市面上许多应用屈光方法构造的全景相机由于存在非零视差不允许离相机很近的对象进行无缝拼接。即使目前有许多主流的视频拼接算法来解决这类问题,但也会带来额外的运算开销,因此本文尝试以设计反射式金字塔结构的方式来消除或是减小视差以得到更好的拼接效果。根据拼接流程中存在的问题,本文的研究内容分为以下几个部分:(1)多镜面反射式立体全景相机设计全景相机由13个相机组成,12个相机进行水平场景的拍摄,1个相机进行垂直场景的拍摄。每6个相机向上的相机经过拼接后形成全景。相邻6个相机与共享的向上的相机形成另一幅全景图,两幅全景图通过虚拟现实头戴装置分别投向左右眼即可得到立体效果。首先对镜面反射式装置立体成像进行了理论研究,验证了其可行性。通过本文提出的镜面反射式立体成像方法,可以对近距离物体进行拍摄并产生较好了立体效果。(2)非重叠区域标定方法在解决相机组之间的标定问题,一般的方法是假设相机具有重叠区域来估计这些相机参数,这样重叠区域中的点就可以被用来注册相机的相对位置关系[5,6]。然而,由于镜面反射式全景相机的结构,各个相机拍摄的图片拥有极窄的重叠区域。这种方法解决非重叠区域或是小重叠区域的相机标定问题时需增加中间相机,大大增加了实验成本与累积误差的可能。本文针对基于镜面反射的全景成像系统带来的非重叠区域相机标定问题,提出了适应光心统一的刚性约束并给出了求解方法。(3)投影变换全景投影输出承担把球形空间大视角范围的全景图投影为平面可视图像的任务,以便于在普通设备上观看或者打印机上打印输出。本文采用等矩形投影模型首先将各个相机拍摄的场景投影到全景坐标系,其次再反投影到图像坐标系进行用户第一视角的浏览。