Немцы построили летающую камеру-мяч

«Прежде всего мы обнаружили, что фотографировать новой камерой очень приятно, словно это игра», — говорит главный автор новинки (фото Jonas Pfeil).

Изобретение существенно упрощает создание высококачественных панорам, да ещё и добавляет к такому действию элемент игры. Аппарат испытали на людных площадях и на природе.

«Бросаемая панорамная камера-мяч» (Throwable Panoramic Ball Camera) устраняет необходимость в штативе, утомительной съёмке нескольких кадров по кругу и в сшивании их на компьютере. Достаточно подбросить яркий «мячик» повыше над головой, и в верхней точке траектории аппаратик моментально сделает полный панорамный снимок, захватывающий не только весь горизонт, но и землю и небо.

Придумал эту симпатичную диковинку Йонас Пфайль (Jonas Pfeil) из технического университета Берлина (TU Berlin). Совместно с рядом соратников он построил опытный образец.

Камера-мяч оборудована 36 светочувствительными CMOS-матрицами от мобильников (фокусировка — фиксированная). Каждая из них формирует двухмегапиксельную картинку. Электроника совмещает кадры в единую 72-мегапиксельную панораму, информирует Gizmag.

Диаметр камеры составляет около 20 сантиметров. Для смягчения ударов сфера с электроникой окружена множеством кусочков полимерной пены, «выращенных» на 3D-принтере (фото Jonas Pfeil).

В отличие от военного родственника, бросаемой камеры Eye Ball с одним объективом, новинка захватывает всю панораму моментально.

За счёт этого устраняется проблема адекватного отображения множества движущихся объектов и появления «призрачных» артефактов, неизбежных при получении панорам прежним методом – последовательным «отщёлкиванием» ряда отдельных снимков.

До швейцарской стационарной камеры-полусферы с сотней «глаз» новичку, конечно, далеко, но для заданной цели 36 матриц вполне хватает.

На панорамах можно заметить и дефекты съёмки, и швы между соседними субкадрами, но в целом результат получается очень приличный. А трудоёмкость процесса получения панорамы снижается на порядок (фото Jonas Pfeil).

Чтобы панорама вышла удачной, камера оборудована акселерометром и парой микроконтроллеров, синхронизирующих работу всех матриц. Когда человек бросает «мячик» вверх, акселерометр замеряет стартовое ускорение, по которому аппарат вычисляет скорость подъёма и время, за которое камера достигнет верхней точки траектории. Аккурат в ней и делается снимок.

Потом владелец камеры может переписать полученные кадры на компьютер через USB-порт. К камере прилагается софт для просмотра панорам, напоминающий по функционалу Google Street View. В нём тоже можно произвольно передвигать поле зрения и приближать отдельные детали изображения.

Большинство компонентов новинки – серийные и не слишком дорогие, так что камера-мяч при массовом выпуске должна стоить примерно на уровне средних цифровых мыльниц. Но о запуске «мячика» в производство пока сказать ничего определённого нельзя.

Возможно, немцы найдут промышленных партнёров в ходе выставки-конференции SIGGRAPH Asia 2011. Она откроется 12 декабря в Гонконге. Именно там Пфайль и намерен официально представить своё устройство.



Десятки людей купили запуск персональных спутников на орбиту

14 октября 2011

Компания Adobe представила фильтр наведения на резкость

14 октября 2011

Созданы беспроводные тормоза для велосипеда

14 октября 2011

Парализованный научился управлять роборукой силой мысли

13 октября 2011

Дизайнер устроил теплицу в кухонном светильнике

11 октября 2011
  • Сергей Скалба  18 октября, 15:40
    Отличный пример того, что техника идет своим путем, отличным от проды — там ни одно животное свои глаза не подбрасывает. А ведь могло бы. Взять хотябы хамелеона — языком стреляет метра на 2, если не ошибаюсь.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  18 октября, 16:30
    Ну подбрасывать нет, а высовывать очень даже да. Вон, виноградная улитка на какую высоту глаза выводит (относительно своего роста, конечно)
    ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Weinbergschnecke_Paarung.jpg
    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  18 октября, 23:13
    Так это разве у нее глаза!
    Теперь буду учить детей: «улитка — улитка, высунь глазки».
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  19 октября, 11:23
    А чего не глаза что ли?

    Передние губные, задние глазные. Учим матчасть.

    ОтветитьНравится
  • Сергей Скалба  19 октября, 14:01
    Напротив, я Вам, как специалисту, абсолютно доверяю. Кстати, вспомнил, что у раков глаза тоже выдвижные.
    Но все-таки, животные ими не бросаются.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  19 октября, 17:07
    Спасибо. В этом смысле человек пошел несколько дальше, разработав беспроводные средства коммуникаций.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Гненный  18 октября, 17:19
    Если камеру бросить не вертикально, то точки неподвижности не будет.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  18 октября, 17:23
    Абсолютная неподвижность тут не нужна, если удастся поймать момент с наименьшей скоростью — уже хорошо. Но, спрашивается, зачем кидать камеру вбок, вдаль, когда её применение просто предполагает бросок именно вверх (ну более менее, с умеренным отклонением от вертикали)? Вы ведь не говорите автору велосипеда «а если его перевернуть, он ведь не поедет»? Судя по фотографиям и видео, простой бросок над головой обеспечивает вполне сносный результат.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Гненный  18 октября, 20:28
    Я в общем-то и имел в виду неизбежное отклонение да еще и вращательный момент при броске. И, зная возможности современных оптических стабилизаторов, не говоря уже о алгоритмических, можно предположить, что камеры более совершенные чем камеры мобильников там и не потребуются:)
    ОтветитьНравится
  • Василий Коровин  18 октября, 19:20
    У этой штуки есть вполне серьёзная область применения.
    Я, когда несколько лет назад несколько часов ждал ГИБДД, думал, как бы ускорить процесс оформления ДТП. Придумалась камера в мяче, которую инспектор кидает вверх (руками или устройством типа игрушечного ружжа, стреляющего шарами) из центра ДТП, а в верхней точке камера ловит момент, когда будет смотреть вниз, после чего делает снимок. И никаких тебе замеров и зарисовок схемы ДТП. Только в том мяче была одна камера и в общем не факт, что она гарантированно посмотрит вниз, если внутрь не напихать гиродинов.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  18 октября, 20:09
    Такая штука реально помогала бы при разборе полётов, но не заменяла бы схему. Потому что по панорамной фотке «а ля рыбий глаз» трудно реальные размеры вычислить. И неизвестно ещё, по закону может ли выступать такое фото документом? А заверенная схема с указанными расстояниями, замеренными полицейским — да.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Гненный  18 октября, 20:31
    Можно ГИБДД-шный шарик лидарами дооборудовать, либо кидать сразу несколько, а потом реконструировать сцену.
    ОтветитьНравится
  • Василий Коровин  18 октября, 23:06
    Как только такие штуки появятся у полиции, они сразу станут законными, как это случилось с видеофиксацией. А к рыбиглазной фотке будет приложен «сертифицированный в установленном порядке» алгоритм преобразования, который всю сцену вернёт в плоскость.
    И по-моему тут была новость про камеру, делающую снимок, содержащий расстояния до точек, которые измеряются времяпролётным сенсором.
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  18 октября, 23:45
    Идея очень неплохая. Только зачем шарик?? Проще одна камера с оперением, а лучше парашютиком... Определение размеров делается очень просто, если участок аварии плоский. Если же есть значительные уклоны, можно просто сделать серию снимков в одном полёте — по стерео-эффекту все расстояния вычисляются весьма точно. Единственный момент — либо качество снимка должно позволять видеть следы торможения, крошево стёкол и т.п., либо это придётся отдельно снимать и прикладывать к делу.
    ОтветитьНравится
  • Василий Коровин  20 декабря, 01:26
    Блин, а ведь точно — волан. И я ещё называю себя инженером :(
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  18 октября, 22:33
    Идея неплохая, но удивляет очень некачественная склейка кадров — программисты отдыхали... На примере с площадью видны «перепилы» лошади, фургона и т.п. Нет никакой плавности при переходе между нормальным кадром и соседним с засветкой... Реализовать это было не намного сложнее чем проделанная работа, а результат был бы заметно качественнее. Хотя, очень вероятно, что ребята просто поторопились похвастаться. Но ещё больше прикололо применение полимерной пены распечатанной на 3D принтере — нарезать копеечный лист было слишком сложно? А так штука перспективная — если уменьшить размер раза в 1,5-2 а цену сохранить, своего покупателя точно найдёт!
    ОтветитьНравится
  • Василий Коровин  18 октября, 23:07
    Юстировка всё спасёт, но понятно, почему они не стали возиться с ней, изготавливая концепт.
    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  18 октября, 23:34
    Естественно, но не совсем... Просто, будучи знакомым с подобными камерами могу сказать, что для хорошего результата в серийном исполнении придётся очень серьёзно постараться — дело в том, что даже на в 10 раз более приличных камерах юстировки требует каждая отдельная камера... Если картина дисторсии объектива в целом похожа, то погрешности в центровке матрицы относительно оптической оси огромны, кроме того оптическая ось объектива может быть не совсем перпендикулярна матрице — и эти неточности сильно гуляют от камеры к камере даже в пределах одной серии. Соответственно придётся либо модернизировать камеры для точной установки матрицы относительно объектива, либо закладывать модель каждой отдельной камеры в программу обработчик. Можно и просто сделать более интеллектуальную программу, которая сама будет искать соответствия и «подтягивать» кадры до полного совмещения, а также делать плавный переход от кадра к кадру, чтоб не было перепадов яркости.
    ОтветитьНравится
  • Ваня Крейцер  19 октября, 09:53
    Панорама с площадью приведена как пример панорамы созданный при помощи множества последовательных снимков с одной камеры. Результат работы «мячика», если я правильно понял, можно посмотреть на фотке рядом с заголовком статьи.

    > Но ещё больше прикололо применение полимерной пены распечатанной
    > на 3D принтере — нарезать копеечный лист было слишком сложно?
    Насчёт «сложно» не знаю, но, думаю, сложнее. Вероятно весь этот «мячик» проектировался в какой-то CAD системе, и было гораздо проще засунуть отдельные «кусочки» в 3d-принтер, нежели печатать их проекцию на принтере обычном, вырезать лекала... и тд.
    То есть я соглашусь, что ради этих «кусочков» покупать 3d-принтер не стоило бы. Но если он уже есть? Или если его можно арендовать? Там этих «кусочков» полсотни. С ними возни на несколько часов кропотливого труда. Почём стоит ваш час работы? А почём стоит печать пятидесяти кусочков на 3d-принтере? Я не знаю ответов на эти вопросы, поэтому не спешу судить о рациональности выбранного подхода. Вы, вероятно, знаете? Если не секрет -- поделитесь знаниями. Собственно ваша зарплата мне не столь интересна, но вот стоимость печати на 3d-принтере любопытна.

    ОтветитьНравится
  • Александр Ромашов  19 октября, 12:28
    > Панорама с площадью приведена как пример панорамы созданный
    > при помощи множества последовательных снимков с одной камеры
    Если бы вы посмотрели ролик, то поняли бы что это не так. Кроме того, на остальных снимках склейка не лучше, просто пейзажи с отсутствием прямых линий скрадывают всяческие изломы-разрывы.
    > Там этих «кусочков» полсотни. С ними возни на несколько часов
    > кропотливого труда. Почём стоит ваш час работы? А почём стоит
    > печать пятидесяти кусочков на 3d-принтере?
    Не зная точных параметров печати применявшейся у них не стоит даже пытаться прикинуть время/стоимость их печати. Но однозначно не дешевле 10$. И также точно, что шарик печатался не шариком, а развёрткой. Отдельных элементов там не 50, а где-то 4-8 с остальными прорезями не до конца — чтоб обклеивать вручную было проще. Распечатать развёртку на бумаге и прорезать через неё лист пены работа даже не на час при минимальном уровне сноровки. Хотя результат наверняка смотрелся бы хуже. Впрочем, по мне, лучше бы они кадры склеили приличнее (там ещё туча проблем, описанных выше), чем симпатичнее шарик обклеили.
    ОтветитьНравится