stringtranslate.com

Всенаправленная (360 градусов) камера

Схема всенаправленной камеры с двумя зеркалами:
1. Камера
2. Верхнее зеркало
3. Нижнее зеркало
4. «Черное пятно»
5. Поле зрения (голубой)

В фотографии всенаправленная камера (от «omni», что означает «все»), также известная как камера с обзором на 360 градусов , — это камера , поле зрения которой охватывает примерно всю сферу или, по крайней мере, полный круг в горизонтальной плоскости . Всенаправленные камеры важны в областях, где требуется широкий охват поля зрения, например, в панорамной фотографии и робототехнике . [1]

Обзор

Всенаправленная камера с двумя зеркалами.
1. Камера
2. Нижнее зеркало
3. Диафрагма
4. Стеклянный корпус
5. Крышка и верхнее зеркало (скрыто)

Поле зрения камеры обычно составляет от нескольких градусов до максимум 180°. Это означает, что он улавливает максимум свет, падающий на фокус камеры через полусферу. Напротив, идеальная всенаправленная камера захватывает свет со всех направлений, падающий на фокус, охватывая всю сферу. Однако на практике большинство всенаправленных камер не охватывают всю сферу. Многие камеры, которые называются всенаправленными, охватывают все 360° вдоль экватора сферы, но исключают верх и низ. В случае, если они покрывают всю сферу, захваченные световые лучи не пересекаются точно в одной фокусной точке.

Для создания изображений на 360 градусов можно использовать различные методы.

Камеры с одним объективом

Эти модели используются с объективом типа «рыбий глаз» . Объектив изменяет угол снимка, чтобы охватить больший радиус выбранного объекта. С помощью этого метода невозможно получить полное изображение на 360 градусов, поскольку непосредственно за объективом всегда остается мертвый угол.

Камеры с двумя объективами (Dual Fisheye)

Камеры с обзором на 360 градусов с двумя объективами, вероятно, являются наиболее распространенным типом, поскольку они могут обеспечить полный угол обзора в 360 градусов, когда два объектива обращены друг к другу. Камера снимает фотографии и видео под углом чуть более 180 градусов, например 220 градусов. Затем они преобразуются в объект на 360 градусов с помощью программного обеспечения. Проблемы часто вызваны ошибками строчки , которые могут произойти в любой момент времени. Это значит, что неправильное сочетание изображений может привести к нечистому краю среза, который будет сложно или невозможно удалить.

Камеры с более чем двумя объективами

В зависимости от применения производители используют более двух объективов камеры для создания изображений. Одними из первых камер были многоголовочная камера Sony Fourthview [2] и метательная камера Panono . Имеет 36 камер, которые срабатывают одновременно в самой высокой точке, если камеру подбросить в воздух. Чем больше объективов установлено в камере, тем сложнее программному обеспечению объединять отдельные изображения, однако при хорошем сшивании возможных проблем со сшивкой меньше.

Фотоаппараты

Крепления для камер в основном используются для крепления шести обычных камер Actioncams. GoPro выпустила одну из первых камер. Они доступны в разных версиях и позволяют подключать несколько одиночных камер. [3] Камеры размещены в этом кубе и записывают окрестности во всех направлениях.

Камеры на основе мозаики

Если в сеть объединены несколько «обычных» камер, говорят о мозаичных камерах. Каждая из этих камер записывает небольшой участок окружающей среды. Затем отдельные изображения соединяются вместе, как мозаичные камни, чтобы сформировать всенаправленное общее изображение. Количество используемых камер зависит от фокусного расстояния используемых объективов. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора и тем меньше камер требуется.

Приложения

Легковые автомобили

К автомобилям с всенаправленной камерой относятся Nissan Qashqai , Volvo S90 , Range Rover , Peugeot 3008 и Kia Stinger . [4]

Панорамное искусство

Снимок на 360°, сделанный техническим журналистом Джефферсоном Грэмом с помощью палки для селфи.

Традиционные подходы к панорамной фотографии в основном заключаются в сшивании отдельных снимков в единое непрерывное изображение. Однако сшивание изображений требует больших вычислительных ресурсов (например, с использованием итерационного алгоритма RANSAC , обычно используемого для решения проблемы соответствия ), и в зависимости от качества и последовательности используемых снимков полученное изображение может содержать ряд недостатков, которые ухудшать качество получаемого изображения. Напротив, всенаправленную камеру можно использовать для создания панорамных изображений в реальном времени без необходимости последующей обработки, и она обычно дает продукцию гораздо более высокого качества.

В 2015 году Facebook начал внедрять всенаправленные видео , где пользователь может просматривать видео под любым произвольным углом камеры в радиусе 360 градусов и с ограниченными углами наклона вверх и вниз.

Робототехника и компьютерное зрение

Робот в лиге RoboCup Midsize (2005 г.), оснащенный всенаправленной камерой.

В робототехнике всенаправленные камеры часто используются для визуальной одометрии и для визуального решения задач одновременной локализации и картографии (SLAM). [5] [6] [7] [8] Благодаря способности захватывать обзор на 360 градусов можно получить лучшие результаты для оптического потока , а также выбора и сопоставления функций.

Недвижимость

Камеры 360° стали чрезвычайно популярны в сфере недвижимости. Поскольку все больше и больше домов приобретается незаметно, [9] технология 360-градусной камеры дала возможность потенциальным покупателям жилья осмотреть дом без необходимости присутствовать там лично. На рынке есть даже 360-градусные камеры, которые были созданы с упором на недвижимость. [10]

Разнообразный

Всенаправленное изображение коридора.

Применение всенаправленных камер также включает 3D-реконструкцию [11] и наблюдение, когда важно охватить как можно большее поле зрения. [12] Microsoft RoundTable был представлен в 2007 году для видеоконференций , где все участники в одном месте могут находиться в одном изображении.

Продукты

Существует несколько реализаций всенаправленных (360 градусов) камер, в том числе две противоположные конфигурации объективов типа «рыбий глаз» и камеры с более чем 30 отдельными объективами.

Были компании-однодневки, которые создали прототипы и собрали «спонсоров» на Kickstarter, но так и не доставили их конечным пользователям. [13]

К числу более авторитетных производителей 360-градусных камер, которые в настоящее время активно производят и поддерживают оборудование по состоянию на март 2020 года, относятся:

Частые новые модели и улучшения качества потребительских 360-градусных камер стирают грань между профессиональным и потребительским рынком. [24] [25]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Парри, Т. (декабрь 2016 г.). «Обширное руководство по камерам 360°». Тим Пэрри . Архивировано из оригинала 01 июля 2017 г. Проверено 2 января 2017 г.
  2. ^ Нильсен, Франк (2005). «Объемное видео: подход с использованием нескольких камер». Визуальный компьютер . 1 (1). Спрингер: 92–103. doi : 10.1007/s00371-004-0273-z. S2CID  2000070.
  3. ^ «Установка камеры GoPro 360 градусов — подключите Omni Rig к 6 экшн-камерам» . 360 Град Камера (на немецком языке). 23 апреля 2017 г. Проверено 11 февраля 2019 г.
  4. ^ «Автомобили с камерой 360°» .
  5. ^ Скарамуцца, Д.; Зигварт, Р. (октябрь 2008 г.). «Монокулярная всенаправленная визуальная одометрия с контролем внешнего вида для наземных транспортных средств». Транзакции IEEE в робототехнике . 24 (5): 1015–1026. дои : 10.1109/TRO.2008.2004490. hdl : 20.500.11850/14362 . S2CID  13894940.
  6. ^ Ульрих, И.; Нурбахш, И. (2000). «Распознавание мест на основе внешнего вида для топологической локализации» (PDF) . Proc IEEE Int Conf Rob Autom . 2 : 1023–1029 . Проверено 15 июля 2008 г.
  7. ^ Ким, Дж. Х.; Чанг, MJ (2003). «Slam с всенаправленным датчиком стереовидения». Интеллектуальные роботы и системы, 2003 г. (IROS 2003). Слушания. 2003 Международная конференция IEEE/RSJ по . Том. 1. дои :10.1109/IROS.2003.1250669.
  8. ^ Джоган, М.; Леонардис, А. (2000). Надежная локализация с использованием панорамного распознавания . 15-я МКЗР. Том. 4. С. 136–139. CiteSeerX 10.1.1.136.4931 . дои : 10.1109/ICPR.2000.902882. ISBN  978-0-7695-0750-7. S2CID  3178789.
  9. ^ «8 невероятных фактов о фотографиях недвижимости в 2022 году» . Профессиональная фотография недвижимости . 25 января 2022 г.
  10. ^ «5 лучших камер 360° для недвижимости в 2022 году» . Профессиональная фотография недвижимости . 6 декабря 2021 г.
  11. ^ Буншотен, Роланд и Бен Кроуз. «Надежная реконструкция сцены с помощью системы всенаправленного обзора». Транзакции IEEE по робототехнике и автоматизации 19.2 (2003): 351-357.
  12. ^ Франческо Фламмини; Роберто Сетола; Джорджио Франческетти (10 июня 2013 г.). Эффективное наблюдение за национальной безопасностью: баланс между технологиями и социальными проблемами. ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4398-8325-9.
  13. ^ «Bublcam: технология камеры 360° для всех» . Кикстартер . Проверено 22 марта 2020 г.
  14. ^ Чжан, Майкл (2018). «RED и Facebook представляют Manifold, 3D-камеру VR и 360° | PetaPixel». petapixel.com . Проверено 20 июля 2021 г.
  15. ^ "Магазин". Рико . Проверено 22 марта 2020 г.
  16. ^ "www.insta360.com" . www.insta360.com . Проверено 22 марта 2020 г.
  17. ^ «Камера MAX 360 | Max HyperSmooth, Max TimeWarp, Max SuperView | GoPro» . gopro.com . Проверено 22 марта 2020 г.
  18. ^ "MADV-Подпитывайте свое приключение" . www.madv360.com . Проверено 22 марта 2020 г.
  19. ^ "Домашняя страница | Камера Vuze" . вузе.камера . Проверено 22 марта 2020 г.
  20. ^ "Камера Panono 360 16K | Panono" . www.panono.com . Проверено 22 марта 2020 г.
  21. ^ «KanDao - Камера 360 VR | 3D-камера | 3D-камера 360 | 3D-камера VR» . Кандао Тех . Проверено 22 марта 2020 г.
  22. ^ "Профессиональная панорамная VR-камера Trisio丨8K" . Трисио . Проверено 11 апреля 2022 г.
  23. ^ "Fm360.8K - FXG" .
  24. ^ «Гонка за первой потребительской 360-градусной камерой 8K стала реальностью благодаря этому новому сенсору» . 360 слухов . 13 августа 2019 г. Проверено 22 марта 2020 г.
  25. ^ КАКУЮ КАМЕРУ 360° СЛЕДУЕТ КУПИТЬ В 2020 ГОДУ?, архивировано из оригинала 21 декабря 2021 г. , получено 22 марта 2020 г.
  26. ^ Блюменталь, Эли. «Как компания Madison Square Garden Co. стремится сделать каждое место в доме лучшим» . США СЕГОДНЯ . Проверено 20 июля 2021 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с всенаправленными камерами .