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全景相机配合标定板采集 ​

NOTE

用于视觉定位的点云地图，必须拥有同现实一致的尺度关系（确定物理尺寸和像素间的换算关系），而全景相机建图，无法准备恢复尺度关系，故使用全景相机采集时，必须配合标定板或者彩见 App 以还原准确的尺度。

选择全景相机 ​

使用 Insta360、DJI 或者 GoPro 的全景相机产品，如
DJI Osmo 360、Insta360 X5、Insta360 X4、Insta360 X3、Insta360 One RS、GoPro Max
需配一根自拍杆

全景采集注意事项 ​

IMPORTANT

  1. 请牢记只有您走过的区域和拍摄到的角度才能成为后续用户体验的区域和观看的角度
  2. 全景相机需要用自拍杆，相机至少高出头顶 20CM，减少无效数据（人头画面）占比
  3. 单次建图中，仅支持一条全景视频
  4. 室外场景时，避免阳光直射相机镜头，如果天气情况不允许请换个时间采集
  5. 确保全景视频的总时间小于 8 分钟
  6. 全景相机，录像（全景）模式，使用尽可能高的分辨率规格
  7. 全景采集时，正常行走速度即可，室内弱光环境，可适当降低行走速度，保证更好的画质
  8. 全景采集时请勿有标定板露出，标定板采集时是单独路线（即先藏好标定板，进行正常采集，完成后，将标定板依次放置到选择的纹理较好区域，采集标定板数据）

全景相机采集方法 ​

  1. 采用螃蟹步的行进方式
    开阔空间采用螃蟹步的行进方式，像扫地机一样来回行走；

    如果道路较窄（总宽度不超过 6 m）请在路线中央向前行走，但也要让相机进行小幅左右移动

    如果道路较宽（总宽度超过 6 m）在向前行走时需要大幅左右螃蟹步前进（距离最近墙面不能少于 1 - 2m）来增加行走的覆盖面积

  2. 路线上首尾相连，最终需要回到起点

    如果周边开阔可以直接从终点直接走回起点，如果地形复杂则需要选择原路返回。 在实际拍摄的时候经常并不能回到准确的位置，因此可以超出起点后多走一段或者在附近多转转。

  3. 覆盖整个体验区

    例如如下区域，红色为全景采集路线

  4. 使用全景相机自带 App 合成 2:1 的全景视频

导出手机标定板视频和全景相机的素材，并通过全景相机官方自带的软件，合成为一个 2:1 的全景视频。

如图为 Insta360 官方 App - Insta360 Studio

如图为 DJI 官方 App - DJI Studio

最终生成的 mp4 视频，是如下带畸变的，分辨率为 2:1 的全景视频

全景相机采集示例 ​

  1. 视频案例 1 园区场景

    路线示意（箭头为行进方向）

    录制视频示例

  2. 视频案例 2 广场场景

    路线示意（箭头为行进方向）

    录制视频示例

  3. 视频案例 3 室内展馆大厅场景

    路线示意（箭头为行进方向）

    录制视频示例

  4. 视频案例 4 博物馆

    路线示意（箭头为行进方向）

    录制视频示例

标定版采集注意事项 ​

IMPORTANT

采集路线都需要被之前全景的路线覆盖

  • 平均每间隔 10m 需要采集一处标定板视频
  • 距离标定板最近的画面中，标定板占画面高度需要在 1/3 左右（横屏模式）
  • 标定板距离背景建筑物或其他物体的距离尽量贴墙放置，至少应该 < 10m
  • 标定板需要放置在背景特征明显的位置
  • 所有情况下，标定板数据必须使用横屏拍摄
  • 确保标定板拍摄视频有足够的横向位移长度，建议行走长度 > 10m。
  • 当标定板拍摄位置较为狭窄时，最大程度上保障横向位移长度。当标定板出现的位置不足以平移获得超过 45 度的视角差时，建议换地方放置标定板。但是切记不要为了拉长标定板视频距离而使镜头中出现墙或其他大面积的近距离障碍物

标定板采集示例 ​

TIP

示例中使用的是彩见 App 演示，仅展示路线，实际采集时用手机自带相机即可，规格 4K 30fps 或以上

如何制作标定板 ​

标定板 （Calibration Target） 在机器视觉、图像测量、摄影测量、三维重建等应用中，为校正镜头畸变；确定物理尺寸和像素间的换算关系；以及确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，需要建立相机成像的几何模型。

通过相机拍摄带有固定间距图案阵列平板、经过标定算法的计算，可以得出相机的几何模型，从而得到高精度的测量和重建结果。而带有固定间距图案阵列的平板就是标定板。

标定板制作要求 ​

  1. 标定板图样

    点击下载 或打开以下链接下载
    https://ezxr.com/nos/resource/8dc16f6f-ee48-4b3c-b79a-cf6ba6f5de5e

  2. 打印须知

IMPORTANT

注意一定要提前预留至少一天时间，通常打印店制作这样的标定板普遍需要一个工作日

A1 标定板注意事项

  1. 标定板材质：首选使用 KT 板或 PVC 雪弗板，表面不要覆膜，建议至少 5mm 厚，且使用时保持板子平整，使用其他材质制作标定板时，务必确保：版面使用中不反光、平整不变形。
  2. 打印后可以测量检查黑色正方形的边长，精确至毫米。通常为每个方格边长为 99 mm。
  3. 保证使用时 KT 板平整无折痕、黑色部分无褪色、避水避雨。
  4. 右侧例图：KT 板材质的标定板，A1 大小。板子尺寸为 594×841mm，其中上下侧有留白，左右侧图案贴边。
  5. A1标定板示意图 A1标定板示意图