基于全景视觉系统的全面解析
人会做梦,会幻想,全景视觉系统却能使梦想成真。实景虚拟游览博物馆、展览馆、展览会;重大事件、文艺演出、体育赛事的现场记录;教育和教学的实景互动展示和数字档案保存……全景视觉系统所带来的身临其境的神奇效应正渗透到各行各业,成为近年来国际科技界关注的一个热点。全景视觉系统在机器人、汽车、安防监控、教学等多个领域都得到了广泛的应用,全景视觉系统也被认为是21世纪最有发展前途的科学技术领域。
全景视觉,是把90度至360度的场景全部展现在一个二维平面上,把一个场景的前后左右一览无余地推到观者的眼前,更有所谓“完整”全景(球形全景),甚至将头顶和脚底都“入画”了。全景视觉分为图片全景及视频全景,按照交互性分又可以分为无交互信息全景和有交互信息全景。
据了解,全景视觉系统是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种虚拟现实技术,一般通过运用数码相机对现有场景进行多角度环视拍摄,再进行自动拼合并加载播放程序来完成,由此给客户带来全新的真实现场感和交互式感受。全景视觉系统可在机器人、汽车、安防监控、视频会议、教学等方面使用,配以全景视觉处理软件,可对全景图像实现展开、动态目标跟踪、定时录像存储等功能,属于高品质的图像获取设备。
但是全景拍摄可能对于不少朋友来说还属于新鲜事物,虽然几年前的DC就有部分已经配备了这项功能,但使用起来的不便和拼接瑕疵,仍让全景拍摄无法很好的融入到日常应用中去。不过随着技术的发展,现在以搜维尔【SouVR】为代表的新一代Ladybug3全景视觉系统,能够将多台相机采集的图像组合成一幅数字全景图像,特别适用于军事安防、监控、手术过程显示、GIS系统、交通分析等诸多领域。
全景(英文名称是Panorama)是把相机环绕360度拍摄的一组或多组照片拼接成一个全景图像。基于全景图像的虚拟技术与基于多边形虚拟现实相比,具有真实性强,实景场景摄影,真实逼真的还原表现;画面质量高,高清晰度的全屏场景,令细节表现完美等等。全景由于它给人们带来全新的真实现场感和交互式的感受。它可广泛应用于三维电子商务,如在线的房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。
Ladybug全景视觉系统是实现全景视觉的理想产品。Ladybug3采用6台数字相机结合,5台分布在侧面,1台在顶部,可以得到整个全景360º的图像,整个球面的75%以上。Ladybug3能够实时完成图像采集、处理、拼接和校正等工作,将多台相机采集的图像组合成一幅数字全景图像。
其实相对于广阔的景象,我们在日常拍摄中,很可能会遇到一些狭小的空间,这时,即便是超广角单反也施展不开,这是Ladybug3又派上了用途。全景相机Ladybug3采用六个摄像头进行拍摄,其中5个摄像头水平朝向,一个垂直朝向,通过拼接成像可覆盖到除相机底部外的全部图像。
其Ladybug3全景视觉系统所包含的软件Ladybug Cap,采用C/C++编程环境,包含相机驱动、API函数、软件例程代码等。Ladybug Cap能简单方便的控制相机各种功能,包括普通的帧速、快门、增益,JPEG压缩级控制、彩色处理算法设置、全景图像显示等。可直接接收并同步NEMA GPS信息,在已有GPS信息的全景图像中,还可导入相应位置的google地图;可图像卡上利用OpenGL计算机图形库校正、缝合、构造出如下图所示全景图像,以及可旋转观测角度的球面图像;可直接无压缩的保存为连续PGR文件,在后处理中输出AVI视频,最后还可以将AVI文件转成Flash后用于网络视频。
Ladybug全景视觉系统,不但有高分辨率,1200万像素全景图像,10m距离的各种标志信息清晰可见;而且拥有高采集速度,JPEG压缩时可进行15fps的连续拍摄,通过降分辨率可达到25fps的连续拍摄;也能够实时传输,可确保满分辨率满速传输。Ladybug全景视觉系统,根据各种应用需求不同,会有不同的全景拍摄需求。目前已出现人力、摩托、汽车、飞机、轮船等多种拍摄方式。相机可采用如图所示的真空吸盘来固定,安装拆卸简单方便。从搜维尔【SouVR】的这款Ladybug3全景视觉系统中,足以体现出全景视觉系统是21世纪最有发展前途的科学技术。
电影《阿凡达》让大众看到了3D技术的魅力,也看到了全景视觉系统的魅力。世博会中一些场馆用3D技术展现全维度、跨时代的全景景观,更让我们意识到3D就在我们身边。而3D是three-Dimensional的缩写,也就是三维图形。3D技术就是虚拟三维的技术,利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。
而全景视觉技术利用镜面反射原理,扩大视觉系统的视野。只用一个摄像机就可以观察到全景视觉系统周围360度内的整个环境,可以大大减少系统设计的复杂性和难度,并降低系统的成本。在全景视觉系统中,摄像器件不是直接观看外界环境,而是正对一面双曲面取景器,远处物体所发出的光线经过镜面反射后集中在摄像器件的镜头,从而在摄像器件的传感器上形成图像信息。
全景视觉的作用主要是对山水风光的实景体验;名胜古迹的实景导览;城市风光、房地产、企业面貌的全景展示;特色街区的虚拟展示等等。3D全景视觉就相当于在一个场景里可以通过任意视角观察场景里面所摆设的各种物品,跟网上世博是同一个性质的。全景视觉的是指以观测点为中心,同时观测其前、后、左、右和上下六个方向的景物,搜维尔【SouVR】的Ladybug3全景视觉系统是实现全景视觉的最佳设备。
注:本文为搜维尔原创内容,如需转载请联系我们!邮箱:frank@souvr.com
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