Тази публикация в блога изследва принципите, на които 360-градусовите камери генерират изображения около превозното средство и коригират изкривяванията, за да подобрят безопасността на водача.
Съществуват различни устройства, които помагат на шофьорите при паркиране или движение по тесни пътища. Сред тях особено забележителна е системата, която използва кадри от камери, монтирани около превозното средство, за да създаде 360° изглед на околността. След това това изображение се показва на монитор в автомобила за водача. Това устройство помага на водачите безопасно да се ориентират и паркират, като предоставя незабавен преглед на околната среда. Сега нека разгледаме процеса на представяне на това изображение на водача.
Първо, на земята около превозното средство се оформя решетка, която след това се заснема от камерите. Камерите, използвани в тази система, обикновено разполагат с широкоъгълни обективи, осигуряващи голямо зрително поле. Това намалява слепите зони, помагайки на водача да поддържа по-добра видимост. Широкоъгълните обективи обаче по своята същност изкривяват изображенията поради кривината на светлината, преминаваща през обектива. Центърът на изображението изглежда изпъкнал и изкривяването се увеличава с отдалечаване от центъра. Това се нарича изкривяване на обектива. Характеристиките на самата камера, които влияят на това изкривяване, се наричат вътрешни променливи и са представени от коефициенти на изкривяване. Точното познаване на вътрешните променливи позволява задаване на модел на изкривяване, който да коригира изкривяването.
Процесът на коригиране на изкривяването изисква много сложна работа. Само чрез минимизиране на изкривяването в изображенията, заснети от камерата, изображенията, видени от водача, могат да съответстват възможно най-точно на действителната ситуация. За тази цел се използват алгоритми за коригиране на изкривяването и в този процес характеристиките на обектива, заедно с позицията и ъгъла на камерата, монтирана на превозното средство, играят ключова роля. Изкривяването, причинено от фактори като наклона на монтираната на превозното средство камера, се нарича външна променлива. Чрез сравняване на заснетото изображение с реална мрежова плоча, може да се определи ъгълът на наклон на камерата въз основа на ъгъла на завъртане на мрежовата плоча в изображението или промените в нейната позиция. Тази информация се използва за модифициране на външните променливи и коригиране на изкривяването.
След като корекцията на изкривяването приключи, следващата стъпка изисква трансформация на перспективата. Това включва оценка на съответните 3D точки от реалния свят за точките в изображението, като по този начин се получава изображение с премахнати перспективни ефекти. Обикновено, когато камера проектира 3D реалния свят върху 2D изображение, обектите с еднакъв размер изглеждат по-малки, колкото по-далеч са от камерата. Тъй като обаче изображение, гледано от перспектива отгоре надолу, не би трябвало да показва промени в размера на обектите въз основа на разстоянието, премахването на този перспективен ефект е от решаващо значение.
Ако знаем позициите на няколко точки в изображението, получено чрез трансформация на гледната точка, и съответстващите им точки върху мрежата в реалния свят, можем да опишем съответствието между всички точки в изображението и точките на мрежата, използвайки виртуална координатна система. Използвайки това съответствие, поставянето на точките на изображението върху равнина, като същевременно се запазва формата на мрежата и относителните размери между мрежите, идентични с реалния свят, води до двуизмерно изображение. Това получено изображение е точно изображението от птичи поглед. Чрез синтезиране на изображения от всяка посока по този начин, водачът може да види 360° изображение на монитора, сякаш гледа надолу отгоре около превозното средство.
Технологията, използвана в този процес, е изключително сложна и прецизна, но резултатът предоставя значителна помощ на водача. Особено в тесни места за паркиране или сложни пътни ситуации, подобни устройства играят ключова роля за осигуряване на безопасността на водача. Развитието на тази технология значително подобрява безопасността и удобството при управление на превозното средство и ще служи като жизненоважна основополагаща технология за развитието на бъдещи автономни превозни средства.
