鱼眼镜头成像模式简介
一、鱼眼镜头的结构原理
鱼眼镜头是一种极端的广角镜头,也称全景镜头。一般认为16mm或焦距更短的镜头即为鱼眼镜头,但是在工程上视角范围超过140 度的镜头即统称为鱼眼镜头。在实际中也有视角超过甚至达到270度的镜头。鱼眼镜头是一种具有大量筒形畸变的反远摄型光组。这种镜头的前镜片呈抛物线状向前部凸出,形状与鱼的眼睛相似,因此得名“鱼眼镜头”,其视觉效果类似于鱼在水中观察水面上的事物。
鱼眼镜头靠人为引入大量桶形畸变获得大视角,从而能够获得大视场的图像信息,所以图像除画面中心处物体形状不变,其它本应是直线的部分都有一定的扭曲变形,这对其应用造成很多限制。例如,在安防领域,一个鱼眼镜头可以代替多个普通镜头,进行大范围的监视,由于视角可达180º,故几乎没有监控死角,即使只用一个镜头也几乎没有办法移动或破坏镜头而不被发现,然而由于图像的畸变使物体难以用人眼识别,使监视能力大打折扣;又如在机器人领域,自动化的机器人要求能采集周围景物的图像信息,并加以识别,以采取对应的行动,若采用鱼眼镜头可使采集效率提高2-4倍,但由于引入了畸变使通常的识别软件难以应用。所以我们需要某种方式来识别鱼眼镜头所得图像。一种方式是直接在原图像中进行识别,例如提供了一种算法,可以识别太阳在图像中的位置,但由于畸变的原因,同一物体在不同位置时其特征也会变化,这会增加软件的运算量,也很难实现对复杂图形的识别。所以,现在通用的方法是通过一系列变换抵消图像中的畸变,从而获得正常的图像,进而加以识别。
三、鱼眼镜头像高与Sensor的关系。
目前位置鱼眼的成像以垂直内切和上下部分裁切为主。
四、鱼眼镜头的应用
最初,鱼眼镜头仅被应用于摄影,因其在成像过程中产生的桶形畸变具有特殊的美感。近年来,鱼眼镜头的应用更多地应用于广角成像领域,在军事、监控、全景模拟,球幕投影等方面。相较于其他系统,鱼眼镜头具有质量轻、体积小等优势,同时也具有需要消除相差的不便捷之处。
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