视频信号源质量一直是计算机视觉领域的瓶颈问题,理想的计算机视觉信号源的获取装置是一种能够获得与实际物体一一对应的景物深度和色彩对应图的全景视觉传感装置。然而全景立体视觉技术作为计算机视觉领域的研究热点,在机器人导航等领域上的应用还不够成熟,尤其是在实时性和鲁棒性方面的技术还需进一步研究。因此,如何更好地实现全景视觉感知,便成为一个有着重要意义且富有挑战性的课题研究。主动式立体全景视觉传感器(Active Stereo Omni-directional Vision Sensor, ASODVS)为实现范围更广、速度更快的全景视觉感知系统提供了一种新的途径。在总结前人研究的基础上,本文对ASODVS技术中的几个关键技术进行了探索性的研究,主要工作为以下三个方面：1.全景彩色结构光发生器(Panoramic Color Structured Light Generator, PCSLG)的研究。在总结前人各种结构光发生技术的基础上,结合全方位视觉传感器(Omni-directional Vision Sensor, ODVS)视场范围大、具有单视点的优点,设计了一种与之匹配的发射范围大、具有单发射点的PCSLG.它采用提高图像空间信号源质量的方法,使得空间物点在二维成像平面上仍然保持有本身色彩和深度信息的属性,从而解决了全景立体视觉测量中的快速匹配问题,为实现ASODVS技术提供了新的解决途径。研究了PCSLG的生成原理及其标定方法,进而建立发射角与发射颜色的一一对应关系。2. ASODVS的研究。通过集成PCSLG和ODVS来构建一种ASODVS,实现在ODVS的成像平面上的任何像素单元都具有景物深度、方位和色彩信息,最终实现用一幅全景图像来直接感知、表达与重构三维全景场景。建立一个科学统一的三维视觉坐标系,为后期的模型简化、空间物点的匹配、测量及重构等方面的快速运算以及利用数字几何奠定良好的理论和技术基础。3.全景深度信息科学可视化技术的研究。研究了全景深度信息的表现方式,便于更直观地验证深度信息数据。通过建立图像上每个像素点的深度信息与色标上色度值之间的对应关系,得到一幅伪彩色图像,从而实现基于伪彩色技术的深度信息直观表达。本文利用空间物点的深度信息计算出了空间三维坐标,并实现了场景的三维点云重建。实验证明,伪彩色图像能够形象、直观地表现出深度信息计算的准确性；三维点云的表达方式能够帮助观察者清晰地分辨出被测场景的轮廓信息,适合人眼的观察。本文研究的贡献在于实现一种全新的全景视觉传感技术,应用这种技术能够直接获得与实际物体一一对应的景物深度和色彩对应图。主要创新点是：第一,设计了一种单发射点的、具有体结构式的PCSLG,使得被PCSLG照射的三维空间上的所有物点都具备了一种带有特定颜色的空间几何属性；第二,集成单发射点的PCSLG和单视点的ODVS来构建一种ASODVS,通过解析ODVS成像各像素的位置以及颜色特征,利用单幅全景图像实现全景视觉感知,达到直接感知、表达与重构三维全景场景的目的。