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Cámara omnidireccional

Esquema de una cámara omnidireccional con dos espejos: 1. Cámara 2. Espejo superior 3. Espejo inferior 4. Punto negro 5. Campo de visión (azul claro) En fotografía y visión por ...

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Esquema de una cámara omnidireccional con dos espejos: 1. Cámara 2. Espejo superior 3. Espejo inferior 4. Punto negro 5. Campo de visión (azul claro)

En fotografía y visión por computadora , una cámara omnidireccional (del latín "omni", que significa todo), también conocida como cámara de 360 ​​grados (o cámara de 360° ), es una cámara con un campo de visión que cubre al menos un círculo completo ( 360° ) en el plano horizontal . Puede extenderse verticalmente hasta una esfera completa ( 1 spat ), en cuyo caso también se conoce como cámara esférica . Las cámaras omnidireccionales son importantes en aplicaciones donde se necesita una amplia cobertura del campo visual, como en fotografía panorámica , fotografía de realidad virtual y robótica . [ 1 ]

Descripción general

Cámara omnidireccional con dos espejos. 1. Cámara 2. Espejo inferior 3. Diafragma 4. Carcasa de cristal 5. Cubierta y espejo superior (oculto)

Una cámara normalmente tiene un campo de visión que oscila entre unos pocos grados y, como máximo, 180°. Esto significa que capta, como máximo, la luz que incide en el punto focal de la cámara a través de un hemisferio. En cambio, una cámara omnidireccional ideal capta la luz desde todas las direcciones que inciden en el punto focal, cubriendo una esfera completa. Sin embargo, en la práctica, la mayoría de las cámaras omnidireccionales no cubren la esfera entera. Muchas cámaras que se denominan omnidireccionales cubren los 360° a lo largo del ecuador de la esfera, pero excluyen la parte superior e inferior. En el caso de que cubran la esfera completa, los rayos de luz capturados no se cruzan exactamente en un único punto focal.

Se pueden utilizar diversas técnicas para generar imágenes de 360 ​​grados.

Cámaras con un solo objetivo

Estos modelos se utilizan con un objetivo ojo de pez . El objetivo desvía el ángulo de la toma para abarcar un radio mayor del sujeto seleccionado. No es posible obtener una fotografía completa de 360 ​​grados con esta técnica, ya que siempre queda un ángulo muerto justo detrás del objetivo.

Cámaras con dos objetivos (ojo de pez dual)

Las cámaras de 360 ​​grados con dos lentes son probablemente el tipo más común, ya que pueden capturar un ángulo completo de 360 ​​grados con dos lentes enfrentadas. Una cámara toma fotos y videos con un ángulo ligeramente superior a 180 grados, por ejemplo, 220 grados. Estos se convierten luego en un objeto de 360 ​​grados mediante software. Los problemas suelen deberse a errores de unión que pueden ocurrir en cualquier momento. Esto significa que una combinación incorrecta de las imágenes puede resultar en un borde de corte irregular que es difícil o imposible de eliminar.

Cámaras con más de dos objetivos

Cámara de vigilancia estilo panorama

Dependiendo de la aplicación, los fabricantes utilizan más de dos lentes para producir las imágenes. Una de las primeras cámaras fue la Fourthview multicabezal de Sony [ 2 ] y la cámara lanzada Panono . Esta última cuenta con 36 cámaras que se activan simultáneamente en el punto más alto al ser lanzada al aire. Cuantas más lentes tenga la cámara, más difícil será para el software combinar las imágenes individuales; sin embargo, los posibles problemas de unión se reducen con una buena técnica de unión.

Equipos de cámara

Los soportes para cámaras se utilizan principalmente para acoplar 6 cámaras de acción convencionales. GoPro fabricó uno de los primeros soportes para cámaras. Están disponibles en diferentes versiones y permiten conectar varias cámaras individuales. [ 3 ] Las cámaras se colocan en este cubo y graban el entorno en todas las direcciones.

Cámaras basadas en mosaico

Sala de grabación panorámica de 360° ( ver como una panorámica interactiva de 360° )

Si se combinan varias cámaras convencionales en red, se habla de cámaras basadas en mosaicos. Cada una de estas cámaras registra una pequeña área del entorno. Las imágenes individuales se unen como si fueran piezas de un mosaico para formar una imagen global omnidireccional. El número de cámaras necesarias depende de la distancia focal de los objetivos. Cuanto menor sea la distancia focal, mayor será el ángulo de visión y menor será el número de cámaras requeridas.

Aplicaciones

coches

Entre los coches con cámara omnidireccional se incluyen el Nissan Qashqai , el Volvo S90 , el Range Rover , el Peugeot 3008 y el Kia Stinger . [ 4 ]

Arte panorámico

Una foto de 360 ​​grados tomada por el periodista tecnológico Jefferson Graham con un palo para selfies.

Los métodos tradicionales de fotografía panorámica consisten principalmente en unir tomas individuales para formar una sola imagen continua. Sin embargo, esta unión requiere una gran capacidad de cálculo (por ejemplo, mediante el algoritmo iterativo RANSAC , comúnmente utilizado para resolver el problema de correspondencia ) y, dependiendo de la calidad y consistencia de las tomas, la imagen resultante puede presentar deficiencias que afectan su calidad. En cambio, una cámara omnidireccional permite crear panorámicas en tiempo real, sin necesidad de posprocesamiento, y suele ofrecer resultados de mucha mejor calidad.

En 2015, Facebook comenzó a implementar videos omnidireccionales , donde el usuario puede ver el video desde cualquier ángulo de cámara arbitrario en un radio de 360 ​​grados y con ángulos de inclinación limitados hacia arriba y hacia abajo.

Robótica y visión por computadora

Un robot de la liga RoboCup Midsize (2005), equipado con una cámara omnidireccional.

En robótica, las cámaras omnidireccionales se utilizan frecuentemente para la odometría visual y para resolver visualmente problemas de localización y mapeo simultáneos (SLAM). [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Debido a su capacidad para capturar una vista de 360 ​​grados, se pueden obtener mejores resultados para el flujo óptico y la selección y coincidencia de características.

Bienes raíces

En el sector inmobiliario, la tecnología de cámaras de 360 ​​grados ha permitido a los posibles compradores recorrer las viviendas sin necesidad de estar presentes físicamente. Esta evolución se debe al creciente número de viviendas que se compran sin haberlas visto previamente [ 9 ] . Algunas cámaras de 360 ​​grados disponibles comercialmente se venden con el sector inmobiliario como principal objetivo [ 10 ] .

Misceláneas

Imagen omnidireccional de un pasillo.

Las aplicaciones de las cámaras omnidireccionales también incluyen la reconstrucción 3D [ 11 ] y la vigilancia, cuando es importante cubrir el campo visual más amplio posible. [ 12 ] Microsoft RoundTable se presentó en 2007 para videoconferencias , donde todos los participantes en una ubicación pueden estar en la misma imagen.

Productos

Existen diversas implementaciones de cámaras omnidireccionales (de 360 ​​grados), incluyendo dos configuraciones de lentes ojo de pez opuestas y cámaras con más de 30 lentes independientes.

Ha habido empresas oportunistas que han producido prototipos y recaudado "patrocinadores" en Kickstarter pero no han entregado el producto a los usuarios finales. [ 13 ]

Entre los fabricantes de cámaras de 360 ​​grados más consolidados que actualmente producen y ofrecen soporte técnico para sus dispositivos (a marzo de 2020) se incluyen:

Los frecuentes lanzamientos de nuevos modelos y las mejoras en la calidad de las cámaras de 360 ​​grados para el consumidor están difuminando la línea entre el mercado profesional y el de consumo. [ 24 ] [ 25 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Parry, T. (diciembre de 2016). "Guía completa de cámaras 360" . Tim Parry . Archivado del original el 1 de julio de 2017. Consultado el 2 de enero de 2017 .
  2. ↑ Nielsen, Frank (2005). "Vídeo envolvente: un enfoque de cámara multicabezal". The Visual Computer . 1 (1). Springer: 92– 103. doi : 10.1007/s00371-004-0273-z . S2CID 2000070 . 
  3. ↑ "El sistema de cámara GoPro de 360 ​​grados: conecta Omni Rig con 6 cámaras de acción" . 360 Grad Kamera (en alemán). 23/04/2017 . Consultado el 11/02/2019 .
  4. ↑ "Autos con cámara de 360 ​​grados" .
  5. ↑ Scaramuzza, D.; Siegwart, R. (octubre de 2008). "Odometría visual omnidireccional monocular guiada por apariencia para vehículos terrestres exteriores". IEEE Transactions on Robotics . 24 (5): 1015– 1026. doi : 10.1109/TRO.2008.2004490 . hdl : 20.500.11850/14362 . S2CID 13894940 . 
  6. ↑ Ulrich, I.; Nourbakhsh, I. (2000). "Reconocimiento de lugares basado en la apariencia para la localización topológica" (PDF) . Proc IEEE Int Conf Rob Autom . 2 : 1023–1029 . Archivado del original (PDF) el 20 de julio de 2011. Recuperado el 15 de julio de 2008 .
  7. ↑ Kim, JH; Chung, MJ (2003). "Slam con sensor de visión estéreo omnidireccional". Robots y sistemas inteligentes, 2003.(IROS 2003). Actas. Conferencia internacional IEEE/RSJ de 2003 sobre . Vol. 1. doi : 10.1109/IROS.2003.1250669 . 
  8. ↑ Jogan, M.; Leonardis, A. (2000). Localización robusta mediante reconocimiento basado en vistas panorámicas . XV ICPR. Vol. 4. pp. 136–139 . CiteSeerX 10.1.1.136.4931 . doi : 10.1109/ICPR.2000.902882 . ISBN    978-0-7695-0750-7. S2CID 3178789 . 
  9. ↑ "8 datos increíbles sobre fotografía inmobiliaria en 2022" . Fotografía inmobiliaria profesional . 25 de enero de 2022.
  10. ↑ "Las 5 mejores cámaras 360 para el sector inmobiliario en 2022" . Fotografía inmobiliaria profesional . 6 de diciembre de 2021.
  11. ↑ Bunschoten, Roland y Ben Krose. " Reconstrucción robusta de escenas a partir de un sistema de visión omnidireccional . Archivado el 13 de enero de 2021 en Wayback Machine ". IEEE Transactions on Robotics and Automation 19.2 (2003): 351-357.
  12. ↑ Francesco Flammini; Roberto Setola; Giorgio Franceschetti (10 de junio de 2013). Vigilancia eficaz para la seguridad nacional: equilibrio entre tecnología y cuestiones sociales . CRC Press. ISBN 978-1-4398-8325-9.
  13. ↑ "Bublcam: Tecnología de cámara de 360º para todos" . Kickstarter . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  14. ↑ Zhang, Michael (2018). "RED y Facebook presentan Manifold, una cámara de realidad virtual 3D y 360° | PetaPixel" . petapixel.com . Consultado el 20 de julio de 2021 .
  15. ↑ "Tienda" . Ricoh . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  16. ↑ "www.insta360.com" . www.insta360.com . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  17. ↑ "Cámara MAX 360 | Max HyperSmooth, Max TimeWarp, Max SuperView | GoPro" . gopro.com . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  18. ↑ "MADV-Fuel Your Adventure" . www.madv360.com . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  19. ↑ "Página de inicio | Cámara Vuze" . vuze.camera . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  20. ↑ «Cámara Panono 360 16K | Panono» . www.panono.com . Archivado desde el original el 26 de marzo de 2020 . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  21. ↑ "KanDao - Cámara 360 VR | Cámara 3D | Cámara 3D 360 | Cámara 3D VR" . Tecnología Kandao . Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  22. ↑ "Trisio丨8K Cámara VR panorámica profesional" . Trisio . Consultado el 11 de abril de 2022 .
  23. ↑ "Fm360.8K – FXG" . Archivado del original el 9 de mayo de 2021. Consultado el 11 de enero de 2021 .
  24. ↑ "La carrera por la primera cámara 360 de consumo 8K se ha vuelto real gracias a este nuevo sensor" . 360 Rumors . 13 de agosto de 2019. Consultado el 22 de marzo de 2020 .
  25. ↑ ¿QUÉ CÁMARA 360 DEBERÍAS COMPRAR EN 2020? , archivado del original el 21/12/2021 , consultado el 22/03/2020
  26. ↑ Blumenthal, Eli. "Cómo Madison Square Garden Co. pretende que cada asiento sea el mejor de la casa" . USA TODAY . Consultado el 20 de julio de 2021 .
  • Página de Visión Omnidireccional de UPenn
  • Introducción a Wired
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