利用鱼眼镜头生成全景图像的方法
鱼眼镜头的原理应用
鱼眼镜头的原理应用1. 鱼眼镜头的定义鱼眼镜头是一种广角镜头，其特点是视角非常宽广，可以达到180度甚至更大。
它通过特殊设计的镜片，使得光线在进入镜头后，能够呈现出强烈的边缘变形效果，从而使得被拍摄的画面呈现出鱼眼般的形状。
2. 鱼眼镜头的原理鱼眼镜头的原理主要是通过对光线的折射来实现的。
它采用了非常短的焦距和极大的视角，使得光线从不同的角度射入镜头，然后通过镜片的设计将它们聚焦在图像传感器上。
3. 鱼眼镜头的分类鱼眼镜头可以分为两种类型：全景鱼眼镜头和半球鱼眼镜头。
3.1 全景鱼眼镜头全景鱼眼镜头可以将整个环境的景象都捕捉到，并且以180度的视角呈现给观察者。
它的图像有一定的图像变形，但能够呈现出更广阔的视野。
3.2 半球鱼眼镜头半球鱼眼镜头的视角范围略小于全景鱼眼镜头，一般为160度左右。
它的图像变形相对较小，画面呈现出更接近自然的效果。
4. 鱼眼镜头的应用领域鱼眼镜头在很多领域都有广泛的应用，下面列举了几个主要的应用领域。
4.1 摄影鱼眼镜头在摄影领域得到了广泛的应用。
使用鱼眼镜头可以捕捉到更广阔的视野，将景象呈现得更加生动和有趣。
尤其是在拍摄特殊场景时，如建筑物的内部、室内空间或者是大型景区，鱼眼镜头能够帮助摄影师将整个场景完整地展现出来。
4.2 安防监控鱼眼镜头在安防监控领域也有广泛的应用。
通过使用鱼眼镜头可以实现对更宽广的区域进行监控，从而减少监控点的数量和安装成本。
同时，鱼眼镜头还可以对全方位的区域进行监控，提高监控的效果和安全性。
4.3 虚拟现实鱼眼镜头在虚拟现实领域也扮演着重要的角色。
虚拟现实技术需要通过镜头将真实世界的景象映射到虚拟环境中，使用户能够身临其境地感受虚拟世界。
鱼眼镜头由于其较大的视角和广阔的景象捕捉能力，是实现虚拟现实效果的重要工具之一。
4.4 天文观测鱼眼镜头也被广泛应用于天文观测领域。
天文学家通过使用鱼眼镜头可以将整个天空的景象捕捉到，记录下所有的星体和行星的位置，从而帮助他们进行天体物理学的研究。
全景拍摄教程
在网络上要展示交互式的空间或物体效果时，大致有两种方法，一种是直接3d制作原始模型，然后贴图渲染在发布到网络上。
另一种就是要涉及到全景。
因为全景图片是直接从实物拍摄而成，只要前期的拍摄和后期的全景软件处理做得好的话，其真实感要好于用三维制作的效果。
制作高质量的全景图片至少需要了解以下几个方面：一、了解丁丁猫全景拍摄和传统摄影的区别：1.由于全景是要捕捉场景360°范围内的所有信息，所以一般用鱼眼镜头来拍摄（一般为视角等于或大于180°，焦距6mm～16mm之间的超广角镜头），鱼眼镜头镜片结构复杂，边缘和中央进光有差异，全景镜头无法使用遮光罩，无法使用偏光镜，除了sigma8mm能使用滤光片以外，大部分的全景镜头都无法使用等等。
2.丁丁猫全景拍摄由于更多地需要后期的图像处理，更注重于数码摄影，而更多的摄影师目前还是使用传统的胶片相机。
很显然数码摄影和胶片摄影的差别是相当大的，对同样的场景条件，用同样的参数，出来的结果可能相差非常远。
数码摄影牵涉了太多电子的东西，发热了，振动了，冷了，光线太强了都难出好效果。
3.全景一般更侧重于表现场景的全局信息，所以丁丁猫全景拍摄更注重选点，传统摄影更注重于构图。
4.全景更注重从全局光线去考虑，所以大部分的全景都是拍摄在晴朗的，光线充足的时候一般秋高气爽的时候，对场景整体光照比较讲究，世界的大部分丁丁猫全景拍摄师都在大白天甚至烈日当中四处游曳，而传统摄影更喜欢早出晚归，在绝大部分光线条件下都可以拍出好的作品来。
5.全景在景深方面没有太多的选择余地；在有太多运动物体的场景里由于受拼合等限制无法有良好的发挥。
二、选择好的摄影设备：丁丁猫全景拍摄，您需要有一个好的数码照相机，一个鱼眼镜头，一个专业的全景头和一个性能优秀的脚架，推荐以下几个配套方案：Nikon Coolpix4500、990、995、5000、5700相机+ FC-E8、FC-E9鱼眼镜头+ kaidan kiwi系列云台、全视角4500全景头+脚架，Nikon D100 D1 D2H,Canon 1DS，Kordak14n数码相机+sigma8mm鱼眼镜头+manfrotto全景头+脚架。
360全景摄影的方法技巧
360全景摄影的方法技巧360全景摄影采用的设备一般有单反相机、鱼眼镜头、云台和三角架。
根据制作者对全景质量和用途的不同要求。
360全景摄影与一般摄影相同,但由于全景摄影必须全视角拍摄,其特点如下:1 ：相机必需准确可靠定位由于相机的视角小于360度,因此必须拍摄多张照片才能记录全视角图像信息, 为了使多张照片能无缝地连接成360全景投影图像,相机必需准确可靠定位，旋转中心点要定在所用镜头的中节点上,而且相片重叠位置要准，和以前只有手动定位设备相比，现在己经有专用自动旋转定位拍摄设备可供选购,可以准确定位拍摄。
许多爱好者仅仅使用三角架只能拍出远景的平面全景照片，而对于例如室内这些近景拍摄，拼接会变得很困难，可见上下天地的三维全景拍摄，必须要使用有节点的转动云台。
2 ：最好选用超广角镜头为了拍摄全360度的全景照片,相机镜头的焦距越长视角越小,拍摄的照片就越多,后期处理就越复杂。
广角镜头的另一好处是景深长，面对360全景的各种不同距离物景都可以兼顾，因此最好选用小于18MM的鱼眼镜头.比如选用18MM的镜头需要拍8—10张(照片之间应有适当的重叠),而选用8MM的鱼眼镜头只需拍3-5张。
当然,现在也能买到按一次快门就可以拍下全360度的数码转机,但价格十分昂贵。
3：取景与用光取景不仅要兼顾水平四面八方,而且要兼顾顶天和立地,球形和立方体全景顶天和立地的巧妙取景可以产生融入三维环境的效果。
用光则是全景拍摄的难点,由于是360度的拍摄,您无法回避逆光和直射的阳光,反差之大难以控制,这是与普通摄影的差别。
但是因为全景摄影还就是摄影,因此摄影师的用光和拍摄的基本功和技巧，全部可以用在全景的拍摄中并体现出来。
4：相机基本设置关闭自动聚焦，关闭自动白平衡，关闭闪光灯，测光后手动固定曝光值，保证全组相片曝光一致，设置相同质量和分辨率。
每张相邻的相片重叠区域不少于30%，还要在尽量短的时间内完成拍摄，这样才能符合自动拼接软件识别要求。
Photoshop镜头校正：纠正照片中的畸变和失真
Photoshop镜头校正：纠正照片中的畸变和失真Photoshop是一款功能强大的图像处理软件，其中的镜头校正功能可以有效地纠正照片中的畸变和失真。
在本文中，我将详细介绍如何使用Photoshop进行镜头校正，并分步骤列出具体操作方法。
步骤1：导入照片在打开Photoshop软件后，点击菜单栏中的"文件"，然后选择"打开"，将需要校正的照片导入到软件中。
步骤2：选择镜头校正工具在Photoshop的工具栏中，找到"滤镜"工具，并点击展开菜单。
在菜单中找到"镜头校正"选项，点击进入镜头校正界面。
步骤3：选择校正模式在镜头校正界面中，有多种校正模式可供选择。
根据不同的畸变类型选择相应的模式。
常见的校正模式有：- 鱼眼透视：适用于鱼眼镜头或产生浓重透视效果的照片。
- 全景：适用于全景照片或宽广景象的照片。
- 矩形：适用于纠正照片中出现的比例失真或平面透视。
步骤4：调整校正参数在选择了相应的校正模式后，可以根据具体照片的情况调整校正参数。
这些参数包括：- 校正度：控制纠正的程度，可以根据实际需要进行微调。
- 倾斜：用于调整照片的倾斜程度，使之恢复为正常的水平状态。
- 放大/缩小：用于调整照片的大小比例。
- 旋转：用于对照片进行旋转调整。
- 缩放：可以根据具体数值进行放大或缩小。
步骤5：应用校正效果在调整了相应的校正参数后，可以点击"应用"按钮，将校正效果应用到照片中。
此时，可以实时查看照片的校正效果。
步骤6：进一步编辑在应用了校正效果后，可以进一步编辑照片，使其更加完美。
可以使用Photoshop中的其他功能，如亮度/对比度调整、色彩平衡、磨皮等，来进一步改善照片的品质。
步骤7：保存照片在编辑完成后，可以点击菜单栏中的"文件"，然后选择"保存"，将编辑好的照片保存在本地文件夹中。
使用鱼眼镜头创造独特的畸变效果
使用鱼眼镜头创造独特的畸变效果鱼眼镜头是一种广角镜头，可以在拍摄时创造出独特的球面畸变效果。
通过其特殊的镜片设计，鱼眼镜头能够捕捉到超过人眼视角的范围，将画面拉伸、扭曲成饱满的球面形状，给人一种独特、夸张的视觉感受。
一、了解鱼眼镜头鱼眼镜头由凸凹两部分组成，设计灵感来源于鱼眼。
这种特殊构造使得镜头能够将画面拉伸，成为一种全景视角的广角镜头。
鱼眼镜头有两种类型，分别是全画幅鱼眼镜头和APS-C画幅鱼眼镜头。
二、创造畸变效果1. 加强透视效果：鱼眼镜头的特点之一就是加强透视效果。
通过近距离拍摄被摄体，相机与被摄体之间的距离拉近，可以让近景物体变得更大，给人以夸张、扭曲的效果感受。
2. 制造弯曲效果：鱼眼镜头的球面畸变效果使得直线变得弯曲。
这种弯曲效果可以被用来创造出一种独特而引人注目的视觉效果，给照片增添一份艺术的感觉。
3. 扩大视野：鱼眼镜头能够捕捉到更广阔的视野范围，无论是室内还是户外拍摄，都能够将更多的元素纳入画面之中，给人一种开阔、奇特的视觉体验。
三、应用场景1. 风景摄影：利用鱼眼镜头拍摄风景，可以呈现出独特的视角和透视效果。
比如拍摄城市街景、湖泊、大自然等，都可以利用鱼眼镜头将其扭曲成具有艺术感的图像。
2. 人像摄影：虽然鱼眼镜头通常不是人像摄影的首选，但如果你想要创造一种夸张、有趣的形象，鱼眼镜头可以给你带来惊喜。
通过近距离拍摄被摄体的面部或者全身，可以让人物的部分或者整体出现畸变效果，给人一种独特的印象。
3. 室内摄影：鱼眼镜头也适用于室内摄影，尤其是在狭小的空间内。
通过将室内局部或者整体进行球面扭曲，可以给观众带来一种舒适、随意的空间感。
4. 创意摄影：鱼眼镜头的畸变效果为摄影师提供了丰富的创作可能性，可以大胆尝试各种特殊构图和拍摄角度，创造出极具个人风格的作品。
四、拍摄技巧与注意事项1. 近距离拍摄：鱼眼镜头通常适合近距离拍摄，通过拉近拍摄距离可以放大近景物体，达到夸张的效果。
2. 注意对焦点：鱼眼镜头的景深较大，但仍需注意选取合适的对焦点，以确保被摄体清晰。
鱼眼镜头王建利资料
鱼眼镜头畸变校正 2.2.鱼眼镜头畸变校正
• 2、基于 2D和 3D 空间思想的校正算法 2D鱼眼图像校正是从二维空间直接校正图像，此方法不需空间点 信息，而是直接在图像上对点进行坐标变换，投影到校正图像上， 然后进行像素灰度插值。具体包括经度坐标校正、多项式坐标变 换，以及极半径映射等。2D模型的优点是简洁直接,一旦确定模型 表达式,即可直接进行校正，但2D模型的局限性在于仅能在鱼眼图 像与校正图像之间直接映射,故当原图像的视角达到 180时,校正图 像的大小将接近无穷大,因此2D模型不能适用于大视角区域的校正。 3D鱼眼图像畸变校正，包括投影转换和鱼眼镜头标定两种方法。 具体上是把鱼眼图像上每个2D像平面点( x , y )映射到3D场景( X , Y , Z )投影构成的2D平面点( x , y )，把图像像素点和光线3D向量一一 对应起来，从而实现校正。
鱼眼镜头的应用
• 1、摄影 • 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。
• 2、军事
• 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所及中国空空导弹研究 院的姜洋等人在2012年设计了一种大视场凝视型红外共形光学系 统。该系统将共形整流罩与鱼眼镜头相结合，设计出一种应用于 导弹导引的新型红外凝视成像导引头光学系统，提高了导引头稳 定性并增大了观察视场。
r f sin
鱼眼镜头畸变校正 2.1.鱼眼镜头设计模型
• 4、体视投影模型 相比之下畸变最小
r 2 f tan( / 2)
超短焦全景鱼眼镜头的研究与设计
超短焦全景鱼眼镜头的研究与设计陈圣聪;林峰【摘要】着重分析了超短焦鱼眼镜头焦距与分辨率的关系,表明了像面尺寸一定的前提下焦距越短,全景展开的环景边缘分辨率越高.基于以上理念,依据超短焦全景镜头设计思路,设计了一款焦距像高比≤0.35,水平视场角=360°,垂直视场角≥180°的全景鱼眼镜头.设计结果表明:在空间频率为200 lp/mm处的MTF值大于0.4,接近衍射极限；在垂直半视场角45°～90°的环景边缘区域拥有大于75％的像素空间,使得环景展开后仍然具有较高的分辨率,从而代替多台不同方位的高解摄像机,实现高清全景监控.%The relationship of super short-focus panoramic fish-eye lens' focus and resolution was studied comprehensively. It is proved that the shorter the focus, the higher the resolution of scenic circle area. A panoramic fish-eye lens is presented, whose ratio of focus and image height is less than 0.3S, horizontal field is up to 360° and vertical field is more than 180°. The results show that the spatial pixel of scenic circle area with half vertical field 45-90 degree is up to 75%, and the modulation transformation function is greater than 0.4 at the spatial frequency of 200 lp/mm. Its imaging quality is very well, its resolution of stretching the scenic circle is very high, and it works for panoramic monitor and high definition.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2012(039)002【总页数】5页(P48-52)【关键词】光学设计;鱼眼镜头;像素空间;分辨率【作者】陈圣聪;林峰【作者单位】福建师范大学物理与光电信息科技学院;医学光电科学与技术教育部重点实验室,福州350007;福建师范大学物理与光电信息科技学院;医学光电科学与技术教育部重点实验室,福州350007【正文语种】中文【中图分类】TN942.20 引言随着科技的发展和社会的进步，对于信息的需求越来越多，准确度也越来越高了。
鱼眼图像校正及拼接的研究与实现
全景 图像的获取是基于 实景 图像方法 的关键技术，如果 通过普通镜头采样 图像数据 ，即使用广角镜头也需要拍摄很 多幅 图像 ，数 据量 较 大 ，鱼 眼 镜 头可 拍 摄 １０ ８ 。或 大于 １０ ８ 。的景物 ， 拼接只须考虑 ２幅 图像之间的拼接 ，节省 了时
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第３ ３卷 第 ｌ 期 ０
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如图 １ ，三 维 空 间点 Ｐ 在球 面上 的透 视 投 影 Ｐ的 三 维直
之一 ， 研究水下作战环境 的模拟具有重 要的军事意义。目前 ，
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利用鱼眼镜头生成全景图像的方法
邓松杰;周松斌;程韬波
【期刊名称】《图学学报》
【年(卷),期】2010(031)001
【摘要】介绍了一种利用鱼眼镜头在特殊角度下所拍摄成的图像,以优化的快速展开模型为基础,经过像点坐标变换、双三次插值及内部拼接,生成全景图像的方法.该方法无须运用多幅标准照片拼接,且无须运用柱面模型及成像仪器的参数.最后从MATLAB仿真的实例中验证了此方法的有效性.
【总页数】4页(P135-138)
【作者】邓松杰;周松斌;程韬波
【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所遥感与GIS专业,广东,广州,510640;广东省科学院自动化工程研制中心,广东,广州,510070;广东省科学院自动化工程研制中心,广东,广州,510070
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
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4.基于球面空间匹配的双目鱼眼全景图像生成 [J], 何林飞; 朱煜; 林家骏; 黄俊健;
陈旭东
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