借助多個(gè)預校準傳感器的精確360°球面成像

360° 球面成像是可以將某個(gè)物體或環(huán)境在幾乎所有方向上進(jìn)行拍攝的技術(shù)，然后將這些圖像合成為一個(gè)球面狀的全景圖像。這種技術(shù)通常使用特殊相機或者多個(gè)相機來(lái)拍攝圖像，并將這些圖像轉換為可交互的全景圖像。

360°的球面成像可以用于許多應用，例如虛擬旅游、房地產(chǎn)展示、演唱會(huì )等等。它能夠讓人們在沒(méi)有實(shí)際到達現場(chǎng)的情況下，體驗到身臨其境的感覺(jué)。同時(shí)，全景圖像也可以疊加其他信息，例如標記和鏈接，以提供更豐富的交互體驗。

如今，球面視頻數據的質(zhì)量和靈活性使其成為需要同步視頻流的應用的理想媒介。其中典型的應用包括移動(dòng)測繪和為L(cháng)IDAR生成的3D點(diǎn)云上色的地理信息系統（GIS）應用。娛樂(lè )行業(yè)是這種技術(shù)的另一個(gè)早期采用者，提供沉浸式體驗。

Teledyne FLIR Ladybug球面成像系統已成為業(yè)界事實(shí)上的行業(yè)標準。Ladybug系統能夠在實(shí)時(shí)中完成所有圖像采集、處理、拼接和校正，將多個(gè)相機圖像整合成全分辨率的數字球面和全景流媒體視頻。這種實(shí)時(shí)流媒體的能力在市場(chǎng)上是獨特的。

借助多個(gè)預校準傳感器的精確360°球面成像技術(shù)，可以達到拍攝角度范圍更全面、圖像質(zhì)量更好、色彩表現更鮮明的效果，是一種提供更全面、更高質(zhì)量場(chǎng)景信息和更好的觀(guān)感體驗的技術(shù)。

多相機同步

一些系統使用鏡子或魚(yú)眼鏡頭來(lái)實(shí)現全景視圖的效果，而Ladybug系統則使用六個(gè)配備高質(zhì)量圖像傳感器的相機，真正提供從六個(gè)觀(guān)察點(diǎn)收集的圖像，覆蓋90%的全球面。其中五個(gè)傳感器位于水平環(huán)狀排列，而一個(gè)傳感器則垂直指向上方。這六個(gè)相機是預校準的，這是使系統內許多其他創(chuàng )新成為可能的關(guān)鍵技術(shù)。由于鏡頭設置（如焦距和光圈）固定以確保相機保持校準狀態(tài)，因此無(wú)需現場(chǎng)校準。

Ladybug相機由Ladybug API作為SDK的一部分進(jìn)行控制。它允許完全控制相機、圖形渲染和坐標系統概述。圖形渲染支持包括實(shí)時(shí)校正、拼接和混合。系統坐標使用戶(hù)能夠獨立管理六個(gè)傳感器中的每一個(gè)。最后，SDK允許用戶(hù)將該系統與其自定義應用集成。

基于幾何的校準與準確性

Ladybug系統不僅僅依靠機械校準，還使用軟件對每個(gè)相機進(jìn)行單獨校準，并與其他五個(gè)相機進(jìn)行關(guān)聯(lián)校準。系統能夠以百分之一度的精度了解每個(gè)相機中每個(gè)像素點(diǎn)所對應的向量。這進(jìn)而使應用能夠知道相機與世界其他部分的相對位置關(guān)系。為了能夠提供這種關(guān)聯(lián)數據，Teledyne FLIR不僅解決了鏡頭校準的問(wèn)題，還解決了在所有六個(gè)鏡頭之間進(jìn)行旋轉和平移校準的更大挑戰，這個(gè)問(wèn)題在于相機視場(chǎng)之間的重疊區域很小，增加了難度。

Ladybug校準的幾何精度意味著(zhù)圖像數據在整個(gè)球面上是空間一致的，而不僅僅是在拼接接縫處一致。這使得Teledyne FLIR的軟件可以渲染視頻球的任何部分視圖，而無(wú)論渲染是否涉及多個(gè)相機圖像，都不會(huì )出現明顯的鏡頭失真效果。

選擇使用軟件校準而不是精確的機械對準意味著(zhù)Ladybug相機可以在合理的機械容差要求下高效組裝。Teledyne FLIR還自動(dòng)化了生產(chǎn)中的校準過(guò)程，以產(chǎn)生極為一致和可靠的結果。機械設計和自動(dòng)化校準使得Ladybug相機的生產(chǎn)具有很強的可擴展性，并能適應不斷變化的需求。此外，工廠(chǎng)校準和堅固的外殼設計消除了現場(chǎng)校準的需求。Ladybug相機只需要在工廠(chǎng)進(jìn)行一次校準，然后放入一個(gè)獨特的堅固外殼中，足夠剛性以抵抗溫度、振動(dòng)和沖擊的變化。因此，校準保持完好，無(wú)需進(jìn)行現場(chǎng)校準。

校正的好處

使應用能夠知道相機與世界的相對位置，使Ladybug不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單拍攝全景圖像的相機，而是進(jìn)入了計算機視覺(jué)的領(lǐng)域，為各種可能的應用打開(kāi)了大門(mén)。

實(shí)現最大動(dòng)態(tài)范圍的后處理工作流程

Ladybug5+相機的圖像處理從相機轉移到主機PC，用戶(hù)可以控制結果。Ladybug5+和Ladybug6相機拍攝、壓縮和傳輸全位深（12位）的圖像至主機PC。使用LadybugCapPro的后處理工具欄可以應用白平衡、伽馬、Smear校正、光強衰減校正和其他圖像處理功能。用戶(hù)可以實(shí)時(shí)查看圖像并觀(guān)察效果，根據需要進(jìn)行決策和實(shí)驗。

后期處理的好處

這種拍攝和后處理的工作流模型允許用戶(hù)能夠返回原始內容，并根據需要重新應用各個(gè)后期處理步驟從而最大限度地擴展動(dòng)態(tài)范圍，并保持靈活性。

鼠標滑過(guò)圖像可以查看經(jīng)過(guò)后處理的校正圖像。色彩經(jīng)過(guò)校正，陰影細節被帶出來(lái)，而太陽(yáng)拖尾已消除。