一种用于水下监控的鱼眼镜头、成像装置及图像校正方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于水下监控的鱼眼镜头、成像装置及图像校正方法及系统，鱼眼镜头能够采集380nm至1600nm范围内的光信号，光学增强器对采集的水下光通量不足进行放大，最后应用图像处理系统的校正方法，对图像进行优化处理。该鱼眼镜头以高周边光亮度比、超180度广角、成像质量高、高分辨率、红外可见光完全共焦、能够用于低照度环境下工作等多种优势于一体，且畸变在微米量级。光学增强器，由独特设计的阵列式复合抛物面聚光器组成，该器件尺寸在微米量级，对成像造成的影响微乎其微，能对微弱光放大四倍。图像处理系统，内置图像校正算法对采集图像实现优化。该装置不仅能应用于水下监控，也能应用到夜晚、雨雪雾等低照度环境下，实现监控摄像。实现监控摄像。实现监控摄像。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水下监控的鱼眼镜头、成像装置及图像校正方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种水下成像
，尤其涉及一种用于水下监控的鱼眼镜头、成像装置及图像校正方法及系统。

技术介绍

[0002]鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短且超广角的镜头。这种镜头的前镜片直径很大且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，所以俗称“鱼眼镜头”。鱼眼镜头是所有光学镜头类别中较为特殊的一类，属于仿生镜头，一般用于120
°
至180
°
甚至更大视场环境的拍摄和投影，成像原理为“非相似成像”，即通过引入定量
″
畸变
″
，产生大反远比，增加镜头视场。上世纪七十年代，鱼眼镜头在电影行业首先出现，用来拍摄和放映35mm及70mm胶片的球幕(也称穹幕)电影，从而打开了鱼眼镜头被广泛使用的序幕。目前鱼眼镜头已广泛地应用在安防监控、车载、摄影等领域，因此，对鱼眼镜头的要求也越来越高。
[0003]目前市场上的鱼眼镜头包括摄影(摄像)、监控和投影镜头，其视场角都在180/>°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，从物侧至像侧沿光轴依次为第一透镜至第十四透镜，第一透镜具负屈光率，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；第二透镜具负屈光率，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的像侧面为凹面；第三透镜具负屈光率，第三透镜的物侧面为凸面，第三透镜的像侧面为凹面；第四透镜具正屈光率，第四透镜的物侧面为凹面，第四透镜的像侧面为凸面；第五透镜具负屈光率，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜的像侧面为凸面；第六透镜具正屈光率，第六透镜的物侧面为凸面，第六透镜的像侧面为凹面；第七透镜具正屈光率，第七透镜的物侧面为凸面，第七透镜的像侧面为凸面；第八透镜具正屈光率，第八透镜的物侧面为凸面，第八透镜的像侧面为凹面；第九透镜具负屈光率，第九透镜的物侧面为凹面，第九透镜的像侧面为凹面；第十透镜具正屈光率，第十透镜的物侧面为凸面，第十透镜的像侧面为凹面；第十一透镜具正屈光率，第十一透镜的物侧面为凸面，第十一透镜的像侧面为凸面；第十二透镜具负屈光率，第十二透镜的物侧面为凸面，第十二透镜的像侧面为凹面；第十三透镜具正屈光率，第十三透镜的物侧面为凸面，第十三透镜的像侧面为凸面；第十四透镜为平面透镜。2.根据权利要求1所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，第八透镜与第九透镜组成胶合透镜，第十一透镜与第十二透镜组成胶合透镜，在第六透镜与第七透镜之间设置光阑。3.根据权利要求1所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，所述镜头满足：vd7
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vd8>35，vd9
‑
vd8>35，其中，vd7为第七透镜的色散系数，vd8为第八透镜的色散系数，vd9为第九透镜的色散系数。4.根据权利要求1所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，所述镜头满足：
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20<(f1/f)<
‑
16，
‑
<6(f2/f)<
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3.5，
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10<(f3/f)<
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7，25<(f4/f)<32，
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20<(f5/f)<
‑
16，6<(f6/f)<8，5<(f7/f)<8，39<(f8/f)<44，
‑
10<(f9/f)<
‑
7，11<(f10/f)<14，70<(f11/f)<78，
‑
6<(f12/f)<
‑
4，2<(f13/f)<4其中，f为该鱼眼镜头的焦距，f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10、f11、f12、f13分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜的焦距值。5.根据权利要求4所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为
‑
96.622407mm，第二透镜的焦距为
‑
25.419579mm，第三透镜的焦距为
‑
49.902043mm，第四透镜的焦距为174.058442mm，第五透镜的焦距为
‑
122.465151mm，第六透镜的焦距为46.195301mm，第七透镜的焦距为39.521872mm，第八透镜的焦距为254.701798mm，第九透镜的焦距为
‑
52.283508mm，第十透镜的焦距为72.311349mm，
第十一透镜的焦距为466.194184mm，第十二透镜的焦距为
‑
29.478546mm，第十三透镜的焦距为17.466991mm，第十四透镜的焦距为无穷大。6.根据权利要求1所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为1.498363；第二透镜的折射率为1.487490；第三透镜的折射率为1.487490；第四透镜的折射率为1.743972；第五透镜的折射率为1.576326；第六透镜的折射率为1.750301；第七透镜的折射率为1.539263；第八透镜的折射率为1.746166；第九透镜的折射率为1.554559；第十透镜的折射率为1.685803；第十一透镜的折射率为1.624384；第十二透镜的折射率为1.755201；第十三透镜的折射率为1.635582；第十四透镜的折射率为1.737654。7.根据权利要求1所述的一种用于水下监控的鱼眼镜头，其特征在于，该镜头透镜组的FNO为1.80。8.一种用于水下监控的鱼眼镜头的图像校正方法，其特征在于，包括如下：S1:利用白平衡算法用还原白色物体颜色的方式，通过调整补偿色温差异带来的偏色，进行图像的增强；按照朗伯特反射模型，将彩色图像表示为：其中s(x,λ)——波长为的光波在物体表面一点x处的反射率；f(x)——彩色图像，f(x)＝(R,G,B)
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【专利技术属性】
技术研发人员：马家聪，周志强，李婉莹，曾晴，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：