Tout savoir sur une caméra sous-marine

Au cours des dernières années, les caméras omnidirectionnelles ont suscité un intérêt croissant de la part de la communauté de la vision informatique dans des tâches telles que la réalité augmentée, la surveillance visuelle, l’estimation des mouvements et la localisation et la cartographie simultanées. Le champ de vision large fournit une vue complète d’une scène. Pourtant, l’utilisation de ces caméras sous l’eau est encore à un stade technologique très récent.

Comment fonctionne-t-elle ?

L’utilisation de caméras omnidirectionnelle dans des environnements sous-marins ouvre la porte à plusieurs nouvelles applications technologiques dans des domaines aussi divers que la robotique sous-marine, les sciences marines, les industries pétrolières et gazières, l’archéologie subaquatique et la vulgarisation scientifique. Par exemple, des images panoramiques sous-marines peuvent être utilisées pour créer des visites de réalité virtuelle de zones d’intérêt particulier, comme des épaves ou des réserves naturelles sous-marines. Dans le premier cas, ce serait un outil attrayant et novateur pour rapprocher l’archéologie du grand public, et dans ce dernier, il peut être un moyen séduisant de promouvoir la prise de conscience pour la préservation d’une région spécifique.

Les différents types de caméras sous-marines

La plupart de meilleure caméra de pêche sous-marine peut être divisée en deux groupes principaux: les caméras omnidirectionnelles centrales, qui satisfont strictement la propriété à un seul point de vue, et les caméras omnidirectionnelle non centrales. Le premier groupe est formé par tous les systèmes catadioptriques, combinaisons de lentilles de caméra larges et de miroirs paraboliques ou hyperboliques. Le groupe ultérieur, connu sous le nom de systèmes multi-caméras omnidirectionnelle (SGC) ou de polycaméras, est formé par des caméras composées d’un groupe de caméras individuelles pointant vers des directions différentes afin de couvrir le maximum possible. Le premier groupe de caméras omnidirectionnelles est généralement moins cher qu’un SGC, mais leur résolution tend à être plus faible et non uniforme. En règle générale, la résolution des caméras catadioptrique est maximale au centre de l’image et diminue de façon significative lors de l’approche des angles. En outre, ils ne sont pas aussi compacts qu’un SGC, et son encapsulation à utiliser sous l’eau n’est pas trivial.

Quelques défaillance encore incontrôlable

Cependant, de nombreux chercheurs ont travaillé avec des caméras sous-marines et confrontés à des défis similaires en raison de la distorsion d’image causée par les changements dans les indices de réfraction lorsque les rayons de lumière passent par le boîtier étanche. Certains d’entre eux proposent un étalonnage de caméra en deux étapes: un premier étalonnage en air traditionnel et la deuxième étape de l’ajout des termes comptabilisation de la réfraction. Pour les interfaces hémisphériques, il y a trois degrés de liberté en raison de la position de la caméra à l’intérieur du boîtier, en dehors de son rayon et de son épaisseur, qui peuvent être mesurés physiquement. Grâce à une procédure d’optimisation et à l’utilisation de n’importe quel modèle standard d’étalonnage, les trois degrés de liberté sont facilement déterminables.