CN115966143A - 背景显示设备 - Google Patents

Abstract

一种用于虚拟图像记录工作室的背景显示设备，该背景显示设备用于在真实对象的后面显示虚拟背景的展示，该背景显示设备包括控制设备，该控制设备包括单个第一控制单元和至少一个第二控制单元。第一控制单元被配置为生成虚拟背景，确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影，并且将所确定的投影的至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。至少一个第二控制单元被配置为控制有源照亮装置以显示虚拟背景的所确定的投影的至少一个节段。

Description

背景显示设备

技术领域

本发明涉及用于虚拟图像记录工作室的背景显示设备，该背景显示设备被配置为在真实对象的后面显示虚拟背景的展示用于由相关联的相机记录。

背景技术

此类背景显示设备尤其是可以被提供用于在图像记录工作室中显示风景或环境，在该风景或环境中将由相关联的相机进行记录并且形成用于要记录的场景的虚拟背景。例如，图像记录工作室可以是用于记录移动图像序列的电影工作室或记录单独的图像或静止图像的照相工作室。通常，此类记录可以包括图像数据的本地存储或到远程方位的传输(例如广播、流式传输)。在虚拟图像记录工作室中，因此可以创建演员可以在移动图像记录期间四处移动的虚拟背景或虚拟环境，或者可以形成用于静止图像记录的背景。因此，本上下文中提到的虚拟背景包括图像信息，该图像信息展示背景对象并且可以由相关联的相机直接记录为(前景)场景的明显真实环境。由于虚拟环境也可以被提供在真实对象的上面或下面，因此在此上下文中将会全面理解真实对象的“后面”的虚拟背景的展示。

例如，当记录移动图像时，可以使用背景显示设备来显示虚拟背景的展示，以能够直接在预期环境中记录场景。尤其是，作为其结果，可以便于表演，因为在虚拟背景中发生的可能事件可以被演员感知并且演员可以对这些事件做出反应。与使用绿屏(例如其中环境对演员不可见)相比，演员因此可以使他的表演适应任何背景事件，并且导演、摄影师或参与拍摄的任何其他人已经可以获得拍摄期间对场景的整体印象，并且可以评估场景。此外，可以在记录后直接查看和检查整个场景或电影的对应的节段，而不必叠加为场景提供的背景。

在静止图像记录的情况下，例如，此类背景显示设备可以用于在图像记录工作室中的基本上任何周围环境中(并且因此在可控环境中)记录照片，并且在拍照的同时使所得到的图像完全可见。背景与要拍摄的真实对象或人因此可以彼此最佳匹配或协调。此外，可以立即查看记录的照片，以在需要时进行必要的调整。

为了显示虚拟背景的展示，背景显示设备尤其是可以形成或具有电子显示器，该电子显示器具有有源像素矩阵，并且可以例如包括具有多个发光元件的有源照亮装置。例如，为了在虚拟图像记录工作室中显示虚拟背景的展示，可以使用LED墙，该LED墙的发光二极管可以单独可控和/或按相邻发光二极管的组可控或按发光二极管的阵列可控。此类LED墙的发光二极管例如可以被提供为LED(发光二极管)或OLED(有机发光二极管)。此外，发光二极管可以是液晶显示器的一部分。例如，此类背景显示设备可以在至少5m的宽度和至少2m的高度上延伸，以能够记录在公共(虚拟)背景前面的几个演员。

此外，背景显示设备可以包括多个面板，在这些面板处布置有图像元素并且这些面板一起形成LED墙。虽然面板可以基本上是二维的并且布置在面板处的图像元素可以以二维布置延伸，但是例如可以通过多个面板的适当布置来实现背景显示设备是分段弯曲的和/或拱形的。因此，背景显示设备可以例如既布置在虚拟图像记录工作室中的真实对象的后面又布置在其上面或下面，从而还能够直接记录虚拟天空的展示、或房间的虚拟天花板的展示，或图像记录工作室中的虚拟地板的展示。作为LED墙的替代，虚拟背景的展示通常也可以由在光源墙(例如，用于后方投影的屏幕)处通过反射或透射产生的光点来生成。为此目的，可以通过投影仪进行有源光生成，其中光源仅仅间接地形成在屏幕上。

此类背景显示设备尤其是可以使得能够通过适当地控制图像元素而视觉呈现虚拟背景和/或通过在记录期间改变控制而适应性调整所述虚拟背景。在本上下文中提到的虚拟背景尤其是可以展示背景对象，该背景对象的展示可以由相关联的相机直接记录为(前景)场景的明显真实环境。背景显示设备因此提供了以动画和易于适应的方式展示要记录的场景的虚拟背景的可能性，从而特别是便于表演或姿势。

为了能够在此类背景显示设备上显示虚拟背景的展示(其尤其是可以展示三维场景)，通常规定虚拟背景由所谓的3D计算机生成，例如，该3D计算机可以基于三维模型创建虚拟背景。作为对此的替代，虚拟背景例如也可以在接口(例如DVD播放器)处读入。

然后可以将生成的或读入的虚拟背景从3D计算机和/或接口传输到背景显示设备的中央控件，该中央控件可以准备虚拟背景以在背景显示设备上显示。背景显示设备的此类中央控件尤其是可以将接收到的虚拟背景成像或投影到背景显示设备上，并且由此可以生成可以显示在背景显示设备上的虚拟背景的展示。中央控件还可以被配置为将虚拟背景划分为不同的节段，这些节段可以显示在背景显示设备的不同方位处。在准备好虚拟背景之后，中央控制设备可以将虚拟背景的所确定的投影或投影的节段传输到另外的控制设备，这些另外的控制设备例如可以被配置为控制背景显示设备的单独的图像元素，特别是发光二极管，以显示虚拟背景的展示的相应节段。

然而，对包括执行相应功能的多个单独的控制设备的背景显示设备的这种控制相对复杂且不清楚。例如，由3D计算机生成并展示虚拟背景的数据首先必须被传输到背景显示设备的中央控件，为此目的尤其是必须对数据进行编码。编码的数据必须在中央控件处被接收和解码，以能够确定到背景显示设备上的投影并准备数据以用于在背景显示设备上显示。然后必须对所确定的投影或对应的图像数据进行编码并再次转发以能够显示虚拟背景的展示。从虚拟背景的生成直到背景显示设备上的显示的这种大量所需的数据传输尤其是需要高数据传输速率和高计算能力以用于数据的相应编码和解码，由此背景显示设备的控制可以变得更加困难并且可能减速。此外，在此类控制和传输期间处理数据的确切方式通常只是很难再现，使得在显示展示期间出现的任何错误通常只能通过用很大努力适应性调整控制来追踪和相应地纠正。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种具有简化和快速控制的背景显示设备。

该目的通过具有权利要求1的特征的背景显示设备来满足。

背景显示设备具有有源照亮装置，该有源照亮装置具有一个面板或多个面板，其中面板或多个面板一起具有处于至少二维布置的多个图像元素。背景显示设备具有控制设备，其中控制设备包括单个第一控制单元和至少一个第二控制单元。第一控制单元被配置为生成虚拟背景，确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影，并且将所确定的投影的至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。至少一个第二控制单元被配置为控制有源照亮装置以显示虚拟背景的所确定的投影的至少一个节段。

在该背景显示设备中，因此规定，单个第一控制单元同时满足常规背景显示设备的3D计算机的功能(生成虚拟背景)和常规提供的中央控件的功能(即准备用于在背景显示设备上显示的虚拟背景)。尤其是可以规定，直接在背景显示设备的中央控件中生成虚拟背景，在这方面，中央控件可以由第一控制单元形成。

单个第一控制单元尤其是可以形成封闭单元。例如，第一控制单元可以由单个硬件部件形成，或者可以包括容纳在单个公共外壳(例如计算机的外壳)中的多个硬件部件。第一控制单元因此尤其是可以专门包括由单个公共外壳包围的硬件部件，而在单个第一控制单元的部件之间不存在任何暴露的、未封闭的连接。

单个第一控制单元例如可以由微处理器形成或包括多个微处理器，其中由第一控制单元执行的单独的功能和/或处理步骤例如可以在不同的微处理器之间划分。然而，在具有多个微处理器的配置中，所述微处理器可以容纳在单个公共外壳中。

然而，在其他实施例中，第一控制单元可以(至少部分地)形成在外部数据中心中(物理地或例如作为虚拟机)。

相应第二控制单元例如可以包括微控制器，该微控制器尤其是可以形成面板控件或面板控制器。相应第二控制单元与第一控制单元分开地形成，即形成为单独的物理单元。相应第二控制单元可以在空间上远离第一控制单元布置。如果背景显示设备具有多个面板，则可以提供与多个面板中的相应一个相关联的对应数量的第二控制单元，如下面将进一步解释的。如果背景显示设备具有多个第二控制单元，则第二控制单元尤其是可以布置在相应面板处或相应面板附近的空间中。

为了确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影，第一控制单元尤其是可以被配置为确定展示投影的图像数据。生成的虚拟背景尤其是可以是三维虚拟背景，然而，必须将三维虚拟背景投影到有源照亮装置和多个图像元素的布置(例如二维布置)上以能够在背景显示设备上显示虚拟背景的展示。有源照亮装置可以被配置为显示由第一控制单元确定并传输到至少一个第二控制单元以作为第二控制单元控制的结果的图像数据，使得虚拟背景的展示的空间分辨率尤其是可以对应于背景显示设备处的图像元素的布置。在这方面，将虚拟背景投影到有源照亮装置上可以包括为有源照亮装置的图像元素生成相应图像信息，该图像信息可以例如定义相应图像元素的亮度和/或颜色值。为了显示相应图像信息，图像元素尤其是可以是有源照亮方式和/或可以由第二控制单元单独地或按图像元素的组可控。

此外，为了传输所确定的投影的至少一个节段，第一控制单元可以被配置为将展示投影的图像数据的至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。通常，背景显示设备例如可以仅具有单个面板，该面板例如相对于演员来说是大的，然而，其中背景显示设备也可以包括多个组装的面板。第一控制单元传输到第二控制单元的至少一个节段因此可以对应于虚拟背景到有源照亮装置上的总投影，以能够在单个面板处显示该节段或投影。然而，至少一个节段也可以仅对应于在与第二控制单元相关联的面板处显示的投影的一部分。

由于因此提供了既生成虚拟背景又确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影的单个第一控制单元，可以简化背景显示设备的控制，并且从虚拟背景的生成直到虚拟背景的展示的最终显示的数据处理都可以做到可追溯及可验证。此外，用于传输展示虚拟背景的数据的传输路径可以被最小化，因为数据不必像常规背景显示设备的情况那样首先必须被生成，然后例如必须被编译或编码成公共数据集并传输到背景显示设备的中央控件，以在可以开始确定到有源照亮装置上的投影之前首先必须由中央控件接收和解码。此外，对于背景显示设备的常规控制可能必要的是，由3D计算机生成的虚拟背景必须在传输到中央控件之前被压缩以启用传输。因此，在中央控件处可能出现附加计算工作以再次将展示虚拟背景的数据解压缩。由于生成虚拟背景和确定投影和/或准备虚拟背景以用于在背景显示设备上显示的功能的集中在单个第一控制单元中，相比之下，可以避免此类复杂数据传输，使得背景显示设备的控制总体上可以更有效和更快地进行。

从从属权利要求、说明书和附图可以看出其他实施例。

在一些实施例中，有源背景显示设备可以被配置为具有形成图像元素的多个发光二极管的LED墙。

在一些实施例中，背景显示设备可以被配置为LED墙，并且图像元素可以被配置为发光二极管或发光二极管单元。此类LED墙的发光二极管例如可以被配置为LED(发光二极管)或有机发光二极管或OLED(有机发光二极管)。此外，在LED墙的情况下，可以规定，共同生成虚拟背景的展示的单独的图像元素由单独的发光二极管形成。然而，单独的图像元素也可以由相应发光二极管单元形成，其中每个发光二极管单元尤其是可以包括多个发光二极管，特别是三个发光二极管。例如，发光二极管单元也可以包括三个、四个或更多个发光二极管，其中发光二极管单元的多个发光二极管尤其是可以具有不同的发射光谱并且可以可选地配备有混色器。此外，在此类发光二极管单元中，可以规定，可以选择性地控制发光二极管单元的单独的发光二极管以产生由发光二极管单元形成的图像元素的期望颜色。发光二极管单元尤其是可以包括发射红光的发光二极管、发射绿光的发光二极管和发射蓝光的发光二极管。

在一些实施例中，也可以规定，可以单独地控制图像元素以生成虚拟背景的展示。通过控制图像元素，图像元素的相应颜色和/或亮度尤其是可以可设置为能够将由相应图像元素显示的虚拟背景的展示的节段或点设置为预期颜色和/或亮度。

在一些实施例中，背景显示设备可以在竖直和/或水平取向上延伸，特别是具有连续或准连续过渡。例如，可以规定，背景显示设备以平面方式在真实对象的后面在竖直取向上延伸，以显示真实对象的后面的虚拟背景的展示。然而，替代地或附加地，也可以规定，背景显示设备至少部分地在水平取向上延伸，使得例如也可以在真实对象上方显示虚拟背景的展示。此外，背景显示设备可以被配置为围绕并覆盖真实对象，以能够在大角度范围内尽可能完整地显示虚拟背景。在背景显示设备从竖直取向过渡到水平取向的节段中，背景显示设备也可以是拱形和/或弯曲的。尤其是在由多个面板组装背景显示设备时，面板可以组装以形成不同的并且例如拱顶状的几何形状，从而为虚拟图像记录工作室中的记录提供期望环境。此外，在一些实施例中，可以规定，背景显示设备分段布置在虚拟图像记录工作室的地板上。在此类节段中，背景显示设备尤其是也可以在水平取向上延伸。

在一些实施例中，背景显示设备还可被配置为照亮真实对象。除了虚拟图像记录工作室的其他照亮之外，该背景显示设备尤其是可以用于照亮真实对象。例如，由此可以实现当照亮源(例如路灯)被包括在虚拟背景中时真实对象投射出预期的阴影，其中来自真实路灯对预期的真实对象的照亮开始于虚拟背景的路灯的显示的展示。然而，背景显示设备也可以被配置为分段发光以照亮场景并且可以所谓的充当聚光灯，同时背景显示设备可以在其他节段处显示虚拟背景的展示。

在一些实施例中，背景显示设备可以被配置为在记录期间及时改变虚拟背景的展示。因此，在虚拟背景中发生的事件尤其是可以在相机记录期间由背景显示设备直接显示，使得与例如在绿屏记录的情况下不同，演员可以对这些事件做出反应并且可以相应地调整表演以适应它们。因此，背景显示设备尤其是可以被配置为在相机记录期间显示可以由相机直接记录的电影序列。因此不再需要随后将相机的记录与提供的背景叠加。

在一些实施例中，第一控制单元可以被配置为将虚拟背景缩放到有源照亮装置。

例如，第一控制单元生成的虚拟背景可以包括与虚拟背景相对应的真实背景的物体(例如由虚拟背景展示的风景的物体)的位置和/或大小。在一方面，必须因此将此类三维风景投影到有源照亮装置上，并且例如投影到图像元素的二维布置上。在另一方面，可能附加地需要到背景显示设备(其与虚拟背景中的物体的大小相比较小)和/或至少一个面板的缩放。在这方面，例如，第一控制单元可以被配置为首先将生成的虚拟背景(特别是三维虚拟背景)投影到有源照亮装置的图像元素的布置上，以便然后将所确定的投影缩放到背景显示设备和/或有源照亮装置的尺寸。随即，第一控制单元可以被配置为基于虚拟背景的经缩放的投影为图像元素和/或虚拟背景的展示的相应节段生成相应图像信息，以将以这种方式处理的图像数据传输到第二控制单元。

此外可以规定，第一控制单元被配置为将所确定的投影映射到有源照亮装置的图像元素的空间分辨率上，从而为单独的图像元素和/或图像元素的组生成相应图像信息。第一控制单元还可以被配置为考虑例如图像元素的布置的不同空间分辨率，使得第一控制单元可以与不同的面板和/或有源照亮装置兼容。

在一些实施例中，至少一个第二控制单元可以被配置为将关于背景显示设备的面板或多个面板的几何形状和/或布置的信息传输到第一控制单元。此外，第一控制单元可以被配置为根据信息适应性调整虚拟背景的所确定的投影的至少一个节段。

例如，至少一个第二控制单元可以被配置为将关于至少一个面板的尺寸、关于至少一个面板在空间中的位置和/或至少一个面板的取向(例如至少一个面板关于竖直的倾斜度)的信息传输到第一控制单元。第一控制单元可以被配置为考虑所传输的信息，以例如将虚拟背景的所确定的投影缩放到至少一个面板的尺寸。此外，第一控制单元可以被配置为在确定投影时考虑至少一个面板的倾斜度。面板或多个面板的图像元素的布置和/或数量也可以作为关于至少一个面板的几何形状的信息从至少一个第二控制单元可传输到第一控制单元，使得当确定投影时和/或当缩放虚拟背景时，第一控制单元尤其是可以考虑至少一个面板的分辨率。

此外，特别是在其中有源照亮装置包括多个面板的背景显示设备的实施例中，第一控制单元可以被配置为根据面板的布置来确定要在单独的面板处显示的相应节段并且将它们传输到与面板相关联的至少一个第二控制单元和/或相应第二控制单元。下面还将更详细地解释具有多个面板的背景显示设备的实施例。由于传输关于特别是此类多个面板的布置的信息，例如可以实现，在顶部处布置的面板处也显示所确定的投影中的上部节段，而在位于在顶部处布置的面板下方的下部面板处可以显示投影中的在上部节段下面邻接的下部节段。由于此类信息传输，尤其是可以实现，第一控制单元可以灵活地与不同的有源照亮装置结合使用，因为关于有源照亮装置的面板的改变的布置和/或数量的信息可以从至少一个第二控制单元传输到第一控制单元，并且可以由后者在确定至少一个节段时考虑。

为了实现将信息从至少一个第二控制单元传输到第一控制单元，至少一个第二控制单元尤其是可以在网络中链接到第一控制单元。与有源照亮装置的相应面板相关联的多个第二控制单元尤其是可以经由网络链接到第一控制单元，以例如能够将关于多个面板的布置和/或取向和/或几何形状和/或有源照亮装置的面板的数量的信息传输到第一控制单元。此类网络内的通信可以根据数据总线协议进行。

如已经解释的，经由此类到网络的链接，第一控制单元可以灵活地用于控制不同的和/或可适应的有源照亮装置，因为相应有源照亮装置的面板的相应当前数量和/或布置可以由第一控制单元考虑。有源照亮装置的适应可以例如包括添加或移除面板。第一控制单元可以被配置为例如基于相应IP地址自动识别网络中的相应第二控制单元的存在。由此可以简化背景显示设备的控制设备的配置，即，通过由于第二控制单元到网络的连接而自动识别相关联的第二控制单元(相应面板与其相关联)。

此外，还可以将第一控制单元(至少部分地)布置在外部数据中心中以能够访问此类数据中心的能力，但是将第一控制单元经由网络连接链接到至少一个第二控制单元。此类链接可以首先实现投影的至少一个节段从外部布置的第一控制单元到可以布置在虚拟图像记录工作室中的至少一个第二控制单元的传输。如果需要，上述信息还可以从至少一个第二控制单元传输到外部布置的第一控制单元，使得外部控制单元可以根据有源照亮装置的具体设计灵活地确定投影和/或至少一个节段。因此，将生成虚拟背景和确定到有源照亮装置上的投影的功能集中到单个第一控制单元中尤其是还实现基于云的解决方案，其中可以利用外部能力来执行这些计算密集型功能。由于关于有源照亮装置的至少一个面板(特别是多个面板)的布置和/或几何形状的信息的传输，布置在外部数据中心中的第一控制单元还可以用于控制基本上任何设计的有源照亮装置。

此外，在一些实施例中，第一控制单元可以被配置为将虚拟背景映射到有源照亮装置的颜色空间上。例如，有源照亮装置可以包括多个发光二极管，这些发光二极管被分组成发光二极管的相应组。这些组中的每一个尤其是可以包括发射绿光的发光二极管、发射红光的发光二极管和发射蓝光的发光二极管，使得可以通过对发光二极管的相应组的发光二极管和/或混色器的适当控制由该组发光二极管在具体颜色空间中发射光。因此，第一控制单元例如可以被配置为将被包括在虚拟背景中的颜色映射到可以由图像元素生成的此类颜色空间上，以能够为图像元素生成对应的图像信息。第一控制单元尤其是可以再次被配置为首先确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影，以便然后将该投影成像到背景显示设备的有源照亮装置的颜色空间上。至少一个第二控制单元还可以被配置为将关于有源照亮装置的颜色空间的信息传输到第一控制单元。

在一些实施例中，第一控制单元可以被配置为经由以太网连接与至少一个第二控制单元通信。

此类以太网连接尤其是可以使得能够以基本上任何数据速率将基本上任何文件格式从第一控制单元传输到至少一个第二控制单元。此外，除了展示虚拟背景的投影的数据之外，例如可以基于PTP(位置时间协议)生成的时间信息例如也可以经由以太网连接传输。这尤其是可以在背景显示设备包括多个面板并且虚拟背景的展示的相应节段将同时在面板处显示和/或改变的情况下提供。例如，可以规定，背景显示设备被配置为及时改变虚拟背景的显示的展示，使得除了要在多个面板中的一个处显示的相应节段之外，通过传输时间戳或时间信息，可以实现所有面板同时更新虚拟背景的展示的相应节段。此外，数据(例如面板的状态信息或位置信息)也可以经由以太网连接从第二控制单元传输到第一控制单元，第一控制单元可以在生成虚拟背景时和/或在确定到背景显示设备的有源照亮装置上的投影时考虑该数据。

此外，以太网通常被集成到标准化系统中，例如，使得第一控制单元也可以重新定位到外部数据中心，以能够使用对应的计算能力，例如，这些计算能力在虚拟图像记录工作室中不容易获得。基于信号传输的当前可能性，可以在经由以太网连接的通信上实现第一控制单元的此类外部布置，而不会使背景显示设备的控制减慢超过可接受的水平。此外，如下文更详细解释的，可以规定，将虚拟背景地展示的单独的节段仅以压缩形式从第一控制单元传输到至少一个第二控制单元，由此甚至可以进一步降低任何延迟。

在一些实施例中，背景显示设备可以具有用于接收关于相关联相机的成像窗口的信息的接口，其中第一控制单元可以被配置为根据关于相机的成像窗口的信息来确定所确定的投影的至少一个节段并将所确定的投影的所述至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。

相机的此类成像窗口尤其是也可以称为相关联的相机的截头锥体或观察金字塔，并且尤其是可以尤其是在具体时刻并且根据相机的取向和/或设置确定背景显示设备和/或有源照亮装置的哪个部分被相机捕获。为此目的，关于相机的成像窗口的信息尤其是可以包括其在背景显示设备的区域中的位置和/或大小。

例如，第一控制单元可以被配置为基于关于相关联的相机的成像窗口的信息来确定所确定的投影的至少一个节段是否被相机成像并且可以在由相机生成的图像中看到。在这种情况下，第一控制单元可以被配置为尤其是以尽可能高的分辨率将至少一个节段传输到第二控制单元，以确保虚拟背景的展示可以由相机以最好的方式成像。相比之下，如果至少一个节段位于相机的成像窗口外部，例如，在背景显示设备上仅以降低的分辨率显示该节段就足矣，使得第一控制单元可以例如以降低的分辨率传输至少一个节段，并且由此可以将对应的图像数据以压缩形式传输到第二控制单元。由此也可以最小化要传输的数据量并且可以加速背景显示设备的控制。

在一些实施例中，在至少一个节段位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元可以被配置为将所确定的投影的至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。此外，在此类实施例中，在至少一个节段没有位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元可以被配置为在向至少一个第二控制单元传输之前改变至少一个节段，或者可以被配置为不将至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。

第一控制单元尤其是可以被配置为根据至少一个面板是否位于相关联的相机的成像窗口中而将至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。尤其是，如果背景显示设备具有多个面板和与相应面板相关联的多个第二控制单元，则所确定的投影的相应节段可以选择性地传输到相应第二控制单元，即根据所确定的投影的相应面板或对应的节段是否位于相关联的相机的成像窗口中。这将在下面更详细地解释。

因此可以规定，仅在至少一个节段也由相关联的相机成像的情况下，将该至少一个节段不变地并且尤其是以最大分辨率传输到该至少一个第二控制单元。相比之下，如果虚拟背景的展示的至少一个节段和/或显示该节段所处的相应面板没有位于相关联的相机的成像窗口中，则对应于该节段的图像数据例如可以以压缩形式和/或以降低的分辨率传输到第二控制单元，或者该节段不能传输到第二控制单元。尤其是，在一些实施例中，只有位于相机的成像窗口中的有源照亮装置的图像元素和/或那些面板因此可以在背景显示设备处被控制。这尤其是能够降低与将图像数据从第一控制单元传输到第二控制单元相关的要传输的数据量。

此外，在一些实施例中，在至少一个面板没有位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元可以被配置为将照亮命令传输到至少一个第二控制单元，其中至少一个第二控制单元可以被配置为响应于照亮命令而控制有源照亮装置以照亮真实对象。

在由多个面板和与相应面板相关联的多个第二控制单元形成的背景显示设备中，在相应面板没有位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元尤其是可以被配置为将此类照亮命令传输到多个第二控制单元中的至少一个。因此，多个第二控制单元中的接收照亮命令的第二控制单元可以配置为控制相应面板的图像元素以执行照亮命令。

如已经解释的，除了显示虚拟背景的展示之外，背景显示设备还可以被配置为照亮真实对象和/或支持虚拟图像记录工作室的其他照亮。由于照亮命令的传输，因此例如可以实现位于相机的成像窗口外部的虚拟背景的展示的节段和/或面板可以继续用于照亮真实对象，但是不必传输虚拟背景的展示或投影的相应相关联的节段的总图像数据。由此也可以加速背景显示设备的控制，并且可以降低要传输的数据量。

在一些实施例中，在至少一个面板和/或至少一个节段没有位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元可以被配置为将至少一个节段以压缩形式、特别是以降低的分辨率传输到至少一个第二控制单元。

在至少一个节段没有位于相关联的相机的成像窗口中的情况下，第一控制单元尤其是可以被配置为将至少一个节段以降低的空间分辨率传输到至少一个第二控制单元。在这方面，如果该节段没有被相机成像在虚拟背景的展示的随后的图像中并且仅用于照亮真实对象，则第一控制单元还可以例如被配置为将至少一个节段(而不是具体照亮命令)以压缩形式传输到第二控制单元。

在以降低的分辨率显示至少一个节段方面，在对应的面板处尤其是也可以生成具有与以最大分辨率显示节段类似的亮度和/或颜色分布的光，使得对真实对象的照亮不必由于至少一个节段的仅压缩传输而发生显着改变。因此，先前在相机的图像中仍然可见并且可以被虚拟背景包围的街道照明例如可以不再直接成像在随后的图像中，其中在不再位于相机的成像窗口中的面板处的街道照明的模糊但不完全阻止的显示可以使得真实对象在随后的图像中仍然能够被照亮，诸如从先前成像的街道灯的布置中所预期的那样。在移动图像记录的情况下，这尤其是可以是相关的。由于位于相机的成像窗口外部的虚拟背景的展示的节段的此类不太高的分辨率和/或模糊的显示，因此可以实现真实对象的真实或预期照亮，然而，其中数据可以以压缩形式从第一控制单元传输到第二控制单元，并且由此可以加速背景显示设备的控制。

第一控制单元尤其是可以被配置为生成及时改变的虚拟背景和/或确定虚拟背景到有源照亮装置上的时变投影并将它们转发到第二控制单元。例如，这可以使得能够通过背景显示设备显示虚拟背景中的移动。此外，第一控制单元可以被配置为在将至少一个节段传输到第二控制单元时实时考虑相机的成像窗口，使得例如可以实时考虑由于相机摇动引起的方位改变的成像窗口，以不将在随后的图像中不再位于相机的成像窗口中的节段传输到至少一个第二控制单元或仅以修改的形式传输所述节段。

在一些实施例中，第一控制单元可以连接到存储器，虚拟背景的模型被存储在该存储器中。第一控制单元可以被配置为基于模型生成虚拟背景。

第一控制单元例如可以被配置为3D计算机和/或包括能够基于模型生成三维虚拟背景的对应的模块。例如，第一控制单元可以为此目的使用游戏引擎，以(类似于在计算机游戏中根据玩家的位置)根据相机在虚拟图像记录工作室中的位置生成特别是三维的相应虚拟背景。为此目的，第一控制单元例如可以访问一个或多个数据库，该数据库可以存储在存储器中并且例如可以根据相机的位置包括虚拟背景的相应模型。例如，存储器可以被配置为半导体存储器。

在一些实施例中，第一控制单元还可以具有读入设备，该读入设备被配置为将虚拟背景或虚拟背景的一部分作为外部文件读入。例如，此类读入设备可以被配置为DVD播放器，以能够读入存储在DVD上的移动图像序列并将其用作虚拟背景。然而，读入设备也可以由其他连接形成，以能够将外部数据传输到第一控制单元，第一控制单元可以基于此生成虚拟背景。为此目的，尤其是可以考虑串行数据端口，例如USB(通用串行总线)端口。

在一些实施例中，至少一个第二控制单元可以被配置为单独地和/或按相邻图像元素的组控制多个图像元素中的至少一部分。

例如，至少一个控制单元可以被配置为直接控制多个图像元素的至少一部分，以例如控制相应图像元素的颜色和/或亮度。然而，也可以规定，可以由至少一个第二控制单元直接控制的相应第三控制单元与一组图像元素相关联，以根据由第二控制单元传输的命令和/或信息直接控制相应相关联的图像元素。相应第三控制单元可以与第一控制单元和(一个或多个)第二控制单元分开地形成，即形成为单独的物理单元。

在一些实施例中，控制设备可以包括多个第三控制单元，并且图像元素可以被划分为多组图像元素，其中多组图像元素中的每一个可以与相应第三控制单元相关联。至少一个第二控制单元可以被配置为单独地控制组中的每个图像元素或经由相应相关联的第三控制单元控制图像元素的组。

例如，图像元素可以由发光二极管形成，并且多个第三控制单元可以被配置为LED驱动器和/或驱动器芯片。也可以规定，可以形成面板控件的相应第二控制单元与背景显示设备包括的至少一个面板或多个面板中的每一个相关联。与相应面板相关联的第二控制单元可以与多个第三控制单元通信，经由这些第三控制单元可以可控制布置在面板处的图像元素。在这方面，第一控制单元可以说是形成用于整个背景显示设备的中央控制器，以生成虚拟背景并将其投影到背景显示设备或有源照亮装置上，其中至少一个第二控制单元和/或多个第二控制单元可以被配置为控制背景显示设备的相应区域，并且特别是背景显示设备的相应面板。因此，虚拟背景的展示的相应节段(并且特别是由第一控制单元生成的投影的相应节段)例如可以被传输到相应第二控制单元，其中第二控制单元可以随即控制面板的相关联的第三个控制单元以显示虚拟背景的展示的节段。

在一些实施例中，有源照亮装置可以包括多个面板，其中多个面板中的每一个可以与相应第二控制单元相关联。第一控制单元可以被配置为将所确定的投影的相应节段传输到多个第二控制单元中的每一个，并且多个第二控制单元可以被配置为控制相关联的面板的图像元素以显示虚拟背景的所确定的投影的相应节段。因此，有源照亮装置尤其是可以由多个面板组装。

在一些实施例中，多个第二控制单元可以被配置为将关于相关联的面板的几何形状和/或布置的相应信息传输到第一控制单元，并且第一控制单元可以被配置为根据信息适应性调整相应节段。如已经解释的，例如，第一控制单元可以被配置为根据相关联的面板的尺寸和/或其在空间中的布置来适应性调整相应节段，使得尤其是，在虚拟背景的所确定的投影中在彼此的上方设置的节段也可以传输到在彼此的上方布置的面板的第二控制单元。由于此类信息传输，第一控制单元尤其是可以灵活地与不同配置的或可适配的有源照亮装置一起使用。例如，可以进行对有源照亮装置的具体配置适应性调整的在多个面板之间进行的所确定的投影的划分，特别是关于面板的数量和布置。为此目的，多个第二控制单元尤其是还可以经由网络链接到第一控制单元。

此外，在一些实施例中，第一控制单元可以被配置为将具有公共时间戳的相应节段传输到多个第二控制单元，其中多个第二控制单元可以被配置为控制多个面板的图像元素以在由时间戳定义的时间点处显示相应区段。

在由与相应第二控制单元相关联的多个面板进行虚拟背景的展示的情况下，虚拟背景的投影的相应节段可以从第一控制单元传输到多个第二控制单元中的每一个。在这方面，第一控制单元可以将投影分布到不同的面板，使得虚拟背景的整个展示最终可以共同显示在面板处。为了实现在公共时间点处在整个背景显示设备上显示和/或改变展示，还可以将时间戳与投影的相应节段的相应图像数据一起传输，以能够同步在多个面板处对展示的相应节段的显示。如已经解释的，PTP(精确时间协议)尤其是可以用于此目的，其中，为了将投影的图像数据从第一控制单元传输到多个第二控制单元和传输此类时间戳这两者，已经提到的以太网连接尤其是可以被提供在第一控制单元和多个第二控制单元之间。多个第二控制单元还可以经由网络链接到第一控制单元以使得能够执行此类协议。

在一些实施例中，多个第二控制单元可以被配置为将相应相关联的面板的校准数据传输到第一控制单元，其中第一控制单元可以被配置为根据接收到的校准数据确定虚拟背景的投影。例如，此类校准数据也可以经由以太网连接可传输。

例如，校准数据可以是光电转换函数(OECR)的特性曲线、关于虚拟背景的展示的任何视角依赖性、由第二控制单元控制的相应面板的图像元素的发射光谱、相应面板的图像元素的布局和/或布置，或图像元素的网格。此外，面板的相应倾斜度和/或面板的位置可以经由校准数据可传输到第一控制单元。第一控制单元尤其是可以被配置为在将虚拟背景投影到有源照亮装置上时考虑相应面板在空间中的此类取向。

在一些实施例中，多个面板中的每一个可以形成为矩形并且没有边缘，其中多个面板可以布置成二维矩阵。多个面板尤其是可以形成为正方形。由于多个面板的无边缘设计，尤其是可以实现虚拟背景的展示也可以在不同面板之间的过渡处连续显示。

本发明还涉及一种用于虚拟图像记录工作室的记录系统，其包括特别是如本文所公开的相机和背景显示设备，其中背景显示设备被配置为在真实对象的后面显示虚拟背景的展示，以用于由相机记录。背景显示设备具有有源照亮装置，该有源照亮装置包括具有多个图像元素的多个面板，并且相机被配置为将关于成像窗口的信息传输到背景显示设备的接口。背景显示设备还被配置为根据关于成像窗口的所传输的信息选择性地控制面板以显示虚拟背景的展示。

本发明还涉及一种用于虚拟图像记录工作室的背景显示设备，该背景显示设备被配置为在真实对象的后面显示虚拟背景的展示，以用于由相关联的相机记录。背景显示设备具有有源照亮装置，该有源照亮装置包括具有多个图像元素的多个面板。背景显示设备具有用于接收关于相关联的相机的成像窗口的信息的接口。背景显示设备还被配置为根据关于成像窗口的接收到的信息选择性地控制面板以显示虚拟背景的展示。

在本发明的这两个方面中，所解释的划分为单个第一控制单元和至少一个第二控制单元不是绝对必要的。然而，背景显示设备例如可以被配置为具有形成图像元素的多个发光二极管的LED墙。

在本发明的这两个方面中，如上文已经解释的，背景显示设备尤其是可以被配置为控制有源照亮装置的没有位于相机的成像窗口中的相应区域，以仅以降低的空间分辨率显示虚拟背景的展示和/或仅照亮真实对象和/或将其设置为非活动状态。因此，要传输到背景显示设备的数据量尤其是可以限于也由相关联的相机实际成像的和/或照亮真实对象所需的那些数据。虚拟背景的展示的适应性调整或图像元素的控制尤其是还可以实时发生，使得例如图像元素的控制可以根据相机移动而变化。在一些实施例中，背景显示设备还可以被配置为在位于成像窗口外部的面板处不显示虚拟背景的展示，或者在位于成像窗口外部的面板处以降低的分辨率显示虚拟背景的所述展示。

本发明还涉及一种由背景显示设备显示虚拟背景的展示以用于由虚拟图像记录工作室中的相机记录的方法，该背景显示设备特别是如本文所公开的背景显示设备。背景显示设备具有有源照亮装置，该有源照亮装置包括具有多个图像元素的至少一个面板。在该方法中，通过单个第一控制单元，生成虚拟背景；确定虚拟背景到有源照亮装置上的投影；将所确定的投影的至少一个节段传输到至少一个第二控制单元。此外，有源照亮装置由至少一个第二控制单元控制，以显示虚拟背景的所确定的投影的至少一个节段。

如已经解释的，在此类方法中，单个第一控制单元可以既用于生成虚拟背景(特别是三维虚拟背景)，又用于将其投影到有源照亮装置和/或有源照亮装置的至少一个面板上。因此，最初生成的虚拟背景尤其是不必从3D计算机传输到背景显示设备的中央控件，随即中央控件首先必须处理接收到的虚拟背景或对应的数据，以能够创建投影。相反，在该方法中，从生成虚拟背景直到传输展示在背景显示设备上的虚拟背景的展示的图像数据的所有步骤都可以由第一控制单元执行。

附图说明

下面将参考实施例和附图仅通过示例来解释本发明。

示出了：

图1是用于图像记录工作室的记录系统的示意性展示，该记录系统具有用于显示虚拟背景的展示的背景显示设备并且具有相机；

图2是用于在图像记录工作室中进行记录而提供的相机的示意性展示；

图3是背景显示设备的常规控制设备的示意图示；

图4是背景显示设备的控制设备的另一示意图示；并且

图5A到图5C是记录系统的相应示意性展示，用于图示在背景显示设备的控制中考虑相机的成像窗口。

具体实施方式

图1示意性地示出了虚拟图像记录工作室13，其中特别是移动图像记录和/或照片记录的形式的场景可以由相关联的相机23记录。相机23可以例如被设计为移动图像相机，以进行移动图像记录，该移动图像记录可以被存储为由相机23生成的一系列图像。为此目的，相机23具有透镜59，该透镜59尤其是可以设计为可互换的透镜并且可以选择性地连接到相机23的外壳。因此，可以始终使用针对图像记录工作室13中的环境进行了最佳调整的相应透镜59，以能够生成最佳可能记录。包括多个光敏传感器元件的图像传感器尤其是可以布置在相机23的外壳中，经由光阑的光阑孔口进入的光可以通过透镜系统或至少一个透镜引导到传感器元件上以生成图像(参见图2)。

此外，具有背景显示设备15的背景显示系统11布置在图像记录工作室13中，并且与相机23一起形成记录系统10。背景显示设备15包括被配置为LED墙33的有源照亮装置31并且被配置为显示虚拟背景21的展示19以供相机23记录。为此目的，照亮装置31或LED墙33具有被布置成以二维布置彼此靠近的多个有源照亮图像元素35。例如，图像元素35可以被配置为单独可控的发光二极管44或单独可控的发光二极管单元，其中每个此类发光二极管单元可以包括多个发光二极管44，特别是三个发光二极管44。尤其是可以规定，图像元素35被配置为具有三个相应发光二极管44的发光二极管单元，其中三个发光二极管44中的一个可以发射红光，一个发光二极管44可以发射绿光，并且一个发光二极管44可以发射蓝光。发光二极管单元还可以包括混色器，以能够通过对发光二极管单元的发光二极管44的相应单独控制来设置由图像元素35发射的相应颜色和/或亮度。发光二极管44可以例如被配置为LED或有机发光二极管44或OLED。通过后方投影生成展示的用于显示虚拟背景的展示的背景显示设备通常也可以用在图像记录工作室13中。

背景显示设备15还包括多个面板41。相应多个有源照亮图像元素35被布置在多个面板41的每个面板41处，使得在面板41中的每一个处可以显示虚拟背景21的展示19的节段。面板41特别是矩形和/或正方形并且形成为没有边缘，使得虚拟背景21的展示19也可以被显示而在面板41之间的过渡处没有可见中断。面板41还以二维矩阵布置以形成背景显示设备15。在这方面，在所示实施例中，有源照亮装置31包括多个面板41。

虚拟背景21的展示19在这里反映了例如具有物体91、92、93和94、三棵树和路径的三维场景43，其可以通过适当控制图像元素35来生成，尤其是通过适当设置它们的相应颜色和亮度来生成。三维场景43被投影到照亮装置31的图像元素35的基本二维布置上，其中，尤其是，物体91、92和93出现在距照亮装置31或背景显示设备11的不同距离处，以重建对应于虚拟背景21的真实背景的三维度。

尤其是，通过背景显示设备15的虚拟背景21的展示19用于生成用于记录真实对象17(例如演员)的背景，在真实对象17的前面可以进行记录或可以播放电影场景。结果，基本上任何类型的风景、空间或环境都可以在图像记录工作室13中创建，(例如用于电影的)场景将在其前面或其中拍摄。此外，通过图像元素35的时变控制，可以示出虚拟背景21中的移动，例如经过的汽车，与绿屏前面的场景相比，演员17可以以简单和改善的方式对其做出反应。

背景显示设备15在此基本上在竖直方向上延伸，使得演员17可以在虚拟背景21的前面移动。然而，为了能够更广泛地描绘虚拟背景21，背景显示设备15也可以在演员17周围或上方延伸，其中，演员17上方的背景显示设备15可以展现特别是水平取向。为了能够围绕演员17或生成从所示竖直取向到水平取向的过渡，背景显示设备15或照亮装置31或LED墙33也可以至少部分地拱形或弯曲。

除了展示虚拟背景21之外，背景显示设备15还可以用于照亮真实对象17，并且因此便于例如为图像记录工作室13的进一步工作室照明。此外，通过由背景显示设备15照亮真实对象17，真实对象17或演员17与虚拟背景21中存在的光源(例如灯笼或灯)的交互可以被改善，因为真实对象17投射出由相机23生成的图像中可见的对应于光照条件的阴影。

为了能够生成虚拟背景21的展示19并控制图像元素35以显示该展示，背景显示设备15具有连接到存储器39的控制设备37。虚拟背景21的模型尤其是可以存储在存储器39中，使得控制设备可以基于模型生成虚拟背景21。此外，控制设备37可以被配置为将虚拟背景21投影到背景显示设备15上，特别是图像元素35的二维布置。

图2示意性地示出了相关联的相机的可能实施例。相机23具有相机主体53，透镜59紧固到该相机主体53。透镜59尤其是可以被配置为可互换透镜，使得可以选择性地将各种配置的透镜59连接到相机主体53，并且总是可以选择对相应记录最佳的透镜59。透镜59具有三个透镜环81，通过它们可以设置透镜59的相应参数。例如，聚焦距离、焦距长度、变焦因子和/或光圈孔径(特别是可变光圈的孔径)可以通过旋转透镜环81中的相应一个来设置或适应性调整。相机23尤其是可以被配置为电影图片相机或移动图像相机，以能够连续生成可以例如作为电影播放的图像序列73。

为了能够调整透镜环81，透镜环驱动单元85经由保持杆87连接到相机主体53，并且针对透镜环81中的每一个包括相应透镜设置马达83。透镜环81可以由这些透镜设置马达83旋转，并且因此可以对透镜59进行调整。尤其是，可以远程致动透镜环驱动单元85，使得可以远程设置或改变所述透镜参数。

在相机主体53处，布置了另外的显示设备49，经由该显示设备49可以向用户显示关于相机23的设置的信息。显示设备49尤其是可以是显示器。相机23还具有布置在相机主体53处的输入设备51，并且用户可以经由输入设备51对相机23进行设置。相机23的曝光时间尤其是可以在输入设备51处可设置，其中连接到输入设备51的控制设备25可以被配置为根据输入的曝光时间来控制相机23。显示设备49和输入设备51尤其是可以由触摸屏形成，经由该触摸屏既可以向用户显示信息又可以接收用户输入。

为了生成通过透镜59的入射光的图像，相机23还包括布置在相机主体53内的图像传感器1。该图像传感器1可以基于例如CMOS技术或CCD技术来配置并且包括可以布置成多个行和列的多个光敏传感器元件。此外，相机23具有读出电路97，该读出电路97被配置为读出、处理和数字化相应传感器元件的信号并且将它们输出到信号输出端99或经由信号输出端99输出。为此目的，读出电路97尤其是可以包括放大器、多路复用器、模数转换器、缓冲存储器和/或微控制器。最终，相机23可以因此生成图像数据集B，其对应于该图像或相机23视场的图像，并且图像数据集B可以经由信号输出端99输出。为了检查相机23的视场并且能够将相机23对准到相应图像节段上，相机主体53上还布置有取景器79，摄影师可以通过该取景器观看。此外，控制设备25连接到存储器47并且可以例如被配置为将图像数据集B选择性地写入存储器47或经由信号输出端99输出。

背景显示设备15还具有接口103，并且相机23具有接口101，经由这些接口，信息I尤其是可以从相机23可传输到背景显示设备15。背景显示设备15的控制设备37尤其是可以被配置为根据从相机23接收到的信息I来控制有源照亮装置31，如下面更详细地解释的。

图3示出了此类背景显示设备15的常规控制设备37的示意图示。在此类控制设备37中，通常提供连接到存储器39的3D计算机63。虚拟背景21的模型M例如可以存储在存储器39中，并且3D计算机可以被配置为基于模型M生成虚拟背景21。例如，图3所示的虚拟背景21由三维山地风景形成，使得3D计算机63可以生成定义在三维坐标系x、y和z中的虚拟背景21。

随即，在借助于图3图示的控制设备37中，规定3D计算机63将生成的虚拟背景21传输到背景显示设备15的中央控件64。中央控件64尤其是可以被配置为从3D计算机63接收虚拟背景21或展示虚拟背景21的数据，以读出并处理该数据，以基于接收到的虚拟背景21确定虚拟背景21到有源照亮装置31上的投影P。中央控件64因此尤其是可以确定展示虚拟背景21到有源照亮装置31上的投影P的图像数据。

如已经解释的，背景显示设备15尤其是可以包括多个面板41，在多个面板41处以二维布置来布置相应多个图像元素35，这些图像元素35尤其是可以被配置为发光二极管44。借助于图3图示的控制设备37针对这些面板41中的每一个包括相应面板控件66，该面板控件66也可以被称为面板控制器。背景显示设备15的中央控件64可以被配置为确定要在单独的面板41处显示的虚拟背景21的投影P的相应节段P1和P2，并将它们传输到面板41的相应面板控件66。面板控件66可以再次连接到相应图像元素驱动器68，其中图像元素驱动器68中的每一个可以被配置为控制相关联的面板41的相应图像元素35或一组图像元素35。经由图像元素驱动器68，要由相应图像元素35显示的投影P的像素的相应图像信息(例如亮度和/或颜色)例如可以被传输到图像元素35，以能够控制面板的图像元素35以显示投影P的相应节段P1或P2。由于单独的面板连结在一起，因此虚拟背景21的整个展示19最终可以显示在背景显示设备15上。

然而，由此类控制设备37对背景显示设备15的控制可能不期望地复杂化，因为例如，由3D计算机63生成的虚拟背景21首先必须被组装以形成数据集并且传输到中央控件64，然后，例如，中央控件64首先必须对接收到的数据进行解码，以能够确定投影P。此外，3D计算机63以与控制设备37的其他部件基本分离的方式操作，这可能导致在从虚拟背景21的生成开始直到在背景显示设备15上对虚拟背景21的展示19的显示的整体混乱数据传输。因此，虚拟背景21的展示19中的任何错误可能难以追踪并且相应地难以纠正。

为了解决这些问题，可以为背景显示设备15提供借助于图4图示的控制设备37。该控制设备37具有连接到存储器39的单个第一控制单元61。此外，第一控制单元61被配置为既尤其是基于模型M来生成虚拟背景21，又确定虚拟背景21到背景显示设备15的有源照亮装置31上的投影P。此外，第一控制单元61被配置为将节段P1和P2传输到与面板41相关联的相应第二控制单元65，在该面板41处将显示虚拟背景21到有源照亮装置31上的投影P的节段P1和P2。在这方面，第二控制单元65尤其是可以展示面板控件或面板控制器，然而，面板控件或面板控制器也被配置为执行3D计算机63的功能以用于生成虚拟背景21。

由于控制设备37具有单个第一控制单元61，因此第一控制单元61尤其是可以形成单个封闭单元。第一控制单元61通常可以由单个硬件部件和/或由容纳在单个公共外壳中的多个硬件部件形成。例如，第一控制单元可以包括一个或多个微控制器和/或一个或多个CPU(中央处理单元)，然而，其中这些微控制器和/或CPU可以被公共外壳容纳。

因此，以这种方式配置的控制设备37使得可以在单个第一控制单元61中组合生成虚拟背景21和将虚拟背景21投影到背景显示设备15的有源照亮装置31上的功能。在这方面，虚拟背景21不必从3D计算机63传输到背景显示设备15(图3)的中央控件64，该中央控件64首先必须按顺序处理虚拟背景21或展示它的数据，然后以能够确定投影P。通过将这些处理步骤组合到单个第一控制单元61(图4)中，尤其是可以最小化所需的数据传输，这可以实现背景显示设备15的更快和更简单的控制。此外，虚拟背景21的生成以及虚拟背景21到有源照亮装置31上的投影P的确定可以通过在单个第一控制单元61中执行必要的计算步骤来精确地相互协调，使得也可以更容易地追踪虚拟背景21的展示19中可能出现的错误。将生成虚拟背景21和确定投影P的功能集中到单个第一控制单元61中还使得可以将这些计算密集型功能重新定位到外部数据中心并利用其能力。为此目的，第二控制单元65尤其是可以经由网络链接到第一控制单元61。

第二控制单元65和第一控制单元61通常可以经由网络(以有线或无线方式)彼此链接。可以为此类网络提供直接或间接连接到第二控制单元65和第一控制单元61的单独的路由器(图4中未示出)。第一控制单元61可以被配置为识别相应第二控制单元65的存在，以使得能够从具有第二控制单元65的多个面板41对系统进行自动基本配置。例如，可以基于第二控制单元65在网络内的单独的地址进行对网络中的第二控制单元65的识别。

除了仅确定在背景显示设备15的有源照亮装置31上的投影P之外，第一控制单元61还可以被配置为缩放到有源照亮装置31和/或背景显示设备15上的投影P。例如，可以将对应的长度和/或大小比例存储在模型39中，并相应地存储在由第一控制单元61生成的真实风景的虚拟背景21中，使得它们也可以依然被包含在投影P中。为了能够在背景显示设备15上显示虚拟背景21的展示19，因此第一控制单元61可以将所确定的投影P缩放到背景显示设备和/或有源照亮装置31的尺寸。

控制单元61还可以被配置为将虚拟背景21的投影P映射到有源照亮装置31的颜色空间上。总体而言，第一控制单元61因此可以被配置为生成虚拟背景21，并且特别是在确定投影P的过程中对其进行处理，使得可以直接进行虚拟背景21的展示19和背景显示设备15的显示。因此，第一控制单元61还可以被配置为通过确定并传输相应节段P1和P2来在多个面板41之间划分投影。

第二控制单元65还可以被配置为将关于相应相关联的面板41的布置和/或几何形状的信息C传输到第一控制单元61。第一控制单元61可以被配置为根据该信息C适应性调整要传输到相应第二控制单元65的节段P1或P2。单独的面板41相对于彼此布置的方式尤其是可以经由信息C传送到第一控制单元61，使得投影P的节段P1和P2可以正确地传输到彼此相邻布置的面板41的第二控制单元65。此外，由于此类信息C的传输，第一控制单元61可以灵活地与各种有源照亮装置31一起使用，因为例如，第一控制单元61可以考虑虚拟背景21要投影到的面板41的当前数量和/或当前布置。虚拟背景21的投影P由此可以由第一控制单元61相应地确定并分配给面板41。这尤其是还能够实现背景显示设备15的基于云的控制。

作为基于模型M生成虚拟背景21的替代方案，也可以规定，第一控制单元61经由读入设备71接收虚拟背景21。例如，读入设备71可以被配置为DVD播放器，使得第一控制单元61可以例如接收作为虚拟背景21的移动图像序列并且可以将其投影到有源照亮装置31上以使得能够在背景显示设备15上显示虚拟背景21的展示19。

为了能够将节段P1和P2传输到第二控制单元65，第一控制单元61经由以太网连接69连接到第二控制单元65。这尤其是可以使得能够以基本上任何格式(例如由第二控制单元65请求的)传输节段P1和P2或对应的图像数据。此外，除了节段P1和P2之外，第一控制单元61可以被配置为将相应时间戳T传输到第二控制单元65，该时间戳T可以对应于时间点或定义时间点，在该时间点处第二控制单元65将控制相应面板41以显示虚拟背景21的展示19。由此可以实现，尽管投影P分布到多个面板41上，但在背景显示设备15的所有区域处同时显示展示19。

此外，可以提供以太网连接69以实现校准数据K从相应控制单元65到第一控制单元61的传输。例如，此类校准数据K可以包括相关联的面板41在空间中的相应取向，其中第一控制单元61尤其是可以被配置为在确定虚拟背景21到有源照亮装置31上的投影P时考虑此类校准数据K。替代地或附加地，校准数据K可以例如包括关于相应面板41的图像元素35的颜色空间的信息。

第二控制单元65还连接到多个第三控制单元67，第三控制单元67可以被提供以直接控制相应相关联的图像元素35。在这方面，第三控制单元67尤其是可以被配置为LED驱动器或驱动器芯片，例如，以能够控制一组相关联的图像元素35或发光二极管44，并且特别是已经提到的发光二极管单元中的相应一个。在这方面，例如，第二控制单元65可以将要在图像元素35处显示的相应图像信息和/或颜色设置和/或亮度设置传输到第三控制单元67，其中第三控制单元67可以最终执行图像元素35的控制。

如已经解释的，相机23还具有接口101，以能够将信息I传输到背景显示设备15的控制设备37的接口103。在借助于图5A到图5C图示的实施例中，接口103尤其是连接到背景显示设备15的第一控制单元61，并且接口101和103可以被配置用于无线和/或有线通信。

如图5A所图示的，通过相机23，通常可以对位于相应成像窗口A中的背景显示设备15的节段进行成像，该成像窗口A也可以被称为截头锥体或观察金字塔或由此定义。相机23尤其是可以被配置为将关于该成像窗口A的信息I传输到接口103，并且因此传输到背景显示设备15的控制设备37的第一控制单元61，其中第一控制单元61可以被配置为当将节段P1和P2传输到相应第二控制单元65时考虑相机23的成像窗口A。

如图5B所图示的，第一控制单元61可以例如被配置为将相应节段P1或P2不变地传输到位于相机23的成像窗口A内的那些面板41或相关联的第二控制单元65。相比之下，第一控制单元61可以被配置为将位于相机23的成像窗口A外部的投影P的相应节段P3仅以降低的分辨率传输到相应第二控制单元65。因此，节段P3也可以在背景显示设备15上或由有源照亮装置31以降低的分辨率显示。

此类以降低的分辨率的显示尤其是可以使得能够将与位于相机23的成像窗口A外部的节段P3相对应的图像数据以压缩形式传输到相应第二控制单元65，该第二控制单元65还可以与位于相机23的成像窗口A外部的面板41相关联。总体而言，由此可以实现要传输的图像数据的压缩和减少，以实现背景显示设备15的更快控制。此类以降低的分辨率的显示尤其是还可以使得真实对象17能够仍然被背景显示设备15照亮并且尤其是与虚拟背景21匹配地被照亮，因为连结由相机23成像的虚拟背景21的展示的该部分的展示也可以显示在位于成像窗口A外部的面板41处。

然而，如图5C所示，也可以规定，第一控制单元61被配置为在背景显示设备15上不显示位于相机23的成像窗口A外部的投影的节段P3或不将对应的节段P3传输到相应第二控制单元65。替代地或附加地，第一控制单元61还可以被配置为仅将照亮命令F传输到位于相机23的成像窗口A外部的节段P3或面板41的相应第二控制单元65，其中第二控制单元65可以被配置为响应于照亮命令F来控制相应面板41以照亮真实对象17。由此也可以通过不将位于成像窗口A外部的节段P3作为详细的图像数据进行传输，而是通过仅传输照亮命令F或没有数据传输，压缩要传输的数据量。

附图标记列表

1            图像传感器

10           记录系统

11           背景显示系统

13           图像记录工作室

15           背景显示设备

17           真实对象，演员

19           展示

21           虚拟背景

23           相机

31           照亮装置

33           LED墙

35           图像元素

37           控制设备

39           存储器

41           面板

43           三维场景

35           发光二极管

47           存储器

49           显示设备

51           输入设备

53           相机主体

59           相机透镜，可互换透镜

61           第一控制单元

63           3D计算机

64           中央控件

65           第二控制单元

66           面板控件

67           第三控制单元

68           图像元素驱动器

69           以太网连接

71           读入设备

79           取景器

81           透镜环

83           透镜设置马达

85           透镜环驱动单元

87           保持杆

91           第一物体

92           第二物体

93           第三物体

94           第四物体

97           读出电路

99           信号输出端

101          接口

103          接口

A            成像窗口

B            图像数据集

C            信息

F            照亮命令

I            信息

K            校准数据

M            模型

P            投影

P1           投影的节段

P2           投影的节段

P3           投影的节段

T            时间戳

x            坐标

y            坐标

z            坐标。

Claims (22)

1.一种用于虚拟图像记录工作室(13)的背景显示设备(15)，所述背景显示设备(15)被配置为在真实对象(17)的后面显示虚拟背景(21)的展示(19)，以用于由相关联的相机(23)记录，

其中，所述背景显示设备(15)具有有源照亮装置(31)，所述有源照亮装置(31)包括至少一个面板(41)，所述至少一个面板(41)具有处于至少二维布置的多个图像元素(35)，并且其中所述背景显示设备(15)具有控制设备(37)，

其中，所述控制设备(37)包括单个第一控制单元(61)和至少一个第二控制单元(65)，

其中，所述第一控制单元(61)被配置为：

-生成所述虚拟背景(21)，

-确定所述虚拟背景(21)到所述有源照亮装置(31)上的投影(P)，并且

-将所确定的投影(P)的至少一个节段(P1、P2、P3)传输到所述至少一个第二控制单元(65)，

其中，所述至少一个第二控制单元(65)被配置为控制所述有源照亮装置(31)以显示所述虚拟背景(21)的所确定的投影(P)的所述至少一个节段(P1、P2、P3)。

2.根据权利要求1所述的背景显示设备(15)，

其中，所述背景显示设备(15)被配置为具有形成所述图像元素(35)的多个发光二极管(44)的LED墙(33)。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)被配置为将所述虚拟背景(21)缩放到所述有源照亮装置(31)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述至少一个第二控制单元(65)被配置为将关于所述至少一个面板(41)的几何形状和/或布置的信息(C)传输到所述第一控制单元(61)，其中所述第一控制单元(61)被配置为根据所述信息(C)适应性调整所述虚拟背景(21)的所确定的投影(P)的所述至少一个节段(P1、P2、P3)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)被配置为将所述虚拟背景(21)映射到所述有源照亮装置(31)的颜色空间上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)被配置为经由以太网连接(69)与所述至少一个第二控制单元(65)通信。

7.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述背景显示设备(15)具有接口(103)，所述接口(103)用于接收关于所述相关联的相机(23)的成像窗口(A)的信息(I)，其中所述第一控制单元(61)被配置为根据关于所述相机(23)的所述成像窗口(A)的所述信息(I)确定所确定的投影(P)的所述至少一个节段(P1、P2、P3)并将所确定的投影的所述至少一个节段(P1、P2、P3)传输到所述至少一个第二控制单元(65)。

8.根据权利要求7所述的背景显示设备(15)，

其中，在所述至少一个节段(P1、P2、P3)位于所述相关联的相机(23)的所述成像窗口(A)中的情况下，所述第一控制单元(61)被配置为将所确定的投影(P)的所述至少一个节段(P1、P2、P3)传输到所述至少一个第二控制单元(65)，并且

其中，在所述至少一个节段(P1、P2、P3)没有位于所述相关联的相机(23)的所述成像窗口(A)中的情况下，所述第一控制单元(61)被配置为在向所述至少一个第二控制单元(65)传输之前改变所述至少一个节段(P1、P2、P3)，或者被配置为不将所述至少一个节段(P1、P2、P3)传输到所述至少一个第二控制单元(65)。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的背景显示设备(15)，

其中，在所述至少一个面板(41)没有位于所述相关联的相机(23)的所述成像窗口(A)中的情况下，所述第一控制单元(61)被配置为将照亮命令(F)传输到所述至少一个第二控制单元(65)，其中所述至少一个第二控制单元(65)被配置为响应于所述照亮命令(F)而控制所述有源照亮装置(31)以照亮所述真实对象(17)。

10.根据所述权利要求7至9中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，在所述至少一个面板(41)和/或所述至少一个节段(P1、P2、P3)没有位于所述相关联的相机(23)的所述成像窗口(A)中的情况下，所述第一控制单元(61)被配置为将所述至少一个节段(P1、P2、P3)以压缩形式、特别是以降低的分辨率传输到所述至少一个第二控制单元(65)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)连接到存储器(39)，所述虚拟背景(21)的模型(M)被存储在所述存储器(39)中，并且其中所述第一控制单元(61)被配置为基于所述模型(M)生成所述虚拟背景(21)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)具有读入设备(71)，所述读入设备(71)被配置为将所述虚拟背景(21)或所述虚拟背景(21)的一部分作为外部文件读入。

13.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述至少一个第二控制单元(65)被配置为单独地和/或按相邻图像元素(35)的组控制所述多个图像元素(35)的至少一部分。

14.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述控制设备(37)包括多个第三控制单元(67)，并且其中所述图像元素(35)被划分为多组图像元素(35)，其中所述多组中图像元素中的每一个与相应第三控制单元(67)相关联，其中所述至少一个第二控制单元(65)被配置为单独地控制组中的每个图像元素(35)或经由所述相应相关联的第三控制单元(67)控制所述图像元素(35)的组。

15.根据前述权利要求中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述有源照亮装置(31)包括多个面板(41)和多个第二控制单元(65)，

其中，所述多个面板(41)中的每一个与相应第二控制单元(65)相关联，其中所述第一控制单元(61)被配置为将所确定的投影(P)的相应节段(P1、P2、P3)传输到所述多个第二控制单元(65)中的每一个，并且其中所述多个第二控制单元(65)被配置为控制所述相关联的面板(41)的所述图像元素(35)以显示所述虚拟背景(21)的所确定的投影(P)的所述相应节段(P1、P2、P3)。

16.根据权利要求15所述的背景显示设备(15)，

其中，所述第一控制单元(61)被配置为将具有公共时间戳(T)的所述相应节段(P1、P2、P3)传输到所述多个第二控制单元(65)，其中所述多个第二控制单元(65)被配置为控制所述多个面板(41)的所述图像元素(35)以在由所述时间戳(T)定义的时间点处显示所述相应节段(P1、P2、P3)。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的背景显示设备(15)，

其中，所述多个第二控制单元(65)被配置为将所述相应相关联的面板(41)的校准数据(K)传输到所述第一控制单元(61)，其中所述第一控制单元(61)被配置为根据接收到的校准数据(K)确定所述虚拟背景(21)的所述投影(P)。

18.根据所述权利要求15至17中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述多个面板(41)中的每一个形成为矩形并且没有边缘，并且其中所述多个面板(41)布置成二维矩阵。

19.根据所述权利要求15至18中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述多个第二控制单元(65)和所述第一控制单元(61)经由网络彼此链接，其中所述第一控制单元(61)被配置为识别在所述网络中存在所述多个第二控制单元(65)中的相应一个。

20.一种用于虚拟图像记录工作室(13)的记录系统(10)，所述记录系统(10)包括特别是根据前述权利要求中任一项所述的相机(23)和背景显示设备(15)，所述背景显示设备(15)被配置为在真实对象(17)的后面显示虚拟背景(21)的展示(19)以用于由所述相机(23)记录，

其中，所述背景显示设备(15)具有有源照亮装置(31)，所述有源照亮装置(31)包括具有多个图像元素(35)的多个面板(41)，

其中，所述相机(23)被配置为将关于成像窗口(A)的信息(I)传输到所述背景显示设备(15)的接口(103)，并且其中所述背景显示设备(15)被配置为根据关于所述成像窗口(A)的所传输的信息(I)选择性地控制所述面板(41)以显示所述虚拟背景(21)的所述展示(19)。

21.根据权利要求20所述的记录系统(10)，

其中，所述背景显示设备(15)被配置为在位于所述成像窗口(A)外部的面板(41)处不显示所述虚拟背景(21)的所述展示(19)，或者在位于所述成像窗口(A)外部的面板(41)处以降低的分辨率显示所述虚拟背景(21)的所述展示(19)。

22.一种由背景显示设备(15)显示虚拟背景(21)的展示(19)以用于由虚拟图像记录工作室(13)中的相机(23)记录的方法，所述背景显示设备(15)特别是根据所述权利要求1至19中任一项所述的背景显示设备(15)，

其中，所述背景显示设备(15)具有有源照亮装置(31)，所述有源照亮装置(31)包括具有多个图像元素(35)的至少一个面板(41)，

其中，通过单个第一控制单元(61)：

-生成所述虚拟背景(21)，

-确定所述虚拟背景(21)到所述有源照亮装置(31)上的投影(P)，并且

-将所确定的投影(P)的至少一个节段(P1、P2、P3)传输到至少一个第二控制单元(65)；并且

其中，所述有源照亮装置(31)由所述至少一个第二控制单元(65)控制以显示所述虚拟背景(21)的所确定的投影(P)的所述至少一个节段(P1、P2、P3)。

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