全景成像系统以真实场景为数据源，采用特殊成像装置，获取水平方向上360°视场和垂直方向上等于或者大于180°视场。由于其可以完整的表达周围环境的信息，所以越来越多地应用在场景视频监控、机器人视觉、管道测量、医学内窥检查等方面。本文的研究内容围绕折反射全景成像系统展开。首先，对全景成像系统的国内外研究和发展现状进行了总结；其次，阐述了现有的全景成像系统的各种实现方法，分析了多图像拼接系统和特殊光学元件系统的基本原理及其具体实现方法，并从五个角度对上述方法进行比较与总结；最后，基于折反射全景成像技术的理论分析，对反射镜面型的选择进行了详细的讨论，设计了一种新的非球面反射镜的折反射全景成像系统，通过对系统结构的优化设计，在ZEMAX中仿真其成像效果，结果满足全景成像的要求。