PTGui Pro视点校正,补拍修补地面


通常,拍摄360全景时,全景云台和三脚架会遮挡三脚架所在的位置,以至于拍摄出来的全景照片会出现三脚架的影像和“黑洞”,这就需要在拼合处理后期抹掉或者直接用logo贴上。但,如果拍摄全景照片时,地面的图案非常复杂而且必须要展现出来,这就需要用到本文所使用的技术...

原文【英文】:

http://www.ptgui.com/examples/vptutorial.html

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注:本文只翻译了全景拼接的部分。

视点校正由两个参数控制:高级编辑模式下的“图像参数”选项卡有5个参数,名字是:“VP X, VP Y, VP Z, VP Pan, VP Tilt”;高级模式下的“优化”选项卡,每张图片中名称为“视点”的复选框。通过点选复选框,优化引擎将根据已有的控制点优化这五个“VP”参数。“VP”参数控制着3个轴向的转换和2个轴向的旋转。没有必要弄明白这些参数的意义,因为这些参数视优化引擎而定。

由于视点校正只在平面上工作,被视点校正的任何图像必须在一个面上有控制点。所以,当要用到补地面的图片时,这张图片应该只在地面上有控制点。所以控制点只能手动设置;PTGui的控制点自动生成引擎不能判断某一个点是否在地面上。用很多分散在面上的控制点(推荐至少10个)可以达到最好的效果。用很少的点或者是控制点太靠近了,可能引起优化引擎不知道如何判断视点。

例子:

我们有下边4张图片(Raffles Quay, Singapore):

点击下载示例文件和PTGui工程文件(10MB,zip文档)

启动PTGui,添加这4张图片(img_2619.jpg ~ img_2622.jpg)到一个新工程,点击“对齐图像(Align Images)”。PTGui分析这些图像,添加控制点对其这些图片,下边是结果(步骤一):

在这个例子中,图像对齐情况可以通过编辑控制点得到一些改善:去掉PTGui设置在移动中的云的控制点。我们也在摩天大楼的顶上和地面瓷砖上额外增加一些控制点,以得到更加分散到整个图像区域的控制点。在优化选项卡中选择“滤镜变形最小值Minimize lens distortion: Heavy+Lens Shift”,可以得到很好的滤镜变形校正和少量圆形裁剪图像位移补偿。按F5进行优化。得到控制点平均距离为0.85的结果,效果非常好(步骤二)

相机向天的方向有稍许的倾斜而没有向地面倾斜,所以向地面不拍一张图来修补地面的空白:

这张地面的照片故意在较大的的视点位移下拍摄:相机被移到了距离原来的拍摄点至少有1米的位置,相机的高度与原来也不相同。相机向原来的拍摄点下方的地面倾斜拍摄。

拖动地面那张图片(nadir.jpg)到PTGui窗口,将其添加到工程中。如上所述,我们需要为地面图片手动添加控制点,并且所有控制点都必须在地面上。

所有4张图片都这样操作(步骤三)

如果我们试着优化这个工程(按F5键),得到的结果非常糟糕“very bad”(步骤四):

没有对齐的原因是补拍地面图片时相机有位移,这是PTGui传统图片对齐模式不能奏效的。但是我们使用视点校正方式,如下:

在优化选项卡下按下“高级”按钮切换到高级优化模式。首先我们在地面图片没有控制点的情况下优化工程,没有视点位移的影响,让PTGui自己决定正确的滤镜参数。我们可以取消选择“use control points of image 4”(步骤五)

按F5键运行优化程序;结果应该再一次是“Very Good”,前4张图片会和没有添加地面图片之前一样真正对齐。

现在再次让image 4的控制点起作用,同时为image 4启动视点优化程序(步骤六)

再次按下F5键运行优化程序。注意到即使地面图片也优化的情况下结果是“Very good”。下边是在“panorama editor”窗口中看到的对齐情况:

如我们看到的那样,尽管有视点的位移,地面这层的对齐效果几近完美。注意到不管是地面这层以上还是以下都没有对齐,比如那个黑色的方块就没有在地面层上:

这点很容易通过调整“Blend priority”参数解决。到“Image Parameters”选项卡中,减小地面图片的融合优先级,从100调整到25(步骤七)。这会是图片融合器仅仅使用地面图片中央的那部分(还加上一点额外的重叠)。参见PTGui“Image Parameters”选项卡的在线帮助得到更多信息。

得到完美的地面效果:

点击查看

解疑答惑:

在被local minimum混淆,优化引擎优化视点时得到“Very bad”的结果是可能的。优化引擎不比正常状态稳定,原因是地面图片有大量的参数需要优化,事实上这写参数中有很多是互相依赖的。你可以提供一个合理的开始点来帮助优化引擎,步骤如下:

1、 在“Image parameters”选项卡中,将所有的VP值设置0;

2、 优化引擎:屏蔽所有图片的视点优化选项,选择所有图片的“use control point of:”,运行优化程序。这会得到很糟糕的优化结果(就像上边提到的那样),但是可以将地面图片放置到适当的位置;

3、 取消地面图片的“use control points of”选项,不选视点优化,运行优化程序。这次应该得到“Good”的结果,设置正确的滤镜参数;

4、 现在,优化引擎应该有了一个有效的开始点。复选地面图片的“use control points of:”和视点优化选项,再次运行优化程序。

如果优化引擎仍然报告“bad”的结果,按下边的步骤试一下:

1、 设置地面图片的“pitch”到-90,“yaw”到0。重置地面图片的5个视点参数到0;

2、 在优化引擎选项卡中,屏蔽地面图片的yaw和pitch的优化选项,打开视点优化。打开所有图片的“use control points of:”选项;

3、 运行优化程序;

4、 如果优化引擎报告“good”或“not bad”,优化引擎可能找到了地面图片的正确位置。现在打开地面图片的yaw和pitch优化选项,再次运行优化程序。

如果仍然不奏效,重新检查地面图片的控制点,确认你没有意外的放错一个控制点。仅仅一个错误的点就可以破坏优化过程。增加更多的控制点,在整个地面间隔放置可以进一步帮助优化引擎找到VP参数。有时候通过去掉一些控制点或增加一些控制点进行反复的试验是必须的。每一次修改后,按上边的从步骤一开始,直到优化引擎报告“good”。

试一试:


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