当前虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术发展迅猛,可以应用于各个行业,比如购物,影视,游戏等行业。当前市场上的大多数制作虚拟现实场景的算法都是以拼接算法为基础,拼接算法应用于生成具有立体信息的VR全景需要耗费大量的硬件及软件计算,它在实际使用时的成本是非常巨大的,而且拼接算法总会产生部分拼接失败的细节场景。因此,本文设计实现了 VR全景环形立体视觉视频系统,以此实现以全景环形镜头为基础的视频观看体验,能够直接获取较大范围的立体信息,给用户带来全新的观影感觉。本文使用的硬件是两个全景环带镜头,通过对两个矫正的环状图像进行立体匹配获取立体信息,优化算法加快运行速度,使用快速加权滤波优化立体信息,通过立体信息恢复另一只眼睛的图像,最终设计与实现了VR全景环形立体视觉视频系统。本文的主要工作包括:(1)视频采集模块开发:使用VS2013开发工具结合Qt5以及环形镜头SDK实现对环形镜头的控制,制作镜头控制软件。软件的基本功能包括连接镜头,开启镜头获取图像,停止镜头获取图像,截图,录像,白平衡,自动曝光,开启直播,停止直播。(2)图像算法处理流程设计与实现:实现了对获取环形图像后进行矫正,立体匹配,滤波,重映射,补全空洞,相比于业界已有的拼接图像获取全景方式,本文的方式能够更加快速地得到较精确的深度图像,在深度图像和原始环形图像基础上进行重映射得到双眼视觉图像,得到良好的视觉体验。(3)接收视频端应用的设计与实现:实现了佩戴3Glasses公司的虚拟现实头盔D2,进而观看直播推流过来的全景视频功能。该接收端应用包括眼球模型的制作,直播流的解析,3Glasses SDK的接入,协同实现虚拟现实头盔控制观看影片,从而能够得到相应的体验。(4)对整体视觉系统的测试:测试了系统功能模块和系统性能,验证了系统功能的鲁棒性,对之后的性能改进提供了展望。本文对基于全景相机组的立体视觉系统进行了测试,结果显示系统能够快速正常地运行展示360°立体画面。本文所设计实现的系统探索了利用双全景镜头生成立体全景画面的新方法,相比拼接生成全景的方式更加快速且没有拼接产生的场景违和感,为未来的全景环形镜头直播方案迈出了关键性的一步。