VR全景720拼接教程:翻转补地PTGUI拼接新方法
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基于PTGui Pro、Pano2VR的三维全景图制作方法与应用2012-5-30 点击次数:[2625]叶萍萍,罗宏摘要:本文详细评述了用PTGui Pro、Pano2VR这两个软件制作全景图中的关键步骤,根据这些步骤可以制作出具有漫游热点,声音,文字的三维全景图,大大加强了与用户的互动效果。
同时列出了笔者多年拍摄全景图总结出的一些相机的最佳工作参数、拍摄技巧。
最后展现了东湖三维全景的制作成果。
关键词:三维全景图;、PTGui Pro;、Pano2VR1引言三维全景图是由多角度拍摄数张照片,或使用专业三维平台建立数字模型,然后使用全景工具软件制作而成。
我们可以使用IE浏览器或播放软件在普通电脑上观看,并用鼠标控制观察的角度,任意调整远近,仿佛置身真实的环境之中,获得全新的感受。
目前,介绍三维全景图的制作原理、拼接技术的文章很多[1][2][3]【4】,本文介绍的全景图使用的软件是PTGui Pro、,Pano2VR。
P TGui Pro的主要功能是把采集的照片进行拼接,Pano2VR的作用是把拼接后的JPG图像进行处理生成swf 格式的全景图。
软件使用比较方便,软件价格便宜,制作出来的全景图也比较清新。
在全景图能够添加声音,热点,皮肤等功能。
2简单全景图的制作在制作全景图之前,要先安装软件PTGui Pro,Pano2VR及photo shop。
PTGui Pro安装在C盘,Pano2VR 和Photo Shop可以装在任选路径。
全景图的制作主要是以下几个步骤:2.1.1加载图像启动PTGui Pro,加载要拼接的图片,这些相片由数码相机采集。
2.1.2 对准图像选择“对准图像”,个别情况下,由于相邻图片之间明显的参照物太少,软件无法找到足够的控制点而无法合成全景图,此时就需要手动添加控制点并进行优化,直到可以合成拼接成功的全景图,最后创建全景图。
2.1.3 拼接图片在“输出文件”中修改路径及文件名(路径默认为原始相片的所在路径,路径一般不改,只修改文件名,文件名一般修改为拍摄物体的实际名称,如haibian.jpg),这些设置好以后点击左下角的“创建全景图”。
全景图像拼接技术研究及应用近几年,全景图像(Panorama)的应用越来越广泛,如旅游景点展示、地图制作、VR(虚拟现实)和AR(增强现实)等应用。
全景图像拼接技术是实现全景图像的关键技术,其主要目标是将多幅重叠的图像拼接为无缝的全景图像。
本文将着重探讨全景图像拼接技术的研究现状和应用。
一、全景图像拼接技术的研究现状1. 传统方法传统的全景图像拼接方法主要包括两种:基于特征点法和基于区域分割法。
前者是将所有图像的特征点匹配,并基于配对点拼接成全景图像;后者则是通过图像的最大重叠区域来进行拼接,适用于图像没有重大的形变或视角变化等情况。
这两种方法的缺点都是易受噪声和遮挡等问题的影响,导致拼接的效果不理想。
2. 基于深度学习的方法近年来,深度学习技术的崛起对于全景图像拼接技术的提升也起到了重要的作用。
通过使用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN),可以提高全景图像拼接的效率和准确性。
2016年,百度提出了一种名为“DeepPano”的深度学习全景图像拼接算法,该方法利用神经网络从大量单张图像中学习特征和相机参数。
与传统方法相比,DeepPano算法具有更高的拼接速度和更好的拼接质量。
3. 基于视频的方法基于视频的全景图像拼接技术最近也引起了广泛的关注。
与多张照片的拼接不同,视频是连续的图像序列,具有更多的信息和上下文。
基于视频的全景图像拼接方法可以通过视频的连续性进一步提高拼接效果。
二、全景图像拼接技术的应用1. 地图制作全景图像拼接技术在地图制作上有广泛的应用。
通过利用卫星遥感图像、无人机摄影图像等数据源,可以快速生成高质量的地图制品,研究人员还利用全景图像拼接技术在地图中嵌入了VR功能,以帮助用户更好地了解地理信息。
2. 旅游景点展示全景图像拼接技术在旅游景点展示上也有广泛的应用。
通过拍摄景区周围的多张照片,将其拼接成一张完整的全景图像,游客可以更好地了解景区的地形、景观等信息。
全景视频实时拼接技术探究与实现1. 引言随着虚拟现实技术的蓬勃进步,全景视频越来越受到人们的喜爱。
全景视频能够给观众带来身临其境的感觉,以全景的方式呈现场景,使观众感觉自己置身于其中。
然而,在实时拼接全景视频方面,仍存在许多挑战。
本文旨在解决这一问题,提出一种全景视频实时拼接技术,以实现高效、高质量的全景视频拼接。
2. 相关技术探究2.1 图像采集全景视频拼接的第一步是对场景进行图像采集。
采集设备通常接受鱼眼相机或全景相机,通过广角镜头实现较大范围的图像拍摄。
采集设备的参数设置对后续的图像处理具有重要影响,需要依据详尽应用场景进行合理调整。
2.2 特征提取与匹配在实时拼接全景视频过程中,需要对采集的图像进行特征提取与匹配。
常用的特征提取算法有SIFT、SURF等,通过对图像进行关键点提取,并计算关键点的描述子,实现图像的特征表示。
在特征匹配阶段,通过计算特征匹配得分,确定不同图像之间的对应干系。
2.3 图像拼接算法基于特征匹配的图像拼接算法是实现全景视频拼接的核心。
常见的图像拼接算法有基于特征点的RANSAC算法、基于图像金字塔的平面拼接算法等。
在拼接过程中,需要思量图像的对齐、光照调整、边缘平滑等问题,以实现无缝拼接的效果。
3. 全景视频实时拼接技术为了实现全景视频的实时拼接,本文提出了一种基于快速特征提取和匹配的全景视频实时拼接技术。
该技术主要包括以下步骤:(1)预处理:对采集的图像进行预处理,如去噪、图像增强等,以提高后续特征提取与匹配的准确性。
(2)特征提取与匹配:接受快速特征提取算法对图像进行关键点提取,并计算关键点的描述子。
通过特征匹配算法,确定不同图像之间的对应干系。
(3)图像拼接:依据特征匹配结果,进行图像的对齐、光照调整、边缘平滑等处理,实现全景图像的拼接。
(4)实时实现:为了保证全景视频的实时性,需要对算法进行优化和加速,如接受多线程并行计算、GPU加速等技术手段。
4. 试验与结果分析为验证本文提出的全景视频实时拼接技术的可行性和有效性,进行了一系列试验。
如何剪辑和合成VR视频的方法VR(Virtual Reality)视频是一种能够给观众带来沉浸式观影体验的新媒体形式。
随着VR技术的不断发展,越来越多的人开始尝试制作和分享自己的VR视频作品。
而剪辑和合成VR视频是制作过程中不可或缺的环节。
本文将介绍一些常用的VR视频剪辑和合成方法,帮助读者轻松完成自己的VR视频作品。
一、准备工作在开始剪辑和合成VR视频之前,需要进行一些准备工作。
首先,确保你拥有一台性能较好的电脑,因为VR视频的处理对硬件要求较高。
此外,你还需要选择适用于VR视频剪辑和合成的软件。
常用的软件包括Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro和DaVinci Resolve等。
根据自己的需求和喜好,选择一款适合自己的软件进行学习和使用。
二、导入素材在VR视频剪辑和合成过程中,首先需要将素材导入到软件中进行处理。
将从VR摄像机或其他设备中获取的视频文件导入到剪辑软件中。
通常,这些文件会以全景视频或者双目视频的形式存在。
根据软件的不同,导入素材的方法也有所差异,在软件的使用说明或者在线教程中可以找到具体的操作步骤。
三、剪辑VR视频剪辑VR视频与传统视频剪辑有一些不同之处。
首先,由于VR视频是全景或者双目的,因此观众可以在视频中自由移动视角。
为了提供良好的观影体验,不宜频繁进行剧烈的场景切换。
可以通过添加平滑的过渡效果或者采用较长的过渡时间来实现。
其次,由于VR视频的特殊性,观众可以在视频中随意观看各个方向的画面。
因此,在剪辑过程中需要保证各个方向的画面都有足够的内容,并且尽量避免空白区域。
此外,还可以利用VR特效、图形和文字等元素进行剪辑,以增强观影体验。
四、调整视角和场景VR视频的观看体验与平常观看视频有所不同,观众可以通过头部转向来改变视角。
因此,在剪辑和合成过程中需要注意调整视角和场景,使观众能够获得更好的观影效果。
可以通过添加动态转场或者采用VR编辑工具来实现。
PTGUI全景合成软件使用教程之控制点设置
使用PTGUI进行全景照片合成,通过相同的控制点使图片之间衔接更精准,继而减少图片衔接中的错位,理论上越多的控制点就可以更好的实现精准拼接,默认设置中控制点数默认是25个,可调整其至100
步骤一:点选工具中选项
步骤二:在选项中点选控制点生成器
步骤三:生成最多25改为100
回到PTGUI中进行拼接即可看到自动找寻的控制点已增加很多
手动找点:PTGUI自动添加的控制点由于照片中的光线或者参照物不多造成某些地方控制点很少,继而形成照片中的错位问题,一定情况下可通过手动找控制点的方式改善照片的融合精度
步骤一:点击控制点选项,选取控制点较少的2张相邻的照片
步骤二:按住键盘左SHIFT键,在要添加控制点的区域用鼠标左键选取范围,于选框中右击鼠标右键,点选生成控制点,即可生成更多控制点
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PTGUI使用教程(图文指南)最近一段时间,老有朋友问我怎么用PT.GUI 合成全景图片,今天借四方李老师的4张全景照片做个图文讲解,希望对大家有所帮助。
一、安装好PT.GUI 软件后,直接点桌面图片,进入软件页面,点击Load images ...按钮,导入要合成的一组全景图片,一般为4张,按顺序导入。
二、导入照片时可以查看下缩略图,确定要合成的照片是否正确。
三、如果导入后照片现实颠倒或反向不对的情况,可以点击右边的旋转按钮,调整到合适方向,然后点击下面的Align images按钮,可以预览到合成后的样子,方便做微调。
PtGui是目前使用过最好的全景拼图软件,但有关PtGui的中文资料却非常稀缺,谢谢作者KYYeung的多次指正和无私分享。
PTGUI是著名多功能全景制作工具Panorama Tools的一个图形用户界面。
德国数学教授Helmut Dersch的Panorama Tools是目前功能最为强大的全景制作工具,但是它需要用户编写脚本命令才能工作。
软件使用比较复杂,但由于它是免费的,故得到了广泛的应用。
PTGui通过为全景制作工具(Panorama Tools)提供图形用户界面(GUI) 来实现对图像的拼接,从而创造出高质量的全景图象。
PTGui的名称由Panorama Tools缩写PT和GUI(图形化界面)组合而成。
PTGui: 广泛应用的全流程GUI前端程序,30天试用期。
从原始照片的输入到全景照片的完成,包括:原照片的输入,参数设置,控制点的采集和优化,全景的粘贴,输出完成全景。
软件的运行要求安装Panotools。
Panorama Tools是一个免费而功能强大的全景接图软件,缺点是没有图形接口,人手键入数据是很枯燥乏味的。
而PTGUI是一个商业软件,是Panorama Tools的图形接口工具,相对其他全景接图软件来说,PTGUI 可做很细致的操控,例如可人手定位,矫正变形等,下面简单介绍一下它的使用方法。
基于VR全景技术的三维校园漫游系统场景搭建作者:陈展鹏黄建泽来源:《现代信息科技》2021年第06期摘要:随着高科技和自媒体的快速发展,人们日益追求足不出户即可获得身临其境的生活体验,为满足技术提升所带来的用户对高效便捷的需求,使用户的参与感变强,文章以广州工商学院三水校区校园外景虚拟场景搭建为例,主要研究基于720云平台的全景制作流程和关键技术,全方位展示校园的特色。
通过硬件与软件的相互结合,使用全景拍摄、拼接、图像处理、优化、交互等技术,最终完成广州工商学院三维校园漫游系统的场景搭建工作。
关键词:全景图;虚拟场景;校园漫游;720云中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2021)06-0087-05Scene Construction of 3D Virtual Campus Based on VR Panoramic Technology——Take Sanshui Campus of Guangzhou College of Technology and Business as an Example CHEN Zhanpeng,HUANG Jianze(Institute of Technology,Guangzhou College of Technology and Business,Foshan 528138,China)Abstract:With the rapid development of high technology and we media,people are increasingly pursuing to get immersive life experience without going out. In order to meet user’s demand for efficiency and convenience brought by technology upgrading,and make users have a stronger sense of participation. Taking the virtual scene construction of campus exterior view from Sanshui Campus of Guangzhou College of Technology and Business as an example,this paper mainly studies the panoramic production process and key technologies based on 720 cloud platform,and displays the characteristics of the campus in an all-round way. Through the combination of hardware and software,using panoramic shooting,mosaic,image processing,optimization,interaction and other technologies,the scene construction of 3D virtual campus of Guangzhou College of Technology and Business is completed finally.Keywords:panorama;virtual scene;virtual campus;720 cloud0 引言全景虚拟现实技术可以较好地展示目标场景,让人感受到虚拟影像中的三维立体空间关系,实现全方位浏览图像景色[1]。
输电线路720°全景图像合成技术及原理摘要:在进行输电线路运维工作过程中,将在现场有序拍摄的照片通过软件进行整合排版,其中包括图像采集、图像处理、投影变换、图像配准、图像融合五个步骤。
形成初步的全景图,将全景图上传至第三方全景网页,在谷歌地球中,对相关杆塔坐标关联第三方网站,即能形成对应杆塔对应全景图的功能。
其合成原理即是我们耳熟能详的VR技术;VR全称VirtualReality,即虚拟现实,也称灵境技术或人工环境。
虚拟现实是利用电脑模拟或电脑记录产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如身临其境般可以无限制地观察三度空间内的事物。
关键词:全景图像技术原理输电线路视觉感官模拟一、全景图像概述全景图像是一种将多幅相关且具有重叠区域的图像进行无缝拼接,从而获得宽视角、能够浏览该拍摄环境所有事物的图像。
全景图像是基于图像的虚拟现实系统中建立高度真实感场地的一种方法,虚拟现实系统就是我们所熟悉的VR。
而在整个全景图像合成过程中,最关键的是图像拼接。
二、合成全景图像基本过程全景图像的合成过程基本分为图像采集、图像处理、投影变换、图像配准、图像融合五个阶段。
基本手法是通过拍摄设备对场地信息进行拍摄采样,在固定的视点用相机在水平面内旋转一周拍摄场景,得到一组具有重叠区域的连续的环视图像序列,再将图像由相机坐标投影到空间坐标。
利用图像配准方法寻找该组图像中各图像间的重叠区域;利用图像融合对已确定的图像重叠区域进行图像序列的无缝拼合,合成全景图像。
三、输电线路720°全景图像合成基本过程a.图像采集使用无人机对输电线路环境进行图像采集工作。
将无人机飞往理想位置,保持水平高度不变,旋转一周进行照片拍摄。
拍摄过程中需确保拍摄的照片能够覆盖整个输电线路环境;且采集的图像为待拼接图像,需注意同组图像序列有30%~50%的重叠区域。
b.图像处理使同组中的各照片的亮度、颜色、对比度等属性接近。
PTGUI使用教程【转载】PTGUI使用教程(图文指南一、安装好PT.GUI 软件后,直接点桌面图片,进入软件页面,点击Load images ...按钮,导入要合成的一组全景图片,一般为4张,按顺序导入。
二、导入照片时可以查看下缩略图,确定要合成的照片是否正确。
三、如果导入后照片现实颠倒或反向不对的情况,可以点击右边的旋转按钮,调整到合适方向,然后点击下面的Align images按钮,可以预览到合成后的样子,方便做微调。
PtGui是目前使用过最好的全景拼图软件,但有关PtGui的中文资料却非常稀缺,谢谢作者KYYeung的多次指正和无私分享。
PTGUI是著名多功能全景制作工具Panorama Tools的一个图形用户界面。
德国数学教授Helmut Dersch的Panorama Tools 是目前功能最为强大的全景制作工具,但是它需要用户编写脚本命令才能工作。
软件使用比较复杂,但由于它是免费的,故得到了广泛的应用。
PTGui通过为全景制作工具(Panorama Tools)提供图形用户界面(GUI) 来实现对图像的拼接,从而创造出高质量的全景图象。
PTGui的名称由Panorama Tools缩写PT和GUI(图形化界面)组合而成。
PTGui: 广泛应用的全流程GUI前端程序,30天试用期。
从原始照片的输入到全景照片的完成,包括:原照片的输入,参数设置,控制点的采集和优化,全景的粘贴,输出完成全景。
软件的运行要求安装Panotools。
Panorama Tools是一个免费而功能强大的全景接图软件,缺点是没有图形接口,人手键入数据是很枯燥乏味的。
而PTGUI是一个商业软件,是Panorama Tools 的图形接口工具,相对其他全景接图软件来说,PTGUI可做很细致的操控,例如可人手定位,矫正变形等,下面简单介绍一下它的使用方法。
使用ptgui,可以直接在panorama Editor中直观调整水平、垂直、中心点,非常方便!和全自动拼图软件Autostitch不一样,Panorama Tools + PTGUI需要很多的人工干预,主要是需要人工指定画面水平和中心点,以及人工指定各个画面之间的匹配点(参考控制点)。
全景拼接算法简介罗海风2014.12.11目录1.概述 (1)2.主要步骤 (2)2.1. 图像获取 (2)2.2鱼眼图像矫正 (2)2.3图片匹配 (2)2.4 图片拼接 (2)2.5 图像融合 (2)2.6全景图像投射 (2)3.算法技术点介绍 (3)3.1图像获取 (3)3.2鱼眼图像矫正 (4)3.3图片匹配 (4)3.3.1与特征无关的匹配方式 (4)3.3.2根据特征进行匹配的方式 (5)3.4图片拼接 (5)3.5图像融合 (6)3.5.1 平均叠加法 (6)3.5.2 线性法 (7)3.5.3 加权函数法 (7)3.5.4 多段融合法(多分辨率样条) (7)3.6全景图像投射 (7)3.6.1 柱面全景图 (7)3.6.2 球面全景图 (7)3.6.3 多面体全景图 (8)4.开源图像算法库OPENCV拼接模块 (8)4.1 STITCHING_DETAIL程序运行流程 (8)4.2 STITCHING_DETAIL程序接口介绍 (9)4.3测试效果 (10)5.小结 (10)参考资料 (10)1.概述全景视图是指在一个固定的观察点,能够提供水平方向上方位角360度,垂直方向上180度的自由浏览(简化的全景只能提供水平方向360度的浏览)。
目前市场中的全景摄像机主要分为两种:鱼眼全景摄像机和多镜头全景摄像机。
鱼眼全景摄像机是由单传感器配套特殊的超广角鱼眼镜头,并依赖图像校正技术还原图像的鱼眼全景摄像机。
鱼眼全景摄像机最终生成的全景图像即使经过校正也依然存在一定程度的失真和不自然。
多镜头全景摄像机可以避免鱼眼镜头图像失真的缺点,但是或多或少也会存在融合边缘效果不真实、角度有偏差或分割融合后有"附加"感的缺撼。
本文档中根据目前所查找到的资料,对多镜头全景视图拼接算法原理进行简要的介绍。
2.主要步骤2.1. 图像获取通过相机取得图像。
通常需要根据失真较大的鱼眼镜头和失真较小的窄视角镜头决定算法处理方式。
720云台使用方法
720云台是一种常用的航拍设备,用于帮助无人机稳定地拍摄
高质量的照片和视频。
使用方法如下:
1. 安装云台:首先,确保无人机已经准备好。
将720云台安装在无人机的机身上,并且固定好。
2. 连接云台:使用连接线将720云台与无人机的控制器连接起来。
确保连接线没有松动,并且连接正确。
3. 预热云台:开启云台电源,并且等待几分钟,让云台进行预热。
这样可以确保云台正常工作。
4. 调整方向:使用控制器上的摇杆,将无人机和云台的方向调整到所需的角度。
可以根据需要上下、左右调整云台的角度,以获得最佳拍摄效果。
5. 校正云台:如果云台出现失衡或者不稳定的情况,可以通过控制器上的校正功能进行修正。
按照控制器上的说明进行操作,使云台恢复平衡。
6. 拍摄照片和视频:调整好云台的方向后,就可以开始拍摄了。
使用控制器上的拍摄按钮,触发无人机上的摄像头进行拍摄。
可以拍摄照片或者录制视频,根据需要进行选择。
7. 控制飞行:拍摄过程中,可以通过控制器上的摇杆进行飞行控制。
确保无人机平稳飞行,避免与障碍物发生碰撞。
8. 结束拍摄:拍摄结束后,使用控制器上的停止按钮停止录制。
然后,将无人机安全地着陆,并且关闭云台的电源。
需要注意的是,在使用720云台时,确保飞行环境安全,并且遵循当地的航拍规定。
使用云台时要小心操作,避免误伤自己或他人。
全景拼接六大步骤多张照片获得超宽视野全景拼接的原理是将多张连续的照片拼接成一张全景照片。
目前许多无反相机、便携数码相机和智能手机都内置有这种功能。
若是使用没有全景拼接功能的单反相机拍摄,我们也可以利用后期软件自行制作高画质、高像素的全景拼接照片。
制作时只要遵守一些拍摄法则与拼接步骤,一样可以轻松达成。
其实全景拼接功能非常实用,可以大幅扩展镜头的表现能力,但在技术上,单张照片的拍摄质量会直接影响后期合成的效果。
拍摄要点简要列举如下,做到了这些,就能获得理想的全景拼接效果。
1使用三脚架,确保证拍摄位置固定和水平。
2使用标准或中焦镜头,以维持最小的镜头畸变和变形。
3使用手动曝光、手动白平衡、手动对焦,使画面均一。
4每两张画面之间有1/3的区域是重迭的。
照片拼接步骤Photoshop CS3之后的版本让全景拼接变得非常容易,在此以Photoshop CS5版为例来进行讲解。
本例中一共要用到五张照片。
第一步用Photoshop打开需要拼接的照片。
第二步选择“文件”→“自动”→“Photomerge”,进入“自动拼接”。
第三步选择已打开的图片。
第四步在拼接方式中选择“自动”。
第五步等待软件自动合成,一张全景照片就拼接完成了。
第六步裁剪拼接完成的照片为长条状,合并图层后储存文件,全景拼接的照片就可使用了。
云南碧沽天池。
使用50mm镜头拍摄再进行全景拼接,很容易就可以得到较好的效果。
EF 50mm f/1.8,f/11,1/200s,ISO 100(摄影/杜永乐)强大的软件功能提供了很多帮助,使摄影师创作时更得心应手,这也是摄影能够在数字时代蓬勃发展的原因之一。
善用这些软件,就能为拍摄增加许多乐趣,也能让工作成果更完美。
第6章全景图像的拼接技术全景图像(全景图)的拼接是指利用摄像机的平移或旋转得到的部分重叠的图像样本,生成一个较大的甚至360°的全方位图像的场景绘制方法。
换句话说,就是给定某个真实场景的一组局部图像,然后对这一组图像进行拼接,生成包含这组局部图像的新视图。
目前全景图像基本可分为柱面、球面、立方体等形式,以柱面和球面全景图最易实现而普遍采用。
本节主要介绍柱面和球面全景图像的拼接算法。
全景图的拼接一般有以下几个步骤。
(1)将从真实世界中拍摄的一组照片以一定方式投影到统一的空间面上,如立方体、圆柱体和球体表面等,这样这组照片就具有统一的参数空间坐标。
(2)在这个统一的空间对相邻图像进行比较,以确定可匹配的区域位置。
(3)将图像重叠区域进行融合处理,拼接成全景图。
在全景图的拼接中,一般都是根据图像序列中相邻两幅图像的重叠区域的相似性来实现的,有基于特征的方法和直接方法等。
本章将主要从基于特征的方法和直接方法两方面介绍柱面和球面全景图像的拼接算法技术。
6.1 柱面全景图像拼接技术本节分为两部分:第一部分是基于特征的拼接算法,这种算法主要从两幅图像中选择一系列特征,然后根据相似性原则进行图像间的特征匹配,这一部分介绍了基于特征点和特征块匹配的全景图像拼接算法;第二部分是基于相位相关拼接算法,这种方法是直接从图像的重叠区域对应像素灰度值出发考虑,利用所有可利用的数据实现很精准的匹配。
6.1.1基于特征的拼接算法1.基于特征点的拼接算法本节提出一种基于特征点匹配的柱面全景图像拼接算法。
首先将360°环绕拍摄的序列图像投影到柱面坐标系下:然后提取各图像的尺寸不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)特征点,通过特征点匹配完成两幅图像的配准;再根据配准结果计算出图像间的变换参数;最后采用加权平均的融合方法对两幅图像进行无缝拼接。
1)柱面投影变换在进行柱面全景图的拼接过程中,为了保持实际场景中的空间约束关系和实际场景的视觉图6.1.1 柱面投影变换示意图一致性,需将拍摄得到的反映各自投影平面的重叠图像序列映射到一个标准的柱面坐标空间上,即柱面投影,得到柱面图像序列,再进行拼接得到柱面全景图。
全景图怎么拍拼接才不会错位?
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全景图怎么拍拼接才不会错位,拍摄全景接片时,只要做到以下几点,其实很难出现拼接错位的情况的。
一,上三脚架拍摄。
用三脚架拍摄接片,最好用有角度刻度的三脚架拍摄,这样可以更好的控制水平拍摄,控制搭接情况,这样后期接片的变形就小,接片后损失的像素也少。
二,合理分配每片的重叠搭接。
一般情况下,片与片之间重叠搭接不能小于三分之一大小。
三,M档手动拍摄。
用M档手动拍摄可以保证每一片的曝光量不变,这样在接片以后才不会出现明暗不一样的情况。
四,手动对焦模式拍摄。
手动对焦模式可以保证不会出现每片焦点变化,景深不一致的情况出现。
第35卷第1期2021年1月兰州文理学院学报(自然科学版)J o u r n a l o fL a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e (N a t u r a l S c i e n c e s )V o l .35N o .1J a n .2021收稿日期:2020G09G16基金项目:2017年度兰州文理学院校级科技成果转化项目(17X J C G Z H 03);2019年度甘肃省高等学校产业支撑引导项目(2019C G09)作者简介:张成文(1980G),男,甘肃庆阳人,副教授,硕士,研究方向:软件工程㊁虚拟现实技术应用.E Gm a i l:z h a n g c h e n gw e n @o u t l o o k .c o m.㊀㊀文章编号:2095G6991(2021)01G0052G04720ʎ全景拍摄技术的探索与实践张成文,邢玉娟,马少斌(兰州文理学院数字媒体学院,甘肃兰州730010)摘要:随着V R 技术的快速发展,720ʎ全景技术在虚拟旅游㊁虚拟展馆等领域得到了广泛应用.本文结合多年的720ʎ全景拍摄研究及实践经验,从设备选择㊁拍摄方法及后期合成等方面全面绍了720ʎ全景拍摄技术,旨在促进该技术传播,为更多爱好者能顺利拍摄自己的720ʎ全景作品提供参考.关键词:全景拍摄;图像拼接;全景漫游中图分类号:T P 37㊀㊀㊀文献标志码:A0㊀引言随着我国环境质量的不断提升,人们的居住条件越来越好,旅游资源更加丰富,更多的人希望将自己看到的美景分享给亲朋好友.720ʎ全景以其全方位㊁沉浸式的体验,被许多人喜欢.720ʎ全景是指视角在水平方向达到360ʎ,垂直方向达到180ʎ的一种无视角盲点的球面全景[1].概念上强调720ʎ是为了区别于垂直视角小于180ʎ的360ʎ全景.720ʎ全景技术早期在谷歌地图㊁百度地图等街景[2]中应用,随着互联网的发展,逐渐被推广到旅游[3]㊁实景展示等领域.随着V R 技术的发展,将720ʎ全景与V R 头盔相结合,能给人们一种身临其境的沉浸感和真实感,同时,也出现了基于三维建模技术720ʎ全景[4G5],通过三维建模技术可以对一些不存在的场景进行虚拟仿真,因此,该技术更多被应用于古迹复原㊁装修效果呈现等领域.和720ʎ全景拍摄相比,三维建模成本高㊁开发周期长,不利于对实景的原样呈现.720ʎ全景与普通照片相比,普通照片突出固定视角的画面主体,强调摄影效果,而全景照片由于采用全方位无视觉盲点拍摄,在全面呈现拍摄点景象的同时,也可以兼顾细节呈现.目前,720ʎ全景技术已经被广泛应用于景区㊁村落㊁城市㊁学校㊁酒店㊁建筑㊁房产㊁汽车㊁展览展馆及商业案例等领域.但是,由于720ʎ全景拍摄技术的专业性,该技术的推广和普及受到限制.因此,本文将从设备选择㊁拍摄方法及后期合成等方面详细介绍720ʎ全景拍摄技术,希望能起到抛砖引玉的效果,吸引更多的人加入到全景拍摄的队伍中来.1㊀设备选择要进行全景照片拍摄,必须根据需要选择拍摄设备.目前,全景照片拍摄方式主要有两种:一是利用相机+全景云台的方式;二是利用专业全景相机进行拍摄.1.1㊀相机+全景云台这种方式是目前比较普遍的全景拍摄方式,主要是利用相机借助720ʎ全景云台进行拍摄.根据作品像素要求可以分为大像素拍摄和普通拍摄:①大像素拍摄多采用长焦镜头对指定场景进行拍摄,多搭配自动化全景云台,可以拍摄百亿甚至千亿像素全景照片,成本较高;②普通拍摄多采用广角镜头甚至鱼眼镜头,这也是目前比较流行的方式.根据相机种类将拍摄可分为单反及微单相机拍摄和手机拍摄两种:①单反及微单相机拍摄比较专业,相片质量高,层次感强,适合虚拟旅游㊁商业推广等场景;②手机拍摄比较轻巧便捷,适合个人旅行分享.根据云台种类分为自动云台拍摄和手动云台拍摄:①自动云台拍摄是利用自动化电子云台控制相机进行拍摄,拍摄便捷;②手动云台则需要人工分角度完成拍摄.相机+全景云台方式的优势是成像画质优秀,借助全景云台(如曼富图MH P A N O V R),光心控制精准,能够输出很理想的全景照片.它的劣势是拍摄程序复杂,单张全景照片拍摄时间较长,拍摄点记录复杂,后续缝合过程周期较长,对拍摄人员技术要求较高.1.2㊀专业全景相机随着全景拍摄需求的不断增长,出现了很多专业全景相机,可实现一键拍摄全景.国内主要有I n s t a360影石㊁沈阳泰科易等公司生产的系列专业全景相机可实现全景照片㊁全景视频的拍摄,甚至可以实现全景直播.专业全景相机的优势是:瞬间拍摄全景,高端全景相机成像质量优秀,自动拼接,自动缝合,高效批量处理全景照片,无需专业拍摄人员,获取全景照片成本低廉.它的劣势是高端全景相机价格较高.专业的全景相机解决了单反相机每次只能拍摄一个角度照片的难题.只要选好点,一键完成全景拍摄.但是,相对来说,普通专业全景相机拍摄的照片从色彩和层次感上都比不上单反相机.2㊀拍摄方法2.1㊀相机+全景云台的拍摄方法由于专业全景相机可以实现一键拍摄,因此,这里重点介绍基于相机+全景云台的拍摄方法.采用相机+全景云台拍摄,首先需要将相机通过全景云台固定在三脚架上.其次,要进行相机和云台的校准,这一步很关键,它关系到拍摄的照片后期能否完美拼接.对于相机云台节点的校准主要包括两部分:一是相机镜头的中心点和云台的垂直中心点对齐校准,将相机垂直向下,使云台的旋转中心刚好处于相机的拍摄中心;二是相机在云台的水平位置的校准,选取远近两个垂直参照点,水平旋转相机,使两个参照点在照片中的相对位置保持不变(始终重合).校准完成以后,一般将相机的对焦模式调整到M F即手动对焦,将光圈调至最大,即可拍摄.拍摄过程中,只需要利用全景平台在垂直方向由上而下不同的水平面上旋转拍摄即可,拍摄角度的选择如图1所示.选取多少个水平面以及在同一水平面上拍摄多少张取决于镜头的视角大小,一般保证相邻两张照片有超过30%的重合区域即可.因此,单场景点采用长焦镜头拍摄照片数量最多,合成全景照片分辨率也最高,但拼接难度较大,后期需要大量的细节处理.采用鱼眼镜头拍摄照片数量少(图2),合成全景照片的分辨率也较低,拼接难度小,后期处理简单.图1㊀拍摄角度示意图2.2㊀拍摄注意事项采用相机+全景云台拍摄模式拍摄全景照片需要注意以下几点.(1)注意清场,防止人物干扰.由于是按照不同角度顺次拍摄,场景中人员活动会对拍摄造成干扰,尤其是行人.干扰主要表现在后期拼接的照片中同一个人物可能会在照片的不同方位多次出现,拼接图片中出现残缺人影等.(2)曝光问题.由于全方位采集素材,要注意某些角度照片的曝光调整,防止曝光过度或者曝光不足对后期拼接造成干扰.(3)保持三脚架㊁云台稳定.三脚架㊁云台的不稳定会造成拍摄照片角度偏差,影响后期拼接.3㊀后期合成3.1㊀全景照片拼接对于上述按照不同方位采集的照片,通过专业的图像拼接软件将它合成一张全景图.目前用于图像拼接的软件比较多,常用的有P T G u i㊁P h o t o s h o p等.P T G u i[6]是一款功能强大的全景图片拼接软件,通过软件提供的可视化界面(如图3所示)可以实现对图像的拼接,从而创造出高质量的全景图像.首先,在P T G u i软件导入上面拍摄的分角度图片,通过软件提供的对准图像㊁蒙版㊁控制点和创建全景图等功能即可完成全景图的拼接,如图4所示.35第1期张成文等:720ʎ全景拍摄技术的探索与实践图2㊀采用鱼眼镜头拍摄的素材图3㊀P T G u i软件界面图4㊀P T G u i 合成的全景图预览45㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第35卷3.2㊀后期处理全景图在拍摄及拼接的过程中,会有各种原因导致最终画面具有瑕疵,可以通过P h o t o s h o p 软件进行后期处理.P T G u i 软件提供了转换Q T V R/立方体 功能,可以实现将一张全景图切分成立方体6个表面6张图片的形式,也可以实现将立方体6个表面图片合成一张全景图.因此,在P h o t o s h o p 软件处理的过程中,可以根据不同操作,采用对全景图进行整体调整和转换为立方体表面图片分别调整相结合的方式,能更方便有效地对全景图中存在的不同问题进行处理,比如全景图的色阶㊁自然饱和度调整就必须进行整体处理,对全景图中的补天㊁补地㊁画面细节美化等操作就要转换为立方体表面图片分别处理.3.3㊀全景发布及漫游制作通过拍摄㊁拼接㊁后期处理等步骤得到的全景图需要通过专业的平台发布才能让观众浏览.目前全景发布有两种方式:一种是通过专业的全景发布网站进行发布,如720云;另外一种是通过k r pa n o 和P a n o 2V R 等工具制作网站对外发布.前者网站会提供专业便捷的全景及漫游制作界面,比较适合全景爱好者通过网络分享作品;后者需要有一定的软件设计基础,适合专业人士进行定制开发.4㊀结束语本文通过设备选择㊁拍摄方法和后期合成3个模块对全景图的拍摄㊁拼接及发布进行了全面介绍,希望能对全景爱好者有所帮助.相关技术已经在经色南梁㊁宕昌官鹅沟㊁康县美丽乡村等虚拟旅游项目中进行实践,得到了广泛好评.随着5G 技术的发展,网络传输速度会进一步提升,相信会有更多的人参与到全景漫游作品的拍摄和分享中来,这也将促进虚拟旅游领域的进一步发展.参考文献:[1]孙荣.索尼N E X G7 微单 轻松拍摄制作360ˑ180ʎ全景照片[J ].照相机,2013(6):28G30.[2]D R A G OM I R A N G U E L O V ,C A R O L E D U L O N G.G o o g l e s t r e e t v i e w :c a p t u r i n g t h ew o r l d a t s t r e e t l e v e l [J ].I E E EC o m p u t e r S o c i e t y ,2010(7):32G38.[3]李英.虚拟现实技术在旅游行业发展中的应用[J ].网络安全技术与应用,2020(2):127G129.[4]陈姝潓.虚拟现实技术对室内效果图的影响 以360全景效果图为例[J ].科学技术创新,2020(12):89G90.[5]庞广桦.基于面片建模的三维全景图技术研究[D ].兰州:兰州交通大学,2015.[6]桂华明,洪洋.新零售背景下美妆行业V R 营销对消费者购买意愿影响的实证研究[J ].中国市场,2020(3):14G17,21.[7]王佩雯,张紫桂,杨成,等.基于P T G u i 与P a n o 2V R 的交互式古建筑文物三维全景漫游设计[J ].新媒体研究,2018,4(4):42G44.[责任编辑:李㊀岚]E x p l o r a t i o na n dP r a c t i c e o f 720ʎP a n o r a m i c S h o o t i n g T e c h n o l o g yZ HA N GC h e n g Gw e n ,X I N GY u Gju a n ,MAS h a o Gb i n (S c h o o l o fD i g i t a lM e d i a ,L a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e ,L a n z h o u730010,C h i n a )A b s t r a c t :W i t h t h e r a p i dd e v e l o p m e n to fV Rt e c h n o l o g y ,720ʎp a n o r a m a t e c h n o l o g y h a db e e nw i d e l y a p p l i e d a n d p r o m o t e d i n t h e f i e l d o f v i r t u a l t o u r i s m ,v i r t u a l p a v i l i o n a n d s o o n .F o rm a n y y e a r s o f r e Gs e a r c ha n d p r a c t i c e i n720ʎp a n o r a m i c s h o o t i n g ,720ʎp a n o r a m i c s h o o t i n g t e c h n o l o g y w a s c o m pr e h e n Gs i v e l y i n t r o d u c e d f r o mt h ea s p e c t so fe q u i p m e n ts e l e c t i o n ,s h o o t i n g m e t h o da n d p o s t Gs y n t h e s i s ,a i Gm i n g t o p r o m o t e t h e s p r e a do f t h i s t e c h n o l o g y an d p r o v i d e a s s i s t a n c e f o rm o r e e n t h u s i a s t s t o s u c c e s s Gf u l l y sh o o t t h e i r 720ʎp a n o r a m i cw o r k s .K e y wo r d s :p a n o r a m i c s h o o t i n g ;i m a g e s p l i c i n g ;p a n o r a m i c r o a m i n g 55第1期张成文等:720ʎ全景拍摄技术的探索与实践。
全景拼合算法全景拼合算法是一种将多张部分重叠的图像拼接成一张完整的全景图的技术。
它在计算机视觉和图像处理领域有着广泛的应用,例如在虚拟现实、地图制作、旅游景点展示等方面都有着重要的作用。
全景拼合算法的实现主要包括以下几个步骤:1. 特征提取与匹配:首先需要对输入的多张图像进行特征提取,常用的特征包括SIFT、SURF等。
提取到的特征点可以描述图像中的局部信息。
然后通过匹配算法找到不同图像中对应的特征点。
2. 相机姿态估计:根据特征点的匹配关系,可以估计出相机在不同图像中的位置和姿态。
常用的方法有RANSAC、最小二乘等。
3. 图像配准:在估计出相机姿态后,需要将图像进行配准,即将不同图像中的重叠区域进行对齐。
常用的配准方法有相位相关、互信息等。
4. 图像融合:在完成图像配准后,需要将不同图像中的像素进行融合,以得到一张完整的全景图。
常用的融合方法有加权平均、多重分辨率融合等。
5. 图像修复:由于在图像拼接过程中可能会出现拼接缝隙、图像畸变等问题,需要进行图像修复,以提高全景图的质量。
常用的修复方法有泊松重建、图像修补等。
全景拼合算法的核心是特征提取和匹配,通过对图像中的特征点进行匹配,可以准确地估计出相机在不同图像中的位置和姿态。
然后通过配准和融合等步骤,将图像拼接成一张完整的全景图。
在实际应用中,全景拼合算法还会面临一些挑战,例如光照变化、运动物体、镜头畸变等问题。
为了解决这些问题,研究者们提出了许多改进的方法,比如多视角几何、图像融合技术、镜头校正等。
全景拼合算法是一项复杂而有趣的技术,它可以将多张图像拼接成一张完整的全景图,为我们提供了更加广阔的视野。
随着计算机视觉和图像处理技术的不断发展,相信全景拼合算法将会在更多领域中得到应用,并给我们带来更多的惊喜和便利。
之前大部分朋友都是翻转补地后用PS来涂抹云台然后再拼接,这样会造成在拍摄的时候必须严格保证翻转补地三脚架挪位的精确度,会造成效率低下的后果。
本教程无需那么苛刻的翻转补地精度,稍微错位都不影响后期完美拼接。
先来看需要拼接的图,这里最后两张是补地的图片。
除了补地的两张以外选择全部需要拼接的图。
然后拖入到PTGUI程序里,PTGUI自动导入需要拼接的图片。
点击加载模板预设(可按快捷键CTRL+T,无预设模板的可以略过)这里的模板是为了应对BAT地图要求在最后拼接的全景图中中心位置就是正北角0度。
选择需要加载的模板。
再按照我们平常的方式点击Align images按钮进行拼接。
拼接中.
自动拼接完毕,我们看到除了地板其它的都拼接完好。
到了这一步不要急着去拼接地板,先检查检查有没有瑕疵,误差是不是很大,有没有人物的重影和鬼影。
我们按箭头所指选择这个红色标记分隔线,在红色标线部分检测有没有瑕疵和错位,再在蒙版里用蒙版擦除错位的细节,以及一些多余的人物和不必要的细节(建议在那个细节查看器detail viewer里操
作)
在细节查看器(detail viewer)中如图所示鼠标右键点击可以跳出这些菜单,比如选择Image 5,软件会自动在PTGUI蒙版窗口中将图像自动跳转到需要修改的细节部分。
这是自动跳转到蒙版需要操作的图片
选择红色画笔,注意之前提到的PTGUI红色标记界线,可以提示你擦除的范围
边界。
注意图中我箭头所指的“x”和“o”,这些可以提示你这些部位有多余的人影出现需要去除,以免出现鬼影和图像BLEND后黑白混合出现模糊。
画笔划好一个范围边界后在边界范围内鼠标右键选择FULL,可以进行快速填充。
键盘快捷键R是红色画笔,G是绿色画笔,E是擦除。
PTGUI有蒙版复制粘贴功能,我们可以用来操作一些比如有重复的细节,如脚架云台的蒙版操作。
先在一张图上操作蒙版擦除。
选择复制
然后在源图像(source images)中选择全部需要应用到蒙版操作的图片,选择粘贴蒙版就可以了。
接着我们要进行PTGUI拼接点优化工作,按快捷键CTRL+B 打开控制点列表,删除误差大的点然后优化,使得整体的最大误差在1.8 左右(整体误差小会让后面补地的时候自动找点能找到精确的位置,并且使得误差越小)。
如果因为云台节点调试的问题,节点误差比较大,1.8 的要求我们可能达不到,可以适当再
降低要求2-3 也可以当这些步骤做的差不多的时候,我们可以把翻转补地的图片拖曳到PTGUI软件里进行拼接
现在我们来做最重要的补地工作,拖入需要补地的两张补地图片。
然后在PTGUI里按快捷键Ctrl+Shift+G
自动找点中......
毫无压力的找点成功!!但有个问题,这些点都不在地面上(不在一个平面上),由于翻转补地对准会有一个很大的误差问题,所以这样找出来的点不能保证拼接补地很精确
接着我们要做这样一步:先按F5优化,再按CTRL+B调出控制点列表并选择补
地的那一张第8个图
全选,删除全部控制点。
删除的只是对应于这张补地图的所有控制点
然后我们按键盘Shift键,鼠标拖动拉起一个选择框(精确选择地面需要的范围)
鼠标右键点击,跳出如图菜单:
点击它,接着PTGUI便会自动找点,需要注意的是这个框选工具尽量不要碰到与平面地板无关的墙体,比如桌椅等这些有透视起伏的地方,要尽量选择平面的
地板。
找到点后按F5第一次优化,然后到优化菜单这里(如图)选择地面这张的“视点透视”选项,再按F5进行第二次优化
优化结果,数值有点偏大
按照前面教过的方法,按快捷键CTRL+B,在控制点列表里进行优化,删除最大的误差点,按F5优化后得到如下优化结果,误差明显缩小了。
然后继续点按框选工具,自动查找控制点,再继续按前面说的删除大的点继续优
化。
必要性说明:这次拍摄的地面是带镜面反光的,所以PTGUI很难用斜拍补地的方法进行自动找点,手动肉眼就更难查找了。
翻转补地的好处是补地的
片子基本上还在原来的节点上,地板上受光线角度变化后对画面细节的变化影响小,因此可以放心的使用自动找点来替代烦恼的手工找点。
需要强调的是,每次找完点,最好优化一次把控制点最大误差控制在很小的范围内,比如2-3,或者如我的1.8以内,这样后面找的点才会更精准。
这样的点控制得就比较理想
这样的误差大了,还得继续优化
我们接着来看第一张补地的优化结果
我们按照第一张补地的方法来进行第二张地面的补地操作,最后全部补完地后我们要在蒙版里对补地进行蒙版操作
如上图所示,我们把不需要的范围用红色画笔连续的进行框选,框出不需要部分的界边,记得画笔一定要连续,然后在无关的不需要的范围内如上图,右键点选鼠标出现上图所示的样子,然后按Fill Here,得到如下图的效果
看一下全景编辑器的效果,几乎很完美的补地了
但是我们不要大意,最好还要用细节查看器来确认效果如何,看下图,似乎还有
点不足
一些细节和瑕疵还得修改
鼠标右键点击细节查看器里需要修改画面的部分,然后选择下图所示的这个部分,可以自动跳转到蒙版编辑窗口,然后进行蒙版涂抹修改。
最后修改后的效果
至此我们的完美补地大功告成!对于大家传统的垂直相机画面的拍摄,我有另外一个好的建议,可以无需垂直90度补地两张,因为这个在我的新方法里几乎是多余的,大家可以在拍水平6张的时候把相机略微往下俯15度以内的角度拍摄,尽量多拍点地面,补天我建议大家60度补天1-2张即可,这样是为了应付室内白色的建筑环境然后补地就用翻转补地拍摄,一般需要2张以上即可。
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