全方位カメラ
2つのミラーを備えた全方位カメラの概略図：1. カメラ2. 上部ミラー3. 下部ミラー4. 「ブラックスポット」5. 視野（水色）

写真において、全方位カメラ（「omni（すべて）」を意味する「omni」に由来）は、360度カメラとも呼ばれ、水平面において少なくとも円周（360°）から球面（1spat ）までをカバーする視野を持つカメラです。全方位カメラは、パノラマ写真やロボット工学など、広い視野範囲が必要な分野で重要な役割を果たします。[ 1 ]

概要

2枚のミラーを備えた全方位カメラ。1 . カメラ2. 下部ミラー3. 絞り4. ガラスハウジング5. カバーと上部ミラー（隠れている）

カメラの視野は通常、数度から最大180°の範囲です。これは、半球面を通してカメラの焦点に当たる光を最大限捉えることを意味します。これに対し、理想的な全方向カメラは、焦点に当たるあらゆる方向からの光を捉え、球面全体をカバーします。しかし実際には、ほとんどの全方向カメラは球面全体をカバーしていません。全方向カメラと呼ばれるカメラの多くは、球面の赤道面に沿って360°全体をカバーしますが、上部と下部はカバーしません。球面全体をカバーしている場合でも、捉えた光線は単一の焦点で正確に交差するわけではありません。

360 度画像を生成するためにさまざまな技術を使用できます。

レンズが1つ付いたカメラ

これらのモデルは魚眼レンズと組み合わせて使用​​します。レンズは撮影角度を曲げることで、選択した被写体の半径を大きく捉えます。ただし、レンズの真後ろには常に死角があるため、この方法では完全な360度の写真を撮影することはできません。

2つのレンズを備えたカメラ（デュアル魚眼レンズ）

2つのレンズを搭載した360度カメラは、おそらく最も一般的なタイプです。2つのレンズが向かい合うことで、360度の完全な角度をカバーできるからです。カメラは180度をわずかに超える角度、例えば220度の写真や動画を撮影します。これらはソフトウェアによって360度オブジェクトに変換されます。問題は、いつでも発生する可能性のあるステッチングエラーによって引き起こされることがよくあります。つまり、画像の組み合わせが不適切だと、切り口が不鮮明になり、削除が困難または不可能になる可能性があります。

2つ以上のレンズを備えたカメラ

パノラマ式監視カメラ

用途に応じて、メーカーは2つ以上のカメラレンズを使用して画像を生成します。初期のカメラの一つは、ソニーのFourthviewマルチヘッドカメラ[ 2 ]と、投げカメラであるPanonoです。Panonoは36台のカメラを搭載しており、カメラを空中に投げると最高点に達した時点で同時にカメラが作動します。カメラに搭載されているレンズの数が増えるほど、ソフトウェアによる個々の画像の合成は難しくなりますが、良好なステッチングであれば、ステッチングの問題は少なくなります。

カメラリグ

カメラリグは、主に従来型のアクションカム6台を取り付けるために使用されます。GoProは、初期のカメラリグの一つを製造しました。様々なバージョンがあり、複数の単体カメラを接続することができます。[ 3 ]カメラはこのキューブ内に配置され、周囲の全方向を記録します。

モザイクベースのカメラ

収録室360°パノラマ（360°インタラクティブパノラマとして表示）

複数の「通常の」カメラをネットワークで組み合わせたものをモザイクカメラと呼びます。これらのカメラはそれぞれ、環境の小さな領域を記録します。個々の画像はモザイク石のように結合され、全方位の全体像を形成します。使用するカメラの数は、使用するレンズの焦点距離によって異なります。焦点距離が短いほど、画角が広くなり、必要なカメラの数は少なくなります。

アプリケーション

車

全方位カメラを搭載した車には、日産キャシュカイ、ボルボS90、レンジローバー、プジョー3008、起亜スティンガーなどがある。[ 4 ]

パノラマアート

テクノロジージャーナリストのジェファーソン・グラハムが自撮り棒で撮影した360度写真

パノラマ写真撮影の従来の手法は、主に別々に撮影した複数のショットをつなぎ合わせて、1枚の連続した画像にするというものです。しかし、画像のつなぎ合わせには膨大な計算量（例えば、対応問題を解くために一般的に用いられるRANSAC反復アルゴリズムなど）が必要であり、使用するショットの品質と一貫性によっては、結果として得られる画像にいくつかの欠陥が含まれる可能性があり、画質が損なわれる可能性があります。一方、全方位カメラを使用すれば、後処理を必要とせずにリアルタイムでパノラマアートを作成でき、通常ははるかに高品質な作品が得られます。

Facebook は 2015 年に全方位ビデオの展開を開始し、ユーザーは半径 360 度の任意のカメラ角度と、制限された上下の傾斜角度 でビデオを視聴できるようになりました。

ロボット工学とコンピュータービジョン

全方位カメラを搭載したロボカップ中規模リーグ（2005年）のロボット。

ロボット工学では、全方向カメラは視覚オドメトリや同時位置推定と地図作成（SLAM）問題を視覚的に解決するために頻繁に使用されています。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 360度の視野を捉えることができるため、オプティカルフローや特徴選択とマッチングでより良い結果が得られます。

不動産

360度カメラは不動産業界で非常に人気が高まっています。物件を実際に見ずに購入するケースが増える中、[ 9 ] 360度カメラ技術は、購入希望者が実際に現地に行かなくても物件を内覧できる手段を提供しています。市場には、不動産を主な対象として設計された360度カメラも存在します。[ 10 ]

その他

廊下の全方位画像。

全方位カメラの用途には、3D再構成[ 11 ]や、できるだけ広い視野をカバーすることが重要な監視なども含まれます。[ 12 ] Microsoft RoundTableは、1つの場所にいるすべての参加者が同じ画像に映ることができる ビデオ会議用に2007年に導入されました。

製品

全方向 (360 度) カメラには、2 つの対向する魚眼レンズ構成や 30 個を超える個別のレンズを備えたカメラなど、いくつかの実装が存在します。

プロトタイプを製作し、Kickstarterで「支援者」を集めたものの、エンドユーザーに製品を届けなかった、一夜限りの企業も存在する。[ 13 ]

2020 年 3 月現在、積極的にハードウェアを製造およびサポートしている、より確立された 360 度カメラ メーカーは次のとおりです。

消費者向け360度カメラの頻繁な新モデルと品質向上により、プロ市場と消費者市場の境界線が曖昧になっています。[ 24 ] [ 25 ]

参照

参考文献

  1. ^ Parry, T. (2016年12月). 「360度カメラの徹底ガイド」 . Tim Parry . 2017年7月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年1月2日閲覧。
  2. ^ニールセン、フランク (2005). 「サラウンドビデオ：マルチヘッドカメラアプローチ」. The Visual Computer . 1 (1). Springer: 92–103 . doi : 10.1007/s00371-004-0273-z . S2CID 2000070 . 
  3. ^ 「GoPro 360度カメラリグ - Omni Rigを6台のアクションカムに接続」 360 Grad Kamera (ドイツ語) 2017年4月23日. 2019年2月11日閲覧。
  4. ^ 「360度カメラ搭載車」。
  5. ^ Scaramuzza, D.; Siegwart, R. (2008年10月). 「屋外地上車両のための外観誘導型単眼全方向視覚オドメトリ」. IEEE Transactions on Robotics . 24 (5): 1015– 1026. doi : 10.1109/TRO.2008.2004490 . hdl : 20.500.11850/14362 . S2CID 13894940 . 
  6. ^ Ulrich, I.; Nourbakhsh, I. (2000). 「トポロジカルな位置推定のための外観ベースの場所認識」(PDF) . Proc IEEE Int Conf Rob Autom . 2 : 1023– 1029. 2008年7月15日閲覧。
  7. ^ Kim, JH; Chung, MJ (2003). 「全方向ステレオビジョンセンサを用いたSlam」.インテリジェントロボットとシステム, 2003.(IROS 2003). Proceedings. 2003 IEEE/RSJ International Conference on . Vol. 1. doi : 10.1109/IROS.2003.1250669 .
  8. ^ Jogan, M.; Leonardis, A. (2000).パノラマビューベース認識を用いたロバストな自己位置推定. 第15回ICPR. 第4巻. pp.  136– 139. CiteSeerX 10.1.1.136.4931 . doi : 10.1109/ICPR.2000.902882 . ISBN  978-0-7695-0750-7. S2CID  3178789 .
  9. ^ 「2022年の不動産写真に関する8つの驚くべき事実」。Professional Real Estate Photo。2022年1月25日。
  10. ^ 「2022年不動産向け360度カメラベスト5」。Professional Real Estate Photo。2021年12月6日。
  11. ^ Bunschoten, Roland, Ben Krose. 「全方向視覚システムによる堅牢なシーン再構成」Wayback Machineに2021年1月13日アーカイブ。IEEE Transactions on Robotics and Automation 19.2 (2003): 351-357.
  12. ^フランチェスコ・フラミニ、ロベルト・セトラ、ジョルジオ・フランチェッティ（2013年6月10日）。『国土安全保障のための効果的な監視：技術と社会問題のバランス』CRC Press. ISBN 978-1-4398-8325-9。
  13. ^ 「Bublcam：誰でも使える360度カメラテクノロジー」 Kickstarter 2020年3月22日閲覧。
  14. ^ Zhang, Michael (2018). 「REDとFacebookが3Dおよび360°VRカメラ「Manifold」を発表 | PetaPixel」 . petapixel.com . 2021年7月20日閲覧。
  15. ^ 「ショップ」 .リコー. 2020年3月22日閲覧。
  16. ^ "www.insta360.com" . www.insta360.com . 2020年3月22日閲覧。
  17. ^ 「MAX 360 カメラ | Max HyperSmooth、Max TimeWarp、Max SuperView | GoPro」 . gopro.com . 2020年3月22日閲覧。
  18. ^ 「MADV-Fuel Your Adventure」www.madv360.com . 2020年3月22日閲覧。
  19. ^ 「ホームページ | Vuzeカメラ」vuze.camera . 2020年3月22日閲覧。
  20. ^ “Panono 360 カメラ 16K | Panono” . www.panono.com。2020-03-26 のオリジナルからアーカイブ。2020年3月22日に取得。
  21. ^ “KanDao - 360 VR カメラ | 3D カメラ | 3D 360 カメラ | 3D VR カメラ” .カンダオテック。2020年3月22日に取得。
  22. ^ 「Trisio丨8KプロフェッショナルパノラマVRカメラ」 Trisio . 2022年4月11日閲覧。
  23. ^ “Fm360.8K – FXG” . 2021年5月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年1月11日閲覧。
  24. ^ 「新型センサーのおかげで、初の8Kコンシューマー向け360度カメラの競争が本格化」 360 Rumors 2019年8月13日 2020年3月22日閲覧。
  25. ^ 2020年に買うべき360度カメラはどれ？、2021年12月21日時点のオリジナルよりアーカイブ、 2020年3月22日閲覧。
  26. ^ブルーメンソール、イーライ. 「マディソン・スクエア・ガーデン社はいかにして、すべての座席を最高の劇場にすることを目指しているのか」 USAトゥデイ. 2021年7月20日閲覧。
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