VideoCAD

FishEye (камера Рыбий глаз)

Hide Navigation Pane

FishEye (камера Рыбий глаз)

Previous topic Next topic No directory for this topic Expand/collapse all hidden text  

FishEye (камера Рыбий глаз)

Previous topic Next topic Topic directory requires JavaScript JavaScript is required for expanding text JavaScript is required for the print function Mail us feedback on this topic!  

Графическое окно

Панель инструментов

PTZ или Fisheye

Fisheye

Кликните чтобы развернуть
Кликните чтобы развернуть

 

Камера с зоной обзора в виде части сферы (рыбий глаз, fisheye, panoramic 360°/180°).

 

Возможность независимого задания циркулярного угла обзора объектива, ограничений поля зрения от размера видеосенсора, отношения сторон кадра  и типа Проекции пространства камер Fisheye  позволяет моделировать разнообразные широкоугольные камеры с углами до 250 градусов с помощью параметрической модели Fisheye.

 

Положение камеры Fisheye

 

На панели Положение камеры, в комбобоксах Гориз. угол, Наклон и Осевой угол поворота задаются углы поворота главной оптической оси камеры Fisheye в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также угол поворота камеры вокруг главной оптической оси.

 

Так, если камера установлена на вертикальной стене, то угол наклона должен быть равен нулю, а Гориз. угол определяется ориентацией стены. Если камера установлена на потолке, то угол наклона должен быть равным 90 градусов, а Гориз. угол не имеет значения. Если камера установлена на полу, то угол наклона должен быть -90 градусов.

 

Ниже расположены кнопки для удобного назначения углов для 6 типичных положений камеры.

 

 

Поворот, наклон и поворот вокруг собственной оси, задаваемые обычным способом в Графическом окне и окне Геометрия камеры не влияют на положение Fisheye камеры.

 

Можно  менять направление оптической оси камер Fisheye в пространстве сдвигом картинки мышью в окне 3D Видео с нажатой левой кнопкой, также как это реализовано для обычных камер.

Угол поворота камеры Fisheye вокруг собственной оси можно также изменять в окне 3D Видео поворотом мышью изображения, удерживая Shift.

 

 

Циркулярный угол обзора объектива

 

Максимальный круговой угол поля зрения объектива Fisheye можно задавать в диапазоне 110-250 градусов. Таким образом, можно моделировать как узкоугольные так и сверхширокоугольные камеры Fisheye. Типичным значением этого угла является 180°, но нередко встречаются и другие значения.

 

 

 

 

Типы объективов FishEye

 

Круглое поле зрения объектива FishEye может ограничиваться видеосенсором. В зависимости от этого ограничения различают 3 типа объективов FishEye: Циркулярный и с ограниченным полем зрения (Обрезанный круг/Cropped circle и Полнокадровый/Full frame).

 

 

 

 

Камеры Fisheye с ограниченным полем зрения позволяют использовать видеосенсор более полно. При таком же видеосенсоре камеры Fisheye с ограниченным полем зрения позволяют на заданном расстоянии увеличить плотность пикселей вдвое (для сенсора 16:9) или при заданной плотности пикселей увеличить расстояние до 2х раз по сравнению с камерами Fisheye с циркулярным полем зрения.  Ценой такого улучшения является небольшая потеря поля зрения по вертикали и/или по горизонтали.

 

Путём задания Углов обзора сенсора можно смоделировать любой из трёх типов Fisheye объективов и их промежуточные варианты.

Можно просто переключить тип объектива с помощью кнопок, углы обзора для текущего формата кадра будут вычислены автоматически.

 

 

Если кнопка остаётся нажатой, то при изменении формата кадра VideoCAD будет пересчитывать углы для сохранения выбранного типа объектива для нового формата кадра.

Чтобы углы не пересчитывались - отожмите все кнопки.

 

Углы обзора камер Fisheye с полем зрения, ограниченным видеосенсором (Обрезанный круг/Cropped circle и Полнокадровым/Full frame) зависят от Проекции пространства.

 

Углы обзора реальных объективов могут отличаться от математической модели, поэтому если известны значения углов из спецификации камеры, то лучше ввести их в соответствующие окошки и отжать все кнопки, чтобы VideoCAD моделировал камеру по реальным углам обзора.

 

Для одной камеры можно задать разные углы обзора для разных форматов кадра/разрешений через Список/Диапазон фокусных расстояний объективов.

 

Проекция пространства

 

Учёт проекции пространства не является обязательным, он лишь позволяет увеличить точность моделирования объективов Fisheye когда это необходимо. Если информации о типе проекции пространства у вас нет, то установите Азимутальную проекцию.

 

Проекция пространства определяет распределение плотности пикселей видеосенсора между центром и краями поля зрения и зависит от конструкции объектива.

 

Азимутальная / Equisolid angle (по умолчанию)

- типична для миниатюрных объективов Fisheye, плотность пикселей зависит только от расстояния между камерой и целью, по краям поля зрения пространство выглядит сжато, циркулярный угол до 250°;

Эквидистантная / Equidistant

- встречается реже, плотность пикселей меньше в центре поля зрения и больше по его краям, на краях поля зрения пространство выглядит более естественно, циркулярный угол до 250°;

Стереографическая / Stereographic

- редкие объективы, плотность пикселей уменьшена в центре поля зрения и сильно увеличена по его краям, циркулярный угол до 250°;

Ортографическая / Orthographic

- редкие объективы, плотность пикселей увеличена в центре поля зрения и сильно уменьшена по его краям, циркулярный угол до 180°;

Гномоническая / Rectilinear

- обычная перспективная проекция, не FishEye, циркулярный угол до 140°;

 

Смотрите подробнее о Проекциях пространства объективов FishEye в Википедии

 

 

Важно, что Проекция пространства определяет углы обзора камер Fisheye с полем зрения, ограниченным видеосенсором (Обрезанный круг/Cropped circle и Полнокадровым/Full frame).

 

 

В VideoCAD все типы Проекций пространства полноценно моделируются в окне 3D Видео и 3D Мир.

В Графическом окне Проекция пространства моделируется при построении формы проекций зон обзора, а при распределении плотности пикселей для упрощения используется Азимутальная проекция.

 

Коэффициент DORI

 

Расстояния DORI (границы Detection, Observation, Recognition, Identification) в спецификациях большинства производителей камер близки к значениям, рассчитанным VideoCAD и не нуждаются в корректировке. Однако в реальности разрешение по краям поля зрения может быть хуже разрешения в центре поля зрения, что более проявляется у Fisheye камер высокого разрешения. Для учёта снижения разрешения по краям поля зрения, некоторые производители приводят в спецификациях специально заниженные значения расстояний DORI для случая установки камеры на невысоком потолке (~3m), так как в этом положении именно края поля зрения определяют расстояния DORI.

 

Для учёта возможного уменьшения разрешения к параметрам FishEye камер в VideoCAD добавлен Коэффициент DORI.  Коэффициент можно установить в диапазоне 0.3..1 отдельно для каждой камеры чем обеспечить моделирование разных камер Fisheye с учётом типа установки и в точном соответствии с параметрами DORI в их спецификациях.

Значение коэффициента DORI по умолчанию = 1, то есть разрешение FishEye камер считается максимальным. По данным BOSCH, для случая установки камеры на невысоком потолке для камер 12МП установить коэффициент = 0.5-0.6.

HIKVISION приводит значения DORI с учётом такого же значения коэффициента уменьшения разрешения.

 

Коэффициент DORI явно не указан в спецификациях камер, есть только расстояния DORI. Поэтому в параметры моделей камер добавлена строка DORI с расстояниями DORI через пробелы, из которой автоматически рассчитывается коэффициент DORI при назначении модели активной камере. Калькулятор расчёта коэффициента DORI из расстояний DORI можно также вызвать из Таблицы моделей камер и из панели PTZ или FishEye.

 

 

Кнопка открывает калькулятор расчёта Коэффициента DORI из расстояний DORI.

 

 

Коэффициент DORI корректирует разрешение камеры FishEye во всех окнах программы, а не только при отображении Плотности пикселей.

 

Коэффициент DORI=1 соответствует отсутствии коррекции разрешения.

 

Плотность пикселей Fisheye камер

 

Разрешение изображения камеры Fisheye определяется количеством пикселей видеосенсора.

Фокусное расстояние объектива и количество пикселей при обработке изображения не оказывают не оказывает влияния на разрешение изображения камеры Fisheye.

 

Критерий Шаблона плотности пикселей для камер 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 Fisheye, так как у камеры Fisheye отсутствует фиксированные размеры поля зрения.

В окошке Число пикселей по верт.(гориз.) отображается виртуальное количество пикселей для правильного расчета плотности пикселей.

 

Fisheye камеры в Графическом окне и в окне 3D Мир

 

В Графическом окне моделируется горизонтальная проекция зоны обзора и визуализируется распределения плотности пикселей камер Fisheye. Проекция строится согласно правилу В пределах проекции.

 

 

В окне 3D Мир визуализируется покрытие зоной контроля камеры окружающих предметов и распределения плотности пикселей.

 

\

 

 

Максимальное расстояние рисования проекций зон обзора определяется Максимальным расстоянием рисования зоны обзора.

Чтобы камера рисовалась в Графическом окне специальным значком или , необходимо назначить этот значок во время создания камеры или позже на панели Список камер. Выбор значка работает независимо от состояния переключателя Fisheye - PTZ - None.

Окошки фокусного расстояния объектива в Графическом окне и в окне Геометрия камеры для камер Fisheye, а также кнопка на Панели инструментов окрашиваются цветом морской волны .

В отчетах и в экспортируемом файле dxf или dwg для камер Fisheye вместо фокусного расстояния объектива выводится слово fisheye.

 

Fisheye камеры в окне 3D Видео

 

В окне 3D Видео VideoCAD может моделировать 3 типа картинки от камер Fisheye:

 

 

Вид картинки переключается на вкладке Панорамы Панели параметров изображения.

 

Полная картинка

 

 

Генерация полной картинки может занимать некоторое время, пожалуйста подождите.

В режиме Полная картинка поддерживаются картинка в картинке PiP, моделирование движения, анимация, разрешение объектива и частично моделирование чувствительности.

В режиме Полная картинка с включенным PiP можно генерировать комбинированную картинку полного изображения с разрешением экрана  и наложенного фрагмента с реальным разрешением.

 

Опция Реальный размер кадра позволяет  генерировать полное изображение от камер FishEye с реальным разрешением превышающим разрешение экрана. Картинки от FishEye камер с разрешением в десятки мегапикселей могут быть смоделированы целиком, также как и картинки от обычных мегапиксельных камер.

 

В режиме Полная картинка можно менять поворот и наклон камеры Fisheye путём сдвига картинки мышью удерживая левую кнопку. Чтобы повернуть камеру вокруг её оси удерживайте Shift. В режиме Фрагмент картинки таким же  способом можно менять положение фрагмента картинки.

 

Фрагмент картинки (dewarped) с реальным разрешением

 

Вращая камеру обычным способом в Графическом окне, Геометрия камеры и окне 3D Видео вы можете рассматривать изображения от камеры Fisheye в разных направлениях в окне 3D Видео. При этом зона обзора будет ограничиваться циркулярным углом от главной оптической оси объектива. 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 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.

 

В режиме фрагмента картинки, дисторсия изображения от камер 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).

 

Несколько фрагментов Fisheye камеры на одной картинке

 

Можно сохранять положения камеры соответствующие фрагментам картинки в позиции и получить фрагменты на одной картинке в режиме деления экрана. Разрешение каждого фрагмента на мультикартинке будет ограничиваться разрешением Fisheye камеры.

 

Чтобы включить отображение позиций в качестве фрагментов камеры Fisheye отметьте Позиции>Показать>Позиции и Fisheye>Показать>Фрагмент картинки на вкладке Панорамы Панели параметров изображения.

 

Подробнее см. Позиции активной камеры

 

 

Модели камер Fisheye

 

Чтобы сделать модель камеры камерой Fisheye необходимо:

 

В поле Дисторсия>Моделировать выбрать fisheye.

 

Задать горизонтальный и вертикальный углы обзора Fisheye как реальные углы с дисторсией, Циркулярный угол поля зрения объектива задать как реальный диагональный угол. Для одной камеры можно задать разные углы обзора для разных форматов кадра/разрешений через Список/Диапазон фокусных расстояний объективов.  Можно задать Тип проекции пространства.

 

Если в спецификации камеры имеются параметры DORI, то для того, чтобы её разрешение моделировалось согласно спецификации необходимо задать Коэффициент уменьшения разрешения.
Назначить panoramic параметру модели Значок чтобы камера рисовалась соответствующим значком или в Графическом окне.

 

 

См. также: Моделирование камеры с объективом Рыбий глаз (Fisheye), Позиции активной камеры