shikhalev.org

Источник: https://wiki.panotools.org/Image​_positioning​_model


Модель позиционирования изображения Panotools предполагает, что все изображения сняты с об­щей точки обзора. Общая точка обзора — единственный способ избежать параллакса между соседними изображениями, который может привести к не­ис­пра­ви­мым ошибкам сшивки. Эта точка определяется геометрией объектива и обычно называется точкой отсутствия параллакса.

При съем­ке панорамы камеру можно поворачивать вокруг этой точки под тре­мя углами: из сто­ро­ны в сто­ро­ну, вверх-вниз и вокруг оптической оси (подобно рулевому колесу). Во всех продуктах Panotools для этих трех углов используются названия «рысканье» (yaw), «тангаж» (pitch) и «крен» (roll) — частные случаи углов Эй­ле­ра, также называемые углами Тей­та-Брай­а­на. С тем же названием и значением они используются для обоз­на­че­ния главных осей самолета1.

Чтобы учесть (небольшой) сдвиг камеры, эта модель была дополнена параметрами перевода TrX, TrY и TrZ, которые описывают движение камеры в 3D (более подробное описание см. в ма­те­ри­а­ле «Сшивка фотомозаики»).

Система координат

Изображения располагаются внутри виртуальной сферы независимо от ис­поль­зу­е­мой выходной проекции. Центр результирующего холста всегда имеет рысканье и тангаж равные нулю. Положительные значения рысканья означают, что кадр расположен справа, от­ри­ца­тель­ные — слева. Положительный тан­гаж — вверх, от­ри­ца­тель­ный — вниз. Положительные значения крена означают, что изображение вращается по ча­со­вой стрелке, от­ри­ца­тель­ные — против часовой стрелки. Диапазон рысканья и крена составляет от -180° до +180°, причем 180° и -180° означают одно и то же положение, диапазон тангажа составляет от -90° (надир) до +90° (зенит). Нулевое рыс­канье — это вертикальная линия, проходящая через центр холста, нулевой тан­гаж — экватор виртуальной выходной сферы, горизонтальная линия, проходящая через центр холста. Нулевой крен означает, что камера была установлена строго горизонтально (для кад­ров с аль­бом­ной ориентацией) или строго вертикально (для кад­ров с пор­т­рет­ной ориентацией).

Исходные изображения

Значения рысканья, тангажа и крена исходного изображения всегда относятся к оп­ти­чес­кой оси. Позиционирование изображения с па­ра­мет­ра­ми рысканья и тангажа, равными нулю, значит, что его оптическая ось находится в цен­т­ре холста. Обратите внимание, что фактический центр исходного изображения не обязательно должен совпадать с оптической осью из-за кор­рек­ции сдвига объектива. Следовательно границы изображения с ну­ле­вы­ми рысканьем и тангажем не обя­за­тель­но центрировать на хол­с­те результата. Другие параметры коррекции объектива не вли­я­ют на по­зи­ци­о­ни­ро­ва­ние изображения, так как выполняются симметрично относительно оптической оси.

Оптимизация

Относительные позиции кадров определяются по кон­т­роль­ным точкам на эта­пе оптимизации выравнивания. Точно так же, как вам нужно по край­ней мере две иголки, чтобы прикрепить напечатанное изображение к сте­не, чтобы оно не могло двигаться, вам нужно по край­ней мере две пары контрольных точек на па­ру изображений, чтобы зафиксировать их относительное положение. Однако расстояние между контрольными точками может быть разным на этих изображениях. Задача оп­ти­ми­за­то­ра — найти наилучшее приближение. См. пост Гельмута Дерша: «Количество контрольных точек». Для оп­ти­ми­за­ции искажений объектива может потребоваться больше контрольных точек.

  1. Именно из ави­а­ци­он­ной терминологии был взят перевод данных терминов, для од­но­знач­нос­ти. Возможно, это не луч­ший вариант.