WO2009013022A1 - Camera device for generating panoramic image data - Google Patents

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WO2009013022A1
WO2009013022A1 PCT/EP2008/006215 EP2008006215W WO2009013022A1 WO 2009013022 A1 WO2009013022 A1 WO 2009013022A1 EP 2008006215 W EP2008006215 W EP 2008006215W WO 2009013022 A1 WO2009013022 A1 WO 2009013022A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera device
lens
image data
head element
recording
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/006215
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst KÖHLER
Wolfgang Richter
Original Assignee
Ident Technology Ag
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Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/04Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with cameras or projectors providing touching or overlapping fields of view
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/2628Alteration of picture size, shape, position or orientation, e.g. zooming, rotation, rolling, perspective, translation

Definitions

  • Camera device for generating panoramic image data
  • the invention is directed to a camera device and to a method for generating panoramic image data by digital technology.
  • the invention has for its object to provide solutions by which it is possible to efficiently generate high-quality panoramic image data in terms of their optical properties.
  • a camera device for generating panoramic image data with:
  • Each lens system is associated with a recording sensor which is located with respect to the projection space center at a position opposite the lens structure. This advantageously makes it possible to provide a camera device by means of which the recording sensors required for the reproduction or provision of panoramic image data are respectively exposed to images which enable a particularly high-quality, distortion-free and in particular largely parallax-free composition of panoramic image data.
  • the head element is designed as a spherical body.
  • This ball body can in this case be designed in particular as a multi-part structure, in which the respective lens systems and the associated recording sensors are integrated.
  • the integration of the lens systems and the recording sensors can be accomplished so that at least to a small extent Nachjustierux exist, so that the imaging properties of each lens system and the associated recording sensor can be precisely adjusted.
  • This Einjust ist can be done by the lens system from the outside via a reference environment, or by reference projections with corresponding image effects is applied, which allow a particularly effective adjustment of the camera device.
  • the individual lens systems are each designed such that their imaging regions, in particular viewing angles, overlap at least slightly.
  • the image data "redundantly" determined on the basis of this overlap can first be stored and, depending on which particular image reproduction is required, be evaluated on the basis of image-optimizing evaluation approaches.
  • the head element of the camera device according to the invention preferably comprises a circumferential lens group, this circumferential lens group comprising lens systems which extend along an equatorial region of the head element.
  • this circumferential lens group comprises an odd number of lens systems.
  • Particularly good recordings can be achieved when the camera device is equipped with nine circumferential lens systems.
  • the head element according to the invention is furthermore preferably equipped with a pole lens, this pole lens being arranged such that its optical axis runs essentially perpendicular to an equatorial plane defined by the circumferential lens group.
  • further lenses "diagonal lenses” are also arranged in an intermediate region between the peripheral lens group and the pole lens.
  • the peripheral lens group preferably comprises six diagonal lenses.
  • a bottom lens group having a plurality of circumferentially arranged on the corresponding lower latitude successively arranged individual lenses.
  • This bottom lens group preferably also includes six lens systems similar to the diagonal lens group formed above the equatorial plane.
  • the respective lens systems can be designed such that they represent fixed focal length systems.
  • the image data can be stored in overlapping image areas, this image data being processed to generate one for the respective image reproduction requirements in terms of achieving a high-quality optical image.
  • this summarized processing can take place on the basis of an evaluation approach developed for the specific camera head, which ensures optimum image data either for overall image data storage or for specified reproduction requirements.
  • the camera device comprises a display device which, as such, enables the reproduction of the image currently recorded by the camera device or also the reproduction of already recorded images.
  • this display device is separable from the head element according to the invention, so that, for example, the head element according to the invention can be grasped with one hand and held in one arm over the head region of the user. With the remaining free hand, the display device can be taken and a corresponding control of the camera system can be made.
  • This control of the camera system can be carried out in particular by forming an input device in the area of the display device, which can be realized in particular as a touchscreen, by operating buttons or according to a particular aspect of the invention by incorporating a gesture sensor.
  • this gesture sensor it is possible, for example, to detect spatial thumb movements, in part without contact, so that a comfortable system control can be processed within a user interface represented by the display device.
  • the invention is also directed to a method for generating panoramic image data, in which the image data are detected by a plurality of lens systems aligned in different directions and recording sensors associated therewith, the lens systems being arranged such that their optical axes are in one between the respective ones Lens system and the recording sensor cut a common Achs scholars Symposium.
  • This axis center region preferably has a spatial extent which is smaller than the spatial extent of a sphere with a diameter which corresponds approximately to the objective diameter of the lens systems.
  • the lens and the respective recording sensor face each other with respect to this axis center.
  • the special features of this camera are on the one hand in the optics and the other in the operation.
  • the optical system according to the invention preferably consists of 22 sensor-lens pairs. These all have the same optical center. Therefore, there are no or only minor aberrations (parallax errors) in the aggregation of spherical recording.
  • Operation is primarily via "key screens”. These are pressure-yielding screens that act as buttons.
  • the navigation of the menus preferably takes place via a gesture control. It can be moved with the thumb of the handset holding the hand, by upward or downward movement, the menu list.
  • the viewer can navigate with the thumb of the holding hand or with his other hand the view of gesture control in all directions. An enlargement and reduction is possible.
  • the gesture control does not require touching the screen.
  • a shot is made in two steps. First, about 90% of the spherical recording is made, then if necessary, the remaining 10% (optional). Both shots are supported by a detachable display. The user sees exactly what he wants to record or insert.
  • This "Multi-Symmetry Display” can be rotated in all directions and always aligns the display according to the position of the user.
  • the concept according to the invention is suitable, in addition to obtaining image data for snapshots, also for moving image recordings, in particular "360 °. Nodular video recordings ".
  • the image data obtained in accordance with the invention can be reproduced in particular in the form of image sections, as spherical unwinds, via virtual reality systems (for example VR glasses), and in particular in corresponding projection room environments.
  • virtual reality systems for example VR glasses
  • FIG. 1 shows a side view of a camera device according to the invention
  • FIG. 2 shows three schematics for illustrating the recording principle implemented in this camera device
  • FIG. 3 shows a perspective view of the head element of the camera device according to the invention
  • FIG. 4 a shows a line drawing of the camera device according to the invention with the head element extended
  • 4b is a line drawing of the camera device according to the invention with retracted head element
  • FIG. 5 shows a schematic representation for explaining the processing of the recording process with a camera device according to the invention
  • FIG. 7 shows a further schematic representation for illustrating a use of the user's body as a signal transmission system accomplished data transfer between the recording system and the control unit.
  • FIG. 1 shows a camera device according to the invention, which as such serves to generate panoramic image data.
  • panoramic image data is to be understood as image data which, as such, carries image information, at least to a large extent, of the space surrounding the camera device as part of the image recording.
  • the camera device comprises a head element 1 as well as a projection space, which is not visible in this illustration and is formed in the head element 1.
  • a projection space which is not visible in this illustration and is formed in the head element 1.
  • several lens systems 2 are involved. As will be explained in more detail below in connection with FIG. 2, these lens systems are assigned 2 recording sensors.
  • the lens systems 2 and the respective associated recording sensor are arranged in the camera device according to the invention such that the recording sensor with respect to the projection center is located on an opposite side of the lens structure of the projection space.
  • the head element 1 is, as can be seen, designed as a spherical body.
  • the lens systems 2 are designed and arranged such that their optical axes intersect in the region of a projection center. Furthermore, the lens systems 2 are also designed such that their viewing angles overlap.
  • the head element shown here is equipped with a peripheral lens group UL1, wherein the individual lens systems 2 of this peripheral lens group UL1 extend along an equatorial region of the head element 1.
  • the circumferential lens group UL1 comprises an odd number (in particular nine) of lens systems arranged at substantially the same pitch along the outer circumference of the head element.
  • the head element 1 is further provided with a pole lens 3, this polling lens being in the upper "pole region" of the head element, ie at a position at which the optical axis of the polling lens 3 is a through the peripheral lens group defined equatorial plane intersects substantially perpendicularly.
  • a group of diagonal lenses 4 is arranged in an intermediate region between the polling lens 3 and the peripheral lens group UL1. In the embodiment shown here, the diagonal lenses are approximately at a "latitude 45th" corresponding width.
  • a bottom lens group BL1 which also comprises six lens systems in this embodiment. These lens systems of the bottom lens group BL1 are in this embodiment approximately at the lower 45th parallel of the head element.
  • the bottom lens group BL1 includes six lens systems in this embodiment.
  • all the lens systems are designed as fixed focal length systems, these lens systems being aligned so that their optical axes intersect substantially in the center region of the spherical interior formed in the head element. This makes it possible to generate largely parallax-free single images.
  • the recording sensor signals generated by the camera head device according to the invention are preferably processed and stored by a control circuit arranged in the region of a camera grip housing and not shown here.
  • the camera device comprises, in addition to the head element already described with regard to its specific construction, a basic body 7 which, on the one hand, is designed from an ergonomic point of view in such a way that it can be gripped securely with one hand.
  • This main body is provided with a display device 8, wherein on the one hand a user interface for operating the camera device is provided via this display device 8 and on the other hand also sections of the recorded via the camera device panoramic image can be displayed under corresponding image rendering tools.
  • the generation of the panoramic image data takes place using lens systems 2 and associated recording sensors 9.
  • Each of the lens systems shown here is arranged such that its optical main axis h is defined in a projection space formed by the head element Projection center Z cuts.
  • the respective recording sensor 9 is located on a, the associated lens system 2 with respect to the projection center Z diametrically opposite position.
  • FIG. 3 again shows the construction of a head element according to the invention in the form of a perspective detailed representation.
  • the pole lens 3 can be seen.
  • the camera device can be designed so that the head element 1 shown here can be lowered into a camera grip area.
  • the camera device in this respect is shown by way of example in a state with the head element maximally extended.
  • FIG. 4b shows the camera device with a retracted head element.
  • the camera device according to the invention can be stored relatively securely, since the head element is largely protected against mechanical damage and contamination.
  • FIG. 5 shows a schematic representation for illustrating the recording process for generating a full-sphere panoramic image.
  • the camera device according to the invention is spent in the here recognizable overhead position.
  • the correspondingly recorded image signals can be stored in the area of a structure connected to the head element or preferably in the area of a recording device remaining in the other user hand.
  • the user can get an impression of the currently recorded images.
  • the user can take a step sideways and record in particular on the polling still the area of the stand area.
  • This image data can then be used to complete the panoramic image considered in the first step. It is possible to provide means in the area of the camera device by means of which it automatically recognizes the instantaneous orientation, so that, for example, switching to a bottom-image recording mode takes place automatically when the camera is pivoted downwards into the position characterized here as the recording situation 2.
  • the image data generated by the camera device according to the invention or the individual recording sensors thereof are processed and smoothed by high-quality image processing procedures, so that any initial deviations caused by the lens systems and the recording sensors are balanced as intelligently as possible.
  • 6 shows, by way of example, the image area which still comprises the "blind spot", which as such is caused by the fact that the camera head does not have a down-facing polline lens.With the recording situation 2, this "blind spot" can be eliminated.
  • the operation of the camera device by means of thumb gesture sensors as well as the achievement of the communication between the camera head and the user side leading to operating structure by coupling of corresponding signals in the user for each independently constitute complexes according to the invention.
  • the camera device according to the invention is also advantageously suitable as a stationary camera device via which image information from a plurality of spatial directions can be acquired simultaneously, with a corresponding viewing direction being achieved "data-technically", ie by using a user program by accessing corresponding image data
  • the panoramic images can be recorded continuously and for later evaluation and viewing
  • the camera device according to the invention can also be connected to moving systems, in particular recording vehicles.

Abstract

The invention is directed at a camera device and at a method for generating panoramic image data using digital technology. The invention is based on the object of providing solutions which make it possible to efficiently generate panoramic image data of high quality with regard to their optical properties. This object is achieved according to the invention by means of a camera device for generating panoramic image data having a head element, a projection space formed in the head element and having a projection centre, a plurality of lens systems incorporated into the head element, and a plurality of recording sensors incorporated into the head element, wherein each lens system is assigned a recording sensor which is situated, with respect to the projection centre, on an inner side of the projection space opposite the lens structure. This advantageously makes it possible to provide a camera device by means of which the recording sensors required for reproducing or providing panoramic image data each have applied to them images which enable a particularly high-quality, distortion-free and in particular substantially parallax-free composition of panoramic image data.

Description

Kameraeinrichtung zur Generierung von Panoramabilddaten Camera device for generating panoramic image data
Die Erfindung richtet sich auf eine Kameraeinrichtung sowie auf ein Verfahren zur Generierung von Panoramabilddaten auf digitaltechnischem Wege.The invention is directed to a camera device and to a method for generating panoramic image data by digital technology.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Lösungen zu schaffen durch welche es möglich wird hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften hochwertige Panoramabilddaten effizient zu generieren.The invention has for its object to provide solutions by which it is possible to efficiently generate high-quality panoramic image data in terms of their optical properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kameraeinrichtung zur Generierung von Panoramabilddaten mit:This object is achieved by a camera device for generating panoramic image data with:
- einem Kopfelement;a head element;
- einem in dem Kopfelement ausgebildeten Projektionsraum mit einem Projektionsraumzentrum;a projection space formed in the header with a projection space center;
- mehreren in das Kopfelement eingebundenen Linsenssystemen; unda plurality of lens systems incorporated in the head element; and
- mehreren in das Kopfelement eingebundenen Aufzeichnungssensoren;a plurality of recording sensors incorporated in the header;
- wobei jedem Linsenssystem ein Aufzeichnungssensor zugeordnet ist der sich bezüglich des Projektionsraumzentrums an einer der Linsenstruktur gegenüberliegenden Position befindet. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Kameraeinrichtung zu schaffen, durch welche die zur Wiedergabe bzw. Bereitstellung von Panoramabilddaten erforderlichen Aufzeichnungssensoren jeweils mit Bildern beaufschlagt werden, die eine besonders hochwertige, verzerrungsfreie und insbesondere weitgehend parallaxenfreie Zusammensetzung von Panoramabilddaten ermöglichen.- Each lens system is associated with a recording sensor which is located with respect to the projection space center at a position opposite the lens structure. This advantageously makes it possible to provide a camera device by means of which the recording sensors required for the reproduction or provision of panoramic image data are respectively exposed to images which enable a particularly high-quality, distortion-free and in particular largely parallax-free composition of panoramic image data.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kopfelement als Kugelkorpus ausgebildet. Dieser Kugelkorpus kann hierbei insbesondere als mehrteilige Struktur ausgeführt sein, in welche die jeweiligen Linsensysteme und die zugeordneten Aufzeichnungssensoren eingebunden sind. Die Einbindung der Linsensysteme und der Aufzeichnungssensoren kann so bewerkstelligt werden, dass zumindest in einem geringen Umfang Nachjustiermöglichkeiten bestehen, sodass die Abbildungseigenschaften jedes einzelnen Linsensystems sowie des zugeordneten Aufzeichnungssensors präzise einjustiert werden können. Diese Einjustierung kann erfolgen indem das Linsensystem von außen über eine Referenzumgebung, oder durch Referenzprojektionen mit entsprechenden Bildeffekten beaufschlagt wird, die eine besonders effektive Justierung der Kameraeinrichtung erlauben.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the head element is designed as a spherical body. This ball body can in this case be designed in particular as a multi-part structure, in which the respective lens systems and the associated recording sensors are integrated. The integration of the lens systems and the recording sensors can be accomplished so that at least to a small extent Nachjustiermöglichkeiten exist, so that the imaging properties of each lens system and the associated recording sensor can be precisely adjusted. This Einjustierung can be done by the lens system from the outside via a reference environment, or by reference projections with corresponding image effects is applied, which allow a particularly effective adjustment of the camera device.
Die einzelnen Linsensysteme sind gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung jeweils derart ausgebildet, dass sich deren Abbildungsbereiche, insbesondere Blickwinkel zumindest geringfügig überschneiden. Die aufgrund dieser Überschneidung „redundant" ermittelten Bilddaten können zunächst gespeichert werden und je nachdem, welche besondere Bildwiedergabe gefordert wird, unter Zugrundelegung von bildoptimierenden Auswertungsansätzen ausgewertet werden.According to a particular aspect of the present invention, the individual lens systems are each designed such that their imaging regions, in particular viewing angles, overlap at least slightly. The image data "redundantly" determined on the basis of this overlap can first be stored and, depending on which particular image reproduction is required, be evaluated on the basis of image-optimizing evaluation approaches.
Das Kopfelement der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Umfangslinsengruppe, wobei diese Umfangslinsengruppe Linsensysteme umfasst, die sich entlang eines Äquatorbereiches des Kopfelementes erstrecken. Vorzugsweise umfasst diese Umfangslinsengruppe eine ungerade Anzahl an Linsensystemen. Besonders gute Aufzeichnungen lassen sich erzielen, wenn die Kameraeinrichtung mit neun Umfangslinsensystemen ausgestattet ist. Das erfindungsgemäße Kopfelement ist weiterhin vorzugsweise mit einer Pollinse ausgestattet, wobei diese Pollinse derart angeordnet ist, dass deren optische Achse im wesentlichen senkrecht zu einer durch die Umfangslinsengruppe definierten Äquatorebene verläuft. Vorzugsweise sind auch in einem Zwischenbereich zwischen der Umfangslinsengruppe und der Pollinse weitere Linsen „Diagonallinsen" angeordnet. Insbesondere bei der Ausbildung von neun Umfangslinsen an dem Kamerakopf und der Verwendung einer hinsichtlich ihrer optischen Achse normal, d.h. senkrecht zur Äquatorebene ausgerichteten Pollinse, umfasst die Umfangslinsengruppe vorzugsweise sechs Diagonallinsen.The head element of the camera device according to the invention preferably comprises a circumferential lens group, this circumferential lens group comprising lens systems which extend along an equatorial region of the head element. Preferably, this circumferential lens group comprises an odd number of lens systems. Particularly good recordings can be achieved when the camera device is equipped with nine circumferential lens systems. The head element according to the invention is furthermore preferably equipped with a pole lens, this pole lens being arranged such that its optical axis runs essentially perpendicular to an equatorial plane defined by the circumferential lens group. Preferably, further lenses "diagonal lenses" are also arranged in an intermediate region between the peripheral lens group and the pole lens., In particular in the formation of nine circumferential lenses on the camera head and the use of a normal with respect to their optical axis, that is perpendicular to the equatorial plane oriented polline lens, the peripheral lens group preferably comprises six diagonal lenses.
Auch unterhalb der Umfangslinsengruppe ist vorzugsweise eine Bodenlinsengruppe mit mehreren in Umfangsrichtung auf dem entsprechenden unteren Breitengrad abfolgend angeordneten Einzellinsen vorgesehen. Diese Bodenlinsengruppe umfasst vorzugsweise ähnlich wie die oberhalb der Äquatorebene ausgebildete Diagonallinsengruppe, ebenfalls sechs Linsensysteme.Also below the peripheral lens group is preferably provided a bottom lens group having a plurality of circumferentially arranged on the corresponding lower latitude successively arranged individual lenses. This bottom lens group preferably also includes six lens systems similar to the diagonal lens group formed above the equatorial plane.
Die jeweiligen Linsensysteme können so ausgebildet sein, dass diese Festbrennweitensysteme darstellen.The respective lens systems can be designed such that they represent fixed focal length systems.
Wie bereits erwähnt, können die Bilddaten zu sich überlappenden Bildbereichen gespeichert werden, wobei diese Bilddaten zur Generierung eines für die jeweiligen Bildwiedergabeanforderungen hinsichtlich der Erzielung eines optisch hochwertigen Bildes zusammengefasst verarbeitet werden. Diese zusammengefasste Verarbeitung kann insbesondere unter Zugrundlegung eines für den speziellen Kamerakopf entwickelten Auswertungsansatzes erfolgen, der entweder für eine Gesamtbilddatenspeicherung, oder für spezifizierte Wiedergabeanforderungen jeweils optimale Bilddaten sicherstellt.As already mentioned, the image data can be stored in overlapping image areas, this image data being processed to generate one for the respective image reproduction requirements in terms of achieving a high-quality optical image. In particular, this summarized processing can take place on the basis of an evaluation approach developed for the specific camera head, which ensures optimum image data either for overall image data storage or for specified reproduction requirements.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kameraeinrichtung eine Displayeinrichtung, die als solche die Wiedergabe des durch die Kameraeinrichtung momentan aufgezeichneten Bildes oder auch die Wiedergabe bereits aufgezeichneter Bilder ermöglicht. Vorzugsweise ist diese Displayeinrichtung von dem erfindungsgemäßen Kopfelement trennbar, sodass beispielsweise das erfindungsgemäße Kopfelement einhändig ergriffen und einarmig über den Kopfbereich des Anwenders gehalten werden kann. Mit der verbleibenden freien Hand kann die Displayeinrichtung ergriffen werden und eine entsprechende Steuerung des Kamerasystems vorgenommen werden. Diese Steuerung des Kamerasystems kann insbesondere erfolgen indem im Bereich der Displayeinrichtung eine Eingabeeinrichtung ausgebildet ist, die insbesondere als Touchscreen, durch Bedienungsknöpfe oder gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung unter Einbindung eines Gestensensors realisiert sein kann. Über diesen Gestensensor können beispielsweise, teils berϋhrungslos, räumliche Daumenbewegungen erfasst werden, sodass innerhalb einer durch die Displayeinrichtung wiedergegebenen Benutzeroberfläche eine komfortable Systemsteuerung abwickelbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the camera device comprises a display device which, as such, enables the reproduction of the image currently recorded by the camera device or also the reproduction of already recorded images. Preferably, this display device is separable from the head element according to the invention, so that, for example, the head element according to the invention can be grasped with one hand and held in one arm over the head region of the user. With the remaining free hand, the display device can be taken and a corresponding control of the camera system can be made. This control of the camera system can be carried out in particular by forming an input device in the area of the display device, which can be realized in particular as a touchscreen, by operating buttons or according to a particular aspect of the invention by incorporating a gesture sensor. By means of this gesture sensor it is possible, for example, to detect spatial thumb movements, in part without contact, so that a comfortable system control can be processed within a user interface represented by the display device.
Es ist möglich, das mit der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung ausgestattete System so zu gestalten, dass ein Steuersignal - und/oder auch ein Bilddatentransfer zwischen einer vorzugsweise im Bereich der Displayeinrichtung angeordneten Hauptschaltung und dem Aufnahmekopf durch modulierte Wechselströme bzw. durch entsprechend modulierte Einkoppelung eines elektrischen Feldes in den Anwender bewerkstelligt wird.It is possible to design the system equipped with the camera device according to the invention such that a control signal and / or an image data transfer between a main circuit preferably arranged in the area of the display device and the pickup head by modulated alternating currents or by a correspondingly modulated coupling of an electric field in the user is accomplished.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auch auf ein Verfahren zur Generierung von Panoramabilddaten, bei welchem die Bilddaten über mehrere, in unterschiedliche Richtung ausgerichtete Linsensysteme und diesen zugeordnete Aufzeichnungssensoren erfasst werden, wobei die Linsensysteme derart angeordnet sind, dass deren optische Achsen sich in einem zwischen dem jeweiligen Linsensystem und dem Aufzeichnungssensor einen gemeinsamen Achszentrumsbereich schneiden. Dieser Achszentrumsbereich hat vorzugsweise eine räumliche Ausdehnung die kleiner ist als die räumliche Ausdehnung einer Kugel mit einem in etwa dem Objektivdurchmesser der Linsensysteme entsprechendem Durchmesser. Die Linse und der jeweilige Aufzeichnungssensor liegen sich bezüglich dieses Achszentrums gegenüber. Die Besonderheiten dieser Kamera liegen zum einen in der Optik und zum anderen in der Bedienung. Die erfindungsgemäße Optik besteht vorzugsweise aus 22 Sensor-Linsen Paaren. Diese haben alle das gleiche optische Zentrum. Daher entstehen keine oder nur geringfügige Bildfehler (Parallaxenfehler) bei der Zusammenrechnung der kugelförmigen Aufnahme.The invention is also directed to a method for generating panoramic image data, in which the image data are detected by a plurality of lens systems aligned in different directions and recording sensors associated therewith, the lens systems being arranged such that their optical axes are in one between the respective ones Lens system and the recording sensor cut a common Achszentrumsbereich. This axis center region preferably has a spatial extent which is smaller than the spatial extent of a sphere with a diameter which corresponds approximately to the objective diameter of the lens systems. The lens and the respective recording sensor face each other with respect to this axis center. The special features of this camera are on the one hand in the optics and the other in the operation. The optical system according to the invention preferably consists of 22 sensor-lens pairs. These all have the same optical center. Therefore, there are no or only minor aberrations (parallax errors) in the aggregation of spherical recording.
Die Bedienung erfolgt primär über "Key Screens". Dies sind unter Druck nachgebende Bildschirme, die als Knöpfe fungieren. Die Navigation der Menüs findet vorzugsweise über eine Gestensteuerung statt. Dabei kann mit dem Daumen der das Bediengerät haltenden Hand, durch nach oben- oder nach unten- Bewegung, die Menüliste bewegt werden.Operation is primarily via "key screens". These are pressure-yielding screens that act as buttons. The navigation of the menus preferably takes place via a gesture control. It can be moved with the thumb of the handset holding the hand, by upward or downward movement, the menu list.
Für die Betrachtung der Aufnahme gibt es insbesondere zwei Möglichkeiten:There are two options for viewing the recording:
- Zum einen durch Drehen des Betrachters, um seinen eigenen optischen Mittelpunkt. Dabei wird das Display von ihm im Abstand vor seinen Augen gehalten. Als Resultat verändert sich die Ansicht auf die Aufnahme im Verhältnis zu seiner Position.- First, by turning the viewer to its own optical center. The display is held by him at a distance in front of his eyes. As a result, the view on the recording changes in relation to its position.
- Zum anderen kann der Betrachter mit dem Daumen der haltenden Hand oder mit seiner anderen Hand die Ansicht über Gestensteuerung in alle Richtungen navigieren. Auch eine Vergrößerung und Verkleinerung ist dadurch möglich.- On the other hand, the viewer can navigate with the thumb of the holding hand or with his other hand the view of gesture control in all directions. An enlargement and reduction is possible.
Die Gestensteuerung erfordert keine Berührung des Bildschirmes. Eine Aufnahme entsteht in zwei Schritten. Zuerst wird zu ca. 90% die sphärische Aufnahme getätigt, Danach erforderlichenfalls die restlichen 10% (optional). Beide Aufnahmen werden durch ein abnehmbares Display unterstützt. Dabei sieht der Anwender genau das, was er aufnehmen bzw. einfügen möchte.The gesture control does not require touching the screen. A shot is made in two steps. First, about 90% of the spherical recording is made, then if necessary, the remaining 10% (optional). Both shots are supported by a detachable display. The user sees exactly what he wants to record or insert.
Dieses "Multi-Symmetry Display" kann in alle Richtungen gedreht werden und richtet die Anzeige immer in Abhängigkeit nach der Position des Anwenders aus. Das erfindungsgemäße Konzept eignet sich neben der Gewinnung von Bilddaten zu Momentaufnahmen auch für Bewegtbildaufzeichnungen, insbesondere „360°- Sphaero-Videoaufnahmen".This "Multi-Symmetry Display" can be rotated in all directions and always aligns the display according to the position of the user. The concept according to the invention is suitable, in addition to obtaining image data for snapshots, also for moving image recordings, in particular "360 °. Nodular video recordings ".
Die erfindungsgemäß gewonnenen Bilddaten können insbesondere in Form von Bildausschnitten, als Kugelabwicklungen, über Virtual-Reality-Systeme (z.B. VR- Brillen), und insbesondere in entsprechenden Projektionsraumumgebungen wiedergegeben werden.The image data obtained in accordance with the invention can be reproduced in particular in the form of image sections, as spherical unwinds, via virtual reality systems (for example VR glasses), and in particular in corresponding projection room environments.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:
Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung,FIG. 1 shows a side view of a camera device according to the invention,
Figur 2 drei Schemadarstellungen zur Veranschaulichung des bei dieser Kameraeinrichtung verwirklichten Aufzeichnungsprinzips,FIG. 2 shows three schematics for illustrating the recording principle implemented in this camera device,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung des Kopfelementes der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung,FIG. 3 shows a perspective view of the head element of the camera device according to the invention,
Figur 4a eine Linienzeichnung der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung mit ausgefahrenem Kopfelement,FIG. 4 a shows a line drawing of the camera device according to the invention with the head element extended,
Figur 4b eine Linienzeichnung der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung mit eingefahrenem Kopfelement,4b is a line drawing of the camera device according to the invention with retracted head element,
Figur 5 eine Schemadarstellung zur Erläuterung der Abwicklung des Aufzeichnungsvorganges mit einer erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung,FIG. 5 shows a schematic representation for explaining the processing of the recording process with a camera device according to the invention,
Figur 6 Darstellungen zur Veranschaulichung der in der jeweiligenFigure 6 representations for the purpose of illustration in the respective
Aufnahmesituation generierten Bilddaten,Recording situation generated image data,
Figur 7 eine weitere Schemadarstellung zur Veranschaulichung eines durch Nutzung des Körpers des Anwenders als Signalübertragungssystem bewerkstelligten Datentransfer zwischen dem Aufnahmesystem und der Bedieneinheit.FIG. 7 shows a further schematic representation for illustrating a use of the user's body as a signal transmission system accomplished data transfer between the recording system and the control unit.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kameraeinrichtung, die als solche der Generierung von Panoramabilddaten dient. Unter Panoramabilddaten sind im Kontext der vorliegenden Anmeldung Bilddaten zu verstehen, die als solche Bildinformationen zumindest zu einem großen Teil des die Kameraeinrichtung im Rahmen der Bildaufnahme umgebenden Raumes tragen.FIG. 1 shows a camera device according to the invention, which as such serves to generate panoramic image data. In the context of the present application, panoramic image data is to be understood as image data which, as such, carries image information, at least to a large extent, of the space surrounding the camera device as part of the image recording.
Die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung umfasst ein Kopfelement 1 sowie einen in dieser Darstellung nicht erkennbaren, in dem Kopfelement 1 ausgebildeten Projektionsraum. In das Kopfelement 1 sind mehrere Linsensysteme 2 eingebunden. Wie nachfolgend in Verbindung mit Figur 2 noch näher erläutert werden wird, sind diesen Linsensystemen 2 Aufzeichnungssensoren zugeordnet. Die Linsensysteme 2 und der diesen jeweils zugeordnete Aufzeichnungssensor sind bei der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung derart angeordnet, dass sich der Aufzeichnungssensor bezüglich des Projektionszentrums auf einer der Linsenstruktur gegenüberliegenden Innenseite des Projektionsraumes befindet.The camera device according to the invention comprises a head element 1 as well as a projection space, which is not visible in this illustration and is formed in the head element 1. In the head element 1 several lens systems 2 are involved. As will be explained in more detail below in connection with FIG. 2, these lens systems are assigned 2 recording sensors. The lens systems 2 and the respective associated recording sensor are arranged in the camera device according to the invention such that the recording sensor with respect to the projection center is located on an opposite side of the lens structure of the projection space.
Das Kopfelement 1 ist, wie erkennbar, als kugelartiger Korpus ausgebildet. Die Linsensysteme 2 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sich deren optische Achsen im Bereich eines Projektionszentrums schneiden. Weiterhin sind die Linsensysteme 2 auch derart ausgebildet, dass sich deren Blickwinkel überschneiden. Das hier dargestellte Kopfelement ist mit einer Umfangslinsengruppe UL1 ausgestattet, wobei sich die einzelnen Linsensysteme 2 dieser Umfangslinsengruppe UL1 entlang eines Äquatorbereichs des Kopfelementes 1 erstrecken. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Umfangslinsengruppe UL1 eine ungerade Anzahl (insbesondere neun) unter im wesentlichen gleicher Teilung entlang des Außenumfangs des Kopfelementes angeordnete Linsensysteme.The head element 1 is, as can be seen, designed as a spherical body. The lens systems 2 are designed and arranged such that their optical axes intersect in the region of a projection center. Furthermore, the lens systems 2 are also designed such that their viewing angles overlap. The head element shown here is equipped with a peripheral lens group UL1, wherein the individual lens systems 2 of this peripheral lens group UL1 extend along an equatorial region of the head element 1. In the embodiment shown here, the circumferential lens group UL1 comprises an odd number (in particular nine) of lens systems arranged at substantially the same pitch along the outer circumference of the head element.
Das Kopfelement 1 ist weiterhin mit einer Pollinse 3 ausgestattet, wobei sich diese Pollinse im oberen „Polbereich" des Kopfelementes, d.h. an einer Stelle befindet, an welcher die optische Achse der Pollinse 3 eine durch die Umfangslinsengruppe definierte Äquatorebene im wesentlichen senkrecht schneidet. In einem Zwischenbereich zwischen der Pollinse 3 und der Umfangslinsengruppe UL1 ist eine Gruppe von Diagonallinsen 4 angeordnet. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich die Diagonallinsen in etwa auf einer „dem 45. Breitengrad" entsprechenden Breite.The head element 1 is further provided with a pole lens 3, this polling lens being in the upper "pole region" of the head element, ie at a position at which the optical axis of the polling lens 3 is a through the peripheral lens group defined equatorial plane intersects substantially perpendicularly. In an intermediate region between the polling lens 3 and the peripheral lens group UL1, a group of diagonal lenses 4 is arranged. In the embodiment shown here, the diagonal lenses are approximately at a "latitude 45th" corresponding width.
Unterhalb der Umfangslinsengruppe UL1 befindet sich weiterhin eine Bodenlinsengruppe BL1 , die bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls sechs Linsensysteme umfasst. Diese Linsensysteme der Bodenlinsengruppe BL1 befinden sich bei diesem Ausführungsbeispiel in etwa auf dem unteren 45. Breitengrad des Kopfelementes. Die Bodenlinsengruppe BL1 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel sechs Linsensysteme.Below the peripheral lens group UL1 is still a bottom lens group BL1, which also comprises six lens systems in this embodiment. These lens systems of the bottom lens group BL1 are in this embodiment approximately at the lower 45th parallel of the head element. The bottom lens group BL1 includes six lens systems in this embodiment.
Bei dem hier gezeigten Kopfelement sind sämtliche Linsensysteme als Festbrennweitensysteme ausgeführt, wobei diese Linsensysteme so ausgerichtet sind, dass sich deren optische Achsen im wesentlichen im Zentrumsbereich des in dem Kopfelement gebildeten Kugelinnenraumes schneiden. Hierdurch wird es möglich, weitgehend parallaxenfreie Einzelaufnahmen zu generieren.In the head element shown here, all the lens systems are designed as fixed focal length systems, these lens systems being aligned so that their optical axes intersect substantially in the center region of the spherical interior formed in the head element. This makes it possible to generate largely parallax-free single images.
Die durch die erfindungsgemäße Kamerakopfeinrichtung generierten Aufzeichnungssensorsignale werden vorzugsweise durch eine im Bereich eines Kameragriffgehäuses angeordnete, hier nicht näher dargestellte Steuerschaltung verarbeitet und gespeichert. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Kameraeinrichtung neben dem hinsichtlich seines speziellen Aufbaus bereits beschriebenen Kopfelement einen Grundkorpus 7, der einerseits unter ergonomischen Gesichtspunkten derart gestaltet ist, dass dieser sicher einhändig ergriffen werden kann. Dieser Hauptkorpus ist mit einer Displayeinrichtung 8 versehen, wobei über diese Displayeinrichtung 8 einerseits eine Benutzeroberfläche zur Bedienung der Kameraeinrichtung bereitgestellt wird und andererseits unter entsprechenden Bildwiedergabetools auch Ausschnitte des über die Kameraeinrichtung aufgezeichneten Panoramabildes wiedergegeben werden können. Wie aus der Darstellung nach Figur 2 nochmals deutlich hervorgeht, erfolgt die Generierung der Panoramabilddaten unter Verwendung von Linsensystemen 2 und zugeordneten Aufzeichnungssensoren 9. Jedes der hier gezeigten Linsensysteme ist so angeordnet, dass dessen optische Hauptachse h ein sich in einem von dem Kopfelement ausgebildeten Projektionsraum definiertes Projektionszentrum Z schneidet. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der jeweilige Aufzeichnungssensor 9 auf einer, dem zugeordneten Linsensystem 2 bezüglich des Projektionszentrums Z diametral gegenüberliegenden Position.The recording sensor signals generated by the camera head device according to the invention are preferably processed and stored by a control circuit arranged in the region of a camera grip housing and not shown here. In the exemplary embodiment shown here, the camera device comprises, in addition to the head element already described with regard to its specific construction, a basic body 7 which, on the one hand, is designed from an ergonomic point of view in such a way that it can be gripped securely with one hand. This main body is provided with a display device 8, wherein on the one hand a user interface for operating the camera device is provided via this display device 8 and on the other hand also sections of the recorded via the camera device panoramic image can be displayed under corresponding image rendering tools. As can be clearly seen from the illustration according to FIG. 2, the generation of the panoramic image data takes place using lens systems 2 and associated recording sensors 9. Each of the lens systems shown here is arranged such that its optical main axis h is defined in a projection space formed by the head element Projection center Z cuts. In the embodiment shown here, the respective recording sensor 9 is located on a, the associated lens system 2 with respect to the projection center Z diametrically opposite position.
Diese spezielle Anordnung der Linsensysteme sowie der zugeordneten Aufzeichnungssensoren ist in den weiteren Darstellungen in Figur 2 noch weiter veranschaulicht.This special arrangement of the lens systems and the associated recording sensors is further illustrated in the further illustrations in FIG.
In Figur 3 ist in Form einer perspektivischen Detaildarstellung nochmals der Aufbau eines erfindungsgemäßen Kopfelementes dargestellt. In dieser Ansicht ist insbesondere die Pollinse 3 erkennbar. Wie nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 4a und 4b noch näher erläutert werden wird, kann die Kameraeinrichtung so ausgebildet sein, dass das hier gezeigte Kopfelement 1 in einen Kameragriffbereich hineinversenkbar ist.FIG. 3 again shows the construction of a head element according to the invention in the form of a perspective detailed representation. In this view, in particular the pole lens 3 can be seen. As will be explained in more detail below in connection with FIGS. 4a and 4b, the camera device can be designed so that the head element 1 shown here can be lowered into a camera grip area.
In Figur 4a ist diesbezüglich beispielhaft die Kameraeinrichtung in einem Zustand mit maximal ausgefahrenem Kopfelement dargestellt.In FIG. 4 a, the camera device in this respect is shown by way of example in a state with the head element maximally extended.
In Figur 4b ist die Kameraeinrichtung mit einem eingefahrenen Kopfelement dargestellt. In diesem Zustand kann die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung relativ sicher verwahrt werden, da das Kopfelement vor mechanischen Schäden und Verunreinigungen weitgehend geschützt ist.FIG. 4b shows the camera device with a retracted head element. In this state, the camera device according to the invention can be stored relatively securely, since the head element is largely protected against mechanical damage and contamination.
Figur 5 zeigt eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufnahmevorgangs zur Generierung eines Vollkugel-Panoramabildes. Im Rahmen eines ersten Aufnahmeschrittes wird beispielsweise die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung in die hier erkennbare Überkopf position verbracht. Über die von der anderen Hand des Anwenders ergriffene Bedieneinrichtung kann der Aufnahmevorgang ausgelöst werden. Die entsprechend aufgezeichneten Bildsignale können im Bereich einer mit dem Kopfelement verbundenen Struktur oder vorzugsweise im Bereich einer in der anderen Anwenderhand verbliebenen Aufzeichnungseinrichtung abgespeichert werden. Über die in dieser Darstellung in der linken Hand des Anwenders aufgenommene Displayeinrichtung kann sich der Anwender einen Eindruck von den momentan aufzunehmenden Bildern verschaffen. Nach Abwicklung des Bildaufzeichnungsvorgangs in der hier gezeigten Position, kann der Anwender einen Schritt seitwärts schreiten und insbesondere über die Pollinse noch den Bereich der Standfläche aufzeichnen. Diese Bilddaten können dann zur Vervollständigung des im Rahmen des ersten Schrittes erwogenen Panoramabildes verwendet werden. Es ist möglich, im Bereich der Kameraeinrichtung Mittel vorzusehen, durch welche diese selbsttätig die momentane Ausrichtung erkennt, sodass beispielsweise eine Umschaltung in einen Bodenbild- Aufnahmemodus automatisch erfolgt, wenn die Kamera in die hier als Aufnahmesituation 2 gekennzeichnete Stellung nach unten geschwenkt wird.FIG. 5 shows a schematic representation for illustrating the recording process for generating a full-sphere panoramic image. As part of a first recording step, for example, the camera device according to the invention is spent in the here recognizable overhead position. About the taken from the other hand of the user control device of the recording process can be triggered. The correspondingly recorded image signals can be stored in the area of a structure connected to the head element or preferably in the area of a recording device remaining in the other user hand. About the recorded in this representation in the left hand of the user display device, the user can get an impression of the currently recorded images. After completion of the image recording operation in the position shown here, the user can take a step sideways and record in particular on the polling still the area of the stand area. This image data can then be used to complete the panoramic image considered in the first step. It is possible to provide means in the area of the camera device by means of which it automatically recognizes the instantaneous orientation, so that, for example, switching to a bottom-image recording mode takes place automatically when the camera is pivoted downwards into the position characterized here as the recording situation 2.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die durch die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung bzw. die einzelnen Aufzeichnungssensoren derselben generierten Bilddaten durch hochwertige Bildverarbeitungsprozeduren verarbeitet und geglättet, sodass etwaige, durch die Linsensysteme und die Aufzeichnungssensoren verursachte Erstabweichungen möglichst intelligent ausgeglichen werden. In Figur 6 ist beispielhaft der Bildbereich dargestellt, der noch den „blinden Fleck" umfasst, der als solcher dadurch verursacht ist, dass der Kamerakopf keine nach unten weisende Pollinse aufweist. Mit der Aufnahmesituation 2 kann dieser „blinde Fleck" beseitigt werden.According to a particular aspect of the present invention, the image data generated by the camera device according to the invention or the individual recording sensors thereof are processed and smoothed by high-quality image processing procedures, so that any initial deviations caused by the lens systems and the recording sensors are balanced as intelligently as possible. 6 shows, by way of example, the image area which still comprises the "blind spot", which as such is caused by the fact that the camera head does not have a down-facing polline lens.With the recording situation 2, this "blind spot" can be eliminated.
Wie aus der Darstellung nach Figur 7 ersichtlich, ist es möglich, die zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kameraeinrichtung erforderlichen Bediensignale zwischen dem Eingabegerät 10 und der eigentlichen Kameraeinrichtung 11 über ein sogenanntes Intrabodynetzwerk zu realisieren, wobei dieses Intrabodynetzwerk vorzugsweise durch entsprechend modulierte Einkoppelung von Verschiebestromereignissen in den Anwender erreicht wird.As can be seen from the illustration according to FIG. 7, it is possible to realize the operating signals required for the use of the camera device according to the invention between the input device 10 and the actual camera device 11 via a so-called intrabody network, this intrabody network preferably by suitably modulated coupling of displacement current events into the user is reached.
Neben der hier schwerpunktmäßig beschriebenen besonderen Gestaltung des Kopfelementes, kann insbesondere der Lösungsansatz des Einfahrens des Kopfelementes in ein Grundgehäuse, die Bedienung der Kameraeinrichtung durch Daumengesten-Sensoren sowie auch die Bewerkstelligung der Kommunikation zwischen dem Kamerakopf und der anwenderseitig zu führenden Bedienstruktur durch Einkoppelung von entsprechenden Signalen in den Anwender auch für sich jeweils eigenständig erfindungsgemäße Komplexe darstellen.In addition to the emphasis here described special design of the head element, in particular the approach of the Einfahren of the Head element in a basic housing, the operation of the camera device by means of thumb gesture sensors as well as the achievement of the communication between the camera head and the user side leading to operating structure by coupling of corresponding signals in the user for each independently constitute complexes according to the invention.
Die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung eignet sich in vorteilhafter Weise auch als stationäre Kameraeinrichtung über welche gleichzeitig Bildinformationen aus mehreren Raumrichtungen erfasst werden können, wobei eine entsprechende Blickrichtung „datentechnisch" d.h. unter Nutzung eines Anwenderprogramms durch Zugriff auf entsprechende Bilddaten erreicht wird. Die Kameraeinrichtung kann insbesondere auch auf Ständern, Maßten, oder auch im Deckenbereich angeordnet werden. Die Panoramabilder können laufend und zur späteren Auswertung und Betrachtung aufgezeichnet werden Die erfindungsgemäße Kameraeinrichtung kann auch an Bewegtsysteme, insbesondere Aufzeichnungsfahrzeuge angebunden sein. The camera device according to the invention is also advantageously suitable as a stationary camera device via which image information from a plurality of spatial directions can be acquired simultaneously, with a corresponding viewing direction being achieved "data-technically", ie by using a user program by accessing corresponding image data The panoramic images can be recorded continuously and for later evaluation and viewing The camera device according to the invention can also be connected to moving systems, in particular recording vehicles.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kameraein richtung zur Generierung von Panoramabilddaten mit:1. Kamerein direction for generating panoramic image data with:
- einem Kopfelement,a header,
- einem in dem Kopfelement ausgebildeten Projektionsraum mit einema projection space formed in the head element with a
Projektionszentrumcenter of projection
- mehreren in das Kopfelement eingebundenen und in verschiedene- Several included in the header and in different
Raumrichtungen blickenden Linsenssystemen, undSpaces looking lens systems, and
- mehreren in das Kopfelement eingebundenen Aufzeichnungssensoren,a plurality of recording sensors incorporated in the head element,
- wobei jedem Linsenssystem ein Aufzeichnungssensor zugeordnet ist der sich bezüglich des Projektionszentrums an einer der Linsenstruktur gegenüberliegenden Position befindet.- Each lens system is associated with a recording sensor which is located with respect to the projection center at a position opposite to the lens structure.
2. Kameraeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement als Kugelkorpus ausgebildet ist.2. Camera device according to claim 1, characterized in that the head element is designed as a spherical body.
3. Kameraeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsensysteme derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sich deren optische Achsen im Bereich des Projektionszentrums schneiden.3. Camera device according to claim 1 or 2, characterized in that the lens systems are designed and arranged such that intersect their optical axes in the region of the projection center.
4. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsensysteme jeweils derart ausgebildet sind, dass sich deren Blickwinkel überschneiden.4. Camera device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the lens systems are each designed such that overlap their viewing angles.
5. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement mit einer Umfangslinsengruppe ausgestattet ist, und dass die Linsensysteme dieser Umfangslinsengruppe entlang eines Äquatorbereichs des Kopfelementes angeordnet sind. 5. Camera device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the head element is equipped with a peripheral lens group, and that the lens systems of this peripheral lens group are arranged along an equatorial region of the head element.
6. Kameraeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslinsengruppe eine ungerade Anzahl an Linsensystemen umfasst.6. Camera device according to claim 5, characterized in that the circumferential lens group comprises an odd number of lens systems.
7. Kameraeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangslinsengruppe neun Linsensysteme umfasst.7. Camera device according to claim 6, characterized in that the peripheral lens group comprises nine lens systems.
8. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfelement mit einer Pollinse ausgestattet ist, wobei diese Pollinse derart angeordnet ist, dass deren optische Achse im wesentlichen senkrecht zu einer durch die Umfangslinsengruppe definierten Äquatorebene verläuft.8. Camera device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the head element is equipped with a pole lens, said poll lens is arranged such that its optical axis is substantially perpendicular to an equatorial plane defined by the peripheral lens group.
9. Kameraeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenbereich zwischen der Umfangslinsengruppe und der Pollinse eine Gruppe von Diagonallinsen angeordnet ist.9. Camera device according to claim 8, characterized in that in an intermediate region between the peripheral lens group and the polling lens, a group of diagonal lenses is arranged.
10. Kameraeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe der Diagonallinsen sechs Diagonallinsen umfasst.10. Camera device according to claim 9, characterized in that the group of diagonal lenses comprises six diagonal lenses.
11. Kameraeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Umfangslinsengruppe eine Bodenlinsengruppe angeordnet ist.11. Camera device according to claim 10, characterized in that below the peripheral lens group, a bottom lens group is arranged.
12. Kameraeinrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenlinsengruppe sechs Linsensysteme umfasst.12. Camera device according to claim 11, characterized in that the bottom lens group comprises six lens systems.
13. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Linsensystem ein Festbrennweitensystem ist.13. Camera device according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that each lens system is a fixed focal length system.
14. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Bilddaten zu sich überlappenden Blickbereichen gespeichert werden, und dass diese Bilddaten zur Generierung eines für die jeweiligen Bildwiedergabeanforderungen hinsichtlich der Erzielung eines optisch hochwertigen Bildes zusammengefasst verarbeitet werden. 14. Camera device according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that image data are stored to overlapping viewing areas, and that this image data is processed to generate one for the respective image reproduction requirements in terms of achieving a high-quality optical image.
15. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusammengefasste Verarbeitung unter Zugrundelegung eines für das Aufzeichnungssystem erstellten Auswertungsansatzes erfolgt.15. Camera device according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that this combined processing takes place on the basis of an evaluation approach created for the recording system.
16. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, Dass eine Displayeinrichtung vorgesehen ist, zur Wiedergabe des durch die Kameraeinrichtung aufgezeichneten Bildes.16. Camera device according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that a display device is provided for reproducing the image recorded by the camera device.
17. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Displayeinrichtung von dem Kopfelement trennbar ist.17. Camera device according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the display device is separable from the head element.
18. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Displayeinrichtung eine Eingabeeinrichtung vorgesehen ist.18. Camera device according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that an input device is provided in the region of the display device.
19. Kameraein richtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung als Touchscreen ausgeführt ist.19. Kameraein direction according to at least one of claims 1 to 18, characterized in that the input device is designed as a touch screen.
20. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinrichtung als Gestensensor, insbesondere zur Erfassung der räumlichen Daumenbewegung ausgestattet ist.20. Camera device according to at least one of claims 1 to 19, characterized in that the input device is equipped as a gesture sensor, in particular for detecting the spatial thumb movement.
21. Kameraeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersignal-, und oder Bilddatentransfer zwischen einer Hauptschaltung und dem Aufnahmekopf über den Körper des Anwenders durch Modulation eines elektrischen Feldes bewerkstelligt wird.21. Camera device according to at least one of claims 1 to 20, characterized in that a control signal, and or image data transfer between a main circuit and the recording head over the body of the user is accomplished by modulation of an electric field.
22. Verfahren zur Generierung von Panoramabilddaten bei welchem Bilddaten über mehrere in unterschiedliche Richtungen ausgerichtete Linsensysteme und diesen zugeordnete Aufzeichnungssensoren erfasst werden, wobei die Linsensysteme derart angeordnet sind, dass deren optische Achsen einen gemeinsamen Achszentrumsbereich schneiden. 22. A method for generating panoramic image data in which image data are detected via a plurality of lens systems oriented in different directions and recording sensors associated therewith, the lens systems being arranged such that their optical axes intersect a common axis center region.
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US5023725A (en) * 1989-10-23 1991-06-11 Mccutchen David Method and apparatus for dodecahedral imaging system
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