Imágenes esféricas precisas de 360° con múltiples sensores precalibrados

Hoy en día, la calidad y flexibilidad de los datos de vídeo esférico hacen que el medio sea ideal para aplicaciones que requieren sincronización de transmisiones de vídeo. Las aplicaciones SIG más populares y típicas, como el mapeo en línea y las vistas de las calles, colorean nubes de puntos 3D generadas por LIDAR. La industria del entretenimiento es otra de los primeras en adoptar esta tecnología para proporcionar experiencias inmersivas.

The Flir Ladybug spherical imaging systems have become the de facto industry standard. The Ladybug systems do all the image acquisition, processing, stitching and correction necessary to integrate multiple camera images into full-resolution digital spherical and panoramic streaming vídeo in real-time. This ability to stream in real-time is unique in the marketplace. 

Múltiples cámaras sincronizadas

Donde algunos sistemas usan espejos o lentes de ojo de pez para crear el efecto de una vista panorámica, los sistemas Ladybug usan seis cámaras con sensores Sony® CCD de alta calidad para entregar imágenes recogidas desde seis puntos de vista para alcanzar el 90 % de la esfera completa. Cinco CCD se colocan en un anillo horizontal y uno se coloca verticalmente apuntando hacia arriba. Las seis cámaras están precalibradas; esta es la tecnología fundamental que permite que muchas otras innovaciones dentro del sistema sean posibles. Debido a que las configuraciones de la lente, como el enfoque y el iris, se fijan para garantizar que la cámara permanezca calibrada, no es necesario hacer la calibración de campo.

Las cámaras Ladybug son controladas por la API de Ladybug como parte del SDK. Permite el control completo de la cámara, la representación gráfica y la descripción general del sistema de coordenadas. El soporte de renderizado gráfico incluye rectificación en tiempo real, combinación y mezcla. La coordinación del sistema permite a los usuarios administrar cada uno de los seis sensores de forma independiente. Por último, el SDK permite a los usuarios integrar el sistema con sus aplicaciones personalizadas.

Calibración y precisión basadas en la geometría

En lugar de confiar exclusivamente en la calibración mecánica, los sistemas Ladybug usan programas para calibrar cada cámara independientemente y en relación con cada una de las otras cinco cámaras. El sistema puede conocer el vector asociado con cada píxel, en cada cámara, con precisión de una centésima de grado. Esto a su vez permite que las aplicaciones sepan dónde está la cámara en relación con el resto del mundo. Para poder proporcionar esta información relacional, Point Grey no solo resolvió el problema de la calibración de las lentes sino que también resolvió el desafío más grande de calibrar las rotaciones y los desplazamientos entre los seis lentes con alta precisión, un problema que se hace más difícil por la pequeña superposición entre los campos de visión de las cámaras.


Imagen esférica de Ladybug vinculada a datos de GPS

Imagen esférica de Ladybug vinculada a los datos de GPS. Imágenes de Ladybug asignadas a la nube de puntos LIDAR. La precisión geométrica de la calibración de Ladybug significa que los datos de imagen son espacialmente consistentes en toda la esfera, no solo en las uniones de las combinaciones. Esto permite que el programa Point Gray represente cualquier vista parcial de la esfera de vídeo sin que se noten los efectos de distorsión de la lente, incluso si ese renderizado abarca múltiples imágenes de la cámara.

La decisión de usar corrección por software en lugar de una alineación mecánica precisa significa que las cámaras Ladybug se pueden ensamblar con un requisito eficiente y razonable de tolerancia mecánica. Point Grey también ha automatizado el proceso de calibración de fábrica que produce resultados extremadamente consistentes y confiables. El diseño mecánico y la calibración automatizada han hecho que la producción de las cámaras Ladybug sea muy escalable y se pueda adaptar a la demanda cambiante. Además, la calibración de fábrica y el sólido diseño de la carcasa eliminan cualquier requisito de calibración en el campo. Las cámaras Ladybug se calibran una vez, en la fábrica, y luego se alojan en una sólida carcasa única, lo suficientemente rígida como para resistir los cambios de temperatura, vibración y golpes. Por lo tanto, la calibración permanece intacta y la calibración en campo ya no es necesaria.


Imágenes de Ladybud mapeadas a la nube de puntos LIDAR

Ventajas de la calibración

La capacidad de permitir que las aplicaciones sepan dónde se encuentra la cámara en relación con el mundo hace que Ladybug sea más que una simple cámara que captura imágenes panorámicas y que se pueda usar en el ámbito de la visión por computadora, donde se abre una amplia gama de posibles aplicaciones.

Flujo de trabajo posterior al procesamiento para un máximo rango dinámico

La Ladybug5 mueve el procesamiento de imágenes de la cámara al PC anfitrión donde los usuarios controlan el resultado. La Ladybug5 captura, comprime y transmite imágenes de profundidad de bit completa (12 bits) al PC anfitrión. La barra de herramientas de procesamiento posterior de la LadybugCapPro se utiliza para aplicar balance de blancos, corrección gamma, corrección de borrones, corrección de caída y otras funciones de procesamiento de imágenes. Los usuarios pueden tomar decisiones y experimentar con la configuración a medida que ven las imágenes y miran los efectos en tiempo real.

Ventajas del procesamiento posterior

Este modelo de captura y flujo de trabajo posterior permite a los usuarios maximizar el rango dinámico y mantener la flexibilidad al contar con la posibilidad de regresar al contenido original y volver a aplicar los pasos posteriores al procesamiento según lo deseen.

 
Mueva el mouse sobre la imagen para ver la imagen corregida después del procesamiento. El color está corregido, los detalles en las sombras están resaltados y se eliminaron las  manchas solares.
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