Tento blogový príspevok skúma princípy, ako 360-stupňové kamery generujú obrazy okolo vozidla a korigujú skreslenie s cieľom zvýšiť bezpečnosť vodiča.
Existujú rôzne zariadenia, ktoré pomáhajú vodičom pri parkovaní alebo prechádzaní úzkymi cestami. Medzi nimi si zaslúži osobitnú pozornosť systém, ktorý využíva zábery z kamier umiestnených okolo vozidla na vytvorenie 360° pohľadu na okolie z vtáčej perspektívy. Tento obraz sa potom zobrazí vodičovi na monitore v aute. Toto zariadenie pomáha vodičom bezpečne sa orientovať a parkovať tým, že poskytuje okamžitý prehľad o okolitom prostredí. Teraz sa pozrime na proces, ako sa tento obraz prezentuje vodičovi.
Najprv sa na zemi okolo vozidla rozloží mriežkový vzor, ktorý potom zachytia kamery. Kamery používané v tomto systéme majú zvyčajne širokouhlé objektívy, ktoré poskytujú veľké zorné pole. To znižuje mŕtve uhly a pomáha vodičovi udržiavať lepšiu viditeľnosť. Širokouhlé objektívy však inherentne skresľujú obraz v dôsledku zakrivenia svetla prechádzajúceho cez objektív. Stred obrazu sa javí ako konvexný a skreslenie sa zvyšuje so vzďaľovaním sa od stredu. Toto sa nazýva skreslenie objektívu. Vlastnosti samotnej kamery, ktoré ovplyvňujú toto skreslenie, sa nazývajú vnútorné premenné a sú reprezentované koeficientmi skreslenia. Presná znalosť vnútorných premenných umožňuje nastaviť model skreslenia na korekciu skreslenia.
Proces korekcie skreslenia si vyžaduje vysoko sofistikovanú prácu. Iba minimalizáciou skreslenia v obrazoch zachytených kamerou sa obrazy, ktoré vidí vodič, môžu čo najviac zhodovať so skutočnou situáciou. Na tento účel sa používajú algoritmy na korekciu skreslenia a v tomto procese zohrávajú kľúčovú úlohu vlastnosti objektívu spolu s polohou a uhlom kamery namontovanej na vozidle. Skreslenie spôsobené faktormi, ako je náklon kamery namontovanej na vozidle, sa nazýva externá premenná. Porovnaním zachyteného obrazu so skutočnou mriežkovou doskou je možné určiť uhol náklonu kamery na základe uhla natočenia mriežkovej dosky v obraze alebo zmien jej polohy. Tieto informácie sa používajú na úpravu externých premenných a korekciu skreslenia.
Po dokončení korekcie skreslenia je ďalším krokom transformácia perspektívy. To zahŕňa odhad zodpovedajúcich 3D bodov reálneho sveta pre body v obraze, čím sa získa obraz s odstránenými perspektívnymi efektmi. Vo všeobecnosti, keď kamera premieta 3D reálny svet na 2D obraz, objekty rovnakej veľkosti sa javia menšie, čím ďalej sú od kamery. Keďže však obraz pozorovaný z perspektívy zhora nadol by nemal vykazovať zmeny veľkosti objektov na základe vzdialenosti, odstránenie tohto perspektívneho efektu je kľúčové.
Ak poznáme polohy viacerých bodov v obraze získanom transformáciou pohľadu a ich zodpovedajúce body na mriežke skutočného sveta, môžeme opísať korešpondenciu medzi všetkými bodmi v obraze a bodmi mriežky pomocou virtuálneho súradnicového systému. Pomocou tejto korešpondencie umiestnenie bodov obrazu do roviny pri zachovaní tvaru mriežky a relatívnych veľkostí medzi mriežkami identických s reálnym svetom vedie k dvojrozmernému obrazu. Tento výsledný obraz je presne obrazom z vtáčej perspektívy. Syntézou obrazov z každého smeru týmto spôsobom môže vodič vidieť 360° obraz na monitore, akoby sa pozeral zhora na vozidlo.
Technológia použitá v tomto procese je veľmi zložitá a presná, ale výsledok poskytuje vodičovi významnú pomoc. Najmä v úzkych parkovacích priestoroch alebo v zložitých cestných situáciách zohrávajú takéto zariadenia kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní bezpečnosti vodiča. Pokrok v tejto technológii výrazne zvyšuje bezpečnosť a pohodlie prevádzky vozidla a bude slúžiť ako kľúčová základná technológia pre vývoj budúcich autonómnych vozidiel.
