Моделирование камеры с объективом Рыбий глаз (Fisheye)
Моделирование камеры с объективом Рыбий глаз (Fisheye) |
|||||||
Моделирование камеры с объективом Рыбий глаз (Fisheye) |
|
||
Зона обзора камер Fisheye представляет собой часть сферы. Поле зрения камеры проецируется объективом в виде круга.
В зависимости от отношения размеров этого круга и активной области видеосенсора различают 3 типа объектива FishEye:
См. описания инструментов моделирования Fisheye, Объектив FishEye в Википедии
Задача
Имеется камера BOSCH FLEXIDOME IP panoramic 6000. Камера установлена на кронштейне высотой 3м на расстоянии 10 метров от стены высотой 10 метров. Объектив направлен вниз.
Требуется получить проекцию зоны контроля, распределения плотности пикселей и модели изображения от этой камеры.
Камера имеет 2 версии:
|
NDS-6004-F360E |
NDS-6004-F180E |
|
Циркулярный объектив FishEye |
Объектив FishEye типа Обрезанный круг |
|
Количество пикселей:2640 x 2640 |
Количество пикселей:3640 x 2160 |
|
Углы обзора: 180° (H) x 180° (V) |
Углы обзора: 180° (H) x 93° (V) |
Порядок работы
1.1 Создаём камеру кликом по кнопке Создать камеру . В диалоге создания камеры, в окошке Значок камеры выбираем значок для новой камеры с панорамным обзором, например indoor/panoramic .
Назначать специальный значок не обязательно. В будущем изменить значок можно будет в окне Список камер.
|
Если модель камеры присутствует в базе реальных моделей камер, то нет необходимости вводить параметры камеры по отдельности, достаточно выбрать модель из списка Модель активной камеры или в Таблице моделей камер. Ниже описан ручной ввод параметров, на случай отсутствия данной модели камеры в базе реальных моделей.
2.1 Открываем окно Геометрия камеры и устанавливаем число активных пикселей видеосенсора по горизонтали и по вертикали - 2640*2640 (для версии 360°) или 3640*2160 (для версии 180°) .
Важнейшим параметром, определяющим разрешение изображения камер с объективом Fisheye, является количество пикселей видеосенсора.
Так как видеосенсор имеет форму прямоугольника, а зона обзора камеры проецируется в круг, то не все пиксели принимают участие в формировании изображения. В VideoCAD требуется ввести количество физических пикселей сенсора по горизонтали и вертикали. Количество пикселей принимающих участие в формировании изображения VideoCAD вычислит самостоятельно.
Фокусное расстояние объектива и количество пикселей при обработке изображения не оказывают влияния на разрешение изображения камеры с объективом Fisheye.
2.2 Кликом по кнопке на Панели инструментов открываем панель PTZ или Fisheye.
|
3.1 Размещаем камеру на плане. На расстоянии 10 метров от камеры с помощью инструмента Прямоугольник создаем стену высотой 10 м. Рядом со стеной ставим несколько 3D моделей .
3.2 В окне Геометрия камеры и устанавливаем высоту установки камеры равной 3 метра. Чтобы ограничить размер проекции зоны обзора воспользуемся параметром Максимальное расстояние рисования зоны обзора в окне Геометрия камеры.
|
4. Настройка визуализации плотности пикселей
4.1 Назначаем камере Шаблон плотности пикселей для визуализации плотности пикселей. Для этого открываем окно Плотность пикселей. Снимаем отметку с чекбокса Активная камера, выбираем название шаблона "European Standard EN 62676-4 2015" в списке Шаблон и кликаем по кнопке Assign.
Критерий Шаблона плотности пикселей для камер с объективом Fisheye должен быть основан именно на плотности пикселей (Pixel per meter (Pixel per foot), Pixel for object), а не на размере поля зрения. Критерии Field-of-view height, % of Field-of-view for object не подходят для камер с объективом Fisheye, так как у камеры с объективом Fisheye поле зрения имеет не прямоугольную форму.
4.2 Включаем и настраиваем отображение плотности пикселей и затенений в Графическом окне. В меню кнопки Затенения на Панели инструментов Графического окна выберем В пределах проекции. В меню Заливка проекций выберем Заливка. В меню Плотность пикселей выберем Дискретный цвет.
После этого в Графическом окне мы увидим распределение проекции плотности пикселей камеры на высоте заданной в Шаблоне плотности пикселей.
Максимальное расстояние рисования проекций зон обзора определяется Максимальным расстоянием рисования зоны обзора.
|
5. Подбор Коэффициента DORI из расстояний DORI
В спецификации камеры приведены значения DORI (Detection,Observation,Recognition,Identification).
Чтобы распределение плотности пикселей в VideoCAD было точно как в спецификации камеры необходимо расчитать Коэффициент уменьшения разрешения до максимального совпадения расстояний в таблице DORI и в окне Плотность пикселей. Чтобы рассчитать коэффициент DORI кликните по кнопке Рассчитать и введите расстояния DORI.
Для модели NDS-6004-F360E оптимальное значение Коэффициента = 0.53.
|
6. Камера FishEye в окне 3D Мир
6.1 Открываем окно 3D Мир. В окне мы видим распределение плотности пикселей в виде покрытия на окружающих предметах. Пользуясь навигацией в 3D пространстве мы можем рассмотреть с какой плотностью пикселей будет отображаться любая точка на поверхностях предметов вокруг камеры, а также обнаружить затеняемые предметами, непросматриваемые области.
6.2 Закройте окно 3D Мир.
|
7. Камера FishEye в окне 3D Video
7.1 Открываем окно 3D Видео.
Кликните правой кнопкой мыши по окну 3D Видео чтобы показать Панель параметров изображения и перейдите на вкладку Панорамы.
Переведите переключатели Позиции >Показать> Камеру и Fisheye>Показать>Полную картинку.
Окно 3D Видео отобразит полное изображение (полный круг).
7.2 Если двигать курсор мыши над окном 3D Видео с нажатой левой кнопкой мыши, то камера будет менять направление вслед за курсором. Движение курсора при нажатой Shift вызовет поворот камеры вокруг её оси.
7.3 Включите Обработку изображения если она отключена. Если включен режим PiP то вы можете выбирать участки для просмотра в реальном разрешении кликом средней кнопки мыши (колесика).
|
8. Получение картинки в реальном разрешении
8.1 Отметьте в главном меню окна 3D Видео пункт Кадр>Реальный размер кадра.
8.2 Сохраните картинку в файл с реальным разрешением, выбрав в Главном меню Кадр>Сохранить как.
Сохранение в высоком разрешении занимает время, дождитесь окончания процесса.
8.3 Снимите отметку Кадр>Реальный размер кадра.
|
9. Получение "выпрямленных" фрагментов кадра в реальном разрешении
9.1 Отметьте переключатель Fisheye>Показать>Фрагмент картинки (на Панели параметров изображения). Меняя фокусное расстояние объектива и направляя камеру на интересующие участки сцены, мы можем видеть с каким разрешением эти участки будут отображаться нашей камерой.
9.2 Разместим 3D модель человека на границе зелёного региона, то есть там где плотность пикселей будет составлять 25 пикс/метр. И направим на неё камеру. Попробуем изменять фокусное расстояние объектива и убедимся, что меняться будет только размер поля зрения. Разрешение же изображения будет оставаться постоянным.
9.3 Поворот, наклон и поворот вокруг собственной оси камеры, задаваемые обычным способом не влияют на положение камеры с объективом Fisheye. Вращая камеру обычным способом вы можете рассматривать изображения от камеры с объективом Fisheye в разных направлениях в окне 3D Видео. При этом зона обзора будет ограничиваться циркулярным углом. За этой границей изображение отсутствует.
Вы можете менять фокусное расстояние объектива, меняя тем самым размер поля зрения, но разрешение изображения в окне 3D Видео будет всегда поддерживаться равным расчетному разрешению камеры с объективом Fisheye. Если расчетное разрешение хуже, то разрешение в окне 3D Видео будет искусственно уменьшаться. Если расчетное разрешение лучше, то включится режим PiP. В строке титров Кадр отображается виртуальное количество пикселей для правильного моделирования разрешения.
Дисторсия изображения от камер с объективом Fisheye в окне 3D Видео не моделируется. Моделируемое разрешение равно расчетному разрешению только в центре кадра. К краям кадра реальное разрешение будет хуже модели. Чем меньше угол обзора, тем точнее моделируется разрешение на краях кадра. Для большей реалистичности модели изображения включите моделирование компрессии и размытие или установите реальное разрешение объектива (для точного моделирования разрешения объектива потребуется также задать правильный размер видеосенсора).
|
10. Моделирование нескольких фрагментов с помощью позиций
10.1 Откройте окно Позиции активной камеры кнопкой на Панели инструментов. Кликните по кнопке , поверните камеру на плане и снова кликните . Положения камеры в моменты кликов будут запоминаться как позиции.
10.2 Теперь вернитесь в окно 3D Видео, правым кликом по окну откройте Панель параметров изображения, вкладку Панорамы и отметьте переключатель Позиции>Показать>Кам.+позиции (показать камеру и позиции). Переключатель Fisheye>Показать>Фрагмент картинки должен быть отмечен. Вы увидите заданные вами положения камеры в режиме деления экрана. В каждой ячейке разрешение изображения ограничивается собственным рассчитанным значением.
|
11. Другие возможности моделирования камер FishEye
11.1 С моделью Fisheye камеры возможно моделирование высокого разрешения в картинке в картинке PiP, сохранение картинок с реальным разрешением, размытие движения, анимированные картинки и моделирование чувствительности камеры.
|
См. также: Камеры Fisheye