
书书书
第
32
卷
第
9
期
光
学
学
报
Vol.32
,
No.9
2012
年
9
月
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2012
去散焦模糊的折反射全向成像系统设计
李永乐
张茂军
娄静涛
王
炜
(国防科学技术大学信息系统与管理学院,湖南 长沙
410073
)
摘要
随着高分辨率传感器和大光圈的采用,光圈和反射 面 曲 率 造 成 的 折 反 射 全 向 成 像 散 焦 模 糊 问 题 越 发 突 出。
提出了一种有效去除散焦模糊的折反射全向成像系统设计。理论分析折反射成 像 散 焦 模 糊 的 原 因,建立全向图点
扩展函数与实景空间物点及成像系统虚像位置的关系;在一 次 曝 光 成 像 时 间 内 匀 速 旋 转 镜 头 对 焦 环,通过 累 积 曝
光使全向图散焦模糊核具有期望的空间不变性;利用反 卷 积 算 法 对 散 焦 模 糊 全 向 图 进 行 复 原,得 到 全 局 清 晰 的 全
向图像
。该方法较好地解决了折反射全向成像散焦模 糊 问 题,对 提 高 折 反 射 全 向 成 像 质 量,促 进 其 在 相 关 领 域 的
广泛应用具有重要意义。
关键词
成像系统;折反射全向成像;散焦模糊;点扩展函数;图像复原
中图分类号
TN911
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
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犗犆犐犛犮狅犱犲狊
080.2740
;
100.1830
;
230.4040
收稿日期:
20120307
;收到修改稿日期:
20120412
基金项目:国家自然科学基金(
61175006
,
61175015
,
60803101
,
60872150
)资助课题。
作者简介:李永乐(
1984
—),男,博士研究生,主要从事折反射全向视觉、图像 处 理 和 多 媒 体 与 虚 拟 现 实 技 术 等 方 面 的 研
究。
Email
:
li
y
on
g
le1984
@
163.com
导师简介:张茂军(
1971
—),男,教授,博士生 导 师,主要 从 事 全 向 视 觉、图 像 处 理 和 多 媒 体 与 虚 拟 现 实 技 术 等 方 面 的 研
究。
Email
:
zm
j
bar
@
163.com
1
引
言
由于能够一次性获得
360°
的视 场 范围,折 反射
全向成像在很多领 域 都已 经 得到 了 广泛 的 应用,如
全景军事侦察、智能全景视频监控、移动机器人视觉
导航、远程视频会议和天文望远镜等领域
[
1
]
。但是,
以往大部分研究工作主要集中在折反射全向成像系
统中 的反射 镜面型 设计、空 间分辨 率
[
2
]
和系统 应用
方面,相比之下,对折反射系统的成像质量的研究较
少。随着高分辨率图像传感器器件和大光圈在折反
射成像系统中的采用,折反射全向成像系统中,反射
镜曲率和镜 头 光 圈 的 大 小 会 导 致 散 焦 模 糊
[
3
,
4
]
,而
且散焦模糊造成的图像清晰度问题越发突出
。虽然
09110011