Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с всенаправленной камеры )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема всенаправленной камеры с двумя зеркалами:
1. Камера
2. Верхнее зеркало
3. Нижнее зеркало
4. «Черное пятно»
5. Поле зрения (голубое)

В фотографии , всенаправленная камера (от «всенаправленного», то есть всех), также известной как 360-градусной камеры , является камерой , имеющее поле зрения , что охватывает приблизительно вся сфера или , по крайней мере , полный круг в горизонтальной плоскости . Всенаправленные камеры важны в областях, где требуется большой охват поля зрения, например, в панорамной фотографии и робототехнике . [1]

Обзор [ править ]

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

Камера обычно имеет поле зрения в диапазоне от нескольких градусов до максимум 180 °. Это означает, что он улавливает максимум света, падающего на точку фокусировки камеры через полушарие. Напротив, идеальная всенаправленная камера улавливает свет со всех сторон, падающий на точку фокусировки, покрывая всю сферу. На практике, однако, большинство всенаправленных камер покрывают только почти всю сферу, а многие камеры, которые называются всенаправленными, покрывают только приблизительно полусферу или полные 360 ° вдоль экватора сферы, за исключением верхней и нижней части сферы. В случае, если они покрывают всю сферу, захваченные световые лучи не пересекаются точно в одной точке фокусировки.

Для создания 360-градусных изображений можно использовать различные методы.

Камеры с одним объективом [ править ]

Эти модели используются с линзами «рыбий глаз» . Объектив изменяет угол кадра, чтобы охватить больший радиус выбранного объекта. С помощью этой техники невозможно получить полный 360-градусный снимок, потому что всегда есть мертвый угол прямо за объективом.

Камеры с двумя объективами (Dual Fisheye) [ править ]

360-градусные камеры с двумя объективами, вероятно, являются наиболее распространенным типом, поскольку они могут вмещать полный 360-градусный угол с двумя объективами, обращенными друг к другу. Камера делает снимки и видео под углом чуть более 180 градусов, например 220 градусов. Затем они преобразуются в объект с обзором на 360 градусов с помощью программного обеспечения. Проблемы часто возникают из-за ошибок прошивки . Это означает, что неправильная комбинация изображений может привести к нечистой кромке среза, которую будет трудно или невозможно удалить.

Камеры с более чем двумя объективами [ править ]

В зависимости от приложения производители используют более двух объективов камеры для получения изображений. Одним из первых фотоаппаратов был метательный фотоаппарат " Паноно" . В нем 36 камер, которые срабатывают одновременно в самой высокой точке, если камера была брошена в воздух. Чем больше объективов установлено в камере, тем сложнее становится программному обеспечению комбинировать отдельные изображения, однако возможные проблемы сшивания меньше при хорошем сшивании.

Камеры [ править ]

Основная статья: Установка камеры

Установки для камеры в основном используются для крепления 6 обычных камер Actioncams. GoPro произвела одну из первых установок для фотоаппаратов. Они доступны в разных версиях и соединяют несколько одиночных камер. [2] Камеры размещаются в этом кубе и фиксируют окружение во всех направлениях.

Камеры на основе мозаики [ править ]

Если несколько «обычных» камер объединяются в сеть, говорят о мозаичных камерах. Каждая из этих камер фиксирует небольшую область 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 требуется камер.

Приложения [ править ]

Автомобили [ править ]

Основная статья: Технология Omniview

Среди автомобилей с всенаправленной камерой - Nissan Qashqai , Volvo S90 , Range Rover , Peugeot 3008 и Kia Stinger . [3]

Панорамное искусство [ править ]

360-градусный снимок, 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 итеративного алгоритма RANSAC , обычно используемого для решения проблемы соответствия ), и в зависимости от качества и согласованности использованных снимков полученное изображение может содержать ряд недостатков, которые ухудшают качество получаемого изображения. Напротив, всенаправленная камера может использоваться для создания панорамных изображений в реальном времени без необходимости постобработки, и обычно дает гораздо более качественные продукты.

В 2015 году Facebook начал выпуск всенаправленных 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 [ править ]

Робот из лиги RoboCup Midsize (2005), оснащенный всенаправленной камерой.

В робототехнике всенаправленные камеры часто используются для визуальной одометрии и для визуального решения задач одновременной локализации и картирования (SLAM). [4] [5] [6] [7] Благодаря возможности захвата изображения на 360 градусов, можно получить лучшие результаты для оптического потока, выбора и согласования функций.

Разное [ править ]

Всенаправленное изображение коридора.

Применение всенаправленных камер также включает 3D-реконструкцию [8] и наблюдение, когда важно охватить как можно большее поле зрения. [9] Microsoft RoundTable была представлена ​​в 2007 году для видеоконференцсвязи , где все участники в одном месте могут находиться на одном изображении.

Продукты [ править ]

Основная статья: Список всенаправленных (360-градусных) камер

Существует несколько реализаций всенаправленных (360-градусных) камер, включая две противоположные конфигурации линз типа «рыбий глаз» и камеры с более чем 30 отдельными линзами.

Были компании-однодневки, которые создали прототипы и собрали «спонсоров» на Kickstarter, но не доставили их конечным пользователям. [10]

Более известные производители 360-градусных камер, которые в настоящее время активно производят и поддерживают оборудование по состоянию на март 2020 года, включают:

  • Рико [11]
  • Insta360 [12]
  • Gear360
  • GoPro [13]
  • MadV [14]
  • Вузе [15]
  • Паноно [16]
  • Кандао [17]
  • Z-CAM [18]
  • FXG [19]

Частое появление новых моделей и улучшение качества 360-градусных камер, продаваемых на потребительском рынке, стирают грань между профессиональным и потребительским рынками. [20] [21]

См. Также [ править ]

  • 360 панорама
  • Иммерсивное видео
  • Камера светового поля
  • Настройка нескольких камер
  • Панорамная головка штатива
  • Стерео камера
  • VR фотография
  • Камера всего неба

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Parry, T. (декабрь 2016 г.). «Подробное руководство по камерам 360» . Тим Парри . Проверено 2 января 2017 .
  2. ^ «Установка камеры GoPro 360 градусов - подключение Omni Rig с 6 камерами Actioncams» . 360 Grad Kamera (на немецком языке). 2017-04-23 . Проверено 11 февраля 2019 .
  3. ^ https://www.buyacar.co.uk/cars/reversing-camera/880/cars-with-360-camera
  4. ^ Scaramuzza, D .; Сигварт, Р. (октябрь 2008 г.). «Монокулярная всенаправленная визуальная одометрия на основе внешнего вида для наземных транспортных средств». IEEE Transactions по робототехнике . 24 (5): 1015–1026. DOI : 10.1109 / TRO.2008.2004490 . ЛВП : 20.500.11850 / 14362 . S2CID 13894940 . 
  5. ^ Ульрих, I .; Нурбахш, И. (2000). «Распознавание мест по внешнему виду для топологической локализации» (PDF) . Proc IEEE Int Conf Rob Autom . 2 : 1023–1029 . Проверено 15 июля 2008 .
  6. ^ Ким, JH; Чанг, MJ (2003). «Удар с всенаправленным датчиком стереовидения». Интеллектуальные роботы и системы, 2003 г. (IROS 2003). Ход работы. 2003 Международная конференция IEEE / RSJ по . 1 . DOI : 10.1109 / IROS.2003.1250669 .
  7. ^ Jogan, M .; Леонардис, А. (2000). Надежная локализация с использованием распознавания на основе панорамных изображений . 15-й ICPR . 4 . С. 136–139. CiteSeerX 10.1.1.136.4931 . DOI : 10.1109 / ICPR.2000.902882 . ISBN  978-0-7695-0750-7. S2CID  3178789 .
  8. ^ Bunschoten, Роланд, и Бен Krose. « Надежная реконструкция сцены с помощью системы кругового обзора ». IEEE Transactions по робототехнике и автоматизации 19.2 (2003): 351-357.
  9. ^ Франческо Фламмини; Роберто Сетола; Джорджио Франческетти (10 июня 2013 г.). Эффективное наблюдение для внутренней безопасности: баланс технологий и социальных вопросов . CRC Press. ISBN 978-1-4398-8325-9.
  10. ^ «Bublcam: Технология камеры 360º для всех» . Kickstarter . Проверено 22 марта 2020 .
  11. ^ "Магазин" . Ricoh . Проверено 22 марта 2020 .
  12. ^ www.insta360.com https://www.insta360.com/ . Проверено 22 марта 2020 . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  13. ^ "Камера MAX 360 | Макс HyperSmooth, Макс TimeWarp, Макс SuperView | GoPro" . gopro.com . Проверено 22 марта 2020 .
  14. ^ "MADV-Fuel Your Adventure" . www.madv360.com . Проверено 22 марта 2020 .
  15. ^ "Домашняя страница | Камера Vuze" . vuze.camera . Проверено 22 марта 2020 .
  16. ^ "Паноно 360 Камера 16K | Паноно" . www.panono.com . Проверено 22 марта 2020 .
  17. ^ "KanDao - Камера 360 VR | Камера 3D | Камера 3D 360 | Камера 3D VR" . Kandao Tech . Проверено 22 марта 2020 .
  18. ^ "Z CAM - Компания профессиональных камер" . Z CAM . Проверено 22 марта 2020 .
  19. ^ https://www.fxgvr.com/fm360-8k . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  20. ^ «Гонка за первой потребительской 360-градусной камерой 8K стала реальностью благодаря этому новому датчику» . 360 слухов . 2019-08-13 . Проверено 22 марта 2020 .
  21. ^ КАКУЮ КАМЕРУ 360 СЛЕДУЕТ КУПИТЬ В 2020? , дата обращения 22.03.2020

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница UPenn Omnidirectional Vision
  • Проводное введение