廣角魚眼車載鏡頭的畸變理論

2021-09-22 17:10:36

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常規光學原理中，受高斯原理成像視角的限制，能成像的空間尺寸非常有限。但在我們討論的魚眼鏡頭中，為了突破成像的限制，魚眼鏡頭引入畸變壓縮，在直徑空間上進行壓縮，實現廣角成像。

一般的光學系統一般遵循與物象相似并致力于完善這一相似性。但魚眼透鏡不符合針孔成像原理，是非相似成像之一。在視圖范圍內的圖象字段定義域連續，魚眼透鏡成像公式應作為魚眼透鏡投影函數。

廣角魚眼車載鏡頭視覺系統模式。

魚眼鏡頭成像的關鍵技術之一是能準確地描述三維立體空間中目標點在成像平面上的像點，并能精準地建立對應關系，要實現這一目標，需要建立視覺成像模型并進行分析。魚眼鏡頭多采用等距原理設計，圖1-6為空間任意一點經魚眼鏡片折射后成像系統的模擬圖。

該模型的魚眼成像模型包括五個坐標系：世界坐標系、魚眼鏡頭坐標系、相機坐標系、影像坐標系、影像坐標系。P是三維場景中的一點；h是點和投影面顯示空間之間的垂直距離；R是魚眼影像半徑；P'是場景點P在成像平面上的投影點；ω是相對于中心入射角的點；r是點相對于中心入射的點；R是魚眼影像的半徑；P是點在成像平面上的投影點；b是點相對于中心入射角；Sx、Sy是分別在橫軸和縱軸上像素的物理尺寸。

廣角魚眼車載鏡頭