Всенаправленная (360-градусная) камера

редактировать
Камера, которая видит во всех направлениях 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 «всенаправленный», что означает «все»), также известная как камера с обзором на 360 градусов <97.>, представляет собой камеру , имеющую поле обзора , которое покрывает приблизительно всю сферу или, по меньшей мере, полный круг в горизонтальной плоскости. Всенаправленные камеры важны в областях, где требуется большой охват поля зрения, например, в панорамной фотографии и робототехнике.

Содержание
  • 1 Обзор
    • 1.1 Камеры с одним объективом
    • 1.2 Камеры с двумя объективами (Dual Fisheye)
    • 1.3 Камеры с более чем двумя объективами
    • 1.4 Установки для фотоаппаратов
    • 1.5 Камеры на основе мозаики
  • 2 Приложения
    • 2.1 Панорамное искусство
    • 2.2 Робототехника и компьютер Vision
    • 2.3 Разное
  • 3 Список имеющихся в продаже камер 360
  • 4 См. также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Обзор
Всенаправленная камера с двумя зеркалами.. 1. Камера. 2. Нижнее зеркало. 3. Диафрагма. 4. Стеклянный корпус. 5. Крышка и верхнее зеркало (скрыто)

Обычно камера имеет поле зрения в диапазоне от нескольких градусов до максимум 180 °. Это означает, что он улавливает максимум света, падающего на точку фокусировки камеры через полусферу. 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 полушарие 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 изображений с обзором на 360 градусов можно использовать различные методы.

Камеры с одним объективом

Эти модели используются с объективом «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)

360-градусные камеры с двумя объективами, вероятно, являются наиболее распространенным типом, поскольку они могут обеспечивать полный угол 360 градусов, когда два объектива обращены друг к другу. Камера делает снимки 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 вызываются ошибками сшивания. Это означает, что неправильная комбинация изображений может привести к нечистой кромке среза, которую будет трудно или невозможно удалить.

Камеры с более чем двумя объективами

В зависимости от приложения производители используют более двух объективов для создания изображений. Одной из первых камер была метательная камера Panono. 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.

Оснастка камеры

Оснастка камеры в основном используется для присоединения 6 обычных камер ActionCam. GoPro произвела одну из первых установок для камеры. Они доступны в разных версиях и соединяют несколько одиночных камер. Камеры размещаются в этом кубе и фиксируют окружающее во всех направлениях.

Камеры на основе мозаики

Если несколько «обычных» камер объединены в сеть, говорят о камерах на основе мозаики. 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

Панорамное искусство

360-градусный снимок, сделанный техническим журналистом Джефферсоном Грэмом с помощью селфи-палки

Традиционные подходы к панорамной фотографии в основном состоят из сшивания снимков, сделанных отдельно в единое непрерывное изображение. Однако сшивание изображений требует больших вычислительных ресурсов (например, с использованием итеративного алгоритма RANSAC, обычно используемого для решения задачи соответствия ) и зависит от качества и согласованности снимков. При использовании, полученное изображение может содержать ряд недостатков, которые ухудшают качество конечного изображения. Напротив, всенаправленную камеру можно использовать для создания панорамных изображений в реальном времени без необходимости постобработки, и, как правило, они дают гораздо более качественные продукты.

В 2015 году Facebook начал выпуск всенаправленных видео, где пользователь может просматривать видео под любым произвольным углом камеры по радиусу 360 градусов и ограниченным наклоном вертикальные углы.

Робототехника и компьютерное зрение

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

В робототехнике всенаправленные камеры часто используются для визуальная одометрия и для решения задач одновременной локализации и отображения (SLAM) визуально. Благодаря его способности захватывать 360-градусный обзор, лучшие результаты могут быть получены для оптического потока, а также для выбора и сопоставления функций.

Разное

Всенаправленное изображение коридора.

Применения всенаправленных камер также включают 3D-реконструкцию и наблюдение, когда важно охватить как можно большее поле зрения. Microsoft RoundTable был представлен в 2007 году для видеоконференцсвязи, где все участники в одном месте могут находиться на одном изображении.

Список имеющихся в продаже камер 360

Существует несколько реализаций всенаправленных (360-градусных) камер, включая двойные (2-линзовые) противоположные конфигурации линз типа «рыбий глаз», камеры с более чем 30 отдельными линзами. Были компании-однодневки, которые создали прототипы и собрали «спонсоров» на Kickstarter, но не доставили их конечным пользователям.

Более авторитетные производители 360-градусных камер в настоящее время активно производят и поддерживают оборудование по состоянию на март. 2020 включают:

  • Ricoh
  • Insta360
  • Gear360
  • GoPro
  • MadV
  • Vuze
  • Panono
  • Kandao
  • Z-CAM

Частые новые модели и улучшения качества потребительских 360-камер стирают грань между профессиональным и потребительским рынками.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с всенаправленными камерами.
Последняя правка сделана 2021-06-01 11:18:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте