DE102009059794A1

DE102009059794A1 - Camera projector system and a method for triggering a camera

Info

Publication number: DE102009059794A1
Application number: DE102009059794A
Authority: DE
Inventors: Fatih 81673 Alatas; Patrick 81677 Wissmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22
Also published as: WO2011076496A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kamera-Projektor-System (15), umfassend einen Projektor (12), der ein von einem Generator (1) erzeugtes Projektionsmuster (7) auf ein Objekt (13) projiziert und eine Kamera (11), die durch ein Auslösesignal (8) ausgelöst eine Aufnahme des Objektes (13) mit dem Projektionsmuster (7) macht, wobei der Generator (1) ein Signal (3) mit Information zum Auslösen der Kamera (11) zur Verfügung stellt.The invention relates to a camera-projector system (15), comprising a projector (12) that projects a projection pattern (7) generated by a generator (1) onto an object (13) and a camera (11) that projects through a Trigger signal (8) triggers a picture of the object (13) with the projection pattern (7), the generator (1) providing a signal (3) with information for triggering the camera (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kamera-Projektor-System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Auslösen einer Kamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention relates to a camera-projector system according to the preamble of patent claim 1 and a method for triggering a camera according to the preamble of claim 13.

Projektoren sind im alltäglichen Gebrauch als Anzeigegeräte für Multimedia-Inhalte und für eine Projektion von Projektionsmustern auf Objekte zur Analyse der geometrischen Eigenschaften bekannt. Es können hierzu mit einer Kamera Bilder des Objektes mit verschiedenen Projektionsmustern gemacht. Diese Sequenz von Bildern ermöglicht es mit einem Computer die geometrischen, insbesondere 3D-Eigenschaften des Objektes zu berechnen. Die geometrischen Eigenschaften können dann vom Computer für Analysen, Berechnungen, Bewertungen, einer Anzeige auf dem Bildschirm oder andere Zwecke der Computerverarbeitung eingesetzt werden. Die Sequenz von Bildern kann eine große Anzahl an Bildern umfassen. Dies erfordert einen großen Speicherbedarf. Zeitbedarf und Aufwand für die digitale Bildverarbeitung steigen auch mit der Anzahl der aufgenommenen Bilder.Projectors are known in everyday use as display devices for multimedia content and for projecting projection patterns onto objects for analysis of geometric properties. You can do this with a camera images of the object with different projection patterns. This sequence of images makes it possible with a computer to calculate the geometric, in particular 3D properties of the object. The geometric properties can then be used by the computer for analysis, calculations, evaluations, on-screen display, or other computer-processing purposes. The sequence of images may include a large number of images. This requires a large storage requirement. Time and effort for digital image processing also increase with the number of images taken.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Anzahl der Aufnahmen eines Objektes mit einem Projektionsmuster zu minimieren.The object of the invention is therefore to minimize the number of shots of an object with a projection pattern.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Kamera-Projektor-System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie in einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.The solution of the problem consists in a camera-projector system with the features of claim 1 and in a method with the features of claim 13.

Ein erfindungsgemäßes Kamera-Projektor-System umfasst einen Projektor, der ein von einem Generator erzeugtes Projektionsmuster auf ein Objekt projiziert und eine Kamera, die durch ein Auslösesignal ausgelöst, eine Aufnahme des Objektes mit dem Projektionsmuster macht. Eine Kamera besteht aus einem oder mehreren Sensoren, z. B. optische Sensoren, die es ermöglichen eine Aufnahme eines Objekts zu machen. Das Ergebnis einer Aufnahme ist ein Bild, das die Merkmale eines Objekts zu einem Zeitpunkt festhält. Ein Generator ist eine Einheit, die Bildsignale eines Projektionsmusters zur Verfügung stellt, die es einem Anzeigegerät, insbesondere Projektor, ermöglichen das Projektionsmuster anzuzeigen bzw. zu projizieren. Je nachdem wie der Generator ausgebildet ist, kann er zusätzlich die Aufgabe haben, zuerst die Bildsignale aus einem vorhandenen Projektionsmuster zu erzeugen. Außerdem kann es auch Aufgabe des Generators sein, nach Anweisungen Projektionsmuster zu erzeugen. Die vorhandenen Bildsignale, Projektionsmuster oder die Anweisungen und gegebenenfalls die notwendigen Daten zur Erzeugung der Projektionsmuster können auf einen entfernbaren Speicher, z. B. DVD, einen fest installierten Speicher, z. B. Arbeitsspeicher, abgelegt sein oder als elektronischer Schaltkreis realisiert sein. Neben einer reinen Hardware-Realisierung des Generators kann es sinnvoll sein einzelne Teile des Generators durch eine oder mehrere programmierbare Einheiten zu steuern. So kann ein Generator beispielsweise ein Computersystem sein, das die gewünschten Bildsignale über eine Grafikkarte ausgibt. Das erfindungsgemäße Kamera-Projektor-System zeichnet sich dadurch aus, dass der Generator, der das Projektionsmuster erzeugt, ein Signal mit Information zum Auslösen der Kamera zur Verfügung stellt.A camera projector system according to the invention comprises a projector which projects a projection pattern generated by a generator onto an object and a camera which, triggered by a trigger signal, takes a picture of the object with the projection pattern. A camera consists of one or more sensors, eg. B. optical sensors that make it possible to take a picture of an object. The result of a shot is an image that captures the characteristics of one object at a time. A generator is a unit that provides image signals of a projection pattern that allow a display device, particularly a projector, to project the projection pattern. Depending on how the generator is designed, it may additionally have the task of first generating the image signals from an existing projection pattern. In addition, it may also be the task of the generator to generate projection patterns according to instructions. The existing image signals, projection patterns or the instructions and, where appropriate, the necessary data for generating the projection patterns can be stored on removable memory, e.g. B. DVD, a fixed memory, z. As memory, be stored or realized as an electronic circuit. In addition to a pure hardware implementation of the generator, it may be useful to control individual parts of the generator by one or more programmable units. For example, a generator may be a computer system that outputs the desired image signals via a graphics card. The camera projector system according to the invention is characterized in that the generator which generates the projection pattern provides a signal with information for triggering the camera.

Dies hat den Vorteil, dass das Auslösen der Kamera, d. h. mindestens der Auslösezeitpunkt, abhängig von den Randbedingungen, die bei der Erzeugung des Projektionsmuster bekannt sind, und den Eigenschaften des Projektionsmusters festgelegt werden können. Bei der Erzeugung des Projektionsmusters können z. B. schon als Randbedingungen bekannt sein, dass der Generator einen erhöhten bzw. reduzierten Zeitbedarf hat, um die Bildsignale eines Projektionsmuster zur Verfügung zu stellen und gegebenenfalls die Bildsignale aus vorhandenen Projektionsmuster zu erzeugen und gegebenenfalls nach Anweisungen Projektionsmuster zu erzeugen. Es können auch Verzögerungen, die bei der Übertragung der Signale vom Generator zum Projektor und zur Kamera auftreten, berücksichtigt werden.This has the advantage that the triggering of the camera, d. H. at least the triggering time, depending on the boundary conditions, which are known in the generation of the projection pattern, and the properties of the projection pattern can be determined. In the generation of the projection pattern z. B. already be known as boundary conditions that the generator has an increased or reduced time required to provide the image signals of a projection pattern available and, where appropriate, to generate the image signals from existing projection patterns and optionally to generate projection patterns according to instructions. Delays that occur in the transmission of the signals from the generator to the projector and to the camera can also be taken into account.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Anzahl der aufgenommenen Bilder am Generator festgelegt wird. Dies hat auch zur Folge, dass die von der Kamera aufgenommenen Bilder eindeutig den vom Generator festgelegten Auslösezeitpunkten zugeordnet werden können. Es können so bei einer Verarbeitung der Bilder keine falschen Zuordnungen und darin begründete Fehler auftreten.Another advantage is that the number of recorded images is set on the generator. This also has the consequence that the images taken by the camera can be clearly assigned to the tripping times set by the generator. It can occur when processing the images no wrong assignments and errors based therein.

Die Erzeugung des Signals mit Information zum Auslösen der Kamera im Generator hat weiterhin den Vorteil, dass keine Modifikation der Hardware durchgeführt werden muss und damit geringere Hardwarekosten auftreten. Es sind somit weder Kenntnisse über die Funktionsweise des Projektors, noch dessen eventuell modellabhängigen Aufbau notwendig. Das erfindungsgemäße Kamera-Projektor-System kann mit jedem kommerziell erhältlichen Projektmodell realisiert werden.The generation of the signal with information to trigger the camera in the generator has the further advantage that no modification of the hardware must be performed and thus lower hardware costs occur. Thus, neither knowledge about the functioning of the projector nor its possibly model-dependent structure is necessary. The camera projector system according to the invention can be realized with any commercially available project model.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erzeugt der Generator ein Signal mit Information zum Auslösen der Kamera, wenn der Generator ein geändertes, aktualisiertes oder neues Projektionsmuster zur Verfügung stellt.In a further advantageous embodiment of the invention, the generator generates a signal with information for triggering the camera when the generator provides a modified, updated or new projection pattern.

Dies hat den Vorteil, dass das Kamera-Projektor-System so betrieben werden kann, dass die Kamera nur dann eine Aufnahme macht, wenn der Generator ein geändertes, aktualisiertes oder neues Projektionsmuster zur Verfügung stellt. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Speicherbedarf für die Bilder minimal ist, da es keine redundanten Aufnahmen gibt. Ebenso ist der Aufwand und die Zeit für die digitale Bildverarbeitung minimiert, da er mit der Anzahl der Bilder steigt. Vorteilhaft für die Reduzierung des Aufwandes und der Zeit für die digitale Bildverarbeitung ist auch, dass die Bilder eindeutig den festgelegten Auslösezeitpunkten der Kamera zugeordnet sind und so keine Verarbeitung, die die richtige Zuordnung der Bilder sicherstellt, durchgeführt werden muss.This has the advantage that the camera projector system can be operated so that the camera takes a picture only when the generator is a modified, updated or new Projection pattern provides. Another advantage is that the memory requirements for the images are minimal, since there are no redundant recordings. Likewise, the effort and time for digital image processing is minimized as it increases with the number of images. It is also advantageous for the reduction of effort and time for digital image processing that the images are uniquely assigned to the set release times of the camera and thus no processing that ensures the correct assignment of the images must be carried out.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erzeugt der Generator vor der Erzeugung eines Signals mit Information zum Auslösen der Kamera ein Signal mit Information zum Einstellen der Kamera. Die Information zum Einstellen der Kamera umfassen Einstellwerte mit denen die Kamera eingestellt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the generator generates a signal with information for setting the camera before generating a signal with information for triggering the camera. The information for setting the camera includes setting values with which the camera can be set.

Dies hat den Vorteil, dass durch Vorgabe der optimalen Einstellungen der Kamera durch den Generator eine optimale Aufnahme des Objektes mit einem Projektionsmusters mit der Kamera festgelegt ist. Die Einstellungen können zum Beispiel abhängig von der Umgebung, dem Objekt und der auf die Aufnahme anzuwendenden Bildverarbeitung vom Generator schon ausgewählt werden. Die so optimierten Aufnahmen können so bei der Weiterverarbeitung der Bilder dazu führen, dass ein gleichwertiges oder besseres Ergebnis mit einer geringeren Anzahl von Aufnahmen möglich ist.This has the advantage that by specifying the optimal settings of the camera by the generator optimal capture of the object with a projection pattern with the camera is set. For example, the settings may already be selected by the generator depending on the environment, the object and the image processing to be applied to the image. The optimized images can thus lead to an equivalent or better result with a lower number of images during the further processing of the images.

Ein weiterer Vorteil ist, dass für jedes Projektionsmuster entsprechend geeignete Einstellungen abhängig von den Eigenschaften des Projektionsmusters für eine optimale Aufnahme im Generator ausgewählt und festgelegt werden können. Die Einstellungen können auch hier zum Beispiel abhängig von der Umgebung, dem Objekt und der auf die Aufnahme anzuwendenden Bildverarbeitung gewählt werden. Auch hier kann durch die Optimierung der Aufnahmen bei der Weiterverarbeitung der Bilder ein gleichwertiges oder besseres Ergebnis mit einer geringeren Anzahl von Aufnahmen möglich sein.Another advantage is that, for each projection pattern, appropriate settings can be selected and set depending on the characteristics of the projection pattern for optimal capture in the generator. The settings can also be selected here, for example, depending on the environment, the object and the image processing to be applied to the image. Again, by optimizing the images in the further processing of the images, an equivalent or better result with a smaller number of images may be possible.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erzeugt der Generator für mehrere Kameras Signale mit Information.In a further advantageous embodiment of the invention, the generator generates signals for a plurality of cameras with information.

Dies hat den Vorteil, dass Aufnahmen vom Gegenstand mit einem Projektionsmuster aus verschiedenen Ansichten mit mehreren Kameras, zentral gesteuert von einem Generator, zu verschiedenen Auslösezeitpunkten oder für einen Auslösezeitpunkt gemacht werden können.This has the advantage that images of the object with a projection pattern can be made from different views with several cameras, centrally controlled by a generator, at different triggering times or for a triggering time.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Aufnahmen vom Gegenstand mit einem Projektionsmuster aus derselben Ansicht mit mehreren Kameras, die eventuell verschiedene Zwecke dienen oder andere Einstellungen haben, vom Generator gesteuert zu verschiedenen Auslösezeitpunkten oder für einen Auslösezeitpunkt aufgenommen werden können. Die Aufnahmen vom Gegenstand mit einem Projektionsmuster aus derselben Ansicht mit mehreren Kameras mit gleichen Eigenschaften ermöglicht auch, dass bei aufeinanderfolgenden Projektionsmustern verschiedene vom Generator gesteuerte Kameras zur Aufnahme eingesetzt werden können, so dass Wartezeiten, die durch die Durchführung oder Verarbeitung der Aufnahme entstehen, keine Auswirkung haben. Der Generator stellt nämlich die Information zum Auslösen für eine einsatzbereite Kamera, insbesondere auch eine Kamera deren Aufnahme weiterverarbeitet werden kann, für die nächste Aufnahme zur Verfügung.Another advantage is that shots of the subject with a projection pattern from the same view with multiple cameras that may serve different purposes or have different settings can be recorded by the generator at different triggering times or at a triggering time. The shooting of the object with a projection pattern from the same view with multiple cameras with the same characteristics also allows for successive projection patterns, different cameras controlled by the generator can be used for recording, so that waiting times resulting from the execution or processing of the recording, no effect to have. Namely, the generator provides the information for triggering for a ready-to-use camera, in particular also a camera whose recording can be further processed, for the next recording.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erzeugt der Generator für mehrere Projektoren Signale.In a further advantageous embodiment of the invention, the generator generates signals for a plurality of projectors.

Dies hat den Vorteil, dass Projektionsmuster aus verschiedenen Richtungen auf den Gegenstand projiziert werden können.This has the advantage that projection patterns can be projected onto the object from different directions.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Projektionsmuster aus der gleichen Richtung auf den Gegenstand projiziert werden können und so das Projektionsmuster auf dem Gegenstand aus der Überlagerung mehrerer Projektionsmuster besteht. Dieses Projektionsmuster wird dann zum vom Generator vorgegebenen Auslösezeitpunkt aufgenommen.Another advantage is that projection patterns can be projected onto the object from the same direction and thus the projection pattern on the object consists of the superimposition of several projection patterns. This projection pattern is then recorded at the triggering time specified by the generator.

Ein weiterer Vorteil ist, dass Projektionsmuster aus der gleichen Richtung auf den Gegenstand projiziert werden können und so verschiedene Projektoren nacheinander Projektionsmuster auf den Gegenstand projizieren, so dass Todzeiten der Projektoren bis zur vollständigen Anzeige eines Projektionsmusters, keine Auswirkung haben. Diese Projektionsmuster werden dann zum jeweils vom Generator vorgegebenen Auslösezeitpunkt aufgenommen.Another advantage is that projection patterns can be projected onto the object from the same direction, and so different projectors sequentially project projection patterns onto the object, so that dead times of the projectors until complete display of a projection pattern have no effect. These projection patterns are then recorded at the respective triggering time specified by the generator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung enthält die Information zum Auslösen der Kamera einen Auslösezeitpunkt der Kamera. Die Information zum Auslösen der Kamera beinhaltet mindestens die Information über den gewünschten Auslösezeitpunkt der Kamera. Ein Beispiel für weitere Informationen zum Auslösen der Kamera, wäre die Dauer des Belichtungsvorgangs, d. h. die Belichtungszeit, die so gewählt wird, dass die Aufnahme während einer Projektion eines Projektionsmusters auf das Objekt gemacht wird. Die Dauer des Belichtungsvorgangs muss aber nicht mit der Information zum Auslösen der Kamera übertragen werden, sondern kann über die Einstellwerte der Kamera, die z. B. in der Information zum Einstellen der Kamera enthalten sind, festgelegt werden oder einmalig, eventuell auch manuell an der Kamera eingestellt werden. Die alleinige Übertragung des Auslösezeitpunktes in der Information zum Auslösen der Kamera hat den Vorteil, dass dies weniger Zeit benötigt, insbesondere dann wenn der Auslösezeitpunkt als ein Impuls zum Zeitpunkt des vorgegebenen Auslösezeitpunktes die Kamera auslöst.In a further advantageous embodiment of the invention, the information for triggering the camera contains a triggering instant of the camera. The information for triggering the camera contains at least the information about the desired triggering time of the camera. An example of further information on triggering the camera would be the duration of the exposure process, ie the exposure time chosen to take the picture during a projection of a projection pattern onto the subject. The duration of the exposure process does not have to be transmitted with the information for triggering the camera, but can on the set values of the camera, the z. B. are included in the information for adjusting the camera, be set or once, possibly manually on the camera be set. The sole transmission of the triggering time in the information for triggering the camera has the advantage that this takes less time, especially if the triggering time as a pulse at the time of the predetermined triggering time the camera triggers.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ermöglicht das Signal mit Information zum Auslösen der Kamera eine Auslösung der Kamera synchron zum Beginn der vom Projektor durchgeführten Projektion des Projektionsmusters auf das Objekt. Die Information zum Auslösen der Kamera ermöglichen eine Aufnahme synchron zur Projektion des Projektionsmusters zu machen, indem der Auslösezeitpunkt und gegebenenfalls die Belichtungszeit so vorgegeben wird, dass das gewünschte Projektionsmuster vollständig aufgenommen wird. Eine Aufnahme synchron zur Projektion des Projektionsmusters wird zum Beispiel erreicht, wenn der Auslösezeitpunkt dem Zeitpunkt des Beginns der vom Projektor durchgeführten Projektion des Projektionsmusters auf das Objekt entspricht und die Belichtungszeit der Zeit entspricht, die der Projektor für die vollständige Projektion des Projektionsmusters auf das Objekt benötigt.In an advantageous embodiment of the invention, the signal with information for triggering the camera enables the camera to be triggered synchronously with the beginning of the projection of the projection pattern by the projector on the object. The information for triggering the camera makes it possible to record in synchronism with the projection of the projection pattern by specifying the triggering time and optionally the exposure time so that the desired projection pattern is completely recorded. A recording synchronous with the projection of the projection pattern is achieved, for example, when the triggering time corresponds to the time at which the projected projection of the projection pattern on the object starts and the exposure time corresponds to the time required for the projector to fully project the projection pattern onto the object ,

Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass eine Kamera synchron zum Beginn der Projektion eines Projektionsmusters auf das Objekt ausgelöst werden kann. Diese synchrone Auslösung ist möglich, da zeitliche Verzögerungen bis der Generator die Bildsignale für das Projektionsmusters zur Verfügung stellen kann und/oder Unterschiede zwischen der Laufzeit des Auslösesignals vom Generator bis zum Auslösen der Kamera und der Laufzeit des Bildsignals des Projektionsmusters vom Generator bis zur Projektion auf das Objekt als Randbedingungen berücksichtigt werden können. Die synchrone Auslösung der Kamera stellt auch sicher, dass das gerade auf das Objekt projizierte Projektionsmuster vollständig aufgenommen wird, d. h. keine fehlerhaften teilweise aktualisierte Projektionsmuster bzw. vorher oder nachher projizierte Projektionsmuster. Der Projektor kann so mit maximaler Projektionsfrequenz ohne kameraseitigen Verlust von Einzelbildern der Projektionsmuster arbeiten.This offers the particular advantage that a camera can be triggered synchronously to the beginning of the projection of a projection pattern on the object. This synchronous triggering is possible because time delays until the generator can provide the image signals for the projection pattern and / or differences between the duration of the trigger signal from the generator to the camera triggering and the duration of the image signal of the projection pattern from the generator to the projection on the object can be considered as boundary conditions. The synchronous triggering of the camera also ensures that the projection pattern currently being projected onto the object is completely captured, i. H. no faulty partially updated projection patterns or before or after projected projection patterns. The projector can thus operate at maximum projection frequency without camera-side loss of individual images of the projection patterns.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ermöglicht das Signal mit Information zum Auslösen der Kamera eine Auslösung der Kamera synchron zum Beginn der vom Projektor durchgeführten Projektion des geänderten, aktualisierten oder neuen Projektionsmusters auf das Objekt.In an advantageous embodiment of the invention, the signal with information for triggering the camera enables the camera to be triggered synchronously with the start of the projection of the changed, updated or new projection pattern by the projector on the object.

Dies hat den Vorteil, dass von jedem Projektionsmuster eine vollständige Aufnahme gemacht wird. Der Projektor kann so mit maximaler Projektionsfrequenz ohne kameraseitigen Verlust von Einzelbildern der Projektionsmuster und unter Vermeidung der mehrfachen Aufnahme eines Projektionsmusters betrieben werden.This has the advantage that a complete picture of each projection pattern is made. The projector can thus be operated at maximum projection frequency without camera-side loss of individual images of the projection pattern and avoiding the multiple recording of a projection pattern.

Daraus resultiert auch, dass der Speicherbedarf für die Bilder minimal ist, da es keine redundanten Aufnahmen gibt. Ebenso ist auch der Aufwand und die Zeit für die digitale Bildverarbeitung minimiert, da er mit der Anzahl der Bilder steigt. Vorteilhaft für die Reduzierung des Aufwandes und der Zeit für die digitale Bildverarbeitung ist auch, dass die Bilder eindeutig den festgelegten Auslösezeitpunkten der Kamera zugeordnet sind und so keine Verarbeitung, die die richtige Zuordnung der Bilder sicherstellt, durchgeführt werden muss.This also means that the memory requirements for the images are minimal, since there are no redundant recordings. Likewise, the effort and time for digital image processing is minimized as it increases with the number of images. It is also advantageous for the reduction of effort and time for digital image processing that the images are uniquely assigned to the set release times of the camera and thus no processing that ensures the correct assignment of the images must be carried out.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Signale Bestandteile einer videosignalfähigen Schnittstelle. Videosignale sind eine Art von Bildsignalen, die es einem Anzeigegerät, insbesondere Projektor, ermöglichen ein Projektionsmuster oder mehrere Projektionsmuster in zeitlicher Abfolge, d. h. in einer Projektionssequenz, anzuzeigen. Mit videosignalfähiger Schnittstelle sind alle leitungsgebundenen oder drahtlosen Schnittstellen gemeint die den erforderlichen Datenstrom der Projektionssequenz aus den Projektionsmustern bewältigen können und somit für die Darstellung eines Videos verwendet werden können. Beispiele für videosignalfähige Schnittstellen sind: USB, FireWire (iUnk), VGA, RGB, YPrPb, DVI, HDMI, DisplayPort, LVDS/DPTX, Bluetooth, Wi-Fi.In a further advantageous embodiment of the invention, the signals are components of a video signal capable interface. Video signals are a type of image signal that enables a display device, particularly a projector, to provide a projection pattern or multiple projection patterns in a timely manner; H. in a projection sequence. By video-signal-capable interface is meant all wireline or wireless interfaces that can handle the required data stream of the projection sequence from the projection patterns and thus can be used for the presentation of a video. Examples of video signal capable interfaces are: USB, FireWire (iUnk), VGA, RGB, YPrPb, DVI, HDMI, DisplayPort, LVDS / DPTX, Bluetooth, Wi-Fi.

Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Schnittstelle am Generator vorhanden sein muss.This has the advantage that no additional interface must be present at the generator.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erfolgt die Übertragung der Signale in verschiedenen Verbindungen. Die Übertragung der Signale kann in physikalisch, logisch oder virtuelle getrennte Verbindungen erfolgen. Diese können als Kanäle bezeichnet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the transmission of the signals takes place in different connections. The transmission of the signals can be done in physical, logical or virtual separate connections. These can be called channels.

Dies ist vorteilhaft, wenn die videosignalfähige Schnittstelle des Generators neben den Verbindungen für das Videosignal noch weitere physikalisch, logisch oder virtuelle getrennte Verbindungen für andere Zwecke vorsieht. Eine Übertragung in getrennten Verbindungen der Generator-Schnittstelle hat den Vorteil, dass das für eine Kamera bestimmte Signal nicht mit großem Aufwand von der Bildinformation getrennt werden muss.This is advantageous if the video-signal-capable interface of the generator provides, in addition to the connections for the video signal, further physical, logical or virtual separate connections for other purposes. A transmission in separate connections of the generator interface has the advantage that the signal intended for a camera does not have to be separated from the image information with great effort.

Nach einer eventuell notwendigen Signalkonvertierung oder Signalanpassung werden die Signale an den Projektor bzw. an die Kamera weitergeleitet. Das Signal für die Kamera kann über eine für Kameras standardisierte Schnittstelle, insbesondere eine Kamerasteuerungsschnittstelle, z. B. I²C, SPI oder ein digitales Signal (TTL, CMOS, ...), der Kamera zugeführt werden, Eine Kamerasteuerungsschnittstelle ist eine Schnittstelle, die zum Auslösen einer Kamera verwendet werden kann. Der Auslösezeitpunkt kann in einer für die Kamera entschlüsselbaren Codierung an die Kamera übermittelt werden. Der Auslesezeitpunkt kann aber auch der Zeitpunkt sein, bei dem eine neue, eine geänderte oder überhaupt eine Codierung beginnt. Dann kann es Aufgabe der oben angesprochenen Signalkonvertierung oder Signalanpassung sein, die Kamera, z. B. mithilfe einer Auswertelogik, zum richtigen Zeitpunkt unter Berücksichtigung der Codierung auszulösen. Die Kamerasteuerungsschnittstelle kann auch mechanisch ausgeführt sein. Besitzt die Kamera eine Schnittstelle über die Einstellwerte an die Kamera übermittelt werden können, kann das Signal mit den Einstellwerten nach einer eventuell notwendigen Signalkonvertierung oder Signalanpassung auch an die Kamera übermittelt werden. Diese Schnittstelle kann auch Bestandteil der Kamerasteuerungsschnittstelle sein.After any necessary signal conversion or signal adjustment, the signals are forwarded to the projector or to the camera. The signal for the camera can via a standard for cameras interface, in particular a camera control interface, z. I ² C, SPI or a digital signal (TTL, CMOS, ...) supplied to the camera, a camera control interface is an interface that can be used to trigger a camera. The triggering time can be transmitted to the camera in an encoding that can be decoded by the camera. However, the readout time can also be the time at which a new, a changed or even an encoding begins. Then it may be the task of the above-mentioned signal conversion or signal matching, the camera, z. B. using an evaluation logic to trigger at the right time, taking into account the coding. The camera control interface may also be mechanical. If the camera can transmit an interface via the setting values to the camera, the signal with the setting values can also be transmitted to the camera after any signal conversion or signal adjustment required. This interface can also be part of the camera control interface.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung enthält mindestens ein Bildsignal des Generators, ein Signal mit Information für die Kamera. Dies kann so gestaltet sein, dass nur das Signal mit Information zum Auslösen der Kamera in mindestens einem Bildsignal des Generators enthalten ist oder nur das Signal mit Information zum Einstellen der Kamera in mindestens einem Bildsignal des Generators enthalten ist oder beide Signale in mindestens einem Bildsignal des Generators enthalten sind. Im letzten Fall kann auch die Information zum Auslösen der Kamera in bestimmten Bildsignalen des Generators enthalten sein und die Information zum Einstellen der Kamera in anderen Bildsignalen des Generators enthalten sein. Die Information zum Auslösen und/oder Einstellen der Kamera kann ein Bestandteil der Bildsignale des Generators sein, oder von den Bildsignalen des Generators trennbare Information sein. Eine Information kann man von einem Signal trennen, wenn diese durch eine bekanntes Verfahren mit einer Codierung im Zeitbereich (z. B. über Impulse oder Gleichanteil), im Frequenzbereich (z. B. über die Amplitude, Frequenz oder Phasenlage einer Schwingung), mit Protokollen (z. B. digitales Protokoll mit Adressiermöglichkeiten, analoges Protokoll mit definierten Symbolen) oder mit Codewörtern (z. B. Code-Muster im Zeitbereich, Code-Muster in der Spektralverteilung) aus dem Signal wieder entnommen werden kann. Nach der Entnahme der Information zum Auslösen der Kamera und/oder zum Einstellen der Kamera aus den Bildsignalen können diese, wie oben beschrieben, der oder den Schnittstellen zur Kamera nach einer Signalkonvertierung oder Signalanpassung zugeführt werden. Sind die Information zum Auslösen der Kamera und/oder zum Einstellen der Kamera Bestandteile der Bildsignale des Generators, so werden diese Bildsignale so aufbereitet, dass sie der oder den Schnittstellen der Kamera zugeführt werden können. Die Bildsignale des Generators die zur Übertragung von einem Signal mit Information für die Kamera verwendet werden, können entweder mit diesen Signalen oder nach Entfernen dieser Signale and den Projektor geleitet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one image signal of the generator contains a signal with information for the camera. This can be designed such that only the signal with information for triggering the camera is contained in at least one image signal of the generator or only the signal with information for adjusting the camera is contained in at least one image signal of the generator or both signals in at least one image signal of the Generators are included. In the latter case, the information for triggering the camera may be included in certain image signals of the generator and the information for adjusting the camera may be included in other image signals of the generator. The information for triggering and / or adjusting the camera may be a component of the image signals of the generator or information separable from the image signals of the generator. An information can be separated from a signal, if this by a known method with a coding in the time domain (eg., About pulses or DC component), in the frequency domain (eg., On the amplitude, frequency or phase of a vibration) Protocols (eg digital protocol with addressing possibilities, analogue protocol with defined symbols) or with codewords (eg code pattern in the time domain, code pattern in the spectral distribution) can be extracted from the signal again. After the removal of the information for triggering the camera and / or for adjusting the camera from the image signals, these, as described above, the or the interfaces to the camera after a signal conversion or signal adjustment can be supplied. If the information for triggering the camera and / or for adjusting the camera components of the image signals of the generator, these image signals are processed so that they can be supplied to the one or more interfaces of the camera. The image signals of the generator used to transmit a signal with information for the camera can be routed to these signals either with these signals or after removing these signals.

Diese Ausgestaltungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass die Schnittstelle des Generators, neben den notwendigen Verbindungen für die Bildsignale, keine zusätzlichen Verbindungen benötigt. Wenn der Generator z. B. eine videosignalfähige Schnittstelle hat, sind neben den notwendigen Verbindungen für das Videosignal, keine zusätzlichen Verbindungen notwendig.This embodiment of the invention has the advantage that the interface of the generator, in addition to the necessary connections for the image signals, requires no additional connections. If the generator z. B. has a video signal capable interface, in addition to the necessary connections for the video signal, no additional connections necessary.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Signal mit Information für die Kamera eine Änderung in einem Farbsignal des Generators.In a further advantageous embodiment of the invention, the signal with information for the camera is a change in a color signal of the generator.

Dies hat den Vorteil, dass die Änderung am Projektionsmuster nur die Farbe betrifft. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Farbe und eventuell deren Änderung für die Auswertung der aufgenommen Bilder keine Bedeutung hat oder das Projektionsmuster nur mit einer Farbe auf das Objekt geworfen wird.This has the advantage that the change in the projection pattern only affects the color. This is particularly advantageous if the color and possibly its change for the evaluation of the recorded images has no meaning or the projection pattern is thrown on the object with only one color.

Vorteilhaft an der Verwendung der Farbsignale ist, das das Entnehmen der Information zum Auslösen der Kamera und wenn gewünscht die Einstellwerte der Kamera in einfacher Weise geschehen kann. Dies kann z. B. durch Vergleichen verschiedener Farbsignale erfolgen. Die Unterschiede in den Farbsignalen können die Information zum Auslösen der Kamera darstellen. Die Farbsignale können auch als Farbkanäle bezeichnet werden, wenn für jede Farbe ein Kanal verwendet wird.The advantage of using the color signals is that the removal of the information for triggering the camera and, if desired, the setting values of the camera can be done in a simple manner. This can be z. B. by comparing different color signals. The differences in the color signals may represent the information for triggering the camera. The color signals can also be referred to as color channels if a channel is used for each color.

Vorteilhaft ist auch, dass ein oder mehrere Farbsignale, die nicht für die Übertragung von Information genutzt werden, unverändert an den Projektor übertragen werden können und dort ein Projektionsmuster erzeugen. In vielen Anwendungen ist es kein Nachteil, dass das Projektionsmuster in der Farbpalette reduziert ist.It is also advantageous that one or more color signals that are not used for the transmission of information can be transmitted unchanged to the projector and generate a projection pattern there. In many applications it is no disadvantage that the projection pattern in the color palette is reduced.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Änderung des Farbsignals in einem vernachlässigbaren kleinen Bereich oder Bereichen des Projektionsmusters erfolgen kann.Another advantage is that the change of the color signal can occur in a negligible small area or areas of the projection pattern.

Weiterhin ist es insbesondere bei einer Grafikkarte einfach ein Signal mit Information zum Auslösen der Kamera und wenn gewünscht das Signal für die Einstellwerte der Kamera über die Farbe zu erzeugen, da für jedes Pixel die Farbe in einfacher Weise gesetzt werden kann. Die Auflösung der Grafikkarte kann vorteilhaft so gewählt werden, dass die Farbänderung für einzelne Pixel das Projektionsmuster nicht verfälscht.Furthermore, especially with a graphics card, it is simply a signal with information to trigger the camera and, if desired, to generate the signal for the set values of the camera via the color, since for each pixel the color can be set in a simple manner. The resolution of the graphics card can be advantageously chosen so that the color change for individual pixels does not distort the projection pattern.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Signal mit Information zum Auslösen der Kamera eine Änderung der Helligkeitswerte des Bildsignals bei aufeinanderfolgenden Projektionsmustern. In a further advantageous embodiment of the invention, the signal with information for triggering the camera is a change in the brightness values of the image signal in successive projection patterns.

Dies hat den Vorteil, dass die Änderung nur die Helligkeit des Projektionsmusters betrifft. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Helligkeit und eventuell deren Änderung für die Auswertung der aufgenommen Bilder keine Bedeutung hat.This has the advantage that the change only affects the brightness of the projection pattern. This is particularly advantageous if the brightness and possibly its change for the evaluation of the captured images has no meaning.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung erhält der Projektor ein Bildsignal über Verbindungen, die nicht für die Übertragung der Information für das Auslösen der Kamera verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the projector receives an image signal via connections which are not used for the transmission of the information for triggering the camera.

Dies hat den Vorteil, dass keine Störungen im Projektor oder am Projektionsmuster durch nicht entfernbare Signalanteile hervorgerufen werden können.This has the advantage that no disturbances in the projector or on the projection pattern can be caused by non-removable signal components.

Weiterhin ist ein Verfahren gemäß Anspruch 13 Bestandteil der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Auslösen einer Kamera zur Aufnahme eines von einem Generator zur Verfügung gestellten und von einem Projektor auf ein Objekt projizierten Projektionsmuster, bei dem die Information zum Auslösen der Kamera unter Berücksichtigung der Zeit, die der Generator benötigt um das Projektionsmuster zur Verfügung zu stellen, festgelegt wird.Furthermore, a method according to claim 13 is part of the invention. The method according to the invention serves for triggering a camera for recording a projection pattern provided by a generator and projected onto an object by a projector, in which the information for triggering the camera is available in consideration of the time required for the generator to make the projection pattern available set.

Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass eine Kamera synchron zum Beginn der Projektion eines Projektionsmusters auf das Objekt ausgelöst werden kann. Diese synchrone Auslösung ist möglich, da zeitliche Verzögerungen bis die Bildsignale des Projektionsmusters vom Generator zur Verfügung gestellt werden und/oder Verzögerungen, die bei der Übertragung der Signale vom Generator zum Projektor und zur Kamera auftreten, als Randbedingungen berücksichtigt werden können. Die synchrone Auslösung der Kamera stellt auch sicher, dass das gerade auf das Objekt projizierte Muster vollständig aufgenommen wird, d. h. keine fehlerhaften teilweise aktualisierte Projektionsmuster bzw. vorher oder nachher projizierte Projektionsmuster.This offers the particular advantage that a camera can be triggered synchronously to the beginning of the projection of a projection pattern on the object. This synchronous triggering is possible because of time delays until the image signals of the projection pattern are provided by the generator and / or delays that occur in the transmission of the signals from the generator to the projector and the camera can be considered as boundary conditions. The synchronous triggering of the camera also ensures that the pattern currently projected onto the object is completely captured, i. H. no faulty partially updated projection patterns or before or after projected projection patterns.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Anzahl der aufgenommenen Bilder durch die Anzahl der Auslösezeitpunkte festgelegt wird. Dies hat auch zur Folge, dass die von der Kamera aufgenommenen Bilder eindeutig den festgelegten Auslösezeitpunkten zugeordnet werden können. Es können so bei einer Verarbeitung der Bilder keine falschen Zuordnungen und darin begründete Fehler auftreten.Another advantage is that the number of pictures taken is determined by the number of triggering times. This also has the consequence that the images taken by the camera can be clearly assigned to the specified triggering times. It can occur when processing the images no wrong assignments and errors based therein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Information zum Auslösen der Kamera festgelegt, wenn der Generator ein geändertes, aktualisiertes oder neues Projektionsmuster zur Verfügung stelltIn an advantageous embodiment of the method according to the invention, the information for triggering the camera is set when the generator provides a modified, updated or new projection pattern

Dies hat den Vorteil, dass die Kamera nur dann eine Aufnahme macht, wenn ein geändertes, aktualisiertes oder neues Projektionsmuster erzeugt wurde.This has the advantage that the camera only takes a picture when a modified, updated or new projection pattern has been generated.

Ein weiterer Vorteil ist, dass der Speicherbedarf für die Bilder minimal ist, da es keine redundanten Aufnahmen gibt. Ebenso ist der Aufwand und die Zeit für die digitale Bildverarbeitung minimiert, da er mit der Anzahl der Bilder steigt. Vorteilhaft für die Reduzierung des Aufwandes und der Zeit für die digitale Bildverarbeitung ist auch, dass die Bilder eindeutig den festgelegten Auslösezeitpunkten der Kamera zugeordnet sind und so keine Verarbeitung, die die richtige Zuordnung der Bilder sicherstellt, durchgeführt werden muss.Another advantage is that the memory requirements for the images are minimal, since there are no redundant recordings. Likewise, the effort and time for digital image processing is minimized as it increases with the number of images. It is also advantageous for the reduction of effort and time for digital image processing that the images are uniquely assigned to the set release times of the camera and thus no processing that ensures the correct assignment of the images must be carried out.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert.Further advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung des Kamera-Projektor-Systems, 1 a schematic representation of the camera-projector system,

2 ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs, 2 an example of a time schedule,

3 ein Ausführungsbeispiel mit der Information zum Auslösen der Kamera im Farbsignal, 3 an embodiment with the information for triggering the camera in the color signal,

4 ein Ausführungsbeispiel mit der Information zum Auslösen der Kamera in der Helligkeit des Videosignals, 4 an embodiment with the information for triggering the camera in the brightness of the video signal,

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung des Datenflusses. Der Generator (1) stellt ein Eingangssignal für das Kamera-Projektor-System (15) zur Verfügung. Dieses Eingangssignal bestehen aus einem Bildsignal (2), insbesondere Videosignal, und einem Signal (3) für die Kamera (11), insbesondere Auslösesignal. Diese Signal (2, 3) können entweder auf physikalisch, logisch oder virtuell getrennte Verbindungen übertragen werden oder sich eine oder mehrere dieser Verbindungen teilen. Die Signale können Codierungen im Zeitbereich (z. B. über Impulse oder Gleichanteil), im Frequenzbereich (z. B. über die Amplitude, Frequenz oder Phasenlage einer Schwingung) enthalten, oder mit Protokollen (z. B. digitales Protokoll mit Adressiermöglichkeiten, analoges Protokoll mit definierten Symbolen), Codewörtern (z. B. Code-Muster im Zeitbereich, Code-Muster in der Spektralverteilung) übertragen werden.The 1 shows a schematic representation of the data flow. The generator ( 1 ) provides an input signal to the camera projector system ( 15 ) to disposal. This input signal consist from an image signal ( 2 ), in particular video signal, and a signal ( 3 ) for the camera ( 11 ), in particular trigger signal. This signal ( 2 . 3 ) can either be transferred to physically, logically or virtually disconnected links or share one or more of these links. The signals may contain encodings in the time domain (eg via pulses or DC component), in the frequency domain (eg via the amplitude, frequency or phase position of a vibration), or with protocols (eg digital protocol with addressing possibilities, analogue Protocol with defined symbols), codewords (eg code pattern in the time domain, code pattern in the spectral distribution).

Die Signale werden einer Auslöserschaltung (4) zugeführt. Die Auslöserschaltung (4) bereitet die Signale so auf, dass das Ausgabesignal (7) mit den Bilddaten für eine Ansteuerung eines Bildgebers (12), insbesondere einen Projektor, und das Signal (3) für die Kamera (11), insbesondere das Auslösesignal, zur Ansteuerung einer Kamera (11) geeignet ist. Die Bilddaten werden dabei gegebenenfalls durch eine Signalanpassung (5), insbesondere einen Konverter oder Verstärker, auf ein vom Bildgeber (12) verarbeitbares Format konvertiert. Die Bilddaten werden in der Regel vom Bildgeber (12) in einem Bildgeberpuffer (9) zwischengespeichert, wodurch eine konstante Latenzzeit zwischen Bilddateneingabe und physischer Ausgabe (10) entsteht.The signals are sent to a trigger circuit ( 4 ). The trigger circuit ( 4 ) prepares the signals so that the output signal ( 7 ) with the image data for driving an imager ( 12 ), in particular a projector, and the signal ( 3 ) for the camera ( 11 ), in particular the trigger signal, for controlling a camera ( 11 ) suitable is. If necessary, the image data are converted by a signal adaptation ( 5 ), in particular a converter or amplifier, to an imager ( 12 ) converts processable format. The image data are usually taken from the imager ( 12 ) in an imager buffer ( 9 ), resulting in a constant latency between image data input and physical output ( 10 ) arises.

Das Signal für die Kamera (11) kann nach einer gegebenenfalls notwendigen Signalanpassung (6), z. B. durch einen Konverter oder Verstärker, über eine für Kameras standardisierte Schnittstelle, insbesondere eine Kamerasteuerungsschnittstelle, z. B. I²C, SPI oder ein digitales Signal (TTL, CMOS, ...), der Kamera (11) zugeführt werden. Eine Kamerasteuerungsschnittstelle ist eine Schnittstelle, die zum Auslösen einer Kamera (11) durch ein Auslösesignal (8) verwendet werden kann. Der Auslösezeitpunkt kann in einer für die Kamera (11) entschlüsselbaren Codierung an die Kamera (11) übermittelt werden. Der Auslösezeitpunkt kann aber auch der Zeitpunkt sein, bei dem eine neue, eine geänderte oder überhaupt eine Codierung beginnt. Dann kann es Aufgabe der oben angesprochenen Auslöserschaltung (4) sein, die Kamera (11), z. B. mithilfe einer in der Signalanpassung (6) enthaltenen Auswertelogik, zum richtigen Zeitpunkt unter Berücksichtigung der Codierung durch ein Auslösesignal (8) auszulösen. Diese Auslösung kann gegebenenfalls um eine konstante Zeitspanne in der Signalanpassung (6) der Auslöserschaltung (4) verzögert werden, um die Latenzzeit zwischen Eingangssignal und physischer Ausgabe zu kompensieren. Diese Verzögerung kann aber auch der Generator (1) in dem Signal (3) mit Information zum Auslösen der Kamera (11) berücksichtigen. Die Kamerasteuerungsschnittstelle kann auch mechanisch ausgeführt sein. Besitzt die Kamera (11) eine Schnittstelle über die Einstellwerte an die Kamera (11) übermittelt werden können, kann das Signal mit den Einstellwerten nach einer eventuell notwendigen Signalanpassung (6) in der Auslöserschaltung (4) auch an die Kamera (11) übermittelt werden. Diese Schnittstelle kann auch Bestandteil der Kamerasteuerungsschnittstelle sein.The signal for the camera ( 11 ) may, after any necessary signal adjustment ( 6 ), z. Example, by a converter or amplifier, via a standard for cameras interface, in particular a camera control interface, z. B. I ² C, SPI or a digital signal (TTL, CMOS, ...), the camera ( 11 ). A camera control interface is an interface used to trigger a camera ( 11 ) by a trigger signal ( 8th ) can be used. The triggering time can be in one for the camera ( 11 ) decipherable encoding to the camera ( 11 ). The triggering time can also be the time at which a new, a modified or even an encoding begins. Then it may be the task of the above-mentioned trigger circuit ( 4 ), the camera ( 11 ), z. Using a signal conditioning feature ( 6 ) evaluation logic at the right time, taking into account the coding by a trigger signal ( 8th ). This tripping may be delayed by a constant amount of time in the signal conditioning ( 6 ) of the trigger circuit ( 4 ) to compensate for the latency between input signal and physical output. This delay can also be the generator ( 1 ) in the signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) consider. The camera control interface may also be mechanical. Does the camera have ( 11 ) an interface via the settings to the camera ( 11 ) can be transmitted, the signal with the setting values after a possibly necessary signal adjustment ( 6 ) in the trigger circuit ( 4 ) also to the camera ( 11 ). This interface can also be part of the camera control interface.

Das Kamera-Projektor-System (15) und das Verfahren zum Auslösen einer Kamera (11) sind nicht auf bestimmte Schnittstellen begrenzt. Die Nutzung von zusätzlichen Adaptern/Konvertern/Modulen, beispielsweise in Form eines USB zu VGA Konverters, für eine Übersetzung der einzelnen Schnittstellen, die die Signale (2, 3, 7, 8) enthalten können, ist möglich.The camera projector system ( 15 ) and the method for triggering a camera ( 11 ) are not limited to specific interfaces. The use of additional adapters / converters / modules, for example in the form of a USB to VGA converter, for a translation of the individual interfaces that receive the signals ( 2 . 3 . 7 . 8th ) is possible.

Die 2 zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Ablaufs. In diesem Beispiel wird das zu übertragende i.te Projektionsmuster als Bild i im Speicher (20) abgelegt oder falls das Projektionsmuster (7) durch den Generator erst z. B. programmgesteuert erstellt wird, schreibt z. B. die Software das Projektionsmuster (7) nach dem gewünschten Muster in die Zellen des Speichers (20). Die Abkürzung k. I. (= kein Inhalt) steht für kein nutzbares Projektionsmuster (7). Zum Ablegen oder Erstellen des gesamten i.ten Bildes im Speicher (20) wird die logische Bildperiodendauer t_PB benötigt. Der Generator (1), z. B. ein Computersystem, stellt gemäß dem Inhalt des Speichers (20), der z. B. ein Teil des Arbeitsspeichers oder ein Ausgabepuffer einer Grafikkarte sein kann, Videosignale zur Verfügung. Für jedes Bild ist für eine komplette Übertragung des Videosignals die reale Bildperiodendauer t_VB notwendig. Der Generator (1) stellt außerdem ein Signal (3) mit Information zum Auslösen der Kamera (11) zur Verfügung. Im Signal (21) sind beispielsweise Signale mit Information zum Auslösen der Kamera (11) mit Bezugszeichen (25, 26, 27) versehen. Das Signal (21) enthält dann das gesamte i.te Bild, wenn das i.te Bild in seiner Gesamtheit im Speicher (21) abgelegt oder erstellt wurde und dieses auch vollständig vom Generator (1) in ein Signal (21) umgesetzt werden kann. Wenn der Generator (1) die Videosignale für ein komplettes i.te Bild ausgeben kann, kann er das Auslösesignal (25, 26, 27) für die Kamera (11) ausgeben, damit diese eine vollständige Aufnahme des i.ten Bildes macht.The 2 shows an example of a timing. In this example, the i.te projection pattern to be transmitted is stored as image i in memory ( 20 ) or if the projection pattern ( 7 ) by the generator only z. B. is created programmatically, writes z. For example, if the software displays the projection pattern ( 7 ) according to the desired pattern in the cells of the memory ( 20 ). The abbreviation k. I. (= no content) stands for no usable projection pattern ( 7 ). To save or create the entire i.th image in memory ( 20 ) the logical picture period t _{PB is} needed. The generator ( 1 ), z. A computer system, according to the contents of the memory ( 20 ), the z. B. may be part of the memory or an output buffer of a graphics card, video signals available. For each picture, the actual picture period t _{VB is} necessary for a complete transmission of the video signal. The generator ( 1 ) also provides a signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) to disposal. In the signal ( 21 ) are, for example, signals with information for triggering the camera ( 11 ) with reference number ( 25 . 26 . 27 ) Mistake. The signal ( 21 ) contains then the entire i.te picture, if the i.te picture in its entirety in the memory ( 21 ) or created and this completely from the generator ( 1 ) into a signal ( 21 ) can be implemented. When the generator ( 1 ) can output the video signals for a complete i.te picture, it can release the trigger signal ( 25 . 26 . 27 ) for the camera ( 11 ) to make a complete shot of the i.th picture.

Zwischen dem Ablegen oder Schreiben des Projektionsmusters (7) in den Speicher (20) und der eigentlichen Projektion des Projektionsmusters (7) auf das Objekt (13) vergeht eine gewisse Zeit. Diese Zeit ist nicht konstant und hängt davon ab, zu welchem Zeitpunkt in der jeweiligen Projektionsperiode mit dem Ablegen oder Schreiben des Projektionsmusters in den Speicher (20) begonnen wurde und wie groß der Zeitbedarf des Generators bis zur Ausgabe des Videosignals ist. Die Ursache für den unterschiedlichen Zeitbedarf, kann im Beispiel der Verwendung eines Computersystems als Generator (1) in einer softwareseitigen Verzögerung durch eine höhere Rechnerlast zu finden sein. Die einzelnen Aufgaben des Generators, z. B. Setzen oder Ablegen des Projektionsmusters im Speicher (20), Erzeugen des Videosignals aus dem Inhalt des Speichers (20), können einen unterschiedlichen Zeitbedarf haben. Insbesondere können die logische Bildperiodendauer t_PB und die reale Bildperiodendauer t_VB von unterschiedlicher Dauer sein. Damit die Kamera (11) immer synchron zum Beginn der vom Projektor (12) durchgeführten Projektion eine Aufnahme eines Bildes macht, kann der Generator (1) die Information zum Auslösen der Kamera (11) zum Beginn der realen Bildperiodendauer t_VB, z. B. an den Stellen (25, 26, 27), zur Verfügung stellen. In 2 ist für das Bild i = 2 gezeigt, dass alle genannten Zeitfaktoren dazu führen können, dass der Generator (1) das Videosignal für das Bild i = 1 mehrmals, eventuell auch mit bezüglich dem Bild i = 2 unvollständigen Änderungen, ausgibt, da das Bild i = 2 noch nicht komplett im Speicher (20) vorhanden ist oder aus zeitlichen Gründen noch nicht komplett als Bild i = 2 in ein Videosignal umgesetzt werden konnte. Wenn ein Auslösen der Kamera (11) bei geänderten, aktualisierten oder neuen Projektionsmuster bzw. Bild gewünscht ist, stellt der Generator (1) an der Stelle (26) keine Information zum Auslösen der Kamera (11) zur Verfügung. Erst nachdem das Bild i = 2 komplett als Videosignal vom Generator (1) zur Verfügung gestellt werden kann, wird die Information zum Auslösen der Kamera (11) an der Stelle (27) zur Verfügung gestellt.Between filing or writing the projection pattern ( 7 ) in the memory ( 20 ) and the actual projection of the projection pattern ( 7 ) on the object ( 13 ) passes a certain time. This time is not constant and depends on when in the respective projection period with the filing or writing of the projection pattern in the memory ( 20 ) and how much time the generator needs to output the video signal. The cause of the different time requirements, in the example of using a computer system as a generator ( 1 ) can be found in a software-related delay due to a higher computer load. The individual tasks of the generator, z. B. Setting or dropping the projection pattern in memory ( 20 ), Generating the video signal from the contents of the memory ( 20 ), may have a different time requirement. In particular, the logical picture period t _PB and the real picture period t _{VB may be} of different duration. So the camera ( 11 ) always synchronously with the beginning of the projector ( 12 projection) takes a picture of an image, the generator ( 1 ) the information for triggering the camera ( 11 ) at the beginning of the real picture period t _VB , z. B. in the places ( 25 . 26 . 27 ). In 2 For the picture i = 2 it is shown that all mentioned time factors can cause the generator ( 1 ) the video signal for the image i = 1 several times, possibly also with respect to the image i = 2 incomplete changes, outputs, since the image i = 2 is not completely in the memory ( 20 ) or due to time constraints could not be completely converted into a video signal as a picture i = 2. When triggering the camera ( 11 ) is required for modified, updated or new projection pattern or image, the generator ( 1 ) in the place ( 26 ) no information to trigger the camera ( 11 ) to disposal. Only after the image i = 2 completely as a video signal from the generator ( 1 ), the information for triggering the camera ( 11 ) in the place ( 27 ) made available.

Die Auslöserschaltung (4) erhält als Signale (2, 3) in dem Beispiel der 2 das Signal (21) und erzeugt hieraus das um eine konstante Laufzeit t_dVKV verzögerte Videosignal (22) für die Ansteuerung des Projektors (12) und Kameraauslösesignal (24).The trigger circuit ( 4 ) receives as signals ( 2 . 3 ) in the example of 2 the signal ( 21 ) and from this generates the video signal delayed by a constant transit time t _dVKV ( 22 ) for controlling the projector ( 12 ) and camera trigger signal ( 24 ).

Die Videoprojektion (23) des Projektionsmuster (7) auf das Objekt (13) erfolgt um eine konstante Laufzeit t_dVVP verzögert, da Projektoren (12) aufgrund ihrer Funktionsweise, gegebenenfalls abhängig vom Modell, zusätzliche Verzögerungen zwischen dem Anliegen des Videosignals am Projektoreingang bis zur eigentlichen Projektion des Videosignals haben.The video projection ( 23 ) of the projection pattern ( 7 ) on the object ( 13 ) is delayed by a constant transit time t _dVVP since projectors ( 12 ) have additional delays between the presence of the video signal at the projector input to the actual projection of the video signal due to their operation, possibly depending on the model.

Die Information zum Auslösen der Kamera (11) ist im Beispiel der 2 im Kameraauslösesignal (24) zu finden. In diesem Beispiel besteht die Information aus einem Impuls, der zeitlich so positioniert ist, dass er die Kamera (11) zum gewünschten Zeitpunkt auslöst. Der Impuls (28) wird dabei durch die Auswerteschaltung (4) aus dem Impuls (25), der Impuls (29) aus dem Impuls (27) gewonnen. Die konstante Verzögerung von Impuls (28) gegenüber Impuls (25) bzw. Impuls (29) gegenüber (27) ist so gewählt, dass die Auslösung der Kamera (11) synchron zur eigentlichen Projektion eines Bildes erfolgt und kann in der Auswerteschaltung (4) realisiert werden.The information for triggering the camera ( 11 ) is in the example of 2 in the camera release signal ( 24 ) to find. In this example, the information consists of a pulse that is timed to hold the camera ( 11 ) at the desired time. The impulse ( 28 ) is determined by the evaluation circuit ( 4 ) from the impulse ( 25 ), the impulse ( 29 ) from the impulse ( 27 ) won. The constant delay of impulse ( 28 ) opposite impulse ( 25 ) or impulse ( 29 ) across from ( 27 ) is chosen so that the triggering of the camera ( 11 ) synchronously to the actual projection of an image and can in the evaluation circuit ( 4 ) will be realized.

Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit der Information zum Auslösen der Kamera (11) im Farbsignal. Im oberen Teil der 3 ist der schematischen Aufbau wie in 2 gezeigt, wobei hier als Beispiel für einen Generator (1) ein Computer gezeigt wird. Im unteren Teil der 3 werden dem schematischen Aufbau die Elemente des Ausführungsbeispiels zugeordnet. Dieses Ausführungsbeispiel sieht eine synchrone Aufnahme zu einem projizierten Graustufenbild vor. Das Graustufenbild wird dabei vom Generator (1) im roten Farbkanal als Bild (31, 34) mit längs- und quergestreiften Projektionsmuster ausgegeben. In der Auslöseschaltung (4) wird der Rotkanal (38) mit dem Verstärker (41) verstärkt und auf allen drei Farbkanälen (49, 50, 51) repliziert zum Projektor (12) übertragen. Die Bilder (32, 35, 33, 36) des Grün- (39) und Blaukanal (40) des ursprünglichen Generator-Signals (37) beinhalten hingegen die Kodierung zur Aufnahme und werden nicht an den Projektor (12) weitergeleitet. Beide Kanäle werden bei dieser Kodierung entweder ganz eingeschaltet (32, 36) oder ganz ausgeschaltet (33, 35). Eine kameraseitige Aufnahme wird immer dann ausgelöst, wenn sich die Werte der beiden Kanäle (39, 40) ändern. Diese Bedingung ist durch das Flip-Flop (44) und den drei NAND-Gliedern (45, 46, 47) realisiert. Bei dieser Kodierung ist es nicht vorgesehen, dass beide Kanäle zur selben Zeit den gleichen Wert haben. Die Tiefpässe (42, 43) dienen zum Entfernen eventuell auftretender höherfrequenter Störungen. Das dt-Glied (48) am Schluss der Logikkette ist ein Verzögerungsglied und dient der Kompensation der projektorseitigen Verzögerung. Als generator- und projektorseitige Schnittstelle kann beispielsweise eine VGA-Schnittstelle verwendet werden.The 3 shows an embodiment with the information for triggering the camera ( 11 ) in the color signal. In the upper part of the 3 is the schematic structure as in 2 shown here as an example of a generator ( 1 ) a computer is shown. In the lower part of the 3 the elements of the embodiment are assigned to the schematic structure. This embodiment provides a synchronous shot to a projected grayscale image. The grayscale image is taken from the generator ( 1 ) in the red color channel as image ( 31 . 34 ) with longitudinal and striated projection patterns. In the trigger circuit ( 4 ) the red channel ( 38 ) with the amplifier ( 41 ) and on all three color channels ( 49 . 50 . 51 ) replicates to the projector ( 12 ) transfer. The pictures ( 32 . 35 . 33 . 36 ) of green ( 39 ) and blue channel ( 40 ) of the original generator signal ( 37 ) contain the coding for recording and will not be connected to the projector ( 12 ) forwarded. Both channels are switched on completely during this coding ( 32 . 36 ) or completely off ( 33 . 35 ). A camera-side recording is triggered whenever the values of the two channels ( 39 . 40 ) to change. This condition is fulfilled by the flip-flop ( 44 ) and the three NAND members ( 45 . 46 . 47 ) realized. With this coding, it is not intended that both channels have the same value at the same time. The low passes ( 42 . 43 ) are used to remove any higher frequency interference. The dt member ( 48 ) at the end of the logic chain is a delay element and serves to compensate the projector-side delay. As a generator and projector-side interface, for example, a VGA interface can be used.

Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit der Information zum Auslösen der Kamera (11) in der Helligkeit des Videosignals. Im oberen Teil der 4 ist der schematischen Aufbau wie in 2 gezeigt, wobei hier als Beispiel für einen Generator (1) ein Computer gezeigt wird. Im unteren Teil der 4 werden dem schematischen Aufbau die Elemente des Ausführungsbeispiels zugeordnet. Dieses Ausführungsbeispiel sieht eine synchrone Aufnahme zu einem projizierten Farbbild mit harten Farbübergängen vor. Gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel wird hier die Kodierung zur Kameraauslösung im Videosignal (63) übertragen und vor der Übergabe des Videosignals (7) zum Projektor (12) wieder entfernt. Die Kodierung befindet sich bei diesem Beispiel im Gleichanteil des Videosignals (63), also in ihrer gemittelten Helligkeit. Das Projektionsmuster (61) hat eine geringere gemittelte Helligkeit als das Projektionsmuster (61). Wegen des geringen Kontrastes der 4 kann man das Projektionsmuster (61) in der 4 nur als schwarzes Bild erkennen. Das Projektionsmuster (61) hat aber eine Änderung der Helligkeit innerhalb des Projektionsmusters und ist somit beispielsweise ein quergestreiftes Projektionsmuster. Die Projektionsmuster (61, 62) haben für sich gesehen mehrere binäre Änderungen in der Helligkeit innerhalb ihres Musters. Damit treten die Änderungen in der Helligkeit innerhalb der Projektionsmuster (61, 62) mit höherer Frequenz auf als die Änderung der Helligkeit, die durch die Kodierung des Auslösens der Kamera (11) auftritt. Dieser Unterschied ermöglicht es die Kodierung und das Videosignal durch einen Tiefpass (65) und Hochpass (64) voneinander zu trennen. Am Ausgang des Hochpass (64) wir das Videosignal ohne Kodierung einer Signalanpassung durch einen Verstärker unterzogen, so dass es den Projektor (12) ansteuern kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Kameraauslösung durch einen Wechsel der Kodierung erreicht. Als Speicher für den letzten Zustand der Kodierung kommt ein Verzögerungsglied (67) zum Einsatz. Der letzte Zustand wird mit dem aktuellen Zustand der Kodierung im EXCLUSIVE-ODER-Glied (68) verglichen. Wenn die beiden Zustände gleich sind, gibt das EXCLUSIVE-ODER-Glied (68) eine „logische 0” aus. Ändert sich der aktuelle Zustand, dann gibt das EXCLUSIVE-ODER-Glied (68) eine „logische 1” aus. Da der „logische 0” ein anderer physikalischer Wert, z. B. Spannungswert, als der „logischen 1” zugeordnet ist, löst die Änderung am Ausgang des EXCLUSIVE-ODER-Glieds (68) wunschgemäß die Kamera (11) aus. Das Verzögerungsglied (69) verzögert die Auslösung der Kamera (11), um die projektorseitige Verzögerung ausgeglichen.The 4 shows an embodiment with the information for triggering the camera ( 11 ) in the brightness of the video signal. In the upper part of the 4 is the schematic structure as in 2 shown here as an example of a generator ( 1 ) a computer is shown. In the lower part of the 4 the elements of the embodiment are assigned to the schematic structure. This embodiment provides a synchronous recording to a projected color image with hard color transitions. Compared to the previous embodiment, the coding for camera triggering in the video signal ( 63 ) and before the transfer of the video signal ( 7 ) to the projector ( 12 ) removed again. The coding is in this example in the DC component of the video signal ( 63 ), so in their average brightness. The projection pattern ( 61 ) has a lower average brightness than the projection pattern ( 61 ). Because of the low contrast of 4 can you use the projection pattern ( 61 ) in the 4 only recognize as a black picture. The projection pattern ( 61 but has a change in brightness within the projection pattern and thus is, for example, a cross-striped projection pattern. The projection patterns ( 61 . 62 ) have several binary changes in brightness within their pattern per se. Thus, the changes in brightness occur within the projection patterns ( 61 . 62 ) at a higher frequency than the change in brightness caused by the encoding of the shutter ( 11 ) occurs. This difference allows the encoding and the video signal through a low pass ( 65 ) and high pass ( 64 ) to separate from each other. At the exit of the high pass ( 64 ) we subjected the video signal without coding a signal adjustment by an amplifier, so that it is the projector ( 12 ) can control. In this embodiment, a camera release is achieved by a change of coding. As memory for the last state of the coding comes a delay element ( 67 ) for use. The last state is determined by the current state of the coding in the EXCLUSIVE OR gate ( 68 ) compared. If the two states are the same, the EXCLUSIVE OR gate ( 68 ) a "logical 0". If the current state changes, then the EXCLUSIVE OR element ( 68 ) a "logical 1" off. Since the "logical 0" is another physical value, e.g. B. voltage value assigned to the "logical 1" triggers the change at the output of the EXCLUSIVE-OR gate ( 68 ) as desired the camera ( 11 ) out. The delay element ( 69 ) delays the triggering of the camera ( 11 ) compensated for the projector delay.

Claims

Camera Projector System ( 15 ), comprising a projector ( 12 ), one of a generator ( 1 ) generated projection pattern ( 7 ) on an object ( 13 ) and a camera ( 11 ) triggered by a trigger signal ( 8th ) triggered a shot of the object ( 13 ) with the projection pattern ( 7 ), characterized in that the generator ( 1 ) a signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ).

Camera Projector System ( 15 ) according to claim 2, characterized in that the generator ( 1 ) a signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) generated when the generator ( 1 ) a modified, updated or new projection pattern ( 7 ).

Camera Projector System ( 15 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the generator ( 1 ) before generating a signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) a signal with information for adjusting the camera ( 11 ) generated.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the generator ( 1 ) for several cameras ( 11 ) Signals ( 3 ) with information generated.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the information for triggering the camera ( 11 ) a triggering time of the camera ( 11 ) contains.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) triggering the camera ( 11 ) in sync with the beginning of the projector ( 12 ) projection of the projection pattern ( 7 ) on the object ( 13 ).

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the signal ( 3 ) with information for triggering the camera ( 11 ) triggering the camera ( 11 ) in sync with the beginning of the projector ( 12 ) projection of the modified, updated or new projection pattern ( 7 ) on the object ( 13 ).

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the signals ( 2 . 3 . 37 . 63 ) Are components of a video-enabled interface.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transmission of the signals ( 2 . 3 . 37 . 63 ) takes place in different connections.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one image signal ( 21 . 37 . 63 ) of the generator ( 1 ) a signal ( 3 ) with information for the camera ( 11 ) contains.

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the signal ( 3 ) with information for the camera ( 11 ) a change in a color signal ( 32 . 35 . 33 . 36 ) of the generator ( 1 ).

Camera Projector System ( 15 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the signal ( 3 ) with information for the camera ( 11 ) a change in the brightness values of the image signal ( 2 . 63 ) in successive projection patterns ( 61 . 62 ).

Method for triggering a camera ( 11 ) for receiving one of a generator ( 1 ) and a projector ( 12 ) on an object ( 13 ) projected projection patterns ( 7 ), characterized in that an information for triggering the camera ( 11 ) taking into account the time that the generator ( 1 ) needed around the projection pattern ( 7 ).

A method according to claim 13, characterized in that the information for triggering the camera is set when the generator ( 1 ) a modified, updated or new projection pattern ( 7 ).

A method according to claim 13 or 14 using a camera-projector system ( 15 ) according to one of claims 1 to 12