Tento blogový příspěvek zkoumá principy, podle kterých 360stupňové kamery generují obrazy kolem vozidla a korigují zkreslení pro zvýšení bezpečnosti řidiče.
Existuje řada zařízení, která pomáhají řidičům při parkování nebo jízdě po úzkých silnicích. Mezi nimi je obzvláště pozoruhodný systém, který využívá záběry z kamer umístěných kolem vozidla k vytvoření 360° pohledu na okolí z ptačí perspektivy. Tento obraz se poté zobrazí na monitoru ve vozidle pro řidiče. Toto zařízení pomáhá řidičům bezpečně se orientovat a parkovat tím, že poskytuje okamžitý přehled o okolním prostředí. Nyní se podívejme na proces, jakým je tento obraz řidiči prezentován.
Nejprve se na zemi kolem vozidla rozloží mřížkový vzor, který poté zachytí kamery. Kamery používané v tomto systému jsou obvykle vybaveny širokoúhlými objektivy, které poskytují velké zorné pole. To redukuje mrtvá místa a pomáhá řidiči udržovat lepší viditelnost. Širokoúhlé objektivy však inherentně zkreslují obraz v důsledku zakřivení světla procházejícího objektivem. Střed obrazu se jeví konvexní a zkreslení se zvyšuje s tím, jak se od středu vzdalujete. Tomu se říká zkreslení objektivu. Vlastnosti samotné kamery, které toto zkreslení ovlivňují, se nazývají vnitřní proměnné a jsou reprezentovány koeficienty zkreslení. Přesná znalost vnitřních proměnných umožňuje nastavit model zkreslení pro korekci zkreslení.
Proces korekce zkreslení vyžaduje vysoce sofistikovanou práci. Pouze minimalizací zkreslení v obrazech zachycených kamerou se mohou obrazy viděné řidičem co nejvíce shodovat se skutečnou situací. K tomuto účelu se používají algoritmy pro korekci zkreslení a v tomto procesu hrají klíčovou roli vlastnosti objektivu spolu s polohou a úhlem kamery namontované na vozidle. Zkreslení způsobené faktory, jako je náklon kamery namontované na vozidle, se nazývá externí proměnná. Porovnáním zachyceného obrazu s reálnou mřížkou lze určit úhel náklonu kamery na základě úhlu natočení mřížky v obraze nebo změn její polohy. Tyto informace se používají k úpravě externích proměnných a korekci zkreslení.
Jakmile je korekce zkreslení dokončena, dalším krokem je transformace perspektivy. Ta zahrnuje odhad odpovídajících 3D bodů reálného světa pro body v obraze, čímž se získá obraz s odstraněnými perspektivními efekty. Obecně platí, že když kamera promítá 3D reálný svět na 2D obraz, objekty stejné velikosti se jeví menší, čím dále jsou od kamery. Protože však obraz pozorovaný z perspektivy shora by neměl vykazovat změny velikosti objektů v závislosti na vzdálenosti, je odstranění tohoto perspektivního efektu zásadní.
Pokud známe polohy několika bodů v obraze získaném transformací úhlu pohledu a jejich odpovídající body na reálné mřížce, můžeme popsat souvislost mezi všemi body v obraze a body mřížky pomocí virtuálního souřadnicového systému. Pomocí této souvislostí umístěním bodů obrazu do roviny při zachování tvaru mřížky a relativních velikostí mezi mřížkami shodných s reálným světem vznikne dvourozměrný obraz. Tento výsledný obraz je přesně obrazem z ptačí perspektivy. Syntézou obrazů z každého směru tímto způsobem může řidič vidět na monitoru 360° obraz, jako by se díval shora na vozidlo.
Technologie použitá v tomto procesu je velmi složitá a přesná, ale výsledek poskytuje řidiči významnou pomoc. Zejména v úzkých parkovacích prostorech nebo ve složitých silničních situacích hrají tato zařízení klíčovou roli v zajištění bezpečnosti řidiče. Pokrok v této technologii výrazně zvyšuje bezpečnost a pohodlí provozu vozidla a bude sloužit jako klíčová základní technologie pro vývoj budoucích autonomních vozidel.
