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Perfekte Panoramas mit Hugin, Enblend und Autopano-SIFT

01.12.2004 Landschafts- oder Stadtbilder gewinnen an Reiz, wenn man mehrere von ihnen zum Großformat montiert. Die einzelnen Fotos passen aber oft nicht so recht zusammen, was die Sache schwierig macht. Die Tools Hugin, Enblend und Autopano-SIFT helfen dabei.

Wer seine digitalen Fotos zu einem nahtlosen Bild montieren will, tut sich mit dem Bildbearbeiter Gimp alleine schwer. Die bislang einzige Software dafür findet man mittlerweile nicht mal mehr auf der Homepage des Autors (siehe Kasten "PanoTools"). Dieser Artikel stellt neue Alternativen vor, die selbständig Bilder korrigieren und perfekt zusammenfügen.

PanoTools

Recht lange Zeit waren die PanoTools die einzige freie Software, um selbst Panoramabilder zu basteln [1], allerdings mit komplizierten Lizenzbedingungen. Die Bibliothek und der PTOptimizer stehen unter der freien GNU Public License, während für verschiedene Einzelprogramme anderen Lizenzen gelten.

Weil der Autor Helmut Dersch die Software nicht einmal mehr auf den eigenen Webseiten führt, bieten andere Interessierte die alten Pakete an. Zum Teil findet man sogar die kostenpflichtigen Ableger, auch wenn das nicht ganz legal sein dürfte.

Mittlerweile gibt es ein Sourceforge-Projekt, das den freien Teil der PanoTools weiterpflegt [2].

Verzerrte Bilder beim Fotografieren

Hat man mit einer digitalen Kameras die nötigen Fotos geschossen, fangen die Probleme an. Die Bildübergänge weich und unsichtbar hinzubekommen, ist schon schwierig genug. Normalerweise sind die Fotos aber so verzerrt, dass eine Korrektur von Hand fast unmöglich ist. Dafür ist einerseits das Kameraobjektiv verantwortlich, das selbst schon einzelne Bilder verzerrt, so dass gerade Linien zu krummen werden und die Fotomontage erschweren.

Der andere Grund für das Problem ist die Verzerrung durch die Aufnahme einer Bildserie. Bleibt man an einem Punkt stehen, dreht die Kamera zum Beispiel nach links und drückt dann ab, erscheinen Objekte am rechten Bildrand zu groß, am linken Bildrand zu klein, siehe Abbildung 1.

Abbildung 1

Abbildung 1: Im Hauptfenster von Hugin laden Sie die Einzelbilder

Freie Software hilft dabei, solche Verzerrungen zu korrigieren, die Einzelbilder aneinander auszurichten und sie schließlich zu einem Bild zusammenzumontieren.

Fotos entzerren und ausrichten

Das grafische Programm Hugin [3] zeigt die Fotos an und lässt den Benutzer relevante Punkte auswählen, mit denen es die Bilder korrigiert und ausrichtet. Es ist zwar an sich nicht schwer zu installieren, braucht aber einige Bibliotheken, die nicht alle Distributionen schon mitbringen. Einige Tipps finden Sie im Kasten "Installation".

Installation

Soweit vorhanden, finden Sie Binärpakete für gängige Distributionen auf der Heft-CD, ebenso andere Software, von der die hier vorgestellten Programme abhängen.

Hugin [3] braucht zum Beispiel die Bibliothek WxWidgets (früher WxWindows) und deren Erweiterung WxWidgets-XRC. Die meisten andereren Bibliotheken bringen die Distributionen schon mit, zum Beispiel Libtiff, LibPNG und LibJPG. Neben dem Mathematikpaket FFTW braucht Hugin auch die Boost-Library, wenn man es selbst kompilieren will. Gemeinerweise hängen Version und Name wiederum von der Distribution ab. So heißt die Boost-Entwicklungsbibliothek unter Fedora einfach libboost-devel, bei Debian sind das drei Pakete mit den Namen libboost-graph-dev, libboost-dev und libboost-python-dev.

Die für Fedora nötigen Dateien finden Sie auf der Heft-CD im entsprechenden Verzeichnis. Mit einem Befehl installieren Sie Bibliotheken:

rpm -iv panorama-tools-2.7a-1.i386.rpm wxGTK-* fftw2-*

Die libpano12 ist zwar in den Panorama-Tools enthalten, aber der Paketmanager beschwert sich trotzdem über ihr Fehlen, weil die Paketabhängigkeiten nicht stimmen. Hier hilft eine Option des RPM-Programms weiter, der die Überprüfung ausschaltet: rpm -iv --nodeps hugin-0.4-cvs20041021.bp.fc2.i386.rpm.

Suse bringt von Haus aus zwar eine WxWindows-Version mit, sie passt aber nicht zu Hugin. Also sollte man sie entfernen und stattdessen auch dort die entsprechenden Fedora-Pakete verwenden – das funktionierte zumindest im Test mit Suse 9.1.

rpm -iv panorama-tools-2.7a-1.i386.rpm wxGTK-xrc-2.4.2-4.1.fc2.dag.i386.rpm fftw-2.1.3-1102.i586.rpm hugin-20040921-1.bp.fc1.i386.rpm wxGTK-2.4.2-4.1.fc2.dag.i386.rpm

Bei Debian gibt es kein extra wxGTK-Pakte mit "xrc" im Namen, das ist in libwxgtk2.4-contrib-dev. Mit den folgenden Befehlen installieren Sie die nötigen Bibliotheken, die LibPano und Hugin (die letzten beiden von der Heft-CD):

apt-get install libwxgtk2.4-dev libwxgtk2.4-contrib-dev fftw2
dpkg -i libpano12_20040917-1_i386.deb
dpkg -i hugin_0.4pre20040917-1_i386.deb

Natürlich hängt das Gelingen auch davon ab, welche Software und Bibliotheken Sie vorher schon installiert hatten. Sollte noch ein Paket fehlen, hilft vielleicht eine Google-Suche nach dem Paketnamen und dem nötigen Paket-Format.Was das Autopano-Programm und Enblend zu ihrem Glück brauchen, verraten die jeweiligen Kästen.

Kasten 2: Mono für Autopano

Autopano-SIFT ist in der Programmiersprache C# geschrieben und benutzt Bibliotheken des Mono-Projekts [4]. Um die Software zu nutzen, brauchen Sie nicht die ganze Mono-Umgebung. Es genügt der so genannte Interpreter, der das Programm ausführt und einige Bibliotheken. Für Suse (9.1) und Fedora finden Sie auf der Heft-CD die passenden Pakete, die sie mit dem Paketmanager der Distribution installieren. Für Suse sind das mono-core-1.0.2-1.ximian.9.1.i586.rpm, libicu26-2.6.2-1.ximian.9.0.i586.rpm, gtk-sharp-1.0.2-1.ximian.9.2.i586.rpm, libgtkhtml3.1_7-3.1.13.0.200405120525-0.snap.ximian.9.1.i586.rpm Fedora-Benutzer brauchen das libgtkhtml-Paket nicht.

Bei Debian tragen Sie am einfachsten das Apt-Repository in /etc/apt/sources.list ein und installieren auf der Kommandozeile die Pakete mono, libgtk-cil und libglib-cil. Mehr Informationen gibt die Website zu Mono auf Debian [5]

Mit Mono geschriebene Exe-Dateien startet man mit dem Aufruf mono programm.exe. Das Binfmt-Misc-Modul des Kernels kann Mono-Bytecode-Dateien auch direkt ausführen. Die meisten Distributionen liefern ein solches Modul mit aus. Falls der Automounter das dafür nötige Pseudo-Dateisystem nicht automatisch einhängt, hilft dieser Befehl:

mount -t binfmt_misc none /proc/sys/fs/binfmt_misc

Schließlich muss man noch dem Kernel beibringen, dass er Mono-Dateien erkennt und mono startet.

echo ':CLR:M::MZ::/usr/bin/mono:' > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register

Besitzen die Exe-Dateien Ausführungsrechte (chmod +x), lassen sie sich direkt ausführen. Auch Autopano-SIFT [6] müssen Sie dann nur noch entpacken. Entweder Sie starten es direkt mit /Pfad/zu/autopano-sift-2.0/bin/autopano.exe oder mit Hilfe des Mono-Programms mono /Pfad/zu/autopano-sift-2.0/bin/autopano.exe. Wenn das richtig funktioniert, gibt Autopano einen kurzen Hilfetext aus. Befindet sich das Unterverzeichnis bin im Ausführungspfad PATHautopanog.exe.

Damit das mitgelieferte Skript autopano-complete.sh richtig funktioniert, müssen Sie auf jeden Fall den PATH so einstellen, wie beschrieben. Sonst beschwert es sich, dass es eine bestimmte "assembly" nicht findet.

Kasten 3: Enblend

Das Enblend-Paket [7] braucht außer LibTIFF und LibJPG keine gesonderen Bibliotheken. In Fedora und Suse installieren Sie es mit rpm -iv enblend-2.0-1.bp.fc2.i386.rpm.

Leider gibt es nicht für alle Distributionen fertige Pakete, so dass Sie Enblend eventuell selbst kompilieren müssen, was etwas mehr andere Software voraussetzt. Unter Debian installieren Sie die mit

apt-get install libjpeg62-dev libtiff4-dev libpng3-dev fftw-dev libboost-graph-dev libboost-dev libboost-python-dev

Den Quellcode von Enblend kompilieren Sie gemäß der Anleitung "Software-Installation leicht gemacht" auf der Heft-CD.

Nach dem Start über den Befehl hugin öffnet sich das Hauptfenster, Abbildung 2. Dort wählen Sie über den Button Add individual images... die Einzelbilder aus. Im folgenden Dialog lassen sich mit Hilfe der [Strg]-Taste mehrere Dateien auf einmal auswählen. Das Programm ist übrigens kaum übersetzt, nur wenige GUI-Komponenten erscheinen auf Deutsch. Der Einheitlichkeit halber zeigt dieser Artikel deshalb die rein englische Version.

Abbildung 2

Abbildung 2: Der Reiter "Camera and Lens" verwaltet die Kamera- und Objektiveinstellungen

Im linken Feld listet Hugin die Bilder und zeigt einige Daten dazu an, wie Breite (width) und Höhe (height). Auch die Werte zum Drehen eines Fotos (Yaw, Pitch, Roll) sind zu sehen, stehen aber zu Beginn noch auf Null. Standardmäßig nimmt Hugin das erste Foto als Referenzbild, an dem es die anderen ausrichtet. Mit den Buttons "Anchor this image …" lässt sich dafür ein anderes Bild auswählen.

Hinter dem zweiten Reiter Camera and Lens verbirgt sich die Korrektur der optischen Verzerrung von Kamera und Linse. Hat man Bilder mit EXIF-Informationen [8], liest Hugin daraus selbst die nötigen Daten. Kennen Sie den Bildwinkel ihres Objektivs nicht, gibt Tabelle 1 einen Anhaltspunkt (Auszug aus der Dokumentation der PanoTools).

Bildwinkel und Objektive

Brennweite Bildwinkel Querformat Bildwinkel Hochformat
28mm 65 46
35mm 54 38
50mm 40 27

Der Schalter Inherit (erben) legt fest, dass alle Bilder diese Einstellungen von dem aktuellen übernehmen. Schaltet man ihn aus, kann das Programm auch Bilder mit unterschiedlichen Verzerrungen verarbeiten. Haben Sie nach einigem Experimentieren bessere Werte für ihre eigene Kamera gefunden, können Sie diese unter Lens Management abspeichern und in anderen Panoramaprojekten wieder laden.

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LinuxUser 05/2014

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