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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Projektionssystem zur Projektion eines vorgegebenen Bildes auf eine zugeordnete Projektionsfläche in einem vorgegebenen Raumprofil.
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Aus der
DE 100 57 791 A1 ist ein derartiges, mobiles Projektionssystem bekannt. Dieses ist für einen Einsatz im harten Dauerbetrieb in einer zugeordneten Arbeitsumgebung z. B. als Arbeitshilfe für Mechaniker und Wartungspersonal vorgesehen und dazu ausgebildet, optische Informationen wie Piktogramme oder Zeichnungen auf Flächen zu projizieren, die sich in einem beliebigen Abstand zum Projektionssystem befinden.
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Nachteilig am Stand der Technik ist, dass bei einem derartigen mobilen Projektionssystem eine Projektion von aufwendigen und komplexen Bildern nur eingeschränkt möglich ist und eine räumliche Verschiebung des Systems jeweils eine aufwendige Neuausrichtung durch den Benutzer zur korrekten Projektion der jeweiligen optischen Informationen erfordert.
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Weitere Ausführungen derartiger Projektionssysteme finden sich im Stand der Technik, beispielsweise in
US 2004 / 0 184 011 A1 ,
WO 2007 / 149 323 A2 ,
DE 10 2009 046 114 A1 ,
DE 100 57 791 A1 ,
US 2009 / 0 091 714 A1 ,
WO 2010 / 129 363 A2 oder
DE 101 60 171 A1 . Ferner ist ein Projektionssystem mit einer Abschattungserkennungsvorrichtung in
US 2010/0177929 A1 offenbart.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues mobiles Projektionssystem zur Projektion eines vorgegebenen Bildes auf eine zugeordnete Projektionsfläche in einem vorgegebenen Raumprofil bereitzustellen, das auch zur Projektion aufwendiger und komplexer Bilder geeignet ist und bei dem sich im Falle einer räumlichen Verschiebung eine aufwendige Neuausrichtung durch einen entsprechenden Benutzer erübrigt.
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Dieses Problem wird gelöst durch ein mobiles Projektionssystem, mit mindestens einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von anzuzeigenden Arbeitsparametern in einem vorgegebenen Raumprofil, einer Positionserfassungseinrichtung zur Erfassung einer momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems in dem vorgegebenen Raumprofil, einer Bilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Bilddaten auf der Basis der anzuzeigenden Arbeitsparameter und in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems, einer Vorverzerrungseinrichtung zur Vorverzerrung der erzeugten Bilddaten in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems, einer Projektionseinrichtung zur Umwandlung der vorverzerrten Bilddaten in ein vorgegebenes Bild und zur Projektion des vorgegebenen Bildes auf eine zugeordnete Projektionsfläche in dem vorgegebenen Raumprofil. Eine Abschattungserkennungseinrichtung ist zur Erkennung einer Abschattung des projizierten Bildes im Betrieb des Projektionssystems vorgesehen. Eine im vorgegebenen Raumprofil verfahrbare Plattform ist vorgesehen, auf der zumindest die Projektionseinrichtung angeordnet ist. Die verfahrbare Plattform ist vorzugsweise von der Abschattungserkennungseinrichtung ansteuerbar, um bei einer Erkennung einer Abschattung des projizierten Bildes im Betrieb des Projektionssystems eine geänderte Position im vorgegebenen Raumprofil anzufahren.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines mobilen Projektionssystems, das in der Lage ist, bei einer räumlichen Verschiebung in einem vorgegebenen Raumprofil jeweils autonom eine erforderliche Neuausrichtung auszuführen, um die Anzeige eines akkuraten und für einen betrachtenden Benutzer unverzerrten Bildes auf eine jeweils zugeordnete Projektionsfläche zu ermöglichen. Mittels der Abschattungserkennungseinrichtung kann auf einfache Art und Weise bestimmt werden, ob das projizierte Bild fortwährend ausreichend sichtbar ist.
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Somit kann jeweils schnell und zuverlässig eine automatische bzw. selbsttätige und somit Benutzerunabhängige Neuausrichtung des mobilen Projektionssystems erfolgen, wenn das projizierte Bild für einen entsprechenden Benutzer nicht mehr ausreichend sichtbar ist bzw. sein könnte.
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Bevorzugt weist die Projektionseinrichtung mindestens einen Videoprojektor auf.
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Somit kann auch eine Projektion von komplexen und aufwendigen Bildern auf die zugeordnete Projektionsfläche ermöglicht werden.
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Bevorzugt weist die Projektionseinrichtung mindestens einen Laserpointer auf.
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Somit kann die Bereitstellung einer robusten und kostengünstigen Projektionseinrichtung ermöglicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Verzerrungserkennungseinrichtung zur Erkennung einer Verzerrung des projizierten Bildes vorgesehen. Die Vorverzerrungseinrichtung ist bevorzugt bei einer Erkennung einer Verzerrung des projizierten Bildes von der Verzerrungserkennungseinrichtung zur Vorverzerrung der erzeugten Bilddaten ansteuerbar.
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Die Erfindung ermöglicht somit auf einfache Art und Weise die Projektion eines akkuraten und für einen betrachtenden Benutzer unverzerrten Bildes auf eine zugeordnete Projektionsfläche.
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Bevorzugt weist die Verzerrungserkennungseinrichtung mindestens einen Entfernungsmesser zur Bestimmung von Entfernungen zu vorgegebenen Bildpunkten des projizierten Bildes auf.
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Somit können zur Vorverzerrung erforderliche Vorverzerrungsparameter sicher und zuverlässig bestimmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Verzerrungserkennungseinrichtung mindestens eine Bilderfassungseinheit auf.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer einfachen und kostengünstigen Verzerrungserkennungseinrichtung.
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Die Bilderfassungseinheit weist bevorzugt einen digitalen Fotoapparat und/oder eine Videokamera auf.
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Somit kann eine unkomplizierte und zuverlässige Bilderfassungseinheit bereitgestellt werden.
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Die Bilderfassungseinheit ist bevorzugt dazu ausgebildet, eine Ermittlung einer Helligkeitsverteilung eines erfassten Bildes zu ermöglichen.
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Somit kann auf einfache Art und Weise eine Erkennung einer Verzerrung des erfassten Bildes ermöglicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Schwenkeinrichtung zumindest zum Verschwenken der Projektionseinrichtung vorgesehen.
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Die Erfindung ermöglicht somit bei einer Neuausrichtung des mobilen Projektionssystems eine unkomplizierte und schnelle Neuausrichtung der Projektionseinrichtung.
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Die Schwenkeinrichtung ist bevorzugt ansteuerbar, um eine Einstellung einer zur Projektion des vorgegebenen Bildes auf die zugeordnete Projektionsfläche erforderliche erste Schwenkposition der Projektionseinrichtung zu ermöglichen. Die Schwenkeinrichtung ist bevorzugt ansteuerbar, um eine Einstellung einer zur Projektion eines weiteren Bildes auf eine weitere zugeordnete Projektionsfläche in dem vorgegebenen Raumprofil erforderliche zweite Schwenkposition der Projektionseinrichtung zu ermöglichen.
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Somit kann die Bereitstellung eines mobilen Projektionssystems ermöglicht werden, das in Abhängigkeit von einem jeweils anzuzeigenden Bild eine automatische bzw. selbsttätige Ausrichtung vornimmt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Eingabeeinrichtung mindestens eine Benutzerschnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, einem Benutzer die Eingabe der anzuzeigenden Arbeitsparameter zu ermöglichen.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines mobilen Projektionssystems, bei dem auf einfache Art und Weise anzuzeigende Arbeitsparameter vorgebbar sind.
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Die Eingabeeinrichtung weist bevorzugt mindestens eine Datenschnittstelle auf, um eine Ein- und/oder Ausgabe der anzuzeigenden Arbeitsparameter von und/oder an eine zugeordnete Datenverarbeitungsvorrichtung zu ermöglichen.
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Somit können die anzuzeigenden Arbeitsparameter auch von einer externen Datenverarbeitungsvorrichtung sicher und zuverlässig an das mobile Projektionssystem übertragen werden, bzw. zur weiteren Bearbeitung von diesem ausgelesen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Datenverarbeitungsvorrichtung einen Wandscanner auf, der dazu ausgebildet ist, Unterputzobjekte berührungslos zu erfassen.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines mobilen Projektionssystems, das in der Lage ist, anzuzeigende Arbeitsparameter autonom bzw. Benutzerunabhängig zu bestimmen.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung ist bevorzugt über ein Datennetzwerk mit der Datenschnittstelle verbunden. Das Datennetzwerk ist bevorzugt das Internet.
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Somit kann eine Vielzahl verschiedener Datenverarbeitungsvorrichtungen auf einfache Art und Weise mit dem mobilen Projektionssystem verbunden werden.
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Figurenliste
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften mobilen Projektionssystems in einem vorgegebenen Raumprofil,
- 2 ein Blockdiagramm des mobilen Projektionssystems von 1,
- 3 eine perspektivische Ansicht des mobilen Projektionssystems von 1 und 2 bei einer beispielhaften Bestimmung einer Helligkeitsverteilung in einem angezeigten Bild, und
- 4 eine perspektivische Ansicht des mobilen Projektionssystems von 1 bis 3 bei einer beispielhaften Durchführung einer Vorverzerrung eines anzuzeigenden Bildes.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt einen beispielhaften Raumausschnitt 10, in dem ein mobiles Projektionssystem 100 gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist. Der Raumausschnitt 10 weist illustrativ eine erste Wand 152 und eine z. B. im rechten Winkel daran anschließende zweite Wand 154 auf, die sich zwischen einem Raumboden 156 und einer Decke 158 erstrecken und mit diesen ein vorgegebenes Raumprofil 155 ausbilden. An der ersten Wand 152 ist illustrativ im Bereich des Übergangs zur zweiten Wand 154 ein Waschbecken 184 befestigt. An der zweiten Wand 154 ist illustrativ im Bereich des Übergangs zur ersten Wand 152 ein Lichtschalter 182 angeordnet, neben dem sich eine Zimmertür 186 befindet.
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Das mobile Projektionssystem 100 ist in dem Raumausschnitt 10 beispielhaft an einem vorgegebenen Standort 195 angeordnet und zur Projektion eines vorgegebenen Bildes 102 auf eine zugeordnete Projektionsfläche 104 in dem vorgegebenen Raumprofil 155 ausgebildet. Die Projektionsfläche 104 definiert beispielhaft eine Arbeitsumgebung im Raumprofil 155 und umfasst illustrativ einen Bereich an der ersten und zweiten Wand 152, 154, der sich vom Waschbecken 184 über den Lichtschalter 182 bis zur Tür 186 erstreckt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Projektionsfläche 104 nur illustrativ an den Wänden 152, 154 angeordnet ist und dies nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr kann die Projektionsfläche 104 alternativ hierzu auch an nur einer der Wände 152, 154, am Zimmerboden 156 oder an der Decke 158 bzw. beliebigen Schnittmengen hiervon angeordnet sein.
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Das vorgegebene Bild 102 dient gemäß einer Ausführungsform zur Augmentierung der von der Projektionsfläche 104 definierten Arbeitsumgebung, z. B. beim Innenausbau, und kann eine Vielzahl anzuzeigender Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 aufweisen. Illustrativ weisen diese anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 ein Anzeigeelement 101 auf, das eine Position einer in Richtung des Lichtschalters 182 z. B. unter Putz verlegten, elektrischen Leitung repräsentiert, zwei Anzeigeelemente 103, 105, die Positionen von in Richtung des Waschbeckens 184 z. B. unter Putz verlegten Wasserleitungen repräsentieren, sowie ein Anzeigeelement 109, das z. B. eine Position eines zu erstellenden Bohrlochs repräsentiert. Darüber hinaus weisen die anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 illustrativ Kennzeichnungselemente 106, 108 auf, wobei das Kennzeichnungselement 106 zur kennzeichnenden Beschreibung des Anzeigeelements 101 dient und z. B. durch das Wort „Strom“ oder „Elektrizität“ oder „Stromleitung“ usw. ausgebildet wird. Das Kennzeichnungselement 108 dient zur kennzeichnenden Beschreibung der Anzeigeelemente 103, 105 und wird z. B. durch das Wort „Wasser“ oder „Wasserleitung“ usw. ausgebildet. Des Weiteren weisen die anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 illustrativ verschiedene Abmessungsanzeigen 107, 111 auf, wobei die Abmessungsanzeige 107 beispielhaft die Beabstandung der Anzeigeelemente 103, 105 bzw. der von diesen repräsentierten Wasserleitungen zum Übergang zwischen erster und zweiter Wand 152, 154 hin repräsentieren und die Abmessungsanzeige 111 beispielhaft die Abmessungen der Zimmertür 186 repräsentieren.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die gezeigten Anzeigeelemente 101, 103, 105, 109, die Kennzeichnungselemente 106, 108 sowie die Abmessungsanzeigen 107, 111 des vorgegebenen Bildes 102 lediglich beispielhaften Charakter haben und nicht als Einschränkung der Erfindung auf diese anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 zu verstehen sind. Das vorgegebene Bild 102 kann vielmehr generell eine Vielzahl beliebiger, unterschiedlicher Informationen anzeigen, z. B. im Bereich der Projektionsfläche 104 angeordnete, verdeckte Kabel, Rohre, Unterputzkonstruktionen usw. oder im Bereich der Projektionsfläche 104 zu montierende Objekte wie Bilder, Regale, Schränke, Schrankwände, Küchen- oder Badelemente usw. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass auch die gewählte 2D-Darstellung des vorgegebenen Bildes 102 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist, bei der ebenso eine 3D-Darstellung des vorgegebenen Bildes 102 Anwendung finden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das mobile Projektionssystem 100 mindestens eine Eingabeeinrichtung (211 in 2), eine Positionserfassungseinrichtung 110, eine Bilderzeugungseinrichtung 120, eine Vorverzerrungseinrichtung (220 in 2) und eine Projektionseinrichtung 150 auf. Die Eingabeeinrichtung (211 in 2) wird in 1 illustrativ von einer Datenschnittstelle 112 repräsentiert. Darüber hinaus kann das mobile Projektionssystem 100 eine in 1 beispielhaft nach Art eines Wandscanners ausgebildete Datenverarbeitungsvorrichtung 170, eine Verzerrungserkennungseinrichtung 140 sowie eine Schwenkeinrichtung 135 aufweisen. Illustrativ weist das mobile Projektionssystem 100 eine in dem Raumausschnitt 10 verfahrbare Plattform 130 auf, die beispielhaft mit einem Handgriff 119 versehen ist, der es einem Benutzer ermöglicht, das mobile Projektionssystems 100 von seinem Standort 195 an einen beliebigen anderen Standort in dem Raumausschnitt 10 zu verfahren. Diese das mobile Projektionssystem 100 ausbildenden Einzelkomponenten und deren Funktionsweisen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 im Detail beschrieben.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die beschriebene Kombination dieser Einzelkomponenten des mobilen Projektionssystems 100 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Diese kann vielmehr mit unterschiedlichen Kombinationen dieser Einzelkomponenten Anwendung finden. Z. B. könnte bei einer alternativen Realisierung auf eine Verwendung der Vorverzerrungseinrichtung (220 in 2) und der Verzerrungserkennungseinrichtung 140 verzichtet werden, in einer weiteren Realisierung könnte auf eine Verwendung der Datenverarbeitungsvorrichtung 170 verzichtet werden usw. Darüber hinaus könnten andere Einzelkomponenten bei dem mobilen Projektionssystem 100 Anwendung finden, z. B. ein Drucker zum Ausdrucken des vorgegebenen Bildes 102 usw.
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2 zeigt das mobile Projektionssystem 100 von 1, das gemäß einer Ausführungsform eine Eingabeeinrichtung 211, die Positionserfassungseinrichtung 110, die Bilderzeugungseinrichtung 120, die Verzerrungserkennungseinrichtung 140, eine Vorverzerrungseinrichtung 220, die Datenverarbeitungsvorrichtung 170, die Schwenkeinrichtung 135, die Projektionseinrichtung 150 sowie die verfahrbare Plattform 130 aufweist.
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Die Eingabeeinrichtung 211 dient zur Eingabe anzuzeigender Arbeitsparameter in einem vorgegebenen Raumprofil, z. B. der anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 von 1 in dem vorgegebenen Raumprofil 155 von 1. Illustrativ weist die Eingabeeinrichtung 211 zumindest die Datenschnittstelle 112 von 1 auf, um sowohl eine kabelgebundene, als auch eine berührungsfreie Übertragung bzw. Ein- und/oder Ausgabe der anzuzeigenden Arbeitsparameter von und/oder an die Datenverarbeitungsvorrichtung 170 zu ermöglichen, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung 170 über ein Datennetzwerk 188, z. B. das Internet, mit der Datenschnittstelle 112 verbunden und auch zur langfristigen Speicherung der anzuzeigenden Arbeitsparameter geeignet sein kann. Die zur berührungsfreien Übertragung ausgebildete Datenübertragungsschnittstelle 112 ist beispielsweise eine Bluetooth-, Infrarot- oder W-LAN-Schnittstelle.
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Wie bei 1 beschrieben kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 170 einen Wandscanner bzw. ein Ortungsgerät aufweisen, das z. B. dazu ausgebildet ist, Unterputzobjekte wie magnetische und nichtmagnetische Metalle, Stromleitungen, Holzunterkonstruktionen und Plastikrohre berührungslos zu erfassen. Hierbei kann der Wandscanner z. B. handgeführt sein, d. h. von einem Benutzer von der verfahrbaren Plattform 130 abnehmbar sein, um beispielsweise von Hand entlang einer zu scannenden Wand verfahren zu werden, oder dazu ausgebildet sein, eine zu scannende Wand wie in 1 gezeigt mit einer vorgegebenen Beabstandung von dieser abzuscannen. Des Weiteren kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 170 einen 3D-Laserscanner zur Bestimmung geometrischer Daten eines entsprechenden Raumprofils, z. B. des Raumprofils 155 von 1, bzw. zur Innenraumvermessung aufweisen. Darüber hinaus kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 170 ein externes Datenverarbeitungsgerät, z. B. einen Computer, aufweisen, um beispielsweise eine Übertragung eines verfügbaren 3D-Raummodells, das z. B. das Raumprofil 155 von 1 beschreibt, zur Datenschnittstelle 112 zu ermöglichen. Dementsprechend können auch weitere verfügbare Daten, z. B. digitale Photos, Architekturdaten, Möbeldaten, Vermessungsdaten usw. auf diese Art und Weise an die Datenschnittstelle 112 übertragen werden.
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Darüber hinaus kann die Eingabeeinrichtung 211 eine oder mehrere Benutzerschnittstellen 114 aufweisen, die dazu ausgebildet ist, einem Benutzer die Eingabe der anzuzeigenden Arbeitsparameter zu ermöglichen. Eine derartige Benutzerschnittstelle 114 kann z. B. einen Bildschirm und eine Tastatur und/oder einen Touchscreen aufweisen.
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Die Positionserfassungseinrichtung 110 dient zur Erfassung einer momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems 100 in dem vorgegebenen Raumprofil 155. Hierzu weist die Positionserfassungseinrichtung 110 illustrativ ein Navigationsmodul 210 auf, mit dem ein jeweiliger Standort bzw. eine entsprechende Position der verfahrbaren Plattform 130 z. B. im Raumausschnitt 10 von 1 bestimmbar ist.
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Die Bilderzeugungseinrichtung 120 dient zur Erzeugung von Bilddaten 202 auf der Basis der anzuzeigenden Arbeitsparameter und in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems 100. Gemäß einer Ausführungsform weist die Bilderzeugungseinrichtung 120 die Vorverzerrungseinrichtung 220 zur Vorverzerrung der erzeugten Bilddaten in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems 100 sowie eine Abschattungserkennungseinrichtung 230 zur Erkennung einer Abschattung des projizierten Bildes 102 von 1 im Betrieb des Projektionssystems 100 auf.
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Auf der verfahrbaren Plattform 130 ist zumindest die Projektionseinrichtung 150 angeordnet. Diese dient zur Umwandlung der vorverzerrten Bilddaten in das vorgegebene Bild 102 und zur Projektion des vorgegebenen Bildes 102 auf eine zugeordnete Projektionsfläche, z. B. die Projektionsfläche 104 von 1. Hierzu kann die Projektionseinrichtung 150 einen beliebigen Aufbau aufweisen, der sowohl eine gleichzeitige flächige Projektion, z. B. durch ein LCD-Display oder ein Mikrospiegelfeld, als auch eine stroboskopische Projektion unter Verwendung anderer Beleuchtungsquellen, z. B. einer Glühdrahtlampe, einer Lichtbogenlampe und/oder einer LED, ermöglicht. Des Weiteren können auch laserbasierte Projektionsmodule Anwendung finden, die mit unterschiedlichen Ablenkprinzipien realisiert werden können, z. B. mit Drehprismen, Galvanometer-Spiegeln und/oder Mikrospiegelfeldern. Illustrativ weist die Projektionseinrichtung 150 einen oder mehrere zur gleichzeitigen flächigen Projektion ausgebildete Videoprojektoren 252, z. B. einen oder mehrere Beamer, und/oder einen oder mehrere Laserpointer 254 auf.
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Die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 dient zur Erkennung einer Verzerrung des projizierten Bildes 102 und zur Ansteuerung der Vorverzerrungseinrichtung 220 bei einer Erkennung einer Verzerrung des projizierten Bildes 102, um eine Vorverzerrung der erzeugten Bilddaten 202 durch die Vorverzerrungseinrichtung 220 zu bewirken. Hierzu weist die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 einen oder mehrere Entfernungsmesser 246 zur Bestimmung von Entfernungen zu vorgegebenen Bildpunkten des projizierten Bildes 102 auf. Bevorzugt findet als Entfernungsmesser ein auch als „LRF“ oder ein auch als „fastLRF“ bezeichneter Laserentfernungsmesser Anwendung. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Verwendung eines Laserentfernungsmessers lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Diese kann vielmehr mit einem beliebigen Entfernungsmesser realisiert werden, z. B. einem Radarentfernungsmesser, einem Mikrowellenentfernungsmesser und/oder einem Ultra-Breitband-Entfernungsmesser. Darüber hinaus oder alternativ hierzu kann die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 eine oder mehrere Bilderfassungseinheiten 242, 244, z. B. digitale Fotoapparate und/oder Videokameras, aufweisen. Diese bilden bevorzugt ein Stereokamerasystem aus, das auch durch die Projektionseinrichtung 150 und eine einzelne Bilderfassungseinheit ausgebildet werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann zur Realisierung des Entfernungsmessers 246 ein mit einer Kamera, z. B. einem sogenannten „Viewfinder“ bzw. „Richtungsfinder“, versehener und bevorzugt tragbarer Entfernungsmesser verwendet werden. In diesem Fall kann auf die Verwendung der Bilderfassungseinheiten 242, 244 verzichtet werden.
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Die Schwenkeinrichtung 135 dient zum Verschwenken der Verzerrungserkennungseinrichtung 140 und der Projektionseinrichtung 150 in eine bevorzugt beliebige horizontale und/oder vertikale Richtung, wie nachfolgend beschrieben. Hierbei können die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 und die Projektionseinrichtung 150 gemäß einer Ausführungsform unabhängig voneinander von der Schwenkeinrichtung 135 verschwenkt werden. Illustrativ ist die Schwenkeinrichtung 135 in eine zur Projektion des vorgegebenen Bildes 102 auf die zugeordnete Projektionsfläche 104 erforderliche erste Schwenkposition 198 verschwenkt bzw. eingestellt. Für den Fall, dass z. B. eine Projektion eines weiteren Bildes 192 auf eine weitere zugeordnete Projektionsfläche 194 erforderlich ist, kann die Schwenkeinrichtung 135 die Projektionseinrichtung 150 in eine zur Projektion des weiteren Bildes 192 erforderliche zweite Schwenkposition 199 verschwenken.
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In einem beispielhaften Betrieb des mobilen Projektionssystems 100 wird dieses zunächst an einem beliebigen Standort in einem vorgegebenen Raumprofil angeordnet, z. B. Standort 195 im Raumprofil 155 von 1, und in diesem anzuzeigende Arbeitsparameter, z. B. die anzuzeigenden Arbeitsparameter 101, 103, 105, 106, 107, 108, 109, 111 von 1 und/oder weitere Architekturdaten, Vermessungsdaten, Unterputzdaten, Möbeldaten, digitale Photodaten usw., werden über die Eingabeeinrichtung 211 eingegeben. Darüber hinaus können z. B. mittels der als Wandscanner ausgebildeten Datenverarbeitungsvorrichtung 170 zusätzliche Unterputzinformationen ermittelt werden, die u. a. zur Überprüfung der bereitgestellten Unterputzdaten Anwendung finden können. Eine derartige Ermittlung kann gemäß einer Ausführungsform autonom erfolgen.
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Auf der Basis der anzuzeigenden Arbeitsparameter und der eingegebenen Daten sowie aktueller Standortdaten, die von dem Navigationsmodul 210 bereitgestellt werden, bestimmt die Positionserfassungseinrichtung 110 eine momentane Position und Ausrichtung des Projektionssystems 100 in dem vorgegebenen Raumprofil. Auf der Basis der anzuzeigenden Arbeitsparameter und in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems werden dann von der Bilderzeugungseinrichtung 120 Bilddaten 202 für ein vorgegebenes Bild 102 erzeugt und an die Projektionseinrichtung 150 übertragen. Diese wandelt die Bilddaten 202 in das vorgegebene Bild 102 um und projiziert dieses auf eine zugeordnete Projektionsfläche in dem vorgegebenen Raumprofil, z. B. die Projektionsfläche 104 von 1.
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In Abhängigkeit von dem Ort der zugeordneten Projektionsfläche in dem vorgegebenen Raumprofil kann ein Verschwenken der Projektionseinrichtung 150 durch die Schwenkeinrichtung 135 erforderlich sein. Diese ist hierzu z. B. von der Positionserfassungseinrichtung 110 ansteuerbar, um eine Einstellung einer zur Projektion des vorgegebenen Bildes 102 auf die zugeordnete Projektionsfläche erforderliche erste Schwenkposition, z. B. die Schwenkposition 198 von 1, der Projektionseinrichtung 150 zu ermöglichen.
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Gemäß einer Ausführungsform bestimmt nun die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 anhand des projizierten Bildes 102, ob dieses verzerrt ist. Hierzu kann z. B. die Bilderfassungseinheit 242, 244 eine Helligkeitsverteilung des projizierten Bildes 102 bestimmen und anhand dieser Helligkeitsverteilung eine jeweilige Verzerrung ermitteln. Falls das projizierte Bild 102 verzerrt ist, steuert die Verzerrungserkennungseinrichtung 140 die Bilderzeugungseinrichtung 120 an, damit deren Vorverzerrungseinrichtung 220 eine Vorverzerrung der erzeugten Bilddaten 202 in Abhängigkeit von der momentanen Position und Ausrichtung des Projektionssystems 100 ausführt, sodass das anschließend auf der Basis der vorverzerrten Bilddaten entstehende, projizierte Bild 102 für den Betrachter unverzerrt erscheint.
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Darüber hinaus kann gemäß einer Ausführungsform im Betrieb des mobilen Projektionssystems 100 die Abschattungserkennungseinrichtung 230 eine Abschattung des projizierten Bildes 102 erkennen, falls sich z. B. der Benutzer zwischen die Projektionseinrichtung 150 und die zugeordnete Projektionsfläche schiebt. In diesem Fall kann die Abschattungserkennungseinrichtung 230 z. B. die verfahrbare Plattform 130 ansteuern, damit diese selbsttätig eine geänderte Position im vorgegebenen Raumprofil anfährt, an der oben beschriebenes Verfahren erneut ausgeführt wird.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass ein Verfahren des mobilen Projektionssystems 100 mittels der verfahrbaren Plattform 130 lediglich beispielhaft beschrieben ist und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Diese kann vielmehr auch bei einem auf einem statischen Stativ befestigten Projektionssystem Anwendung finden, bei dem die Abschattungserkennungseinrichtung 230 bei der Erkennung einer Abschattung des projizierten Bildes 102 z. B. einen visuellen oder akustischen Alarm ausgibt, um einen entsprechenden Benutzer auf die Abschattung hinzuweisen, sodass dieser den Standort des Projektionssystems entsprechend ändern kann. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Verfahrensschritte wie z. B. die Vorverzerrung und die Bestimmung von Position und Ausrichtung mit dem Fachmann geläufigen, insbesondere Softwarebasierten Verfahren ausführbar sind. Diese sind jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung dieser Verfahren verzichtet wird.
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3 zeigt das mobile Projektionssystem 100 von 1 und 2 bei einer beispielhaften Bestimmung einer Verzerrung eines von der Projektionseinrichtung 150 auf eine zugeordnete Projektionsfläche 340 projizierten Bildes 350. Dieses weist beispielhaft vier Eckpunkte 302, 304, 306, 308 und einen - in 3 linken - Bildbereich 364 sowie einen - in 3 rechten - Bildbereich 362 auf, wobei der linke Bildbereich 364 illustrativ heller ist als der rechte Bildbereich 362.
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Gemäß einer Ausführungsform wird das projizierte Bild 350 von der Verzerrungserkennungseinrichtung 140, z. B. von einer oder beiden digitalen Kameras 242, 244 von 2, erfasst und eine Helligkeitsverteilung des erfassten Bildes 350 wird bestimmt, die eine Unterscheidung des helleren linken Bildbereichs 364 vom dunkleren rechten Bildbereich 362 ermöglicht. Diese Helligkeitsverteilung kennzeichnet im vorliegenden Fall eine schräge Projektion, bei der z. B. durch Vergleich mit einer normierten Projektion ohne Helligkeitsunterscheide zugeordnete Projektionsentfernungen zu dem linken und rechten Bildbereich 364 bzw. 362, bzw. zu den Eckpunkten 302, 304, 306, 308 bestimmt werden können. Diese Projektionsentfernungen können zur Bestimmung einer geeigneten Vorverzerrung durch die Vorverzerrungseinrichtung 220 von 2 verwendet werden.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Bestimmung einer erforderlichen Vorverzerrung unter Verwendung einer zugeordneten Helligkeitsverteilung lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr können unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung einer erforderlichen Vorverzerrung Anwendung finden. Z. B. können die Entfernungen zu den Eckpunkten 302, 304, 306, 308 des erfassten Bildes 350 mit dem Entfernungsmesser 246 von 2 bestimmt werden, um somit die Lage der Projektionsfläche 340 relativ zur Projektionseinrichtung 150 zur Ermittlung einer geeigneten, sogenannten Keystone-Korrektur bestimmen zu können. Des Weiteren könnten auch mittels einer sogenannten Stereotriangulierung Rauminformationen zur Bestimmung einer erforderlichen Vorverzerrung bestimmt werden, usw. Da diese Verfahren jedoch dem Fachmann geläufig sind und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, wird hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet.
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4 zeigt das in dem Raumprofil 155 von 1 angeordnete, mobile Projektionssystem 100 von 1 bis 3 zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Vorverzerrungseinrichtung 220 von 2. Hierbei ist das Raumprofil 155 beispielhaft mit zwei weiteren Wänden 452, 454 dargestellt, die z. B. den Wänden 152, 154 von 1 gegenüberliegen.
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Wie bei 2 beschrieben bewirkt die Vorverzerrungseinrichtung 220 wie mit einem Pfeil 498 angedeutet eine Verzerrung der erzeugten Bilddaten 202 von 2, sodass illustrativ ein rechteckiges Bild 430 entsteht, das beispielhaft einen verzerrten, trapezförmigen und sich in 4 nach rechts verjüngenden Bildbereich 432 sowie einen oberen und unteren Leerbereich 434, 436 aufweist. Die Leerbereiche 434, 436 sind dreieckig und verbreitern sich in 4 nach rechts.
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Das rechteckige Bild 430 wird an die Projektionseinrichtung 150 übertragen, wie mit einem Pfeil 499 angedeutet, und von dieser illustrativ auf eine zugeordnete Projektionsfläche 410 an der Wand 452 projiziert, um dort ein projiziertes Bild 404 zu erzeugen. Da hierbei aufgrund der Position und Ausrichtung des mobilen Projektionssystems 100 relativ zur Projektionsfläche 410 eine schräge Projektion erfolgt, wird das rechteckige Bild 430 durch die Projektion verzerrt und erscheint trapezförmig auf der Projektionsfläche 410 mit vier Eckpunkten 411, 412, 413, 414, einem rechteckigen Bildbereich 440 sowie einem oberen und unteren Leerbereich 442, 444. Die Leerbereiche 442, 444 sind dreieckig und verbreitern sich in 4 nach rechts. Der rechteckige Bildbereich 440 wirkt für einen betrachtenden Benutzer des mobilen Projektionssystems 100 unverzerrt.
