Сферическая панорама с помощью дрона

Съемка и использование сферических панорам с помощью дрона


Сферическая панорама, это изображение представляющее из себя проекцию сферы на плоскость, которое может быть свернуто обратно в сферу, с помощью специальных программ для мобильных платформ и настольных компьютеров. Сферические панорамы снятые дронами с высоты порядка 300-500 метров являются отличной возможностью очень быстро и безопасно (!) обследовать большие территории. Основное достоинство сферических панорам в отличае от набора обычных снимков или видео в том, что обнаруженные на панораме объекты, даже на совершенно незнакомой вам местности, легко привязать к понятным ориентирам на местности — дорогам, характерным зданиям и т.д. Почти все современные дроны могут не только снимать сферические панорамы в автоматическом режиме, но и сами сшивают их из множества исходных кадров. К примеру, относительно уже не новый DJI Mavic 2 Pro, в течение примерно минуты, автоматически снимает 26 исходных кадров размером 5464  x  3640 px, и потом автоматически сшивает их в панораму размером 8192 х 4096 рх, то есть 33,5 мегапикселей. При автоматической сшивке размер панорамы будет уменьшен, примерно 1/4 от возможного (это обсудим позже). Радиус обзора с помощью сферических панорам может составлять несколько километров вокруг точки съемки.

Loading...
Рабочий пример интерактивной панорамы (можно двигать и зумить мышкой)
Сферическая панорама с высоты 500 метров

2 Что можно рассмотреть на сферической панораме.
Это зависит от погодных условий, времени суток, освещения и размера искомого объекта. Для примера, на панораме выше, снятой с 500 метровой высоты, в зимнее время, днем, в солнечную погоду, можно отчетливо рассмотреть грузовой автомобиль на расстоянии примерно 1,5км от места, над которым находится дрон. Линейные объекты типа дорог, взлетных полос, следов транспорта, фортификационных сооружений и т.д. хорошо видны в радиусе до 4-5км.

Уже поступила обратная связь, сообщают, что «На H=250м (высота) , D= 500м (дистанция) четко просматривается человек и следы на снегу»


3 Как снять сферическую панораму дроном, поддерживающим режим автоматической съемки на примере DJI Mavic 2 Pro.
1. Переключаем режим съемки из «Видео» в «Фото», через иконку в DJI GO4
2. Заходим в настройки камеры
3. На вкладке настроек камеры включаем пункт «Сохранять исходники панорамы в RAW», если планируем в дальнейшем собрать панораму в полном разрешении на компьютере.

Сохранять оригиналы панорамы

4. На средней вкладке с фотоаппаратом открываем меню Photo, и выбираем вариант съемки Pano, сферический вариант, в виде глобуса.

Режим фотосъемки
Режим съемки сферических панорам

5. Взлетаем, летим к точке которая будет центром панорамы.
6. В полете, набираем нужную высоту (можно в режиме «Sport», чтобы быстрее), на пульте ставим переключатель режимов полета в среднее положение PGPS, (в Sport и Tripod панорама не начнет сниматься) и нажимаем кнопку съемки фото.
7. Ждем примерно полторы минуты, пока дрон выполнит съемку и сшивку панорамы (можно наблюдать за процессом по проценту выполнения под экранной кнопкой спуска затвора)
8. Важно не перемещать дрон в процессе съемки панорамы
9. Когда дрон закончит съемку и сшивку, можно сразу сбросить панораму на ваш планшет/телефон. Заходим в меню просмотра отснятого материала, выбираем нужный файл панорамы отмеченный «глобусом», после выбора он откроется в виде «планеты», и жмем кнопку скачивания изображения.

Сохраненные изображения
Выбор отснятой панорамы
Загрузить панораму
Загрузка панорамы на планшет или телефон

4 Что делать, если у вас Phantom, или Inspire I, которые не поддерживают автоматическую съемку панорам.
В этом случае можно воспользоваться программой Litchi, у которой есть режим съемки сферических панорам, или снимать их вручную. Способ не очень надежный, так как частенько случаются пропуски кадров, но если другого варианта нет, сойдут и эти способы. При использовании Litchi, или ручной съемке, сшивать панораму придется вручную в любом случае.

5 Панорама получена. Что дальше.
На телефоне или планшете панорама будет отображаться как плоское изображение.

Панорама в эквиректангулярной проекции

Для того чтобы свернуть его обратно в сферу, понадобится установить дополнительные программы. Для IOS можно воспользоваться программой SPHerium. Она сама находит все сферические панорамы на устройстве, и стоит небольших денег, но она не единственная. Можно поискать и бесплатные аналоги, например Theta. Она не так удобна как предыдущая, за то беспалтна. Вот бесплатная версия для Android: VR Media Player — 360° Viewer Я рекомендую изучать панораму на компьютере, для этого есть прекрасная бесплатная программа просмотрщик FSPViewer. Программа существует для платформ Windows и MacOS. Ее достоинство — цифровой зум по изображению, что очень полезно для анализа изображения.

6 Получение панорамы в максимальном разрешении.
Если есть желание получить более детализированное изображение, нам пригодятся те самые исходники панорамы в формате RAW, сохранение которых мы включили в пункте 3, выше по тексту. Исходники находятся на карте памяти дрона, в отдельной папке PANORAMA. В этой папке находятся подкаталоги соответствующие отснятым дроном панорамам. В каждой такой папке по 26 кадров с расширением DNG. Скачиваем нужные папки с исходниками на компьютер. Теперь нужно конвертировать DNG файлы в jpg, с которыми работают программы для сшивки. Конвертировать можно в Photoshop или других доступных вам RAW конвертерах. Вот неполный список конверторов:

1. Movavi Video Converter Mac и Windows (несмотря на «видео» может конвертировать и фотографии)
2. Adobe® Camera Raw
3. XnView
4. IrfanView
5. RAWTherapee
Есть и другие.

7 Получение панорамы в полном размере и разрешении.
Для сшивки полноразмерной панорамы на компьютере можно использовать одну из множества программ для сшивки. Вот их неполный список:
1. PTGUI (платная, но есть варианты)
2. AutoStitch (бесплатная)
3. Canon Ptoho Stitch (бесплатная)
4. Hugin (бесплатная)
5. MS Image Composite Editor (бесплатная)
6. Panorama Maker Online — Бесплатное онлайн-панорамное решение
Список можно продолжать.

Сшиваете по инструкции к выбранной вами программе, в максимальном размере. В результате получаете вот такой результат: файл должен быть размером примерно 27228 x 13614 то есть, в нашем случае разрешение 370 мегапикселей! Сверху часть изображения черная, так как верхняя полусфера не отснята. Нас это не должно смущать, так как небо при необходимости можно добавить позже, если понадобится. Вот и все. Запускаем на компьютере FSPViewer, и перетаскиваем в его окно полученную панораму для изучения.

Сферическая панорама с помощью дрона
Панорама в полный размер в сравнении с панорамой сшитой автоматически (в белой рамке)