WO2012166076A1 - System for three-dimensional image capture and for displaying objects in a three-dimensional format - Google Patents

System for three-dimensional image capture and for displaying objects in a three-dimensional format Download PDF

Info

Publication number
WO2012166076A1
WO2012166076A1 PCT/UA2011/000075 UA2011000075W WO2012166076A1 WO 2012166076 A1 WO2012166076 A1 WO 2012166076A1 UA 2011000075 W UA2011000075 W UA 2011000075W WO 2012166076 A1 WO2012166076 A1 WO 2012166076A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dimensional
computer
image capture
camera
photographs
Prior art date
Application number
PCT/UA2011/000075
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич ГОЛОВАЦКИЙ
Original Assignee
Golovatskyy Dmytriy Vasilyevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Golovatskyy Dmytriy Vasilyevich filed Critical Golovatskyy Dmytriy Vasilyevich
Publication of WO2012166076A1 publication Critical patent/WO2012166076A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20Image signal generators
    • H04N13/204Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/207Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
    • H04N13/221Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using the relative movement between cameras and objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • 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
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/02Stereoscopic photography by sequential recording
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/003D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10Geometric effects
    • G06T15/20Perspective computation
    • G06T15/205Image-based rendering
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/50Depth or shape recovery
    • G06T7/55Depth or shape recovery from multiple images
    • G06T7/579Depth or shape recovery from multiple images from motion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/08Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10016Video; Image sequence

Definitions

  • the invention relates to the field of optical systems for creating volumetric (in three dimensions) effects, in particular, for digital processing and presentation of images of objects, and can be used to create three-dimensional models of goods in interactive product catalogs published on web sites as well as in multimedia presentations, interactive encyclopedias, educational programs, computer games and animations, during restoration work, modeling of various objects of technology, etc.
  • a three-dimensional laser scanning system including a three-dimensional laser scanning station (scanner) and special software that allows one to obtain a three-dimensional model based on processing the scanning results of a single photograph of an object or area [see information about the three-dimensional laser scanning system Scanstation 2. Electronic resource: http://www.incom-iic.ru/laser.htm].
  • the main disadvantage of the known three-dimensional laser scanning system is its complexity and high technology, as well as the long duration of the process of generating three-dimensional models and the too high cost of equipment.
  • a system for acquiring images for generating three-dimensional visualizations of improved quality consisting of equipment and software, in this case, includes a collapsible base, made in the form of a frame structure represented by a supporting beam and several supports adjustable in height, cameras, the optical centers of the lenses of which are located on the indicated support mainly in two rows with the rows offset relative to each other in mutually perpendicular directions, a synchronization subsystem for synchronous operation of all cameras, equipped with a control transmitter and receiver with a synchronizer, connected to a source of pulses full light and connected to the system via wireless communication, the processing unit for the received data in the form of a computer with special software installed and also a device for printing the results [see US Pat. Russia Ns 99199 for class G02B 27/22, published on November 10, 2010 in Bull. N ° 31].
  • the main disadvantage of this known system is the rather low reliability of failure-free operation due to the presence of a large number of sophisticated equipment, as well as the absence of any devices to facilitate the shooting process and improve the quality of the obtained images, as well as the imperfection of the method submission of captured images.
  • the listed disadvantages are due to the following. Firstly, in accordance with the declared technical The solution consists of at least 16 cameras, equipped with a special mount and installed in two rows on a bulky collapsible basis, as well as the availability of additional memory cards, wireless communications (Bluetooth, Wi-Fi) and a complex device for synchronizing the cameras , which, in aggregate, significantly complicates and increases the cost of organizing photography and creating three-dimensional images.
  • the way of representing captured objects in three-dimensional space is imperfect, and more precisely: the known system provides for the printing of three-dimensional models on paper, which does not allow to fully reveal all the visual advantages of the resulting digital production.
  • the closest in essence and achieved effect taken as a prototype, is a system of three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format, containing equipment consisting of a camera for obtaining a series of images of an object in different angles, a calibrating stand, in the center of which the shooting object is placed , and a computer with preinstalled special software for building a three-dimensional model and exporting it to one of the well-known ⁇ -formats [see 3D Software Object Modeller software product information (developed by Creative Dimension Software Ltd). Electronic resource: http://www.3dsom.com].
  • the basis of the invention is the task of improving and simplifying the system of three-dimensional shooting and presentation of the object in in a three-dimensional format due to the possibility of accelerating the operation of the system and improving the quality of intermediate photographic materials by changing the principle of positioning of the subject relative to the camera, the principle of their processing and presentation on the Internet.
  • the calibrating stand is made in the form of a horizontally oriented rotating platform
  • the camera is connected to through a programmed control unit that synchronizes the camera response frequency with the platform rotation speed
  • a special software product converts a series of two-dimensional images into one three-dimensional (volumetric) moving photograph, which is a digital pseudo-three-dimensional model of a real object.
  • the location of the subject on the proposed rotating platform can significantly simplify and reduce the time the process of photographing the subject, and also provides high quality photographs, as it guarantees a stable position of the camera relative to the subject of photographing, regardless of camera angle.
  • the presence of a programmed control unit in the system makes it possible to optimize the processes of photographing, processing the captured material and constructing pseudo-three-dimensional models.
  • the direct connection between the computer and the camera allows you to quickly convert captured objects in three-dimensional format and place them on the Internet.
  • the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format contains a camera 1, a control unit 2, and a rotating platform 3.
  • the camera 1, mainly by cable communication, is connected to a computer 4.
  • the proposed universal system "Mamagi" for three-dimensional shooting and presentation of the object in three-dimensional format is used as follows.
  • Representation of a specific object in digital three-dimensional format involves photographing it with further generation of the corresponding three-dimensional model.
  • the selected object is placed on the surface of the rotating platform 3 and using the camera 1 perform a series of photographs.
  • the indicated platform 3 rotating around its axis, changes the angle of the object mounted on it relative to the camera lens 1 (for one full revolution of the platform 3 360 ° the object is photographed from all sides).
  • Process management photographing is carried out using the software installed on the computer 4. In this case, the synchronous operation of the camera 1 and the rotating platform 3 is ensured by the programmed control unit 2.
  • the obtained photographs of the object are quickly processed using the appropriate computer program and in the appropriate format (Macromedia Flash (swf) or a set of JPEG files) is uploaded to a selected web page on the Internet.
  • the use of the proposed universal Mamagi system allows in just a few minutes to obtain a high-quality three-dimensional image of the object and present it on the site without special photography and programming skills.
  • the claimed technical solution is tested in practice.
  • the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and representation of an object in three-dimensional format does not contain a single structural element or software that could not be created at the present stage of development of science and technology, in particular, in the field of three-dimensional technologies, therefore, is acceptable for industrial use, has technical and other advantages over known analogues, which confirms the possibility of achieving technical result of the claimed object.
  • the proposed technical solution is considered such that it can receive legal protection.
  • a significant difference between the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and representation of an object in three-dimensional space from previously known similar technical solutions is that the calibrating stand is made in the form of a horizontally oriented rotating platform, the camera is connected to a computer to ensure the rapid receipt of three-dimensional digital models and their placement on the Internet, as well as in the presence of a programmed control unit that connects the calibration stand with a computer Ohm and thus allowing you to control the shooting process.
  • the quintessence of the proposed technical solution is the implementation of a calibrating stand in the form of a horizontally oriented rotating platform, in the connection of the camera with a computer, and also in the presence in the system of an additional software control unit connecting the platform to the computer, and these are the circumstances, taken together , allowed us to purchase the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting of the presentation of results in three-dimensional format, the above and other advantages.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

Use: for producing three-dimensional models of goods in interactive product catalogs published on websites and also in multimedia presentations, interactive encyclopedias, educational programs, computer games and animation, during the performance of restoration work, modeling of different engineering objects etc. Subject matter: the universal system for three-dimensional image capture and for displaying an object in a three-dimensional format comprises equipment consisting of a photographic camera for producing a series of photographs of an object from different angles, a calibrating stand with the object of image capture arranged in the center of said calibrating stand, and a computer with special software installed for constructing a three-dimensional model. The calibrating stand is in the form of a horizontally oriented rotating platform. The photographic camera is connected to the computer via a programmed control unit which synchronizes the operating frequency of the photographic camera with the platform rotation speed. The special software product converts a series of two-dimensional photographs into one three-dimensional (volumetric) movable photograph, which is a digital pseudo-three-dimensional model of the real object. Technical advantages: the possibility of easily and quickly producing high-quality volumetric photographs in a three-dimensional format; the possibility of effectively processing the results of three-dimensional image capture and distributing said results on the Internet; and extending the functional possibilities and increasing the convenience in use.

Description

СИСТЕМА ДЛЯ ТРЕХМЕРНОЙ СЪЕМКИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ  SYSTEM FOR THREE-DIMENSIONAL SHOOTING AND SUBMISSION OF OBJECTS
В ТРЕХМЕРНОМ ФОРМАТЕ  IN THREE-DIMENSIONAL FORMAT
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области оптических систем для создания объемных (в трех измерениях) эффектов, в частности, касается циф- ровой обработки и представления изображений объектов, и может быть использовано для создания трехмерных моделей товаров в ин- терактивных каталогах продукции, опубликованных на web-сайтах, а также в мультимедийных презентациях, интерактивных энциклопеди- ях, образовательных программах, компьютерных играх и анимации, во время проведения реставрационных работ, моделирования различ- ных объектов техники и др. The invention relates to the field of optical systems for creating volumetric (in three dimensions) effects, in particular, for digital processing and presentation of images of objects, and can be used to create three-dimensional models of goods in interactive product catalogs published on web sites as well as in multimedia presentations, interactive encyclopedias, educational programs, computer games and animations, during restoration work, modeling of various objects of technology, etc.
*  *
Предшествующий уровень техники  State of the art
На современном этапе развития науки и техники все больше и больше расширяется в различные сферы жизнедеятельности людей использование трехмерных моделей, позволяющих демонстрировать реальные объекты с разных сторон. До настоящего времени объем- ные модели строились исключительно с помощью специальных про- грамм - ЗО-моделирования. Однако довольно скоро этому сложному и высокотехнологичному способу стало создание трехмерных моделей на основе двухмерной информации - фотоснимков. Этот вариант ге- нерации трехмерных моделей стал перспективным направлением и поспособствовал появлению новых разработок систем трехмерной съемки и трехмерного представления объектов. At the present stage of the development of science and technology, the use of three-dimensional models, which make it possible to demonstrate real objects from different angles. Until now, volumetric models have been built exclusively with the help of special programs - 3D modeling. However, pretty soon, this complex and high-tech method was the creation of three-dimensional models based on two-dimensional information - photographs. This option for generating three-dimensional models has become a promising direction and has contributed to the emergence of new developments in three-dimensional shooting systems and three-dimensional representation of objects.
Например, известна трехмерная лазерная сканирующая система, включающая трехмерную лазерную сканирующую станцию (сканер) и специальное программное обеспечение, позволяющих получать трех- мерную модель на основе обработки результатов сканирования одно- го фотоснимка объекта или местности [см. информацию о трехмерной лазерной сканирующей системе Scanstation 2. Электронный ресурс: http://www.incom-iic.ru/laser.htm].  For example, a three-dimensional laser scanning system is known, including a three-dimensional laser scanning station (scanner) and special software that allows one to obtain a three-dimensional model based on processing the scanning results of a single photograph of an object or area [see information about the three-dimensional laser scanning system Scanstation 2. Electronic resource: http://www.incom-iic.ru/laser.htm].
Основным недостатком известной трехмерной лазерной скани- рующей системы является ее сложность и высокотехнологичность, а также значительная продолжительность процесса генерации трехмер- ных моделей и слишком высокая стоимость оборудования.  The main disadvantage of the known three-dimensional laser scanning system is its complexity and high technology, as well as the long duration of the process of generating three-dimensional models and the too high cost of equipment.
Известна также система получения снимков для генерации трех- мерных визуализаций улучшенного качества, состоящая из оборудо- вания и программного обеспечения, при этом включает разборную ос- нову, выполненную в виде каркасной конструкции, представленной несущей балкой и несколькими опорами регулируемыми по высоте, камеры, оптические центры объективов которых расположены на ука- занной опоре преимущественно двумя рядами со смещением рядов относительно друг друга в взаимоперпендикулярных направлениях, подсистему синхронизации для синхронной работы всех камер, осна- щенную управляющим передатчиком и приемником синхронизатором, соединенную с источником импульсного света и связанную с системой с помощью беспроводной связи, блок обработки полученных данных в виде компьютера с установленным специальным программным обес- печением а также устройство для выведения результатов на печать [см. пат. России Ns 99199 по классу G02B 27/22, опубликованный 10.11.2010 г. в Бюл. N° 31]. Also known is a system for acquiring images for generating three-dimensional visualizations of improved quality, consisting of equipment and software, in this case, includes a collapsible base, made in the form of a frame structure represented by a supporting beam and several supports adjustable in height, cameras, the optical centers of the lenses of which are located on the indicated support mainly in two rows with the rows offset relative to each other in mutually perpendicular directions, a synchronization subsystem for synchronous operation of all cameras, equipped with a control transmitter and receiver with a synchronizer, connected to a source of pulses full light and connected to the system via wireless communication, the processing unit for the received data in the form of a computer with special software installed and also a device for printing the results [see US Pat. Russia Ns 99199 for class G02B 27/22, published on November 10, 2010 in Bull. N ° 31].
Основным недостатком этой известной системы является доволь- но низкая надежность безотказной работы из-за наличия в ее составе большого количества сложного оборудования, а также отсутствие ка- ких-либо приспособлений для облегчения процесса съемки и улучше- ния качества полученных снимков, а также несовершенство способа представления отснятых снимков. Перечисленные недостатки обу- словлены следующим. Во-первых, в соответствии с заявленным тех- ническим решением, в составе известной системы не менее 16 камер, оснащенных специальным креплением и установленных двумя ряда- ми на громоздкой разборной основе, а также наличие дополнительных карт памяти, средства беспроводной связи (Bluetooth, Wi-Fi) и сложное устройство для синхронизации работы камер, что, в совокупности, су- щественно усложняет и повышает стоимость организации фотосъемки и создания трехмерных изображений. Во-вторых, несовершенным яв- ляется способ представления отснятых объектов в трехмерном про- странстве, а точнее: известная система предусматривает печать трехмерных моделей на бумажном носителе, что не позволяет в пол- ной мере раскрыть все визуальные преимущества полученной цифро- вой продукции. The main disadvantage of this known system is the rather low reliability of failure-free operation due to the presence of a large number of sophisticated equipment, as well as the absence of any devices to facilitate the shooting process and improve the quality of the obtained images, as well as the imperfection of the method Submission of captured images. The listed disadvantages are due to the following. Firstly, in accordance with the declared technical The solution consists of at least 16 cameras, equipped with a special mount and installed in two rows on a bulky collapsible basis, as well as the availability of additional memory cards, wireless communications (Bluetooth, Wi-Fi) and a complex device for synchronizing the cameras , which, in aggregate, significantly complicates and increases the cost of organizing photography and creating three-dimensional images. Secondly, the way of representing captured objects in three-dimensional space is imperfect, and more precisely: the known system provides for the printing of three-dimensional models on paper, which does not allow to fully reveal all the visual advantages of the resulting digital production.
Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип, является система трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате, содержащая обору- дование, состоящее из фотокамеры для получения серии снимков объекта в разных ракурсах, калибрующего стенда, в центре которого помещается объект съемки, и компьютера с уставленным специаль- ным программным обеспечением для построения трехмерной модели та экспортирования ее в один из известных ЗР-форматов [см. инфор- мацию о программном продукте 3D Software Object Modeller (разра- ботчик Creative Dimension Software Ltd). Электронный ресурс: http://www.3dsom.com]. The closest in essence and achieved effect, taken as a prototype, is a system of three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format, containing equipment consisting of a camera for obtaining a series of images of an object in different angles, a calibrating stand, in the center of which the shooting object is placed , and a computer with preinstalled special software for building a three-dimensional model and exporting it to one of the well-known ЗР-formats [see 3D Software Object Modeller software product information (developed by Creative Dimension Software Ltd). Electronic resource: http://www.3dsom.com].
Основным недостатком этой известной системы является отсутст- вие в ее составе каких-либо приспособлений для облегчения и уско- рения процесса съемки, а также улучшения качества полученных снимков. Данный недостаток объясняется следующим. В соответствии с заявленным техническим решением, для создания трехмерной мо- дели необходимо сначала получить около 20 снимков выбранного объекта в разных ракурсах, при этом качество готового продукта (3D- модели) напрямую зависит от результатов фотосъемки, а сам этап создания фотоснимков является довольно трудоемким и ответствен- ным, а без специального оборудования очень трудно достичь того, чтобы при выбранной диафрагме все отснятые кадры были в фокусе (необходимо строго выдерживать расстояние от камеры до объекта и одновременно выдерживать одинаковый угол кругового поворота ка- меры).  The main disadvantage of this known system is the lack of any devices in its composition to facilitate and speed up the shooting process, as well as improve the quality of the obtained images. This disadvantage is explained by the following. In accordance with the stated technical solution, to create a three-dimensional model, you must first get about 20 pictures of the selected object in different angles, while the quality of the finished product (3D model) directly depends on the results of photography, and the stage of creating photographs is quite time-consuming and responsible, and without special equipment it is very difficult to achieve that with the selected aperture, all the captured frames were in focus (it is necessary to strictly maintain the distance from the camera to the subject and at the same time live the same angle of circular rotation of the camera).
Следующим, не менее важным, недостатком известной системы является ее низкие технические возможности, что обусловлено огра- ниченными функциональными возможностями ее отдельных узлов. Этот недостаток касается конструкции калибрующего стенда и заклю- чается, в частности, в следующем. В этом техническом решении обя- зательным условием съемки является расположение объекта в цен- тре калибрующего стенда, в роли которого выступает преимуществен- но обычный белый лист бумаги соответствующего размера с нанесен- ной на него маркировкой, необходимой для нормального распознава- ния отснятого объекта программой. С помощью указанного стенда лишь компенсируется несовершенство программного обеспечения во время обработки полученных снимков, при этом он никоим образом не влияет на процесс самой съемки и не способствует улучшению каче- ства ее результатов. The next, no less important, drawback of the known system is its low technical capabilities, which is due to the limited functionality of its individual nodes. This drawback relates to the design of the calibrating stand and consists, in particular, in the following. This technical solution must A prerequisite for shooting is the location of the object in the center of the calibrating stand, which is played mainly by an ordinary white sheet of paper of the appropriate size with markings applied on it, which is necessary for normal recognition of the captured object by the program. With the help of this stand, the imperfection of the software is only compensated during the processing of the obtained images, while it does not in any way affect the process of shooting itself and does not contribute to improving the quality of its results.
Еще одним существенным недостатком известной системы явля- ется то, что фотокамера не соединена с компьютером. Указанный не- достаток не позволяет быстро и в автоматическом режиме обрабаты- вать результаты фотосъемки и сразу же размещать готовый продукт на веб-страничках в сети Интернет.  Another significant drawback of the known system is that the camera is not connected to a computer. This drawback does not allow you to quickly and automatically process the results of photography and immediately place the finished product on web pages on the Internet.
Таким образом, известная система для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате является сложной, к тому же с ограниченными функциональными возможностями, при этом требует много времени и профессиональных навыков фотографиро- вания и программирования.  Thus, the well-known system for three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format is complex, besides with limited functional capabilities, and it requires a lot of time and professional skills in photographing and programming.
В основу изобретения поставлена задача совершенствования и упрощения системы трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате за счет обеспечения возможности ускорения ра- боты системы и повышения качества промежуточных фотоматериалов путем изменения принципа позиционирования объекта съемки относи- тельно фотокамеры, принципа их обработки и представления в сети Интернет. The basis of the invention is the task of improving and simplifying the system of three-dimensional shooting and presentation of the object in in a three-dimensional format due to the possibility of accelerating the operation of the system and improving the quality of intermediate photographic materials by changing the principle of positioning of the subject relative to the camera, the principle of their processing and presentation on the Internet.
Сущность изобретения SUMMARY OF THE INVENTION
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной системе трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате, содержащей оборудование, состоящее из фотокамеры для получения серии снимков объекта в разных ракурсах, калибрующего стенда, в центре которого помещается объект съемки, и компьютера с уставленным специальным программным обеспечением для построе- ния трехмерной модели, согласно предложения, калибрующий стенд выполнен в виде горизонтально ориентированной вращающейся платформы, фотокамера соединена с компьютером через запрограм- мированный блок управления, синхронизирующий частоту срабатыва- ния фотокамеры со скоростью вращения платформы, а специальный программный продукт преобразует серию двухмерных снимков в один трехмерный (объемный) подвижный фотоснимок, представляющий собой цифровую псевдотрехмерную модель реального объекта. Расположение объекта съемки на предложенной вращающейся платформе позволяет существенно упростить и сократить во времени процесс фотографирования объекта, а также обеспечивает высокое качество фотоснимков, поскольку гарантирует стабильное положение фотокамеры относительно объекта фотографирования независимо от ракурса съемки. Наличие в составе системы запрограммированного блока управления позволяет оптимизировать процессы фотосъемки, обработки отснятого материала и построения псевдотрехмерных мо- делей. Наличие непосредственной связи между компьютером и фото- камерой позволяет оперативно преобразовывать отснятые объекты в трехмерном формате и размещать их в сети Интернет. The solution of this problem is achieved by the fact that in the well-known system of three-dimensional shooting and presentation of the object in three-dimensional format, containing equipment consisting of a camera for obtaining a series of images of the object from different angles, a calibrating stand in the center of which the object is located, and a computer with a special software software for building a three-dimensional model, according to the proposal, the calibrating stand is made in the form of a horizontally oriented rotating platform, the camera is connected to through a programmed control unit that synchronizes the camera response frequency with the platform rotation speed, and a special software product converts a series of two-dimensional images into one three-dimensional (volumetric) moving photograph, which is a digital pseudo-three-dimensional model of a real object. The location of the subject on the proposed rotating platform can significantly simplify and reduce the time the process of photographing the subject, and also provides high quality photographs, as it guarantees a stable position of the camera relative to the subject of photographing, regardless of camera angle. The presence of a programmed control unit in the system makes it possible to optimize the processes of photographing, processing the captured material and constructing pseudo-three-dimensional models. The direct connection between the computer and the camera allows you to quickly convert captured objects in three-dimensional format and place them on the Internet.
Таким образом, вся совокупность существенных признаков заяв- ляемого объекта техники, полученная в результате внесения соответ- ствующих изменений в процесс получения псевдотрехмерных фото- графий объектов фотографирования, в совокупности со специальным программным продуктом, обеспечивает достижение определенного положительного технического результата, сформулированного в по- становке задачи.  Thus, the entire set of essential features of the claimed object of technology obtained as a result of making appropriate changes to the process of obtaining pseudo-three-dimensional photographs of photographing objects, together with a special software product, ensures the achievement of a certain positive technical result, formulated in the statement tasks.
Перечень фигур иллюстративных материаловThe list of figures illustrative materials
Дальнейшая сущность предложенного технического решения по- ясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изо- бражена общая схема предложенного комплекса оборудования для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате. The further essence of the proposed technical solution is clarified in conjunction with illustrative material on which The general scheme of the proposed complex of equipment for three-dimensional shooting and presentation of the object in three-dimensional format is shown.
Описание предпочтительного варианта изобретенияDescription of a preferred embodiment of the invention
Предложенная универсальная система «Mamagi» для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате содержит фотокамеру 1 , блок управления 2 и вращающуюся платформу 3. Фо- токамера 1 , преимущественно с помощью кабельной связи, соединена с компьютером 4. The proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format contains a camera 1, a control unit 2, and a rotating platform 3. The camera 1, mainly by cable communication, is connected to a computer 4.
Предложенную универсальную систему «Mamagi» для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате используют следующим образом.  The proposed universal system "Mamagi" for three-dimensional shooting and presentation of the object in three-dimensional format is used as follows.
Представление конкретного объекта в цифровом трехмерном формате предполагает его фотосъемку с дальнейшей генерацией со- ответствующей трехмерной модели. Для этого выбранный объект размещают на поверхности вращающейся платформы 3 и с помощью фотокамеры 1 выполняют серию его фотоснимков. Во время фото- графирования объекта указанная платформа 3, вращаясь вокруг сво- ей оси, изменяет ракурс объекта, установленного на ней, относитель- но объектива фотокамеры 1 (за один полный оборот платформы 3 на 360° объект фотографируется со всех сторон). Управление процессом фотосъемки осуществляют с помощью программного обеспечения, ус- тановленного на компьютере 4. При этом синхронная работа фотока- меры 1 и вращающейся платформы 3 обеспечивается с помощью за- программированного блока управления 2. Полученные фотоснимки объекта оперативно обрабатываются с помощью соответствующей компьютерной программы и в соответствующем формате (Macromedia Flash (swf) или набор файлов JPEG) загружается на выбранную веб- страничку в Интернете. Representation of a specific object in digital three-dimensional format involves photographing it with further generation of the corresponding three-dimensional model. To do this, the selected object is placed on the surface of the rotating platform 3 and using the camera 1 perform a series of photographs. When photographing an object, the indicated platform 3, rotating around its axis, changes the angle of the object mounted on it relative to the camera lens 1 (for one full revolution of the platform 3 360 ° the object is photographed from all sides). Process management photographing is carried out using the software installed on the computer 4. In this case, the synchronous operation of the camera 1 and the rotating platform 3 is ensured by the programmed control unit 2. The obtained photographs of the object are quickly processed using the appropriate computer program and in the appropriate format (Macromedia Flash (swf) or a set of JPEG files) is uploaded to a selected web page on the Internet.
Таким образом, использование предложенной универсальной сис- темы «Mamagi» позволяет всего за несколько минут получить качест- венное объемное изображение объекта и представить ее на сайте без специальных навыков фотографирования и программирования.  Thus, the use of the proposed universal Mamagi system allows in just a few minutes to obtain a high-quality three-dimensional image of the object and present it on the site without special photography and programming skills.
Заявленное техническое решение проверено на практике. Пред- ложенная универсальная система «Mamagi» для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате не содержит в своем составе ни одного элемента конструкции или программного обеспе- чения, которые невозможно было бы создать на современном этапе развития науки и техники, в частности, в области трехмерных техноло- гий, следовательно, является приемлемой для промышленного при- менения, имеет технические и иные преимущества перед известными аналогами, что подтверждает возможность достижения технического ю результата заявляемым объектом. В известных источниках патентной и другой научно-технической информации не выявлено систем трех- мерной съемки и представления объекта в трехмерном формате с указанной в предложении совокупностью существенных признаков, поэтому предложенное техническое решения считается таковым, что может получить правовую охрану. The claimed technical solution is tested in practice. The proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and representation of an object in three-dimensional format does not contain a single structural element or software that could not be created at the present stage of development of science and technology, in particular, in the field of three-dimensional technologies, therefore, is acceptable for industrial use, has technical and other advantages over known analogues, which confirms the possibility of achieving technical result of the claimed object. In well-known sources of patent and other scientific and technical information, there are no systems for three-dimensional shooting and presentation of an object in three-dimensional format with the set of essential features specified in the proposal, therefore, the proposed technical solution is considered such that it can receive legal protection.
Существенное отличие предложенной универсальной системы «Mamagi» для трехмерной съемки и представления объекта в трех- мерном пространстве, от ранее известных подобных технических ре- шения, заключается в том, что калибрующий стенд выполнен в виде горизонтально ориентированной вращающейся платформы, фотока- мера соединена с компьютером для обеспечения оперативного полу- чения трехмерных цифровых моделей и их размещения в сети Интер- нет, а также в наличии запрограммированного блока управления, со- единяющего калибрующий стенд с компьютером и таким образом по- зволяющего управлять процессом съемки. Указанные отличия, в сово- купности, обеспечивают возможность без труда и быстро получать ка- чественные псевдотрехмерные цифровые модели любого объекта и оперативно размещать объемное изображение на любых web-сайтах. Ни одна из известных фотосистем для трехмерной съемки и пред- ставления объекта в трехмерном формате не может одновременно обладать всеми перечисленными свойствами, поскольку вообще не предусматривают в своем составе всей совокупности заявленных в предложении существенных признаков. A significant difference between the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and representation of an object in three-dimensional space from previously known similar technical solutions is that the calibrating stand is made in the form of a horizontally oriented rotating platform, the camera is connected to a computer to ensure the rapid receipt of three-dimensional digital models and their placement on the Internet, as well as in the presence of a programmed control unit that connects the calibration stand with a computer Ohm and thus allowing you to control the shooting process. These differences, in total, provide an opportunity to quickly and easily obtain high-quality pseudo-three-dimensional digital models of any object and quickly place a three-dimensional image on any web-sites. None of the known photosystems for three-dimensional shooting and representing an object in three-dimensional format can simultaneously possess all of these properties, since they generally do not include in their composition the entire totality of the essential features declared in the proposal.
Поскольку специалистам в данной области знаний вышеуказан- ные свойства не очевидны и вообще не могут быть выплывать из су- ществующего уровня техники, можно сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «изобретательский уровень».  Since the above-mentioned properties are not obvious to specialists in this field of knowledge and cannot generally come up from the existing level of technology, it can be concluded that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Технические преимущества изобретения Technical Advantages of the Invention
К техническим преимуществам предложенной универсальной сис- темы «Mamagi» для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате, по сравнению с прототипом, можно отнести следующее:  The technical advantages of the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting and representation of an object in three-dimensional format, compared with the prototype, include the following:
- обеспечение возможности просто и быстро получать качествен- ные объемные фотоснимки благодаря оснащению системы вращаю- щейся платформой и программным блоком управления нею;  - providing the ability to simply and quickly obtain high-quality volumetric photographs by equipping the system with a rotating platform and a software control unit for it;
- обеспечение возможности оперативно обрабатывать результаты трехмерной съемки и размещать их в сети Интернет за счет наличия прямой связи фотокамеры с компьютером;  - providing the ability to quickly process the results of three-dimensional surveys and post them on the Internet due to the direct connection of the camera with the computer;
- расширение функциональных возможностей и удобства пользо- вания за счет автоматизации всех процессов и отсутствия потребно- сти в профессиональных навыках фотографирования и программиро- вания. - expansion of functionality and usability due to automation of all processes and lack of need skills in photography and programming.
Экономический эффект от внедрения предложенного техническо- го решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет снижения стоимости генерирования объемных изображений в виде псевдотрехмерных цифровых моделей простым способом с ис- пользованием обычного и распространенного оборудования.  The economic effect of introducing the proposed technical solution, in comparison with the use of the prototype, is obtained by reducing the cost of generating volumetric images in the form of pseudo-three-dimensional digital models in a simple way using conventional and common equipment.
Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет возможности наполнения сайтов новым видом объемным и каче- ственным продуктом.  The social effect of the implementation of the proposed technical solution, in comparison with the use of the prototype, is obtained due to the possibility of filling sites with a new kind of volumetric and high-quality product.
После описания предложенной универсальной системы «Mamagi» для трехмерной съемки представления результатов в трехмерном формате специалистам в данной области знаний должно быть оче- видным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Многочисленные возможные варианты выполнения указанной систе- мы, в частности, способов организации связи между отдельными уз- лами оборудования, изменения привода и конструкции вращающейся платформы, могут изменяться в зависимости от специфики ее исполь- зования и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема предложенного техниче- ского решения. After describing the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting of the presentation of the results in three-dimensional format, it should be obvious to specialists in this field of knowledge that all of the above is only illustrative and not restrictive, as presented by this example. Numerous possible options for the implementation of this system, in particular, ways of organizing communication between individual components of the equipment, changing the drive and the design of the rotating platform, can vary depending on the specifics of its use and, of course, are within the scope of one of the usual and natural approaches in this field of knowledge and are considered such that are within the scope of the proposed technical solution.
Квинтэссенцией предложенного технического решения является выполнение калибрующего стенда в виде горизонтально ориентиро- ванной вращающейся платформы, в соединении фотокамеры с ком- пьютером, а также в наличии в системе дополнительного программно- го блока управления, соединяющего платформу с компьютером, и именно эти обстоятельства, в совокупности, позволили приобрести предложенной универсальной системе «Mamagi» для трехмерной съемки представления результатов в трехмерном формате вышеука- занные и другие преимущества. Использование отдельных конструк- тивных элементов и узлов оборудования из всей совокупности заяв- ленных, естественно, ограничивает спектр преимуществ, перечислен- ных выше, и не может считаться новыми техническими решениями в данной области знаний, поскольку иные конструкции, подобные опи- санной, уже не требуют какого-либо творческого подхода от конструк- торов и инженеров, и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственно- сти, соответствующими для защиты охранными документами в соот- ветствии с действующим законодательством.  The quintessence of the proposed technical solution is the implementation of a calibrating stand in the form of a horizontally oriented rotating platform, in the connection of the camera with a computer, and also in the presence in the system of an additional software control unit connecting the platform to the computer, and these are the circumstances, taken together , allowed us to purchase the proposed universal Mamagi system for three-dimensional shooting of the presentation of results in three-dimensional format, the above and other advantages. The use of individual structural elements and components of the equipment from the totality declared, naturally, limits the range of advantages listed above, and cannot be considered new technical solutions in this field of knowledge, since other structures, such as described, are no longer require some kind of creative approach from designers and engineers, and cannot be considered the results of their creative activity or new intellectual property objects that are appropriate for the protection of security documents in accordance with applicable law.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ  CLAIM
Универсальная система для трехмерной съемки и представления объекта в трехмерном формате, содержащей оборудование, состоя- щее из фотокамеры для получения серии снимков объекта в разных ракурсах, калибрующего стенда, в центре которого помещается объ- ект съемки, и компьютера с уставленным специальным программным обеспечением для построения трехмерной модели, о т л и ч а ю т, а- я с я т е м, ч т о калибрующий стенд выполнен в виде горизон- тально ориентированной вращающейся платформы, фотокамера со- единена с компьютером через запрограммированный блок управле- ния, синхронизирующий частоту срабатывания фотокамеры со скоро- стью вращения платформы, а специальный программный продукт преобразует серию двухмерных снимков в один трехмерный (объем- ный) подвижный фотоснимок, представляющий собой цифровую псевдотрехмерную модель реального объекта. A universal system for three-dimensional shooting and presentation of an object in a three-dimensional format, containing equipment consisting of a camera for obtaining a series of images of an object from different angles, a calibrating stand in the center of which the object is located, and a computer with installed special software for building a three-dimensional model, as a result, and so on, that the calibrating stand is made in the form of a horizontally oriented rotating platform, the camera is connected to the computer through programs nny block upravle- Nia synchronizing frequency pickup camera with the velocity of rotation of the platform, and a special software converts a series of two-dimensional images into one three-dimensional (bulk ny) movable photograph representing a digital pseudo real object model.
PCT/UA2011/000075 2011-05-31 2011-08-22 System for three-dimensional image capture and for displaying objects in a three-dimensional format WO2012166076A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201106833 2011-05-31
UA201106833 2011-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012166076A1 true WO2012166076A1 (en) 2012-12-06

Family

ID=47259636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2011/000075 WO2012166076A1 (en) 2011-05-31 2011-08-22 System for three-dimensional image capture and for displaying objects in a three-dimensional format

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012166076A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103400408A (en) * 2013-07-29 2013-11-20 武汉浩翰动画有限公司 Intelligent production and management system of cartoon game
CN106993160A (en) * 2017-04-11 2017-07-28 石东海 A kind of live telecast display platform
CN107454378A (en) * 2017-07-05 2017-12-08 上海珩灵智能科技有限公司 The three-dimensional camera system and its image pickup method of a kind of object

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351971C1 (en) * 2007-08-02 2009-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА" Photographic studio for digital identification photographing
RU2009140389A (en) * 2007-04-03 2011-05-10 Опал Продьюсерз Острэйлиа Лимитед (Au) DEVICE AND METHODS OF EXAMINATION, EVALUATION AND CLASSIFICATION OF PRECIOUS STONES

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009140389A (en) * 2007-04-03 2011-05-10 Опал Продьюсерз Острэйлиа Лимитед (Au) DEVICE AND METHODS OF EXAMINATION, EVALUATION AND CLASSIFICATION OF PRECIOUS STONES
RU2351971C1 (en) * 2007-08-02 2009-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА" Photographic studio for digital identification photographing

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Fotostudii dlya avtomatischeskoy 3D-cemki.", ORTERI PC360-STUDIO. KORPORATSIYA ELAR, 17 June 2011 (2011-06-17), Retrieved from the Internet <URL:http://www.artstop.ru/muz/vcol/pdf/ORTERY_PC360-Studio.pdf> [retrieved on 20120215] *
"Legko i plavno skolya", POVOROTNAYA PLATFORMA-OCHEREDNOY SUPER-INSTRUMENT FOTOGRAFA OT FOBA. PHOTO-TECHNICA, 10 April 2010 (2010-04-10), Retrieved from the Internet <URL:http://photo-technica.ru/news/2010/04/10/foba-turna> [retrieved on 20120215] *
GEORGII DROBOTOV.: "Mini-fotostudiyaPackshot Creator 3D-obyetnaya model obekta bez lishniykh usily.", NOVOSTNOY PORTAL MOBILEDEVICE.RU, 19 February 2008 (2008-02-19), Retrieved from the Internet <URL:http://mobiledevice.ru/VendorNews1943.aspx> [retrieved on 20120215] *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103400408A (en) * 2013-07-29 2013-11-20 武汉浩翰动画有限公司 Intelligent production and management system of cartoon game
CN106993160A (en) * 2017-04-11 2017-07-28 石东海 A kind of live telecast display platform
CN107454378A (en) * 2017-07-05 2017-12-08 上海珩灵智能科技有限公司 The three-dimensional camera system and its image pickup method of a kind of object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109064545B (en) Method and device for data acquisition and model generation of house
CN109584295A (en) The method, apparatus and system of automatic marking are carried out to target object in image
CN105157566A (en) Color three-dimensional laser scanner and three-dimensional color point cloud scanning method
US20170295324A1 (en) Three-dimensional, 360-degree virtual reality camera system
KR101652753B1 (en) Method for providing 3d panorama virtual reality image and system for providing 3d panorama virtual reality image using the same
JP6921686B2 (en) Generator, generation method, and program
CN103945210A (en) Multi-camera photographing method for realizing shallow depth of field effect
CN114830030A (en) System and method for capturing and generating panoramic three-dimensional images
Menna et al. An open source low-cost automatic system for image-based 3D digitization
CN107105219A (en) Many depth camera compact panoramic scanning equipment
CN104113748A (en) 3D shooting system and implementation method
WO2012166076A1 (en) System for three-dimensional image capture and for displaying objects in a three-dimensional format
US20240179416A1 (en) Systems and methods for capturing and generating panoramic three-dimensional models and images
CN106791396A (en) Panoramic picture shooting method, system and electronic equipment
Kaufman et al. Reverse engineering using close range photogrammetry for additive manufactured reproduction of Egyptian artifacts and other objets d'art
JPWO2020075768A1 (en) 3D scanning device, 3D model generation method, training data, and machine learning model
KR20070097162A (en) Apparatus automatically creating three dimension image and method therefore
Belhi et al. An integrated framework for the interaction and 3D visualization of cultural heritage
KR20190090980A (en) Apparatus for generating 3d model using filter-equipped lighting and drone
JP2004139294A (en) Multi-viewpoint image processing program, system, and marker
WO2021149509A1 (en) Imaging device, imaging method, and program
CN114463520A (en) Method and device for realizing Virtual Reality (VR) roaming
JP2012003175A (en) Stereoscopic image display device
KR20140092460A (en) Apparatus converting hologram image of two-dimensional image and method thereof
CN214544438U (en) Novel wind-collecting photography device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11867052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11867052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1