360° 球面成像是可以將某個(gè)物體或環(huán)境在幾乎所有方向上進(jìn)行拍攝的技術(shù)，然后將這些圖像合成為一個(gè)球面狀的全景圖像。這種技術(shù)通常使用特殊相機(jī)或者多個(gè)相機(jī)來拍攝圖像，并將這些圖像轉(zhuǎn)換為可交互的全景圖像。

360°的球面成像可以用于許多應(yīng)用，例如虛擬旅游、房地產(chǎn)展示、演唱會等等。它能夠讓人們在沒有實(shí)際到達(dá)現(xiàn)場的情況下，體驗(yàn)到身臨其境的感覺。同時(shí)，全景圖像也可以疊加其他信息，例如標(biāo)記和鏈接，以提供更豐富的交互體驗(yàn)。

如今，球面視頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量和靈活性使其成為需要同步視頻流的應(yīng)用的理想媒介。其中典型的應(yīng)用包括移動測繪和為LIDAR生成的3D點(diǎn)云上色的地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用。娛樂行業(yè)是這種技術(shù)的另一個(gè)早期采用者，提供沉浸式體驗(yàn)。

Teledyne FLIR Ladybug球面成像系統(tǒng)已成為業(yè)界事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。Ladybug系統(tǒng)能夠在實(shí)時(shí)中完成所有圖像采集、處理、拼接和校正，將多個(gè)相機(jī)圖像整合成全分辨率的數(shù)字球面和全景流媒體視頻。這種實(shí)時(shí)流媒體的能力在市場上是獨(dú)特的。

借助多個(gè)預(yù)校準(zhǔn)傳感器的精確360°球面成像技術(shù)，可以達(dá)到拍攝角度范圍更全面、圖像質(zhì)量更好、色彩表現(xiàn)更鮮明的效果，是一種提供更全面、更高質(zhì)量場景信息和更好的觀感體驗(yàn)的技術(shù)。

多相機(jī)同步

一些系統(tǒng)使用鏡子或魚眼鏡頭來實(shí)現(xiàn)全景視圖的效果，而Ladybug系統(tǒng)則使用六個(gè)配備高質(zhì)量圖像傳感器的相機(jī)，真正提供從六個(gè)觀察點(diǎn)收集的圖像，覆蓋90%的全球面。其中五個(gè)傳感器位于水平環(huán)狀排列，而一個(gè)傳感器則垂直指向上方。這六個(gè)相機(jī)是預(yù)校準(zhǔn)的，這是使系統(tǒng)內(nèi)許多其他創(chuàng)新成為可能的關(guān)鍵技術(shù)。由于鏡頭設(shè)置（如焦距和光圈）固定以確保相機(jī)保持校準(zhǔn)狀態(tài)，因此無需現(xiàn)場校準(zhǔn)。

Ladybug相機(jī)由Ladybug API作為SDK的一部分進(jìn)行控制。它允許完全控制相機(jī)、圖形渲染和坐標(biāo)系統(tǒng)概述。圖形渲染支持包括實(shí)時(shí)校正、拼接和混合。系統(tǒng)坐標(biāo)使用戶能夠獨(dú)立管理六個(gè)傳感器中的每一個(gè)。最后，SDK允許用戶將該系統(tǒng)與其自定義應(yīng)用集成。

基于幾何的校準(zhǔn)與準(zhǔn)確性

Ladybug系統(tǒng)不僅僅依靠機(jī)械校準(zhǔn)，還使用軟件對每個(gè)相機(jī)進(jìn)行單獨(dú)校準(zhǔn)，并與其他五個(gè)相機(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)校準(zhǔn)。系統(tǒng)能夠以百分之一度的精度了解每個(gè)相機(jī)中每個(gè)像素點(diǎn)所對應(yīng)的向量。這進(jìn)而使應(yīng)用能夠知道相機(jī)與世界其他部分的相對位置關(guān)系。為了能夠提供這種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，Teledyne FLIR不僅解決了鏡頭校準(zhǔn)的問題，還解決了在所有六個(gè)鏡頭之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移校準(zhǔn)的更大挑戰(zhàn)，這個(gè)問題在于相機(jī)視場之間的重疊區(qū)域很小，增加了難度。

Ladybug球面圖像與GPS數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

Ladybug校準(zhǔn)的幾何精度意味著圖像數(shù)據(jù)在整個(gè)球面上是空間一致的，而不僅僅是在拼接接縫處一致。這使得Teledyne FLIR的軟件可以渲染視頻球的任何部分視圖，而無論渲染是否涉及多個(gè)相機(jī)圖像，都不會出現(xiàn)明顯的鏡頭失真效果。

選擇使用軟件校準(zhǔn)而不是精確的機(jī)械對準(zhǔn)意味著Ladybug相機(jī)可以在合理的機(jī)械容差要求下高效組裝。Teledyne FLIR還自動化了生產(chǎn)中的校準(zhǔn)過程，以產(chǎn)生極為一致和可靠的結(jié)果。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化校準(zhǔn)使得Ladybug相機(jī)的生產(chǎn)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，并能適應(yīng)不斷變化的需求。此外，工廠校準(zhǔn)和堅(jiān)固的外殼設(shè)計(jì)消除了現(xiàn)場校準(zhǔn)的需求。Ladybug相機(jī)只需要在工廠進(jìn)行一次校準(zhǔn)，然后放入一個(gè)獨(dú)特的堅(jiān)固外殼中，足夠剛性以抵抗溫度、振動和沖擊的變化。因此，校準(zhǔn)保持完好，無需進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。 將Ladybug成像與LIDAR點(diǎn)云進(jìn)行映射校正的好處使應(yīng)用能夠知道相機(jī)與世界的相對位置，使Ladybug不僅僅是一個(gè)簡單拍攝全景圖像的相機(jī)，而是進(jìn)入了計(jì)算機(jī)視覺的領(lǐng)域，為各種可能的應(yīng)用打開了大門。
實(shí)現(xiàn)最大動態(tài)范圍的后處理工作流程

Ladybug5+相機(jī)的圖像處理從相機(jī)轉(zhuǎn)移到主機(jī)PC，用戶可以控制結(jié)果。Ladybug5+和Ladybug6相機(jī)拍攝、壓縮和傳輸全位深（12位）的圖像至主機(jī)PC。使用LadybugCapPro的后處理工具欄可以應(yīng)用白平衡、伽馬、Smear校正、光強(qiáng)衰減校正和其他圖像處理功能。用戶可以實(shí)時(shí)查看圖像并觀察效果，根據(jù)需要進(jìn)行決策和實(shí)驗(yàn)。

后期處理的好處這種拍攝和后處理的工作流模型允許用戶能夠返回原始內(nèi)容，并根據(jù)需要重新應(yīng)用各個(gè)后期處理步驟從而最大限度地?cái)U(kuò)展動態(tài)范圍，并保持靈活性。

鼠標(biāo)滑過圖像可以查看經(jīng)過后處理的校正圖像。色彩經(jīng)過校正，陰影細(xì)節(jié)被帶出來，而太陽拖尾已消除。