說到全景很多朋友應(yīng)該不陌生,接觸最多的是手機(jī)拍攝長條形的柱形全景照片,而真正的360°球型全景普通人接觸的比較少,今天小菲就給大家說一個借助多個預(yù)校正相機(jī)的準(zhǔn)確 360° 全景成像系統(tǒng)。

如今,全景視頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量和靈活性使其成為需要視頻流同步應(yīng)用的理想介質(zhì)。其中,最著名和最典型的是GIS應(yīng)用,比如在線地圖和街景彩色激光雷達(dá)生成的3D點云。較早使用該技術(shù)的是娛樂業(yè),它為用戶提供沉浸式體驗。下面,小菲就來詳細(xì)解釋下FLIR Ladybug 360°全景成像系統(tǒng)的應(yīng)用。

FLIR Ladybug 360°全景成像系統(tǒng)在室內(nèi)和室外的應(yīng)用

多臺相機(jī)同步

在一些系統(tǒng)使用鏡子或飛魚鏡頭產(chǎn)生全景效果的情況下,Ladybug5P 360°全景成像系統(tǒng)使用6個具有高質(zhì)量Sony CMOS圖像傳感器的相機(jī),以從代表整個球型90%的六個優(yōu)越位置收集并真正提供圖像。五個CMOS位于水平環(huán)上,另一個被放置在垂直向上的環(huán)中。這六個相機(jī)都經(jīng)過預(yù)先校正;這就是關(guān)鍵技術(shù),使系統(tǒng)內(nèi)的創(chuàng)新性成為可能。由于鏡頭設(shè)置,例如焦點與虹膜是固定的,用來確保相機(jī)保持校正狀態(tài),不需要現(xiàn)場校正。

FLIR Ladybug 360°全景成像系統(tǒng)

Ladybug相機(jī)受控于SDK的一部分——Ladybug API。它能夠完全控制相機(jī)、圖形呈現(xiàn)以及坐標(biāo)系統(tǒng)概述。圖像呈現(xiàn)支持實時校正、拼接和混合。系統(tǒng)坐標(biāo)允許用戶分別獨立管理六個相機(jī)。最后,SDK允許用戶整合系統(tǒng)與其定制應(yīng)用。

一次校準(zhǔn),即可長期使用

FLIR Ladybug 360°全景成像系統(tǒng)并非僅依靠機(jī)械校準(zhǔn),它還可通過軟件對各個相機(jī)進(jìn)行單獨校準(zhǔn),然后再與另外五個相機(jī)進(jìn)行一一比對校準(zhǔn)。該系統(tǒng)能夠識別與每個傳感器的單個像素有關(guān)的矢量,精確度高達(dá)0.01°。反之能使應(yīng)用程序知道,相機(jī)與世界其他地方的關(guān)系。為了能夠提供相關(guān)數(shù)據(jù),FLIR不僅解決了鏡頭的校準(zhǔn)問題,還通過校準(zhǔn)六個鏡頭間旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)化至高精度,解決了因相機(jī)視野之間的小重疊而變困難的巨大挑戰(zhàn)。

鏈接至GPS數(shù)據(jù)的Ladybug 360°全景圖像

鏈接至GPS數(shù)據(jù)的Ladybug 360°全景圖像,映射到雷達(dá)點云的Ladybug成像以及Ladybug校正的幾何精確度,意味著圖像數(shù)據(jù)在空間上是一致的整個球體,而不僅僅是拼接縫內(nèi)。這使得FLIR軟件可以呈現(xiàn)任何視頻球體的局部視圖,即使呈現(xiàn)跨越多個相機(jī)的圖像,也不會產(chǎn)生明顯的鏡頭失真效果。

映射至雷達(dá)點云的Ladybug成像

使用軟件校正而不是機(jī)械調(diào)準(zhǔn),意味著Ladybug相機(jī)能夠按照有效且合理的機(jī)械耐受性要求進(jìn)行組裝。FLIR已經(jīng)自動化了工廠校準(zhǔn)流程,從而產(chǎn)生一致且可靠的結(jié)果。機(jī)械設(shè)計和自動校準(zhǔn)已經(jīng)使Ladybug相機(jī)生產(chǎn)非常穩(wěn)定,而且可以適應(yīng)不斷變化的需求。另外,工廠校準(zhǔn)和牢固的外殼設(shè)計消除了任何現(xiàn)場校準(zhǔn)的需求。Ladybugs經(jīng)原廠校準(zhǔn)一次,然后安置在獨特的堅固外殼中,其牢固程度足以抵御溫度、振動和電擊的變化。因此,校準(zhǔn)保持完整,不再有需要現(xiàn)場校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)和后期處理的益處

經(jīng)過精確校準(zhǔn),使得應(yīng)用程序知道相機(jī)與世界相對位置的能力,使Ladybug超越相機(jī)拍攝全景圖像,并進(jìn)入計算機(jī)視覺的領(lǐng)域,從而打開一系列可能的應(yīng)用程序。

FLIR Ladybug5P

Ladybug5P能夠提供最高品質(zhì)的球形360°成像和精確度。利用獲得專利的校準(zhǔn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的全局快門傳感器,Ladybug5P可以捕獲8k30或4k60的高品質(zhì)內(nèi)容。其精確度級別為10m高度2mm。Ladybug SDK提供廣泛的功能,讓用戶可以輕松記錄、處理和導(dǎo)出球型內(nèi)容。

Ladybug5P將圖像處理從相機(jī)移動到用戶控制效果的主機(jī)PC上,Ladybug5P捕獲、壓縮以及傳輸全色深度 (12位) 圖像到主機(jī)。Ladybug CapPro的后期處理工具欄用于應(yīng)用白平衡、灰度系數(shù)、拖尾校正、衰減校正和其它圖像處理功能。用戶可以在查看圖像和實時觀看效果的同時做出決定和實驗設(shè)置。

捕獲和后期處理工作流程模型允許用戶能夠返回到原始內(nèi)容,并根據(jù)需要重新操作各個后期處理步驟,從而把動態(tài)范圍最大化,并保持其靈活性。

鼠標(biāo)移到圖像上,可以看到經(jīng)后期處理的校正圖像。其中顏色被修正,陰影中的細(xì)節(jié)被提出來,而太陽拖尾已消除。 

FLIR Ladybug 360°全景成像系統(tǒng)目前已是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。Ladybug系統(tǒng)可以完成所有的圖像采集,處理,拼接和校正工作,將多個攝像頭圖像實時集成到全分辨率數(shù)字球形和全景流實時視頻中。這種實時流媒體的能力在市場上是獨一無二的。