[發明專利]一種360度全景攝像鏡頭

在審

• 申請號: 202010260014.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111413788A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 徐安成
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王昊

本發明公開了一種360度全景攝像鏡頭，包括雙曲面反射鏡M與折射透鏡L1、折射透鏡L2、折射透鏡L3、折射透鏡L4，所述折射透鏡L4、折射透鏡L3、折射透鏡L2、折射透鏡L1和雙曲面反射鏡M依次排列，所述折射透鏡L1為正透鏡；所述折射透鏡L2為負透鏡；所述折射透鏡L3為正透鏡；所述折射透鏡L4為負透鏡。本發明實現了360度全景成像，結構簡潔，易實現，成本低。

技術領域

本發明涉及全景攝像物鏡鏡頭技術，特別是一種360度全景攝像鏡頭。

背景技術

早期為了獲得大視場全景成像，通常采用魚眼透鏡和旋轉拼接技術，利用魚眼透鏡能獲得接近半球的視場，但其畸變較大，且結構復雜，造價昂貴；旋轉拼接技術缺點是視場拼接復雜，不易小型化，且不能對環境瞬時成像，實時性較差。后來人們又提出了平面圓柱投影法、折反射全景成像系統。平面圓柱投影法，利用三維空間視場和有限的二維像平面建立了一種新的投影關系,即將三維圓柱區域通過特殊的系統投影到二維平面的圓環區域，這種方法復雜且難以實現。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種實現了360度全景成像，結構簡潔，易實現，成本低的全景攝像鏡頭。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種360度全景攝像鏡頭，包括雙曲面反射鏡M與折射透鏡L1、折射透鏡L2、折射透鏡L3、折射透鏡L4，所述折射透鏡L4、折射透鏡L3、折射透鏡L2、折射透鏡L1和雙曲面反射鏡M依次排列，所述折射透鏡L1為正透鏡；所述折射透鏡L2為負透鏡；所述折射透鏡L3為正透鏡；所述折射透鏡L4為負透鏡。

進一步的，所述雙曲面反射鏡M的反射面曲率半徑R，-38mmR-37mm，所述雙曲面反射鏡M的錐形系數-3coefficient-2；1.7偏心率2。

進一步的，所述折射透鏡L1的焦距為f1，27mmf128mm。

進一步的，所述折射透鏡L2的焦距為f2，-13mmf2-12mm。

進一步的，所述折射透鏡L3的焦距為f3，33mmf334mm。

進一步的，所述折射透鏡L4的焦距為f4，-2757mmf4-2756mm。

進一步的，所述360度全景攝像鏡頭在探測器上所成的像為環帶像，所述環帶像的半徑7～8mm，對應著軸外60°的軸外物體。

進一步的，所述360度全景攝像鏡頭的有效焦距4～5mm。

相比于現有技術，本發明的優點在于：本發明利用雙曲面圓錐反射鏡，及4個獨立的鏡頭實現了360度全景成像，結構簡潔，易實現，成本低。基于雙曲面反射鏡設計原理，結合全景成像設計要求，校正各類像差，可以有效實現成本低且成像質量高的全景成像效果。利用特殊的全景成像裝置可以獲得水平方向上360度，在垂直方向一定角度視場的圖像。這種成像方式能實時提供對象和環境的全方位信息。全景鏡頭技術在機器視覺、管道探測、醫學內窺檢查、周視監測、廣場監控等方面有著非常重要的意義，在航空、國防、民用、醫學等領域有著廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為一種360度全景攝像鏡頭的系統結構圖；

圖2為一種360度全景攝像鏡頭的光學鏡頭部分結構圖；

圖3為一種360度全景攝像鏡頭的MTF函數圖；

圖4為一種360度全景攝像鏡頭的衍射能量圖；

圖5為一種360度全景攝像鏡頭的像面相對照度圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發明作詳細描述。