DE102019135222A1 - System for determining the field of view (FOV) of a camera - Google Patents

System for determining the field of view (FOV) of a camera Download PDF

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Donald Peyrot
Kevin Irving
Conor Casey
David Nolan
Anburaj Veerapathiran
Leah McMorrow
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Abstract

Ein System (21) wird zum Bestimmen eines Sichtfelds, FOV (Field of View), einer Kamera bereitgestellt, umfassend: eine Lichtquelle (22); einen Mustergenerator (23), der dafür ausgebildet ist, ein Muster aus von der Lichtquelle emittiertem Licht zu generieren; wobei der Mustergenerator (23) ein optisches Element umfasst, wobei das optische Element dafür ausgebildet ist, das Muster so zu dem Objektiv einer Kamera zu lenken, dass das FOV an dem Objektiv anhand des Musters bestimmt werden kann.A system (21) is provided for determining a field of view (FOV) of a camera, comprising: a light source (22); a pattern generator (23) which is adapted to generate a pattern from light emitted by the light source; wherein the pattern generator (23) comprises an optical element, the optical element being designed to direct the pattern to the lens of a camera in such a way that the FOV on the lens can be determined on the basis of the pattern.

Description

ErfindungsgebietField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Bestimmen des Sichtfelds einer Kamera. Insbesondere betrifft sie ein System, das verwendet werden kann, um das Sichtfeld für Kameras sowohl mit einem breiten als auch einem schmalen Sichtfeld zu bestimmen.The present invention relates to a system for determining the field of view of a camera. In particular, it relates to a system that can be used to determine the field of view for cameras with both a wide and a narrow field of view.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Das Sichtfeld einer Kamera oder eines optischen Systems ist die maximale Erstreckung des visuellen Bereichs, der durch die Kamera bei einer gegebenen Positionierung der Kamera sichtbar ist. Elemente außerhalb des Sichtfelds der Kamera, wenn sich die Kamera an einer gegebenen Position befindet, sind nicht durch die Kamera sichtbar. Das Sichtfeld wird in Graden gemessen, die die Größe des „Winkels“ anzeigen, für die Objekte vor einer Kamera durch die Kamera sichtbar sind. Kameras werden in einer großen Vielfalt von industriellen Anwendungsgebieten verwendet, beispielsweise für die Detektion in industriellen Prozessen und für das Aufnehmen von Bildern zur Beurteilung und Analyse. Somit ist es wichtig, dass das Sichtfeld der Kamera bestimmt werden kann, um seine Funktionalität und Eignung für eine gegebene Detektions- oder Aufnahmeaufgabe zu beurteilen.The field of view of a camera or an optical system is the maximum extent of the visual area that is visible by the camera for a given positioning of the camera. Elements outside the camera's field of view, when the camera is in a given location, are not visible to the camera. Field of view is measured in degrees that indicate the size of the "angle" that objects in front of a camera are visible to the camera. Cameras are used in a wide variety of industrial applications, for example for detection in industrial processes and for taking pictures for assessment and analysis. It is therefore important that the field of view of the camera can be determined in order to assess its functionality and suitability for a given detection or recording task.

Typischerweise beinhaltet ein Verfahren zum Messen des Sichtfelds (FOV) eines optischen Systems, ein oder mehrere Ziele in einer gewissen Distanz von der Kamera zu platzieren, wobei die Kamera auf einer Höhe (h) fixiert ist. 1 zeigt, wie das Sichtfeld einer Kamera unter Verwendung von Trigonometrie unter Nutzung einer Distanz (X) einer senkrechten Linie von der Kamera zu der Ebene des Ziels, die Distanz auf der Ebene (Y) von dem Ziel zu der senkrechten Linie (X) von der Kamera zu der Ebene und dem Winkel (α) zwischen (X) und einer geraden Linie von der Kamera zu dem Ziel bestimmt werden kann. Das Sichtfeld kann durch folgende Formel bestimmt werden FOV = 2 α = 2 × arctan ( Y/X ) .

Figure DE102019135222A1_0001
Typically, a method for measuring the field of view (FOV) of an optical system involves placing one or more targets a certain distance from the camera, with the camera fixed at a height (h). 1 shows how the field of view of a camera using trigonometry using a distance (X) on a perpendicular line from the camera to the plane of the target, the distance on the plane (Y) from the target to the perpendicular line (X) from the target Camera to the plane and the angle (α) between (X) and a straight line from the camera to the target can be determined. The field of view can be determined by the following formula FOV = 2 α = 2 × arctan ( Y / X ) .
Figure DE102019135222A1_0001

Je weiter das Ziel von der Kamera weg platziert wird, umso präziser kann die Messung des Sichtfelds bestimmt werden. Während große Distanzen zwischen einem Ziel und einer Kamera eine präzise FOV-Bestimmung liefern können, tendieren solche Distanzen als solche im Allgemeinen dazu, in einer industriellen Umgebung unpraktisch zu sein, insbesondere wenn schnelle Messungen des Sichtfelds erforderlich sind. Außerdem sind Systeme, die eine Bestimmung des Sichtfelds liefern, ohne Messungen über eine große Distanz zu erfordern, nur für Kameras mit einem schmalen Sichtfeld präzise. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein System zu erzeugen, das verwendet werden kann, um das Sichtfeld für Kameras mit einem breiten als auch einem schmalen Sichtfeld zu bestimmen.The further the target is placed away from the camera, the more precisely the measurement of the field of view can be determined. As such, while large distances between a target and a camera can provide an accurate FOV determination, such distances generally tend to be impractical in an industrial setting, particularly when rapid field of view measurements are required. In addition, systems that provide a field of view determination without requiring long distance measurements are only accurate for cameras with a narrow field of view. Accordingly, it is desirable to create a system that can be used to determine the field of view for cameras with a wide as well as a narrow field of view.

Kurze Darstellung der ErfindungSummary of the invention

Die vorliegende Erfindung stellt ein System zum Bestimmen eines Sichtfelds, FOV, einer Kamera bereit, umfassend: eine Lichtquelle; einen Mustergenerator, der dafür ausgebildet ist, ein Muster aus von der Lichtquelle emittiertem Licht zu generieren; wobei der Mustergenerator ein optisches Element umfasst, wobei das optische Element dafür ausgebildet ist, das Muster zu dem Objektiv einer Kamera derart zu lenken, dass das FOV an dem Objektiv anhand des Musters bestimmt werden kann.The present invention provides a system for determining a field of view, FOV, of a camera comprising: a light source; a pattern generator configured to generate a pattern from light emitted by the light source; wherein the pattern generator comprises an optical element, wherein the optical element is designed to direct the pattern to the lens of a camera in such a way that the FOV on the lens can be determined on the basis of the pattern.

Dies ist vorteilhaft, da es für das Bestimmen des Sichtfelds einer Kamera ohne die Anforderung sorgt, Messungen über eine große Distanz zwischen einer Kamera und einem Ziel vorzunehmen. Weiterhin stellt es bereit, dass das Sichtfeld für Kameras sowohl mit einem breiten als auch einem schmalen Sichtfeld bestimmt werden kann. Das optische Element stellt bereit, dass ein Muster derart zu dem Objektiv einer Kamera gerichtet wird, dass ein Bild des Musters durch die Kamera erhalten werden kann, wodurch dafür gesorgt wird, dass das Sichtfeld der Kamera bestimmt werden kann. Mit dem Bild des Musters kann das Sichtfeld der Kamera unter Nutzung der Positionen von Elementen des Musters bestimmt werden.This is advantageous as it provides for determining the field of view of a camera without the requirement to take measurements over a long distance between a camera and a target. Furthermore, it provides that the field of view for cameras with both a wide and a narrow field of view can be determined. The optical element provides that a pattern is directed towards the lens of a camera in such a way that an image of the pattern can be obtained by the camera, whereby it is ensured that the field of view of the camera can be determined. With the image of the pattern, the field of view of the camera can be determined using the positions of elements of the pattern.

Die Lichtquelle kann einen Laser umfassen. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, die Einführung von Lichtverzerrung in das System zu vermeiden.The light source can comprise a laser. This is beneficial as it helps avoid introducing light distortion into the system.

Der Mustergenerator kann ein brechendes optisches Element umfassen. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, einen einzelnen Lichtstrahl in mehrere Strahlen auszubreiten, wodurch ein „Muster“ von Licht von einer einzelnen Quelle generiert wird. Je nach der Anordnung des beugenden optischen Elements können verschiedene Lichtmuster generiert werden.The pattern generator can comprise a refractive optical element. This is beneficial because it tends to spread a single beam of light into multiple beams, creating a "pattern" of light from a single source. Depending on the arrangement of the diffractive optical element, different light patterns can be generated.

Der Mustergenerator kann ein holografisches optisches Element umfassen. Dies ist vorteilhaft, da es ein alternatives Mittel zum Ausbreiten eines einzelnen Lichtstrahls in mehreren Strahlen liefert, um wieder ein „Muster“ von Licht von einer einzelnen Quelle zu generieren. Holografische optische Elemente liefern zusätzliche Vielseitigkeit im Vergleich zu beugenden optischen Elementen und können spezifisch zugeschnitten werden, eine Einzellichtquelle über zwei senkrechte Ebenen auszubreiten, d.h., ein einzelnes holografisches Element kann zugeschnitten werden, eine Reihe von vertikalen und horizontalen Linien aus einer einzelnen Lichtquelle zu erzeugen.The pattern generator can comprise a holographic optical element. This is advantageous as it provides an alternative means of spreading a single beam of light in multiple beams to again generate a "pattern" of light from a single source. Holographic optical elements provide additional versatility compared to diffractive optical elements and can be specifically tailored to spread a single light source over two perpendicular planes, ie, a a single holographic element can be cropped to create a series of vertical and horizontal lines from a single light source.

Das generierte Muster kann eine Reihe von Punkten umfassen, oder das generierte Muster kann eine Reihe von horizontalen und vertikalen Linien umfassen, die mehrere Quadratformen bilden. Dies ist vorteilhaft, da es ein periodisches Muster bereitstellt, aus der das Sichtfeld einer Kamera bestimmt werden kann.The generated pattern can include a series of dots, or the generated pattern can include a series of horizontal and vertical lines that form multiple square shapes. This is advantageous because it provides a periodic pattern from which the field of view of a camera can be determined.

Die Quadratformen um die Ränder des generierten Musters können abgeschnitten sein, um halbe Quadrate oder halbe Rechtecke zu bilden. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, dass, wenn das Muster repliziert wird, es keine Diskontinuität in den Abmessungen der Musterelemente gibt, wenn zum Beispiel ein halbes Quadrat an dem Rand eines Musters repliziert wird, erscheint das replizierte halbe Quadrat entlang dem ursprünglichen halben Quadrat, wodurch ein ganzes Quadrat aus den beiden Hälften gebildet wird (die anfängliche und replizierte Hälfte).The square shapes around the edges of the generated pattern can be clipped to form half squares or half rectangles. This is advantageous as it ensures that when the pattern is replicated there is no discontinuity in the dimensions of the pattern elements, for example when a half square is replicated on the edge of a pattern the replicated half square appears along the original half Square, creating a whole square from the two halves (the initial and replicated half).

Das System kann weiterhin einen Replikator (31) zum Replizieren des Musters von dem Mustergenerator umfassen und ist dafür ausgebildet, dass das replizierte Muster durch eine Kamera gesehen werden kann. Der Replikator sorgt dafür, dass ein repliziertes Muster so durch eine Kamera gesehen werden kann, dass ein Bild des replizierten Musters durch die Kamera erhalten werden kann. Mit dem Bild des replizierten Musters kann das Sichtfeld der Kamera durch Nutzung der Positionen von Elementen des replizierten Musters bestimmt werden. Der Grad an Verzerrung kann ebenfalls festgestellt werden, indem die Verzerrung auf dem Bild mit einer bekannten unverzerrten Version des replizierten Musters verglichen wird. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass das generierte Muster horizontale und vertikale Linien sind und somit das replizierte Muster eine Reihe von horizontalen und vertikalen Linien ist, die mehrere Quadratformen bilden, lässt sich eine Verzerrung der Quadrate leicht durch das menschliche Auge erkennen. Der Grad an Verzerrung kann durch Computeranalyse oder Bildverarbeitung des erhaltenen Bildes festgestellt werden.The system can still have a replicator ( 31 ) for replicating the pattern from the pattern generator and is adapted so that the replicated pattern can be seen by a camera. The replicator ensures that a replicated pattern can be seen by a camera so that an image of the replicated pattern can be obtained by the camera. With the image of the replicated pattern, the field of view of the camera can be determined by utilizing the positions of elements of the replicated pattern. The degree of distortion can also be determined by comparing the distortion on the image to a known undistorted version of the replicated pattern. For example, if the generated pattern is known to be horizontal and vertical lines, and thus the replicated pattern is a series of horizontal and vertical lines that form multiple square shapes, distortion of the squares can easily be seen by the human eye. The degree of distortion can be determined by computer analysis or image processing of the obtained image.

Der Replikator kann einen würfel- oder quaderförmigen Kasten umfassen, umfassend: eine erste offene Seite; eine zweite geschlossene Seite umfassend einen Schirm zum Empfangen von von dem Mustergenerator ausgebreitetem Licht; zwei oder mehr Seiten umfassend reflektierende Oberflächen, wobei die reflektierenden Oberflächen sich intern innerhalb des Kastens gegenüberliegen und dafür ausgebildet sind, das Muster von dem Schirm zu reflektieren, um ein repliziertes Muster innerhalb des Kastens zu erzeugen, das durch die erste offene Seite gesehen werden kann. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, dass ein Muster entlang mindestens einer Ebene bis in das Unendliche repliziert werden kann. Wenn vier Seiten reflektierende Oberflächen umfassen, wobei die reflektierenden Oberflächen einander innerhalb des Kastens intern gegenüberliegen, sorgt dies dafür, dass ein Muster entlang zwei Ebenen bis zum Unendlichen repliziert werden kann. Dies garantiert somit, dass das Sichtfeld einer Kamera innerhalb des replizierten Musters liegt und aus dem replizierten Element innerhalb des Musters bestimmt werden kann. Weiterhin sorgt es dafür, dass eine Verzerrung innerhalb des Kameraobjektivs detektiert werden kann, da eine Verzerrung sich auf größeren Mustern leichter identifizieren lässt.The replicator may comprise a cube or parallelepiped-shaped box comprising: a first open side; a second closed side comprising a screen for receiving light propagated by the pattern generator; two or more sides comprising reflective surfaces, the reflective surfaces internally opposed within the box and adapted to reflect the pattern from the screen to create a replicated pattern within the box that can be seen through the first open side . This is advantageous as it ensures that a pattern can be replicated to infinity along at least one plane. When four sides include reflective surfaces, the reflective surfaces internally facing each other within the box, this allows a pattern to be replicated along two planes to infinity. This thus guarantees that the field of view of a camera lies within the replicated pattern and can be determined from the replicated element within the pattern. It also ensures that distortion within the camera lens can be detected, since distortion can be identified more easily on larger patterns.

Der Schirm kann einen transparenten Diffuser umfassen. Dies ist vorteilhaft, da es eine geeignete Oberfläche zum Empfangen von Licht von dem Mustergenerator auf einer Seite der Oberfläche derart liefert, dass das Muster für eine Kamera auf der anderen Seite der Oberfläche sichtbar ist. Der Diffusor sorgt dafür, dass das auf einer Seite des Diffusors „empfangene“ Muster klar zur anderen Seite zur Betrachtung durch die Kamera „übertragen“ wird.The screen can comprise a transparent diffuser. This is advantageous as it provides a suitable surface for receiving light from the pattern generator on one side of the surface such that the pattern is visible to a camera on the other side of the surface. The diffuser ensures that the pattern “received” on one side of the diffuser is clearly “transmitted” to the other side for viewing by the camera.

Die reflektierenden Oberflächen können die interne Oberfläche des Kastens ganz bedecken. Dies ist vorteilhaft, da das Bereitstellen der reflektierenden Oberflächen, um die interne Oberfläche des Kastens in ihrer Gänze zu bedecken, sicherstellt, dass es in dem replizierten Muster keine Lücken oder Diskontinuitäten gibt. Alle derartigen Diskontinuitäten würden zu Ungenauigkeiten bei der Sichtfeldbestimmung führen und würden es erschweren, eine Verzerrung festzustellen.The reflective surfaces can completely cover the internal surface of the box. This is advantageous because providing the reflective surfaces to cover the internal surface of the box in its entirety ensures that there are no gaps or discontinuities in the replicated pattern. Any such discontinuity would lead to inaccuracies in the field of view determination and would make it difficult to detect a distortion.

Das System kann weiterhin eine Kamera umfassen, die an der ersten offenen Seite positioniert und ausgebildet ist, das replizierte Muster innerhalb des Kastens zu sehen. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, dass eine zu testende Kamera relativ zu dem System platziert werden kann, um das Sichtfeld der Kamera zu bestimmen. Das System ist somit zur Verwendung mit einer beliebigen Kamera ausgebildet, die geeignet ist, relativ zu der ersten offenen Seite des Kastens positioniert zu werden.The system may further include a camera positioned on the first open side and configured to see the replicated pattern within the box. This is advantageous as it ensures that a camera to be tested can be placed relative to the system in order to determine the field of view of the camera. The system is thus adapted for use with any camera suitable for being positioned relative to the first open side of the box.

Die Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren zum Bestimmen des Sichtfelds einer Kamera unter Verwendung des Systems, wobei das Verfahren umfassen kann: Generieren an dem Mustergenerator eines Musters aus von der Lichtquelle emittiertem Licht; Erhalten über eine Kamera eines Bildes des generierten Musters; Bestimmen des Sichtfelds der Kamera von den Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des generierten Musters. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, dass das Sichtfeld präzise bestimmt werden kann, während die Notwendigkeit entfällt, physikalische Messungen über große Distanzen vorzunehmen.The invention further provides a method of determining the field of view of a camera using the system, the method comprising: generating at the pattern generator a pattern of light emitted by the light source; Obtaining via a camera an image of the generated pattern; Determining the field of view of the camera from the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the generated pattern. This is advantageous as it ensures that the field of view can be precisely determined while there is no need to take physical measurements over large distances.

Das Verfahren kann weiterhin umfassen: Replizieren, an einem Replikator, des Musters von dem Mustergenerator, wobei das replizierte Muster mehrere Musterelemente umfasst; Erhalten, über die Kamera (52), eines Bildes des replizierten Musters; Bestimmen des Sichtfelds von den Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des replizierten Musters. Dies ist vorteilhaft, da es dafür sorgt, dass sehr breite Sichtfeldmessungen präzise bestimmt werden können, und weiterhin dafür sorgt, dass eine Verzerrung des Kameraobjektivs detektiert werden kann, um das Vornehmen einer Kalibrierung oder zusätzlicher korrigierender Maßnahmen zu gestatten.The method may further comprise: replicating, at a replicator, the pattern from the pattern generator, the replicated pattern comprising a plurality of pattern elements; Received through the camera ( 52 ), an image of the replicated pattern; Determining the field of view from the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the replicated pattern. This is advantageous because it ensures that very wide field of view measurements can be precisely determined and furthermore ensures that a distortion of the camera lens can be detected in order to allow a calibration or additional corrective measures to be carried out.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt ein Distanzverfahren des Erhaltens einer Sichtfeldmessung. 1 Figure 11 shows a distance method of obtaining a field of view measurement.
  • 2A und 2B zeigen ein Diagramm eines Systems gemäß der Erfindung, umfassend die Lichtquelle und den Mustergenerator. 2A zeigt einen DOE-Mustergenerator, 2B zeigt einen HOE-Mustergenerator. 2A and 2 B Figure 12 shows a diagram of a system according to the invention comprising the light source and the pattern generator. 2A shows a DOE pattern generator, 2 B shows a HOE pattern generator.
  • 3 zeigt ein Diagramm eines Systems gemäß der Erfindung, weiterhin umfassend den Replikator. 3 Figure 3 shows a diagram of a system according to the invention further comprising the replicator.
  • 4 zeigt eine isometrische Ansicht der Vorderseite des Replikators, wobei ein Muster von dem Mustergenerator auf den Schirm des Replikators ausgebreitet wird. 4th Figure 13 shows an isometric view of the front of the replicator with a pattern from the pattern generator being spread onto the screen of the replicator.
  • 5 zeigt eine isometrische Ansicht der Vorderseite des Replikators des Systems der Erfindung. 5 Figure 3 shows an isometric view of the front of the replicator of the system of the invention.
  • 6 zeigt eine isometrische Ansicht der Rückseite des Replikators des Systems der Erfindung. 6th Figure 3 shows an isometric view of the rear of the replicator of the system of the invention.
  • 7A bis 7C zeigen die Replizierung eines Musters, das an dem Replikator auftritt, für eine, zwei und vier Seiten umfassende reflektierende Oberflächen. 7A to 7C show the replication of a pattern appearing at the replicator for one, two and four sided reflective surfaces.
  • 8 zeigt die Replizierung eines Musters unter Verwendung von zwei Seiten mit längeren reflektierenden Oberflächen als jenen in 7A bis 7C gezeigten. 8th FIG. 13 shows the replication of a pattern using two sides with longer reflective surfaces than those in FIG 7A to 7C shown.
  • 9 zeigt ein durch den Mustergenerator generiertes beispielhaftes „Gittermuster“. 9 shows an exemplary “grid pattern” generated by the pattern generator.
  • 10 zeigt ein Bespiel eines verzerrten Gittermusters mit einer „Zylinder“-Verzerrung. 10 shows an example of a distorted grid pattern with a "cylinder" distortion.
  • 11 zeigt ein Beispiel eines verzerrten Gittermusters mit einer „Kissen“-Verzerrung. 11 shows an example of a distorted grid pattern with a "pillow" distortion.
  • 12 zeigt ein Beispielbild, das durch eine Kamera aufgenommen ist, das verwendet wird, um das Sichtfeld der Kamera zu bestimmen. 12th Figure 12 shows a sample image captured by a camera that is used to determine the camera's field of view.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Das System der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. 2 zeigt ein Diagramm eines Systems 21 gemäß der Erfindung, umfassend die Lichtquelle 22 und den Mustergenerator 23. Eine monochromatische Lichtquelle wie etwa ein Laser können als die Lichtquelle verwendet werden, um in das System keine Lichtverzerrung einzuführen. Dies ist besonders wichtig, da das System weiterhin dafür sorgt, dass eine Verzerrung des Objektivs der Kamera festgestellt wird. Dementsprechend kann ein Gaslaser verwendet werden, um eine derartige Lichtverzerrung zu minimieren und eine kollimierte Lichtquelle bereitzustellen.The system of the invention will now be described with reference to the accompanying figures. 2 Figure 3 shows a diagram of a system 21 according to the invention, comprising the light source 22nd and the pattern generator 23 . A monochromatic light source such as a laser can be used as the light source so as not to introduce light distortion into the system. This is especially important as the system continues to ensure that any distortion of the camera's lens is detected. Accordingly, a gas laser can be used to minimize such light distortion and provide a collimated light source.

Das System kann einen Mustergenerator umfassen, umfassend ein beugendes optisches Element (DOE) 24 oder kann alternativ einen Mustergenerator umfassend ein holografisches optisches Element (HOE) 25 umfassen. 3A zeigt einen Mustergenerator, der ein DOE umfasst, 3B zeigt einen Mustergenerator, der ein HOE umfasst. 3A zeigt eine Laserlichtquelle, die einen kollimierten Lichtstrahl auf einen Strahlaufweiter 26 emittiert. Der einfallende Lichtstrahl wird durch den Strahlaufweiter 26 aufgeweitet. Zwei beugende optische Elemente in der Form von zwei gekreuzten Beugungsgittern werden hinter den Strahlaufweiter 26 platziert, um Licht von dem Strahlaufweiter 26 zu empfangen.The system may include a pattern generator comprising a diffractive optical element (DOE) 24 or alternatively, a pattern generator comprising a holographic optical element (HOE) 25th include. 3A shows a pattern generator comprising a DOE, 3B Figure 10 shows a pattern generator that includes an HOE. 3A shows a laser light source that directs a collimated light beam onto a beam expander 26th emitted. The incident light beam is made by the beam expander 26th widened. Two diffractive optical elements in the form of two crossed diffraction gratings are placed behind the beam expanders 26th placed to light from the beam expander 26th to recieve.

Die Beugung durch die Gitter ist deterministisch und somit sind die gebeugten Winkel bekannt. Der gebeugte Winkel θq der Beugungsordnung q hängt von der Laserwellenlänge λ, der Beugungsordnung q und dem Gitter A ab. Der Winkel θq wird gefunden aus sin θ q = sinn θ i = s × q λ/Λ

Figure DE102019135222A1_0002
The diffraction through the gratings is deterministic and thus the diffracted angles are known. The diffracted angle θ q of the diffraction order q depends on the laser wavelength λ, the diffraction order q and the grating A. The angle θ q is found from sin θ q = sense θ i = s × q λ / Λ
Figure DE102019135222A1_0002

Wenn die Lichtquelle monochromatisch ist (ein Laser), dann ist die einzige Variable die Beugungsordnung q, die eine Ganzzahl -n, -n+1,..., -2, -1, 0, +1, +2, ..., +n ist (d.h. 1. Ordnung, 2. Ordnung, 3. Ordnung usw.).If the light source is monochromatic (a laser) then the only variable is the diffraction order q, which is an integer -n, -n + 1, ..., -2, -1, 0, +1, +2, .. ., + n (i.e. 1st order, 2nd order, 3rd order, etc.).

Es wird angemerkt, dass, wo der Einfallsstrahl kollimiert wird, auch die Beugungsordnungen kollimiert bleiben.It is noted that where the incident beam is collimated, the diffraction orders also remain collimated.

Ein standardmäßiges Beugungsgitter ist so ausgebildet, dass es das Licht über eine Ebene senkrecht zu den Linien des Gitters ausbreitet. Indem zwei Gitter verwendet werden, die parallel zueinander platziert sind, wobei aber die Linien des ersten Gitters senkrecht zu dem zweiten Gitter verlaufen, ist es möglich, das Licht über zwei senkrechte Ebenen auszubreiten. Als solches kann aus einem einzelnen Strahl ein Muster von Strahlen 27 generiert werden, durch bestimmte Winkel getrennt.A standard diffraction grating is designed to spread the light over a plane perpendicular to the lines of the grating. By doing If two gratings are used which are placed parallel to each other, but the lines of the first grating are perpendicular to the second grating, it is possible to spread the light over two perpendicular planes. As such, a single ray can form a pattern of rays 27 generated, separated by certain angles.

Alternativ kann ein holografisches Element (HOE) 25 anstelle einer Beugungsgitteranordnung verwendet werden. 3B zeigt wieder eine Laserlichtquelle, die einen kollimierten Lichtstrahl auf einen Strahlaufweiter 26 emittiert. Der Einfallslichtstrahl wird durch den Strahlaufweiter 26 aufgezweigt. Ein optisches Element in der Form eines holografischen Elements (HOE) wird hinter dem Strahlaufweiter platziert, um Licht von dem Strahlaufweiter 26 zu empfangen. Das holografische Element generiert ein Muster von Strahlen 27, durch bestimmte Winkel getrennt. Die optischen Elemente sind so ausgebildet, dass sie das Muster derart zu dem Objektiv einer Kamera lenken, dass das Sichtfeld an dem Objektiv aus dem Muster bestimmt werden kann.Alternatively, a holographic element (HOE) 25th can be used instead of a diffraction grating arrangement. 3B shows again a laser light source, which a collimated light beam on a beam expander 26th emitted. The incident light beam is passed through the beam expander 26th branched out. An optical element in the form of a holographic element (HOE) is placed behind the beam expander to remove light from the beam expander 26th to recieve. The holographic element generates a pattern of rays 27 , separated by certain angles. The optical elements are designed such that they direct the pattern to the lens of a camera in such a way that the field of view on the lens can be determined from the pattern.

Das generierte Muster kann in Form einer Reihe von Punkten vorliegen. Alternativ umfasst das generierte Muster eine Reihe von horizontalen und vertikalen Linien, die mehrere quadratische oder rechteckige Formen bilden. Ein derartiges Muster vom Quadrat- oder „Gitter“-Typ kann beispielsweise als Ergebnis der Nutzung eines abtastenden Lasers als die Lichtquelle gebildet werden.The generated pattern can be in the form of a series of points. Alternatively, the generated pattern includes a series of horizontal and vertical lines that form multiple square or rectangular shapes. Such a square or "grid" type pattern can be formed, for example, as a result of using a scanning laser as the light source.

3 zeigt das System 21, das weiterhin einen Replikator 31 umfasst. Nachdem das Muster generiert wird, wird es danach durch den Replikator repliziert. 4 zeigt, dass das generierte Muster 41 zu dem Replikator 31 projiziert wird. 5 und 6 zeigen den Replikator 31 selbst so, dass er einen würfel- oder quaderförmigen Kasten umfasst. Der Kasten umfasst eine erste offene Seite 51. Die erste offene Seite 51 gestattet, dass eine Kamera 52, für die das Sichtfeld bestimmt werden soll, die Innenseite des Kastens sehen kann, und das Aufnehmen eines Bildes von der Innenseite des Kastens. Der Kasten umfasst weiterhin eine zweite geschlossene Seite, die einen Schirm 53 zum Empfangen von von dem Mustergenerator 23 ausgebreiteten Licht umfasst. Auf diese Weise wird das von dem Mustergenerator 23 generierte Muster auf den Schirm 53 des Kastens projiziert und dort angezeigt. Der Schirm 53 kann ein transparenter Schirm vom Diffusortyp sein. Der Schirm 53 kann weiterhin eine beliebige geeignete flache Oberfläche sein, die das Licht empfangen kann und die ausreichend transparent ist, dass das Licht (und somit das Muster) in den Kasten übertragen werden kann und somit in dem Kasten sichtbar ist. 3 shows the system 21 who still have a replicator 31 includes. After the pattern is generated, it is then replicated by the replicator. 4th shows that the generated pattern 41 to the replicator 31 is projected. 5 and 6th show the replicator 31 even so that it encompasses a cube-shaped or cuboid-shaped box. The box includes a first open side 51 . The first open page 51 allowed a camera 52 for whom the field of view is to be determined can see the inside of the box and taking a picture of the inside of the box. The box further includes a second closed side that has a screen 53 for receiving from the pattern generator 23 includes spread light. This is how this is done by the pattern generator 23 generated patterns on the screen 53 of the box and displayed there. The screen 53 can be a transparent screen of the diffuser type. The screen 53 can furthermore be any suitable flat surface which can receive the light and which is sufficiently transparent that the light (and thus the pattern) can be transmitted into the box and thus be visible in the box.

Der Kasten umfasst weiterhin mindestens zwei Seiten, die reflektierende Oberflächen 54 umfassen, wobei die reflektierenden Oberflächen einander innerhalb des Kastens intern gegenüberliegen. Die reflektierenden Oberflächen können Spiegel sein. Die reflektierenden Oberflächen 54 sind so ausgebildet, dass sie das Muster von dem Schirm 53 reflektieren, um ein repliziertes Muster innerhalb des Kastens zu erzeugen, das durch die erste offene Seite 51 gesehen werden kann. Wenn eine Kamera 52 an oder um die erste offene Seite des Kastens platziert wird, ist es somit möglich, dass die Kamera das replizierte Muster sieht und ein Bild des replizierten Musters aufnimmt.The box further includes at least two sides that have reflective surfaces 54 with the reflective surfaces internally opposing each other within the box. The reflective surfaces can be mirrors. The reflective surfaces 54 are designed so that they match the pattern of the screen 53 reflect to create a replicated pattern within the box passing through the first open side 51 can be seen. If a camera 52 is placed on or around the first open side of the box, it is thus possible for the camera to see the replicated pattern and take a picture of the replicated pattern.

Die Weise der Replizierung wird weiter bezüglich 7A bis 7C beschrieben. 7A zeigt ein generiertes Muster vom Gittertyp. Ein derartiges Muster kann auf den Schirm 53 des Replikators projiziert werden, wie oben beschrieben. Falls das Muster als auf den Schirm 53 wie oben beschrieben generiert betrachtet wird und die gezeigte reflektierende Oberfläche 54 als die innere Oberfläche einer Seite des Kastens betrachtet wird, dann wird eine an der offenen Seite des Kastens positionierte Kamera das replizierte Muster innerhalb des Kastens sehen, wie durch A gezeigt. Eine einzelne reflektierende Oberfläche 54 in dem Replikator hat den Effekt, das innerhalb des Kastens generierte ursprüngliche Muster zu „verdoppeln“.The way of replication is further related 7A to 7C described. 7A shows a generated grid-type pattern. Such a pattern can appear on the screen 53 of the replicator as described above. If the pattern than on the screen 53 generated as described above and the reflective surface shown 54 is viewed as the inner surface of one side of the box, then a camera positioned on the open side of the box will see the replicated pattern within the box as shown by A. A single reflective surface 54 in the replicator has the effect of "doubling" the original pattern generated inside the box.

Bezüglich 7B kann wieder das Muster als auf den Schirm 53 wie oben beschrieben generiert angesehen werden. In diesem Beispiel werden die gezeigten beiden reflektierenden Oberflächen 54 als die inneren Oberflächen der beiden Seiten des Kastens angesehen, wobei die reflektierenden Oberflächen einander innerhalb des Kastens intern gegenüberliegen. Eine an der offenen Seite des Kastens positionierte Kamera wird das replizierte Muster innerhalb des Kastens sehen, wie durch B gezeigt. Als solches haben zwei wie in dem Replikator gezeigt ausgebildete reflektierende Oberflächen 54 den Effekt, das generierte ursprüngliche Muster in einer vertikalen Richtung zum Unendlichen zu wiederholen.In terms of 7B can return the pattern as on the screen 53 generated as described above. In this example, the two reflective surfaces shown are 54 considered to be the inner surfaces of the two sides of the box, the reflective surfaces internally opposing each other within the box. A camera positioned on the open side of the box will see the replicated pattern inside the box as shown by B. As such, two have reflective surfaces formed as shown in the replicator 54 the effect of repeating the generated original pattern in a vertical direction to infinity.

Bezüglich 7C kann wieder einmal das Muster als auf dem Schirm 53 wie oben beschrieben generiert angesehen werden. In diesem Beispiel werden die gezeigten vier reflektierenden Oberflächen 54 als die inneren Oberflächen von vier Seiten des Kasten angesehen, wobei die reflektierenden Oberflächen einander innerhalb des Kastens intern gegenüberliegen. Als solches bedecken die reflektierenden Oberflächen die inneren Seiten des Kastens in der Gänze. Eine an der offenen Seite des Kastens positionierte Kamera wird das replizierte Muster innerhalb des Kastens sehen, wie durch C gezeigt. Als solches besitzen vier wie in dem Replikator gezeigt ausgebildete reflektierende Oberflächen 54 den Effekt des Wiederholens des generierten ursprünglichen Musters sowohl in der vertikalen Richtung als auch einer horizontalen Richtung bis ins Unendliche. Dies liefert ein 180°-Sichtfeld für eine zu dem Muster orientierte Kamera. Dies sorgt dafür, dass für eine Kamera, die dafür ausgebildet ist, ein Bild des replizierten Musters innerhalb des Kastens zu sehen und aufzunehmen, das Sichtfeld aus den Positionen der mehreren Musterelemente in dem aufgenommenen Bild des replizierten Musters bestimmt werden kann.In terms of 7C can once again see the pattern as on the screen 53 generated as described above. In this example there are four reflective surfaces shown 54 considered to be the interior surfaces of four sides of the box, with the reflective surfaces internally opposing each other within the box. As such, the reflective surfaces entirely cover the interior sides of the box. A camera positioned on the open side of the box will see the replicated pattern inside the box as shown by C. As such, have four reflective surfaces formed as shown in the replicator 54 the effect of the Repeating the generated original pattern to infinity in both the vertical direction and a horizontal direction. This provides a 180 ° field of view for a camera oriented towards the pattern. This ensures that for a camera which is designed to see and record an image of the replicated pattern within the box, the field of view can be determined from the positions of the plurality of pattern elements in the recorded image of the replicated pattern.

8 zeigt den Effekt des Verwendens einer längeren reflektierenden Oberfläche 54, beispielsweise im Fall eines quaderförmigen Kastens in dem Replikator. Dies hat den Effekt, eine größere Anzahl von Vielfachen des generierten Bildes bereitzustellen, im Vergleich zu einer reflektierenden Oberfläche mit kürzerer Länge über ein gegebenes Sichtfeld innerhalb eines replizierten Bildes. 8th shows the effect of using a longer reflective surface 54 , for example in the case of a cuboid box in the replicator. This has the effect of providing a greater number of multiples of the generated image compared to a reflective surface of shorter length over a given field of view within a replicated image.

Weil das generierte Muster 41 repliziert werden soll, sollte das Muster eine Periodizität anzeigen. Die Ränder des Musters sollten somit so ausgebildet sein, dass sie für das Reproduzieren des Musters ohne Unterbrechen der Periodizität sorgen. Beispielsweise sollten in dem Fall, wenn das generierte Muster ein Gitter ist, das eine Reihe von horizontalen und vertikalen Linien bildet, die mehrere Quadratformen bilden, die Formen um die Ränder des generierten Musters abgeschnitten sein, um halbe Quadrate zu bilden (siehe Ränder 91 des Gitters in 9). Dies stellt sicher, dass ein halbes Quadrat des generierten ursprünglichen Bildes durch eine der reflektierenden Oberflächen repliziert wird, um die „andere Hälfte“ eines vollen Quadrats zu bilden. Somit wird ein volles Quadrat im Gitter aus dem ursprünglichen halben Quadrat und dem reflektierten halben Quadrat erzeugt. Auf diese Weise wird die Periodizität des Musters in dem replizierten Muster beibehalten.Because the generated pattern 41 is to be replicated, the pattern should indicate a periodicity. The edges of the pattern should thus be designed to provide for reproducing the pattern without breaking the periodicity. For example, in the case where the generated pattern is a grid that forms a series of horizontal and vertical lines that form multiple square shapes, the shapes around the edges of the generated pattern should be clipped to form half squares (see Edges 91 of the grid in 9 ). This ensures that half a square of the generated original image is replicated by one of the reflective surfaces to form the "other half" of a full square. Thus, a full square is created in the grid from the original half square and the reflected half square. In this way the periodicity of the pattern is maintained in the replicated pattern.

Weiterhin sorgt das auf die beschriebene Weise replizierte Muster dafür, dass ein Grad an Verzerrung in der Kamera oder dem Kameraobjektiv detektiert werden kann. Beispielsweise zeigt 9 ein unverzerrtes Bild eines durch den Mustergenerator generierten beispielhaften „Gitter“-Musters. Die Gitterlinien können gesehen werden, so dass die horizontalen Linien der Gitter parallel zueinander verlaufen. Analog verlaufen die vertikalen Linien parallel zueinander. Wenn in der Kamera oder dem Kameraobjektiv eine Verzerrung vorliegt, werden die Linien nicht als parallel erscheinen und das Gitter wird sich in der Mitte zu „wölben“ scheinen, so dass die Linien in der Mitte im Vergleich zu äußeren Enden des Musters voneinander weiter beabstandet sind, als „Zylinder“-Verzerrung bekannt (10), oder das Gitter wird in der Mitte derart zu „versinken“ erscheinen, so dass die Linien im Vergleich zu den äußeren Enden des Musters in der Mitte enger beieinander liegen, als „Kissen“-Verzerrung bekannt (11). Falls eine derartige Verzerrung an der Kamera detektiert wird, kann die Kamera justiert oder neu kalibriert werden, so dass die Verzerrung beseitigt wird. Falls eine derartige Verzerrung detektiert wird, kann sie zudem in Berechnungen berücksichtigt werden, um das Sichtfeld zu bestimmen, indem die Position der verzerrten Musterelemente relativ zu den bekannten Positionen der Elemente für ein unverzerrtes Bild beurteilt wird.Furthermore, the pattern replicated in the manner described ensures that a degree of distortion in the camera or the camera lens can be detected. For example shows 9 an undistorted image of an exemplary "grid" pattern generated by the pattern generator. The grid lines can be seen so that the horizontal lines of the grids are parallel to each other. Similarly, the vertical lines run parallel to each other. If there is distortion in the camera or camera lens, the lines will not appear parallel and the grid will appear to "bulge" in the center so that the lines in the center will be further apart compared to the outer ends of the pattern , known as "cylinder" distortion ( 10 ), or the grid will appear to "sink" in the center so that the lines are closer together in the center when compared to the outer ends of the pattern, known as "pillow" distortion ( 11 ). If such a distortion is detected on the camera, the camera can be adjusted or recalibrated so that the distortion is removed. If such a distortion is detected, it can also be taken into account in calculations in order to determine the field of view by assessing the position of the distorted pattern elements relative to the known positions of the elements for an undistorted image.

Es wird nun ein Verfahren zum Bestimmen des Sichtfelds einer Kamera beschrieben. Das Verfahren kann unter Verwendung des hierin beschriebenen Systems durchgeführt werden. Eine Lichtquelle liefert Licht an einen Mustergenerator. Der Mustergenerator generiert ein Muster aus von der Lichtquelle emittiertem Licht. Ein Bild des generierten Musters wird über eine Kamera (52) erhalten. Das Sichtfeld der Kamera (52) wird anhand der Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des generierten Musters bestimmt. Alternativ wird das Muster von dem Mustergenerator repliziert, um ein repliziertes Muster zu erzeugen, das mehrere Musterelemente umfasst. Wie zuvor beschrieben, können die Musterelemente eine Reihe von Punkten oder Gitterlinien sein. Ein optisches System, wie etwa eine Kamera, für das das Sichtfeld bestimmt werden soll, wird an der offenen Seite des Kastens des Replikators platziert. Die Kamera sollte so ausgebildet sein, dass sie zu der offenen Seite orientiert ist und ein Bild von innerhalb des Kastens aufnehmen kann. Ein Bild des replizierten Musters von innerhalb des Kastens wird durch die Kamera aufgenommen. Das Bild kann aufgenommen und auf einem Computerschirm angezeigt werden oder kann alternativ als ein physischer Ausdruck erzeugt werden. Das Sichtfeld der Kamera wird anhand der Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des replizierten Musters bestimmt. 12 zeigt ein durch eine Kamera aufgenommenes Beispielbild, das verwendet wird, um das Sichtfeld der Kamera zu bestimmen. In diesem Beispiel hat die Kamera ein Bild eines replizierten Punktemusters aufgenommen. Das Muster trägt die Verzerrung der Kamera. Die Mittellinien der Bilder sorgen für eine Bestimmung des Sichtfelds, während die Punkte eine Winkelposition von Einfallslichtstrahlen anzeigen. Die Musterelemente dienen dem gleichen Zweck wie die „Ziele“, wie bezüglich 1 beschrieben. Somit kann das Sichtfeld anhand des aufgenommenen Bildes auf ähnliche Weise bestimmt werden. Falls, wie oben, in dem Bild eine Verzerrung detektiert wird, kann sie in Berechnungen zum Bestimmen des Sichtfelds berücksichtigt werden durch Beurteilen der Position der verzerrten Musterelemente relativ zu den bekannten Positionen der Elemente für ein unverzerrtes Bild.A method for determining the field of view of a camera will now be described. The method can be performed using the system described herein. A light source supplies light to a pattern generator. The pattern generator generates a pattern from light emitted by the light source. An image of the generated pattern is captured by a camera ( 52 ) receive. The camera's field of view ( 52 ) is determined on the basis of the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the generated pattern. Alternatively, the pattern is replicated by the pattern generator to generate a replicated pattern comprising a plurality of pattern elements. As previously described, the pattern elements can be a series of points or grid lines. An optical system, such as a camera, for which the field of view is to be determined, is placed on the open side of the box of the replicator. The camera should be designed to face the open side and take a picture from inside the box. An image of the replicated pattern from inside the box is captured by the camera. The image can be captured and displayed on a computer screen or, alternatively, can be generated as a physical printout. The field of view of the camera is determined on the basis of the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the replicated pattern. 12th Figure 12 shows a sample image captured by a camera that is used to determine the camera's field of view. In this example, the camera captured an image of a replicated dot pattern. The pattern carries the distortion of the camera. The center lines of the images provide a determination of the field of view, while the points indicate an angular position of incident light rays. The sample elements serve the same purpose as the "goals" as related to 1 described. Thus, the field of view can be determined in a similar manner on the basis of the recorded image. If, as above, distortion is detected in the image, it can be taken into account in calculations for determining the field of view by assessing the position of the distorted pattern elements relative to the known positions of the elements for an undistorted image.

Die Wörter „umfasst/umfassend“ und die Wörter „mit/einschließlich“ werden, wenn sie hierin unter Bezugnahme auf die vorliegende Erfindung verwendet werden, verwendet, um die Anwesenheit von festgestellten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten oder Komponenten zu spezifizieren, schließen aber die Anwesenheit oder das Hinzufügen von einem oder mehreren anderen Elementen, ganzen Zahlen, Schritten, Komponenten oder Gruppen davon nicht aus.The words "comprises" and the words "including" when used herein with reference to the present invention are used to specify the presence of identified features, integers, steps, or components, but include those The presence or addition of one or more other elements, integers, steps, components or groups thereof does not preclude.

Es versteht sich, dass gewisse Merkmale der Erfindung, die der Klarheit halber im Kontext von separaten Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform vorgesehen sein können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale der Erfindung, die der Kürze halber im Kontext einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch separat oder in einer beliebigen geeigneten Teilkombination bereitgestellt werden.It will be understood that certain features of the invention, which for the sake of clarity are described in the context of separate embodiments, can also be provided in combination in a single embodiment. Conversely, various features of the invention, which for the sake of brevity are described in the context of a single embodiment, may also be provided separately or in any suitable sub-combination.

Claims (14)

System (21) zum Bestimmen eines Sichtfelds, FOV (Field of View), einer Kamera, umfassend: eine Lichtquelle (22); einen Mustergenerator (23), der dafür ausgebildet ist, ein Muster aus von der Lichtquelle emittiertem Licht zu generieren; wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass: der Mustergenerator (23) ein optisches Element umfasst, wobei das optische Element dafür ausgebildet ist, das Muster zu dem Objektiv einer Kamera derart zu lenken, dass das FOV an dem Objektiv anhand des Musters bestimmt werden kann.A system (21) for determining a field of view (FOV) of a camera, comprising: a light source (22); a pattern generator (23) which is adapted to generate a pattern from light emitted by the light source; the system being characterized in that: the pattern generator (23) comprises an optical element, the optical element being adapted to direct the pattern to the lens of a camera in such a way that the FOV on the lens can be determined from the pattern . System nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (22) einen Laser umfasst.System according to Claim 1 wherein the light source (22) comprises a laser. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mustergenerator (23) ein beugendes optisches Element (24) umfasst.System according to Claim 1 or 2 wherein the pattern generator (23) comprises a diffractive optical element (24). System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mustergenerator (22) ein holografisches optisches Element (25) umfasst.System according to Claim 1 or 2 wherein the pattern generator (22) comprises a holographic optical element (25). System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend einen Replikator (31) zum Replizieren des Musters von dem Mustergenerator und so ausgebildet, dass das replizierte Muster durch eine Kamera gesehen werden kann.System according to one of the Claims 1 to 3 , further comprising a replicator (31) for replicating the pattern from the pattern generator and arranged so that the replicated pattern can be seen by a camera. System nach Anspruch 5, wobei der Replikator (31) einen würfel- oder einen quaderförmigen Kasten umfasst, umfassend: eine erste offene Seite (51); eine zweite geschlossene Seite umfassend einen Schirm (53) zum Empfangen von von dem Mustergenerator ausgebreitetem Licht; mindestens zwei Seiten umfassend reflektierende Oberflächen (54), wobei die reflektierenden Oberflächen sich intern innerhalb des Kastens gegenüberliegen und dafür ausgebildet sind, das Muster von dem Schirm (53) zu reflektieren, um ein repliziertes Muster innerhalb des Kastens zu erzeugen, das durch die erste offene Seite (51) gesehen werden kann.System according to Claim 5 wherein the replicator (31) comprises a cube-shaped or cuboid-shaped box comprising: a first open side (51); a second closed side comprising a screen (53) for receiving light propagated by the pattern generator; at least two sides including reflective surfaces (54), the reflective surfaces internally opposing each other within the box and adapted to reflect the pattern from the screen (53) to create a replicated pattern within the box defined by the first open side (51) can be seen. System nach Anspruch 6, wobei der Schirm (53) einen transparenten Diffusor umfasst.System according to Claim 6 wherein the screen (53) comprises a transparent diffuser. System nach Anspruch 6 oder 7, wobei die reflektierenden Oberflächen die inneren Seiten des Kastens in ihrer Gänze bedecken.System according to Claim 6 or 7th with the reflective surfaces covering the inner sides of the box in their entirety. System nach Anspruch 8, weiterhin umfassend eine Kamera (52), die an der ersten offenen Seite (53) positioniert und dafür ausgebildet ist, das replizierte Muster innerhalb des Kastens zu sehen.System according to Claim 8 further comprising a camera (52) positioned on the first open side (53) and adapted to view the replicated pattern within the box. System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das generierte Muster eine Reihe von Punkten umfasst.A system according to any preceding claim, wherein the generated pattern comprises a series of points. System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das generierte Muster eine Reihe von horizontalen und vertikalen Linien umfasst, die mehrere Quadrat- oder Rechteckformen bilden.A system according to any preceding claim, wherein the generated pattern comprises a series of horizontal and vertical lines forming a plurality of square or rectangular shapes. System nach Anspruch 11, wobei die Quadratformen um die Ränder (91) des generierten Musters herum abgeschnitten sind, um halbe Quadrate oder halbe Rechtecke zu bilden.System according to Claim 11 wherein the square shapes around the edges (91) of the generated pattern are clipped to form half squares or half rectangles. Verfahren zum Bestimmen des Sichtfels einer Kamera unter Verwendung des Systems nach Anspruch 1, umfassend: Generieren an dem Mustergenerator (23) eines Musters aus von der Lichtquelle (22) emittiertem Licht; Erhalten über eine Kamera (52) eines Bildes des generierten Musters; Bestimmen des Sichtfelds der Kamera (52) von den Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des generierten Musters.Method for determining the field of view of a camera using the system of FIG Claim 1 comprising: generating at the pattern generator (23) a pattern from light emitted from the light source (22); Obtaining via a camera (52) an image of the generated pattern; Determining the field of view of the camera (52) from the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the generated pattern. Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Replizieren, an einem Replikator (31), des Musters von dem Mustergenerator (23), wobei das replizierte Muster mehrere Musterelemente umfasst; Erhalten, über die Kamera (52), eines Bildes des replizierten Musters; Bestimmen des Sichtfelds von den Positionen der mehreren Musterelemente in dem erhaltenen Bild des replizierten Musters.Procedure according to Claim 13 further comprising: replicating, at a replicator (31), the pattern from the pattern generator (23), the replicated pattern comprising a plurality of pattern elements; Obtaining, via the camera (52), an image of the replicated pattern; Determining the field of view from the positions of the plurality of pattern elements in the obtained image of the replicated pattern.
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