RU2650088C1 - Способ панорамной стереосъемки - Google Patents

Способ панорамной стереосъемки Download PDF

Info

Publication number
RU2650088C1
RU2650088C1 RU2016147174A RU2016147174A RU2650088C1 RU 2650088 C1 RU2650088 C1 RU 2650088C1 RU 2016147174 A RU2016147174 A RU 2016147174A RU 2016147174 A RU2016147174 A RU 2016147174A RU 2650088 C1 RU2650088 C1 RU 2650088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shooting
panoramic
lens
cameras
video
Prior art date
Application number
RU2016147174A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Алексеевич Соломатин
Неля Сергеевна Осипова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет геодезии и картографии" (МИИГАиК)
Priority to RU2016147174A priority Critical patent/RU2650088C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650088C1 publication Critical patent/RU2650088C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/04—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with cameras or projectors providing touching or overlapping fields of view

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, может быть использовано для панорамной стереоскопической фото- и видеосъемки, получения стереоизображений полостей труб, колодцев, шахт и т.п., по которым методами фотограмметрии могут осуществляться координатные измерения. Заявленный способ панорамной стереосъемки заключается в съемке объекта двумя видеокамерами, разнесенными в пространстве на базу стереосъемки и находящимися в одном корпусе с общим блоком управления, при этом видеокамеры оснащают панорамными зеркально-линзовыми и предающими объективами, создающими на фотоматрицах видеокамер изображение пространства в кольцевой зоне с полным охватом горизонта, базу съемки создают вдоль общей оптической оси видеокамер, первую видеокамеру располагают в темновом поле второго зеркально-линзового объектива второй камеры, при этом видеокамеры располагают таким образом, чтобы первая видеокамера находилась в темновом поле второго зеркально-линзового объектива, а угловые поля первого и второго зеркально-линзовых объективов перекрывались, образуя зону съемки. Технический результат заключается в получение панорамного стереоскопического изображения (панорамной стереопары) одним кадром. 4 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, может быть использовано для панорамной стереоскопической фото и видеосъемки, получения стереоизображений полостей труб, колодцев, шахт и т.п., по которым методами фотограмметрии могут осуществляться координатные измерения.
Известны способы получения стереоскопического изображения, основанные на формировании стереопар - изображений объекта, полученных с двух позиций в пространстве, разнесенных на фиксированное расстояние (базу стереосъемки) [Монография: Валюс Н.А. Стереоскопия. - М.: Академия наук СССР, 1962 г., 405 с.].
Недостатком этих способов является ограниченность углового поля и невозможность получения панорамного изображения в угловом поле 360° без механического сканирования (одним кадром).
Известен способ формирования панорамного изображения с помощью панорамного зеркально-линзового объектива. Панорамное изображение создается за счет комбинации преломляющих и отражающих поверхностей, образующих единый оптический блок. Изображение имеет вид кольца и располагается внутри объектива. Панорамные зеркально-линзовые объективы реализуют цилиндрическую проекцию пространства в пределах широкой кольцевой зона с азимутальным углом 360°. Панорамный зеркально-линзовый объектив может использоваться как панорамная насадка к фотоаппарату или видеокамере. [Патент РФ RU №2185645 С2, М.кл. G02B 13/06, 17/08 от 20.07.2002 г.]
Недостатком этого способа является невозможность получения стереопары одним кадром.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стереоизображения, заключающийся в съемке объекта двумя телевизионными трубками, находящимися в одной камере с общим блоком управления, и поочередной передаче кадров от телевизионных трубок на кинескоп телевизора. Передающие трубки размещают в телекамере в горизонтальной или вертикальной плоскости и производят их точную юстировку в соответствии с определенными соотношениями. [Патент РФ RU №2087019, М.кл. G02B 27/22, G03B 35/08 от 10.08.1997 г. (прототип)]
Недостатком способа является ограниченное угловое поле (невозможность получения панорамы 360° одним кадром).
Целью изобретения является получение панорамного стереоскопического изображения (панорамной стереопары) одним кадром.
Поставленная цель достигается тем, что с помощью панорамных зеркально-линзовых объективов, расположенных вдоль единой оптической оси на расстоянии базы съемки, одновременно создаются два панорамных кольцевых изображения, эти изображения переносятся передающими объективами на соответствующие фотоматрицы видеокамер, создающих сигналы изображения (видеосигналы стереопар), при этом база съемки должна соответствовать темновому полю зеркально-линзового объектива.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан ход лучей в панорамном зеркально-линзовом объективе, на фиг. 2 показано кольцевое изображение пространства, на фиг. 3 приведена схема получения стереопары, на фиг. 4 показаны кольцевая и соответствующая прямоугольная стереопары.
Способ реализуется следующим образом.
На фиг. 1 показан ход лучей в панорамном зеркально-линзовом объективе. Изображение пространства объектов создается внутри объектива в форме кольца, расположенного внутри объектива. Точке А пространства объектов соответствует точка А' изображения, точке В - точка В'. Точки А и
В являются крайними в кольцевом угловом поле объектива ω. Угол охвата пространства при этом равен 2 ω0, часть которого занимает темновое поле объектива 2 ωт.
На фиг. 2 показано кольцевое изображение пространства, где отмечены указанные точки А' и В' и параметры кольцевого изображения, соответствующие угловым полям ω, 2 ω0 и 2 ωт.
На фиг. 3 приведена схема получения стереопары, где обозначены: 1, 2 - зеркально-линзовые объективы; 3, 4 - передающие объективы, 5, 6 - видеокамеры с фотоматрицами.
На фиг. 4 показаны кольцевая и соответствующая прямоугольная стереопары.
С помощью двух панорамных зеркально-линзовых объективов создают кольцевое изображение пространства. Объективы располагают вдоль оптической оси на расстоянии Δ - базе стереосъемки таким образом, чтобы первая видеокамера находилась в темновом поле второго зеркально-линзового объектива, а угловые поля ω первого и второго зеркально-линзовых объективов перекрывались, образуя зону съемки. Точке Р пространства соответствует точка
Figure 00000001
в фокальной плоскости первого объектива и точка
Figure 00000002
в фокальной плоскости второго объектива. Передающими объективами полученные изображения переносятся в плоскости фотоматриц видеокамер. В плоскости первой фотоматрицы точке Р пространства объектов соответствует точка
Figure 00000003
изображения, в плоскости второй фотоматрицы точке Р пространства соответствует точка
Figure 00000004
изображения. Точка Р пространства, находящаяся в зоне съемки, располагается по отношению к плоскости изображения, создаваемого первым зеркально-линзовым объективом, под углом ϕ1, a по отношению к плоскости изображения, создаваемого вторым зеркально-линзовым объективом, под углом ϕ2. По положению изображений точек
Figure 00000005
и
Figure 00000006
определяют углы ϕ1 и ϕ2. Координаты точек
Figure 00000007
и
Figure 00000008
определяют по видеоизображению, создаваемому соответствующими видеокамерами.
По углам ϕ1 и ϕ2 вычисляют радиус-вектор ρ как
Figure 00000009
,
где ϕ1 - угол между плоскостью изображения, создаваемого первым зеркально-линзовым объективом, и направлением на точку Р пространства,
ϕ2 - угол между плоскостью изображения, создаваемого вторым зеркально-линзовым объективом, и направлением на точку Р пространства,
Δ - база стереосъемки.
Пространственные координаты точки Р вычисляют по радиусу-вектору ρ, высотному углу ϕ и азимутальному углу α, отсчитанному в плоскости изображения от выбранного направления. Угол ϕ находится в пределах ω, а угол α в пределах 360°.
Полученная панорамная кольцевая стереопара может быть преобразована в прямоугольную форму. На фиг. 4 приведен пример кольцевой и прямоугольной стереопар, полученных описанным методом.

Claims (1)

  1. Способ панорамной стереосъемки, заключающийся в съемке объекта двумя видеокамерами, разнесенными в пространстве на базу стереосъемки и находящимися в одном корпусе с общим блоком управления, отличающийся тем, что видеокамеры оснащают панорамными зеркально-линзовыми и передающими объективами, создающими на фотоматрицах видеокамер изображение пространства в кольцевой зоне с полным охватом горизонта, базу съемки создают вдоль общей оптической оси видеокамер, первую видеокамеру располагают в темновом поле второго зеркально-линзового объектива второй камеры, при этом видеокамеры располагают таким образом, чтобы первая видеокамера находилась в темновом поле второго зеркально-линзового объектива, а угловые поля первого и второго зеркально-линзовых объективов перекрывались, образуя зону съемки.
RU2016147174A 2016-12-01 2016-12-01 Способ панорамной стереосъемки RU2650088C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147174A RU2650088C1 (ru) 2016-12-01 2016-12-01 Способ панорамной стереосъемки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016147174A RU2650088C1 (ru) 2016-12-01 2016-12-01 Способ панорамной стереосъемки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650088C1 true RU2650088C1 (ru) 2018-04-06

Family

ID=61867265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016147174A RU2650088C1 (ru) 2016-12-01 2016-12-01 Способ панорамной стереосъемки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650088C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696822C1 (ru) * 2019-01-28 2019-08-06 Акционерное общество "Бортовые аэронавигационные системы" Способ панорамного обзора пространства оптико-электронной системой

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2087019C1 (ru) * 1993-05-24 1997-08-10 Юрий Иванович Фелистак Способ получения стереоизображения
RU2185645C2 (ru) * 1999-12-22 2002-07-20 Московский государственный университет геодезии и картографии Панорамный зеркально-линзовый объектив
US20030095338A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-22 Sanjiv Singh System and method for panoramic imaging
US9270976B2 (en) * 2005-11-02 2016-02-23 Exelis Inc. Multi-user stereoscopic 3-D panoramic vision system and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2087019C1 (ru) * 1993-05-24 1997-08-10 Юрий Иванович Фелистак Способ получения стереоизображения
RU2185645C2 (ru) * 1999-12-22 2002-07-20 Московский государственный университет геодезии и картографии Панорамный зеркально-линзовый объектив
US20030095338A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-22 Sanjiv Singh System and method for panoramic imaging
US9270976B2 (en) * 2005-11-02 2016-02-23 Exelis Inc. Multi-user stereoscopic 3-D panoramic vision system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696822C1 (ru) * 2019-01-28 2019-08-06 Акционерное общество "Бортовые аэронавигационные системы" Способ панорамного обзора пространства оптико-электронной системой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4620131B2 (ja) 光学機器に用いるパノラマ式三次元アダプタおよびパノラマ式三次元アダプタと光学機器との組み合わせ
CN105678783B (zh) 折反射全景相机与激光雷达数据融合标定方法
EP2593835B1 (en) Variable three-dimensional camera assembly for still photography
CN105635530B (zh) 光场成像系统
KR100988872B1 (ko) 회전 대칭형의 광각 렌즈를 이용하여 복합 영상을 얻는 방법과 그 영상 시스템 및 하드웨어적으로 영상처리를 하는 이미지 센서
US8482595B2 (en) Methods of obtaining panoramic images using rotationally symmetric wide-angle lenses and devices thereof
WO2018137721A1 (zh) 一种获取全景图像的装置及其组装方法
CN107991838B (zh) 自适应三维立体成像系统
KR101222104B1 (ko) 라인 스캔 카메라를 이용한 전방위 입체 영상 생성 방법 및 장치
CN107205127B (zh) 一种叠进式摄像机阵列结构的光场成像装置
CN103179354A (zh) 用于红外重摄的热成像相机
JP2006352851A (ja) 複合カメラによりシーンの画像を取得する方法及び装置
US20070273894A1 (en) Method and apparatus for remote spatial calibration and imaging
CN105282443A (zh) 一种全景深全景图像成像方法
JP2016048856A (ja) 画像表示システム、画像表示装置、画像表示方法、およびプログラム
KR102126159B1 (ko) 주사형 전방위 카메라 및 주사형 입체 전방위 카메라
JP2016042194A5 (ru)
WO2019065260A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム、並びに、交換レンズ
WO2011134215A1 (zh) 一种立体摄像装置
JP2016054470A (ja) マルチレンズ撮影装置
RU2650088C1 (ru) Способ панорамной стереосъемки
KR101889275B1 (ko) 단안식 입체 카메라
Nocerino et al. Good vibrations? How image stabilisation influences photogrammetry
CN101395519B (zh) 三维摄像透镜系统
CN105737803B (zh) 航空双面阵立体测绘系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181202