Panoramabild kan förbättra kartläggning online

Forskare i Microsofts Interactive Visual Media Group har avslöjat en mjukvaruapplikation som skapar en panoramabild på fyra gigapixlar av hundratals mindre bilder, en teknik som skulle kunna integreras i Windows Live Local för att ge mer visuellt exakt och interaktiv navigering för onlinekartor.

Panoramabilden, som demonstrerades på Microsoft Research Silicon Valley Road Show i Mountain View, CA, denna vecka, bestod av cirka 750 mindre digitala bilder, tagna med en digitalkamera monterad ovanpå en byggnad i Seattle. Sedan sammanfogades de sammansatta bilderna nästan sömlöst av automatiserad programvara utvecklad av Microsofts forskare.

Denna stora bild illustrerade teknik som är en del av mjukvarujättens pågående arbete för att utöka sin onlinekartplattform, Windows Live Local, som för närvarande befinner sig i sin beta- (eller test-) fas. Live Local tillhandahåller redan traditionella gatukartor och top-down-vyer hämtade från satellitbilder för nästan hela USA, såväl som faktiska foton av en handfull städer som låter tittarna titta på byggnader från ett vinklat perspektiv – vad Microsoft hänvisar till som Bird's Eye-bilder.

Företaget planerar att ta bildbehandlingsteknikerna som demonstreras i dessa panoramabilder och tillämpa dem på Bird's Eye-bilderna, som är tagna från flygplan som flyger på låg höjd över städer. Detta skulle tillåta framtida versioner av Live Local att erbjuda bilder sammanfogade för enklare navigering, säger Matt Uyttendaele, en Microsoft-forskare som arbetade med panoramaprojektet. För närvarande erbjuder Live Local endast den vinklade utsikten för en liten del av staden åt gången; för att se bortom den vyn måste en annan bild laddas in i webbläsaren.

Under det senaste året har konkurrensen om den bästa kartapplikationen online ökat mellan Microsoft, Google och Yahoo (se Mapmaking hos Microsoft). Många experter tror att Bird's Eye-bilderna skiljer Microsoft-kartor från andra genom att ge en mer naturlig utsikt över en stad. Nu kan panoramavyer, som de som tagits av Microsofts forskare, vara ännu mer användbara för kartläggning eftersom flera kameror placerade på flera byggnader kan ge fler vyer av platsen, säger Rick Bobbit, grundare av GeoSpatial Experts, en Thorton, CO-baserad företag. Genom att placera kameror runt om i en stad ovanpå byggnader kan man få en hel massa olika vinklar, och det skulle vara användbart, säger han.

Det står i skarp kontrast till Googles kartverktyg online, till exempel, som erbjuder gatukartor, satellitbilder uppifrån och ner och en vy som kombinerar de två. Men satellitbilder ger mest information om byggnadernas toppar och deras geometrier, medan Microsofts vinklade vy erbjuder bilder av skyltfönster eller geografiska nyanser som en satellit kan missa. Den vinklade närbilden kan vara mer användbar för att faktiskt navigera i ett obekant område, säger Bobbit.

För att fånga bilderna för att skapa panoramavyerna monterar Microsofts forskare en digitalkamera på en motoriserad plattform på en byggnads tak. Kameran panorerar sedan sakta scenen och tar bilder när kamerans vy slingrar sig i en upp-och-ned-riktning. Cohen säger att varje bild tar två till tre sekunder att ta, vilket ger upp till cirka 90 minuters bildtagning. Bilderna bearbetas sedan av Microsofts stitching-programvara, som kombinerar de hundratals bilderna.

Traditionellt har stora panoramabilder skapats av programvara som automatiskt pusslar ihop bilder, men det gör ofta bilderna suddiga, säger Cohen. Dessutom misslyckas de flesta program med att ta hänsyn till förändringarna i naturligt ljus som inträffar under de timslånga fotograferingarna.

Microsofts programvara tar itu med dessa problem genom att använda algoritmer som letar igenom varje enskild bild efter signaturfunktioner – linjer längst upp i byggnaden eller ljusa punkter som solljus som reflekteras i fönstren – och justerar dem. Sedan, säger Uyttendaele, klipper programvaran bilderna, i motsats till att göra dem suddiga, vilket är hur de flesta panoramaprogram på ett oelegant sätt sammanfogar bilder. Skärning behövs ofta för bilder av vägar; till exempel, om det finns två bilder av en väg, med en bil på den ena bilden men inte den andra, kommer programvaran att skära ut delen av bilden med bilen, istället för att snitta eller göra de två bilderna suddiga tillsammans. Detta undviker 'spöken' när föremål som bilar rör sig, säger Cohen.

Dessutom, säger Uyttendaele, kompenserar programvaran för ljusförändringar under en timmes tid genom att justera varje bilds ljusstyrka för att matcha den föregåendes ljusstyrka. Denna process gör att en daghimmel ser ljus ut och skuggor av byggnader mörka konsekvent genom hela panoramat.

Att kunna införliva Bird's Eye och panoramabilder i onlinenavigering förändrar kartläggningsupplevelsen, säger Robert Dollison, projektledare för U.S. Geological Survey's Geospatial One-Stop projekt. Projekt som Microsofts Live Local och Google Earth driver mer utveckling på området, säger han.

Utmaningen i denna nya typ av karttillverkning, säger Bobbit, ligger kvar i att göra kartgränssnittet enkelt att använda – inte i hur många fina bilder som finns tillgängliga. Att göra Live Local mer användarvänligt är ett av målen med denna forskning, säger Microsofts Uyttendaele. Folk älskar detaljerna i [Bird's Eye] bilder, säger han. Detta bör göra det möjligt för dem att enkelt panorera över bilderna.

På Microsoft Research Silicon Valley Road Show visade företaget ett antal prototyper designade för att fungera med Microsofts onlinekartprogram, Windows Live Local. Nästa vecka kommer vi att beskriva ett annat forskningsprojekt som gör information i realtid, från trafikstockningar till restaurangväntetider, sökbar via onlinekartor.

Dölj