DE102007035941B4

DE102007035941B4 - Verfahren zur Erstellung individuell auf ein Objekt abgestimmter Projektionen

Info

Publication number: DE102007035941B4
Application number: DE102007035941A
Authority: DE
Inventors: Manuel Engels; Thorsten Bauer; Till Botterweck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: DE102007035941A1

Abstract

Verfahren zur Erstellung individuell auf ein Projektionsobjekt abgestimmter Projektionen umfassend:
– Aufnahme eines das Projektionsobjekt umfassenden Bildes;
– Auswahl eines oder mehrerer Unterbildbereiche auf Grundlage des aufgenommenen Bildes;
– Erstellen einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz durch Segmentierung des Bildbereiches der Gesamtbildsequenz gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen und durch Einfügen mindestens einer zu projizierenden Bildsequenz in mindestens einen der Unterbildbereiche.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung individuell auf ein Objekt abgestimmter Projektionen.
STAND DER TECHNIK
Videoprojektionen auf z. B. im Außenbereich angeordneten Projektionsflächen werden heutzutage in vielfältigen Arten und Weisen eingesetzt.
Die bekannten Videoprojektionsverfahren verwenden hierfür beispielsweise im Außenbereich aufgespannte Leinwände, wobei der Videoprojektor für eine gute Bildqualität möglichst exakt auf die entsprechende Leinwand auszurichten ist. Bei einem in Relation zur Leinwand schräg aufgestellten Videoprojektor kann z. B. eine Trapezkorrektur des zu projizierendes Bildes durch optische Maßnahmen in der Optik des Videoprojektors durchgeführt werden.
Diese Vorgehensweise weist jedoch den Nachteil auf, dass sich für eine Videoprojektion sowohl im Außen- als auch im Innenbereich oftmals keine Leinwand an einer gewünschten Stelle platzieren lässt.
Anstelle der Leinwand können beispielsweise auch andere Projektionsobjekte zur Projektion verwendet werden, wie z. B. Gebäude oder einzelne Gegenstände. Die Oberflächenstruktur solcher Projektionsobjekte ist jedoch oftmals nur bedingt zur Funktion als Projektionsfläche geeignet.
Die DE 10 2004 051 607 A1 befasst sich mit der Projektion auf Untergründe von beliebiger Oberflächenstruktur und -färbung und der hierzu erforderlichen Verzerrungskorrektur der digitalen Bilder und Kalibrierung mittels einer Kamera.
Aus der US 6,709,116 B1 ist es bekannt, ein ausgegebenes Bild an die Form einer Projektionsoberfläche anzupassen, wobei zunächst ein strukturiertes Muster von einem Projektor auf die Projektionsoberfläche projiziert wird, ein Bild des Musters von einer Kamera in einem festen physikalischen Verhältnis zum Projektor aufgenommen wird, von dem aufgenommenen Bild ein Netz des Musters in einem Koordinatenrahmen des Projektors festgelegt wird, Koordinaten einer Textur in dem Koordinatenrahmen des Projektors festgelegt werden, Koordinaten der Textur entsprechend dem Anzeigebereich aktualisiert werden, die Textur dann auf dem Netz abgebildet wird und das mit der Textur versehene Netz schließlich auf die Projektionsoberfläche übertragen wird.
Schließlich ist in der EP 1 365 584 A2 ein Flüssigkristall-Projektor beschrieben umfassend einen Sensor, der einen Projektionszielbereich abtastet und die Abtastinformation ausgibt, einen Kantenerkennungsteil, der eine auf der Abtastinformation basierende Erkennungsinformation ausgibt, einen Projektionsbereichserkennungsteil, der basierend auf der Erkennungsinformation einen für die Projektion nutzbaren Bereich ohne Hindernisse innerhalb des Projektionszielbereichs ermittelt, einen Projektionsbereichsauswahlteil, der basierend auf einer Benutzerauswahl oder einem vorgegebenen Sollwert einen Projektionsbereich innerhalb des für die Projektion nutzbaren Bereichs auswählt, einen Projektionsbereich/Pixelbereich-Assoziierungsteil und einen Linsenverstellungsteil, der vorgegebene Einstellungen auf eine Weise vornimmt, dass ein Bild auf dem Projektionsbereich abgebildet wird, und einen Bildprojektionsteil, der basierend auf der eingegebenen Bildinformation ein Bild auf den Projektionsbereich projiziert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Videoprojektion auf Objekte im Innen- und/oder Außenbereich mit einer individuell auf das Projektionsobjekt abgestimmten Projektion zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erstellung individuell auf ein Projektionsobjekt abgestimmter Projektionen umfassend die Aufnahme eines das Projektionsobjekt umfassenden Bildes, die Auswahl eines oder mehrerer Unterbildbereiche auf Grundlage des aufgenommenen Bildes, und das Erstellen einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz durch Segmentierung des Bildbereiches der Gesamtbildsequenz gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen und durch Einfügen mindestens einer zu projizierenden Bildsequenz in mindestens einen der Unterbildbereiche.
Das Projektionsobjekt stellt hierbei ein beliebiges Referenz-Objekt dar, auf welches die erstellte Gesamtbildsequenz mit der oder den eingefügten Bildsequenzen zu projizieren ist. Dieses Projektionsobjekt kann sich z. B. im Außenbereich befinden und beispielsweise Häuserfassaden, Plätze, Zelte, Anschauungsobjekte, Immobilien oder auch einzelne Gegenstände wie z. B. Autos oder Züge oder jedes andere für eine Videoprojektion geeignete Objekt darstellen. Das Projektionsobjekt kann sich aber auch ebenso im Innenbereich befinden, und z. B. eine Hausinnenwand oder eine Zeltinnenwand darstellen. Bei beweglichen Projektionsobjekten sollte beispielsweise der Standort des Projektionsobjektes jederzeit rekonstruierbar sein.
Das das Projektionsobjekt umfassende Bild kann beispielsweise aus einer Aufnahmerichtung aufgenommen werden, welche der Objektivrichtung der späteren Projektionsmittel zur Projektion der Gesamtbildsequenz exakt oder zumindest näherungsweise entspricht. Das das Projektionsobjekt umfassende Bild kann jedoch auch aus einer von der Objektivrichtung der späteren Projektionsmittel abweichenden Aufnahmerichtung aufgenommen werden, wobei dieses von der abweichenden Aufnahmerichtung aufgenommene Bild z. B. mit einer Bildverarbeitungssoftware auf die spätere Projektionsrichtung umgerechnet wird, d. h. die Darstellung der Bildinformation des umgerechneten Bildes ist auf die Projektionsrichtung angepasst, so dass dieses umgerechnete das das Projektionsobjekt umfassende Bild für die weitere erfindungsgemäße Bildverarbeitung zu Grunde gelegt wird.
Vorzugsweise kann beispielsweise die Aufnahme des Bildes mit Aufnahmemitteln erfolgen, welche exakt oder näherungsweise an dem Standort platziert sind, an dem die Projektionsmittel für die spätere Projektion aufgestellt werden. Weicht der Standort der Aufnahmemittel von der Position der Projektionsmittel ab, kann beispielsweise das aufgenommene Bild derart umgerechnet werden, dass das umgerechnete Bild einer Aufnahme vom Standort der Projektionsmittel entspricht, wobei die nachfolgende erfindungsgemäße Bildverarbeitung auf Grundlage des umgerechneten Bildes erfolgt.
Diese Aufnahmemittel können z. B. eine Digitalkamera oder ähnliches darstellen. Die Abmessungen des aufgenommenen Bildes können variieren, wobei jedoch eine hohe Auflösung und ein hoher Kontrast vorteilhaft für die Erstellung des als Vorlage verwendeten Bildes sein können. Das aufgenommene Bild sollte beispielsweise die gesamte Projektionsfläche der späteren Projektionsmittel enthalten.
Anschließend werden auf Grundlage des aufgenommenen Bildes ein oder mehrere Unterbildbereiche ausgewählt, in denen später eine Videoprojektion erfolgen soll.
Der oder die Unterbildbereiche können somit individuell in Abhängigkeit des aufgenommenen Projektionsobjektes ausgewählt werden. Hierbei können die Eigenschaften der Oberflächenstruktur des Projektionsobjektes berücksichtigt werden, welche in dem aufgenommenen Bild enthalten sind, so dass sich die späteren Videoprojektionen maßgerecht auf auswählbare Unterbereiche des Projektionsobjekts projizieren lassen. Dieses Auswählen der Unterbildbereiche kann z. B. nach Aufnahme des Bildes manuell durchgeführt werden.
Nachfolgend wird der Bildbereich einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz gemäß dem bzw. den zuvor ausgewählten Unterbildbereichen segmentiert, und die mindestens eine zu projizierende digitale Bildsequenz wird in den oder die segmentierten Unterbildbereiche der zu projizierenden Gesamtbildsequenz eingefügt. Dies kann z. B. mit einer entsprechenden Bildverarbeitungssoftware erfolgen.
Somit können die Bildsequenzen passgenau entsprechend den zuvor auf das Projektionsobjekt abgestimmten Unterbildbereichen in die zu projizierende Gesamtbildsequenz eingefügt werden.
Diese erstellte digitale Gesamtbildsequenz kann nun beispielsweise mit Projektionsmitteln auf das Projektionsobjekt projiziert werden, wobei die Projektionsrichtung beispielsweise exakt oder näherungsweise der Aufnahmerichtung der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entsprechen kann. Wie bereits erläutert kann jedoch die Projektionsrichtung auch von der ursprünglichen Aufnahmerichtung abweichen, wenn z. B. das ursprünglich aufgenommene Bild auf die abweichende Projektionsrichtung umgerechnet wird.
Die Position der Projektionsmittel, welche z. B. einen Videoprojektor darstellen können, kann z. B. exakt oder näherungsweise dem Standort der Aufnahmemittel, mit denen das Bild aufgenommen wurde, entsprechen.
Wenn z. B. der Bildbereich des aufgenommenen Bildes nicht dem realen auf das Projektionsobjekt projiziertem Bildbereich entspricht, kann z. B. durch Änderungen des Standorts der Projektionsmittel oder durch Einstellungen an der Optik der real projizierte Bildbereich der Projektionsmittel so eingestellt werden, dass die vorab auf Grundlage des aufgenommenen Bildes ausgewählten Unterbildbereiche exakt oder näherungsweise auf dem Projektionsobjekt durch Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz reproduziert werden.
Somit wird es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht, mindestens eine Videosequenz, d. h. mindestens eine Bildsequenz, passgenau in eine Gesamtbildsequenz zu integrieren, so dass die mindestens eine Videosequenz durch eine spätere Projektion der Gesamtbildsequenz passgenau in den vorher definierten einen oder mehreren Unterbildbereichen auf das aufgenommene Projektionsobjekt projiziert werden kann. Hierbei können z. B. gezielt für Projektionen gut geeignete Unterbildbereiche auf dem Projektionsobjekt ausgewählt werden.
Hierdurch lassen sich beispielsweise Firmenpräsentationen bzw. öffentliche Präsentationen z. B. für Werbezwecke durch die passgenaue Projektion auf ein beliebiges Projektionsobjekt durchführen, wobei dies sowohl im Innen- als auch im Außenbereich stattfinden kann. Die Bildsequenzen können z. B. digitale Bildsequenzen darstellen, und auch die Bildverarbeitung zum Einfügen der Bildsequenzen in den oder die ausgewählten Unterbildbereiche kann voll digital erfolgen.
Ferner kann das Projektionsobjekt speziell für die Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassende Bild vorbereitet werden. So können z. B. spiegelnde und/oder offene Flächen des Projektionsobjektes vorbereitet werden, z. B. durch Beklebung von Fenstern mit Folie und/oder Papier.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine der Bildsequenzen aus einer Bildsequenz-Datenbank interaktiv abgerufen wird.
Somit kann beispielsweise auch mindestens eine der Bildsequenzen während der Projektion interaktiv in einen der vorher definierten Unterbildbereiche eingespielt werden, so dass z. B. in Echtzeit modifizierte Videosequenzen realisiert werden können.
Z. B. kann durch dieses optionale interaktive Einspielen eine Projektion eines Flipper-Spiels auf einem Flipper als Projektionsobjekt erfolgen, wobei beim Auftreffen des Flipperballs z. B. ein vorher definierter Unterbildbereich im Bildbereich der Gesamtbildsequenz und somit der entsprechende Unterbildbereich auf dem Flipper eingefärbt werden kann.
Somit können sowohl vorproduzierte Bildsequenzen als auch in Echtzeit in die zu projizierende Gesamtbildsequenz eingefügte Bildsequenzen verwendet werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Projektionsbereich aus dem aufgenommenen Bild ausgewählt wird und dieser Projektionsbereich dem Bildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet ist.
Dieser auswählbare Projektionsbereich stellt möglichst exakt oder zumindest näherungsweise den Projektionsbereich dar, den die Projektionsmittel bei der Projektion der erstellten zu projizierenden Gesamtbildsequenz aufweisen.
Der Projektionsbereich kann beispielsweise auf Grundlage von Erfahrungswerten manuell ausgewählt werden. Diese Erfahrungswerte können sich z. B. auf ein Verhältnis zwischen der Optik der Projektionsmittel und der Optik der Aufnahmemittel für das das Projektionsobjekt umfassende Bild beziehen, und auch beispielsweise eventuelle unterschiedliche Entfernungen vom Projektionsmittel und den Aufnahmemitteln mit einbeziehen.
Somit lassen sich die Unterbildbereiche gezielt in dem späteren Projektionsbereich auswählen, so dass die dementsprechend segmentierten Unterbildbereiche in der zu projizierenden Gesamtbildsequenz bei der Projektion exakt bzw. zumindest näherungsweise den bezüglich des Projektionsobjekt ausgewählten Unterbildbereichen entsprechen. Hiermit kann beispielsweise ein Aufwand bezüglich einer Feinjustierung der Optik der Projektionsmittel oder bezüglich der Platzierung der Projektionsmittel verringert werden.
Des Weiteren kann beispielsweise die Auflösung des Bildes des ausgewählten Projektionsbereiches auf die Pixelauflösung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz angepasst werden, d. h. auf die Pixelauflösung der späteren Projektionsmittel. Hierfür können beispielsweise eine spezielle Bildverarbeitungssoftware bzw. Algorithmen eingesetzt werden. Dies weist den Vorteil auf, dass die nachfolgende Auswahl des oder der Unterbildbereiche exakt in der Pixeldomäne der Projektionsmittel erfolgen kann und somit keine spätere Pixelkonversion mit eventuellen unerwünschten optischen Effekten notwendig wird.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein perspektivisch entzerrtes Bild basierend auf einer Entzerrung auf Grundlage des aufgenommenen Bildes ermittelt wird, so dass das Projektionsobjekt in dem perspektivisch entzerrten Bild perspektivisch näherungsweise korrekt dargestellt wird, wobei die Auswahl des einen oder der mehreren Unterbildbereiche in dem perspektivisch entzerrten Bild erfolgt, und wobei das Erstellen der zu projizierenden Gesamtbildsequenz nach dem Einfügen der mindestens einen Bildsequenz eine Verzerrung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz invers zur perspektivischen Entzerrung umfasst.
Beispielsweise kann das aufgenommene Bild des Projektionsobjektes perspektivisch verzerrt sein, wenn z. B. der Standort der Projektionsmittel für die spätere Bildsequenzprojektion keine senkrechte Ausrichtung der Projektionsmittel (horizontal und/oder vertikal) auf das Projektionsobjekt ermöglicht und somit auch das aufgenommene Bild im gleichen oder ähnlichen Winkel zum Projektionsobjekt aufgenommen wird. Die perspektivische Entzerrung kann aber auch beispielsweise von besonderen Oberflächengegebenheiten des Projektionsobjektes abhängen, wie z. B. runde Fassaden oder Vorsprünge.
Die perspektivische Entzerrung des aufgenommenen Bildes erfolgt derart, dass das Projektionsobjekt in dem perspektivisch entzerrten Bild exakt oder zumindest näherungsweise perspektivisch korrekt dargestellt wird.
Diese perspektivische Entzerrung kann beispielsweise mit einer Bildverarbeitungssoftware und entsprechenden Algorithmen vollkommen automatisiert durchgeführt werden, z. B. auf Basis einer Kantendetektion und nachfolgender Verzerrung des Bildes zur Ausrichtung der detektierten Kanten in rechtwinkliger Anordnung. Die perspektivische Entzerrung kann aber auch beispielsweise manuell unterstützt oder vollkommen manuell durch entsprechendes Entzerren des extrahierten Bildes durchgeführt werden.
Der Übergang von dem ursprünglich aufgenommenen Bild zum perspektivisch entzerrten Bild kann somit beispielsweise als ein Übergang von einer perspektivisch verzerrten Ebene zu einer perspektivisch entzerrten Ebene betrachtet werden.
Die Auswahl des einen bzw. der mehreren Unterbildbereiche erfolgt aus dem perspektivisch entzerrten Bild. In Abhängigkeit der Beschaffenheit des Projektionsobjekts können somit in der perspektivisch entzerrten Ebene geeignete Unterbildbereiche für eine Projektion von Bildsequenzen ausgewählt werden, in denen nachher die mindestens eine Bildsequenz hineinprojiziert werden soll.
Anschließend erfolgt eine Segmentierung des Bildbereichs der zu projizierenden Gesamtbildsequenz in der perspektivisch entzerrten Ebene gemäß dem bzw. den ebenfalls in der perspektivisch entzerrten Ebene ausgewählten Unterbildbereichen.
Nachfolgend wird die mindestens eine Bildsequenz in den bzw. die Unterbildbereiche in der perspektivisch entzerrten Ebene eingefügt, so dass eine Gesamtbildsequenz mit diesen eingefügten Bildsequenzen in der perspektivisch entzerrten Ebene erzeugt wird.
Somit können die Bildsequenzen ohne eine Vorverzerrung bzw. vorherige perspektivische Anpassung passgenau in den bzw. die jeweiligen Unterbildbereiche eingefügt werden.
Anschließend wird die erstellte Gesamtbildsequenz mit den eingefügten Bildsequenzen invers zur vorher durchgeführten perspektivischen Entzerrung verzerrt, so dass eine entsprechende verzerrte zu projizierende Gesamtbildsequenz erstellt wird mit jeweils einem oder mehreren verzerrten Unterbildbereichen. In diesem bzw. diesen verzerrten Unterbildbereichen ist dementsprechend die mindestens eine Bildsequenz in verzerrter Form eingefügt.
Diese erstellte zu projizierende Gesamtbildsequenz kann nun mit Projektionsmitteln auf das Projektionsobjekt projiziert werden, wie zuvor erläutert.
Somit werden auch die eingefügten Bildsequenzen durch die Verzerrung passgenau zu den ursprünglichen Proportionen des ausgewählten Projektionsbereiches verzerrt und erhalten somit das gewünschte Format für eine passgenaue Projektion auf das Projektionsobjekt aus der ursprünglichen Aufnahmerichtung des verzerrt aufgenommenen Bildes.
Hierdurch ermöglicht diese erfindungsgemäße Ausgestaltung das Abbilden der wahren physikalischen Verhältnisse betreffend des optischen Verhältnisses von Projektionsgerät zum Projektionsobjekt, wodurch eine passgenaue Projektion von Bildsequenzen mit nur geringen Abweichungen zu den Merkmalen des Projektionsobjekts erstellt werden kann. Dieses Verfahren erleichtert insbesondere die Produktion gerade für anspruchsvolle Projektions-Inhalte oder bei einer komplexen Oberflächen-Struktur des Projektionsobjektes, z. B. bei einer Projektion auf eine heterogene Fassadenstruktur.
Durch die Berücksichtigung möglicher perspektivischer Verzerrungen, z. B. bedingt durch Vorgaben des Projektionsstandortes, Fassadenelemente, großflächige Projektionen, kann eine passgenaue Projektion auch von einem Projektionswinkel abweichend von 90° realisiert werden.
Des Weiteren kann durch die Berücksichtigung der Perspektive von einem zentralen Punkt aus projiziert werden, so dass z. B. die Abstimmung der Projektionsmittel und z. B. der Paralleleinsatz von mehreren Projektionsmitteln optimiert werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Projektionsbereich aus dem aufgenommenen Bild ausgewählt wird und dieser Projektionsbereich dem Bildbereich der verzerrten zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet ist, wobei das ermittelte perspektivisch entzerrte Bild dem perspektivisch entzerrten Bild im ausgewählten Projektionsbereich entspricht.
Der Projektionsbereich kann wie bei den zuvor genannten Ausgestaltungen der Erfindung ausgewählt werden, wobei die dort genannten Erläuterungen und Vorteile beispielsweise gleichermaßen für diese Ausgestaltung der Erfindung gelten.
Somit wird exakt bzw. näherungsweise der Projektionsbereich aus dem Bildbereich des aufgenommenen Bildes entzerrt, so dass nur in diesem entzerrten Projektionsbereich der eine oder die mehreren Unterbildbereiche ausgewählt werden können.
Das Bildformat bzw. der Bildbereich der Gesamtbildsequenz in der perspektivisch entzerrten Ebene kann somit entsprechend dem Bildformat bzw. dem Bildbereich des ermittelten entzerrten Bildes gleichgesetzt werden, womit die Segmentierung der Unterbildbereiche in der perspektivisch entzerrten Ebene nach der Verzerrung bzw. Rückzerrung exakt oder zumindest näherungsweise den gewünschten Unterbildbereichen auf dem Projektionsobjekt bei der Projektion auf das Projektionsobjekt entspricht.
Der ausgewählte Projektionsbereich wird somit dem Bildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet, da der Projektionsbereich exakt oder zumindest näherungsweise der Projektionsfläche entspricht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Pixelauflösung des Bildes des ausgewählten Projektionsbereichs vor der perspektivischen Entzerrung auf die Pixelauflösung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz angepasst wird.
Somit kann sowohl die Auswahl des oder der Unterbildbereiche bereits in der Pixeldomäne der Projektionsmittel erfolgen, und somit können sowohl die Entzerrung als auch die spätere Verzerrung in dieser Pixeldomäne erfolgen, so dass sich kein späterer optischer Verlust durch eine weitere Pixelkonversion auf die eigentlich Pixelauflösung der Projektionsmittel ergibt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass von einem Projektionsmittel während der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes ein Kontrastbild zur Ausleuchtung eines Projektionsbereiches projiziert wird, wobei die Projektionsrichtung des Kontrastbildes näherungsweise der Aufnahmerichtung entspricht.
Somit kann während der Aufnahme des das Projektionsobjekts umfassenden Bildes ein Kontrastbild zur Ausleuchtung des auszuwählenden Projektionsbereiches projiziert werden.
Vorzugsweise kann hierzu das Objektiv der Projektionsmittel möglichst nah an dem Objektiv der Aufnahmemittel zur Aufnahme des Bildes platziert werden. Für die Herstellung dieses Kontrastbildes zur Identifizierung des Projektionsbereiches können alle Farben zum Einsatz kommen, die der Herstellung eines entsprechenden Kontrast-Bildes dienen. Beispielsweise kann ein Weißbild mit ausreichender Helligkeit projiziert werden, wobei allerdings auch andere Farben in Abhängigkeit z. B. der Farbe des Projektionsobjektes verwendet werden können.
Für die optionale Projektion des Kontrastbildes werden die Projektionsmittel vorzugsweise an die Position gestellt, welche sie bei der Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz einnehmen sollen. Diese Position kann beispielsweise durch eine fixierte Haltevorrichtung oder exakte Vermessung der Position reproduzierbar gemacht werden. Projektionsmittel und Objektiv sollten vergleichbar zu den später bei der Durchführung der Projektion verwendeten sein und mit den vergleichbaren bzw. bekannten Einstellungen arbeiten. Anschließend kann das Kontrast-Bild mit den gleichen Abmessungen (d. h. Pixelgröße), von einem vergleichbaren Zuspieler (z. B. Laptop mit VGA oder S-VHS Ausgang), mit den gleichen Einstellungen wie bei der Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz auf die zu bespielende Oberfläche an die zu bespielende Stelle des Projektionsobjektes projiziert werden. Die Ecken und Kanten des Kontrastbilds sollten beispielsweise gut zu erkennen oder geometrisch rekonstruierbar sein.
Somit kann durch das Kontrastbild der auszuwählende Projektionsbereich im aufgenommenen Bild angezeigt werden. Beispielsweise kann das im aufgenommenen Bild enthaltende Kontrastbild von einer Bildverarbeitungssoftware zur Auswahl des Projektionsbereiches verwendet werden, oder das Kontrastbild kann zur manuellen Auswahl des Projektionsbereiches verwendet werden. Somit kann anhand des optionalen Kontrastbildes der spätere Projektionsbereich der Projektionsmittel sehr exakt in dem aufgenommenen Bild angezeigt und identifiziert werden.
Beispielsweise erleichtert die optionale Verwendung des Kontrastbildes die Erstellung einer zur projizierenden Gesamtbildsequenz insbesondere für anspruchsvolle Projektionsinhalte oder bei einer komplexen Oberflächenstruktur des Projektionsobjektes, z. B. bei einer Projektion auf eine heterogene Fassadenstruktur.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Kontrastbild ein Weißbild darstellt.
Durch das Weißbild kann z. B. ein besonders hoher Kontrast erzielt werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zu projizierende Gesamtbildsequenz durch Projektionsmittel auf das Projektionsobjekt projiziert wird, wobei die Projektionsrichtung näherungsweise der Aufnahmerichtung der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entspricht.
Somit werden die Projektionsmittel, d. h. insbesondere die Optik der Projektionsmittel, im gleichen Winkel auf das Projektionsobjekt wie zuvor die Optik der Aufnahmemittel zur Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes ausgerichtet, so dass sich die ausgewählten Unterbildbereiche bei der Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz reproduzieren lassen.
Diese Reproduktion der Unterbildbereiche kann beispielsweise durch Änderungen des Standorts der Projektionsmittel, d. h. Annähern oder Entfernen der Projektionsmittel in der Aufnahmerichtung, oder auch beispielsweise durch Einstellungen an der Optik der Projektionsmittel beeinflusst und optimiert werden, so dass der real projizierte Bildbereich der Projektionsmittel so eingestellt werden kann, dass die vorab auf Grundlage des aufgenommenen Bildes ausgewählten Unterbildbereiche exakt oder näherungsweise auf dem Projektionsobjekt durch Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz reproduziert werden.
Somit wird es mit dem erfindungsgemäßem Verfahren ermöglicht, mindestens eine Videosequenz passgenau in eine Gesamtbildsequenz zu integrieren, so dass die mindestens eine Videosequenz durch die Projektion der Gesamtbildsequenz passgenau in den vorher definierten einen oder mehreren Unterbildbereichen auf das aufgenommene Projektionsobjekt projiziert werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Standort der Projektionsmittel näherungsweise dem Standort von einem Aufnahmemittel zur Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entspricht.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Projektionsmittel zur Projektion in mindestens einer weiteren Projektionsrichtung mit jeweils einem zugeordneten Projektionsbereich eingerichtet sind, wobei für jeden zugeordneten Projektionsbereich die Auswahl eines oder mehrerer Unterbildbereiche auf Grundlage eines aufgenommenen Bildes erfolgt, und wobei für jeden zugeordneten Projektionsbereich eine zu projizierende Gesamtbildsequenz erstellt wird durch Segmentierung des Bildbereiches dieser Gesamtbildsequenz gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen und durch Einfügen mindestens einer zu projizierenden Bildsequenz in mindestens einen der Unterbildbereiche.
Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für Projektionsmittel verwendet werden, welche in verschiedene Richtungen projizieren können, z. B. durch Verwendung einer veränderbaren Objektivmechanik. So kann für jede Projektionsrichtung und für einen entsprechend zugeordneten Projektionsbereich jeweils eine Gesamtbildsequenz mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt werden, so dass sich für jeden der verschiedenen Projektionsbereiche passgenau Bildsequenzen in auswählbare Unterbildbereiche einfügen lassen.
Beispielsweise kann für jeden der Projektionsbereiche ein eigenes Kontrastbild verwendet werden. Somit lässt sich z. B. die gesamte Projektionsfläche vergrößern, indem z. B. mehrere benachbarte Projektionsbereiche durch verschiedene Positionen der Projektion abgedeckt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1: Eine Darstellung eines exemplarischen Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform;
2a: Eine exemplarische schematische Darstellung eines ein Projektionsobjekt umfassenden Bildes;
2b: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswahl eines Unterbildbereiches auf Grundlage des aufgenommenen Bildes gemäß einer ersten Ausführungsform;
2c: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Segmentierung des Bildbereiches einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz gemäß einer ersten Ausführungsform.
3a: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswahl eines Projektionsbereiches gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3b: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Extraktion des Bildbereiches des ausgewählten Projektionsbereiche gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3c: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswahl von Unterbildbereichen aus dem ausgewählten Projektionsbereich gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3d: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Segmentierung des Bildbereiches einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz gemäß einer zweiten Ausführungsform;
4: Eine Darstellung eines exemplarischen Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform;
5a: Eine weitere exemplarische schematische Darstellung eines ein Projektionsobjekt umfassenden Bildes;
5b: Eine exemplarische schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kontrastbildes in dem das Projektionsobjekt umfassenden Bildes gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5c: Eine exemplarische schematische Darstellung eines extrahierten Bildbereiches eines ausgewählten Projektionsbereiches gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5d: Eine exemplarische schematische Darstellung eines perspektivisch entzerrten Bildes gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5e: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswahl von Unterbildbereich aus dem perspektivisch entzerrten Bildes gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5f: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Segmentierung des Bildbereiches einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz in der perspektivisch entzerrten Ebene gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5g: Eine exemplarische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswahl von Unterbildbereichen aus dem perspektivisch entzerrten Bildes gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
1 zeigt eine Darstellung eines exemplarischen Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform. Dieses in 1 dargestellte Verfahren wird im Folgenden exemplarisch unter Einbeziehung der 2a–2c erläutert, wobei diese 2a–2c einzelne Schritte des Verfahrens visualisieren.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform kann zur möglichst exakten Abstimmung zwischen einem Projektionsobjekt und zu projizierenden Bildsequenzen verwendet werden.
In Schritt 110 wird von einem beliebigen Projektionsobjekt 210, auf welches die Bildsequenzen zu projizieren sind, eine Aufnahme erstellt. Dieses Projektionsobjekt 210 kann sich z. B. im Außenbereich befinden und beispielsweise Häuserfassaden, Plätze, Zelte, Anschauungsobjekte, Immobilien oder auch einzelne Gegenstände wie z. B. Autos oder Züge oder jedes andere für eine Videoprojektion geeignete Objekt darstellen. Das Projektionsobjekt kann sich aber auch ebenso im Innenbereich befinden, und z. B. eine Hausinnenwand oder eine Zeltinnenwand darstellen.
2a stellt exemplarisch solch ein aufgenommenes Bild 205 eines abstrakt visualisierten Projektionsobjektes 210 dar. Dieses Bild 205 umfasst ein Abbild der Oberflächenstruktur des Projektionsobjektes 210.
Das Bild 205 ist exemplarisch aus einer Aufnahmerichtung aufgenommen, welche der Objektivrichtung der Projektionsmittel zumindest näherungsweise entspricht. Das das Projektionsobjekt umfassende Bild kann jedoch auch aus einer von der Objektivrichtung der späteren Projektionsmittel abweichenden Aufnahmerichtung aufgenommen werden, wobei dieses von der abweichenden Aufnahmerichtung aufgenommene Bild z. B. mit einer Bildverarbeitungssoftware auf die spätere Projektionsrichtung umgerechnet wird, d. h. angepasst wird, so dass dieses umgerechnete das das Projektionsobjekt umfassende Bild 205 für die weitere erfindungsgemäße Bildverarbeitung zu Grunde gelegt werden kann.
Vorzugsweise kann beispielsweise die Aufnahme des Bildes 205 mit Aufnahmemitteln erfolgen, welche näherungsweise an dem Standort platziert sind, an dem die Projektionsmittel für die spätere Projektion aufgestellt werden.
In Schritt 120 werden auf Grundlage des aufgenommenen Bildes 205 ein oder mehrere Unterbildbereiche 220 ausgewählt, in denen später eine Videoprojektion erfolgen soll. Beispielhaft ist in 2b ein Unterbildbereich 220 ausgewählt, welcher sich auf der Oberfläche des Projektionsobjektes 210 befindet.
Der oder die Unterbildbereiche 220 können somit individuell in Abhängigkeit des aufgenommenen Projektionsobjektes 210 ausgewählt werden. Hierbei können z. B. die Eigenschaften der Oberflächenstruktur des Projektionsobjektes berücksichtigt werden, so dass sich die späteren Videoprojektionen maßgerecht auf auswählbare Bereiche des Projektionsobjekts projizieren lassen. Dieses Auswählen der Unterbildbereiche 220 kann z. B. nach Aufnahme des Bildes 205 manuell durchgeführt werden.
Anschließend wird in Schritt 130 der Bildbereich 230 einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz gemäß dem zuvor ausgewählten Unterbildbereich 220 segmentiert. In 2c ist dies exemplarisch durch Segmentierung des bereits in 2b ausgewählten Unterbildbereichs 220 in dem Bildbereich 230 der zu projizierenden Gesamtbildsequenz dargestellt.
Danach wird in Schritt 140 mindestens eine zu projizierende digitale Bildsequenz in den segmentierten Unterbildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz eingefügt.
Diese erstellte Gesamtbildsequenz, die z. B. eine digitale Gesamtbildsequenz darstellen kann, kann nun mit Projektionsmitteln auf das Projektionsobjekt 210 projiziert werden, wobei die Projektionsrichtung näherungsweise der Aufnahmerichtung der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entspricht.
Die Position der Projektionsmittel, welche z. B. einen Videoprojektor darstellen können, kann z. B. exakt oder näherungsweise dem Standort der Aufnahmemittel, mit denen das Bild 205 aufgenommen wurde, entsprechen.
Wenn z. B. der Bildbereich des aufgenommenen Bildes 205 nicht dem realen auf das Projektionsobjekt projiziertem Bildbereich entspricht, kann z. B. durch Änderungen des Standorts der Projektionsmittel oder durch Einstellungen an der Optik der real projizierte Bildbereich der Projektionsmittel so eingestellt werden, dass die vorab aus Bild 205 ausgewählten Unterbildbereiche 220 exakt oder näherungsweise auf dem Projektionsobjekt durch Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz reproduziert werden.
Somit wird es mit dem erfindungsgemäßem Verfahren ermöglich, mindestens eine Videosequenz passgenau in eine Gesamtbildsequenz zu integrieren, so dass die mindestens eine Videosequenz durch spätere Projektion der Gesamtbildsequenz passgenau in den vorher definierten einen oder mehreren Unterbildbereichen auf das aufgenommene Projektionsobjekt projiziert werden kann.
Des Weiteren kann auch mindestens eine der Videosequenzen während der Projektion interaktiv in einen vorher definierten Unterbildbereich eingespielt werden, so dass z. B. in Echtzeit modifizierte Videosequenzen realisiert werden können. Z. B. kann eine Projektion eines Flipper-Spiels auf einem Flipper als Projektionsobjekt 210 erfolgen, wobei beim Auftreffen des Balls ein beliebiger und vorher definierter Unterbildbereich im Bildbereich der Gesamtbildsequenz und somit der entsprechende Unterbildbereich auf dem Flipper eingefärbt werden kann.
Die Erläuterungen und Vorteile bezüglich dieser ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelten gleichermaßen für die folgenden weiteren exemplarischen Ausführungsformen.
In den 3a–3d sind exemplarisch einzelne Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer zweiten exemplarischen Ausführungsform visualisiert, wobei diese zweite exemplarische Ausführungsform auf der zuvor erläuterten ersten Ausführungsform basiert.
Zunächst wird, wie zuvor in 2a exemplarisch dargestellt, ein das Projektionsobjekt 210 umfassendes Bild 205 aufgenommen.
Anschließend wird aus dem aufgenommenen Bild 205 ein Projektionsbereich 310 ausgewählt, auf den später die Videosequenz projiziert werden soll, wie exemplarisch in 3a dargestellt.
Beispielsweise kann von einem Projektionsmittel, von dem später die Videosequenz projiziert werden soll, während der Aufnahme des Bildes 205 ein Kontrastbild zur Ausleuchtung des auszuwählenden Projektionsbereiches projiziert werden. Vorzugsweise ist hierzu das Objektiv der Projektionsmittel möglichst nah an dem Objektiv der Aufnahmemittel zur Aufnahme des Bildes 205 platziert. Für die Herstellung dieses Kontrastbildes zur Identifizierung des Projektionsbereiches können alle Farben zum Einsatz kommen, die der Herstellung eines entsprechenden Kontrast-Bildes dienen. Beispielsweise kann ein Weißbild mit ausreichender Helligkeit projiziert werden, wobei allerdings auch andere Farben in Abhängigkeit z. B. der Farbe des Projektionsobjektes 205 verwendet werden können.
Für die optionale Projektion des Kontrastbildes wird der Projektor vorzugsweise an die Position gestellt, welche er bei der Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz einnehmen soll. Diese Position kann beispielsweise durch eine fixierte Haltevorrichtung oder exakte Vermessung der Position reproduzierbar gemacht werden. Projektor und Objektiv sollten vergleichbar zu den später bei der Durchführung der Projektion verwendeten sein und mit den vergleichbaren bzw. bekannten Einstellungen arbeiten. Anschließend wird das Kontrast-Bild mit den gleichen Abmessungen (d. h. Pixelgröße), von einem vergleichbaren Zuspieler (z. B. Laptop mit VGA oder S-VHS Ausgang), mit den gleichen Einstellungen wie bei der Projektion der erstellten Gesamtbildsequenz auf die zu bespielende Oberfläche an die zu bespielende Stelle des Projektionsobjektes 210 projiziert. Die Ecken und Kanten des Kontrastbilds sollten beispielsweise gut zu erkennen oder geometrisch rekonstruierbar sein.
Mit den Aufnahmemitteln, wie z. B. einer Kamera (z. B. Digitalkamera/Videokamera), wird das projizierte Bild ähnlich der Position des Projektor-Objektives fotografiert. Die Abmessungen des Fotos 205 sind dabei nicht entscheidend. Jedoch sind eine hohe Auflösung und ein hoher Kontrast vorteilhaft für die Erstellung des als Vorlage verwendeten Fotos 205. Auf dem Foto sollte die gesamte Projektionsfläche 310 und ihre Ecken und Kanten gut zu erkennen bzw. geometrisch rekonstruierbar sein.
Somit kann durch das optionale Kontrastbild der auszuwählende Projektionsbereich 310 im aufgenommenen Bild 205 angezeigt werden. Beispielsweise kann das im aufgenommenen Bild 205 enthaltende Kontrastbild von einer Bildverarbeitungssoftware zur Auswahl des Projektionsbereiches 310 verwendet werden, oder das Kontrastbild kann zur manuellen Auswahl des Projektionsbereiches 310 verwendet werden. Somit kann anhand des optionalen Kontrastbildes der spätere Projektionsbereich der Projektionsmittel sehr exakt in dem aufgenommenen Bild 205 angezeigt werden.
Beispielsweise erleichtert die optionale Verwendung des Kontrastbildes die Erstellung einer zur projizierenden Gesamtbildsequenz insbesondere für anspruchsvolle Projektionsinhalte oder bei einer komplexen Oberflächenstruktur des Projektionsobjektes, z. B. bei einer Projektion auf eine heterogene Fassadenstruktur.
Das optional projizierte Kontrastbild während der Aufnahme des Bildes 205 ist jedoch nicht zwingend notwendig wenn beispielsweise andere Informationen, wie z. B. Erfahrungswerte, zur Bestimmung des Projektionsbereiches 310 im Bild 205 genutzt werden können. Diese Erfahrungswerte können sich z. B. auf ein Verhältnis zwischen der Optik des Projektionsgerätes und der Optik der Aufnahmemittel für das Bild 205 beziehen und auch eventuelle unterschiedliche Entfernungen vom Projektionsgerät und den Aufnahmemitteln mit einbeziehen.
3b stellt exemplarisch den aus dem Bild 205 ausgewählten Projektionsbereich 310 mitsamt der Bildinformation dar. Dieser ausgewählte Projektionsbereich 310 wird somit dem Bildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet, da der Projektionsbereich 310 exakt oder zumindest näherungsweise der Projektionsfläche entspricht. Die Bildinformation stellt in diesem exemplarischen Fall den Teil 210' des Projektionsobjektes 210 dar, auf welchen die Projektionsmittel ein Bild projizieren können.
Nachfolgend kann beispielsweise die Auflösung des Bildes des ausgewählten Projektionsbereiches 310 auf die Pixelauflösung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz angepasst werden, d. h. auf die Pixelauflösung der späteren Projektionsmittel. Hierfür können beispielsweise spezielle Bildverarbeitungsalgorithmen bzw. Algorithmen eingesetzt werden. Dies weist den Vorteil auf, dass die nachfolgende Auswahl des oder der Unterbildbereiche 321, 322 exakt in der Pixeldomäne der Projektionsmittel erfolgen kann und somit keine spätere Pixelkonversion mit eventuellen unerwünschten optischen Effekten notwendig wird.
In 3c werden exemplarisch zwei Unterbildbereiche 321, 322 aus dem extrahierten Projektionsbereich 310 ausgewählt, in denen später Bild- bzw. Videosequenzen eingefügt werden können.
Anschließend wird in 3d, wie zuvor bezüglich des Schrittes 130 erläutert, der Bildbereich 330 einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz gemäß den zuvor ausgewählten Unterbildbereichen 321, 322 segmentiert.
Durch das vorherige Auswählen des realen Projektionsbereiches 310 entsprechen diese in der zu projizierenden Gesamtbildsequenz segmentierten Unterbildbereiche 321, 322 exakt bzw. näherungsweise den später bei der Projektion real belichteten Unterbildbereichen 321, 322 auf dem Projektionsobjekt 210, wenn die vorher für die Bestimmung des Projektionsbereiches 310 angenommenen Einstellungen der Projektionsmittel, z. B. bezüglich der Optik, des Standortes und der Ausrichtung der Projektionsmittel, bei der Projektion mit denselben oder gleichartigen Projektionsmitteln eingehalten werden.
Somit entfallen bezüglich der Projektion der Gesamtbildsequenz aufwändige Einstellarbeiten an den Projektionsmitteln, da die Gesamtsequenz mitsamt den Unterbildbereichen 321, 322 für die jeweiligen Bildsequenzen passgenau auf das Projektionsobjekt 210 und den realen Projektionsbereich 310 der Projektionsmittel abstimmbar sind.
Die für diese zweite und dritte exemplarische Ausführungsform genannten Erläuterungen und Vorteile können gleichermaßen für die folgenden weiteren exemplarischen Ausführungsformen gelten.
4 zeigt eine Darstellung eines exemplarischen Flussdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform. Dieses in 4 Verfahren dargestellte Verfahren wird im Folgenden exemplarisch unter Einbeziehung der 5a–5h erläutert, wobei diese 5a–5h einzelne Schritte des Verfahrens gemäß der dritten Ausführungsform und auch gemäß weiteren Ausführungsformen visualisieren.
5a stellt exemplarisch ein aufgenommenes Bild 505 eines Projektionsobjektes 510 gemäß Schritt 110 dar, wobei das Projektionsobjekt 510 beispielhaft ein Gebäude bzw. eine Gebäudefassade darstellt.
Wie in 5a dargestellt, ist das Bild 505 perspektivisch verzerrt aufgenommen, so dass auch die Projektionsobjekt perspektivisch verzerrt dargestellt ist. Dies kann z. B. durch den Standort der Projektionsmittel für die spätere Bildsequenzprojektion verursacht sein, wenn sich die Projektionsmittel z. B. aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht exakt senkrecht zu einer Projektionsfläche des Projektionsobjekts 510 ausrichten lassen, da somit auch die Aufnahmemittel für die Aufnahme des Bildes 505 ebenfalls in Projektionsrichtung aufzustellen sind und sich somit die in 5a dargestellte perspektivische Verzerrung ergibt. Beispielsweise kann das in Bild 505 mit einer Auflösung von 2048 × 1496 Bildpunkten aufgenommen sein, es können jedoch auch andere Auflösungen verwendet werden.
In 5b ist exemplarisch eine weitere Abwandlung des aufgenommenen Bildes 505 dargestellt, bei der während der Aufnahme ein optionales Kontrastbild 520 von den Projektionsmitteln während der Aufnahme des Bildes 505 projiziert wird, so dass der Projektionsbereich durch das Kontrastbild 520 in dem aufgenommenen Bild 505 angezeigt wird, wie zuvor erläutert.
5c stellt exemplarisch den aus dem Bild 505 ausgewählten Projektionsbereich 520' mitsamt der für diesen Projektionsbereich extrahierten Bildinformation dar. Die Auswahl des Projektionsbereiches 520 kann z. B. auf Grundlage des in 5b dargestellten Kontrastbildes 520 oder auch anhand von Erfahrungswerten und auf Grundlage des in 5a aufgenommenen Bildes 505 erfolgen.
Dieser ausgewählte Projektionsbereich 520' wird somit dem Bildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet, da der Projektionsbereich 520' exakt oder zumindest näherungsweise der Projektionsfläche entspricht.
Die extrahierte Bildinformation des Projektionsbereiches 520' kann anschließend auf die Pixelauflösung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz angepasst werden, d. h. auf die Pixelauflösung der Projektionsmittel, wie zuvor erläutert. Beträgt z. B. die Auflösung der Projektionsmittel 1024 × 768 Bildpunkte, so kann beispielsweise die extrahierte Bildinformation des Projektionsbereiches 520' auf diese Auflösung konvertiert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Eckpunkte des Bildes der extrahierten Bildinformation des Projektionsbereiches 520' auf einen definierten Rahmen mit der Zielauflösung verschoben werden.
Anschließend wird in Schritt 415 ein perspektivisch entzerrtes Bild 525 auf Grundlage des aufgenommenen Bildes 505 ermittelt, wie beispielhaft in 5d dargestellt, wobei in 5d der extrahierte Bildbereich des ausgewählten Projektionsbereiches 520' perspektivisch entzerrt wird.
Diese perspektivische Entzerrung erfolgt derart, dass das Projektionsobjekt 510' in dem perspektivisch entzerrten Bild 525 exakt oder zumindest näherungsweise perspektivisch korrekt dargestellt wird, wie in 5d exemplarisch gezeigt. Diese perspektivische Entzerrung kann beispielsweise mit einer Bildverarbeitungssoftware und entsprechenden Algorithmen vollkommen automatisiert durchgeführt werden, z. B. auf Basis einer Kantendetektion und nachfolgender Verzerrung des Bildes zur Ausrichtung der detektierten Kanten in rechtwinkliger Anordnung, die perspektivische Entzerrung kann aber auch beispielsweise manuell unterstützt oder vollkommen manuell durch entsprechendes Entzerren des extrahierten Bildes durchgeführt werden.
Der Übergang von dem in 5c extrahierten Bildbereich des Projektionsbereiches 520' zum perspektivisch entzerrten Bild 525 in 5d kann somit als ein Übergang von einer perspektivisch verzerrten Ebene zu einer perspektivisch entzerrten Ebene betrachtet werden.
Nachfolgend werden in Schritt 120' mehrere Unterbildbereiche 531, 532, 533, 534 aus dem perspektivisch entzerrten Bild 525 ausgewählt, in denen nachher mindestens eine Bildsequenz hineinprojiziert werden soll. In 5e sind dies exemplarisch vier Fensterflächen 531, 532, 533, 534, d. h. die fertig erstellte Gesamtbildsequenz soll nachher auf diese vier Fensterflächen 531, 532, 533, 534 des Projektionsobjekts 510, 510' gewünschte Bildsequenzen projizieren. Je nach Projektionsobjekt können somit in der perspektivisch entzerrten Ebene geeignete Unterbildbereiche für eine Projektion von Bildsequenzen ausgewählt werden.
Anschließend erfolgt eine Segmentierung des Bildbereichs 540 der zu projizierenden Gesamtbildsequenz in der perspektivisch entzerrten Ebene gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen 531, 532, 533, 534. Wie in 5f beispielhaft dargestellt, entspricht der Bildbereich 540 der zu projizierenden Gesamtbildsequenz dem entzerrten Bildbereich des perspektivisch entzerrten Bildes 525 aus 5e, da in diesem exemplarischen Beispiel der Bildbereich des perspektivisch entzerrten Bildes 525 dem Bildbereich des perspektivisch entzerrten Projektionsbereiches 520' entspricht.
Nachfolgend wird mindestens eine Bildsequenz in die Unterbildbereiche 531, 532, 533, 534 in der perspektivisch entzerrten Ebene eingefügt (Schritt 140'), so dass eine Gesamtbildsequenz mit diesen eingefügten Bildsequenzen in der perspektivisch entzerrten Ebene erzeugt werden kann. Somit können die Bildsequenzen ohne eine Vorverzerrung bzw. vorherige perspektivische Anpassung passgenau in die jeweiligen Unterbildbereiche 531, 532, 533, 534 eingefügt werden.
Anschließend wird in Schritt 450 die erstellte Gesamtbildsequenz mit den eingefügten Bildsequenzen invers zur vorher durchgeführten perspektivischen Entzerrung verzerrt, so dass eine entsprechende verzerrte zu projizierende Gesamtbildsequenz mit den jeweils verzerrten Unterbildbereichen 531', 532', 533', 534' erstellt wird. 5g stellt exemplarisch einen Bildbereich 550 der zu projizierenden Gesamtbildsequenz in dieser verzerrten Ebene dar, wobei in den verzerrten Unterbildbereichen 531', 532', 533', 534' die jeweils verzerrten Bildsequenzen eingefügt sind.
Diese erstellte digitale zu projizierende Gesamtbildsequenz kann nun mit Projektionsmitteln auf das Projektionsobjekt 510 projiziert werden, wie zuvor erläutert.
Somit werden auch die eingefügten Bildsequenzen durch die Verzerrung passgenau zu den ursprünglichen Proportionen des ausgewählten Projektionsbereiches 520' verzerrt und erhalten somit das gewünschte Format für eine passgenaue Projektion auf das Projektionsobjekt 510' aus der ursprünglichen Aufnahmerichtung des verzerrt aufgenommenen Bildes 505.
Hierdurch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren nach der dritten und den weiteren Ausführungsformen das Abbilden der wahren physikalischen Verhältnisse betreffend des optischen Verhältnisses von Projektionsgerät zum Projektionsobjekt, wodurch eine passgenaue Projektion von Bildsequenzen mit nur geringen Abweichungen zu den Merkmalen des Projektionsobjekts erstellt werden kann. Dieses Verfahren erleichtert insbesondere die Produktion gerade für anspruchsvolle Projektions-Inhalte oder bei einer komplexen Oberflächen- Struktur des Projektionsobjektes, z. B. bei einer Projektion auf eine heterogene Fassadenstruktur.
Durch die Berücksichtigung möglicher perspektivischer Verzerrungen, z. B. durch Vorgaben des Projektionsstandortes, Fassadenelemente, großflächige Projektionen, kann eine passgenaue Projektion auch von einem Projektionswinkel abweichend von 90° realisiert werden.
Des Weiteren kann durch die Berücksichtigung der Perspektive von einem zentralen Punkt aus projiziert werden, so dass z. B. die Abstimmung der Projektionsmittel und der Paralleleinsatz von mehreren Projektionsmittel optimiert werden kann.
Ferner können beispielsweise durch die Verwendung des perspektivisch entzerrten Bildes 525 Bildsequenzelemente wie z. B. Video-Elemente bei gleichartigen Unterbildbereichen 531, 532, 533, 534 nahezu identisch wiederverwendet werden. So lassen sich beispielsweise bei dem in 5c gezeigten perspektivisch entzerrten Bild 525 gleichartige Fenster 531, 532, 533, 534 mit einer gleichen Figur oder einem gleichen Muster als Bildsequenz füllen, ohne dass diese Bildsequenz für jedes Fenster neu berechnet werden muss.
Eine perspektivische Vorverzerrung von einzufügenden Bildsequenzen entfällt dementsprechend. So können z. B. Schriften z. B. über die Fassade des Hauses in Bild 525 gescrollt werden, wenn ein entsprechender Bildunterbereich ausgewählt wird und diese Schrift als Bildsequenz in diesen Bildunterbereich eingefügt wird, ohne die perspektivische Verzerrung vorberechnen zu müssen. Somit kann der Aufwand für die Erstellung von zu projizierenden Gesamtbildprojektionen reduziert werden.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch für Projektionsmittel verwendet werden, welche in verschiedene Richtungen projizieren können, z. B. durch Verwendung einer veränderbaren Objektivmechanik. So kann für jede Projektionsrichtung und für einen entsprechend zugeordneten Projektionsbereich jeweils eine Gesamtbildsequenz mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellt werden, so dass sich für jeden der verschiedenen Projektionsbereiche passgenau Bildsequenzen in auswählbare Unterbildbereiche einfügen lassen. Beispielsweise kann für jedes der Projektionsbereiche in eigenes Kontrastbild verwendet werden. Somit lässt sich z. B. die gesamte Projektionsfläche vergrößern, in dem z. B. mehrere benachbarte Projektionsbereiche durch verschiedene Positionen der Projektion abgedeckt werden.
Durch das passgenaue Projizieren der Bildsequenzen in auswählbare Unterbereiche eines Projektionsobjektes lassen sich beispielsweise Videoprojektionen mit hohem ästhetischem Anspruch erzeugen. Hierbei kann beispielsweise jegliches Foto- und/oder Videomaterial eingebunden werden. Ferner können beispielsweise auch interaktive und in Echtzeit modifizierte Videosequenzen passgenau auf ein Projektionsobjekt realisiert werden.

Claims

Verfahren zur Erstellung individuell auf ein Projektionsobjekt abgestimmter Projektionen umfassend: – Aufnahme eines das Projektionsobjekt umfassenden Bildes; – Auswahl eines oder mehrerer Unterbildbereiche auf Grundlage des aufgenommenen Bildes; – Erstellen einer zu projizierenden Gesamtbildsequenz durch Segmentierung des Bildbereiches der Gesamtbildsequenz gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen und durch Einfügen mindestens einer zu projizierenden Bildsequenz in mindestens einen der Unterbildbereiche.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Bildsequenzen aus einer Bildsequenz-Datenbank interaktiv abgerufen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Projektionsbereich aus dem aufgenommenen Bild ausgewählt wird und dieser Projektionsbereich dem Bildbereich der zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass ein perspektivisch entzerrtes Bild basierend auf einer Entzerrung auf Grundlage des aufgenommenen Bildes ermittelt wird, so dass das Projektionsobjekt in dem perspektivisch entzerrten Bild perspektivisch näherungsweise korrekt dargestellt wird, wobei die Auswahl des einen oder der mehreren Unterbildbereiche in dem perspektivisch entzerrten Bild erfolgt, und wobei das Erstellen der zu projizierenden Gesamtbildsequenz nach dem Einfügen der mindestens einen Bildsequenz eine Verzerrung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz invers zur perspektivischen Entzerrung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Projektionsbereich aus dem aufgenommenen Bild ausgewählt wird und dieser Projektionsbereich dem Bildbereich der verzerrten zu projizierenden Gesamtbildsequenz zugeordnet ist, und wobei das ermittelte perspektivisch entzerrte Bild dem perspektivisch entzerrten Bild im ausgewählten Projektionsbereich entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pixelauflösung des Bildes des ausgewählten Projektionsbereichs vor der perspektivischen Entzerrung auf die Pixelauflösung der zu projizierenden Gesamtbildsequenz angepasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Projektionsmittel während der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes ein Kontrastbild zur Ausleuchtung eines Projektionsbereiches projiziert wird, wobei die Projektionsrichtung des Kontrastbildes näherungsweise der Aufnahmerichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrastbild ein Weißbild darstellt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu projizierende Gesamtbildsequenz durch Projektionsmittel auf das Projektionsobjekt projiziert wird, wobei die Projektionsrichtung näherungsweise der Aufnahmerichtung der Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Standort der Projektionsmittel näherungsweise dem Standort von einem Aufnahmemittel zur Aufnahme des das Projektionsobjekt umfassenden Bildes entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsmittel zur Projektion in mindestens einer weiteren Projektionsrichtung mit jeweils einem zugeordneten Projektionsbereich eingerichtet sind, wobei für jeden zugeordneten Projektionsbereich die Auswahl eines oder mehrerer Unterbildbereiche auf Grundlage eines aufgenommenen Bildes erfolgt, und wobei für jeden zugeordneten Projektionsbereich eine zu projizierende Gesamtbildsequenz erstellt wird durch Segmentierung des Bildbereiches dieser Gesamtbildsequenz gemäß den ausgewählten Unterbildbereichen und durch Einfügen mindestens einer zu projizierenden Bildsequenz in mindestens einen der Unterbildbereiche.