DE102012021804A1

DE102012021804A1 - Verfahren und System zum automatischen Erstellen von Panoramabildern

Info

Publication number: DE102012021804A1
Application number: DE201210021804
Authority: DE
Inventors: Michael Radomski
Original assignee: Cityguide AG
Current assignee: CITYGUIDE AG, CH
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-08
Also published as: DE202013000919U1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum automatischen Erstellen von Panoramabildern, umfassend:
– Bereitstellen wenigstens einer Kameraeinrichtung (2),
– Bereitstellen wenigstens einer an wenigstens einem Aufnahmestandpunkt ortsfest aufstellbaren Robotereinrichtung (3), aufweisend Mittel zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung (2) bei ortsfester Anordnung der Robotereinrichtung (3) an dem Aufnahmestandpunkt, Mittel zum Messen der Änderung der Kamerablickfeldrichtung bezogen auf den Aufnahmestandpunkt der Robotereinrichtung (3) und Mittel zum automatischen zeit- und schrittgesteuerten Auslösen einer Aufnahmefunktion der Kameraeinrichtung (2) zum Anfertigen von Aufnahmen mit der Kameraeinrichtung (2) und
– Bereitstellen einer zentralen Rechnereinrichtung (4),
wobei die von der Kameraeinrichtung (2) angefertigten Aufnahmen automatisch über eine Internetverbindung (7) an die zentrale Rechnereinrichtung (4) übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum automatischen Erstellen von Panoramabildern, vorzugsweise von Kugelpanoramen bzw. 360°-Panoramabildern, insbesondere von einem Gebäudeinneren, Gebäudeäußeren, einer Landschaft oder einem sonstigen Objekt, weiter insbesondere zum Erstellen eines virtuell besichtigbaren oder durchwanderbaren Raums.
Für die Panoramafotografie können unterschiedliche Techniken zum Einsatz kommen, mit denen Bilder mit einem sehr großen Blickwinkel (Panoramabilder) erzeugt werden können. Sphärische Panoramen gehen von einem Betrachtungswinkel aus dem Zentrum einer Kugel aus, auf deren innere Oberfläche das Motiv projiziert wird. Der Blickwinkel kann bis zu 360° betragen, bildet dann die Umgebung um den Kamerastandort bis hin zur kompletten Rundumsicht ab. Zylindrische Panoramen gehen von einem Betrachtungswinkel aus dem Zentrum eines Zylinders aus, auf den das abgelichtete Motiv projiziert wird. Kubische Panoramen schließlich gehen von einem Betrachtungswinkel aus dem Zentrum eines Würfels aus, auf dessen Seiten das Motiv projiziert wird.
Aus dem Stand der Technik sind insbesondere zur Aufnahme von 360°-Panoramen elektronisch gesteuerte Robotereinrichtungen bekannt, an denen sich eine elektronische Kamera befestigen und mit der Robotereinrichtung horizontal und vertikal bewegen lässt. Die Robotereinrichtung ist mittels Schrittmotoren in der Lage, ihre Position schrittweise so zu verändern, dass der Bildausschnitt einer Aufnahme sich um einen bestimmten Bereich mit dem einer vorhergehenden bzw. einer angrenzenden Aufnahme überlappt. Nach Erreichen einer vorgegebenen Position wird die Kameraeinrichtung automatisch ausgelöst und das Foto bzw. die Abbildung wird gespeichert. Die Kameraeinrichtung weist in diesem Zusammenhang einen Auslösemechanismus auf, der durch die Robotereinrichtung ausgelöst werden kann. Anschließend wird die nächste Position angefahren und so weiter. Die Abbildungen werden zeilen- oder spaltenweise aufgenommen, so dass (abhängig von der Größe des einzelnen Bildausschnitts) eine Matrix von X-Bildern horizontal und Y-Bildern vertikal entsteht, die gebogen eine vollkommene imaginäre Kugel ergeben können. Um eine imaginäre Kugel vollkommen abzudecken, werden je nach Größe des einzelnen Bildausschnitts zwischen 20 bis 100 Abbildungen benötigt. Kommen Zoom-Objektive bei der Kameraeinrichtung zum Einsatz, die extrem kleine Bildausschnitte aufnehmen, kann die Anzahl der Abbildungen auch 1.000 Abbildungen oder mehr betragen. Bei der Erstellung von Kugelpanoramen ist von Bedeutung, dass der Brennpunkt der Kameralinse, der so genannte Nodalpunkt, bei allen mit der Kameraeinrichtung gemachten Aufnahmen identisch ist, so dass die Projektion der einzelnen Aufnahmen auf eine imaginäre Kugel mit einem identischen Abstand erfolgen kann. Dadurch lassen sich optische Verzerrungen in der Darstellung des Panoramabilds verringern bzw. vermeiden. Mit einer so genannten Stitching-Software können die mit der Kameraeinrichtung erstellten (Einzel-)Aufnahmen geometrisch korrekt zu einem (Gesamt-)Panoramabild zusammengesetzt werden, wobei Unterschiede an den Übergängen durch die Software ausgeglichen werden können.
Eine Robotereinrichtung der zuvor beschriebenen Art ist dazu ausgebildet, zeit- und schrittgesteuert eine Kameraeinrichtung auszulösen und eine Abbildung zeit- und schrittgesteuert anzufertigen. Derartige Robotereinrichtungen sind beispielsweise unter dem Namen GigaPan^®EPIC der GigaPan Systems erhältlich. Diese Schrittmotorroboter sind in der Lage, eine Kamera vertikal und horizontal in jede denkbare Position zu drehen, wobei die senkrechte Achse stets an demselben Aufnahmestandpunkt der Robotereinrichtung verbleibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, hochwertige Panoramabilder, insbesondere 360°-Panoramaaufnahmen, von Orten, wie Landschaften, Räumen oder beliebigen Objekten, in einfacher Weise vor Ort durch wenig geschultes Personal anzufertigen und über eine Datennetzwerkverbindung bzw. Internetverbindung abrufbar bereitzustellen.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein System mit den Merkmalen von Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht zunächst folgende Verfahrensschritte vor:

– Bereitstellen wenigstens einer Kameraeinrichtung,
– Bereitstellen wenigstens einer an wenigstens einem Aufnahmestandpunkt ortsfest aufstellbaren Robotereinrichtung, aufweisend Mittel zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung bei ortsfester Anordnung der Robotereinrichtung an dem Aufnahmestandpunkt, Mittel zum Messen der Änderung der Kamerablickfeldrichtung bezogen auf den Aufnahmestandpunkt der Robotereinrichtung und Mittel zum automatischen zeit- und schrittgesteuerten Auslösen einer Aufnahmefunktion der Kameraeinrichtung zum Anfertigen von Aufnahmen mit der Kameraeinrichtung und
– Bereitstellen einer zentralen Rechnereinrichtung.

Anschließend sieht es das erfindungsgemäße Verfahren vor, die von der Kameraeinrichtung aufgenommenen bzw. angefertigten Aufnahmen automatisch über das Internet an die zentrale Rechnereinrichtung bzw. einen zentralen Server zu übertragen, auf dem dann vorzugsweise automatisch die Verarbeitung der Einzelaufnahmen zu wenigstens einem Panoramabild erfolgt. Bei Vorhandensein einer Internetverbindung werden die getätigten Aufnahmen auf bzw. an eine zentrale Rechnereinrichtung bzw. einen zentralen Server automatisch übertragen, wobei das erfindungsgemäße System automatisch prüft, ob eine Internetverbindung besteht und eine Übertragung der Aufnahmen möglich ist.
Das erstellte Panoramabild wird anschließend vorzugsweise automatisch über das Internet abrufbar bereitgestellt. Das erstellte Panoramabild wird vorzugsweise in ein elektronisch verwendbares Format umgewandelt und kann dann für viele Nutzer über eine Internetverbindung beispielsweise in Form einer virtuellen 360°-Rundumsicht ansehbar bereitgestellt werden. Dadurch lassen sich in einfacher Weise hochwertige Panoramabilder vor Ort auch durch wenig geschultes Personal anfertigen, die später über eine Internetverbindung abrufbar sind. Das erfindungsgemäße System ist entsprechend zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens ausgebildet.
Auf dem zentralen Server kann bei Eingang eines Satzes von Aufnahmen dieser Aufnahmensatz automatisch als neu zu erstellendes Panorama erkannt werden. Mittels einer Stitching-Software kann anschließend auf der Grundlage der bestehenden Übereinstimmungen der sich überlappenden Einzelaufnahmen des Aufnahmensatzes die korrekte Zusammenfügung der Einzelaufnahmen zu einem Panoramabild stattfinden. Vorzugsweise erfolgt hier die Verarbeitung zu dem Panoramabild ebenfalls automatisch oder durch einen Grafiker, der den Stitching-Prozess manuell ausführt oder unterstützt.
Sobald die Software oder der Grafiker insbesondere eine vollständige Kugel oder gegebenenfalls auch nur Teilbereiche einer Kugel erstellt hat, kann ein so genannter Rendering-Prozess durchgeführt werden, der die eigentlichen Bildinformationen in einem durchgehenden sphärischen Bild, das der inneren Hülle einer imaginären Kugel entsprechen kann, errechnet. Dieses Ausgabebild dient als Basis für die Darstellung eines Panoramas.
Um das erfindungsgemäße Verfahren und System weiter zu vereinfachen, kann vorzugsweise eine Software vorgesehen sein, die ein vollautomatisiertes Stitching/Rendering nach Übertragung der getätigten Aufnahmen auf den zentralen Server und damit die vollautomatische Erstellung eines Panoramabildes zulässt.
Das fertige Panoramabild kann dann durch eine Darstellungssoftware vorzugsweise automatisch so auf einem Ausgabebildschirm dargestellt werden, dass der Nutzer die Erfahrung macht, im Zentrum des aufgenommenen Raums zu stehen und von dort frei in jede Richtung blicken zu können. Die Steuerung des Blicks erfolgt dabei mittels der üblichen Steuerungstechniken für elektronische Geräte, insbesondere durch eine Computermaus, Computertastatur, ein Touchscreen oder mittels Neigungssensoren durch die Bewegung eines in der Hand zu haltenden elektronischen Endgerätes. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den Bildausschnitt durch eine Zoom-Funktion zu vergrößern oder zu verkleinern, wodurch die Erfahrung entsteht, sich innerhalb des dargestellten Raumes bewegen zu können.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und System ist es somit möglich, hochwertige Panoramabilder, insbesondere Kugelpanoramen oder gegebenenfalls auch sonstige Panoramen, in einfacher Weise zu erstellen, wobei ein Benutzer der Kameraeinrichtung lediglich eine Aufnahme- bzw. Startfunktion der Kameraeinrichtung und/oder der Robotereinrichtung aktivieren muss, so dass anschließend automatisch bei zeit- und schrittgesteuerter Bewegung der Robotereinrichtung (Einzel-)Aufnahmen mit der Kameraeinrichtung angefertigt und nachfolgend automatisch an den zentralen Server zur Erstellung eines Panoramabildes übertragen werden. Der Nutzer des erfindungsgemäßen Systems muss also nicht selbst ein Panoramabild aus den gemachten Aufnahmen erstellen, was zu einer hohen Anwenderfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems beiträgt und eine hohe Qualität der Panoramabilder gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und System können die Bereitstellung einer mit der zentralen Rechnereinrichtung vorzugsweise ebenfalls über eine Internetverbindung verbundenen dezentralen Rechnereinrichtung vorsehen, wobei die von der Kameraeinrichtung aufgenommenen Aufnahmen automatisch zunächst an die dezentrale Rechnereinrichtung und anschließend automatisch von der dezentralen Rechnereinrichtung an die zentrale Rechnereinrichtung bzw. den zentralen Server übermittelt werden, auf dem dann die Verarbeitung zu einem Panoramabild erfolgt. Hierzu kann eine Software eingesetzt werden, die auf der dezentralen Rechnereinrichtung installiert ist und automatisch prüft, ob eine Kameraeinrichtung bzw. ein anderer Datenträger angeschlossen ist, auf der bzw. dem Einzelaufnahmen gespeichert sind, die zu einem Panoramabild verarbeitet werden können. Sofern dies der Fall ist, werden die (Einzel-)Aufnahmen vorzugsweise automatisch auf die dezentrale Rechnereinrichtung übertragen, wo eine Strukturierung der Daten erfolgen kann. Die (automatische) Datenübertragung von der Kameraeinrichtung an die dezentrale Rechnereinrichtung kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Datenübertragung jedoch durch ein Verbindungskabel.
Durch die zeitliche Reihenfolge der von der Kameraeinrichtung übertragenen Aufnahmen ist es mittels einer entsprechend ausgebildeten Software möglich, aus einer Vielzahl von Aufnahmen, die auf einem Medium gespeichert sind, solche Aufnahmen automatisch zu erkennen, die einem Panoramabild zugeordnet werden können. Dadurch wird das erfindungsgemäße Verfahren und System weiter vereinfacht. Vorzugsweise erfolgt das Erkennen logisch zusammenhängender Aufnahmen auf der dezentralen Rechnereinrichtung, so dass an die zentrale Rechnereinrichtung Aufnahmensätze mit einer Mehrzahl von zusammengehörenden (Einzel-)Aufnahmen übertragen werden können, die jeweils einem neu zu erstellenden Panorama zuzuordnen sind. Dadurch sinkt der Aufwand für die Datenübertragung und die Verarbeitung der Aufnahmen auf der zentralen Rechnereinrichtung zu einem Panoramabild wird vereinfacht. Es versteht sich, dass das automatische Erkennen von Aufnahmen, die sich zu einem Panorama sinnvoll zusammensetzen lassen, auch erst nach Übertragung der Aufnahmen an die zentrale Rechnereinrichtung auf der zentralen Rechnereinrichtung erfolgen kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems ist es möglich, dass den Aufnahmen vor der Übertragung an die zentrale Rechnereinrichtung benutzergesteuert bzw. manuell wenigstens eine aufnahmespezifische Informationen über das aufgenommene Objekt, beispielsweise der Ortsname, der Name des Fotographen oder sonstige Bemerkungen, zugewiesen wird. Durch eine entsprechend ausgebildete Software ist es möglich, einem Nutzer des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems solche Aufnahmen für eine Zuweisung aufnahmespezifischer Informationen zusammenzustellen, die einem bestimmten Panoramabild logisch zuzuordnen sind. Der Nutzer kann dann bedarfsweise einzelnen oder allen Aufnahmen bestimmte gleiche oder unterschiedliche aufnahmespezifische Informationen zuweisen, um das zu erstellende Panoramabild näher zu kennzeichnen.
Alternativ und/oder ergänzend kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und System vorgesehen sein, dass die gemachten (Einzel-)Aufnahmen von der Kameraeinrichtung direkt an die zentrale Rechnereinrichtung bzw. den zentralen Server übertragen werden. In diesem Zusammenhang kann als Kameraeinrichtung insbesondere ein Smartphone oder ein Tablet-Computer eingesetzt werden, was in einfacher Weise die direkte Datenübertragung an den zentralen Server über eine Internetverbindung ermöglicht. Eine dezentrale Rechnereinrichtung ist dann nicht zwingend erforderlich, was das System weiter vereinfacht.
Um die Bedienbarkeit des Systems auch durch ungeübte und unerfahrene Personen zu ermöglichen, sind Betriebsparameter der Kameraeinrichtung und Betriebsparameter der Robotereinrichtung vorzugsweise automatisch aufeinander abgestimmt einstellbar, wobei, vorzugsweise, für eine automatische Einstellung lediglich die Aktivierung einer Startfunktion durch einen Benutzer erforderlich ist. Im Ergebnis können Parameter der Kameraeinrichtung, wie der Bildausschnitt oder die Brennweite und gegebenenfalls eine ausreichende Fokussierung und Belichtung der Bilder, und Parameter der Robotereinrichtung, wie die Schrittweite in Abhängigkeit vom Bildausschnitt der Kameraeinrichtung sowie die Verzögerungszeit bei der automatischen Auslösung der Bildaufnahme der Kameraeinrichtung, im Vorfeld, das heißt benutzerunabhängig, aufeinander abgestimmt sein. Um die zur Erstellung eines Panoramabildes erforderlichen Aufnahmen zu tätigen, ist es dann für einen Benutzer lediglich erforderlich, eine Starttaste zu drücken bzw. einen Auslösemechanismus der Kameraeinrichtung und/oder der Robotereinrichtung zu aktivieren, ohne weitere Bedienparameter der Kameraeinrichtung und/oder der Robotereinrichtung einstellen und aufeinander abstimmen zu müssen.
Um die Benutzerfreundlichkeit weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass eine unvollständige Übertragung von (Einzel-)Aufnahmen eines zur Erstellung eines Panoramabildes erforderlichen Aufnahmesatzes mit einer Mehrzahl von Aufnahmen an die zentrale Rechnereinrichtung und/oder an die dezentrale Rechnereinrichtung automatisch erkannt wird und dass bei Erkennen einer unvollständigen Übertragung die Übertragung zu einem späteren Zeitpunkt automatisch wiederholt wird, bis alle erforderlichen Aufnahmen auf die zentrale Rechnereinrichtung übertragen worden sind. Die Wiederholung der Übertragung kann alle (Einzel-)Aufnahmen eines Aufnahmesatzes betreffen oder auch nur einzelne fehlende oder fehlerhaft übertragene (Einzel-)Aufnahmen.
Um das Erstellen hochwertiger Panoramabilder zu gewährleisten, kann bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass von der zentralen Rechnereinrichtung fehlerhaft erstellte oder fehlerbehaftete Panoramabilder automatisch erkannt werden und dass, vorzugsweise, ein fehlerhaftes Panoramabild automatisch einer manuellen Weiterbearbeitung zugeführt wird. Ein ”fehlerhaftes” Panoramabild im Sinne der Erfindung kann insbesondere dadurch gekennzeichnet sein, dass wenigstens eine (Einzel-)Aufnahme im Gesamtbild fehlt.
Vorzugsweise kann einem erstellten Panoramabild manuell wenigstens eine aufnahmespezifische Information zugewiesen werden und/oder es wird eine manuelle Bildbearbeitung des Panoramabildes vorgenommen und/oder es wird wenigstens ein interaktives Element in das Panoramabild manuell eingebunden. Manuell durchzuführende Korrekturen am Panoramabild können insbesondere das Entfernen von unerwünschten Bildobjekten, wie zufällig aufgenommene Personen, beinhalten. Das Einbinden von interaktiven Elementen kann insbesondere das Implementieren aktivierbarer Schalter umfassen, die eine Aktion am Ausgabegerät erzeugen können. Durch Einbindung interaktiver Elemente kann ein Benutzer während der Ansicht des Panoramabildes Aktionen auslösen, beispielsweise eine bestimmte Software aufrufen, übliche Funktionen eines Computers, wie beispielsweise eine E-Mailfunktion, auslösen oder bei einem Smartphone den Anruf einer vorgegebenen Nummer bewirken.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, einzelne Panoramabilder zu einem virtuellen Rundgang zu verbinden. In diesem Zusammenhang kann die Robotereinrichtung Mittel zum Messen des Versatzes der Robotereinrichtung relativ zu einem Standortboden aufweisen, so dass es möglich ist, die Robotereinrichtung entlang eines vorgegebenen Weges zu bewegen und Panoramabilder an mehreren Wegstationen zu erstellen und anschließend miteinander zu verbinden, um einen virtuell durchwanderbaren Raum zu schaffen.
Die Darstellung des erstellten Panoramabildes erfolgt mittels einer geeigneten Darstellungssoftware, die das erstellte Panoramabild abbildet und dem Benutzer eine Navigation innerhalb des Panoramabildes ermöglicht, auf einem geeigneten Darstellungssystem. Bei dem Darstellungssystem kann es sich um einen Computer mit Bildschirm handeln. Vorzugsweise kann als Darstellungssystem jedoch ein Smartphone oder ein Tablet-Computer eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang sieht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems vor, dass als Kameraeinrichtung ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, oder ein Tablet-Computer bereitgestellt bzw. eingesetzt wird und dass, vorzugsweise, das Panoramabild von der Kameraeinrichtung über das Internet abgerufen und mittels einer Darstellungssoftware auf eine Anzeigeeinrichtung, wie einem Display, der Kameraeinrichtung angezeigt wird. Das Anfertigen der zur Erstellung des Panoramabildes erforderlichen (Einzel-)Aufnahmen einerseits und die Darstellung des Panoramabildes mit der Möglichkeit der Navigation innerhalb des Panoramabildes andererseits sind gleichermaßen durch Verwendung eines Smartphones oder eines Tablet-Computers als Kameraeinrichtung möglich, was das erfindungsgemäße Verfahren und System weiter vereinfacht und zu einer hohen Anwenderfreundlichkeit beiträgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung exemplarisch beschrieben.
In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes System 1 zum automatischen Erstellen von Panoramabildern, vorzugsweise von Kugelpanoramen gezeigt, das eine Kameraeinrichtung 2, eine Robotereinrichtung 3, eine zentrale Rechnereinrichtung 4 bzw. einen zentralen Server und gegebenenfalls eine dezentrale Rechnereinrichtung 5 aufweist.
Bei der dargestellten Ausführungsform des Systems 1 ist als Kameraeinrichtung 2 ein Smartphone vorgesehen. Die Kameraeinrichtung 2 weist einen ausreichend großen Speicherplatz und einen Auslösemechanismus zum Anfertigen von (Einzel-)Aufnahmen aus, der durch entsprechende Mittel der Robotereinrichtung 3 automatisch zeit- und schrittgesteuert betätigt bzw. aktiviert werden kann.
Die Robotereinrichtung 3 ist mit einem Stativ 6 an wenigstens einem Aufnahmestandpunkt ortsfest aufstellbar und weist darüber hinaus Mittel zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung 2 auf. Dies ist in der Figur durch die Pfeile X, Y schematisch dargestellt. Mit der Robotereinrichtung 3 lässt sich die Kameraeinrichtung 2 vertikal und horizontal in jede denkbare Position drehen, wobei die Position der senkrechten Drehachse Z beim zeit- und schrittgesteuerten Anfertigen von Aufnahmen mit der Einheit aus Kameraeinrichtung 2 und Robotereinrichtung 3 möglichst nicht verändert wird. Neben den Mitteln zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung 2 und Mitteln zum automatischen zeit- und schrittgesteuerten Auslösen der Kameraeinrichtung 2 weist die Robotereinrichtung 3 auch Mittel zum Messen der Änderung der Kamerablickfeldrichtung bezogen auf den Aufnahmestandpunkt bzw. die vertikale Achse Z auf. Die Einheit aus Kameraeinrichtung 2 und Robotereinrichtung 3 ermöglicht so das Anfertigen einer Reihe von sich überlappenden (Einzel-)Aufnahmen, die so ausgerichtet werden, dass praktisch jeder Winkel einer imaginären Kugel erfasst wird. Die Robotereinrichtung 3 ist hierzu in der Lage, mittels Schrittmotoren ihre Position schrittweise derart zu verändern, dass der Bildausschnitt einer mit der Kameraeinrichtung 2 getätigten Aufnahme sich um einen bestimmten Bereich mit dem einer vorhergehenden bzw. einer weiteren in der imaginären Kugel angrenzenden Aufnahme überlappt. Nach Erreichen eines solchen Position wird die Kamera automatisch ausgelöst und die (Einzel-)Aufnahme wird abgespeichert. Danach wird die nächste Position angefahren. Hierbei werden die Aufnahmen zeilen- oder spaltenweise aufgenommen, so dass abhängig von der Größe des einzelnen Bildausschnitts eine Matrix von X-Bildern horizontal und Y-Bildern vertikal entsteht, die gebogen eine vollkommene imaginäre Kugel ergeben können. Hierbei ist der Brennpunkt der Kameralinse, der so genannten Nodalpunkt, bei allen Aufnahmen vorzugsweise identisch.
Bei einer Ausführungsform des Systems 1 kann vorgesehen sein, dass bei Vorhandensein einer Internetverbindung 7 die mit der Kameraeinrichtung 2 aufgenommenen und gespeicherten Aufnahmen automatisch an die zentrale Rechnereinrichtung 4 übertragen werden. Von der zentralen Rechnereinrichtung 4 werden bei Eingang eines Aufnahmesatzes mit einer Mehrzahl von (Einzel-)Aufnahmen diese als neu zu erstellendes Panorama automatisch erkannt und mittels einer geeigneten Software, die in der Lage ist, die einzelnen Aufnahmen auf der Grundlage der bestehenden Übereinstimmungen der sich überlappenden Einzelaufnahmen zu einem Panoramabild zusammenzufügen. Dieser Stitching-Prozess kann manuell, vorzugsweise jedoch automatisch ausgeführt werden. Sobald softwaregestützt oder manuell der Stitching-Prozess ausgeführt worden ist, wird ebenfalls manuell oder vorzugsweise automatisch ein Rendering-Prozess durchgeführt, bei dem die eigentlichen Bildinformationen in einem durchgehenden sphärischen Bild, das vorzugsweise der inneren Hülle einer imaginären Kugel entsprechen kann, errechnet. Dieses Ausgabebild dient als Basis für die Darstellung eines Panoramas.
Ist eine dezentrale Rechnereinrichtung 5 vorgesehen, kann das System 1 auch vorsehen, dass die mit der Kameraeinrichtung 2 getätigten Aufnahmen zunächst über ein Verbindungskabel 8 an die dezentrale Rechnereinrichtung 5 übertragen werden. Die dezentrale Rechnereinrichtung 5 kann in diesem Zusammenhang eine entsprechende Software aufweisen, die selbstständig erkennt, ob die Kameraeinrichtung 2 mit entsprechenden Aufnahmen bzw. ein anderer Datenträger, der die Aufnahmen beinhaltet, angeschlossen ist. Auf der dezentralen Rechnereinrichtung 5 können dann die Aufnahmen strukturiert werden, wobei durch die Software auf der Grundlage der zeitlichen Reihenfolge der Aufnahmen aus einer Vielzahl von Bildern auf der Kameraeinrichtung 2 bzw. einem sonstigen Medium logisch zusammenhängende Aufnahmen, die einem Panoramabild zugeordnet werden können, als einzelne Motive zur Anreicherung mit Informationen über das aufgenommene Objekt ausgewiesen werden. Nach der manuellen Anreicherung der Aufnahmen mit weiteren aufnahmespezifischen Informationen durch einen Benutzer werden diese dann zur Übertragung auf die zentrale Rechnereinrichtung 4 vorbereitet und bei Vorhandensein einer Internetverbindung 7 automatisch an die zentrale Rechnereinrichtung 4 übertragen, wo dann das Panoramabild aus dem übertragenen Aufnahmensatz erstellt wird.
Das fertige Panoramabild kann anschließend wiederum automatisch über eine Internetverbindung 7 abrufbar bereitgestellt und auf einem Display 9 der Kameraeinrichtung 2 derart dargestellt werden, dass der Benutzer die Erfahrung macht, im Zentrum des aufgenommenen Objektes, wie einem Innenraum, zu stehen und dort frei in jede Richtung blicken zu können. Eine Steuerung des Blicks kann dabei mittels Neigungssensoren durch die Bewegung eines in der Hand zu haltenden Smartphones als Kameraeinrichtung 2 erfolgen. Über eine Zoom-Funktion lässt sich der Bildausschnitt vergrößern oder verkleinern, wodurch die Erfahrung entsteht, sich innerhalb des dargestellten Raums bewegen zu können.

Claims

Verfahren zum automatischen Erstellen von Panoramabildern, umfassend: – Bereitstellen wenigstens einer Kameraeinrichtung (2), – Bereitstellen wenigstens einer an wenigstens einem Aufnahmestandpunkt ortsfest aufstellbaren Robotereinrichtung (3), aufweisend Mittel zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung (2) bei ortsfester Anordnung der Robotereinrichtung (3) an dem Aufnahmestandpunkt, Mittel zum Messen der Änderung der Kamerablickfeldrichtung bezogen auf den Aufnahmestandpunkt der Robotereinrichtung (3) und Mittel zum automatischen zeit- und schrittgesteuerten Auslösen einer Aufnahmefunktion der Kameraeinrichtung (2) zum Anfertigen von Aufnahmen mit der Kameraeinrichtung (2) und – Bereitstellen einer zentralen Rechnereinrichtung (4), wobei die von der Kameraeinrichtung (2) angefertigten Aufnahmen automatisch über eine Internetverbindung (7) an die zentrale Rechnereinrichtung (4) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine über eine Internetverbindung (7) mit der zentralen Rechnereinrichtung (4) verbundene dezentrale Rechnereinrichtung (5) bereitgestellt wird, wobei die von der Kameraeinrichtung (2) aufgenommenen Aufnahmen automatisch zunächst an die dezentrale Rechnereinrichtung (5) und von der dezentralen Rechnereinrichtung (5) anschließend automatisch an die zentrale Rechnereinrichtung (4) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Vielzahl von auf der Kameraeinrichtung (2) oder einem separaten Speichermedium gespeicherten Aufnahmen automatisch die einem bestimmten zu erstellenden Panorama zuzuordnende Aufnahmen erkannt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Aufnahmen vor der Übertragung an die zentrale Rechnereinrichtung (4) benutzergesteuert wenigstens eine aufnahmespezifische Information zugewiesen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen direkt von der Kameraeinrichtung (2) über eine Internetverbindung (7) an die zentrale Rechnereinrichtung (4) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter der Kameraeinrichtung (2) und Betriebsparameter der Robotereinrichtung (3) automatisch aufeinander abgestimmt einstellbar sind, wobei, vorzugsweise, für eine automatische Einstellung lediglich die Aktivierung einer Startfunktion durch einen Benutzer erforderlich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine unvollständige Übertragung von Aufnahmen eines zur Erstellung eines Panoramabildes erforderlichen Aufnahmensatzes automatisch erkannt wird und dass bei Erkennen einer unvollständigen Übertragung die Übertragung automatisch wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der zentralen Rechnereinrichtung (4) fehlerhaft erstellte Panoramabilder automatisch erkannt werden und dass ein fehlerhaftes Panoramabild automatisch einer manuellen Weiterbearbeitung zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Panoramabild wenigstens eine aufnahmespezifische Information manuell zugewiesen wird und/oder dass eine manuelle Bildbearbeitung des Panoramabildes vorgenommen wird und/oder dass wenigstens ein interaktives Element in ein Panoramabild manuell eingebunden wird und/oder dass mehrere Panoramabilder miteinander zu einem virtuellen Raum verbunden werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kameraeinrichtung (2) ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, oder ein Tablet-Computer bereitgestellt wird und dass, vorzugsweise, das Panoramabild von der Kameraeinrichtung (2) über eine Internetverbindung (7) abgerufen und mittels einer Darstellungssoftware auf einer Anzeigeeinrichtung der Kameraeinrichtung (2) angezeigt wird.
System (1) zum automatischen Erstellen von Panoramabildern, ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: – wenigstens eine Kameraeinrichtung (2), – wenigstens eine an wenigstens einem Aufnahmestandpunkt ortsfest aufstellbaren Robotereinrichtung (3), aufweisend Mittel zur schrittweisen vertikalen und/oder horizontalen Bewegung der Kameraeinrichtung (2) bei ortsfester Anordnung der Robotereinrichtung (3) an dem Aufnahmestandpunkt, Mittel zum Messen der Änderung der Kamerablickfeldrichtung bezogen auf den Aufnahmestandpunkt der Robotereinrichtung (3) und Mittel zum automatischen zeit- und schrittgesteuerten Auslösen einer Aufnahmefunktion der Kameraeinrichtung (2) zum Anfertigen von Aufnahmen mit der Kameraeinrichtung (2), – wenigstens eine zentrale Rechnereinrichtung (4), wobei das System derart ausgebildet ist, dass die von der Kameraeinrichtung (2) angefertigten Aufnahmen automatisch über eine Internetverbindung (7) an die zentrale Rechnereinrichtung (4) übertragbar und von der zentralen Rechnereinrichtung (4) vorzugsweise automatisch zu wenigstens einem Panoramabild verarbeitbar sind.