为了简化系统配置、提高图像采集及处理效率，实现单一光学系统环视高清全景成像，依据折反射式光学系统的工作原理，设计了高阶非球面反射式360°全景镜头，并对光学结构和系统像质进行优化设计。该相机采用高阶非球面反射镜压缩视场角，将垂直光轴方向俯仰角从-55°到20°的环视目标光引入到系统，接着，在后续光路中利用玻璃透镜组对目标光进行接收，并使其聚焦于相机靶面，获得物体的环形全景图像。通过对系统像质的优化，得到高清的360°环视全景图像，并对光学系统的主要性能指标进行了分析。所设计的360°全景镜头采用1片高阶非球面反射镜和10片玻璃球面镜组成，系统的焦距为0.4 mm，光圈数为2.2，俯仰角达到75°，像方全视场在150 lp/mm处的光学传递函数值均大于0.3。该360°全景镜头采用单一光学系统成像，解决了传统拼接式全景镜头图像采集与图像处理效率低的问题，同时通过简化系统结构，使该产品符合成本低、可量产的要求。
