双曲凹面折反射全景成像系统

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双曲凹面折反射全景成像系统

马相路, 冯莹, 曹毓

文章导航 > 红外与激光工程 > 2013 > 42(8): 2132-2136

马相路, 冯莹, 曹毓. 双曲凹面折反射全景成像系统[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2132-2136.

引用本文:

马相路, 冯莹, 曹毓. 双曲凹面折反射全景成像系统[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2132-2136.

Ma Xianglu, Feng Ying, Cao Yu. Concave hyperboloidal catadioptric omnidirectional imaging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2132-2136.

Citation:

Ma Xianglu, Feng Ying, Cao Yu. Concave hyperboloidal catadioptric omnidirectional imaging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2132-2136.

双曲凹面折反射全景成像系统

马相路^1,2,
冯莹^1, ,,
曹毓¹

1.
国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南长沙 410073;
2.
空军预警学院,湖北武汉 430019

作者简介:
马相路（1986-），男，硕士生，主要从事光学传感器方面的研究。Email：mxlulu@163.com

通讯作者: 冯莹（1956-），女，教授，博士生导师，博士，主要从事光电仪器与测控方面的研究。Email：csfengying@163.com

中图分类号: TB853.1⁺5

Concave hyperboloidal catadioptric omnidirectional imaging system

Ma Xianglu^1,2,
Feng Ying^{1
, ,},
Cao Yu¹

1.
College of Optoelectronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China;
2.
Air Force Radar Academy,Wuhan 430019,China

摘要: 反射镜是折反射全景成像系统的重要部件之一。针对不同场合，出现了双曲面镜、椭球面镜、抛物面镜等反射镜构成的折反射全景成像系统，但是它们成像畸变大、边缘分辨率低，为了使之适合路面勘测，提出了基于前投影模型，采用双曲凹面镜作为反射镜的方法搭建系统，分析了该系统对水平场景的成像特点，对新系统进行了仿真，并与普通双曲面镜、水平等比例镜的成像系统做了比较。结果表明，通过优化相机透视中心到反射镜几何焦点的距离，可以使得新系统在水平场景的成像上具有较小的畸变。
- 全景成像系统 /
- 双曲凹面镜 /
- 路面勘测 /
- 光学设计
Abstract: Mirror is an important part of catadioptric omnidirectional imaging system. Aiming at different application, several kinds of mirror such as hyperboloid surface, ellipsoidal surface, parabolic surface and some others were designed for the system. However, the image of these systems has large distortion and low resolution on the edge of picture. In order to make the system suitable for pavement survey, based on front projection model, concave hyperboloid mirror was designed. Imaging features of horizontal scene was analyzed for new system. The simulation results show that by optimization of distance between omnidirectional viewpoint and focus of mirror, new system attains low distorted imaging features compared with systems consist of hyperboloidal mirror or horizontal distortionless mirror.
- omnidirectional imaging system /
- concave hyperboloidal /
- pavement survey /
- optical design

[1]	Nayar S K. Catadioptric omnidirectional camera[C]//Proc of IEEE Conf on Computer Vision and Pattern Recognition, 1997: 482-488.
[2]	Kamazawa K, Yagi Y, Yachida M. Omnidirectional imaging with hyperboloidal projection[C]//Proc of Int Conf on Intelligent Robots and Systems, 1993: 1029-1034.
[3]	Benosman R, Kang S B. Eds.Panoramic Vision:Sensors, Theory and Applications[M]. New York: Springer-Verlag, 2001.
[4]	Li Jinhui, Lou Wei, Jiang Shoushan. A study on road surface defects detecting technology with CCD camera[J]. Journal of Xi'an Institute of Technology, 2002, 22(2): 95-99. (in Chinese)
[5]	Cao Yu, Feng Ying, Wei Li'an, et al. Application of dynamic inverse perspectvie mapping in road surface image mosaic[J]. Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2011, 24(11): 1658-1662. (in Chinese)
[6]	Zeng Jiyong, Su Xianyu. Hyperboloidal catadioptric omnidir-ectional imaging syetem[J]. Acta Optica Sinica, 2003, 23(9): 1138-1142. (in Chinese)
[7]	Gaspar J, Deccö C, Okamoto Jr J, et al. Constant resolution omnidirectional cameras[C]//Proceedings of Third Workshop on Omnidirectional Vision, 2002: 27-34.
[8]	Lu Huimin. The Research on the omnidirectional vision system for autonomous mobile robots[D]. Changsha: National University of Defense Technology, 2010.(in Chinese)
[9]	Dingyu Xue, Yangquan Chen. Advanced applied mathematical problem solutions with MATLAB[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2004.(in Chinese)
[10]	Weng J Y, Cohen P, Herniou M. Camera calibration with distortion models and accuracy evaluation[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992, 14(10): 965-980.

[1]	王琦, 朴明旭, 孟禹彤, 高旭东. 红外双波段共光路环形孔径超薄成像系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200270-1-20200270-9. doi: 10.3788/IRLA20200270
[2]	杨洪涛, 杨晓帆, 梅超, 陈卫宁. 折衍混合红外双波段变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200036-1-20200036-8. doi: 10.3788/IRLA20200036
[3]	黄蕴涵, 付跃刚, 刘智颖. 入瞳位置前置式双通道全景环带光学系统设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 618001-0618001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0618001
[4]	朱进一, 谢永军. 采用衍射主镜的大口径激光雷达接收光学系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 518001-0518001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0518001
[5]	孟祥翔, 刘伟奇, 张大亮, 姜国华, 朱秀庆, 杨建明. 双自由曲面大视场头盔显示光学系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418004-0418004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0418004
[6]	江伦, 胡源, 董科研, 安岩, 王超, 佟首峰. 红外双波段光学系统被动式消热差设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3353-3357.
[7]	孟庆宇, 王维, 纪振华, 董吉洪, 李威, 王海萍. 主三镜一体化离轴三反光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 578-582.
[8]	巩盾, 王红. 空间高光谱成像仪的光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 541-545.
[9]	薛庆生, 陈伟. 星载紫外全景成像仪光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 517-522.
[10]	付跃刚, 黄蕴涵, 刘智颖. 双波段消热差红外鱼眼光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3329-3333.
[11]	李刚, 樊学武, 邹刚毅, 王红娟. 基于像方摆扫的空间红外双波段光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 861-866.
[12]	赵延, 邓键, 于德志, 马燕. 光学被动消热差的长波红外双视场光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1545-1548.
[13]	王健, 荆雷, 郭帮辉, 孙强, 卢振武. 折反式红外全景天空相机光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 648-652.
[14]	姜凯, 周泗忠, 李刚, 杨晓许, 赵睿, 张恒金. 折反式中波红外双视场变焦系统无热化设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 403-407.
[15]	秦华, 王立刚, 张静华, 类成新, 韩克祯. 用粒子群算法设计的5镜系统与ZEBASE中5镜系统比较 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2724-2731.
[16]	周峰, 郑国宪, 李岩, 姚罡. 双谱段Offner光谱成像仪设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1858-1862.
[17]	张建忠, 郭帮辉, 谭向全, 孙强. 高对比度中/长波红外双波段视景仿真系统光学设计及测试实验 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2894-2900.
[18]	张建忠, 杨乐, 郭帮辉, 谭向全, 王健, 孙强. 基于谐衍射的红外中波/长波双波段视景仿真光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1758-1764.
[19]	李培茂, 王霞, 金伟其, 李家琨, 顿雄. 双波段红外光学系统设计与像质评价 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2882-2888.
[20]	赵坤, 李升辉. 双孔径红外变焦光学系统设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2889-2893.

WeChat

点击查看大图

计量

文章访问数: 302
HTML全文浏览量: 34
PDF下载量: 304
被引次数: 0

双曲凹面折反射全景成像系统

1. 国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南长沙 410073;

2. 空军预警学院,湖北武汉 430019

作者简介:
马相路（1986-），男，硕士生，主要从事光学传感器方面的研究。Email：mxlulu@163.com

通讯作者: 冯莹（1956-），女，教授，博士生导师，博士，主要从事光电仪器与测控方面的研究。Email：csfengying@163.com

收稿日期: 2012-12-04
修回日期: 2013-01-03
刊出日期: 2013-08-25

中图分类号: TB853.1⁺5

关键词:

摘要: 反射镜是折反射全景成像系统的重要部件之一。针对不同场合，出现了双曲面镜、椭球面镜、抛物面镜等反射镜构成的折反射全景成像系统，但是它们成像畸变大、边缘分辨率低，为了使之适合路面勘测，提出了基于前投影模型，采用双曲凹面镜作为反射镜的方法搭建系统，分析了该系统对水平场景的成像特点，对新系统进行了仿真，并与普通双曲面镜、水平等比例镜的成像系统做了比较。结果表明，通过优化相机透视中心到反射镜几何焦点的距离，可以使得新系统在水平场景的成像上具有较小的畸变。

English Abstract

全文HTML

参考文献 (10)

/

下载: 全尺寸图片幻灯片

分享

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

返回