DE102014007704A1 - Optical extension for a smartphone camera - Google Patents
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Abstract
Optische Erweiterung für eine Smartphonekamera, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Strahlengang der Erweiterung gefaltet ist, wobei diese Erweiterung eine mechanische Vorrichtung enthält, mit der die Erweiterung mit dem die Kamera enthaltenden Smartphone verbunden werden kann, so dass die optische Achse der Smartphonekamera am Ausgang der Smartphonekamera mit der optischen Achse der Erweiterung am Eingang dieser Erweiterung zusammenfällt.Optical extension for a smartphone camera, characterized in that the optical beam path of the extension is folded, this extension includes a mechanical device with which the extension can be connected to the smartphone containing the camera, so that the optical axis of the smartphone camera at the output of the Smartphone camera coincides with the optical axis of the extension at the entrance of this extension.
Description
Die Erfindung betrifft eine optische Erweiterung für eine Smartphone-Kamera oder eine Kamera an einem mobilen oder anderen kompakten Gerät (Tablet-PC oder Laptop), insbesondere ein Teleobjektiv, ein Teleskop oder ein Mikroskop, nach dem unabhängigen Anspruch 1.The invention relates to an optical extension for a smartphone camera or a camera on a mobile or other compact device (tablet PC or laptop), in particular a telephoto lens, a telescope or a microscope, according to
Motivationmotivation
Die Smartphonekameras eignen sich heutzutage oft hervorragend für Gruppen- und umfangreiche Landschaftsaufnahmen, sie sind aber, bedingt durch den großen FOV und fehlenden optischen Zoom, wenig geeignet für Detail-, Personen- und Portraitaufnahmen. Auch Videoaufnahmen und das Fotografieren von astronomischen Objekten und Ereignissen bleibt ihnen verschlossen. Ebenso entfällt die jeder Kompaktkamera eigene Bildgestaltung durch gezielte Wahl und Vergrößerung des Bildausschnitts, durch die die Bildkomponenten geeignet gewichtet werden können. Hier besteht ein echter Bedarf.The smartphone cameras are nowadays often ideal for group and extensive landscape shots, but they are due to the large FOV and lack of optical zoom, not suitable for detail, personal and portrait shots. Also video recordings and the photographing of astronomical objects and events are closed to them. Likewise, the image composition inherent in any compact camera is eliminated by selective selection and enlargement of the image section, by means of which the image components can be suitably weighted. There is a real need here.
Stand der TechnikState of the art
Der große Bedarf für diese fehlenden Eigenschaften wurde bereits vor Jahren erkannt und manche Smartphonehersteller versuchten ihre Geräte mit optischem Zoom auszurüsten, allerdings mit wenig überzeugenden Ergebnissen. Die Qualität der Zooms war sehr schlecht, gleichzeitig wurden die damit ausgestatteten Smartphones gegen den allgemeinen Trend und Kundenwunsch groß, dick und klobig. Bereits nach zwei Jahren (2007 und 2008) sind diese Geräte von Nokia und Samsung vom europäischen und nordamerikanischen Markt verschwunden. Nachfolger davon sind noch im asiatischen Raum zu finden, wo die Größe der Geräte nicht so eine große Rolle spielt wie in Europa oder Amerika.The great need for these missing features was already recognized years ago and some smartphone manufacturers tried to equip their devices with optical zoom, but with little convincing results. The quality of the Zooms was very bad, at the same time, the smartphones equipped with it were large, thick and clunky against the general trend and customer demand. After just two years (2007 and 2008), these devices by Nokia and Samsung have disappeared from the European and North American markets. Successors are still to be found in Asia, where the size of the devices does not play such a major role as in Europe or America.
Statt des eingebauten optischen Zooms wurden anschließend zunehmend externe optische Erweiterungen zum Aufsetzen auf das Smartphone angeboten, beispielsweise solche mit Telefotoeigenschaft (Fall 1). Im Augenblick sind Lösungen mit 6×, 8×-, 10×- und 12×-Vergrößerung im Markt. Deren prinzipiellen optischen Aufbau mit Kepler-Fernrohr zeigt
- 1. Hohes Gewicht
- 2. Großes Volumen, wobei
- 3. Gewicht und Volumenverteilung nicht kompakt sondern gestreckt und dazu senkrecht zu dem Smartphone verläuft (s.
1(b) ) und dies führt zu - 4. Großen Hebel, die schon bei kleinen Gewichten hohe Momente bewirken. Daher sind die Geräte, insbesondere wenn zusammengesetzt
- 5. Schlecht transportierbar und
- 6. Schlecht verwackelungsfrei auszurichten und zu halten
- 7. Erfordern daher verhältnismäßig große und stabile Stative, insbesondere bei höheren Vergrößerungen, was das Gesamtgewicht und die Transportprobleme noch weiter erhöht.
- 8. Will man das Gewicht reduzieren, in dem Korrekturoptiken eingespart werden, leidet die ohnehin nicht berühmte Qualität.
- 9. Die Verbindung zwischen der Erweiterung und dem Smartphone ist nicht besonders stabil, die resultierende Empfindlichkeit erfordert erhöhte Aufmerksamkeit und besondere Sorgfalt im Umgang mit dem Gerät, was sowohl die Ergonomie als auch jeden Spaß verdirbt.
- 10. Nicht sofort betriebsbereit, muss erst mit einigem Aufwand an Mühe und Zeit zusammengesetzt werden.
- 1. High weight
- 2. Large volume, where
- 3. Weight and volume distribution not compact but stretched and perpendicular to the smartphone runs (s.
1 (b) ) and this leads to - 4. Big levers that cause high moments even with small weights. Therefore, the devices, especially when assembled
- 5. Poorly transportable and
- 6. Align and hold poorly shake-free
- 7. Therefore require relatively large and stable tripods, especially at higher magnifications, which further increases the overall weight and transportation problems.
- 8. If you want to reduce the weight in which correction optics are saved, suffers the already not famous quality.
- 9. The connection between the extension and the smartphone is not particularly stable, the resulting sensitivity requires increased attention and extra care in handling the device, spoiling both ergonomics and fun.
- 10. Not ready for immediate use, it must be put together with some effort and time.
Als eine weitere Lösung (Fall 2) wird auch eine Verbindung zwischen dem Smartphone und einem Fernglas angeboten, wobei ein optischer Strahlengang des Fernglas als Telefotolinse dient. Für einen stolzen Preis von ca. 70 $US (Vorbestellung) bzw. 95 $US (Normalpreis) bekommt man eine noch klobigere Lösung, bei der man zwar ein vorhandenes Fernglas zusätzlich als solches benutzen kann, die aber je nach Fernglas nur unwesentlich besseres Ergebnis liefert als der im Smartphone ohnehin vorhandene, aber verlustbehaftete Digitalzoom. Dabei verbessert sich meist nur die Auflösung des Vergrößerten Bildes etwas, die Lichtverteilung und optische Fehler fallen oft noch schlechter aus. Die Nachteile sind bis auf den Punkt 8 die gleichen wie oben für die Telefotoerweiterung. Hinzu kommt noch, dass nur ein optischer Kanal des Fernglases benutzt wird, und auch hier ist die schwere und aufwendige Bildaufrichtung eigentlich überflüssig, sie ließe sich Software-mäßig völlig gewichtsfrei realisieren. Des Weiteren ist die Verbindungsmechanik ziemlich schwer und sehr unhandlich.As a further solution (Case 2) is also offered a connection between the smartphone and a pair of binoculars, wherein an optical beam path of the binoculars serves as a telephoto lens. For a hefty price of about $ 70 US (pre-order) or $ 95 US (normal price) you get an even clunkier solution, where you can use an existing binoculars additionally as such, but depending on the binoculars only marginally better result delivers as the existing in the smartphone anyway, but lossy digital zoom. Usually, only the resolution of the magnified image improves slightly, the light distribution and optical errors are often even worse. The disadvantages are up to the
Die meisten und die größten Probleme in beiden Fällen werden dadurch verursacht, dass der gesamte optische Strahlengang der Erweiterung und somit deren optische Achse in voller Länge senkrecht zum Smartphone verläuft.Most and the biggest problems in both cases are caused by the fact that the entire optical beam path of the extension and thus its optical axis runs in full length perpendicular to the smartphone.
Aufgabe task
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die weiter oben beschriebenen Unzulänglichkeiten der vorhandenen Lösungen zumindest zum Teil zu beheben und eine optische Erweiterung zu finden, die die gewünschte Funktion (Telefoto, Mikroskop usw.) bereitstellt, ohne dass das Smartphone mit der Erweiterung klobig, unhandlich und nicht ergonomisch wird. Die Aufgabe wird mit einer optischen Erweiterung nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.It is therefore the object of the present invention to remedy the shortcomings described above of existing solutions, at least in part, and to find an optical extension that provides the desired function (telephoto, microscope, etc.), without the smart phone with the extension clunky , becomes unwieldy and not ergonomic. The object is achieved with an optical extension according to
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Lösung der Aufgabe besteht im Wesentlichen in der Faltung des optischen Strahlenganges. Das Gewicht und das Volumen werden dadurch zwar nur im Falle 2 (Verbindungsstück zum Fernglas) deutlich reduziert, im Falle 1 (Telefoto-Erweiterung) durch zusätzlichen oder zusätzliche Spiegel sogar geringfügig erhöht. Daher ist die gefaltete Anordnung nicht naheliegend, weil sie durch mehr optische Elemente und entsprechend hohen Justierbedarf teurer und aufwendiger im Design und der Herstellung ist. Die Vorteile der gewonnener Ergonomie werden Einem erst auf den zweiten Blick klar. Was sich wesentlich durch die Faltung ändert ist die Gewicht- und Volumenverteilung, die sehr kompakt nahe am Smartphone ausfällt. Dies bewirkt, dass die besonders störenden Momente um bis zu eine Größenordnung zurückgehen, was bessere Transportierbarkeit und Ausrichtbarkeit bewirkt. Dabei können kleinere Stative verwendet werden. Zusätzliche Korrekturoptiken fallen nicht so negativ ins Gewicht, können also eher verwendet werden. Die Verbindung mit dem Smartphone fällt fast zwangsläufig großflächig und damit robust aus. Damit lässt sich eine schnelle und kompakte Schnappverbindung realisieren, die einen nahezu sofortigen Einsatz erlaubt, bzw. die Erweiterung kann auf dem Smartphone montiert bleiben, weil die zusammengesetzte Anordnung nicht mehr so sperrig ist.The solution to the problem consists essentially in the folding of the optical beam path. The weight and the volume are thereby reduced significantly only in case 2 (connector to the binoculars), in case 1 (telephoto extension) by additional or additional mirrors even slightly increased. Therefore, the folded arrangement is not obvious, because it is more expensive and expensive in design and manufacturing due to more optical elements and correspondingly high adjustment requirements. The advantages of the acquired ergonomics become clear only at second glance. What is significantly changed by the folding is the weight and volume distribution, which is very compact close to the smartphone. This causes the particularly disturbing moments to decrease by up to an order of magnitude, which results in better portability and alignability. You can use smaller tripods. Additional correction optics are not so negative in weight, so can be used rather. The connection with the smartphone almost inevitably falls over a large area and thus robust. This allows a fast and compact snap connection can be realized, which allows an almost immediate use, or the extension can remain mounted on the smartphone, because the composite arrangement is not so bulky.
Die Faltung stellt vorzugsweise sicher, dass der optische Strahlengang und somit die optische Achse der Erweiterung zumindest teilweise längst der Smartphone-Oberfläche verläuft. Das heißt, dass die optische Achse der Erweiterung streckenweise einen von 90° verschiedenen Winkel zu der Smartphone-Oberfläche aufweist, vorzugsweise ist dieser Winkel kleiner gleich 45°, weiter bevorzugt ist dieser Winkel kleiner als 30°. Streckenweise soll hier bevorzugt heißen: über die Hälfte des Weges innerhalb der Erweiterung.The folding preferably ensures that the optical beam path and thus the optical axis of the extension runs at least partially along the smartphone surface. This means that the optical axis of the extension has in sections an angle different from 90 ° to the smartphone surface, preferably this angle is less than or equal to 45 °, more preferably this angle is less than 30 °. By way of example, it should be preferred here: over half of the path within the extension.
Die Faltung kann unter festen Winkeln verlaufen. Sie kann aber in manchen Anwendungen mit variablen Winkeln realisiert werden.The folding can be at fixed angles. However, it can be realized in some applications with variable angles.
Die Faltung kann mit Hilfe von Spiegeln aber auch von Prismen realisiert werden. Diese können auch drehbar und/oder beweglich ausgeführt werden.The folding can be realized with the help of mirrors but also by prisms. These can also be made rotatable and / or movable.
Es ist sinnvoll, aber nicht unbedingt notwendig, dass die montierte Erweiterung eine Möglichkeit bietet, die Smartphone-Kamera unter Umgehung oder Abschaltung der Erweiterung zu betreiben. Diese Funktion kann sinnvoll sein, um das eigentlich zu vergrößernde Objekt mit der Kamera mit Leichtigkeit zu finden, in der Bildmitte zu positionieren und dann nur die Vergrößerung einzuschalten. Dies ist besonders sinnvoll für die Astronomieanwendungen und Naturbeobachtung auf der Erde. Diese Funktion kann durch Entfernen der Eingangslinse und/oder des ersten (Eingangs-)Spiegels aus dem Strahlengang realisiert werden, z. B. in dem die Eingangslinse und/oder der Spiegel verschoben werden.It makes sense, but not essential, that the mounted extension provides a way to operate the smartphone camera by bypassing or disabling the extension. This function can be useful for finding the object that you actually want to magnify with the camera with ease, positioning it in the center of the frame, and then only turning on the magnification. This is especially useful for astronomy applications and nature observation on Earth. This function can be realized by removing the input lens and / or the first (input) mirror from the beam path, for. B. in which the entrance lens and / or the mirror are moved.
Der Befestigungsteil der Erweiterung zum Smartphone kann sinnvoller-, aber nicht notwendigerweise, eine Schutzfunktion für das Smartphone übernehmen. Dieser Befestigungsteil kann, muss aber nicht unbedingt, von der eigentlichen optischen Erweiterung trennbar sein und als Schutzhülle oder Schutzrahmen dienen.The attachment part of the extension to the smartphone can make sense, but not necessarily, take over a protective function for the smartphone. This attachment part may, but not necessarily, be separable from the actual optical extension and serve as a protective cover or protective frame.
Die Erweiterung kann für manche Anwendungen Informationen enthalten und/oder diese ans Smartphone liefern, z. B. Lage und/oder Ausrichtung im Raum, relativ und/oder absolut, betreffend gesamte Erweiterung und/oder deren Teile, insbesondere optische Achsen.The extension may contain information for some applications and / or deliver it to the smartphone, e.g. B. position and / or orientation in space, relative and / or absolute, concerning the entire extension and / or their parts, in particular optical axes.
Die Erweiterung kann manuelle oder motorische Aktuation aufweisen. Diese kann durch Software auf dem Smartphone unterstützt und/oder angesteuert werden (um z. B. Himmelskörper zu finden oder ihnen mit der Zeit zu folgen).The extension may include manual or motorized actuation. This can be supported and / or controlled by software on the smartphone (eg to find celestial bodies or to follow them over time).
Sind einige (mehr als 1) optische Elemente beweglich, so können sie miteinander gekoppelt sein, um die Ansteuerung besonders einfach zu halten.If some (more than 1) optical elements are movable, they can be coupled together to make the control particularly easy.
Um die Korrektur optischer Fehler der Erweiterung besonders einfach zu halten, kann die Einheit Smartphone und Erweiterung die Möglichkeit aufweisen, die Point Spread Function (PSF) zu messen, um die optischen Fehler Software-mäßig nachträglich zu beheben. Dies kann einiges an Gewicht sparen, was bei mobilen Geräten immer wichtig ist. Die Messung der PSF erfolgt bevorzugt ortsabhängig, allerdings bevorzugt mit einer Auflösung, die deutlich kleiner ist als die Kameraauflösung.In order to keep the correction of optical errors of the extension particularly simple, the unit Smartphone and extension can have the possibility to measure the Point Spread Function (PSF), in order to remedy the optical errors software-wise retrospectively. This can save a lot of weight, which is always important for mobile devices. The measurement of the PSF is preferably location-dependent, but preferably with a resolution that is significantly smaller than the camera resolution.
Durch Wegfall des zweiten optischen Kanals und vorzugsweise auch der Bildaufrichtung ist die erfindungsgemäße Lösung deutlich leichter und Platz-sparender als die Verbindung-zum-Fernglas-Lösung (Fall 2).By eliminating the second optical channel and preferably also the image erection, the solution according to the invention is significantly lighter and more space-saving. more economical than the Link-to-Binocular Solution (Case 2).
In der Beschreibung steht der Begriff Smartphone oft stellvertretend sowohl für Smartphone als auch für andere mobile oder kompakte Geräte wie Laptop-PC oder Tablet-PC.In the description, the term smartphone is often representative of both smartphone and other mobile or compact devices such as a laptop PC or tablet PC.
Linsen und Linse-Spiegel-Kombinationen können durch nichtplane Spiegel ersetzt werden.Lenses and lens-mirror combinations can be replaced with non-plane mirrors.
- (a) erste Lösung
- (b) zweite Lösung
- (c) dritte Lösung
- (d) vierte Lösung
- (e) erste Lösung für eher kleine Vergrößerungen
- (f) erste Lösung für eher höhere Vergrößerungen
- (g) vereinfachte Lösung ohne Auskoppelspiegel
- (a) first solution
- (b) second solution
- (c) third solution
- (d) fourth solution
- (e) first solution for rather small magnifications
- (f) first solution for rather higher magnifications
- (g) simplified solution without output mirror
- (a) Lösung mit Auskoppelspiegel
- (b) vereinfachte Lösung ohne Auskoppelspiegel
- (a) Solution with output mirror
- (b) simplified solution without output mirror
(b) Eine Lösung wie unter
(b) A solution as under
(b) kaskadierter Schieberegler
(b) cascaded slider
Die erfindungsgemäßen optischen Erweiterung für Smartphonekamera
Eine mögliche Anwendung dieser Lösung wäre ein Gerät für Beobachtung von Himmelskörpern. Sie könnte durch einen optionalen Stativ, eine Software auf dem Smartphone, um z. B. Mechanik zu steuern oder Position- und/oder Ausrichtungsbestimmung ergänzt werden und würde eine sehr kompakte mobile astronomische Einheit bilden. Durch die sehr kleine Ausgangspupille der Smartphonekamera würden die anderen Optiken ebenfalls sehr kompakt ausfallen.A possible application of this solution would be a device for observation of celestial bodies. You could by an optional tripod, a software on the smartphone to z. As mechanics to control or position and / or orientation determination be supplemented and would form a very compact mobile astronomical unit. Due to the very small exit pupil of the smartphone camera, the other optics would also be very compact.
In der Lösung aus
Wird die Lösung in
Die optische Achse
Die Erweiterung bzw. das Verbindungsstück zum Smartphone enthält vorzugsweise eine mechanische Schnittstelle zu einem Stativ oder einer anderen Befestigungsmöglichkeit ausgebildet vorzugsweise standardmäßig als Innengewinde. Unabhängig davon können Teile der Erweiterung oder des Verbindungsstücks zum Smartphone dazu ausgebildet sein, die Lage der Gesamtanordnung aus der Erweiterung und dem Smartphone im Raum kontrolliert zu verändern oder festzuhalten.The extension or the connector to the smartphone preferably includes a mechanical interface to a tripod or other mounting option formed preferably as standard as internal thread. Regardless, parts of the extension or the connector to the smartphone may be designed to change the location of the overall arrangement of the extension and the smartphone in the room controlled to change or hold.
Das Okular der Erweiterung kann aus mehr als einer Linse bestehen, z. B. um Sichtfeld oder FOV (Field Of View) zu vergrößern oder um optische Fehler zu korrigieren oder beides. Ebenfalls kann das Objektiv aus mehr als einer Linse bestehen, hier eher um optische Fehler zu korrigieren. Oft verwendete Okulare enthalten zwei Linsen: die eigentliche Okularlinse und eine Feldlinse. Diese Linsen sind meist räumlich getrennt. Für noch größere FOV und bessere optische Qualität können noch weitere Linsen hinzukommen. Damit unsere Anordnung möglichst kompakt ist, können die Linsen so beabstandet sein, dass der erste Spiegel
Die Spiegel brauchen nicht unbedingt nur plan zu sein, sondern können auch „Brechkraft” („optical power”) aufweisen. Damit könnte z. B. zumindest ein Teil der Aufgabe der Feldlinse oder des eigentlichen Okulars durch einen Spiegel übernommen werden, s.
Für die Korrektur der optischen Fehler können auch die praktisch volumenlosen diffraktiven Linsen (Linsen, die durch Diffraktive Optische Elemente, DOEs realisiert werden) benutzt werden. Sie bieten sich für solche platzkritischen Anwendungen an. Sie könnten insbesondere in einer Version der erfindungsgemäßen Erweiterung Verwendung finden, die als Treffeanzeige für Sportschützen dient. Wegen des hier geringen Sichtfeldes (FOV) können die dabei auftretenden „Geisterflecke” („ghost spots”) möglicherweise außerhalb des interessanten Bereichs gelegt werden. Sie können auch verhältnismäßig einfach durch geeignete Software wegkorrigiert werden, weil das aufgenommene Bild (der Zielscheibe) bis auf wenige Stellen (Treffer) sehr gut bekannt ist.For the correction of the optical errors, the virtually volume-less diffractive lenses (lenses, which are realized by diffractive optical elements, DOEs) can also be used. They are suitable for such space-critical applications. You could find particular use in a version of the expansion according to the invention, which serves as a hit indicator for sports shooters. Because of the low field of view (FOV), the resulting "ghost spots" may possibly be placed outside the area of interest. They can also be corrected relatively easily by suitable software, because the recorded image (the target) is very well known except for a few places (hits).
Es ist denkbar, den Strahlengang mehr als nur einmal oder zweimal zu falten, z. B. dreimal oder viermal, um geeignet lange optische Wege, insbesondere für höhere Vergrößerungen, zu erzeugen. Dabei kann ein oder mehrere Spiegel oder Prismen im Wesentlichen senkrecht auf der Smartphoneebene stehen. So können nicht nur ein sondern mehrere Teile des Strahlenganges im Wesentlichen parallel (< 30°, bevorzugt < 10°) zur Smartphoneebene geführt werden, s.
Der Spiegel
Aus den Zeichnungen geht es bereits hervor, dass bevorzugter Weise der Strahlengang der Erweiterung im Wesentlichen über der Smartphoneebene verläuft. Dies ergibt sich aus der Forderung nach Kompaktheit der Gesamtanordnung. Auch zeigt der erste umgelenkte Teil des Beobachtungsstrahlenganges (verläuft von der Kamera weg in Blickrichtung der Kamera) bevorzugt zum am weitesten entfernten Rand des Smartphones (s.
In einigen Fällen könnte es sinnvoll sein in unserer Erweiterung eine Hardware-mäßige Bildaufrichtung (angelehnt an
Alle hier vorgestellten Varianten können selbstverständlich miteinander kombiniert oder durcheinander ersetzt werden. Auch solche Lösungen fallen in den Schutzbereich der Anmeldung.Of course, all variants presented here can be combined or replaced with each other. Such solutions also fall within the scope of the application.
Außer für Teleobjektivfunktion, Astronomie und Naturbeobachtung eignen sich insbesondere die Anordnungen aus
- Mtele:
- Vergrößerungsfaktor des Teleobjektivs
- Mdigi:
- Faktor des Digitalzooms
- FOV:
- Field of View/Sichtfeld der Smartphone-Kamera
- M tele :
- Magnification factor of the telephoto lens
- M digi :
- Factor of the digital zoom
- FOV:
- Field of view / field of view of the smartphone camera
Unter Berücksichtigung der Schießstand- und Zielscheibengeometrie ergibt sich Entsprechendes für die seltenere 15 m-, 100 m- und 300 m-Stände. Als Vorgabe gilt, dass die Zielscheibe vorzugsweise mindestens die Hälfte der Bildschirmbreite des Smartphones einnehmen sollte auf der einen Seite, auf der anderen Seite sollte jeweils mindestens die Hälfte des Zielscheibenhöhe und -breite zu sehen sein.Taking the shooting range and target geometry into account, the same applies to the less common 15 m, 100 m and 300 m stands. The default is that the target should preferably occupy at least half the screen width of the smartphone on one side, on the other hand, at least half of the target height and width should be seen in each case.
Bei der Wahl des Teleobjektivs spielt auch der Preis eine Rolle, wobei eine höhere Vergrößerung bei gleicher Qualität mehr kostet. Die obige Formel weist auf die Spielräume bei der Wahl des Vergrößerungsfaktors des Teleobjektivs hin. So realisiert man eine preisgünstige Variante mit einer kleineren Teleobjektivvergrößerung Mtele und einem größeren Digitalzoom Mdigi.When choosing the telephoto lens, the price also plays a role, with a higher magnification costs more at the same quality. The above formula indicates the latitudes in the choice of the magnification factor of the telephoto lens. Thus one realizes an inexpensive variant with a smaller telephoto magnification M tele and a larger digital zoom M digi .
Da in der Sportschützenversion nur ein kleines Sichtfeld benötigt wird, hat man beim Okulardesign einige Freiheiten, so könnte die Feldlinse u. U. weggelassen oder deutlich verschoben werden, so dass sie beim Platzieren des ersten Spiegels nicht im Weg ist. Die Fehlerkorrekturen der Optik könnten durch Achromaten oder Apochromaten sowohl im Okular als auch im Objektiv oder durch alternatives Spezialdesign behandelt werden.Since in the shooter version only a small field of view is needed, one has some freedom in eyepiece design, so could the field lens u. May be omitted or moved significantly so that it is not in the way of placing the first mirror in the way. The aberrations of the optics could be treated by achromats or apochromats both in the eyepiece and in the lens or by alternative special design.
Da die Schützenstandgeometrie (Höhe der Zielscheibenmitte, Entfernung zur Zielscheibe, Höhe des Ablagetisches vor dem Schützen) bekannt ist, kann in
Natürlich kann man die Trefferanzeige auch mit einem Spektiv oder Fernglas realisieren, den man das Smartphone geeignet aufgesetzt hat, um mit der Smartphone-Kamera den Beobachtungsstrahlengang einzusehen. Oder man kann die Trefferanzeige mit einer stand-alone-Kompakt- oder -Systemkamera, die mit dem Smartphone drahtlos oder drahtgebunden kommuniziert, um auf dem Smartphonebildschirm die Bildinformation auszugeben, realisieren. In diesen Fällen braucht man auch keine Bildumkehr zu programmieren. Diese Lösungen sind allerdings voluminöser, kaum ergonomisch, dazu umständlicher und aufwendiger und lassen jede Kompaktheit vermissen. Hinzukommt, dass für ausreichende Qualität viel Geld bezahlt werden muss, so dass diese Lösung insgesamt deutlich teurer ist, denn billige Geräte sind einfach nicht in der Lage ein annehmbares Bild zu liefern.Of course you can also realize the hit display with a spotting scope or binoculars, which you have put the smartphone suitable to view the observation beam path with the smartphone camera. Or one can realize the hit display with a stand-alone compact or system camera that communicates wirelessly or by wire with the smartphone to output the image information on the smartphone screen. In these cases you do not need to program any image inversion. These solutions are, however, voluminous, hardly ergonomic, to cumbersome and complex and miss any compactness. In addition, plenty of money has to be paid for sufficient quality, so that this solution is significantly more expensive overall, because cheap devices are simply not able to provide an acceptable picture.
Eine Besonderheit gegenüber Spektiven und Teleobjektiv- und Zoomkameras weist unsere Fokusvorrichtung auf. Die erfindungsgemäße Erweiterung selbst hat vorzugsweise nur eine relativ grobe Möglichkeit den Fokus einzustellen oder evtl. gar keine. Für die Fokussierung bzw. Feinfokussierung wird bevorzugt eine Software-mäßig besonders aufgerüstete Fokussierungvorrichtung des Smartphone selbst benutzt. Diese aufgerüstete Fokussierungvorrichtung weist eine besonders feine Einstellmöglichkeit des Fokus (hier geht es um die Genauigkeit der Vorgabe zu Fokusentfernung) trotz Touchscreen-Bedienung auf. Ergänzt wird diese besonders feine Einstellmöglichkeit des Fokus durch eine besonders feine Ansteuerbarkeit des Fokus, wobei eventuelle Hysterese-Effekte bei der Ansteuerung berücksichtigt werden, s. weiter unten. Bei der Ansteuerbarkeit des Fokus geht es um die Fähigkeit der Vorgabe zu Fokusentfernung zu folgen und genau diese Fokusentfernung einzustellen. Eine vergleichbar feine mechanische Fokusvorrichtung an einem Spektiv oder auch an unserer Erweiterung wäre sehr aufwendig, teuer und platzraubend und könnte bei Weitem nicht so bequem bedient werden. Die bessere Bedienung hängt auch mit der guten Entkopplung der Fokussiermechanik von dem Bedienungselement, das ein Bild auf dem Touchscreen ist und nahezu kräftefrei bedient werden kann, zusammen. Das kann ein Spektiv nicht bieten, denn hier ist der optische Strahlengang mit der Einstellmechanik gekoppelt. Neben der bequemeren und genaueren Fokuseinstellung und damit detaillierteren Bildern erlaubt die erfindungsgemäße Lösung gewaltig Kosten, Platz und Gewicht gegenüber einer mechanischen Fokussiermechanik außerhalb des Smartphones zu sparen und hat dabei viel Ergonomie zu bieten.A special feature compared to spotting scopes and telephoto and zoom cameras is our focus device. The extension according to the invention itself preferably has only a relatively rough possibility to set the focus or possibly none at all. For focusing or fine focusing preferably a software-especially upgraded focusing device of the smartphone itself is used. This upgraded focusing device has a particularly fine adjustment of the focus (this is about the accuracy of the specification for focus removal) despite touchscreen operation. This particularly fine adjustment of the focus is complemented by a particularly fine controllability of the focus, whereby any hysteresis effects are considered in the control, s. further down. In the controllability of Focus is on the ability to follow the defocusing presetting and to set exactly that focus distance. A comparably fine mechanical focus device on a spotting scope or on our extension would be very expensive, expensive and space consuming and could not be operated so easily by far. The better operation is also related to the good decoupling of the focusing mechanism of the control element, which is an image on the touch screen and can be operated almost free of force together. A spotting scope can not offer that because here the optical beam path is coupled with the adjustment mechanism. In addition to the more convenient and accurate focus setting and thus more detailed images, the solution of the invention allows tremendous cost savings in space and weight over a mechanical focusing mechanism outside the smartphone and has to offer a lot of ergonomics.
Des Weiteren kann der Betrachter bzw. der Sportschütze, durch die nicht-ergonomische Körperhaltung und das Augezukneifen beim Benutzen des Spektivs und dadurch bedingte Verspannungen, oft die Augenmuskulatur nicht ausreichend entspannen und findet den richtigen Fokus nicht, weil sein Auge ständig nachfokussiert. Dabei ist ein entspannter Blick mit Fokus im Unendlichen gewünscht, zum Einen wegen der Ergonomie, zum Anderen wegen der Reproduzierbarkeit der Einstellung, sonst arbeiten zwei Fokussiervorrichtungen, die des Spektivs und die des Auges, gegeneinander. Dieser Artefakt, der sehr häufig vorkommt, obwohl individuell sehr verschieden ist, ist bei der erfindungsgemäßen Erweiterung nicht möglich, weil der geometrische Strahlengang zum Auge hin durch die Elektronik unterbrochen ist. Zwischen dem Objekt und dem Bildsensor (Smartphone-Kamerachip), befindet sich nur eine Feinfokussiervorrichtung und diese arbeitet ungestört und eindeutig. Die Fokussiervorrichtung des Auges kann da nicht mehr eingreifen. Das Auge fokussiert eindeutig nur auf den Bildschirm, dies hat aber nichts mit dem eigentlichen Scharfstellen des Objektes zu tun.Furthermore, the viewer or the sports shooter, by the non-ergonomic posture and Augenzukneifen when using the spotting scope and consequent tension, often not relax the eye muscles sufficiently and can not find the right focus, because his eye constantly refocuses. A relaxed view with focus at infinity is desired, on the one hand because of the ergonomics, on the other hand because of the reproducibility of the setting, otherwise work two focusing devices, the spotting scope and the eye, against each other. This artifact, which is very common, although individually very different, is not possible in the expansion according to the invention, because the geometric beam path to the eye is interrupted by the electronics. Between the object and the image sensor (smartphone camera chip), there is only a Feinfokussiervorrichtung and this works undisturbed and unambiguous. The focusing device of the eye can no longer intervene there. The eye clearly focuses only on the screen, but this has nothing to do with the actual focusing of the object.
Die Erweiterung oder das Verbindungsstück zum Smartphone können eine Zielvorrichtung, z. B. Kimme und Korn aufweisen, um einfacher die Anordnung auszurichten. Für kleinere Vergrößerungen < 8× nur bedingt notwendig, ist sie ab ca. 10× z. T. wünschenswert. Eine solche Zielvorrichtung bietet sich auch für Spektive an, weil sie meist hohe Vergrößerungen aufweisen.The extension or connector to the smartphone may be a target device, e.g. B. have sight and grain to align the arrangement easier. For smaller magnifications <8 × only conditionally necessary, it is from about 10 × z. T. desirable. Such a target device is also suitable for spotting scopes, because they usually have high magnifications.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Erweiterung als Trefferanzeige für den Sportschützen ist die umfangreiche Software, die den Sportschützen beim Training und im Wettkampf unterstützt. Ein Spektiv oder Teleobjektiv an der Kamera alleine kann eine solche Unterstützung nicht bieten. Ein Beispiel für solche Software wird nachfolgend an Hand einer Lastenheftskizze für die Software vorgestellt. Es handelt sich dabei um eine bevorzugte Ausführung, viele andere Varianten sind denkbar. Das zu Grunde gelegte Smartphone hat einen Bildschirm mit 960×540 Pixeln und 10,85 cm (4,27 Zoll) Bildschirmdiagonale und eine Kamera mit 8 MPixel.Another advantage of the expansion according to the invention as a hit display for the shooter is the extensive software that supports the shooter in training and competition. A spotting scope or telephoto lens on the camera alone can not provide such support. An example of such software is presented below on the basis of a specification of the software. This is a preferred embodiment, many other variants are conceivable. The underlying smartphone has a screen of 960 × 540 pixels and 10.85 cm (4.27 inches) screen size and a camera with 8 MPixel.
Lastenheftskizze für die zugehörige Software:Specifications sketch for the associated software:
Basismodul:Basic module:
Der Bildschirm (Auflösung 960×540 Pixel)
Anzeige/Anzeigebereich
Die Bildinformation von der Kamera wird an der vertikalen Achse gespiegelt, also links und rechts werden vertauscht. Hier wird die Zielscheibe mit physischen Treffern angezeigt.The image information from the camera is mirrored on the vertical axis, so the left and right are reversed. Here the target is shown with physical hits.
Bedienbereich
Der Bedienbereich ist etwas genauer in
Digitalzoom:Digital Zoom:
Es wird ein Digitalzoom bis 10× gefordert, kontinuierlich einstellbar mit einem Schieberegler („Slider”), der allerdings aus Platzgründen nur für die Zeit der Einstellung im Anzeigebereich erscheint. Eine mögliche Ausführung ist in
Fokus:Focus:
Die Qualität der Trefferanzeige steht und fällt mit einem guten Fokus auf der Zielscheibe, da die Treffer sehr klein sind. Für die manuelle kontinuierliche Fokuseinstellung ist der Schalter
Normalerweise reicht die Auflösung des Schiebereglers nicht aus, um den optimalen Fokus einzustellen. Hier hilft kaskadierte Feineinstellung, die an dem folgenden Beispiel erläutert wird: mit dem Schieber
Die gerade vorgestellte Möglichkeit der Feineinstellung macht allerdings nur dann Sinn, wenn der Fokus selbst der Feineinstellung tatsächlich auch folgen kann. Bedingt durch z. T. verschiedene Hystereseffekte ist das nicht immer der Fall. Daher ist es sinnvoll, diese Hystereseeffekte zu vermessen und bei der Ansteuerung entsprechend zu berücksichtigen, sei es durch eine geeignete Hysteresekurve oder durch in einer Tabelle abgelegten Werte, mit den die Fokusvorrichtung der Smartphone-Kamera geeignet angesteuert werden kann. Beispiel: nach einer Fokus-Verlagerung um den Wert x mit Hilfe des Ansteuerungssignals y kommt man zurück um –x in die Ausgangsposition mit Hilfe eines Ansteuerungssignals –z, mit z > y. Ohne Hysterese würde gelten z = y.However, the just presented possibility of fine adjustment only makes sense if the focus itself can actually follow the fine adjustment. Due to z. T. different hysteresis effects is not always the case. Therefore, it makes sense to measure these hysteresis effects and to consider them accordingly during the activation, be it by means of a suitable hysteresis curve or by values stored in a table, with which the focus device of the smartphone camera can be appropriately controlled. Example: after a focus shift by the value x with the aid of the drive signal y, one returns to -x in the starting position with the aid of a drive signal -z, with z> y. Without hysteresis, z = y would hold.
Natürlich können die Schieberegler durch Drehknöpfe oder andere Einstellinstrumente ersetzt werden. Denkbar ist auch eine Sprachsteuerung, wobei höchstens die Werte der geänderter Parameter und Variablen angezeigt werden.Of course, the sliders can be replaced with knobs or other setting instruments. Also conceivable is a voice control, wherein at most the values of the changed parameters and variables are displayed.
Informationsbereich:Information area:
Hier werden Angaben zur Software gemacht.Here are details of the software made.
Das Basis-Modul kann im HDR(High Dynamic Range)-Modus laufen, damit die schwarzen Treffer auf dem schwarzen Hintergrund besser erkannt werden. Da die Zielscheibe nur zwei Farben: schwarz und beige enthält, wird ein spezieller, schnellerer HDR-Modus vorgeschlagen. Hier werden statt drei und mehr Aufnahmen nur zwei gemacht. Vorzugsweise wird dieser HDR-Modus nicht einstellbar implementiert. Die Belichtungsmessung erfolgt z. B. im Schwarzen für die erste Aufnahme, der Abstand zum Beigen ist aus Vorversuchen bekannt und somit kann die zweite Aufnahme ohne weitere Belichtungsmessung gemacht werden oder man führt einmal die Belichtungsmessung im Schwarzen und einmal im Beigen durch. Schafft die Smartphone-Hardware diese Aufgaben nicht schnell genug, kann man evtl. auf HDR verzichten und nur im Schwarzen belichten, weil hier die verschiedenen Farb-Werte (das Schwarze der Zielscheibe und das Schwarze der Treffer) am nächsten zueinander liegen. Oder man lässt dem Smartphone mehr Zeit, in dem die Trefferanzeige mit einer kleinen Verzögerung erscheint.The base module can run in HDR (High Dynamic Range) mode to better detect the black hits on the black background. Since the target contains only two colors: black and beige, a special, faster HDR mode is proposed. Here, instead of three and more shots, only two are made. Preferably, this HDR mode is not implemented adjustable. The exposure measurement takes place z. B. in black for the first shot, the distance to the beige is known from preliminary tests and thus the second shot can be made without further exposure measurement or you once performs the exposure measurement in black and once in the beige. If the smartphone hardware does not manage these tasks fast enough, you may be able to forego HDR and expose only in black, because here are the different color values (the black of the target and the black of the hits) closest to each other. Or you can give the smartphone more time, in which the hit display appears with a small delay.
Modul 1:Module 1:
Wichtig ist hier festzustellen, wo sich der Treffer befindet (in Bildschirmkoordinaten) und ob überhaupt ein Schuss gefallen ist. Trefferlage auf dem Bildschirm wird einfachster Weise durch Substraktion der Bildinhalte vor und nach dem Schuss gewonnen. Die Artefakte durch Schießaktivitäten anderer Schützen (ohne Treffer auf eigene Zielscheibe) werden einfachster Weise dadurch beseitigt, dass das Ergebnis der Substraktion der Bildinhalte über einem bestimmten Schwellenwert liegen muss und dieser Wert wurde weg von den anderen Treffern gewonnen. Wurde dieser Wert angrenzend an einen anderen Treffer gewonnen, so darf er auf z. B. 1/10 herabgesetzt werden (Doppeltreffer). Die Gewinnung des ersten Bildinhalts erfolgt sofort nach dem Training-/Wettkampfstart. Der nächste Bildinhalt wird nach jeweils nächstem Schuss gewonnen. Der Schuss wird durch das akustische Signal am Mikrofoneingang des Smartphones registriert und dient als Trigger. Für Triggerauswertung kann eine niedrigere als maximale Auflösung der Bildinformation verwendet werden, um möglichst schnelle Ergebnisse zu bekommen.It is important to determine where the hit is (in screen coordinates) and whether a shot has fallen at all. The best results on the screen are obtained by subtracting the image content before and after the shot. The artifacts of other shooter's shooting activities (without hitting their own target) are most easily resolved by making the result of subtracting the image content above a certain threshold, and this value was gained away from the other hits. If this value was obtained adjacent to another hit, it may be set to z. B. 1/10 are reduced (double hit). The extraction of the first image content takes place immediately after the training / competition start. The next image content is won after each next shot. The shot is registered by the acoustic signal on the microphone input of the smartphone and serves as a trigger. For trigger evaluation, a lower than maximum resolution of the image information can be used to get the fastest possible results.
Anzeigebereich:Display area:
Hier kann der letzte Treffer sehr auffällig, z. B. rot/giftgrün oder signalgelb oder schnell pulsierend dargestellt werden. Der vorletzte Treffer wird auffällig, z. B. zweifarbig oder langsam pulsierend dargestellt. Alle Treffer davor werden unverändert oder schwarz oder mit einem dünnen Außenring dargestellt. Evtl. kann jeder Treffer mit seiner Schussnummer versehen werden.Here is the last hit very noticeable, z. B. red / poison green or signal yellow or quickly pulsating. The penultimate hit is conspicuous, z. B. bicolor or slowly pulsating. All hits before that are displayed unchanged or black or with a thin outer ring. Possibly. Each hit can be provided with its shot number.
Informationsbereich:Information area:
Hier werden Angaben zur Software gemacht.Here are details of the software made.
Bedienbereich:Operating area:
- s. Basisversions. basic version
Modul 2:Module 2:
Wichtig ist hier festzustellen, wo sich der Treffer befindet und zwar in Zielscheibenkoordinaten (mit Ursprung/Origo in Zielscheibenmitte) und wie hoch ist der Trefferwert. Der Trefferwert ist gleich der kleinsten Ringnummer eines Rings innerhalb dessen sich der innerste (der Zielscheibenmitte nächste) Punkt des Treffers befindet oder eines Rings der vom Treffer (auch von außen!) berührt wird. Hier ist es notwendig, dass die Zielscheibe durch z. B. Objekterkennungsalgorithmen erkannt wird, dass die Zielscheibenmitte und die Ringe in Zielscheiben-Koordinaten dargestellt werden. Dazu kann ein Bild mit Maximalkontrast erstellt werden, in dem alle Farben unter einem bestimmten Wert (hier eigentlich nur schwarz) zu tiefschwarz gewandelt werden, alle Farben oberhalb eines bestimmten Wertes (hier eigentlich nur beige) zu weiß gewandelt werden. Die Differenz des so erstellten Bildes und des durch Funktionen (gewonnen aus Objekterkennung) dargestellten Bildes soll minimal sein, im Idealfall gleich Null.It is important to find out where the hit is located, in target coordinates (with origin / origin at the center of the target) and what is the hit value. The hit value is equal to the smallest ring number of a ring within which the innermost (next to the target center) point of the hit is or a ring of the hit (also from the outside!) Is touched. Here it is necessary that the target by z. B. Object recognition algorithms is detected that the target center and the rings are displayed in target coordinates. For this purpose, a picture with maximum contrast can be created in which all colors below a certain value (here really only black) are converted to deep black, all colors above a certain value (here actually only beige) are converted to white. The difference of the image thus created and the image represented by functions (obtained from object recognition) should be minimal, ideally equal to zero.
Informationsbereich:Information area:
Der Informationsbereich ist hier ziemlich vollgepackt. Neben Angaben zur Software und evtl. Firmenname und -logo werden bis zu zehn letzte Trefferwerte (Zahlen) fortlaufend, angefangen links, in Gruppen a fünf Werte angezeigt (an der Grenze zum Anzeigebereich). Ganz rechts mit Abstand wird der Trefferdurchschnitt angezeigt (ebenfalls an der Grenze zum Anzeigebereich), darüber rechts wird die Schussnummer angezeigt (hier bevorzugt in inverser Schrift). Nach dem letzten Schuss wird hier die Gesamtzahl der Ringe angezeigt. Über den Trefferwerten links wird die verbliebene Restzeit angezeigt. Nach jeweils 5 Schuss erfolgt Warnung, dass die Zielscheibe gewechselt werden muss und eine neue Serie gestartet werden soll.The information area is pretty packed here. In addition to information on the software and possibly company name and logo, up to ten last scores (numbers) are displayed consecutively, starting from the left, in groups a five values (at the border to the scoreboard). Far from right, the average score is displayed (also at the border to the display area), above the right the shot number is displayed (here preferably in inverse font). After the last shot, the total number of rings is displayed here. Above the hit values left the remaining time is displayed. After every 5 shots there is a warning that the target has to be changed and a new series is to be started.
Nach 40 Schuss erfolgt Trainings- bzw. Wettkampfstop und Auswertung, Abspeichern der Ergebnisse (Trefferwerte, -nummern, -zeiten, Trefferlage) und mindestens 1 Bild pro 5-er Serie.After 40 shots training or competition stop and evaluation takes place, storing the results (hit values, numbers, times, hit position) and at least 1 image per 5-series.
Anzeigebereich:Display area:
-
s. Modul 1s.
Module 1
Bedienbereich:Operating area:
s. Basisversion. Hinzu kommt ein Schalter für Training- oder Wettkampfstart, der nach Betätigen in Stopschalter-Modus wechselt. Wird dieser Schalter betätigt, so wird die Auswertung erzwungen (z. B. beim Trainingsabbruch).s. Basic version. There is also a switch for training or competition start, which changes into stop switch mode after pressing. If this switch is pressed, the evaluation is forced (eg during a workout abort).
Modul 3:Module 3:
Hier erfolgt die Anbindung an soziale Netzwerke (FaceBook, Twitter, auch YouTube: hier wird ein kurzer Standard-Film oder eine kurze SlideShow oder ein Standard-Protokoll (mit Möglichkeit von Kommentareingabe) erstellt und hochgeladen) (z. B. mit Name/Pseudonym, Verein, Wettkampfort) und evtl. eine Anbindung an die Cloud mit Datenablage.Here you can connect to social networks (FaceBook, Twitter, also YouTube: here a short standard movie or a short slide show or a standard protocol (with possibility of comment input) is created and uploaded) (eg with name / pseudonym , Club, competition) and possibly a connection to the cloud with data storage.
Modul 4:Module 4:
Es wird hier eine Liste der Vereine mit GPS-Koordidnaten hinzugefügt, so kann beim Wettkampf auch auswärts gleich der Ort bzw. Verein in die Verarbeitung übernommen werden.A list of clubs with GPS co-ordinates will be added here, so the place or club can also be taken over into the processing abroad.
Modul 5:Module 5:
Es wird die Schießbuchfunktion realisiert: Datum, Uhrzeit, Ort, Training/Wettkampf, Disziplin, evtl. Gegner, Anzahl abgegebener Schuss werden gespeichert. Einträge, die einmal erstellt worden sind, werden nicht mehr verändert werden können. Echtheit wird durch Ort (aus GPS) oder Tagesauswertung bestätigt.The shooting book function is realized: Date, time, location, training / competition, discipline, possibly opponents, number of firing shots are saved. Entries that have been created once can not be changed. Authenticity is confirmed by location (from GPS) or daily evaluation.
Modul 6:Module 6:
Im Anzeigebereich wird das Zielscheibenbild mit Wischgesten verschiebbar gemacht. Man kann sich so die mechanische Ausrichtung und somit auch die Ausrichtungsmechanik sparen. (evtl. mit Verriegelungsschalter („Lock-Button”), um die gefundene Position „einzufrieren”)In the display area the target image is made movable with swipe gestures. You can thus save the mechanical alignment and thus the alignment mechanism. (possibly with a lock switch ("lock button") to "freeze" the found position)
Modul 7:Module 7:
Trainingsmodul 1: Hier erfolgt eine Langzeitdarstellung der Ergebnisse (Durchschnittswerte, Einzellwerte, Durchschnittswerte mit Streuung, ...) für verschiedene Zeiträume, evtl. mit zusätzlicher Darstellung von Parametern (z. B.: Temperatur, Wochentag, Tageszeit, selbst zu bestimmende und selbst zu einzugebende Parameter, ...)Training module 1: Here is a long-term presentation of the results (average values, Einzellwerte, average values with scattering, ...) for different periods, possibly with additional representation of parameters (eg: temperature, day of the week, time of day, self-determined and self to be entered parameters, ...)
Modul 8:Module 8:
Trainingsmodul 2: Hier erfolgt eine Auswertung des Schussbildes. Sie erlaubt Schlüsse auf Einstellungen der Waffe bzw. auf Leistung des Schützen (ruhige/unruhige Hand, Abzug optimal oder zu weit vorne/hinten, Abzugfinger optimal oder zu weit links/rechts, Visierung optimal oder zu weit links/rechts/oben/unten, Visierung optimal oder nicht in Deckung, ...). Hier erfolgt auch eine Langzeitdarstellung mit verschiedenen Merkmalen/Parametern oder gezielter Vergleich mir einem bestimmten Tag oder Zeitraum. Auf Grundlage der Auswertungen werden auch Verbesserungsvorschläge gemacht und gezielt Anleitungen gegeben.Training module 2: Here is an evaluation of the shot image. It allows conclusions about settings of the weapon or performance of the shooter (calm / restless hand, trigger optimally or too far forward / backward, trigger finger optimally or too far left / right, sight optimally or too far left / right / up / down, Sighting optimally or not in cover, ...). Here is also a long-term presentation with different characteristics / parameters or targeted comparison with a specific day or period. On the basis of the evaluations, suggestions for improvement are made and specific instructions given.
Modul 9:Module 9:
Hier wird die Einzel- bzw. Mannschaft-Wettkampfsaison automatisch bzw. manuell ausgewertet.Here, the individual or team competition season is evaluated automatically or manually.
Modul 10:Module 10:
Hier wird die Zielscheibe automatisch erkannt, mittig positioniert und Bildschirm-füllend dargestellt.Here the target is automatically detected, positioned in the middle and displayed filling the screen.
Bei der Auswertung wird vorzugsweise nur der Anzeigebereich des Bildes (evtl. mit relativ schmalem Rand) verarbeitet, weil hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit erreicht werden muss.In the evaluation, preferably only the display area of the image is processed (possibly with a relatively narrow edge), because high processing speed must be achieved.
Bei der Erstellung der Software werden vorzugsweise die Korrelation des Digitalzoomfaktors mit der registrierten Größe der Zielscheibe (hilft bei Ojekterkennung, Parameter: Smartphonekamera-FOV und Vergrößerung des Teleobjektivs), die Korrelation der Disziplin mit der Zielscheibe sowie Korrelation der Treffergröße mit der Disziplin benutzt. Diese Korrelationen werden mit sinnvollen Toleranzen im Speicher abgelegt.When creating the software, it is preferable to use the correlation of the digital zoom factor with the registered size of the target (helps with image recognition, parameter: smartphone camera FOV and magnification of the telephoto lens), the correlation of the discipline with the target and correlation of the hit size with the discipline. These correlations are stored in the memory with meaningful tolerances.
Claims (11)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014007704.7A DE102014007704A1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | Optical extension for a smartphone camera |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018203344A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | BSH Hausgeräte GmbH | Interaction module |
DE102020001369A1 (en) | 2020-02-27 | 2021-09-02 | ScorePion UG (haftungsbeschränkt) | Optical smartphone extension |
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-
2014
- 2014-05-22 DE DE102014007704.7A patent/DE102014007704A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11175488B2 (en) | 2016-02-18 | 2021-11-16 | Oculyze Gmbh | Mobile microscope assembly |
DE102018203344A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | BSH Hausgeräte GmbH | Interaction module |
DE102020001369A1 (en) | 2020-02-27 | 2021-09-02 | ScorePion UG (haftungsbeschränkt) | Optical smartphone extension |
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