DE10335595A1 - Motion capture method for determination of the spatial positions of markers in a 3D volume from 2D digital images for use in motion capture systems so that the marker positions can be related to a coordinate system - Google Patents

Motion capture method for determination of the spatial positions of markers in a 3D volume from 2D digital images for use in motion capture systems so that the marker positions can be related to a coordinate system

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DE10335595A1
DE10335595A1 DE10335595A DE10335595A DE10335595A1 DE 10335595 A1 DE10335595 A1 DE 10335595A1 DE 10335595 A DE10335595 A DE 10335595A DE 10335595 A DE10335595 A DE 10335595A DE 10335595 A1 DE10335595 A1 DE 10335595A1
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Silke Nebauer
Werner Prof. Dr. Neddermeyer
Wolfgang Prof. Dr. Winkler
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Abstract

Method for determining the spatial positions of markers in a volume, whereby digital 2D images are obtained using cameras and then processed using a computer. The images are assigned to groups and a bundle comparison method implemented so that from a multiplicity of data sets, 2D positions corresponding to the same marker can be determined. The spatial positions of the markers with respect to a reference coordinate system are determined using the determined marker positions. The invention also relates to a corresponding motion capture system.

Description

  • Technisches Gebiet technical field
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zur Ermittlung der räumlichen Position von Markern, welche sich in einem vorgegebenen Volumen aufhalten und darin eine bestimmte Konfiguration einnehmen. The invention relates to a method and a system for determining the spatial position of markers, which are in a given volume and therein adopt a particular configuration.
  • Stand der Technik State of the art
  • Ein "Motion-Capture-System" ist ein System, welches aus mindestens einem Sensor, einer EDV-Einrichtung und einem mit mindestens einem Marker versehenen Objekt besteht und dazu dient, Bewegungen des Objektes anhand der Bewegungen des Markers oder der Marker sensorisch zu erfassen, in eine EDV-Einrichtung einzulesen und dort weiter zu verarbeiten, zB auf einem Bildschirm darzustellen. A "motion capture system" is a system that consists of at least one sensor, a data processing device and a provided with at least one marker object and serves to detect movement of the object by sensors on the basis of movements of the marker or markers, read into a data processing device and processed further there, for example, on a screen display.
  • Ein einfachsten Fall ist das Objekt mit nur einem Marker versehen, dessen Position im Raum durch einen oder mehrere Sensoren erfaßbar ist. A simple case is provided with only a marker whose position is detected in the room by one or more sensors the object. Bei Bewegung des Objektes bewegt sich der Marker mit. Upon movement of the object, the marker moves with. In bestimmten zeitlichen Abständen, welche zB im Sekunden- oder auch im Millisekunden-Bereich liegen können, wird die räumliche Position des Markers mit dem Sensor bzw. den Sensoren erfaßt und in die EDV-Einrichtung eingelesen. In certain time intervals, which for example can be in the second or also in the millisecond range, the spatial position of the marker with the sensor or the sensors is detected and is read into the data processing device. Diese kann dann mittels geeigneter Software die für die Erfassungszeitpunkte gewonnenen Positionen des Markers auswerten oder zB in Echtzeit auf einem Bildschirm darstellen. This can then by means of suitable software to evaluate the obtained for the detection timings of positions of the marker or display, for example, in real time on a screen. Bei hinreichender zeitlicher Dichte der Erfassungszeitpunkte kann auf diese Weise eine filmähnliche quasi-kontinuierliche Darstellung der Bewegung des Objektes erzeugt werden; With sufficient time density of the acquisition times a film-like quasi-continuous representation of the movement of the object can be generated in this way; auch können die Positionen für Zwischenzeitpunkte rein rechnerisch bestimmt werden, zB durch Interpolation. and the positions of intermediate time points can be determined purely mathematically, for example by interpolation.
  • Der Aufwand für die Realisierung eines Motion-Capture-Systems nimmt mit zunehmender Zahl der zu erfassenden Freiheitsgrade des Objektes sehr schnell zu. The effort for the realization of a motion capture system increases very rapidly with increasing number of degrees of freedom to be detected the object. Soll zB nicht nur die translatorische Bewegung, sondern auch die Rotation bzw. räumliche Orientierung des Objektes erfaßt werden, so kommt das Verfahren nicht mehr mit einem einzigen Marker aus. If, for example, not only the translational movement but also rotational or spatial orientation of the object to be detected, so the method will not come out with a single marker. Dies gilt ebenso auch dann, wenn das Objekt nicht starr ist, sondern gegeneinander bewegliche Teile aufweist, deren Bewegung oder Relativbewegung jeweils erfaßt werden soll. This is also true even if the object is not rigid, but having relatively movable parts, the movement or relative movement is to be detected, respectively. Beispielsweise kann das Objekt eine gehende Versuchsperson sein, wobei die räumliche Bewegung des Rumpfes, der Oberschenkel, der Unterschenkel, der Füße, der Oberarme, der Unterarme, der Hände und des Kopfes erfaßt werden sollen, so dass auf dem Bildschirm in Echtzeit ein stilisierter gehender Mensch darstellbar ist, dessen Bewegungen denen eines realen Menschen entsprechen. For example, the object may be a walking test subject, wherein the spatial movement of the trunk, thighs, lower leg, of the feet, upper arms, forearms, hands and the head are to be detected, so that a stylized continuous on the screen in real time man is represented, whose movements correspond to those of a real man.
  • In solchen Fällen ist es notwendig, eine Vielzahl von Markern an dem Objekt anzubringen und ihre räumlichen Positionen zu den Erfassungszeitpunkten jeweils zu erfassen und in die EDV-Einrichtung einzulesen, wobei sich die räumliche Konfiguration der Marker ständig ändert. In such cases, it is necessary to mount a plurality of markers on the object and to detect their spatial positions of the detection points in time and to read in the data processing device, where the spatial configuration of the marker is constantly changing.
  • Motion-Capture-Systeme werden zB eingesetzt zur Erstellung von Animationen für Trickfilme und PC-Spiele, für medizinische bzw. biologische Untersuchungen oder zur Fernsteuerung von Robotern, welche zB ein einer menschlichen Hand nachempfundenes Greifwerkzeug besitzen. Motion capture systems are used for example to create animations for cartoons and computer games, for medical and biological studies or for remote control of robots, which for example have a a human hand modeled on gripping tool.
  • Es sind verschiedene Methoden zur Erfassung der Marker bekannt. There are known various methods for detecting the markers.
  • Beispielsweise können die Marker sich in einem Magnetfeld befinden, welches eigens zur Durchführung des Motion-Capture-Verfahrens generiert wird, und durch Sensoren gebildet sein, welche imstande sind, ihre eigene Position in dem Magnetfeld zu messen. For example, the marker may be located in a magnetic field which is generated specifically for carrying out the motion capture process, and be formed by sensors which are capable of measuring its own position in the magnetic field. Nachteilig hierbei sind die begrenzte Reichweite des Magnetfeldes und insbesondere die Notwendigkeit, die als Marker dienenden Sensoren zu verkabeln, wodurch die Bewegungsfreiheit des Objektes, zB seiner Rotation, eingeschränkt sein kann. A disadvantage here are the limited range of the magnetic field, and in particular the need to wire the sensors serving as a marker, whereby the freedom of movement of the object, such as its rotation can be restricted. Ferner wirkt die Nähe von Metall störend auf das Magnetfeld derartiger Systeme ein, was zB in Stahlbetongebäuden von Nachteil ist. Further, the proximity of metal interferes with the magnetic field of such a system, which is, for example, in reinforced concrete buildings disadvantageous. Des Weiteren ist bei derartigen Systemen der zeitlichen Dichte der Erfassungszeitpunkte eine enge obere Grenze gesetzt. Furthermore, a narrow set upper limit in such systems the temporal density of the acquisition times.
  • Ein anderes Prinzip zur Realisierung eines Motion-Capture-Systems basiert auf der Verwendung von Potentiometern, welche am Objekt, zB am Körper der Versuchsperson, angebracht sind, wobei Drehbewegungen in Widerstandsänderungen umgesetzt werden. Another principle for realizing a motion capture system based on the use of potentiometers which, for example, are on the body of the subject, attached to the object, wherein rotary movements are converted into resistance changes. Ein Nachteil dieses Prinzips besteht darin, dass keine rein translatorischen Bewegungen erfaßbar sind, so dass die Position mindestens eines ausgewählten Bezugspunktes des Objekts auf eine andere Weise erfaßt werden muß. A disadvantage of this principle is that no pure translatory movements can be detected, so that the position must be detected in a different way of at least one selected reference point of the object.
  • Ein weiteres Prinzip basiert auf der Verwendung von optischen Kameras zur Erfassung der Positionen der Marker. Another principle is based on the use of optical cameras to detect the positions of the markers. Zunächst müssen die Positionen der Kameras relativ zueinander mit hoher Genauigkeit eingemessen werden. First, the positions of the cameras must be calibrated relative to each other with high accuracy. Die Kameras nehmen in einem zweiten Verfahrensschritt jeweils ein zweidimensionales Bild des Volumens auf, in welchem sich die Marker befinden. The cameras capture in a second process step in each case a two-dimensional image of the volume in which the markers are located. In einem dritten Schritt werden die Positionen der Marker auf den so gewonnenen 2D-Bildern bestimmt. In a third step, the positions of the markers are determined on the thus obtained 2-D images. In einem vierten Schritt werden aus den so gewonnenen 2D-Informationen die räumlichen Positionen der Marker berechnet. In a fourth step calculates the spatial positions of the markers from the thus obtained 2D information. Die Marker müssen sich deutlich vom Hintergrund abheben. The markers must be clearly distinguishable from the background. Verbreitet ist die Verwendung von Kugeln als Marker, welche mit einem retroreflektierenden Material beschichtet sind, wobei die Erkennbarkeit durch optische Filter zusätzlich verbessert werden kann. Widespread is the use of balls as markers, which are coated with a retroreflective material, the visibility can be further improved by optical filters. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung von selbstleuchtenden Markern, "aktive" Marker genannt, welche zB als Infrarot-Leuchtdioden ausgebildet sein können. Another possibility is mentioned in the use of self-luminescent markers, "active" marker, which for example can be designed as infrared light emitting diodes.
  • Die Berechnung der dreidimensionalen Positionen eines Markers ist nur dann möglich, wenn der Marker von mindestens zwei Kameras erfaßt wurde. The calculation of the three-dimensional positions of a marker is only possible if the marker is detected by at least two cameras. Wird ein Marker durch einen anderen Marker oder das Objekt verdeckt, ist daher unter Umständen keine dreidimensionale Positionsbestimmung mehr möglich. Is a marker covered by a different marker or object, therefore, be possible no three-dimensional position determination more. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, eine möglichst große Anzahl von Kameras einzusetzen. For this reason it is desirable to use the largest possible number of cameras. Mit steigender Zahl von Kameras werden jedoch die Algorithmen zur Berechnung der dreidimensionalen Position sehr schnell umfangreicher, so dass nachteiligerweise mit üblichen EDV-Anlagen keine Datenverarbeitung in Echtzeit mehr möglich ist, wenn eine bestimmte Anzahl von Kameras überschritten wird. As the number of cameras, however, the algorithms for calculating the three-dimensional position very quickly extensive, so that disadvantageously no data processing in real time more is possible with conventional computer equipment when a certain number of cameras is exceeded.
  • Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Marker herkömmlicherweise nicht individuell unterscheidbar sind. Another disadvantage of this method is that the markers are traditionally not individually distinguishable. Die Folge davon ist, dass die Berechnung der dreidimensionalen Positionen nicht mehr automatisch zu eindeutigen Ergebnissen führt, sondern es bei der Auswertung der 2D-Bilder durch die EDV-Einrichtung zu Verwechslungen von Markern kommen kann. The result is that the calculation of the three-dimensional positions no longer automatically lead to clear results, but may occur through the EDP device to confusion of markers in the evaluation of 2D images.
  • Wenn beispielsweise zwei Marker vorübergehend gleichzeitig durch das Objekt verdeckt sind und dann wieder zum Vorschein kommen, können diese beiden Marker verwechselt werden, falls sie nicht individuell unterscheidbar sind. For example, if two markers are hidden temporarily simultaneously through the object and then come to the fore again, these two markers may be confused if they are not individually distinguishable. ZB kann das Objekt eine Versuchsperson sein, deren Bewegungen mit den Kameras erfaßt werden sollen; For example, the object may be a subject whose motion is to be detected by the cameras; zu diesem Zweck sei ua am rechten Ellenbogen und am rechten Handgelenk der Versuchsperson je ein Marker angeordnet. For this purpose, a marker is arranged, inter alia, on the right elbow, and on the right wrist of the subject ever. Wenn nun diese beiden Marker vorübergehend verdeckt werden und vertikal übereinanderliegend wieder zum Vorschein kommen, kann bei individuell nicht unterscheidbaren Markern keine sichere Aussage darüber gemacht werden, ob die Versuchsperson den Unterarm bei abgesenktem Oberarm nach oben hält oder den Unterarm bei angehobenem Oberarm nach unten hält. Now, if these two markers are temporarily hidden and vertically one above the other to emerge again in individually indistinguishable markers no reliable statement can be made as to whether the subject holds the forearm with lowered arm up or holding the arm in the raised arm down.
  • Ähnliche Probleme bestehen grundsätzlich auch zu Beginn der Erfassung, sofern keine zusätzlichen Informationen darüber bereitgestellt werden, welche Ausgangsstellung die Versuchsperson zu Beginn der Erfassung einnimmt. Similar problems exist in principle at the beginning of the acquisition, unless additional information is provided about which starting position takes up the subject at the beginning of the acquisition.
  • Um derartige Mehrdeutigkeiten auszuschließen, müssen die Bilder manuell nachbearbeitet werden, was einer Echtzeit-Darstellung der Bewegung meist entgegensteht. To prevent such ambiguities, the images must be processed manually, which usually precludes a real-time representation of the movement.
  • Das CIELab-Farbsystem ist ein 1976 von der Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) entwickeltes Farbsystem, welches jeder Farbe einen Punkt in einem kugelförmigen Farbraum zuordnet. The CIELAB color system is a by the Commission Internationale de l'Eclairage 1976 (CIE) color system developed which maps a point in a spherical color space of each color. Die Koordinaten eines Punktes in diesem Farbraum sind hierbei auf drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen bezogen, welche von Grün nach Rot, von Blau nach Gelb und von Schwarz nach Weiß verlaufen. The coordinates of a point in this color space in this case are based on three mutually perpendicular axes, which extend from green to red, and from blue to yellow from black to white.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren sowie ein System zur Erfassung der räumlichen Position von Markern in einem vorgegebenen Volumen zu schaffen, welche zum Einsatz in einem Motion-Capture-System geeignet sind, mit einer wesentlich verringerten Anzahl von Rechenoperationen auskommen und eine individuelle Unterscheidung der Marker erlauben. The invention has the object of providing a method and a system for detecting the spatial position of markers in a predetermined volume to provide, which are suitable for use in a motion capture system, to make do with a substantially reduced number of arithmetic operations and a allow individual distinction of the markers.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Lage einer Anzahl von M Markern bezüglich eines Bezugs-Koordinatensystems, wobei M ≥ 1 gilt und die Marker sich in einem vorgegebenen Volumen aufhalten und darin eine bestimmte Konfiguration einnehmen, durch eine Anzahl von K Kameras, wobei K ≥ 2 gilt und die Kameras voneinander beabstandet sind, sowie durch eine EDV-Einrichtung, mit folgenden Schritten: This object is inventively achieved by a method for determining the spatial position of a number of M markers with respect to a reference coordinate system, where M is true ≥ 1 and the marker to reside in a given volume and therein adopt a specific configuration, through a number of K cameras, where K ≥ 2, and applies the cameras are spaced from each other, and by a data processing device, comprising the steps of:
    • i) die Lage und Orientierung jeder der K Kameras bezüglich des Bezugs-Koordinatensystems wird durch eine Kalibriermessung bestimmt, i) the location and orientation of each of the cameras K with respect to the reference coordinate system is determined by a calibration measurement,
    • ii) mit jeder der K Kameras wird ein 2D-Bild des Volumens aufgenommen, wodurch eine Mehrzahl von K 2D-Bildern gewonnen wird, wobei auf jedem 2D-Bild höchstens M Marker abgebildet sind, ii) with each of the K cameras whereby a plurality obtained from K 2D images recorded a 2D image of the volume, at most M markers are mapped onto each 2-D image,
    • iii) die K 2D-Bilder werden in digitaler Form in die EDV-Einrichtung eingelesen, iii) the K 2D images are read in digital form in the data processing device,
    • iv) jedes der eingelesenen 2D-Bilder wird durch die EDV-Einrichtung einer Marker-Erkennungsprozedur unterzogen, wobei jeweils die 2D-Position jedes von der EDV-Einrichtung auf einem 2D-Bild erkannten Markers in Bezug auf das Koordinatensystem derjenigen Kamera, welche das 2D-Bild aufgenommen hat, ermittelt und gespeichert wird, so dass zu jedem 2D-Bild höchstens M erkannte 2D-Positionen gehören und insgesamt höchstens eine Anzahl von M*K Positionen erkannt wird, iv) each of the scanned 2-D images is subjected to by the data processing device a marker detection procedure, wherein each of the 2D position of each detected by the data processing device on a 2D image marker in relation to the coordinate system of those camera, which the 2D has taken picture, is determined and stored, so that at any 2D image most M recognized 2D positions are not more than a number of M * K positions is detected as a whole,
    • v) es werden gruppenweise Zuordnungen zwischen erkannten 2D-Positionen vorgenommen wie folgt: – es werden M Gruppen von erkannten 2D-Positionen so gebildet, dass jede Gruppe aus jedem 2D-Bild höchstens eine erkannte 2D-Position enthält und jede erkannte 2D-Position zu genau einer der Gruppen gehört, wodurch man einen Satz von M Gruppen zu je höchstens K Mitgliedern erhält, – es werden in dieser Weise weitere Sätze von je M Gruppen zu je höchstens K Mitgliedern gebildet, – aus den so gebildeten Sätzen von je M Gruppen wird mit Hilfe der Methode des Bündelausgleichs ein einziger dieser Sätze und somit eine Zahl von M Gruppen ausgewählt, – die erkannten 2D-Positionen, welche zu ein- und derselben der so gefundenen Gruppen gehören, werden als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert und somit einander zugeordnet, so dass zu jedem Marker genau eine der so gefundenen Gruppen gehört und, v) there are groups made associations between detected 2D positions as follows: - M, there are groups of detected 2D locations formed so that each group recognized from each 2D image most one contains 2D position and each recognized 2D position to belongs to exactly one of the groups, thereby obtaining a set of M groups of at most K members - are formed in this manner, other sets of each M groups of at most K members, - from the so-formed sets of each M groups using the method of bundle adjustment, a single one of these sets thus selected and a number of M groups, - include the detected 2D locations, which at one and the same of the groups found in this way are, as to one and the same marker and thus belonging interprets associated with each other, so that exactly one of the groups found in this way is associated with each marker, and,
    • vi) die Lagen der Marker bezüglich des Bezugs-Koordinatensystems werden mittels der so gewonnenen Zuordnungen ermittelt. vi) the positions of the markers with respect to the reference coordinate system are determined by means of the thus obtained assignments.
  • Gemäß dem Schritt v) werden also M Gruppen vom erkannten 2D-Positionen gebildet, wobei jede Gruppe höchstens K Mitglieder, nämlich aus jedem der K 2D-Bilder höchstens eine erkannte 2D-Position, enthält, und jede erkannte 2D-Position zu genau einer Gruppe gehört. In accordance with step v) so M groups of the recognized 2D locations are formed, each group namely from each of the K 2D images more than a detected 2D position contains at most K members, and each detected 2D position to exactly one group belongs. Auf diese Weise erhält man einen Satz von M Gruppen, deren jede aus höchstens K erkannten 2D-Positionen besteht. In this way one obtains a set of M groups, each of which recognized a maximum of K 2D locations is. Jede erkannte 2D-Position gehört zu genau einer Gruppe des Satzes. Each detected 2D position belongs to exactly one group of the set. Der Satz enthält somit alle erkannten 2D-Positionen je genau einmal. Thus, the set contains all detected 2D positions depending exactly once.
  • In völlig entsprechender Weise werden zahlreiche weitere Sätze von Gruppen gebildet, wobei jede Gruppe alle erkannten 2D-Positionen je genau einmal enthält. In a completely corresponding manner numerous other sets of groups are formed, each group containing all the detected 2D locations depending exactly once.
  • Auf diese Weise erhält man eine Vielzahl verschiedener Sätze. In this way, a plurality of different sets. Aus dieser Vielzahl von Sätzen wird erfindungsgemäß mit Hilfe der Methode des Bündelausgleichs ein einziger Satz ausgewählt; From this plurality of sets will be selected according to the invention by the method of bundle adjustment, a single set; dh, mittels der Methode des Bündelausgleichs wird ein Kriterium oder werden Kriterien geschaffen, nach welchem bzw. welchen ein bestimmter Satz aus der Vielzahl von Sätzen ausgewählt wird. that is, a criterion or criteria are created by the method of bundle adjustment, according to which or whom a particular set is selected from the plurality of sets. Wie jeder der Sätze enthält auch dieser ausgewählte Satz M Gruppen, welche ihrerseits je höchstens K erkannte 2D-Positionen enthalten. As each of the sets of the selected set also contains M groups, which in turn contain each not more than K recognized 2D locations.
  • Die Mitglieder ein- und derselben der so gefundenen Gruppen sind einander durch ihre Zugehörigkeit zu dieser Gruppe zugeordnet und werden als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert Im folgenden wird unter dem Begriff "Kombination" jeweils eine gemäß Schritt v) gebildete Gruppe von höchstens K erkannten einzelnen 2D-Positionen verstanden, dh verschiedene einzelne erkannte 2D-Positionen werden zu einer Menge von einzelnen erkannten 2D-Positionen gruppiert, wobei die so gebildeten Mengen bzw. Gruppen als "Kombinationen" von 2D-Positionen bezeichnet werden. The members of one and the same of the groups found in this way are associated with each other by their belonging to this group, and as to one and the same marker belonging interpreted In the following, the term "combination" according to a respective step v) group of K most educated understood detected individual 2D locations, that is, various identified single 2D positions are grouped into a single set of 2D locations detected, the amounts or groups so formed as "combinations" of 2D locations are referred to. Ein- und dieselbe 2D-Position kann Mitglied in vielen verschiedenen Kombinationen sein. One and the same 2D position can be a member in many different combinations.
  • Die genannten Verfahrensschritte müssen nicht zwingend in der obigen Reihenfolge ausgeführt werden; The steps above must not be carried out necessarily in the above order; beispielsweise braucht der Verfahrensschritt i) selbstverständlich nicht notwendigerweise zu Beginn des Verfahrens ausgeführt zu werden. for example, the process step i) needs will not necessarily be executed at the beginning of the process.
  • Durch Wiederholung dieses Verfahrens zu verschiedenen Erfassungszeitpunkten kann die Bewegung jedes Markers verfolgt werden; By repeating this process at different detection times, the movement can be tracked each marker; bei hinreichender zeitlicher Dichte der Erfassungszeitpunkte kann auf diese Weise eine filmähnliche quasikontinuierliche Darstellung der Bewegung des Markers erzeugt werden. At a sufficient degree of temporal density of the acquisition times a film-like quasi-continuous representation of the movement of the marker can be produced in this way. Das Verfahren eignet sich daher insbesondere zur Anwendung in so genannten "Motion-Capture-Systemen". Therefore, the method is particularly suitable for application in so-called "motion capture systems". Auch können die räumlichen Lagen von Markern für Zwischenzeitpunkte rein rechnerisch bestimmt werden, zB durch lineare oder nicht-lineare Interpolation oder Extrapolation. Also, the spatial positions of markers for intermediate time points can be determined purely mathematically, for example by linear or non-linear interpolation or extrapolation.
  • Der oben genannte Schritt v) kann im Detail auf verschiedene Weisen vorgenommen werden, was Gegenstand mehrerer der im folgenden erläuterten Varianten der Erfindung ist. The above step v) can be carried out in detail in various ways, which is the subject of several of the variants of the invention explained below.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Motion-Capture-System zur Erfassung der räumlichen Lage und Bewegung einer Anzahl von M Markern bezüglich eines Bezugs-Koordinatensystems, wobei M ≥ 1 gilt, durch eine Anzahl von K Kameras, wobei K ≥ 2 gilt und die Kameras voneinander beabstandet sind, sowie durch eine EDV-Einrichtung, wobei die Marker farbig markiert sind, wobei jeder Marker eine andere Farbe aufweist als alle übrigen Marker, so dass die Marker insgesamt M verschiedene Farben aufweisen, und mindestens eine der Kameras eine Farbkamera ist, welche die M verschiedenen Farben voneinander zu unterscheiden imstande ist. The object is further achieved by a motion capture system for detecting the spatial position and movement of a number of M markers with respect to a reference coordinate system, where M ≥ 1, by a number of K cameras, where, K ≥ 2, and cameras are spaced from each other, and by a data processing device, wherein the markers are color coded, each marker having a different color than any other marker so that the marker a total of M have different colors, and at least one of the cameras is a color camera, to distinguish which the M different colors from each other is capable.
  • Die Marker können zB jeweils Kugeln von einigen Zentimetern Durchmesser sein, welche an einer Versuchsperson angeordnet sind. The labels may be, for example, each of balls of a few centimeters in diameter, which are arranged on a subject. Eine individuelle Unterscheidbarkeit der Marker ist in Motion-Capture-Systemen von großem Vorteil. An individual distinctiveness of the marker is in motion capture systems is of great advantage.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante werden als Marker solche verwendet, welche je ein individuelles Unterscheidungsmerkmal aufweisen und jeweils anhand desselben mittels einer Identifizierungsprozedur durch die EDV-Einrichtung individuell identifizierbar sind. According to a preferred variant, such as a marker used which each have an individual distinguishing characteristic and each means of the same by means of an identification procedure by the data processing device are individually identifiable.
  • Beispielsweise können als Marker solche verwendet werden, deren jeder eine Lichtquelle aufweist, welche mit einer vorgegebenen Blinkfrequenz oder mit einem vorgegebenen zeitlichen Blinkmuster zu blinken imstande ist, wobei die Blinkfrequenz bzw. das zeitliche Blinkmuster jedes Markers von der Blinkfrequenz bzw. dem zeitlichen Blinkmuster jedes der anderen Marker verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers verwendet wird. For example, as markers used are those each having a light source which is to flash at a predetermined blink frequency or with a predetermined temporal blinking pattern capable, the blinking frequency and the temporal flashing pattern of each marker of the blink frequency or the time flashing pattern of each of the other marker is different and is used as an individual distinguishing feature of the marker.
  • Gemäß einer anderen Methode zur individuellen Unterscheidung der Marker werden als Marker solche verwendet, deren jeder eine äußere Form aufweist, welche von der äußeren Form jedes der anderen Marker verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers verwendet wird. According to another method for distinguishing the individual markers are markers such as used, each having an outer shape which is different from the outer shape of each of the other markers and is used as an individual distinguishing feature of the marker.
  • Gemäß einer weiteren Methode zur individuellen Unterscheidung der Marker ist auf der Oberfläche jedes der Marker ein Muster aufgebracht, welches von jedem der auf den anderen Markern aufgebrachten Muster verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers verwendet wird. According to another method for distinguishing the individual markers, a pattern is applied to the surface of each of the markers, which is different from each of the other markers applied to the pattern, and is used as an individual distinguishing feature of the marker. A6 Als Muster kann insbesondere ein Barcode verwendet werden, wobei der Barcode ein runder Barcode sein kann. A6 As a bar code pattern can be used, in particular, the barcode may be a round bar.
  • Gemäß einer bevorzugten Methode zur individuellen Unterscheidung der Marker werden als Marker solche verwendet, welche jeweils farbig sind oder eine farbige Markierung aufweisen, wobei die Farbe jedes der Marker bzw. jeder Markierung eine andere ist als diejenige aller übrigen Marker und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers verwendet wird, so dass die Marker bzw. die Markierungen insgesamt M verschiedene Farben aufweisen, und mindestens eine der Kameras eine Farbkamera ist, welche die M verschiedenen Farben voneinander zu unterscheiden imstande ist. According to a preferred method for individually distinguish the markers are used as a marker such that each colored or have a colored marker, wherein the color of each of the markers and each mark is different from that of all other markers and used as an individual distinguishing feature of the marker is such that the marker or the markers M have different colors in total, and at least one of the cameras is a color camera, which is the M different colors to distinguish capable.
  • Insbesondere können die Farben der Marker bzw. der Markierungen, um ihre Unterscheidbarkeit zu erhöhen, so gewählt werden, dass die Farbe jedes Markers bzw. jeder Markierung von der Farbe jedes anderen Markers bzw. jeder anderen Markierung im CIELab-Farbraum einen bestimmten Mindestabstand aufweist. In particular, the colors of the marker or markers may in order to increase their distinctness, be selected so that the color of each marker and each marker on the color of any other marker or any other marker in the CIELab color space has a certain minimum distance.
  • Hierbei brauchen nicht notwendigerweise alle verwendeten Kameras als Farbkameras ausgebildet zu sein. In this case need not necessarily be formed all cameras used as color cameras. Bevorzugt wird mindestens eine Kamera verwendet, welche eine Schwarzweiß-Kamera ist, so dass mindestens eine der Kameras des Motion-Capture-Systems eine Schwarzweiß-Kamera ist. Preferably, at least uses a camera which is a black and white camera, so that at least one of the cameras of the motion capture system is a black and white camera. Da Schwarzweiß-Kameras in der Regel eine höhere Auflösung besitzen und billiger sind als Farbkameras, werden bevorzugt nur so viele Farbkameras eingesetzt, dass eine Markeridentifizierung anhand der Farbe sicher stattfinden kann. Since black and white cameras have a higher resolution typically are cheaper and as color cameras, just as many color cameras are used preferable that a marker identification can safely take place on the basis of color.
  • Durch eine Kombination von Farbkameras und Schwarzweiß-Kameras kann vorteilhaft eine hohe räumliche Auflösung mit individueller Unterscheidbarkeit der Marker kombiniert werden, da mit Schwarzweiß-Kameras eine höhere Auflösung erreichbar ist als mit Farbkameras gleicher Pixelzahl. By a combination of color and black and white cameras, cameras with high spatial resolution individual distinctness, the marker may advantageously be combined, as with black and white cameras, a higher resolution is achieved than with the same color cameras number of pixels.
  • Bevorzugt wird das Verhältnis der Anzahl der verwendeten Farbkameras zur Anzahl der verwendeten Schwarzweiß-Kameras zwischen 1 : 1 und 1 : 10, bevorzugt zwischen 1 : 2 und 1 : 4 gewählt. 1 and 1: the ratio of the number of color cameras used to the number of used black and white cameras between 1 is preferably 10, preferably between 1: 4 is selected: 2 and the first In einer bevorzugten Variante eines erfindungsgemäßen Motion-Capture-Systems beträgt daher das Verhältnis der Anzahl der Farbkameras zur Anzahl der Schwarzweiß-Kameras zwischen 1 : 1 und 1 : 10, bevorzugt zwischen 1 : 2 und 1 : 4. In a preferred variant of a motion capture system, therefore, the ratio of the number of color cameras to the number of black and white cameras between 1: 1 and 1: 10, preferably between 1: 2 and 1: 4.
  • Gemäß einer Variante umfaßt der Verfahrensschritt v) folgende Einzel-Verfahrensschritte: According to a variant of the process step v) comprises the following individual steps:
    • a) aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, a) from each 2D image is selected accurately any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations is formed,
    • b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, b) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value,
    • d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, d) steps a) to c) are performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • e) es werden M verschiedene Kombinationen so ausgewählt und zu einem Satz von Kombinationen zusammengefaßt, dass der Satz die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, so dass jede erkannte 2D-Position in jedem Satz nicht weniger und nicht mehr als einmal vorkommt, e) there are M so selected, various combinations and combined to form a set of combinations that the set has the property that each identified 2D position ingredient exactly a combination of the set, such that each identified 2D position in each set not less and no longer exists as one,
    • f) es werden in Analogie zur Vorgehensweise des Schrittes e) alle übrigen möglichen Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen gebildet, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, f) are formed in analogy to the procedure in step e) any other possible sets of M different combinations, each of which has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set,
    • g) für jeden der so gebildeten Sätze von Kombinationen wird der durchschnittliche Rückrechenwert aller Kombinationen des Satzes berechnet, so dass jedem Satz ein durchschnittlicher Rückrechenwert zugeordnet wird, g) for each of the sets so formed by combinations of the average back-calculation value of all combinations of the set is calculated, so that each set is assigned an average back-calculation value,
    • h) die Sätze werden anhand des ihnen jeweils zugeordneten durchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, h) the rates are compared on the basis of their associated average back-calculation value,
    • i) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als gültig eingestuft, i) one set, which is associated with the smallest average response calculated value is classified as valid,
    • j) die zu dem als gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als gültig eingestuft, j) to the associated valid classified set of M combinations are classified as valid,
    • k) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. k) which in each case to one and the same part as valid classified combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as a single to and belonging to the same markers.
  • Zur weiteren Erläuterung dieser Vorgehensweise diene folgendes Beispiel: Es werden drei Marker und drei Kameras verwendet, so dass im vorliegenden Beispiel M = 3, K = 3 gilt. serve to further illustrate this procedure the following example: There are three markers and three cameras used so that in the present example M = 3, K =. 3 Jede Kamera liefert ein 2D-Bild, so dass insgesamt drei 2D-Bilder geliefert werden. Each camera provides a 2D image, so that a total of three 2D images are provided. Auf dem ersten 2D-Bild werden drei 2D-Positionen L1,M1,N1 erkannt, auf dem zweiten 2D-Bild werden drei 2D-Positionen L2,M2,N2 erkannt, auf dem dritten 2D-Bild werden drei 2D-Positionen L3,M3,N3 erkannt. On the first 2D image three 2D locations L1, recognized M1, N1, on the second 2D image three 2D positions L2, M2, N2 are detected on the third 2D image three 2D locations L3, M3 , N3 recognized.
  • Gemäß Schritt a) wird aus jedem 2D-Bild genau eine der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird. According to step a) of the recognized on this 2D image 2D positions is selected from each 2D image accurately, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations is formed. Eine solche Kombination ist zB L1,L2,L3, dh diese Kombination besteht aus den erkannten 2D-Positionen L1,L2,L3. Such a combination is, for example, L1, L2, L3, that this combination consists of the detected 2D locations L1, L2, L3. Für diese Kombination wird gemäß Schritt b) ein Bündelausgleich durchgeführt und gemäß Schritt c) hieraus ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird. For this combination, a bundle adjustment is performed according to step b) and in step c) calculating from a back calculated value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value.
  • Die Schritte a) bis c) werden gemäß Schritt d) für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird. The steps a) to c) are carried out according to step d) for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value.
  • Gemäß Schritt e) werden nun drei verschiedene Kombinationen (M = 3) so ausgewählt und zu einem Satz von Kombinationen zusammengefaßt, dass der Satz die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist. According to step e) three different combinations (M = 3) are now so selected and combined to form a set of combinations that the set has the property that each identified 2D position ingredient exactly a combination of the sentence. Ein solcher Satz kann zB aus dem drei Kombinationen Such a kit can, for example, from the three combinations
    L1,L2,L3 L1, L2, L3
    M1,M2,M3 M1, M2, M3
    N1,N2,N3 N1, N2, N3
    gebildet sein: jede erkannte 2D-Position L1...N3 ist Bestandteil genau einer Kombination des Satzes. be formed: each recognized 2D position L1 ... N3 is a part of exactly one combination of the set.
  • Gemäß Schritt f) werden in Analogie zur Vorgehensweise des Schrittes e) alle anderen möglichen Sätze von jeweils drei (da hier M = 3) verschiedenen Kombinationen gebildet, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist. According to step f) any other possible sets of three (are there here M = 3) various combinations formed in analogy to the procedure of step e), each of which has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set , Einer der so gebildeten anderen Sätze besteht zB aus den drei (M = 3) Kombinationen for example, one of the other sets thus formed consists of the three (M = 3) combinations
    L1,L2,M3 L1, L2, M3
    M1,M2,N3 M1, M2, N3
    N1,N2,L3. N1, N2, L3.
  • Für jeden der so gebildeten Sätze von Kombinationen wird gemäß Schritt g) der durchschnittliche Rückrechenwert aller Kombinationen des Satzes berechnet, so dass jedem Satz ein durchschnittlicher Rückrechenwert zugeordnet wird. For each of the sets so formed by combinations of the average back-calculation value of all combinations of the set is calculated according to step g), so that each set is assigned to an average value back calculation. Unter den so gebildeten Sätzen wird gemäß den Schritten h) und i) derjenige Satz ermittelt, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist. Among the thus-formed sets is determined according to steps h) and i) one set of which the smallest average response calculated value is assigned. Dieser Satz wird gemäß Schritt i) als gültig eingestuft. This set is considered valid according to step i).
  • Die zu dem als gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden gemäß Schritt j) als gültig eingestuft, und diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, dh die Mitglieder dieser Kombination, werden gemäß Schritt k) jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. To the associated valid classified set of M combinations according to step j) to be valid, and what to turn each and are the same as valid classified combination those 2D positions, that is, the members of this combination, according to step k), respectively associated with each other and are each as belonging to one and the same marker interpreted.
  • Gemäß einer anderen Variante der Erfindung umfaßt der Verfahrensschritt v) folgende Einzel-Verfahrensschritte: According to another variant of the invention, the step v) comprises the following individual steps:
    • a) aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, a) from each 2D image just any selected or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations is formed,
    • b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, b) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value,
    • d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, d) steps a) to c) are performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • e) die Kombinationen werden zu Paaren gruppiert, e) the combinations are grouped into pairs,
    • f) die beiden Kombinationen jedes Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, f) the two combinations of each pair are compared and classified as inconsistent with each other when at least one of the 2D images on a 2D-recognized position is in both combinations, and not otherwise classified as contradictory to each other,
    • g) diejenige von zwei zueinander als widersprüchlich eingestuften Kombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, dh vom weiteren Verfahren ausgeschlossen, g) that of two mutually classified as inconsistent combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded, that is excluded from the process,
    • h) die Verfahrensschritte e) bis g) werden mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt, h) the process steps e) to g) are carried out again with the remaining combinations,
    • i) der Verfahrensschritt h) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Kombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, i) said step h) is carried out repeatedly until only such combinations are left over, which have been classified as not contradictory to each other remaining combination,
    • j) die nach Abschluß des Schrittes i) verbleibenden Kombinationen werden als gültig eingestuft, und j) the remaining after completion of step i) combinations classified as valid, and
    • k) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert, dh es wird angenommen, dass diese 2D-Positionen die Positionen ein- und desselben Markers in den verschiedenen 2D-Bildern sind. k) which in each case to one and the same part as valid classified combination those 2D positions are respectively associated with each other and as to each one and interpreted belonging to the same label, ie, it is believed that these 2D locations switch the positions and the same label in the different 2D images are.
  • Die 3D-Koordinaten der Marker werden dann entsprechend den jeweils gemäß dem Einzel-Verfahrensschritt k) zugehörigen 2D-Positionen im Bezugs-Koordinatensystem BKS berechnet. The 3D coordinates of the markers are then calculated according to the currently according to the single process step k) related 2D positions in the reference coordinate system UCS.
  • Falls zwei Kombinationen eines Paares im Verfahrensschritt f) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft werden, wird im Schritt g) keine der Kombinationen des Paares verworfen. If two combinations of a pair in process step f) are not considered as mutually contradictory, in step g) none of the combinations of the pair is discarded.
  • In einem Motion-Capture-System, mit welchem die wesentlichen Bewegungen einer Versuchsperson erfaßt werden sollen, können zB 32 Marker verwendet werden. In a motion capture system, with which the main movements of a subject to be detected, for example, 32 markers can be used. Um den störenden Effekt von Verdeckungen auf ein praktisch noch sinnvolles Maß zu verringern, können zB 12 Kameras eingesetzt werden. To reduce the disturbing effect of masking a practical nor meaningful measure, for example, 12 cameras can be used. Problematisch in solchen Fällen ist, dass die Anzahl der auf diese Weise zu bildenden Kombinationen sehr schnell mit der Zahl der Marker und der Zahl der Kameras ansteigt. The problem in such cases that the number of the to be formed in this manner combinations rises very rapidly with the number of markers and the number of cameras. Im genannten Beispiel resultiert eine Zahl von 32 12 ≈ 1,15*10 18 Kombinationen. In the example a number of 32 12 * 10 18 1.15 ≈ combinations result. Da die dazugehörige Zahl von Rechenoperationen nicht in einer praktikablen Zeit, insbesondere nicht in Echtzeit, durchgeführt werden kann, ist eine Aufteilung der Kameras in Gruppen sinnvoll, wobei die von den Gruppen gelieferten Bilder zunächst getrennt behandelt und erst nach einer Reihe von Verfahrensschritten, in welchen eine große Zahl von Kombinationen eliminiert wird, gemeinsam weiterbehandelt werden. Since the corresponding number of arithmetic operations can not be performed in a practical time, especially not in real time, a division of the cameras in groups makes sense, the images supplied by the groups initially treated separately and only after a series of operations in which a large number of combinations is eliminated, are further treated together.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Variante werden daher die K Kameras in eine Mehrzahl Z von Kameragruppen eingeteilt, wobei jede Kameragruppe mindestens zwei Kameras umfaßt, und jede Kamera ein 2D-Bild liefert, so dass zu jeder der Z Kameragruppen eine von dieser gelieferte Bildergruppe gehört, wobei der Verfahrensschritt v) die folgenden Serien A) bis C) von Einzel-Verfahrensschritten umfaßt: Therefore, according to a particularly advantageous variant, the K cameras are divided Z of camera groups in a plurality, each camera assembly comprising at least two cameras and each camera provides a 2D image, so that to each of the Z groups of cameras includes a supplied by this group of images, wherein the method step v) the following series A) to C) of single process steps comprising:
  • A): Folgende Serie a1) bis a10) von Verfahrens-Einzelschritten wird für jede der Z Bildergruppen getrennt durchgeführt: A): The following series a1) to a10) of the process single steps is performed for each of the groups of images separated Z:
    • a1) aus jedem 2D-Bild der Bildergruppe wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M G möglichen zu dieser Bildergruppe gehörenden Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, wobei G die Anzahl der Kameras ist, welche die Bildergruppe liefern, a1) from each 2D image, the group of pictures is a maximum selected exactly any one or any of the recognized on this 2D image 2D positions, thereby a potential of at most M G belonging to this group of pictures combinations of detected 2D locations, said G is the number of cameras that provide the group of pictures,
    • a2) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, a2) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • a3) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a1) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, a3) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a1) is assigned a specific back-calculation value,
    • a4) die Schritte a1) bis a3) werden für sämtliche übrigen der höchstens M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, a4) steps a1) to a3) are performed for all other of the at most M G possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • a5) die Kombinationen werden zu Paaren gruppiert, a5) the combinations are grouped into pairs,
    • a6) die beiden Kombinationen jedes Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, a6) the two combinations of each pair are compared and classified as inconsistent with each other when at least one of the 2D images on a 2D-recognized position is in both combinations, and not otherwise classified as contradictory to each other,
    • a7) diejenige von zwei zueinander als widersprüchlich eingestuften Kombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, a7) that of two mutually classified as inconsistent combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded,
    • a8) die Verfahrensschritte a5) bis a7) werden mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt, a8), the process steps a5) to a7) are performed again with the remaining combinations,
    • a9) der Verfahrensschritt a8) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Kombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, und a9) the step a8) is performed repeatedly until only such combinations remain still, which were scaled to any other remaining combination as not contradictory, and
    • a10) die nach Abschluß des Schrittes a9) verbleibenden Kombinationen werden als vorläufig gültig eingestuft. a10) are classified as valid provisional the remaining after completion of step a9) combinations.
  • B): aus den so ermittelten als vorläufig gültig eingestuften, jeweils zu genau einer Bildergruppe gehörenden Kombinationen wird eine Gruppe von Zwischenkombinationen gebildet wie folgt: B): from the thus determined as valid provisionally classified in each case to precisely one group of images belonging to a group of combinations between combinations formed as follows:
    • b1) es wird eine Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen getroffen, indem für jede der Z Bildergruppen eine beliebige der zu dieser Bildergruppe gehörenden als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ausgewählt wird, b1) it is made by groups of images is selected, any of the images belonging to that group as the provisionally classified valid combinations for each of the Z a selection of Z as provisionally classified valid combinations,
    • b2) die so ausgewählten Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen wird werden zu einer Zwischenkombination vereinigt, indem die in diesen Z Kombinationen insgesamt enthaltenen 2D-Positionen zu der Zwischenkombination zusammengefaßt werden, so dass die Zwischenkombination genau diejenigen 2D-Positionen enthält, welche in den in ihr zusammengefaßten als vorläufig gültig eingestuften Kombination enthalten sind, b2) the thus selected Z is as provisionally valid classified combinations are combined to an intermediate combination, by using the 2D locations in total contained in these Z combinations are combined to form the intermediate combination so that the intermediate combination contains exactly those 2D positions which in the in their combined are included as provisionally valid classified combination,
    • b3) die Schritte b1) und b2) werden für eine andere, bisher nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt, so dass man eine weitere Zwischenkombination erhält, b3) repeating steps b1) and b2) are carried out again for another, not previously made selection of Z as provisionally classified valid combinations, so as to obtain a further intermediate combination,
    • b4) der Schritt b3) wird so oft ausgeführt, bis keine bisher noch nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen mehr getroffen werden kann, dh bis alle möglichen Zwischenkombinationen gebildet sind. b4) the step b3) is performed repeatedly until no not yet made selection of Z as provisionally valid classified combinations can be made longer, that are formed until all possible intermediate combinations.
  • C): Die so gebildeten Zwischenkombinationen werden der folgenden Serie von Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: C): The intermediate thus formed combinations of the following series of process steps, be subjected to single-:
    • c1) für jede Zwischenkombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c1) for each intermediate combination is performed a bundle balancing,
    • c2) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass jeder Zwischenkombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c2) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored so that each intermediate combination is assigned a specific back-calculation value,
    • c3) die Zwischenkombinationen werden zu Paaren gruppiert, c3) the intermediate combinations are grouped into pairs,
    • c4) die beiden Zwischenkombinationen jedes im Schritt c3) gebildeten Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Zwischenkombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, c4) the two intermediate combinations of each pair formed in step c3) are compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position is at least part of both intermediate combinations, and not otherwise classified inconsistent as each other,
    • c5) diejenige von zwei als zueinander widersprüchlich eingestuften Zwischenkombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, c5) that of two classified as mutually contradictory intermediate combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded,
    • c6) die Verfahrensschritte c3) bis c5) werden mit den verbleibenden Zwischenkombinationen erneut durchgeführt, c6) the method steps c3) to c5) are performed again with the remaining intermediate combinations,
    • c7) der Verfahrensschritt c6) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Zwischenkombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Zwischenkombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, c7) the step c6) is performed repeatedly until only those intermediate combinations are left over, which were classified as not contradictory to each other remaining intermediate combination,
    • c8) die nach Abschluß des Schrittes c6) verbleibenden Zwischenkombinationen werden als gültig eingestuft, und c8) the remaining after completion of step c6) between combinations classified as valid, and
    • c9) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Zwischenkombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. c9) which to turn each and are the same as valid classified intermediate combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same markers (A, B, C).
  • Die 3D-Koordinaten der Marker werden dann entsprechend den jeweils gemäß Einzel-Verfahrensschritt c9) zugehörigen 2D-Positionen im Bezugs-Koordinatensystem BKS berechnet. The 3D coordinates of the markers are then calculated according to each individual according to method step c9) related 2D positions in the reference coordinate system UCS.
  • Falls zwei Kombinationen eines Paares im Verfahrensschritt a6) bzw. c4) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft werden, wird im Verfahrensschritt a7) bzw. c5) keine der Kombinationen des Paares verworfen. If two combinations of a pair in step a6) or c4) are not classified as contradictory to each other, in step a7) or c5) none of the combinations of the pair is discarded.
  • Gemäß dieser Variante werden also die Kameras und damit auch die von ihnen gelieferten 2D-Bilder in Gruppen aufgeteilt und diese zunächst völlig getrennt behandelt, wodurch Gruppen von als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ermittelt werden. According to this variant, the cameras and thus the provided by them 2D images are divided into groups and these first treated entirely separately, making groups of substances classified as provisionally valid combinations are determined. Erst in der Verfahrensphase B) werden diese Gruppen von Kombinationen zu Zwischengruppen vereinigt, welche in der Verfahrensphase C) gemeinsam weiterbehandelt werden. Only in the process phase B), these groups are combined to combinations of intermediate groups which are further treated together in the process phase C). Auf diese Weise wird die Zahl der erforderlichen Rechenoperationen drastisch verringert. In this way the number of required calculations is drastically reduced.
  • Ein- und dieselbe Kamera kann gleichzeitig verschiedenen Gruppen zugeordnet sein. One and the same camera can be assigned to different groups at a time.
  • Die Zahl G der Kameras, welche eine Kameragruppe bilden und eine Bildergruppe liefern, braucht selbstverständlich nicht notwendigerweise für jede Kameragruppe gleich zu sein; The number G of the cameras which form a camera group and provide a group of pictures, of course, need not necessarily for each camera group to be equal; jede Kameragruppe kann eine andere Zahl G von Mitgliedern besitzen. each camera group can have a different number of members G.
  • Anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes g) bzw. anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes a7) werden gemäß einer modifizierten Variante folgende Einzel-Verfahrensschritte ausgeführt: Instead of the single process step g) or, instead of the single process step a7) the following individual process steps are carried out according to a modified version:
    • – falls die beiden Kombinationen eines Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden diese beiden Kombinationen bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) verglichen, - if the two combinations of a pair have been classified as one another contradictory, these two combinations with respect to the number of detected 2D locations contained in them (P4 Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) are compared,
    • – diejenige Kombination dieses Paares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthält, wird verworfen, - that combination of this pair, which contains the lower number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) is discarded,
    • – falls beide Kombinationen dieses Paares dieselbe Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthalten, wird diejenige der beiden Kombinationen verworfen, welche den höheren Rückrechenwert aufweist. - if both combinations of this pair have the same number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6), whichever of the two combinations is discarded, which has the higher back-calculation value.
  • Gemäß einer weiteren Variante werden die K Kameras in eine Mehrzahl von Z Kameragruppen eingeteilt, wobei jede Kameragruppe mindestens zwei Kameras umfaßt, und jede Kamera ein 2D-Bild liefert, so dass zu jeder Kameragruppe eine von dieser gelieferte Bildergruppe gehört, wobei der Verfahrensschritt v) die folgenden Serien A) bis C) von Einzel-Verfahrensschritten umfaßt: According to a further variant, the K cameras are classified into a plurality of Z camera assemblies, each camera assembly comprising at least two cameras and each camera provides a 2D image, so that a supplied by this group of images belonging to each group of cameras, wherein the step v) the following series A) to C) of single process steps comprising:
  • A): Die folgende Serie a) bis a10) von Verfahrens-Einzelschritten wird für jede der Z Bildergruppen getrennt durchgeführt: A): The following series a) to a10) of the process single steps is performed for each of the groups of images separated Z:
    • a1) aus jedem 2D-Bild der Bildergruppe wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, wobei G die Anzahl der Kameras ist, welche die Bildergruppe liefern, a1) from each 2D image of the images group is selected accurately any or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a potential of at most M G combinations of detected 2D locations is formed, where G is the number of is cameras that provide the group of pictures,
    • a2) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, a2) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • a3) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, a3) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value,
    • a4) die Schritte a1) bis a3) werden für sämtliche übrigen der höchstens M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, a4) steps a1) to a3) are performed for all other of the at most M G possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • a5) es werden M verschiedene Kombinationen so ausgewählt und zu einem Satz von Kombinationen zusammengefaßt, dass der Satz die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, a5), there are selected various combinations and combined to form a set of combinations that the set has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set M,
    • a6) es werden in Analogie zur Vorgehensweise des Schrittes a5) alle übrigen möglichen Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen gebildet, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, a6) are formed in analogy to the procedure of step a5) all other possible sets different combinations of M, each of which has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set,
    • a7) für jeden der so gebildeten Sätze von Kombinationen wird der durchschnittliche Rückrechenwert aller Kombinationen des Satzes berechnet, so dass jedem Satz ein durchschnittlicher Rückrechenwert zugeordnet wird, a7) for each of the sets so formed by combinations of the average back-calculation value of all combinations of the set is calculated, so that each set is assigned an average back-calculation value,
    • a8) die Sätze werden anhand des ihnen zugeordneten durchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, a8), the blocks are compared on the basis of their associated average back-calculation value,
    • a9) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als vorläufig gültig eingestuft, a9) the one set, which is associated with the smallest average response calculated value is classified as provisionally valid,
    • a10) die zu dem als vorläufig gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als vorläufig gültig eingestuft, a10) to the associated provisional valid classified set of M combinations are classified as provisionally valid,
    so dass in der Serie A) von Einzel-Verfahrensschritten insgesamt eine Anzahl Z von als vorläufig gültig eingestuften Sätzen von jeweils M Kombinationen und somit eine Anzahl M*Z von als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ermittelt wird, so that in the series A) of single steps of a total number Z of provisionally valid classified combinations is determined to be provisionally valid classified sets of M combinations, and thus a number of M * Z as,
  • B): aus den so ermittelten als vorläufig gültig eingestuften, jeweils zu genau einer Bildergruppe gehörenden Kombinationen wird eine Gruppe von Zwischenkombinationen gebildet wie folgt: B): from the thus determined as valid provisionally classified in each case to precisely one group of images belonging to a group of combinations between combinations formed as follows:
    • b1) es wird eine Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen getroffen, indem für jede der Z Bildergruppen eine beliebige der zu dieser Bildergruppe gehörenden als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ausgewählt wird, b1) it is made by groups of images is selected, any of the images belonging to that group as the provisionally classified valid combinations for each of the Z a selection of Z as provisionally classified valid combinations,
    • b2) die so ausgewählten Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen werden zu einer Zwischenkombination vereinigt, indem die in diesen Z Kombinationen insgesamt enthaltenen 2D-Positionen zu der Zwischenkombination zusammengefaßt werden, so dass die Zwischenkombination genau diejenigen 2D-Positionen enthält, welche in den in ihr zusammengefaßten als vorläufig gültig eingestuften Kombination enthalten sind, b2) the thus selected Z as provisionally valid classified combinations are combined to an intermediate combination, by using the 2D locations in total contained in these Z combinations are combined to form the intermediate combination so that the intermediate combination contains exactly those 2D positions which in the in their summarized as provisionally classified valid combination are contained,
    • b3) die Schritte b1) und b2) werden für eine andere, bisher nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt, so dass man eine weitere Zwischenkombination erhält, b3) repeating steps b1) and b2) are carried out again for another, not previously made selection of Z as provisionally classified valid combinations, so as to obtain a further intermediate combination,
    • b4) der Schritt b3) wird so oft ausgeführt, bis keine bisher noch nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen mehr getroffen werden kann, dh bis alle möglichen Zwischenkombinationen gebildet sind. b4) the step b3) is performed repeatedly until no not yet made selection of Z as provisionally valid classified combinations can be made longer, that are formed until all possible intermediate combinations.
  • C): Die so gebildeten Zwischenkombinationen werden der folgenden Serie von Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: C): The intermediate thus formed combinations of the following series of process steps, be subjected to single-:
    • c1) für jede Zwischenkombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c1) for each intermediate combination is performed a bundle balancing,
    • c2) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass jeder Zwischenkombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c2) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored so that each intermediate combination is assigned a specific back-calculation value,
    • c3) die Zwischenkombinationen werden zu Paaren gruppiert, c3) the intermediate combinations are grouped into pairs,
    • c4) die beiden Zwischenkombinationen jedes im Schritt c3) gebildeten Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Zwischenkombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, c4) the two intermediate combinations of each pair formed in step c3) are compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position is at least part of both intermediate combinations, and not otherwise classified inconsistent as each other,
    • c5) diejenige von zwei als zueinander widersprüchlich eingestuften Zwischenkombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, c5) that of two classified as mutually contradictory intermediate combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded,
    • c6) die Verfahrensschritte c3) bis c5) werden mit den verbleibenden Zwischenkombinationen erneut durchgeführt, c6) the method steps c3) to c5) are performed again with the remaining intermediate combinations,
    • c7) der Verfahrensschritt c6) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Zwischenkombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Zwischenkombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, c7) the step c6) is performed repeatedly until only those intermediate combinations are left over, which were classified as not contradictory to each other remaining intermediate combination,
    • c8) die nach Abschluß des Schrittes c7) verbleibenden Zwischenkombinationen werden als gültig eingestuft, und c8) the remaining after completion of step c7) intermediate combinations classified as valid, and
    • c9) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Zwischenkombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. c9) which to turn each and are the same as valid classified intermediate combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same markers (A, B, C).
  • Gemäß einer anderen Variante wird anstelle der Serien B) und C) von Verfahrens-Einzelschritten die folgende Serie D) von Verfahrens-Einzelschritten durchgeführt: D): Die in der Serie A) von Verfahrens-Einzelschritten ermittelten Kombinationen werden der folgenden Serie von Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: According to another variant, B) and C) of the process-individual steps carried out the following series D) of the method individual steps in place of the series D): The combinations identified in the series A) of the process-individual steps will be the following series of process single-step subjected:
    • d1) es werden Z verschiedene Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen ermittelt, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, d1) are determined Z different sets of M different combinations, each of which has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set,
    • d2) die Sätze werden anhand des ihnen zugeordneten durchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, d2), the blocks are compared on the basis of their associated average back-calculation value,
    • d3) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als gültig eingestuft, d3) the one set, which is associated with the smallest average response calculated value is classified as valid,
    • d4) die zu dem als gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als gültig eingestuft, und d4) belonging to the classified as valid set of M combinations are classified as valid, and
    • d5) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. d5) to which in each case one and the same part as valid classified combination those 2D positions, are interpreted in each case assigned to one another and each belonging to one and the same as the markers (A, B, C).
  • Anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes c5) werden gemäß einer weiteren modifizierten Variante folgende Einzel-Verfahrensschritte ausgeführt: The following individual process steps are carried out according to a further modified version, instead of the single process step c5):
    • – falls die beiden Zwischenkombinationen eines Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden diese beiden Zwischenkombinationen bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) verglichen, - if the two combinations between each of a pair have been classified as inconsistent, these two intermediate combinations are compared with respect to the number of detected 2D locations contained in them (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6),
    • – diejenige Zwischenkombination dieses Paares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthält, wird verworfen, - that between this pair combination which contains the lower number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) is discarded,
    • – falls beide Zwischenkombinationen dieses Paares dieselbe Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthalten, wird diejenige der beiden Zwischenkombinationen verworfen, welche den höheren Rückrechenwert aufweist. - if both intermediate combinations of this pair have the same number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6), the one of the two intermediate combinations is discarded, which has the higher back-calculation value.
  • Gemäß einer weiteren, bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt der Verfahrensschritt v) folgende Verfahrensphasen A) bis E): According to a further, preferred variant of the inventive method, the step v) comprises the following method stages A) to E):
    A) Erste Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: A) First phase comprising the following individual process steps:
    • a) aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, a) from each 2D image just any selected or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations is formed,
    • b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, b) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value,
    • d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, d) steps a) to c) are performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • e) jeder Kombination wird in ein-eindeutiger Weise eine Laufnummer zugeordnet, so dass die Kombinationen sich nach aufsteigender Reihenfolge der Laufnummern ordnen lassen, e) any combination is assigned a sequence number in a uniquely-, so that the combinations can be sorted according to ascending order of the sequence numbers,
    • f) als erster Vergleichspartner wird die Kombination mit der kleinsten Laufnummer, als zweiter Vergleichspartner die Kombination mit der nächsthöheren Laufnummer gewählt, und aus dem ersten und dem zweiten Vergleichspartner ein Vergleichspaar gebildet, f) first comparison partner is formed, the combination with the smallest sequence number is selected as a second comparison partner combining with the next higher number, and from the first and the second comparison, a comparison partner pair,
    • g) die beiden Kombinationen des Vergleichspaares werden in folgender Weise miteinander verglichen: g1) der erste und der zweite Vergleichspartner werden dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen des Vergleichspaares ist, andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, g2a) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, wird diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, als aktiv und die andere Kombination des Vergleichspaares als passiv eingestuft, g2b) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, werden beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, g3) es wird ein neues Vergleichspaar gebildet wie folgt: g3a) als erster Vergleichspartner des neuen Ver g) the two combinations of the comparative pair are compared in the following manner with each other: g1) of the first and second comparison partner are then classified as mutually contradictory, when at least one detected on one of the 2D images 2D position forms part of both combinations of the comparative pair, otherwise not contradictory classified as one another, g2a) if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, that combination of the comparative pair which is assigned to the lower back-calculation value is classified as passive as active and the other combination of the comparative pair g2b ) if the two combinations of the comparative pair in step g1) were not considered inconsistent as each other, both combinations of the comparative pair are classified as active, g3) it is a new comparison pair formed as follows: G 3a) as the first comparison partner of the new Ver gleichspaares wird diejenige Kombination, Wahlkombination, gewählt, welche folgende Kriterien erfüllt: (i) die Wahlkombination ist als aktiv eingestuft, (ii) die Wahlkombination wurde noch nicht mit allen denjenigen Kombinationen verglichen, die sowohl als aktiv eingestuft sind als auch eine Laufnummer aufweisen, welche höher ist als die Laufnummer der Wahlkombination, (iii) die Wahlkombination weist die niedrigste Laufnummer aller Kombinationen auf, welche obige Kriterien (i) und (ii) erfüllen, g3b) als zweiter Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist, g4) die Schritte g1) bis g3) werden erneut ausgeführt, wobei das im Schritt g3) gebildete neue Vergleichspaar an die Stelle des im Schritt f) gebildeten Vergleichspaares tritt, equal pair is that combination, optional combination, selected satisfying the following criteria: (i) the choice of combination is considered to be active, (ii) the choice of combination has not yet been compared with all those combinations, which are classified both as active as well as a sequence number having, which is higher than the sequence number of the dial combination, (iii) the choice of combination has the lowest sequence number of all combinations in which the above criteria (i) and (ii) satisfy, G3b) is as a second comparison partner of the new comparison pair that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations selected, which is associated above the running number of the dial combination, the lowest sequence number, g4) comprises the steps executed g1) to g3) are repeated to give the new comparison pair formed in step g3) in place of the step f ) comparing the pair formed occurs,
    • h) der Schritt g) wird so oft ausgeführt, bis der Schritt g) mit derjenigen als aktiv eingestuften Kombination als erstem Vergleichspartner durchgeführt wurde, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist, h) the step g) is carried out repeatedly until the step) was performed with that as active combination classified as the first comparison partner g, whose sequence number is the highest sequence number below the largest of all running numbers,
    • i) die nach Abschluß des Schrittes h) als aktiv eingestuften Kombinationen werden als gültig eingestuft, i) which are used as active classified combinations after completion of step h) classified as valid,
  • B) Zweite Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: B) Second phase comprising the following individual process steps:
    • k) jede der als passiv eingestuften Kombinationen wird darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als gültig eingestuften Kombinationen enthalten ist, k1) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies der Fall ist, werden als widersprüchlich zu einer der als gültig eingestuften Kombinationen eingestuft, k2) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies nicht der Fall ist, werden als zu den als gültig eingestuften Kombinationen nicht widersprüchlich sowie als nicht mehr passiv, sondern als aktiv eingestuft, so dass nach dem Schritt k) nur solche Kombinationen als aktiv eingestuft sind, welche als zu jeder der als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, k) each of the classified as passive combinations is checked to see whether it contains a 2D position, which is also included in one of the classified as valid combinations, k1) such as passive classified combinations for which this is the case, as contradictory classified into one of the classified as valid combinations, k2) such as passive classified combinations for which this is not the case, are classified as to the classified as valid combinations not contradictory as well as not passive, but to be active, so that after step k) only such combinations are considered to be active, which the information is considered valid combinations have been classified as not contradictory as to everyone
  • C) Dritte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: C) Third stage, comprising the following individual steps:
    • l) nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird, l) with only those classified as active combinations of the steps f) to i) are repeated, so that at least one further classified as valid combination is determined,
  • D) Vierte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: D) Fourth phase, comprising the following individual steps:
    • m) Falls im Schritt 1) keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft werden und somit keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt o) fortgesetzt, m) If, in step 1) are classified no more combinations as mutually contradictory, and thus none of the remaining combinations is considered to be passive, the method is continued with method step o),
    • n) andernfalls werden die zweite und die dritte Phase für die im Verfahrensschritt 1) als passiv eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt. n) otherwise, the second and the third phase for the re-executed in method step 1) as a passive classified combinations.
  • E) Fünfte Phase: E) Fifth phase:
    • o) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. o) to which in each case one and the same part as valid classified combination those 2D positions, are interpreted in each case assigned to one another and are each as belonging to one and the same marker.
  • Diese Variante der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert: Gegeben seien drei Kameras This variant of the invention is explained using an example: Given three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 (K = 3), welche die Bewegung von insgesamt zwei Markern (M = 2) erfassen sollen. (K = 3), which are intended to detect the movement of a total of two markers (M = 2). Im vorliegenden Beispiel gilt somit K = 3 und M = 2. Die Kamera In this example, therefore K = 3 and M = 2. The camera 1 1 liefert ein 2D-Bild, auf welchem durch die EDV-Einrichtung die Abbildungen der beiden Marker an den 2D-Positionen A1,B1 erkannt werden. providing a 2D image on which by the data processing device the images of the two markers are detected in the 2D locations A1, B1. Ebenso liefert die Kamera Also, the camera delivers 2 2 ein 2D-Bild, auf welchem durch die EDV-Einrichtung die Abbildungen der Marker an den 2D-Positionen A2,B2 erkannt werden, und die Kamera a 2D image on which by the data processing device the images of the markers on the 2D locations A2, B2 are detected, and the camera 3 3 ein 2D-Bild, auf welchem durch die EDV-Einrichtung die Abbildungen der Marker an den 2D-Positionen A3,B3 erkannt werden. a 2D image on which by the data processing device the images of the markers on the 2D positions A3, B3 are detected.
  • Erste Phase First phase
  • Aus jedem der drei 2D-Bilder wird gemäß Schritt a) genau eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K = 2 3 = 8 möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird. From each of the three 2D images is selected, any of the recognized on this 2D image 2D positions according to step a) accurately, whereby a maximum of M K = 2 3 = 8 possible combinations of detected 2D locations is formed. Wird zB aus dem ersten 2D-Bild die dort erkannte 2D-Position B1, aus dem zweiten 2D-Bild die dort erkannte 2D-Position A2 und aus dem dritten 2D-Bild die dort erkannte 2D-Position A3 ausgewählt, so ist hierdurch die Kombination B1 A2 A3 gebildet. If, for example from the first 2D image thereby is there recognized 2D position B1, from the second 2D image, there recognized 2D position A2 and selected the detected there 2D position A3 of the third 2D image, the combination B1 A2 A3 formed.
  • Für diese Kombination wird gemäß Schritt b) ein Bündelausgleich durchgeführt. For this combination, a bundle adjustment is performed according to step b).
  • Aus dem Bündelausgleich wird gemäß Schritt c) ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird. From the bundle balancing a back-calculation value is calculated and stored according to step c), so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value.
  • Gemäß Schritt d) werden die Schritte a) bis c) für sämtliche übrigen der höchstens M K = 8 möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird. According to step d) the steps a) to c) for all others are at most M K = performed 8 possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value.
  • Somit sind im vorliegenden Beispiel acht Kombinationen von 2D-Positionen möglich. Thus, eight combinations of 2D locations are possible in the present example. Jeder Kombination wird gemäß Schritt e) eine Laufnummer von 1 bis 8 zugeordnet, so dass die Kombinationen sich nach aufsteigender Reihenfolge der Laufnummern 1 bis 8 ordnen lassen, wie es in Tabelle 1 dargestellt ist. Each combination is associated with a sequence number from 1 to 8 according to step e), so that the combinations can be sorted according to ascending order of the sequence numbers 1 to 8, as shown in Table 1 below. Tabelle 1 Table 1
    Figure 00260001
  • Im folgenden wird die Kombination 1 mit K1, die Kombination K2 mit K2 usw. abgekürzt. In the following, the combination 1 with K1, K2, the combination with K2, etc. will be abbreviated.
  • Die Zuordnung zwischen Kombination und Laufnummer kann dabei willkürlich vorgenommen werden, muß jedoch eindeutig sein, dh keine Laufnummer wird mehrfach vergeben. The association between combination and sequence number may be arbitrarily made it, but it must be unique, ie no sequence number is overcommitted. Tabelle 1 gibt lediglich ein zufällig gewähltes Beispiel für eine derartige Zuordnung an. Table 1 indicates only a randomly chosen example of such an assignment.
  • Die Kombinationen werden paarweise miteinander verglichen, wobei je nach Ergebnis des Vergleichs eine der Kombinationen als aktiv und die andere als passiv eingestuft wird oder beide Kombinationen als aktiv eingestuft werden. The combinations are compared in pairs with each other, wherein depending on the result of the comparison, one of the combinations as active and the other is classified as passive or both combinations are classified as active. Es werden somit werden Vergleiche zwischen Kombinationen vorgenommen, wobei stets ein erster und ein zweiter Vergleichspartner verglichen werden. There are thus combinations of comparisons are made, always a first and a second comparison partner are compared.
  • Zunächst wird gemäß Schritt f) die Kombination mit der kleinsten Laufnummer als erster Vergleichspartner gewählt. First, the combination is selected having the smallest sequence number as a first comparison partner according to step f). Dies ist hier die Kombination K1. This is the combination K1 here. Die Laufnummer des zweiten Vergleichspartners wird im gesamten Verfahren immer größer als diejenige des ersten Vergleichspartners gewählt. The sequence number of the second comparison match is always greater than that of the first comparative selected partner in the entire process. Falls diese Bedingung von mehreren Kombinationen erfüllt wird, was hier für K2 bis K8 der Fall ist, wird die Kombination mit der niedrigsten möglichen Laufnummer als zweiter Vergleichspartner herausgegriffen, wobei Vergleiche einer Kombination mit sich selbst ausgeschlossen werden. If this condition is met by a plurality of combinations, what is here for K2 to K8 the case, the combination is taken out with the lowest possible sequence number as the second comparison partner, wherein a combination of comparisons to be excluded with itself. Die Kombination mit der niedrigsten möglichen Laufnummer ist daher hier K2. The combination with the lowest possible sequence number is therefore K2 here.
  • 1. Vergleich K1 mit K2 1. Comparison K1 with K2
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g) miteinander verglichen und gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich A1 (zusätzlich auch A2), Bestandteil beider Kombinationen K1, K2 ist. These two combinations are according to step g) compared and classified according to step g1) as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely A1 (additionally, A2), a component of both combinations K1, K2. Der Rückrechenwert der Kombination K2 sei größer als derjenige der Kombination K1. The back calculated value of the combination K2 is greater than that of the combination K1. Daher wird K1 gemäß Schritt g2a) als aktiv, K2 als passiv eingestuft. Therefore K2 K1 in step g2a) as active classified as passive.
  • Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar gebildet wie folgt: Gemäß Schritt g3a), Kriterien (i) bis (iii), wird die Kombination K1 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt: die Kombination K1 ist als aktiv eingestuft und erfüllt daher Kriterium (i), sie wurde noch nicht mit allen Kombinationen verglichen, die aktiv sind sowie eine Laufnummer aufweisen, welche höher als die Laufnummer der Wahlkombination ist und erfüllt daher Kriterium (ii), und sie weist die niedrigste Laufnummer derjenigen Kombinationen auf, die die Kriterien (i) und (ii) erfüllen und erfüllt daher auch Kriterium (iii). Now a new comparison pair according to step g3) is formed as follows: According to step G 3a), criteria (i) to (iii), the combination K1 as an optional combination, that is selected as the first comparison partner of the next comparison is: the combination K1 is considered to be active and therefore fulfills criterion (i), it has not yet been compared with all combinations that are active and have a sequence number which is higher than the sequence number of the dial combination and therefore fulfills criterion (ii), and it has the lowest sequence number of those combinations on meeting the criteria (i) and (ii) and that therefore also satisfies criterion (iii).
  • Als zweiter Vergleichspartner des nächsten Vergleichs wird gemäß Schritt gab) diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welche die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist. As a second comparison partner of the next comparison is was according to step) chosen that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is associated with the lowest sequence number above the sequence number of the dial combination. Dies ist im vorliegenden Beispiel die Kombination K3. This is, in this example, the combination K3. Die Kombinationen K1, K3 bilden daher das neue Vergleichspaar. Therefore the combinations K1, K3 form the new comparison pair. Gemäß Schritt g4) werden die Schritte g1) bis g3) erneut ausgeführt, wobei das gemäß Schritt g3) gebildete neue Vergleichspaar an die Stelle des gemäß Schritt f) gebildeten Vergleichspaares tritt. According to step g4), the steps g1) to g3) are executed again, wherein the new comparison pair formed according to step g3) takes the place of the in accordance with step f) compared formed pair. Daher werden nun K1 und K3 verglichen: Therefore, K1 and K3 are now compared:
  • 2. Vergleich K1 mit K3 2. Comparison with K1 K3
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich A1 (zusätzlich auch A3), Bestandteil beider Kombinationen K1, K3 ist. These two combinations are classified according to step g1) as mutually contradictory, since a detected 2D position (namely, A1 and A3), part of both combinations K1, K3 is additionally. Der Rückrechenwert der Kombination K1 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K1 is greater than that of the combination K3. Daher wird K3 gemäß Schritt g2a) als aktiv, K1 als passiv eingestuft. Therefore, according to step K3 g2a) as active classified as passive K1.
  • Gemäß obiger Kriterien (i) bis (iii) wird nun die Kombination K3 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt. According to the above criteria (i) to (iii) will be the combination K3 as an optional combination, that is selected as the first comparison partner of the next comparison. Als zweiter Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gemäß Schritt g3b) wird diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination K3 zugeordnet ist. As a second comparison partner of the next comparison in accordance with step G3b) that is chosen does not classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is assigned to above the running number of the dial combination K3 the lowest sequence number. Dies ist im vorliegenden Beispiel die Kombination K4. This is, in this example, the combination K4. Die Kombinationen K3, K4 bilden daher das nächste Vergleichspaar: Therefore the combinations K3, K4 form the next pair comparison:
  • 3. Vergleich K3 mit K4 3. Comparison with K3 K4
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1), welcher gemäß Schritt g4) mit dem neuen Vergleichspaar wiederum ausgeführt wird, als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich A1 (zusätzlich auch B2), Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are carried out according to step g1), which according to step g4) with the new pair comparison in turn, classified as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely A1 (in addition, B2), is a component of both combinations. Der Rückrechenwert der Kombination K4 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K4 is greater than that of the combination K3. Daher wird K3 gemäß Schritt g2a) als aktiv, K4 als passiv eingestuft. Therefore, K4 K3 in step g2a) as active classified as passive.
  • Gemäß obiger Kriterien (i) bis (iii) wird nun abermals die Kombination K3 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt. and (iii) the combination K3 that is chosen from a combination, the first comparison partner of the next comparison according to the above criteria (i) now again. Als zweiter Vergleichspartner des nächsten Vergleichs wird in Analogie zur oben erläuterten Vorgehensweise die Kombination K5 gewählt. As a second comparison partner of the next comparison, the combination is selected K5 in analogy to the above-explained procedure. Die Kombinationen K3, K5 bilden daher das nächste Vergleichspaar: Therefore the combinations K3, K5 form the next pair comparison:
  • 4. Vergleich K3 mit K5 4. Comparison with K3 K5
  • Diese beiden Kombinationen werden als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich A1 (zusätzlich auch A3), Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are classified as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely A1 (additionally, A3) is included in both combinations. Der Rückrechenwert der Kombination K5 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K5 is greater than that of the combination K3. Daher wird K3 gemäß Schritt g2a) als aktiv, K5 als passiv eingestuft. Therefore, according to step K3 g2a) as active classified as passive K5.
  • Gemäß obiger Kriterien (i) bis (iii) wird wiederum die Kombination K3 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt. According to the above criteria (i) to (iii) in turn, is the combination K3 as an optional combination, that is selected as the first comparison partner of the next comparison. Als zweiter Vergleichspartner des nächsten Vergleichs wird in Analogie zur oben erläuterten Vorgehensweise die Kombination K6 gewählt. As a second comparison partner of the next comparison, the combination K6 is chosen in analogy to the above-explained procedure. Die Kombinationen K3, K6 bilden daher das nächste Vergleichspaar: Therefore the combinations K3, K6 form the next pair comparison:
  • 5. Vergleich K3 mit K6 5. Comparison with K3 K6
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, da keine erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are not classified according to step g1) as mutually contradictory, since no recognized 2D position is in both combinations. Daher werden gemäß Schritt g2b) sowohl K3 als auch K6 beide als aktiv eingestuft. Therefore be classified both as active in step g2b) both K3 and K6.
  • Für den Fall, dass zwei als aktiv eingestufte Kombinationen vorliegen, welche beide das Kriterium (ii) erfüllen, wird gemäß Kriterium (iii) diejenige Kombination, welche die kleinere Laufnummer aufweist, nächster erster Vergleichspartner. In the event that two are present as active classified combinations that fulfill both the criterion (ii), according to criteria (iii) the combination which has the smaller sequence number, the nearest first comparison partner. Dies ist hier die Kombination K3. This is the combination K3 here.
  • Als zweiter Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird gemäß Schritt gab) diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welche die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist. As a second comparison partner of the pair is new comparison was in accordance with step) chosen that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is associated with the lowest sequence number above the sequence number of the dial combination. Dies ist im vorliegenden Beispiel die Kombination K7, da die Kombination K6 bereits mit der Wahlkombination K3 verglichen wurde. This is, in this example, the combination K7, as the combination K6 has been compared with the choice combination K3. Die Kombinationen K3, K7 bilden daher das nächste Vergleichspaar: Therefore the combinations K3, K7 form the next pair comparison:
  • 6. Vergleich K3 mit K7 6. Comparison with K3 K7
  • Diese beiden Kombinationen werden als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich B2 (zusätzlich auch A3), Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are classified as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely, B2 (in addition, A3) is included in both combinations. Der Rückrechenwert der Kombination K7 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K7 is greater than that of the combination K3. Daher wird K3 als aktiv, K7 als passiv eingestuft. Therefore K3 is classified as passive than active, K7.
  • In Analogie zur oben erläuterten Vorgehensweise bilden nun die Kombinationen K3, K8 das nächste Vergleichspaar: In analogy to the above described procedure, the combinations K3, K8 the next pair comparison now form:
  • 7. Vergleich K3 mit K8 7. Comparison with K3 K8
  • Diese beiden Kombinationen werden als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich B2, Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are classified as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely, B2, is a component of both combinations. Der Rückrechenwert der Kombination K3 sei größer als derjenige der Kombination K8. The back calculated value of the combination K3 is larger than that of the combination K8. Daher wird gemäß Schritt g2a) K8 als aktiv, K3 als passiv eingestuft. Therefore, it is classified as passive K3 in step g2a) K8 as active.
  • Gemäß den obigen Kriterien (i) bis (iii) wird nun die Kombination K6 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt. According to the above criteria (i) to (iii) will be the combination K6 as a set combination, that is selected as the first comparison partner of the next comparison.
  • Als zweiter Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird gemäß Schritt gab) diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist. As a second comparison partner of the pair is new comparison was in accordance with step) chosen that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is assigned to above the running number of the dial combination, the lowest sequence number. Dies ist im vorliegenden Beispiel wiederum die Kombination K8. This is, in this example again, the combination K8. Die Kombinationen K6, K8 bilden daher das nächste Vergleichspaar. Therefore the combinations K6, K8 form the next comparison pair.
  • Die größte aller Laufnummern ist im vorliegenden Beispiel die Zahl B. Da die Kombination K6 diejenige als aktiv eingestufte Kombination ist, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist (denn die Kombination K7 wurde in obigem Schritt 6. als passiv eingestuft), ist die erste Phase nach dem folgenden Vergleich abgeschlossen: The largest of all the sequence numbers in the present example, the number B. Since the combination K6 that is as active classified combination whose serial number is the highest sequence number below the largest of all sequence numbers (because the combination K7 was sixth in the above step classified as passive) the first phase is completed by the following comparison:
  • 8. Vergleich K6 mit K8 8. Comparison with K6 K8
  • Dies ist gemäß Schritt h) der letzte Vergleich der ersten Phase, da die Kombination K6 diejenige als aktiv eingestufte Kombination ist, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist, da die Kombination K7 bereits als passiv eingestuft wurde. This is the final comparison of the first phase according to step h), since the combination K6 that is as active classified combination whose serial number is the highest sequence number below the largest of all running numbers, since the combination K7 has been classified as passive.
  • Diese beiden Kombinationen K6, K8 werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft, da eine erkannte 2D-Position, nämlich B1 (zusätzlich auch B3), Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations K6, K8 are in step g1) classified as mutually contradictory, since a detected 2D position, namely B1 (also B3), is also part of both combinations. Der Rückrechenwert der Kombination K6 sei größer als derjenige der Kombination K8. The back calculated value of the combination K6 is greater than that of the combination K8. Daher wird gemäß Schritt g2a) die Kombination K8 als aktiv und die bisher als aktiv eingestufte Kombination K6 nunmehr nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft. Therefore, the combination of step g2a) is now no longer considered to be active, rather than passive K8 as active and previously classified as active combination K6.
  • Nach der ersten Phase ist jede Kombination entweder als aktiv oder als passiv eingestuft. After the first phase, any combination is classified as either active or passive. Im vorliegenden Beispiel sind nach der ersten Phase die Kombinationen K1 bis K7 als passiv eingestuft. In the present example, the combinations K1 to K7 are classified as passive after the first phase. Alle nach der ersten Phase als aktiv eingestuften Kombinationen werden als gültig eingestuft. be considered valid as all classified as active after the first phase combinations. Die einzige nach der ersten Phase als aktiv und daher gemäß Schritt i) als gültig eingestufte Kombination ist im vorliegenden Beispiel K8. The only after the first phase as active and therefore in accordance with step i) as valid combination classified in the present example K8.
  • Zweite Phase second phase
  • Nach Ende der ersten Phase wird in einer zweiten Phase gemäß Schritt k) jede in der ersten Phase als passiv eingestufte Kombination, hier K1 bis K7, darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als gültig eingestuften Kombinationen enthalten ist. After the end of the first phase is in a second phase according to step k) each in the first phase as passive classified combination, here K1 to K7, checked to see if it contains a 2D position, which also contain in one of the classified as valid combinations is. In diesem Fall wird gemäß Schritt k1) die als passiv eingestufte Kombination als widersprüchlich zu einer der als gültig eingestuften Kombinationen eingestuft, andernfalls wird die Kombination gemäß Schritt k2) als zu den als gültig eingestuften Kombinationen nicht widersprüchlich sowie als nicht mehr passiv, sondern nunmehr als aktiv eingestuft. In this case), the classified as passive classified combination as contradictory to one of the classified as valid combinations according to step k1, otherwise the combination of step k2) than to the classified as valid combinations not contradictory as well as not passive, but now as is actively considered.
  • Daher sind nun nur solche Kombinationen als aktiv eingestuft, welche zu jeder der als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden (im vorliegenden Beispiel ist dies nur für die Kombination K1 der Fall). Therefore, only those combinations are now classified as active, which were classified as not contradictory to each of the substances classified as valid combinations (in this example, this is only for the combination K1 the case). Damit ist die zweite Phase abgeschlossen. Thus, the second phase is completed.
  • Dritte Phase third phase
  • Mit den als aktiv eingestuften Kombinationen und nur mit diesen wird gemäß Schritt 1) die Vorgehensweise der ersten Phase völlig entsprechend wiederholt, wobei nun die Anzahl der beteiligten Kombinationen erheblich verringert ist. With the classified as active combinations and only with these, the procedure of the first phase is repeated in accordance with completely in accordance with step 1) where the number of combinations involved is now considerably reduced. Man erhält mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination; This gives at least one further classified as valid combination; diese wurde bereits in Phase it has already been in phase 2 2 zu jeder der anderen als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft. classified as not contradictory to each other as valid classified combinations. Im vorliegenden Beispiel ist dies für die Kombination K1 der Fall. In our example this is the case for the combination K1.
  • Vierte Phase fourth phase
  • Falls in der dritten Phase keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, dh keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft werden, wird gemäß Schritt m) das Verfahren mit der fünften Phase fortgesetzt. If none of the remaining combinations is considered to be passive in the third phase, ie no more combinations are classified as mutually contradictory, the method continues with the fifth phase according to step m). Dies ist im vorliegenden Beispiel der Fall. This is the case in this example. Andernfalls wird das Verfahren gemäß Schritt n) fortgesetzt wie folgt: Otherwise, the process according to step n) is continued as follows:
  • Mit den so verbliebenen Kombinationen werden die Schritte der zweiten und der dritten Phase erneut ausgeführt, usw., bis die Bedingung erfüllt ist, dass in der dritten Phase keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, dh dass in der dritten Phase keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft werden, worauf das Verfahren mit der fünften Phase fortgesetzt wird. With the remaining combinations as the steps of the second and the third stage are executed again, and so on until the condition is met that in the third phase, none of the remaining combinations is considered to be passive, ie, that in the third phase, any combination more than are classified with each other contradictory, and the process continues with the fifth phase.
  • Fünfte Phase fifth stage
  • Diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden gemäß Schritt o) jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. that to each one, and are the same as valid classified combination those 2D positions are respectively associated with one another according to step o) and interprets each as belonging to one and the same marker.
  • Gemäß einer modifizierten Variante werden According to a modified variant
    • – vor dem Verfahrensschritt g) zusätzlich folgender Verfahrensschritt g') durchgeführt: g'): alle Kombinationen werden als aktiv eingestuft, - before the method step g) the following additional method step g ') is carried out: g'): all the combinations are classified as active,
    • – anstelle des Verfahrensschritts g2a) folgender Verfahrensschritt g2a') ausgeführt: g2a'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, wird diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der höhere Rückrechenwert zugeordnet ist, nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft, - instead of method step g2a) following method step g2a ') is carried out: g2a'): if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, that combination of the comparative pair which is assigned to the higher back-calculation value is not more than active but is classified as passive,
    • – anstelle des Verfahrensschritts g2b) folgender Verfahrensschritt g2b') ausgeführt: g2b'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, bleiben beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, - the following instead of method step g2b) step g2b ') is carried out: g2b'): if the two combinations of the comparative pair in step g1) have not been classified as contradictory to each other, both combinations of the comparative pair remain classified as active,
    • – und anstelle des Verfahrensschritts I) folgender Verfahrensschritt I') ausgeführt: I') nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) einschließlich des Schritts g') wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird. - and instead of method step I), the following process step I ') is carried out: I') with only those classified as active combinations of steps f) to i) including the step g ') are repeated so that at least determines a more valid classified combination becomes.
  • Auch diese Variante der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert: Gegeben seien wie im vorigen Beispiel drei Kameras This variant of the invention is explained below with an example are given as in the previous example three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , welche die Bewegung von insgesamt zwei Markern erfassen sollen. Which are intended to detect the movement of a total of two markers.
  • Erste Phase First phase
  • Die Schritte a) bis e) entsprechen den Schritten a) bis e) des vorigen Beispiels. The steps a) to e) correspond to the steps a) to e) of the previous example. Somit erhält man wiederum die 8 Kombinationen von Tabelle 1, zu denen jeweils eine Laufnummer und ein Rückrechenwert (RRW) gehören. Thus, one again obtains the 8 combinations of Table 1, to each of which a sequence number and a feedback calculation value (RRW) belong.
  • Nun wird wiederum gemäß Schritt f) die Kombination mit der kleinsten Laufnummer, nämlich K1, als erster Vergleichspartner die Kombination mit der nächsthöheren Laufnummer, nämlich K2, als zweiter Vergleichspartner gewählt. Now, the combination with the smallest sequence number, namely, K1, the first comparison partner combination with the next higher sequence number, namely K2, as a second comparison partner is again selected in accordance with step f).
  • Vor Ausführung des Verfahrensschritts g) werden gemäß Verfahrensschritt g') alle Kombinationen als aktiv eingestuft. Before execution of the process step g) all combinations are considered to be active in method step g ').
  • 1. Vergleich K1 mit K2 1. Comparison K1 with K2
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g) miteinander verglichen und gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are according to step g) compared and classified as inconsistent with each other according to step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K2 sei größer als derjenige der Kombination K1. The back calculated value of the combination K2 is greater than that of the combination K1. Daher bleibt K1 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K2 nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft wird. Therefore remains K1 classified as active, while not classified as active, rather than passive in step g2a ') K2. Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar aus K1 und K3 gebildet. Now according to step g3) a new comparison pair of K1 and K3 is formed.
  • 2. Vergleich K1 mit K3 2. Comparison with K1 K3
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are classified as mutually contradictory in step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K1 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K1 is greater than that of the combination K3. Daher bleibt K3 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K1 nicht mehr als aktiv, sondern nunmehr als passiv eingestuft wird. Therefore remains K3 classified as active, while not classified as active, but now as passive in step g2a ') K1. Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar aus K3 und K4 gebildet. Now according to step g3) a new comparison pair of K3 and K4 is formed.
  • 3. Vergleich K3 mit K4 3. Comparison with K3 K4
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1), welcher gemäß Schritt g4) mit dem neuen Vergleichspaar wiederum ausgeführt wird, als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations) is carried out with the new pair comparison again according to step g1), which according to step g4, classified as mutually contradictory. Der Rückrechenwert der Kombination K4 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K4 is greater than that of the combination K3. Daher bleibt K3 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K4 nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft wird. Therefore remains K3 classified as active, while not classified as active, rather than passive in step g2a ') K4. Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar aus K3 und K5 gebildet. Now according to step g3) a new comparison pair of K3 and K5 is formed.
  • 4. Vergleich K3 mit K5 4. Comparison with K3 K5
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are classified as mutually contradictory in step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K5 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K5 is greater than that of the combination K3. Daher bleibt K3 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K5 nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft wird. Therefore remains K3 classified as active, while not classified as active, rather than passive in step g2a ') K5. Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar aus K3 und K6 gebildet. Now according to step g3) a new comparison pair of K3 and K6 is formed.
  • 5. Vergleich K3 mit K6 5. Comparison with K3 K6
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, da keine erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist. These two combinations are not classified according to step g1) as mutually contradictory, since no recognized 2D position is in both combinations. Daher bleiben gemäß Schritt g2b') sowohl K3 als auch K6 beide weiterhin als aktiv eingestuft. Therefore remain both continue to be classified as active in step g2b ') both K3 and K6. Gemäß Kriterium (iii) und Schritt g3B bilden die Kombinationen K3, K7 das nächste Vergleichspaar: According to criterion (iii) and step G3b form the combinations K3, K7, the next pair comparison:
  • 6. Vergleich K3 mit K7 6. Comparison with K3 K7
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are classified as mutually contradictory in step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K7 sei größer als derjenige der Kombination K3. The back calculated value of the combination K7 is greater than that of the combination K3. Daher bleibt K3 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K7 nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft wird. Therefore remains K3 classified as active, while not classified as active, rather than passive in step g2a ') K7. Nun wird gemäß Schritt g3) ein neues Vergleichspaar aus K3 und K8 gebildet. Now according to step g3) a new comparison pair of K3 and K8 is formed.
  • 7. Vergleich K3 mit K8 7. Comparison with K3 K8
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are classified as mutually contradictory in step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K3 sei größer als derjenige der Kombination K8. The back calculated value of the combination K3 is larger than that of the combination K8. Daher bleibt K8 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K3 nicht mehr als aktiv, sondern nunmehr als passiv eingestuft wird. Therefore remains K8 classified as active, while not classified as active, but now as passive in step g2a ') K3.
  • Gemäß den Kriterien (i) bis (iii) wird nun die Kombination K6 als Wahlkombination, dh als erster Vergleichspartner des nächsten Vergleichs gewählt. According to the criteria (i) to (iii) the combination K6 is now as an optional combination, that is selected as the first comparison partner of the next comparison. Als zweiter Vergleichspartner wird gemäß Schritt gab) diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist. As a second comparison partner is was according to step) chosen that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is assigned to above the running number of the dial combination, the lowest sequence number. Dies ist die Kombination K8. This is the combination K8. Die Kombinationen K6, K8 bilden daher das nächste Vergleichspaar. Therefore the combinations K6, K8 form the next comparison pair.
  • B. Vergleich K6 mit K8 B. Comparison with K6 K8
  • Diese beiden Kombinationen werden gemäß Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft. These two combinations are classified as mutually contradictory in step g1). Der Rückrechenwert der Kombination K6 sei größer als derjenige der Kombination K8. The back calculated value of the combination K6 is greater than that of the combination K8. Daher bleibt K8 als aktiv eingestuft, während gemäß Schritt g2a') K6 nicht mehr als aktiv, sondern nunmehr als passiv eingestuft wird. Therefore K8 remains classified as active, while not classified as active, but now as passive in step g2a ') K6.
  • Die einzige nach der ersten Phase als aktiv und daher gemäß Schritt i) als gültig eingestufte Kombination ist im vorliegenden Beispiel K8. The only after the first phase as active and therefore in accordance with step i) as valid combination classified in the present example K8.
  • Zweite Phase second phase
  • Diese entspricht der zweiten Phase im vorigen Beispiel. This corresponds to the second phase in the previous example.
  • Dritte Phase third phase
  • Gemäß Schritt I') wird nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen die Schritte f) bis i) einschließlich des Schritts g') wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird. According to step I) ') repeating steps f) to i) including the step g is only with the classified as active combinations' repeated, so that at least one further classified as valid combination is detected.
  • Vierte und fünfte Phase Fourth and fifth phase
  • Diese entsprechen der vierten und fünften Phase im vorigen Beispiel. These correspond to the fourth and fifth phase in the previous example.
  • Gemäß einer anderen Variante der Erfindung umfaßt der Verfahrensschritt v) folgende Verfahrensphasen: According to another variant of the invention, the step v) comprises the following method stages:
    A) Erste Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: A) First phase comprising the following individual process steps:
    • a) aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, a) from each 2D image just any selected or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations is formed,
    • b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, b) for this combination, a bundle adjustment is performed,
    • c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value,
    • d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, d) steps a) to c) are performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value,
    • e) jeder Kombination wird in ein-eindeutiger Weise eine Laufnummer zugeordnet, so dass die Kombinationen sich nach aufsteigender Reihenfolge der Laufnummern ordnen lassen, e) any combination is assigned a sequence number in a uniquely-, so that the combinations can be sorted according to ascending order of the sequence numbers,
    • f) als erster Vergleichspartner wird die Kombination mit der kleinsten Laufnummer, als zweiter Vergleichspartner die Kombination mit der nächsthöheren Laufnummer gewählt, wobei der erste und der zweite Vergleichspartner ein Vergleichspaar bilden, f) first comparison partner is the combination with the smallest sequence number is selected as a second comparison partner combination with the next higher sequence number, wherein forming the first and second comparison partner pair, a comparison,
    • g) die beiden Kombinationen des Vergleichspaares werden in folgender Weise miteinander verglichen: g1) der erste und der zweite Vergleichspartner werden dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen des Vergleichspaares ist, andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, g2) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, werden beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft und das Verfahren mit dem Schritt g5) fortgesetzt, g3) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden der erste und der zweite Vergleichspartner des Vergleichspaares bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen verglichen, wobei das Verfahren mit dem Schritt g4) fortgesetzt wird, falls der erste und der zweit g) the two combinations of the comparative pair are compared in the following manner with each other: g1) of the first and second comparison partner are then classified as mutually contradictory, when at least one detected on one of the 2D images 2D position forms part of both combinations of the comparative pair, otherwise not contradictory classified as one another, g2) if the two combinations of the comparative pair in step g1) were not considered inconsistent as each other, both combinations of the comparative pair are classified as active, and the method proceeds to step g5) continued g3) if the two combinations of Comparison pair) were classified as mutually contradictory in step g1 are the first and second comparison partner of Comparative pair compared with respect to the number of detected 2D locations contained in them, said method comprising the step g4) is continued, if the first and the second e Vergleichspartner gleich viele erkannte 2D-Positionen enthalten, und folgende Schritte g3a) bis g3c) ausgeführt werden, falls der erste und der zweite Vergleichspartner unterschiedlich viele erkannte 2D-Positionen enthalten: g3a) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als passiv eingestuft, g3b) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die größere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als aktiv eingestuft, g3c) das Verfahren wird mit dem Schritt g5) fortgesetzt, g4) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als aktiv, die andere Kombination des Vergleichspaares als passiv eingestuft, g5) es wird ein neues Vergleichspaar gebildet wie folgt: g5a) als erster Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige Kombination, Wahlkombination, gewählt, welche folgende Kriterien erfüllt: (i) die Wahlkombination ist als akt e comparison partner same number of recognized contain 2D positions, and the steps of G3a) are performed to G3C) if the first and second comparison partner contain various recognized 2D locations: G3a) that combination of Comparative pair having the smaller number of detected 2D includes positions, is classified as passive, G3b) that combination of the comparative pair containing the larger number of detected 2D positions is classified as active, G3C), the process proceeds to step g5), g4) that combination of Comparative pair which is assigned to the lower back-calculation value, the other combination of the comparative pair is to be active, classified as passive, g5) is formed a new comparison pair as follows: G5A) as the first comparison partner of the new comparison pair is that combination, selection combination selected, which contains the following criteria are met: (i) the choice of combination is as act iv eingestuft, (ii) die Wahlkombination wurde noch nicht mit allen denjenigen Kombinationen verglichen, die sowohl als aktiv eingestuft sind als auch eine Laufnummer aufweisen, welche höher ist als die Laufnummer der Wahlkombination, (iii) die Wahlkombination weist die niedrigste Laufnummer aller Kombinationen auf, welche obige Kriterien (i) und (ii) erfüllen, g5b) als zweiter Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist, classified iv, (ii) the choice of combination has not yet been compared with all those combinations, which are classified both as active as well as a sequence number have, which is higher than the sequence number of the dial combination, (iii) the choice of combination has the lowest sequence number of all combinations on that the above criteria (i) and (ii) satisfy G5B) as a second comparison partner of the new comparison pair is selected that of the non-classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations, which is assigned to above the running number of the dial combination, the lowest sequence number,
    • h1) der Schritt g wird erneut ausgeführt, wobei das im Schritt g5) gebildete neue Vergleichspaar an die Stelle des im Schritt f) gebildeten Vergleichspaares tritt, h1), the step g is executed again, wherein the new comparison pair formed in step g5) takes the place of the comparative pair formed in step f),
    • h2) der Schritt g) wird so oft ausgeführt, bis der Schritt g) mit derjenigen als aktiv eingestuften Kombination als erstem Vergleichspartner durchgeführt wurde, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist, h2) of said step g) is carried out repeatedly until the step) was performed with that as active combination classified as the first comparison partner g, whose sequence number is the highest sequence number below the largest of all running numbers,
    • i) die nach Abschluß des Schrittes h2) als aktiv eingestuften Kombinationen werden als gültig eingestuft, i) after completion of said step h2) are used as active classified combinations classified as valid,
  • B) Zweite Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: B) Second phase comprising the following individual process steps:
    • k) jede der als passiv eingestuften Kombinationen wird darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als gültig eingestuften Kombinationen enthalten ist, k1) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies der Fall ist, werden als widersprüchlich zu einer der als gültig eingestuften Kombinationen eingestuft, k2) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies nicht der Fall ist, werden als zu den als gültig eingestuften Kombinationen nicht widersprüchlich sowie als nicht mehr passiv, sondern als aktiv eingestuft, so dass nach dem Schritt k) nur solche Kombinationen als aktiv eingestuft sind, welche als zu jeder der als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, k) each of the classified as passive combinations is checked to see whether it contains a 2D position, which is also included in one of the classified as valid combinations, k1) such as passive classified combinations for which this is the case, as contradictory classified into one of the classified as valid combinations, k2) such as passive classified combinations for which this is not the case, are classified as to the classified as valid combinations not contradictory as well as not passive, but to be active, so that after step k) only such combinations are considered to be active, which the information is considered valid combinations have been classified as not contradictory as to everyone
  • C) Dritte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: C) Third stage, comprising the following individual steps:
    • l) nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird l) with only those classified as active combinations of the steps f) to i) are repeated, so that at least one further classified as valid combination is determined
  • D) Vierte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: D) Fourth phase, comprising the following individual steps:
    • m) Falls im Schritt l) keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft werden und somit keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt o) fortgesetzt, m) If in step l) is classified no more combinations as mutually contradictory, and thus none of the remaining combinations is considered to be passive, the method is continued with method step o),
    • n) andernfalls werden die zweite und die dritte Phase für die im Verfahrensschritt I) als passiv eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt. n) otherwise, the second and the third phase for the re-executed in step I) as passive classified combinations.
  • E) Fünfte Phase: E) Fifth phase:
    • o) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. o) to which in each case one and the same part as valid classified combination those 2D positions, are interpreted in each case assigned to one another and are each as belonging to one and the same marker.
  • Gemäß einer gegenüber der letztgenannten Variante modifizierten Variante werden According to a variant with respect to the last-mentioned modified variant
    • – vor dem Verfahrensschritt g) zusätzlich folgender Verfahrensschritt g') durchgeführt: g'): alle Kombinationen werden als aktiv eingestuft, - before the method step g) the following additional method step g ') is carried out: g'): all the combinations are classified as active,
    • – anstelle des Verfahrensschritts g2) folgender Verfahrensschritt g2') ausgeführt: g2'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, bleiben beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, und das Verfahren wird mit dem Schritt g5) fortgesetzt, - instead of method step g2) following method step g2 ') is carried out: g2'): if the two combinations of the comparative pair in step g1) were not considered inconsistent as each other, both combinations of the comparative pair remain classified as active, and the process comprising the step continued g5)
    • – anstelle des Verfahrensschritts g3) folgender Verfahrensschritt g3') ausgeführt: g3'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden der erste und der zweite Vergleichspartner des Vergleichspaares bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen verglichen, wobei das Verfahren mit dem Schritt g4) fortgesetzt wird, falls der erste und der zweite Vergleichspartner gleich viele erkannte 2D-Positionen enthalten, und folgende Schritte g3a) bis g3c) ausgeführt werden, falls der erste und der zweite Vergleichspartner unterschiedlich viele erkannte 2D-Positionen enthalten: g3a') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als passiv eingestuft, g3b') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die größere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, bleibt als aktiv eingestuft, g3c') das Verfahren wird mit dem - instead of method step g3) the following step g3 ') is carried out: g3'): if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, the first and the second comparison partner of Comparative pair with respect to the number of detected contained in them, compared 2D locations, said method comprising the step g4) is continued if the first and second comparison partner same number of recognized 2D locations comprise the following steps and G3a) are performed to G3C) if the first and second comparison partner different many recognized 2D locations comprise: G3a ') that combination of the comparative pair containing the smaller number of detected 2D positions is classified as passive, G3b') that combination of the comparative pair containing the larger number of detected 2D locations, remains classified as active, G3C '), the method is the Schritt g5) fortgesetzt, continued step g5)
    • – anstelle des Verfahrensschritts g4) folgender Verfahrensschritt g4') ausgeführt: g4') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, bleibt als aktiv, die andere Kombination des Vergleichspaares wird als passiv eingestuft, - 'run): g4' instead of method step g4), the following process step g4) that combination of Comparative pair which is assigned to the lower back-calculation value remains to be active, the other combination of the comparative pair is classified as passive,
    • – und anstelle des Verfahrensschritts I) folgender Verfahrensschritt I') ausgeführt: I') nur mit den so ermittelten übrig bleibenden Kombinationen werden die Schritte f) bis i) einschließlich des Schritts g') wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird. - and instead of method step I), the following process step I ') is carried out: I') with the thus calculated remaining combinations are repeated steps f) to i) including the step g '), so that at least one more valid classified combination is determined.
  • Gemäß einer Verfeinerung der letztgenannten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nach Durchführung des Verfahrensschrittes d) bzw. nach Durchführung des Verfahrensschrittes a4) solche Kombinationen, deren Rückrechenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, ausgesondert und somit den weiteren Verfahrensschritten nicht unterzogen. According to a refinement of the last-mentioned variants of the method according to the invention after carrying out method step d), or after carrying out process step a4) such combinations, the back-calculation value exceeds a predetermined threshold value, are discarded and thus not subjected to the further process steps. Kombinationen, deren Rückrechenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, werden gemäß dieser Variante sofort verworfen; Combinations, whose back-calculation value exceeds a predetermined threshold value are discarded according to this variant once; die nachfolgenden Verfahrensschritte werden somit nur auf solche Kombinationen angewandt, deren Rückrechenwert nicht über dem Schwellenwert liegt. the steps are therefore applied only to those combinations whose back calculated value is not above the threshold. Auf diese Weise werden vorteilhafterweise unplausible Kombination von vornherein ausgesondert, wodurch die Zahl der Rechenoperationen deutlich vermindert und daher eine Datenverarbeitung in Echtzeit erleichtert wird. In this way, advantageously implausible combination from the outset be discarded, thereby reducing the number of arithmetic operations significantly reduced and, therefore, a data processing in real time is facilitated.
  • Ein Rückrechenwert, abgekürzt RRW, ist selbstverständlich nur für solche Kombinationen berechenbar, welche mindestens zwei erkannte 2D-Positionen enthalten; A back-calculation value, abbreviated RRW, is of course calculated only for those combinations which contain at least two identified 2D positions; diese Bedingung ist in der Praxis praktisch immer erfüllt. this condition is always fulfilled in practice in practice.
  • Mit dem Ausdruck "aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt" ist jeweils gemeint, daß gemäß jeweils einer Untervariante genau eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt wird und gemäß jeweils einer anderen Untervariante höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt wird. By the term "from each 2D image is just an arbitrary or at most selected any of the recognized on this 2D image 2D positions" are each meant that according to each of a sub-variant exactly any of the recognized on this 2D image 2D positions is selected, and at most any of the recognized on this 2D image 2D positions is selected according to a respective other sub-variant.
  • Die einzelnen Verfahrensschritte der oben erläuterten Varianten der Erfindung müssen nicht zwingend in der obigen Reihenfolge ausgeführt werden; The individual process steps of the above-mentioned variants of the invention need not be performed necessarily in the above order; vielmehr sind gemäß äquivalenter, nicht gesondert erläuterter Varianten andere Reihenfolgen möglich, ohne dass sich hierdurch etwas an dem erhaltenen Ergebnis ändert. but other orders are possible as equivalent, not separately Illustrated variants without that thus something changes on the obtained result.
  • Selbstverständlich können Varianten des erfindungsgemäßen Systems so eingerichtet sein, dass diese die beschriebenen Verfahrensvarianten automatisch bzw. selbsttätig auszuführen imstande sind. Of course, variants of the inventive system can be arranged so that they are to carry out the process variants described automatically or automatically capable.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung, in welcher zeigen: Brief description of the drawing, in which show:
  • 1a 1a eine schematische Ansicht von drei Markern, welche gemäß einer Variante der Erfindung zu einem Erfassungszeitpunkt T0 von drei Kameras simultan abgebildet werden, a schematic view of three markers which are imaged simultaneously according to a variant of the invention, to a detection time point T0 by three cameras,
  • 1 1 - 3 3 je ein zweidimensionales Bild, welche von den Kameras von a two-dimensional image depending on which of the cameras of 1 1 a zum Erfassungszeitpunkt T0 geliefert werden, a is supplied to the detection time T0,
  • 4 4 - 6 6 je ein zweidimensionales Bild, welche von den Kameras von a two-dimensional image depending on which of the cameras of 1 1 a zu einem Erfassungszeitpunkt T1 geliefert werden, a is supplied to a detection timing T1,
  • 7 7 - 10 10 je ein zweidimensionales Bild, welche zwei Bildergruppen bilden und von den Kameras von a two-dimensional image depending on which form two groups of images and the cameras of 1 1 a zu einem Erfassungszeitpunkt T2 geliefert werden, a is supplied to a detection timing T2,
  • 11 11 eine schematische Ansicht der drei Marker von a schematic view of the three markers from 1 1 , welche gemäß einer weiteren Variante der Erfindung von vier Kameras, welche zwei Kameragruppen bilden, zu einem Erfassungszeitpunkt T2 simultan abgebildet werden, und Which are imaged simultaneously according to a further variant of the invention of four cameras, which form two groups of cameras at a detection timing T2, and
  • 12 12 - 16 16 Flußdiagramme zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Wortlaut der Flußdiagramme in die Beschreibung als einbezogen gilt. Are flow charts for illustrating the inventive method, wherein the text of the flow chart is deemed to be included in the description.
  • Im folgenden wird eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von Beispielen erläutert. A preferred variant of the method is explained with examples. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Erfassung der räumlichen Lage einer Anzahl von M Markern, wobei M ≥ 1 gilt und die Marker sich in einem vorgegebenen Volumen aufhalten und darin eine bestimmte räumliche Konfiguration einnehmen, durch eine Anzahl von K Kameras, wobei K ≥ 2 gilt und die Kameras voneinander beabstandet sind. The inventive method is used to detect the spatial position of a number of M markers, wherein M applies ≥ 1 and the marker to reside in a given volume and therein adopt a specific spatial configuration by a number of K cameras, where, K ≥ 2, and the cameras are spaced apart. Die optischen Achsen der Kameras The optical axes of the cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 liegen vorzugsweise nicht in einer Ebene. are preferably not in a plane.
  • Die Marker sind an einem in den Figuren nicht gezeigten Objekt, insbesondere einer Versuchsperson, angeordnet. The markers are arranged on a not shown in the figures object, in particular a subject. Sie können jeweils zB als Kugeln von einigen Zentimetern Durchmesser ausgebildet sein. They may each be, for example, designed as balls of a few centimeters in diameter. Bei einer Bewegung des Objekts werden die Marker mitbewegt. During a movement of the object, the labels are moved. Die Bewegung des Objekts kann erfaßt werden, indem das erfindungsgemäße Verfahren zu verschiedenen Erfassungszeitpunkten wiederholt wird. The movement of the object can be detected by the inventive method is repeated at various detection points in time. Bei hinreichender zeitlicher Dichte der Erfassungszeitpunkte kann auf diese Weise die Bewegung der Marker filmähnlich erfaßt werden. With sufficient time density of the acquisition times the movement of the marker can be detected similarly film in this manner.
  • Da das Objekt nicht notwendigerweise starr sein muß, können die Marker A,B,C sich nicht nur in starrer Formation bewegen, sondern auch Relativbewegungen zueinander ausführen, dh ihre räumliche Konfiguration ändern. Since the object need not necessarily be rigid, the markers A, B, C can move not only in the formation of rigid, but each also perform relative movements, that change their spatial configuration.
  • Die Figuren dienen zur Erläuterung verschiedener Varianten der Erfindung und beziehen sich aus Gründen der Verständlichkeit jeweils auf die Verwendung von nur drei Markern A,B,C und drei Kameras The figures serve to illustrate various variants of the invention and are meant for reasons of clarity in each case on the use of only three markers A, B, C, and three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 . , Die Wahl M = 3 und K = 3 dient lediglich als Beispiel zur Veranschaulichung der Erfindung; The choice of M = 3 and K = 3 is only an example to illustrate the invention; die Zahlen M, K können beliebig gewählt werden, wobei lediglich die Einschränkungen M ≥ 1 und K ≥ 2 gelten; the numbers M, K can be chosen as desired, with only the limitations M ≥ 1 and K ≥ 2 apply; in der Praxis wird die Anzahl der verwendeten Kameras und Marker in der Regel jeweils erheblich größer als drei sein. in practice, the number of cameras used and marker usually will each be considerably greater than three.
  • 1a 1a zeigt eine schematische Ansicht von drei Markern A,B,C, welche gemäß einer Variante der Erfindung von drei Kameras shows a schematic view of three markers A, B, C, which according to a variant of the invention by three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 simultan abgebildet werden, dh M = 3 und K = 3. Die drei Kameras are imaged simultaneously, that is M = 3 and K = 3. The three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 von from 1a 1a sind Digitalkameras, welche mittels Leitungen are digital cameras, which by means of lines 5 5 , . 6 6 , . 7 7 an eine gemeinsame EDV-Einrichtung to a common data processing device 9 9 angeschlossen sind. are connected.
  • Die Marker A,B,C werden zu einem bestimmten Zeitpunkt, dem gewählten Erfassungszeitpunkt To, jeweils simultan mit den drei Kameras The markers A, B, C will be at a particular time, the selected detection timing To, respectively simultaneously with the three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 aufgenommen ( added ( 1a 1a ). ). Zu diesem Zeitpunkt nehmen die drei Marker A,B,C eine bestimmte räumliche Konfiguration ein, welche zunächst unbekannt ist und bestimmt werden soll. At this time, the three markers A, B, C assume a certain spatial configuration, which is initially unknown and to be determined.
  • Die drei Kameras The three cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 wurden vor dem Erfassungszeitpunkt T0 alle gegenüber einem Bezugs-Koordinatensystem BKS zB mit Hilfe einer Kalibriertafel eingemessen, so dass die Lage und Orientierung jeder Kamera im Bezugs-Koordinatensystem BKS bekannt ist. have all been calibrated before the detection time point T0 with respect to a reference coordinate system BCS eg using a calibration board, so that the position and orientation of each camera is known in the reference coordinate system UCS. Dieser Einmeß-Vorgang wird auch "Ortskalibrierung" genannt. This measuring-operation is also called "location calibration". Das Bezugs-Koordinatensystem BKS kann mit dem Koordinatensystem einer der Kameras zusammenfallen. The reference coordinate system BCS may coincide with the coordinate system of one of the cameras.
  • Die erste Kamera The first camera 1 1 erzeugt zum Erfassungszeitpunkt T0 ein erstes zweidimensionales Bild B1 ( generates the detection time T0, a first two-dimensional image B1 ( 1 1 ). ). Ebenso erzeugt die zweite Kamera Similarly, the second camera produces 2 2 zum Erfassungszeitpunkt T0 ein zweites zweidimensionales Bild B2 ( the detection time T0, a second two-dimensional image B2 ( 2 2 ) und die dritte Kamera ein drittes zweidimensionales Bild B3 ( ) And the third camera, a third two-dimensional image B3 ( 3 3 ). ). Auf diese Weise werden drei zweidimensionale Bilder B1,B2,B3 gewonnen. Thus, three-dimensional images B1, B2, B3 are obtained.
  • Die so gewonnen drei zweidimensionalen Bilder B1,B2,B3, im folgenden als 2D-Bilder bezeichnet, werden in digitaler Form die EDV-Einrichtung The thus obtained three-dimensional images B1, B2, B3, hereinafter referred to as 2D images are in digital form, the data processing device 9 9 eingelesen. read. Auf jedem der so gewonnenen 2D-Bilder sind höchstens drei Marker abgebildet, da im vorliegenden Beispiel nur drei Marker A,B,C vorhanden sind; On each of the thus obtained 2-D images than three markers are displayed, as in the present example only three markers A, B, C are available; bei Verdeckung eines oder mehrerer Marker durch die Versuchsperson ist die Anzahl der abgebildeten Marker entsprechend geringer. with occlusion of one or more markers through the subject the number of markers imaged is correspondingly lower. Im folgenden wird vorausgesetzt, dass zum Erfassungszeitpunkt T0 keine Bedeckung von Markern durch das Objekt oder einen anderen Marker vorliegt, so dass auf den 2D-Bildern B1, B2, B3 je drei Marker abgebildet sind ( In the following, it is assumed that the detection time T0 no covering of markers through the object or another marker is present, so that (on the 2D images B1, B2, B3 are shown three markers 1 1 bis to 3 3 ). ).
  • Jedes der eingelesenen 2D-Bilder B1,B2,B3 wird durch die EDV-Einrichtung Each of the read 2D images B1, B2, B3 by the EDP device 9 9 einer Marker-Erkennungsprozedur unterzogen, durch welche die EDV-Einrichtung a marker detection procedure undergone by which the data processing device 9 9 in der Lage ist, auf den Bildern B1,B2,B3 abgebildete Marker zu erkennen und ihre dortige 2D-Position zu ermitteln bzw. zu vermessen. is able, in the pictures B1, B2, B3 to identify markers mapped and to determine their local 2D position or to measure.
  • Auf jedem 2D-Bild wird die 2D-Position jedes von der EDV-Einrichtung On each 2D image, the 2D position of each of the data processing device 9 9 erkannten Markers gemessen, dh, jeder so erkannten 2D-Position wird eine x- und eine y-Koordinate zugewiesen, welche jeweils auf das Koordinatensystem derjenigen Kamera bezogen sind, die das entsprechende 2D-Bild aufgenommen hat. detected marker measured, that is, each thus detected 2D position is assigned to an x ​​and y coordinate which are calculated based on the coordinate system of the camera that has recorded the corresponding 2D image. Diese Koordinaten müssen nicht notwendigerweise kartesische Koordinaten sein. These coordinates are not necessarily Cartesian coordinates.
  • Es sei angenommen, dass mit Hilfe der Erkennungsprozedur alle auf den 2D-Bildern B1,B2,B3 abgebildeten Marker erkannt werden; It is assumed that all mapped onto the 2D images B1, B2, B3 markers are detected using the detection procedure; dies läßt sich in der Praxis zB durch Wahl hinreichend großer Marker und eines sich von den Markern hinreichend abhebenden Hintergrundes in der Regel immer erreichen. this can always be achieved by selecting a sufficiently large markers and one is sufficiently contrasting by markers background usually in practice, for example. Somit gehören zu jedem 2D-Bild B1,B2,B3 je drei erkannte 2D-Positionen, was eine Gesamtzahl von 9 erkannten 2D-Positionen, nämlich den 2D-Positionen P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3 und R3 bedeutet. Thus, associated with each 2D image B1, B2, B3 three recognized 2D locations, giving a total of 9 detected 2D positions, namely, the 2D positions P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3 and R3 means.
  • Auf dem 2D-Bild B1 ( (On the 2D image B1 1 1 ) befinden sich die Marker A,B,C an den durch die Erkennungsprozedur erkannten 2D-Positionen P1,Q1,R1. ) Are the markers A, B, C of the detected by the detection procedure 2D positions P1, Q1, R1. Auf dem Bild B2 ( (In the picture B2 2 2 ) befinden sich die Marker A,B,C an den 2D-Positionen P2,Q2,R2, auf dem Bild B3 ( ) Are the markers A, B, C to the 2D positions P2, Q2, R2, (in the picture B3 3 3 ) an den Positionen P3,Q3,R3. ) At positions P3, Q3, R3.
  • Da die Marker A,B,C jedoch für die Kameras Since the markers A, B, C but for the cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 nicht individuell unterscheidbar sind und die 2D-Bilder B1,B2,B3 keine dreidimensionale Information enthalten, gibt keines der 2D-Bilder B1,B2,B3 allein Aufschluß darüber, welche der 2D-Positionen P1,Q1,R1 bzw. P2,Q2,R2 bzw. P3,Q3,R3 welchem der Marker A,B,C entspricht. are not individually distinguishable and the 2D images B1, B2, B3 do not contain three-dimensional information is none of the 2D images B1, B2, B3 alone information as to which of the 2D positions P1, Q1, R1 or P2, Q2, R2 and P3, Q3, R3 which the markers A, B, C corresponds.
  • Ferner kann zunächst aus den 2D-Bildern B1,B2,B3 auch keine Zuordnung einer Position auf einem der Bilder zu irgend einer 2D-Position auf einem der anderen 2D-Bilder entnommen werden. Further, first of all the 2D images B1, B2, B3, no assignment of a position on one of the images at any 2D position on one of the other 2D images are taken. Dh, aus den Bildern B1,B2,B3 geht die relative Zuordnung der Positionen P1...R3 untereinander nicht unmittelbar hervor; That is, from the images B1, B2, B3, the relative allocation of the positions P1 ... R3 is not mutually immediately apparent; es kann zB anhand der Bilder B1,B2,B3 nicht unmittelbar entschieden werden, an welcher der Positionen P2,Q2,R2 auf Bild B2 bzw. P3,Q3,R3 auf Bild 3 derjenige Marker erscheint, welcher auf dem Bild B1 an der Position P1 erscheint, usw. it may, for example, with reference to the pictures B1, B2, B3 are not immediately decided to which of the positions P2, Q2, R2 image B2 and P3, Q3, R3 to Figure 3 one marker appears that on the image B1 at the position P1 appears, etc.
  • Eine derartige Zuordnung wird erfindungsgemäß vorgenommen, indem für jedes 2D-Bild B1,B2,B3 genau eine der drei zu diesem 2D-Bild gehörenden erkannten Positionen P1,Q1,R1 bzw. P2,Q2,R2 bzw. P3,Q3,R3 ausgewählt und somit eine Kombination von drei erkannten 2D-Positionen gebildet wird. Such mapping is according to the invention carried out by selecting for each 2D image B1, B2, B3 exactly one of three of this 2D image belonging detected positions P1, Q1, R1 or P2, Q2, R2 and P3, Q3, R3 and thus a combination of three detected 2D locations is formed. Beispielsweise kann angenommen werden, dass ein bestimmter Marker A,B oder C auf dem Bild B1 an der Position R1, auf dem Bild B2 an der Position P2 und auf dem Bild B3 an der Position P3 abgebildet ist, was der Kombination R1,P2,P3 von erkannten Positionen für diesen Marker entspricht. For example, it can be assumed that a certain marker A, B or C is imaged on the image B1 at the position of R1 on the image B2 at the position P2 and in the picture B3 at the position P3, what the combination R1, P2, P3 of detected positions for this marker corresponds. Aus dem Bild B1 wurde also genau eine der dort erkannten Positionen, nämlich im vorliegenden Beispiel die Position R1, ausgewählt; From the image B1 thus has exactly one of the detected there positions, namely in the present example, the position R1, is selected; ebenso wurde aus dem Bild B2 die dort erkannte Position P2 und aus dem Bild B3 die dort erkannte Position P3 ausgewählt, so dass durch diese Auswahl eine Kombination R1,P2,P3 gebildet wurde. It was also recognized from the image B2 which there P2 position and is selected from the picture B3, the position P3 recognized there, so that this selection a combination of R1, P2, P3 has been formed.
  • Falls diese Kombination R1,P2,P3 im weiteren Verfahren als gültig eingestuft wird, so werden die Position R1 im Bild B1, die Position P2 im Bild B2 und die Position P3 im Bild B3 alle als ein- und demselben Marker zugehörig interpretiert und daher einander zugeordnet. If this combination R1, P2, P3 is classified as valid in another method, the position of R1 in the image B1, the position P2 in the picture B2 and the position is interpreted as all inbound and associated with the same marker in the picture B3 P3 and therefore each assigned. Die Entscheidung darüber, ob eine Kombination als gültig eingestuft wird oder nicht, ist Gegenstand weiterer Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche im folgenden erläutert werden. The decision as to whether a combination is considered to be valid or not, is subject to further steps of the method according to the invention, which are explained in the following.
  • Unter Annahme anderer Zuordnungen können andere Kombinationen gebildet werden. Assuming other assignments, other combinations can be formed. Insgesamt ist auf diese Weise die Bildung von M K Kombinationen möglich. Overall, the formation of M K combinations is possible in this way. Mit M = 3 und K = 3 ergibt sich im vorliegenden Beispiel eine Zahl von 27 verschiedenen Kombinationen, welche in Tabelle 2 aufgelistet sind: Tabelle 2 Table 2: with M = 3 and K = 3 is a number of 27 different combinations, which are listed in Table 2 is obtained in the present example
    Figure 00460001
  • Die Reihenfolge, in welcher die Kombinationen erstellt und gespeichert werden, ist beliebig; The order in which the combinations are created and saved, is arbitrary; die Nummerierung 1-27 in Tabelle 2 ist daher willkürlich. numbering 1-27 in Table 2 is therefore arbitrary. Für jede dieser Kombinationen wird mit Hilfe der EDV-Einrichtung For each of these combinations is calculated using the data processing device 9 9 ein Bündelausgleich durchgeführt. a bundle adjustment performed. Hieraus wird ein jeweils ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass jeder der 27 Kombinationen ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird. From this, a back-calculation in each case a value is calculated and stored so that each of the 27 combinations is assigned a specific back-calculation value.
  • Ein Rückrechenwert, abgekürzt RRW, ist selbstverständlich nur für solche Kombinationen berechenbar, welche mindestens zwei erkannte 2D-Positionen enthalten; A back-calculation value, abbreviated RRW, is of course calculated only for those combinations which contain at least two identified 2D positions; diese Bedingung ist in der Praxis praktisch immer erfüllt. this condition is always fulfilled in practice in practice.
  • Solche Kombinationen, deren Rückrechenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, werden gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sofort verworfen; Such combinations, the back-calculation value exceeds a predetermined threshold value are rejected according to a preferred variant of the process according to the invention; die nachfolgenden Verfahrensschritte werden somit nur auf solche Kombinationen angewandt, deren Rückrechenwert nicht über dem Schwellenwert liegt. the steps are therefore applied only to those combinations whose back calculated value is not above the threshold. Auf diese Weise werden unplausible Kombination ausgesondert, wodurch Rechenzeit eingespart und daher eine Datenverarbeitung in Echtzeit erleichtert wird. In this way implausible combination are discarded, thereby saving computation time and therefore a data processing in real time is facilitated.
  • Die verbleibenden Kombinationen werden beliebig zu Paaren gruppiert. The remaining combinations are arbitrarily grouped into pairs. ZB kann im obigen Beispiel aus den beiden Kombinationen P1,P2,P3 und Q1,Q2,Q3 ein erstes Paar, aus den beiden Kombinationen R1,P2,P3 und R1,P2,Q3 ein zweites Paar gebildet werden, usw. Die Paarbildung kann zufällig oder systematisch erfolgen. in the example above example, from the two combinations P1, P2, P3 and Q1, Q2, Q3, a first pair of the two combinations R1, P2, P3 and R1, P2, Q3 a second pair are formed, etc. The pair formation can are random or systematic. Insbesondere kann ein- und dieselbe Kombination Mitglied in verschiedenen Paaren zugleich sein, so dass es für die Paarbildung keine störende Rolle spielt, wenn eine ungerade Zahl von Kombinationen vorliegt. In particular, one and the same combination to be a member of different pairs at the same time so that it does not disturbing role for the pairing when an odd number of combinations available. Gemäß einer weiteren Variante ist ein- und dieselbe Kombination erstes Mitglied in sämtlichen Paaren zugleich, während alle übrigen Kombinationen jeweils das zweite Mitglied eines Paares sind. According to a further variant, one and the same combination is the first member in all pairs at the same time, while all the other combinations is the second member of a pair in each case.
  • Die beiden Kombinationen jedes Paares werden in einem weiteren Verfahrensschritt miteinander verglichen, wobei die beiden Kombinationen eines Paares dann als zueinander widersprüchlich eingestuft werden, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder B1,B2,B3 erkannte Position Bestandteil beider Kombinationen desselben Paares ist, da ein- und derselbe Marker auf ein- und demselben 2D-Bild nicht an zwei verschiedenen Positionen zugleich abgebildet sein kann. The two combinations of each pair are compared in a further process step to each other, the two combinations of a pair are classified as mutually contradictory, if at least one position on one of the 2D images B1, B2, B3 recognized is part of both combinations of the same pair, as one and the same marker on the same 2D image can not be displayed at two different positions at the same time on and off. Andernfalls, dh falls keine erkannte Position Bestandteil beider Kombinationen desselben Paares ist, werden die beiden Kombinationen des Paares als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft. Otherwise, ie, if no detected position is part of both combinations of the same pair, the two combinations of the pair are not classified as contradictory to each other.
  • Im vorliegenden Beispiel werden also gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die beiden Kombinationen des zweiten Paares, nämlich R1,P2,P3 und R1,P2,Q3, als zueinander widersprüchlich eingestuft, da nämlich die 2D-Position R1 Bestandteil beider Kombinationen des Paares R1,P2,P3 und R1,P2,Q3 ist: es ist logisch ausgeschlossen und daher widersprüchlich, dass ein- und derselbe Marker auf dem Bild B3 sowohl an der Position P3 als auch an der Position Q3 abgebildet ist. In the present example, therefore, according to the inventive method, the two combinations of the second pair, namely R1, P2, P3 and R1, P2, Q3, classified as mutually contradictory, because that is the 2D position R1 component of both combinations of the pair R1, P2, P3 and R1, P2, Q3 is: it is logically impossible and, therefore, contradictory, that one and the same marker is imaged on the image B3 both at the position P3 as well as at the position Q3. Daher können die beiden Kombinationen R1,P2,P3 und R1,P2,Q3 nicht beide zugleich gültig sein. Therefore, the two combinations of R1, P2, P3 and R1, P2 Q3 can not both simultaneously be valid.
  • Hingegen werden die beiden Kombinationen des ersten Paares, P1,P2,P3 und Q1,Q2,Q3, als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, da keine erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen des Paares P1,P2,P3 und Q1,Q2,Q3 zugleich ist: es ist nämlich nicht logisch ausgeschlossen und daher nicht widersprüchlich, dass einer der Marker A,B oder C auf dem Bild B1 an der Position P1, auf dem Bild B2 an der Position P2 und auf dem Bild B3 an der Position P3 abgebildet ist, und gleichzeitig ein anderer Marker auf den Bildern B1 bzw. B2 bzw. B3 an den Positionen Q1 bzw. Q2 bzw. Q3 abgebildet ist. On the other hand, the two combinations of the first pair, P1, P2, P3 and Q1, Q2, Q3, not classified as mutually contradictory, since no recognized 2D position component of both combinations of the pair P1, P2, P3 and Q1, Q2, Q3 at the same time is: it is in fact not logically impossible and therefore not contradictory that one of the markers a, B or C is imaged on the image B1 at the position P1, in the picture B2 at the position P2 and in the picture B3 at the position P3 , while another marker in the pictures B1 or B2 and B3 to the positions Q1 and Q2 and Q3 is depicted.
  • Falls zwei Kombinationen eines Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft werden, werden die ihnen zugeordneten Rückrechenwerte miteinander verglichen, wobei jeweils diejenige der beiden Kombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, verworfen und somit von den nachfolgenden Verfahrensschritten ausgeschlossen wird. If two combinations of a pair are classified as mutually contradictory, their associated back-calculation values ​​are compared with each other, wherein in each case that the two combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded and thus excluded from the subsequent process steps. Auf diese Weise wird eine bestimmte Zahl von Kombinationen eliminiert. In this way, a certain number of combinations is eliminated. Falls zwei Kombinationen eines Paares als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft werden, wird keine der Kombinationen des Paares verworfen. If two combinations of a pair are not classified as contradictory to each other, none of the combinations of the pair is discarded.
  • Anschließend wird die Vorgehensweise, Paare von Kombinationen zu bilden, die beiden Mitglieder jedes Paares nach den oben erläuterten Kriterien gegebenenfalls als widersprüchlich oder nicht widersprüchlich zueinander einzustufen und im ersten Fall diejenige Kombination des Paares zu verwerfen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt, wodurch wiederum eine gewisse Zahl von Kombinationen ausscheidet. Subsequently, the procedure to form pairs of combinations to classify the two members of each pair in accordance with the criteria explained above optionally to be contradictory or not contradictory to each other and to discard that combination of the pair in the first case, which is assigned the greater back-calculation value, with the remaining again performed combinations, which in turn secretes a certain number of combinations.
  • Diese Vorgehensweise wird so oft wiederholt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Kombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurde. This procedure is repeated until only those combinations are left over, which was classified as not contradictory to each other remaining combination. Die so übrig bleibenden Kombinationen, deren Anzahl entweder kleiner oder, im Idealfall, gleich der Anzahl M der Marker ist, werden als gültig eingestuft. The thus remaining combinations, which number is either less or, ideally, equal to the number M of the marker will be deemed valid.
  • Die Zuordnung der auf den 2D-Bildern B1,B2,B3 erkannten Positionen P1...R3 zueinander wird nun in einem weiteren Verfahrensschritt entsprechend den als gültig eingestuften Kombinationen vorgenommen. The assignment of the recognized on the 2D images B1, B2, B3 positions P1 ... R3 to each other will now be made in a further process step in accordance with the classified as valid combinations.
  • Die 2D-Positionen, welche in einer als gültig eingestuften Kombination enthalten sind, werden als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. The 2D locations, which are contained in a classified as valid combination are interpreted as belonging to one and the same marker.
  • Werden zB im obigen Beispiel ( If, for example (in the above example 1 1 bis to 3 3 ) nach Durchführung der erläuterten Verfahrensschritte die Kombination Nr. 8 von Tabelle 2 (P1,R2,Q3), die Kombination Nr. 19 von Tabelle 2 (R1,P2,P3,) und die Kombination Nr. 15 von Tabelle 2 (Q1,Q2,R3) als gültig eingestuft, so werden gemäß der als gültig eingestuften Kombination Nr. 8 von Tabelle 2 die Position P1 auf dem Bild B1, die Position R2 auf dem Bild B2 und die Position Q3 auf dem Bild B3 einander zugeordnet, dh als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. ) After carrying out the method steps explained the combination no. 8 of Table 2 (P1, R2, Q3), the combination no. 19 (Table 2 R1, P2, P3,) and the combination no. 15 of Table 2 (Q1, classified Q2, R3) to be valid, then the position, according to the classified as valid combination no. 8 of Table 2 P1 allocated on the image B1, the position R2 in the picture B2 and the position Q3 in the picture B3 to one another, ie to one and interpreted to belong to the same marker. Aus dem für die Kombination Nr. 8 von Tabelle 2 durchgeführten Bündelausgleich geht die 3D-Lage des zugehörigen Markers im Bezugs-Koordinatensystem hervor. From the carried out for the combination no. 8 of Table 2 bundle adjustment, the 3D position of the associated marker in the reference coordinate system is clear.
  • Ebenso werden gemäß der als gültig eingestuften Kombination Nr. 15 die Position Q1 auf dem Bild B1, die Position Q2 auf dem Bild B2 und die Position R3 auf dem Bild B3 einander zugeordnet, dh als zu einem bestimmten anderen Marker gehörend interpretiert. Likewise, 15 are assigned to the position Q1 on the image B1, the position Q2 on the picture B2 and the position R3 in the picture B3 to one another according to the classified as valid combination number, that will be interpreted as belonging to a certain other markers. Aus dem für die Kombination Nr. 15 von Tabelle 2 durchgeführten Bündelausgleich geht die 3D-Lage auch dieses Markers im Bezugs-Koordinatensystem hervor. From the carried out for the combination no. 15 of Table 2 bundle adjustment, the 3D position and this marker in the reference coordinate system is clear.
  • Für die dritte als gültig eingestufte Kombination, die Kombination Nr. 19 von Tabelle 2, wird sinngemäß entsprechend vorgegangen. For the third valid classified combination, the combination no. 19 of Table 2, receive the same procedure is followed. Falls die Ergebnisse des Bündelausgleichs zB aus Gründen der Datenverarbeitungs-Geschwindigkeit nicht gespeichert wurden, kann der Bündelausgleich für die als gültig eingestuften Kombinationen selbstverständlich erneut durchgeführt werden. If the results of the bundle adjustment, for example, were not saved for reasons of data processing speed, the bundle adjustment for classified as valid combinations can of course be carried out again.
  • Somit ist erfindungsgemäß die 3D-Lage der Marker im Bezugs-Koordinatensystem BKS und damit ihre räumliche Konfiguration bestimmt. Thus, according to the invention, the 3D position of the markers in the reference coordinate system BKS and thus determines its spatial configuration.
  • Im folgenden wird eine modifizierte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, welche es erlaubt, die Voraussetzung fallenzulassen, dass zum Erfassungszeitpunkt keine Bedeckung von Markern vorliegt. In the following, a modified variant of the inventive method will be described which allows to drop the assumption that the detection time no covering of markers is present. Diese modifizierte Variante weist gegenüber der oben unter Bezug auf This modified variant, compared to the above with respect to 1 1 bis to 3 3 erläuterten Vorgehensweise einen zusätzlichen Verfahrensschritt auf. described procedure an additional process step.
  • Zur Erläuterung der modifizierten Variante wird auf die To explain the modified variant is the 4 4 bis to 6 6 Bezug genommen, welche je ein zweidimensionales Bild B4,B5,B6 zeigen, die von den Kameras von Referring each showing a two-dimensional image B4, B5, B6, by the cameras of 1 1 a zu einem von dem Erfassungszeitpunkt T0 abweichenden Erfassungszeitpunkt T1 geliefert werden. a is supplied to a rate different from the detection time point of T0 detection timing T1. Kamera camera 1 1 liefert hierbei das 2D-Bild B4 ( this provides the 2D image B4 ( 4 4 ), Kamera ), Camera 2 2 das 2D-Bild B5 ( the 2D image B5 ( 5 5 ) und Kamera ) And camera 3 3 das 2D-Bild B6 ( the 2D image B6 ( 6 6 ). ).
  • Im folgenden wird angenommen, dass zum Erfassungszeitpunkt T1 auf den 2D-Bildern B5 und B6 jeweils einer der Marker durch das (nicht gezeigte) Objekt verdeckt ist, so dass auf den Bildern B5 und B6 jeweils nur zwei Marker abgebildet sind ( are the following, it is assumed that each one of the markers through the (not shown) is concealed object at the detection time T1 to the 2D images B5 and B6, so that depicted on the pictures B5 and B6, respectively, only two markers ( 5 5 , . 6 6 ), während auf dem Bild B4 ( ), During (in the picture B4 4 4 ) alle drei Marker abgebildet sind. ) All three markers are displayed. Da die Marker A,B,C für die Kameras Since the markers A, B, C for the cameras 1 1 , . 2 2 , . 3 3 nicht individuell unterscheidbar sind, kann jeweils aus der Information von Bild B5 bzw. Bild B6 allein nicht festgestellt werden, welcher der Marker A,B oder C auf dem 2D-Bild B5 bzw. B6 verdeckt ist. are not individually discernible, can not be determined in each case from the information of picture B5 or B6 image alone, which is covered on the 2D image B5 and B6 of the markers A, B or C.
  • Jedes der 2D-Bilder B4,B5,B6 wird in die EDV-Einrichtung Each of the 2D images B4, B5, B6 is in the data processing device 9 9 eingelesen und dort einer Marker-Erkennungsprozedur unterzogen, durch welche die EDV-Einrichtung read and there subjected to marker detection procedure by which the data processing device 9 9 in der Lage ist, auf den Bildern B4,B5,B6 abgebildete Marker zu erkennen und ihre dortige 2D-Position zu vermessen, dh, jeder so erkannten 2D-Position wird eine x- und eine y-Koordinate zugewiesen, welche jeweils auf das Koordinatensystem derjenigen Kamera bezogen sind, die das entsprechende 2D-Bild aufgenommen hat. is able to recognize the images B4, B5, B6 mapped markers and to measure their local 2D position, that is, each thus detected 2D position is assigned to an x ​​and y coordinate, each of which to the coordinate system those based camera, which has recorded the corresponding 2D image.
  • Somit gehören zu dem 2D-Bild B4 drei erkannte 2D-Positionen, welche im folgenden mit P4,Q4,R4 bezeichnet werden. Thus belong to the 2D image B4 three recognized 2D locations, which are hereinafter referred to as P4, Q4, R4. Zu dem 2D-Bild B5 gehören hingegen aufgrund der dortigen Verdeckung eines Markers nur zwei erkannte 2D-Positionen, welche im folgenden mit P5 und Q5 bezeichnet werden. To the 2D image B5, however, are due to the local occlusion of a marker recognized only two 2D locations, which are hereinafter referred to as P5 and Q5. Ebenso gehören zu dem 2D-Bild B6 nur zwei erkannte 2D-Positionen, welche im folgenden mit P6,Q6 bezeichnet werden. Also part of the 2D image B6 only two recognized 2D positions, which are referred to hereinafter as P6, Q6. Die 2D-Positionen der auf Bild B5 bzw. auf Bild B6 fehlenden Marker sind unbekannt. The 2D locations of the missing image on B5 and B6 on image markers are unknown. Den Bildern B5 und B6 wird daher anstelle der fehlenden 2D-Position je eine Fehlstelle zugeordnet, welche mit Folgenden mit "F" bezeichnet werden. The pictures B5 and B6 is therefore assigned to each a void in place of the missing 2D position, which are designated hereinafter as "F".
  • Insgesamt ergibt sich somit eine Gesamtzahl von sieben erkannten 2D-Positionen P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6 sowie zwei Fehlstellen F. Overall, therefore, R4, P5, Q5, P6, Q6 and two for a total of seven recognized 2D positions P4, Q4, defects F.
  • In Analogie zu der unter Bezug auf In analogy to the reference to 1 1 bis to 3 3 erläuterten Vorgehensweise lassen sich nun Kombinationen der erkannten 2D-Positionen bilden, wobei die Fehlstellen F jeweils anstelle der unbekannten 2D-Positionen in die Kombinationen aufgenommen werden. described procedure can form combinations of the detected 2D locations now, the voids F are included in the combinations, respectively, instead of the unknown 2D locations. Aus jedem 2D-Bild B4,B5,B6 wird zur Bildung der Kombinationen höchstens eine der dort erkannten Positionen ausgewählt. For each 2D image B4, B5, B6 most one of the detected positions there will be selected to form the combinations. Jede der so gebildeten Kombinationen enthält somit höchstens eine erkannte 2D-Position aus jedem der 2D-Bilder B4,B5,B6. Thus, each of the combinations so formed contains more than a detected 2D position from each of the 2D images B4, B5, B6.
  • Somit ergeben sich im vorliegenden Beispiel für den Erfassungszeitpunkt T1 folgende 27 mögliche Kombinationen, welche in Tabelle 3 angegeben sind: Tabelle 3 Thus resulting in the present example for the detection time T1 following 27 possible combinations, which are shown in Table 3: Table 3
    Figure 00520001
  • Selbstverständlich ist diese Vorgehensweise für weitere unbekannte 2D-Positionen, dh weitere Fehlstellen völlig entsprechend anwendbar; Of course, this procedure for other unknown 2D positions, ie more defects applicable completely accordingly; in diesem Fall werden die weiteren Fehlstellen in die zugehörigen Kombinationen aufgenommen, wobei wiederum jede Fehlstelle eine 2D-Position ersetzt. in this case, the other defects are included in the associated combinations, again replaced each flaw a 2D position.
  • Im weiteren Fortgang des Verfahrens wird wiederum für jede Kombination, welche mindestens zwei erkannte 2D-Positionen enthält, mit Hilfe der EDV-Einrichtung In the further progress of the process having at least two recognized in turn for each combination containing 2D locations, with the aid of the data processing device 9 9 ein Bündelausgleich durchgeführt und ein jeweils zugehöriger Rückrechenwert berechnet und gespeichert, wobei wiederum solche Kombinationen, deren Rückrechenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens sofort verworfen werden und in die nachfolgenden Verfahrensschritte nicht eingehen. a bundle adjustment performed and calculates a respectively associated back-calculation value and stored, again using such combinations, the back-calculation value exceeds a predetermined threshold value, according to a preferred variant of the process are rejected and not used in the subsequent process steps.
  • Wiederum werden die verbleibenden Kombinationen beliebig zu Paaren gruppiert, wie es in analoger Weise bereits unter Bezug auf die Again be arbitrarily grouped into pairs, the remaining combinations, as in a manner analogous to that already described with reference to 1 1 bis to 3 3 erläutert wurde. explained.
  • Die beiden Kombinationen jedes Paares werden miteinander verglichen; The two combinations of each pair are compared to each other; die beiden Kombinationen eines Paares werden dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn eine auf einem der 2D-Bilder B4,B5,B6 erkannte Position Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft. the two combinations of a pair are classified as mutually contradictory, when a position detected on one of the 2D images B4, B5, B6 is a component of both combinations and not otherwise classified as contradictory to each other.
  • Falls die beiden Kombinationen des Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden in einem zusätzlichen Verfahrensschritt die beiden Kombinationen dieses Paares bezüglich der Anzahl der jeweils erkannten 2D-Positionen miteinander verglichen, wobei diejenige Kombination ungeachtet ihres Rückrechenwertes verworfen wird, welche weniger erkannte 2D-Positionen enthält. If the two combinations of the pair were classified as each other contradictory, the two combinations of this pair in the number of each identified 2D positions are compared with each other in an additional process step where that combination is discarded regardless of their back-calculation value which is less recognized 2D locations contains , Anders ausgedrückt, wird diejenige Kombination des Paares verworfen, welche die größere Zahl von Fehlstellen enthält. In other words, that combination of the pair is discarded, which contains the greater number of voids. Ein Vergleich der Rückrechenwerte erfolgt in diesem Fall nicht. A comparison of return calculated values ​​not in this case. In einer vorteilhaften alternativen Variante werden daher die Rückrechenwerte nicht vor, sondern erst nach dem Vergleich der Zahl der erkannten Positionen bestimmt, wodurch Rechenoperationen eingespart werden. In an advantageous alternative variant, therefore, the back-calculation values ​​are not available, but is determined only after comparing the number of detected positions, which calculations can be saved.
  • Nur dann, wenn die beiden Kombinationen eines Paares die gleiche Zahl von erkannten Positionen enthalten, wird in diesem zusätzlichen Verfahrensschritt keine der Kombinationen des Paares verworfen. Only when the two combinations of a pair contain the same number of detected positions, in this additional process step, none of the combinations of the pair is discarded. In diesem Fall entspricht das weitere Vorgehen wieder der unter Bezug auf In this case, the next steps, as on referring again 1 1 bis to 3 3 erläuterten Vorgehensweise, dh zwei zueinander widersprüchlich eingestufte Kombinationen werden anhand ihrer Rückrechenwerte miteinander verglichen, wobei jeweils die Kombinationen mit dem größeren Rückrechenwert ausscheidet. -explained procedure, ie two mutually contradictory classified combinations are compared by back-calculation values ​​with each other, wherein each of the combinations with the larger back-calculation value is eliminated. Falls zwei Kombinationen eines Paares im Verfahrensschritt als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft werden, wird keine der Kombinationen des Paares verworfen. If two combinations of a pair in process step are not classified as contradictory to each other, none of the combinations of the pair is discarded.
  • Anschließend wird diese Vorgehensweise mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt. Subsequently, this procedure is performed again with the remaining combinations. Diese Vorgehensweise wird so oft wiederholt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder der anderen verbliebenen Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden. This procedure is repeated until only those combinations are left over, which were classified as not contradictory to each of the other remaining combinations. Diese Kombination werden als gültig eingestuft. are classified as valid for this combination.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens werden die Marker A,B,C farbig markiert, wobei der Marker A zB die Farbe rot, der Marker B die Farbe blau und der Marker C die Farbe gelb erhält, so dass jeder Marker eine andere Farbe erhält als alle übrigen Marker, wobei zB die Kamera According to a preferred variant of the method, the markers A, B, C are marked in color, wherein the label A for example red color, the marker B, the color blue and the marker C the color gets yellow, so that each marker is given a different color than all the other marker, for example, the camera 3 3 eine Farbkamera ist, welche die verschiedenen Farben der Marker A,B,C voneinander zu unterscheiden imstande ist. is a color camera, which is the different colors of the markers A, B, C to distinguish capable. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die Marker A,B,C individuell unterscheidbar sind. In this way can advantageously be achieved that the markers A, B, C are individually distinguishable. Die übrigen Kameras The remaining cameras 1 1 , . 2 2 sind bevorzugt als Schwarzweiß-Kameras ausgebildet. are preferably formed as a black and white cameras. Durch eine Kombination von Farbkameras und Schwarzweiß-Kameras kann vorteilhaft eine hohe räumliche Auflösung mit individueller Unterscheidbarkeit der Marker kombiniert werden, da mit Schwarzweiß-Kameras eine höhere Bildauflösung erreicht werden kann als mit Farbkameras. By a combination of color and black and white cameras, cameras with high spatial resolution individual distinctness, the marker may advantageously be combined, as with black and white cameras higher image resolution can be achieved than with color cameras.
  • Die Anzahl der zur Ermittlung der als gültig eingestuften Kombinationen nötigen Rechenoperationen kann erheblich reduziert werden, indem die Kameras zunächst in Gruppen aufgeteilt werden. The number of necessary for determining the information is considered valid combinations arithmetic operations can be significantly reduced by the cameras are first divided into groups. Hierbei kann ein- und dieselbe Kamera zu verschiedenen Gruppen zugleich gehören. Here, one and the same camera to different groups at the same time belong.
  • Diese Variante des Verfahrens wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert ( This variant of the process is explained below by way of example ( 11 11 ) , in welchem die Kameras ), In which the cameras 1 1 , . 2 2 von from 1 1 zu einer ersten Kameragruppe, die Kameras to a first group of cameras, the cameras 3 3 sowie eine zusätzliche Kamera and an additional camera 4 4 zu einer zweiten Kameragruppe zusammengefaßt sind. are combined to form a second camera group. Die Kamera The camera 4 4 ist über eine Leitung is connected via line 8 8th ebenfalls an die EDV-Einrichtung also connected to the data processing device 9 9 angeschlossen. connected. Die Anzahl Z der Kameragruppen beträgt im vorliegenden Beispiel also Z = 2. Thus, the number Z of camera groups in the present example Z =. 2
  • Die Marker A,B,C werden zu einem bestimmten Erfassungszeitpunkt T2 durch die erste und die zweite Kameragruppe The markers A, B, C will be at a given detection time T2 by the first and the second camera group 1 1 , . 2 2 bzw. or. 3 3 , . 4 4 simultan aufgenommen. simultaneously added. Die erste Kamera The first camera 1 1 liefert hierbei ein 2D-Bild B7 ( this provides a 2D image B7 ( 7 7 ), die zweite Kamera ein 2D-Bild B8 ( ), The second camera a 2D image B8 ( 8 8th ). ). Diese Bilder bilden eine zu der ersten Kameragruppe These images form a group to the first camera 1 1 , . 2 2 gehörende erste Bildergruppe B7,B8 und werden in die EDV-Einrichtung associated first group of pictures B7, B8 and in the data processing device 9 9 ( ( 1 1 a) eingelesen und dort der Marker-Erkennungsprozedur unterzogen. a) read and subjected there to the marker detection procedure. Hierbei werden auf Bild B7 die 2D-Positionen P7,Q7 und R7, auf Bild B8 die 2D-Positionen P8,Q8,R8 gemessen. Here, the 2D positions P8, Q8, R8 are on picture B7, the 2D positions P7, Q7, and R7, in the picture B8 measured.
  • Ebenso liefert die zweite Kameragruppe Likewise, the second camera group supplies 3 3 , . 4 4 zwei Bilder B9,B10. two pictures B9, B10. Die Bilder B9,B10 bilden eine zweite Bildergruppe, welche zu der zweiten Kameragruppe The pictures B9, B10 form a second group of images, which to the second camera group 3 3 , . 4 4 gehört, und ebenfalls in die EDV-Einrichtung heard, and also in the data processing device 9 9 ( ( 11 11 ) eingelesen und dort der Marker-Erkennungsprozedur unterzogen werden. ) Is read and there the marker recognition procedure are subjected. Hierbei werden auf Bild B9 die 2D-Positionen P9,Q9 und R9, auf Bild B10 die 2D-Positionen P10,Q10,R10 gemessen. Here, on image B9 2D positions P9, Q9 and R9 on image B10 2D positions P10, Q10, R10 measured.
  • Aus jedem 2D-Bild B7,B8 der ersten Bildergruppe wird genau eine der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von neun möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird. For each 2D image B7, B8 of the first group of images is selected exactly one of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby is formed of nine possible combinations of detected 2D locations. Für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt und aus diesem ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert. For this combination, a bundle adjustment is performed and calculates from this a feedback calculated value and stored. Eine solche Kombination ist zB P7, Q8. Such a combination is for example P7, Q8.
  • Diese Vorgehensweise wird für sämtliche übrigen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen der ersten Bildergruppe B7,B8 durchgeführt, so dass jeder der zu dieser Bildergruppe gehörenden neun Kombinationen ein Rückrechenwert zugeordnet wird. This procedure is performed for all remaining combinations of detected 2D positions of the first group of pictures B7, B8, so that each of the images belonging to this group of nine combinations is assigned a back-calculation value.
  • Danach werden die Kombinationen zu Paaren gruppiert, die beiden Kombinationen jedes Paares miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft. Thereafter, the combinations in pairs are grouped together, the two combinations of each pair compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position forms part of both combinations and not otherwise classified as contradictory to each other. Im ersten Fall wird diejenige Kombination des Paares verworfen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist; In the first case, that combination of the pair is discarded, which is assigned the greater back-calculation value; im zweiten Fall wird keine der Kombinationen des Paares verworfen. in the second case none of the combinations of the pair is discarded.
  • Mit den verbleibenden Kombinationen wird die genannte Vorgehensweise erneut durchgeführt, usw., bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder der anderen verbliebenen Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurde. With the remaining combinations, the procedure called is performed again, and so on until only such combinations are left over, which has been classified as not contradictory to each of the other remaining combinations. Diese Kombinationen bilden eine zur ersten Bildergruppe B7,B8 gehörende erste Gruppe von Kombinationen und werden als vorläufig gültig eingestuft. These combinations make a belonging to the first group of pictures B7, B8 first set of combinations, and are classified as temporary valid.
  • In völlig analoger Weise wird mit den Positionen P9,Q9,R9, P10,Q10,R10 der zweiten Bildergruppe vorgegangen, so dass eine zur zweiten Bildergruppe B9,B10 gehörende zweite Gruppe von Kombinationen ermittelt und ebenfalls als vorläufig gültig eingestuft wird. In a completely analogous manner, the second group of pictures, the procedure with the positions P9, Q9, R9, P10, Q10, R10, so that a belonging to the second group of pictures B9, B10 second group of combinations determined and is also classified as provisionally valid.
  • Aus den so ermittelten als vorläufig gültig eingestuften, jeweils zu genau einer Bildergruppe gehörenden Kombinationen wird eine Gruppe von Zwischenkombinationen gebildet wie folgt: From the so determined as valid provisionally classified in each case to precisely one group of images belonging to a group formed by combinations between combinations as follows:
  • Es wird zunächst eine Auswahl von zwei (da Z = 2) als gültig eingestuften Kombinationen getroffen, indem für jede der beiden Bildergruppen B7,B8 und B9,B10 eine beliebige der zu dieser Bildergruppe gehörenden als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ausgewählt wird. There is first a selection of two (as Z = 2) taken as valid classified combinations by, for each of the two groups of images B7, B8 and B9, B10 any of belonging to this group of images as a provisionally valid classified combinations is selected. Im vorliegenden Beispiel sei dies die Kombination P7,R8 für die erste Bildergruppe und die Kombination Q9, P10 für die zweite Bildergruppe. In our example, this is the combination P7, R8 for the first group of pictures and the combination Q9 P10 for the second group of pictures.
  • Die so getroffene Auswahl von zwei als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen wird zu einer Zwischenkombination vereinigt, indem die in diesen beiden Kombinationen insgesamt enthaltenen 2D-Positionen zu der Zwischenkombination zusammengefaßt werden. The so-made selection of two provisional valid classified combinations is combined to an intermediate combination, by the total contained in the two combinations 2D positions to the intermediate combination are summarized. Die so gebildete Zwischenkombination besteht daher im vorliegenden Beispiel aus den vier 2D-Positionen P7, R8,Q9, P 10. therefore, the combination thus formed intermediate in the present example from the four 2D positions P7, R8, Q9, P 10th
  • Diese Vorgehensweise wird für eine andere, bisher nicht getroffene Auswahl von zwei (da hier Z = 2) als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt, so dass man eine weitere Zwischenkombination erhält, welche im vorliegenden Beispiel wiederum vier 2D-Positionen enthält. This procedure is for a different, previously made selection of two (since here Z = 2) is carried out again as provisional valid classified combinations, so as to obtain a further intermediate combination, which in turn includes four 2D locations in the present example.
  • Dies wird so oft ausgeführt, bis keine bisher noch nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen mehr getroffen werden kann, dh bis alle möglichen Zwischenkombinationen gebildet sind. This is done repeatedly until no not yet made selection of Z as provisionally valid classified combinations can be made longer, that are formed until all possible intermediate combinations.
  • Die so gebildeten Zwischenkombinationen werden beliebig zu Paaren gruppiert und die beiden Zwischenkombinationen jedes Paares miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Zwischenkombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft. The intermediate combinations thus formed are arbitrarily grouped into pairs and the two intermediate combinations of each pair compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position forms part of both the intermediate combinations, and not otherwise classified inconsistent as each other. In ersteren Fall wird diejenige von zwei zueinander widersprüchlichen Zwischenkombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, verworfen; In the former case, that of two mutually contradictory intermediate combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded; im zweiten Fall wird keine der Zwischenkombinationen des Paares verworfen. in the second case none of the combinations between the pair is discarded.
  • Anschließend wird die Vorgehensweise, Paare von Zwischenkombinationen zu bilden, die beiden Mitglieder jedes Paares nach den oben erläuterten Kriterien gegebenenfalls als widersprüchlich zueinander einzustufen und in diesem Fall diejenige Zwischenkombinationen des Paares zu verwerfen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, mit den verbleibenden als vorläufig gültig eingestuften Zwischenkombinationen erneut durchgeführt, wodurch wiederum eine gewisse Zahl von Zwischenkombinationen ausscheidet. Subsequently, the procedure is to form pairs of intermediate combinations to classify the two members of each pair in accordance with the criteria explained above optionally to be contradictory to each other and to discard in this case that the intermediate combinations of the pair, which is assigned the greater back-calculation value applicable with the remaining provisional performed again classified intermediate combinations, which in turn secretes a certain number of intermediate combinations.
  • Dies wird so oft wiederholt, bis nur noch solche Zwischenkombinationen übrig sind, welche zu jeder der anderen verbliebenen Zwischenkombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wird. This is repeated until only those intermediate combinations are left over, which is classified as not contradictory to each of the other remaining intermediate combinations. Diese Zwischenkombinationen werden als gültig eingestuft. be considered valid as these intermediate combinations.
  • Diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Zwischenkombinationen gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker A,B,C gehörend interpretiert. that to each one, and are the same as valid classified intermediate combinations those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same label A, B, C. Die 3D-Koordinaten der Marker A,B,C werden nun entsprechend den jeweils eindeutig zugehörigen 2D-Positionen im Bezugs-Koordinatensystem BKS bestimmt. The 3D coordinates of the markers A, B, C are now determined in accordance with each uniquely associated 2D positions in the reference coordinate system UCS.
  • In den In the 12 12 bis to 16 16 sind schematische Flußdiagramme zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei die schematic flow charts are shown to illustrate the method according to the invention, wherein the 12 12 , . 13 13 und and 14 14 verschiedene Teile ein- und desselben Flußdiagramms zeigen. turn various parts, and in the same flow chart. Mit dem Begriff "2D-Marker" sind erkannte 2D-Positionen gemeint. are using the term "2D marker" recognized 2D positions meant. Mit dem Begriff "3D-Marker" sind die räumlichen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmten Positionen konkreter Marker gemeint. The term "3D marker" spatial, certain positions with the inventive method of concrete markers are meant. Mit "3D-Marker" ist somit eine 3D-Position gemeint, die aus einer Kombination von 2D-Markern bzw. 2D-Positionen berechnet wurde. By "3-D markers" Thus, a 3D position is meant, which has been calculated from a combination of 2D markers and 2D positions. Die Abkürzung "RRW" bedeutet "Rückrechenwert". The abbreviation "RRW" means "back-calculation value". Mit dem Wort "Cluster" sind Kameragruppen gemeint. With the word "cluster" is meant camera groups.
  • Die Flußdiagramme enthalten zT Schritte, welche zur Ausführung des Schritts v) vorgenommen werden können. The flow charts contain some steps which may be made to the execution of step v). Gemäß einer Variante wird daher der Schritt v) gemäß einem der Flußdiagramme der According to a variant, therefore, the step v) according to the flow charts of 12 12 bis to 16 16 durchgeführt. carried out.
  • In In 12 12 werden die Ausdrücke "Widerspruch=wahr" und "Widerspruch=falsch" verwendet. the terms "contradiction = true" and "contradiction = false" is used. Diese sind zu verstehen wie folgt: "Widerspruch" steht hier für eine Boolesche Variable (dh eine Variable, die nur zwei Zustände annehmen kann, nämlich "wahr" und "falsch"), die der Steuerung des Programmablaufes dient. These are to be understood as follows: "contradiction" refers to a Boolean variable (ie, a variable that can take only two states, namely "true" and "false"), which is used to control the program process. "Widerspruch=wahr" bedeutet: es lag während des letzten Durchlaufs ein Widerspruch vor; "Contradiction = true" means that there was a contradiction during the last sweep; "Widerspruch=falsch" bedeutet entsprechend: es lag während des letzten Durchlaufs kein Widerspruch vor, dh es wurde kein Marker gefunden, der zu zwei Kombinationen zugleich gehört. "Contradiction = false" accordingly means: it was during the last pass no contradiction, that it was found no marker, which is also one of two combinations.
  • Wie aus as from 12 12 ersichtlich ist, wird das Markerauswahlverfahren beendet, sobald nach einem Durchlauf kein Widerspruch mehr vorliegt. be seen, the marker selection process is terminated as soon after a run no longer a contradiction exists.
  • Der programmiertechnische Grund dafür, dass zu Beginn des Flussdiagramms die Variable "Widerspruch" zunächst einmal mit "wahr" initialisiert wird, besteht darin, dass andernfalls direkt zu Beginn des Programms das Abbruchkriterium greifen würde und das Auswahlverfahren nicht durchlaufen würde. The program-technical reason is that at the beginning of the flowchart, the variable "contradiction" is first of all initialized to "true", is that right at the start of the program would draw the termination criterion otherwise, and the selection procedure would not go through.
  • In In 15 15 wird der Begriff "Cluster" verwendet. is "cluster" used the term. Hiermit wird eine Kameragruppe bezeichnet, wie sie in einigen der oben erläuterten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Herewith a camera group is known, such as those used in some of the above-described variants of the method according to the invention.
  • Der Ausdruck "Kombination aller Kameras des Clusters bilden" ist so zu verstehen, dass das Markerauswahlverfahren für die Kameras der aktuellen Kameragruppe durchgeführt werden soll. The term "combination of all the cameras of the cluster form" is to be understood that the marker selection process should be carried out for the cameras of the current camera group.
  • Entsprechend ist der Ausdruck "Kombination aller Cluster bilden" so zu verstehen, dass hier die innerhalb der einzelnen Kameragruppen ausgewählten Markerkombinationen zu "größeren" Kombinationen, dh Zwischenkombinationen zusammengefaßt werden sollen und danach ebenfalls das Auswahlverfahren durchlaufen. Accordingly, the term "combination of all clusters form" should be understood here that the selected within the individual camera groups marker combinations to "larger" combinations, ie intermediate combinations are to be combined and then also go through the selection process.
  • Im folgenden wird ferner ein so genannter Pseudo-Code zur weiteren Verdeutlichung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. In the following, a so-called pseudo-code to further illustrate a variant of the inventive method is further stated.
  • In dem Pseudo-Code heißt es ua: In the pseudo-code, it states:
    "gibt es eine Kombination, die aktiv ist und den Marker enthält? "There is a combination that is active and contains the marker?
    falls ja: der entsprechende 2D-Marker gilt als blockiert if so, the corresponding 2D marker is considered to be blocked
    falls nein: der entsprechende 2D-Marker wird freigegeben" if not, the corresponding 2D marker is released "
  • Der Pseudo-Code offenbart eine programmiertechnisch relativ leicht umsetzbare und daher vorteilhafte Variante bzw. Untervariante der jeweils zweiten Phase derjenigen der oben erläuterten Verfahrensvarianten, welche fünf Phasen umfassen. The pseudo-code programming discloses a technically relatively easy to implement and is therefore advantageous variant or sub-variant of the respective second phase to that of the process variants described above, which comprise five stages. Die Bezeichnungen "blockiert" und "freigegeben" sind hierbei wie folgt zu verstehen: The terms "blocked" and "released" are to be understood here as follows:
  • Gemäß Verfahrensschritt k) der oben erläuterten zweiten Phasen dieser Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jede der als passiv eingestuften Kombinationen darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als aktiv bzw. gültig eingestuften Kombinationen enthalten ist. According to process step k) of the above-mentioned second phase of these variants of the process according to the invention each of the classified as passive combinations is checked to see whether it contains a 2D position, which is also included in one of the classified as active or valid combinations.
  • Der Pseudocode offenbart eine vorteilhafte Möglichkeit, schnell zu überprüfen, ob eine Kombination eine erkannte 2D-Position enthält, die auch in einer aktiv bzw. gültig eingestuften Kombination enthalten ist. The pseudo code reveals an advantageous way to quickly check whether a combination includes a detected 2D position that is included in an active and valid classified combination. Zu diesem Zweck wird eine Liste mit allen 2D-Markern, dh mit allen erkannten 2D-Positionen angelegt, in welcher bei jedem Beginn einer zweiten Phase gespeichert wird, ob einer der 2D-Marker der Liste in einer als aktiv bzw. gültig eingestuften Kombination enthalten ist. For this purpose, a list of all 2D-markers, that is created with all the recognized 2D locations is stored in which at each beginning of a second phase whether contain one of the 2D marker of the list in a classified as active or valid combination is. Dh, gibt es eine als aktiv bzw. gültig eingestufte Kombination, die den 2D-Marker enthält, dann wird der 2D-Marker als "blockiert" eingestuft; That is, there is a marked as active or valid combination that contains the 2D marker, the 2D flag is "blocked" as a category; gibt es keine solche Kombination, dann wird der Marker als "freigegeben" eingestuft. there is no such combination, then the marker is "released" as classified.
  • Geht es dann im folgenden darum, ob eine im vorigen Durchlauf als passiv eingestufte, in der zweiten Phase zu prüfende Kombination nun als aktiv oder als weiterhin passiv eingestuft werden muss – dies ist im Pseudocode die Überprüfung zu Beginn von Schleife 2 – , so kann diese Überprüfung mit Hilfe der Liste relativ schnell durchgeführt werden. then it goes below about whether a classified in the previous run as passive, in the second phase to be tested combination now as active or as must continue to be classified passive - this is the pseudo-code verification at the beginning of loop 2 -, this can Verification using the list be carried out relatively quickly. Hierfür muss nämlich nur für jeden in der zu prüfenden Kombination enthaltenen 2D-Marker der Eintrag in der Liste überprüft werden. For this, the entry in the list must in fact be only checks for everyone in the present to be tested combination 2D marker. Ist einer der Marker "blockiert", bedeutet dies für die zu prüfende Kombination, dass sie den passiven Status behalten muss, dh weiterhin als passiv eingestuft bleibt. Is one of the markers "blocked", this means for the test combination that they must keep the passive status, that continues to be classified as passive. Sind jedoch alle enthaltenen Marker "freigegeben", was bedeutet, dass diese Marker in gar keiner als aktiv bzw. gültig eingestuften Kombination vorkommen, so wird die zu prüfende Kombination für den folgenden Durchlauf aktiv gesetzt, dh als aktiv eingestuft, da sie möglicherweise eine richtige Lösung darstellt. However, if all markers listed "released", which means that these markers appear in no as active or valid classified combination, the combination to be tested for the next cycle is set to active, that is classified as active as they might a proper represents solution.
  • Im Prinzip stellt also der Pseudocode eine Unterform der zweiten Phase in zwei Schritten dar; In principle, then, the pseudo-code is a sub-form of the second phase in two steps; das Ergebnis ist mit demjenigen der zweiten Phase wie oben beschrieben identisch. the result is identical to that of the second phase as described above. Pseudo-Code Auswahlverfahren für Kombinationen Pseudo-code selection for combinations
    Figure 00600001
    Figure 00610001
    Figure 00620001
  • Im Anschluß werden die aktiv gesetzten Kombinantionen als gültig übernommen. Subsequently, the active compound combination anti Onen be accepted as valid.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit commercial Applications
  • Die Erfindung ist gewerblich anwendbar insbesondere bei Motion-Capture-Systemen, zB zur Erstellung von Animationen für Simulationen, Lern-Software, Trickfilme und PC-Spiele, für medizinische bzw. biologische Untersuchungen oder zur Fernsteuerung von Robotern, welche zB ein einer menschlichen Hand nachempfundenes Greifwerkzeug besitzen. The invention is commercially applicable in particular to motion capture systems, eg for creating animations for simulations, educational software, cartoons and computer games, for medical and biological studies or for remote control of robots, which for example one of a human hand modeled on gripping tool possess.
  • 1, 2, 4 1, 2, 4
    Schwarzweiß-Kameras Black & White Cameras
    3 3
    Farbkamera color camera
    5, 6, 7, 8 5, 6, 7, 8
    Leitungen cables
    9 9
    EDV-Einrichtung EDP ​​device
    A, B, C A, B, C
    Marker marker
    B1–B10 B1-B10
    zweidimensionale Bilder two-dimensional images
    F F
    Fehlstellen defects
    P1,Q1,R1 P1, Q1, R1
    auf on B1 B1 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P2,Q2,R2 P2, Q2, R2
    auf on B2 B2 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P3,Q3,R3 P3, Q3, R3
    auf on B3 B3 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P4,Q4,R4 P4, Q4, R4
    auf on B4 B4 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P5,Q5 P5, Q5
    auf on B5 B5 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P6,Q6 P6, Q6
    auf on B6 B6 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P7,Q7,R7 P7, Q7, R7
    auf on B7 B7 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P8,Q8,R8 P8, Q8, R8
    auf on B8 B8 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P9,Q9,R9 P9, Q9, R9
    auf on B9 B9 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions
    P10,Q10,R10 P10, Q10, R10
    auf on B10 B10 erkannte zweidimensionale Positionen recognized two-dimensional positions

Claims (26)

  1. Verfahren zur Ermittlung der räumlichen Lage einer Anzahl von M Markern (A,B,C) bezüglich eines Bezugs-Koordinatensystems, wobei M ≥ 1 gilt und die Marker (A,B,C) sich in einem vorgegebenen Volumen aufhalten und darin eine bestimmte Konfiguration einnehmen, durch eine Anzahl von K Kameras ( Method for determining the spatial position of a number of M markers (A, B, C) with respect to a reference coordinate system, where M is true ≥ 1 and the markers (A, B, C) to stay in a given volume, and in a particular configuration taking, (by a number of cameras K 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ), wobei K ≥ 2 gilt und die Kameras ( ), Where K ≥ 2 applies and the cameras ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) voneinander beabstandet sind, sowie durch eine EDV-Einrichtung ( ) Are spaced apart, as well as (by means of a data processing device 9 9 ), mit folgenden Schritten: i) die Lage und Orientierung jeder der K Kameras ( ), Comprising the following steps: i) the location and orientation of each of the cameras K ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) bezüglich des Bezugs-Koordinatensystems (BKS) wird durch eine Kalibriermessung bestimmt, ii) mit jeder der K Kameras ( ) Relative to the reference coordinate system (UCS) is determined by a calibration measurement, (ii) with each of the cameras K 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) wird ein 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5, B6,B7,B8,B9,B10) des Volumens aufgenommen, wodurch eine Mehrzahl von K 2D-Bildern (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) gewonnen wird, wobei auf jedem 2D-Bild höchstens M Macker abgebildet sind, iii) die K 2D-Bilder (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) werden in digitaler Form in die EDV-Einrichtung ( ) Is a 2D image (B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10) was added to the volume, thereby forming a plurality (K 2D images B1, B2, B3, B4, B5, , B10) is obtained B6, B7, B8, B9, at most M markers are shown on each 2D image, iii) the K 2D images (B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9 , B10) are (in digital form in the data processing device 9 9 ) eingelesen, iv) jedes der eingelesenen 2D-Bilder (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) wird durch die EDV-Einrichtung einer Marker-Erkennungsprozedur unterzogen, wobei jeweils die 2D-Position (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) jedes von der EDV-Einrichtung auf einem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) erkannten Markers (A,B,C) in Bezug auf das Koordinatensystem derjenigen Kamera ( ) Is read, iv) each of the scanned 2-D images (B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10) is subjected by the data processing device a marker detection procedure, wherein each of the 2D position (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9 , P10, Q10, R10) of each (from the data processing device on a 2D image B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10) recognized marker (a, B, C) with respect (the coordinate system that camera 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ), welche das 2D-Bild aufgenommen hat, ermittelt und gespeichert wird, so dass zu jedem 2D-Bild höchstens M erkannte 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) gehören und insgesamt höchstens eine Anzahl von M*K Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) erkannt wird, v) es werden gruppenweise Zuordnungen zwischen erkannten 2D-Positionen vorgenommen wie folgt: – es werden M Gruppen von erkannten 2D-Positionen so gebildet, dass jede Gruppe aus jedem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8, B9,B10) höchstens eine erkannte 2D-Position (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) enthält und jede erkannte 2D-Position (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) zu genau einer der Gruppen gehört, wodurch man einen Satz von M Gruppen zu je höchstens K M ), Which has picked up the 2D image is determined and stored, so that at any 2D image most M recognized 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4 , R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) include a total of at most a number of M * K positions (P1, Q1 , R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10 , R10) is detected, v) there are groups made associations between detected 2D positions as follows: - there is formed such M groups of detected 2D locations, that each group (one from each 2D image B1, B2, B3, B4 , B5, B6, B7, B8, B9, B10) is at most a detected 2D position (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) and each recognized 2D position (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) to exactly one of the groups belongs to give a set of M groups of at most KM itgliedern erhält, – es werden in dieser Weise weitere Sätze von je M Gruppen zu je höchstens K Mitgliedern gebildet, – aus den so gebildeten Sätzen von je M Gruppen wird mit Hilfe der Methode des Bündelausgleichs ein einziger dieser Sätze und somit eine Zahl von M Gruppen ausgewählt, – die erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10), welche zu ein- und derselben der so gefundenen Gruppen gehören, werden als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert und somit einander zugeordnet, und vi) die Lagen der Marker (A,B,C) bezüglich des Bezugs-Koordinatensystems (BKS) werden mittels der so gewonnenen Zuordnungen ermittelt. em bers obtained - are formed in this manner, other sets of each M groups of at most K members, - from the so-formed sets of each M groups using the method of bundle adjustment, a single one of these sets, and thus a number of M groups selected, - (the recognized 2D positions P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8 , R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) which are to be switched on and belong to the same of the groups found in this way as to one and the same marker (A, B, C) belonging interpreted and thus associated with one another, and vi) are determined by means of the thus obtained assignments the positions of the markers (A, B, C) relative to the reference coordinate system (UCS).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Marker (A,B,C) solche verwendet werden, welche je ein individuelles Unterscheidungsmerkmal aufweisen und jeweils anhand desselben mittels einer Identifizierungsprozedur durch die EDV-Einrichtung ( A method according to claim 1, characterized in that are used as markers (A, B, C) are those which each have an individual distinguishing characteristic and each means of the same by means of an identification procedure by the data processing device ( 9 9 ) individuell identifizierbar sind. ) Are individually identifiable.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Marker (A,B,C) solche verwendet werden, deren jeder eine Lichtquelle aufweist, welche mit einer vorgegebenen Blinkfrequenz oder mit einem vorgegebenen zeitlichen Blinkmuster zu blinken imstande ist, wobei die Blinkfrequenz bzw. das zeitliche Blinkmuster jedes Markers (A,B,C) von der Blinkfrequenz bzw. dem zeitlichen Blinkmuster jedes der anderen Marker (A,B,C) verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers (A,B,C) verwendet wird. A method according to claim 2, characterized in that the markers (A, B, C) used are those each having a light source which is to flash at a predetermined blink frequency or with a predetermined temporal blinking pattern capable, wherein the flashing frequency or the temporal flashing pattern of each marker (A, B, C) of the blink frequency or the time flashing pattern of each of the other markers (A, B, C) is different and is used as an individual distinguishing feature of the marker (B, C A,).
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Marker (A,B,C) solche verwendet werden, deren jeder eine äußere Form aufweist, welche von der äußeren Form jedes der anderen Marker (A,B,C) verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers (A,B,C) verwendet wird. A method according to claim 2, characterized in that are used as markers (A, B, C) are those used, each having an outer shape which from the outer shape of each of the other markers (A, B, C) is different and as an individual distinctive feature of the label (A, B, C) is used.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Marker (A,B,C) solche verwendet werden, auf deren Oberfläche jeweils ein Muster aufgebracht ist, welches von jedem der auf den anderen Markern (A,B,C) aufgebrachten Muster verschieden ist und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers (A,B,C) verwendet wird. A method according to claim 2, characterized in that the markers (A, B, C) used are those on whose surface a pattern is applied in each case, which is applied from each of the other markers (A, B, C) pattern is different and as an individual distinctive feature of the label (A, B, C) is used.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Muster ein Barcode verwendet wird. A method according to claim 5, characterized in that a bar code is used as a pattern.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Marker (A,B,C) solche verwendet werden, welche jeweils farbig sind oder eine farbige Markierung aufweisen, wobei die Farbe jedes der Marker (A,B,C) bzw. jeder Markierung eine andere ist als diejenige aller übrigen Marker und als individuelles Unterscheidungsmerkmal des Markers (A,B,C) verwendet wird, so dass die Marker bzw. die Markierungen insgesamt M verschiedene Farben aufweisen, und mindestens eine der Kameras ( A method according to claim 2, characterized in that the markers (A, B, C) used are those which are respectively colored or have a colored marker, wherein the color of each of the markers (A, B, C) or each label is a other is used than that of all the other marker and as an individual distinctive feature of the label (a, B, C) so that the marker or the markers M have different colors in total, and at least one of the cameras ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) eine Farbkamera ( ) A color camera ( 3 3 ) ist, welche die M verschiedenen Farben voneinander zu unterscheiden imstande ist. ) Is, which is the M different colors to distinguish capable.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farben der Marker bzw. der Markierungen so gewählt werden, dass die Farbe jedes Markers bzw. jeder Markierung von der Farbe jedes anderen Markers bzw. jeder anderen Markierung im CIELab-Farbraum einen bestimmten Mindestabstand aufweist. A method according to claim 7, characterized in that the colors of the marker or the markers are selected such that the color of each marker and each marker on the color of any other marker or any other marker in the CIELab color space has a certain minimum distance.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kamera verwendet wird, welche eine Schwarzweiß-Kamera ( A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that at least one camera is used which (a black and white camera 1 1 , . 2 2 , . 4 4 ) ist. ) Is.
  10. Verfahren nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Anzahl der verwendeten Farbkameras ( A method according to claim 7 and 9, characterized in that the ratio of the number of color cameras used ( 3 3 ) zur Anzahl der verwendeten Schwarzweiß-Kameras ( ) (The number of black and white cameras used 1 1 , . 2 2 , . 4 4 ) zwischen 1 : 1 und 1 : 10, bevorzugt zwischen 1 : 2 und 1 : 4 beträgt. ) Is between 1: 1 and 1: 10, preferably between 1: 4: 2 and the first
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt v) folgende Einzel-Verfahrensschritte umfaßt: a) aus jedem 2D-Bild wird genau eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, e) es werden M verschiedene Kombinationen so ausgewählt und zu einem Satz von Kombinationen zusammengefaßt, dass der Satz die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that step v) comprises the following individual steps: a) from each 2D image is selected accurately any of the recognized on this 2D image 2D locations, whereby a maximum of M K possible combinations of detected 2D locations is formed, b) for this combination, a bundle adjustment is carried out, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value, ) steps a) to c) are performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value, e) there are M so selected, various combinations and combined to form a set of combinations that the set has the property that each identified 2D position ingredient genau einer Kombination des Satzes ist, f) es werden in Analogie zur Vorgehensweise des Schrittes e) alle übrigen möglichen Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen gebildet, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, g) für jeden der so gebildeten Sätze von Kombinationen wird der durchschnittliche Rückrechenwert aller Kombinationen des Satzes berechnet, so dass jedem Satz ein durchschnittlicher Rückrechenwert zugeordnet wird, h) die Sätze werden anhand des ihnen jeweils zugeordneten durchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, i) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als gültig eingestuft, j) die zu dem als gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als gültig eingestuft, k) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordne is exactly a combination of the set, f) are formed in analogy to the procedure in step e) any other possible sets of M different combinations, each of which has the property that each identified 2D position is in exactly one combination of the set, g) for each of the sets so formed by combinations of the average back-calculation value of all combinations of the set is calculated, so that each set is assigned an average back-calculation value h), the blocks are compared on the basis of the respectively assigned to them average back calculated value, i) the one set, which the smallest average response calculated value is assigned, is classified as valid, j) belonging to the classified as valid set of M combinations classified as valid, k) which to one in each case and are the same as valid classified combination those 2D positions are each mutually arrange t und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. t and as to respectively turned on and interpreted to belong to the same markers.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt v) folgende Einzel-Verfahrensschritte umfaßt: a) aus jedem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6) wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6) erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3 , P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) gebildet wird, b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) durchgeführt, so dass jeder Komb A method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that said step v comprises) the following individual process steps: (a) from each 2D image B1, B2, B3, B4, B5, B6) is accurately any, or at most any of the in this 2D image (B1, B2, B3, B4, B5, B6) detected 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5 selected Q5, P6, Q6), whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5 , P6, Q6) is formed, b) for this combination, a bundle adjustment is carried out, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value, d) a the steps of ) to c) for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) is carried out so that each Combine ination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, e) die Kombinationen werden zu Paaren gruppiert, f) die beiden Kombinationen jedes Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder (B1,B2,B3) erkannte 2D-Position (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3) Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, g) diejenige von zwei zueinander als widersprüchlich eingestuften Kombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, h) die Verfahrensschritte e) bis g) werden mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt, i) der Verfahrensschritt h) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Kombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurde, j) die nach Abschluß des Schrittes i) verbleibenden Kombinationen werden als gültig eingestuft, und k) diejenigen 2D-Posi is assigned ination a back calculated value, e) the combinations are grouped into pairs, f) the two combinations of each pair are compared and classified as mutually contradictory, if at least one (in one of the 2D images B1, B2, B3) recognized 2D position (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3) is a component of both combinations and otherwise not contradictory classified as each other, g) that of two mutually classified as inconsistent combinations which assigned to the more back-calculation value is discarded, h) the process steps e) to g) are carried out again with the remaining combinations, i) step h) is carried out repeatedly until only such combinations are still left that at any other remaining combination as not contradictory has been classified, j), the remaining after completion of step i) combinations to be valid, and k) those 2D Posi tionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. functions which respectively turned to the same part as valid classified combination are, in each case associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same markers (A, B, C).
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die K Kameras in eine Mehrzahl von Z Kameragruppen eingeteilt werden, wobei jede Kameragruppe mindestens zwei Kameras umfaßt, und jede Kamera ( The method (according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the cameras K are divided into a plurality of Z groups of cameras, each camera assembly comprising at least two cameras, each camera and 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) ein 2D-Bild (B7,B8,B9,B10) liefert, so dass zu jeder der Z Kameragruppen eine von dieser gelieferte Bildergruppe gehört, wobei der Verfahrensschritt v) die folgenden Serien A) bis C) von Einzel-Verfahrensschritten umfaßt: A): Folgende Serie a1) bis a10) von Verfahrens-Einzelschritten wird für jede der Z Bildergruppen getrennt durchgeführt: a1) aus jedem 2D-Bild der Bildergruppe wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen (P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) ausgewählt, wodurch eine von höchstens M G möglichen zu dieser Bildergruppe gehörenden Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, wobei G die Anzahl der Kameras ist, welche die Bildergruppe liefern, a2) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, a3) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a1) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wi ) Provides a 2D image (B7, B8, B9, B10) so that a supplied by this group of pictures is associated with each of the Z groups of cameras, wherein the step v) the following series A) to C) of single process steps comprising: A ): the following series a1) to a10) of the process single steps is performed groups of images separately for each of Z: a1) from each 2D image, the group of pictures is accurately (any or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) are selected to give a possible maximum of M G belonging to this group of pictures combinations of detected 2D locations is formed, wherein G is the number of the cameras that provide the pictures group, a2) a bundle adjustment is performed on this combination, a3) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed according to step a1), a certain back-calculation value associated wi rd, a4) die Schritte a1) bis a3) werden für sämtliche übrigen der höchstens M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, a5) die Kombinationen werden zu Paaren gruppiert, a6) die beiden Kombinationen jedes Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, a7) diejenige von zwei zueinander als widersprüchlich eingestuften Kombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, a8) die Verfahrensschritte a5) bis a7) werden mit den verbleibenden Kombinationen erneut durchgeführt, a9) der Verfahrensschritt a8) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Kombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Kombination als nicht widersprüchlich einge rd, a4) steps a1) to a3) are performed for all other of the at most M G possible combinations of detected 2D positions such that each combination is associated with a back calculated value, a5), the combinations are grouped into pairs, a6), the two combinations of each pair are compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position is at least part of both combinations and otherwise not contradictory classified as one another, a7) that of two mutually classified as inconsistent combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded, a8), the process steps a5) to a7) are performed again with the remaining combinations, a9) the step a8) is performed repeatedly until only such combinations are left, which at any other remaining combination is not contradictory as stuft wurde, und a10) die nach Abschluß des Schrittes a9) verbleibenden Kombinationen werden als vorläufig gültig eingestuft. was scales, and a10), the remaining after completion of step a9) combinations provisionally classified as valid. B): aus den so ermittelten als vorläufig gültig eingestuften, jeweils zu genau einer Bildergruppe gehörenden Kombinationen wird eine Gruppe von Zwischenkombinationen gebildet wie folgt: b1) es wird eine Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen getroffen, indem für jede der Z Bildergruppen eine beliebige der zu dieser Bildergruppe gehörenden als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ausgewählt wird, b2) die so ausgewählten Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen werden zu einer Zwischenkombination vereinigt, indem die in diesen Z Kombinationen insgesamt enthaltenen 2D-Positionen zu der Zwischenkombination zusammengefaßt werden, b3) die Schritte b1) und b2) werden für eine andere, bisher nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt, so dass man eine weitere Zwischenkombination erhält, b4) der Schritt b3) wird so oft ausgeführt, bis keine bisher noch nicht getroffene Auswahl von Z B): belonging from the thus determined provisional valid classified, in each case to precisely one picture group combinations is a group of intermediate combinations formed as follows: b1) a selection is made of Z as provisionally valid classified combinations by, for each of the Z groups of images a any of belonging to this group of images as a provisionally valid classified combinations is selected, b2) the thus selected Z as provisionally valid classified combinations are combined to an intermediate combination, by using the 2D locations in total contained in these Z combinations are combined to form the intermediate combination, b3) steps b1) and b2) are carried out again for another, not previously made selection of Z as provisionally valid classified combinations, so as to obtain a further intermediate combination, b4) the step b3) is carried out until not previously not yet selection made by Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen mehr getroffen werden kann, dh bis alle möglichen Zwischenkombinationen gebildet sind. can be taken as provisional valid classified combinations more, that are formed until all possible intermediate combinations. C): Die so gebildeten Zwischenkombinationen werden der folgenden Serie von Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: c1) für jede Zwischenkombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c2) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so jeder Zwischenkombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c3) die Zwischenkombinationen werden zu Paaren gruppiert, c4) die beiden Zwischenkombinationen jedes im Schritt c3) gebildeten Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position (P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) Bestandteil beider Zwischenkombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, c5) diejenige von zwei als zueinander widersprüchlich eingestuften Zwischenkombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, c6) die Verfahrensschritte c3) bis c5) werden mit den C): The intermediate combinations thus formed of the following series of process-individual steps are subjected to: c1) for each intermediate combination is performed a bundle adjustment, c2) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, any intermediate combination is assigned a specific back-calculation value c3) the intermediate combinations are grouped into pairs, c4) the two intermediate combinations of each pair formed in step c3) are compared and classified as mutually contradictory, if at least one on one of the 2D images 2D position recognized (P7, Q7, R7, P8 , Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) is a component of both intermediate combinations, and otherwise not contradictory classified as one another, c5) that of two classified as mutually contradictory intermediate combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded , c6) the method steps c3) to c5) are compared with the verbleibenden Zwischenkombinationen erneut durchgeführt, c7) der Verfahrensschritt c6) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Zwischenkombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Zwischenkombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurde, c8) die nach Abschluß des Schrittes c6) verbleibenden Zwischenkombinationen werden als gültig eingestuft, und c9) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Zwischenkombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. performed again remaining intermediate combinations, c7) the step c6) is executed repeatedly until only are still such intermediate combinations left, which was classified as not contradictory to each other remaining intermediate combination, c8), the remaining after completion of step c6) intermediate combinations as valid classified, and C9) which in each case to one and the same part as valid classified intermediate combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same markers (A, B, C).
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die K Kameras ( Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cameras K ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) in eine Mehrzahl Z von Kameragruppen eingeteilt werden, wobei jede Kameragruppe mindestens zwei Kameras umfaßt, und jede Kamera ( ) Are divided into a plurality of Z groups of cameras, each camera assembly comprising at least two cameras and each camera ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 , . 4 4 ) ein 2D-Bild (B7,B8,B9,B10) liefert, so dass zu jeder der Z Kameragruppen eine von dieser gelieferte Bildergruppe gehört, wobei der Verfahrensschritt v) die folgenden Serien A) bis C) von Einzel-Verfahrensschritten umfaßt: A): Die folgende Serie a) bis a10) von Verfahrens-Einzelschritten wird für jede der Z Bildergruppen getrennt durchgeführt: a1) aus jedem 2D-Bild der Bildergruppe wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen ausgewählt, wodurch eine von höchstens M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, wobei G die Anzahl der Kameras ist, welche die Bildergruppe liefern, a2) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, a3) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, a4) die Schritte a1) bis a3) werden für sämtliche übrigen der höchste ) Provides a 2D image (B7, B8, B9, B10) so that a supplied by this group of pictures is associated with each of the Z groups of cameras, wherein the step v) the following series A) to C) of single process steps comprising: A ): the following series a) to a10) of the process single steps is performed groups of images separately for each of Z: a1) from each 2D image, the group of pictures is accurately any or at most any of the recognized on this 2D image 2D locations selected, whereby a potential of at most M G combinations is formed by detected 2D locations, where G is the number of cameras that provide the pictures group, a2) a bundle adjustment is performed on this combination, a3) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value, a4) steps a1) through a3) for all remaining highest ns M G möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechenwert zugeordnet wird, a5) es werden M verschiedene Kombinationen so ausgewählt und zu einem Satz von Kombinationen zusammengefaßt, dass der Satz die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position (P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, a6) es werden in Analogie zur Vorgehensweise des Schrittes a5) alle übrigen möglichen Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen gebildet, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position (P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, a7) für jeden der so gebildeten Sätze von Kombinationen wird der durchschnittliche Rückrechenwert aller Kombinationen des Satzes berechnet, so dass jedem Satz ein durchschnittlicher Rückrechenwert zugeordnet wird, a8) die Sätze werden anhand des ihnen zugeordneten du ns M G possible combinations of detected 2D locations carried out so that each combination is associated with a back calculated value, a5), there are selected M different combinations and combined to form a set of combinations that the set has the property that each identified 2D position (P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) component is exactly a combination of the set, a6) there are in analogy to the procedure of step a5) all other possible sets formed by each of M different combinations, each of which has the property that each identified 2D position (P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) component exactly a combination of the set is, a7) for each of the sets so formed by combinations of the average back-calculation value of all combinations of the set is calculated, so that each set is assigned to an average value back calculation, a8), the blocks are on the basis of them du associated rchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, a9) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als vorläufig gültig eingestuft, a10) die zu dem als vorläufig gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als vorläufig gültig eingestuft, so dass in der Serie A) von Einzel-Verfahrensschritten insgesamt eine Anzahl Z von als vorläufig gültig eingestuften Sätzen von jeweils M Kombinationen und somit eine Anzahl M*Z von als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ermittelt wird, B): aus den so ermittelten als vorläufig gültig eingestuften, jeweils zu genau einer Bildergruppe gehörenden Kombinationen wird eine Gruppe von Zwischenkombinationen gebildet wie folgt: b1) es wird eine Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen getroffen, indem für jede der Z Bildergruppen eine beliebige der zu dieser Bildergruppe gehörenden als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen ausgewählt wird, b2) d rchschnittlichen back calculated value compared a9) the one set, which is associated with the smallest average response calculated value is treated as valid, provisionally identified, a10) which are combinations to the associated provisional valid classified set of M classified as provisionally valid, so that in the series A) of Single steps in total, a number Z of is determined as a provisionally valid classified sets of M combinations, and thus a number M * Z of provisional valid classified combinations, B) from the thus determined provisional valid classified, in each case to precisely one group of pictures belonging combinations is a group formed by intermediate combinations as follows: b1) a selection is made of Z as provisionally valid classified combinations by groups of images is selected, any of belonging to this group of images as a provisionally valid classified combinations for each of the Z, b2) d ie so ausgewählten Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen werden zu einer Zwischenkombination vereinigt, indem die in diesen Z Kombinationen insgesamt enthaltenen 2D-Positionen zu der Zwischenkombination zusammengefaßt werden, b3) die Schritte b1) und b2) werden für eine andere, bisher nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt, so dass man eine weitere Zwischenkombination erhält, b4) der Schritt b3) wird so oft ausgeführt, bis keine bisher noch nicht getroffene Auswahl von Z als vorläufig gültig eingestuften Kombinationen mehr getroffen werden kann, dh bis alle möglichen Zwischenkombinationen gebildet sind. ie so selected Z as provisionally valid classified combinations are combined to an intermediate combination, by using the 2D locations in total contained in these Z combinations are combined to form the intermediate combination, b3) repeating steps b1) and b2) are for a different, previously made selection rerun of Z as provisionally valid classified combinations so as to obtain a further intermediate combination, b4) the step b3) is performed repeatedly until no not yet made selection of Z as provisionally valid classified combinations more may be taken, ie until all possible intermediate combinations are formed. C): Die so gebildeten Zwischenkombinationen werden der folgenden Serie von, Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: c1) für jede Zwischenkombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c2) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass jeder Zwischenkombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, c3) die Zwischenkombinationen werden zu Paaren gruppiert, c4) die beiden Zwischenkombinationen jedes im Schritt c3) gebildeten Paares werden miteinander verglichen und dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Zwischenkombinationen ist, und andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, c5) diejenige von zwei als zueinander widersprüchlich eingestuften Zwischenkombinationen, welcher der größere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird verworfen, c6) die Verfahrensschritte c3) bis c5) werden mit den verbleibenden Zwischenkombinationen erneut durch C): The intermediate combinations thus formed of the following series of, process individual steps are subjected to: c1) for each intermediate combination is performed a bundle adjustment, c2) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored so that each intermediate combination is assigned a specific back-calculation value, c3) the intermediate combinations are grouped into pairs, c4) the two intermediate combinations of each pair formed in step c3) are compared and classified as mutually contradictory if a detected on one of the 2D images 2D position forms part of both the intermediate combinations, and otherwise not classified as contradictory to each other, c5) that of two classified as mutually contradictory intermediate combinations, which is assigned the greater back-calculation value is discarded, c6) the method steps c3) to c5) are connected to the remaining intermediate combinations again by geführt, c7) der Verfahrensschritt c6) wird so oft ausgeführt, bis nur noch solche Zwischenkombinationen übrig sind, welche zu jeder anderen verbliebenen Zwischenkombination als nicht widersprüchlich eingestuft wurde, c8) die nach Abschluß des Schrittes c7) verbleibenden Zwischenkombinationen werden als gültig eingestuft, und c9) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Zwischenkombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. out c7) the step c6) is executed repeatedly until only remain still such intermediate combinations which was classified as not contradictory to each other remaining intermediate combination, c8), the remaining after completion of step c7) intermediate combinations classified as valid, and c9) which to turn each and are the same as valid classified intermediate combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as to incoming and belonging to the same markers (A, B, C).
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Serien B) und C) von Verfahrens-Einzelschritten die folgende Serie D) von Verfahrens-Einzelschritten durchgeführt wird: D): Die in der Serie A) von Verfahrens-Einzelschritten ermittelten Kombinationen werden der folgenden Serie von Verfahrens-Einzelschritten unterzogen: d1) es werden Z verschiedene Sätze von jeweils M verschiedenen Kombinationen ermittelt, deren jeder die Eigenschaft aufweist, dass jede erkannte 2D-Position (P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) Bestandteil genau einer Kombination des Satzes ist, d2) die Sätze werden anhand des ihnen zugeordneten durchschnittlichen Rückrechenwertes verglichen, d3) derjenige Satz, welchem der kleinste durchschnittliche Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als gültig eingestuft, d4) die zu dem als gültig eingestuften Satz gehörenden M Kombinationen werden als gültig eingestuft, und d5) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben The method of claim 13 or 14, characterized in that) and C), the following series D) of the method individual steps performed by the process-individual steps in place of the series B: D): The combinations identified in the series A) of the process-individual steps the following series of process-individual steps are subjected: d1) are determined Z different sets of M different combinations, each of which has the property that each identified 2D position (P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9 , Q9, R9, P10, Q10, R10) component exactly a combination of the set, d2), the blocks are compared on the basis of their associated average back-calculation value d3) one set, which is associated with the smallest average response calculated value is classified as valid, d4) to the associated valid classified set M are classified as valid combinations and d5) to which in each case one and the same those 2D positions, als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker (A,B,C) gehörend interpretiert. are classified as valid combination, are respectively assigned to one another and as to be respectively turned on and interpreted to belong to the same markers (A, B, C).
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes g) bzw. anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes a7) folgende Einzel-Verfahrensschritte ausgeführt werden: – falls die beiden Kombinationen eines Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden diese beiden Kombinationen bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) verglichen, – diejenige Kombination dieses Paares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthält, wird verworfen, – falls beide Kombinationen dieses Paares dieselbe Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthalten, wird diejenige der beiden Kombinationen verworfen, welche den höheren Rückrechenwert aufweist. Method according to one of claims 12 to 13, characterized in that the following individual process steps are carried out instead of the single process step g) or, instead of the single process step a7): - if the two combinations of a pair have been classified as one another inconsistent be these two combinations with respect to the number of detected 2D locations contained in them (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) are compared, - that combination of this pair having the smaller number of detected 2D positions (P4, Q4 containing R4, P5, Q5, P6, Q6) is discarded - if both combinations of this pair have the same number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6), is that of the two discarded combinations which has the higher back-calculation value.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Einzel-Verfahrensschrittes c5) folgende Einzel-Verfahrensschritte ausgeführt werden: – falls die beiden Zwischenkombinationen eines Paares als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden diese beiden Zwischenkombinationen bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) verglichen, – diejenige Zwischenkombination dieses Paares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthält, wird verworfen, – falls beide Zwischenkombinationen dieses Paares dieselbe Anzahl von erkannten 2D-Positionen (P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6) enthalten, wird diejenige der beiden Zwischenkombinationen verworfen, welche den höheren Rückrechenwert aufweist. A method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the following individual process steps are carried out instead of the single process step c5): - if the two intermediate combinations of a pair have been classified as one another contradictory, these two intermediate combinations are with respect to the number of in them contained detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) are compared, - that between the combination of the pair having the lower number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6) which is discarded, - if both intermediate combinations of this pair have the same number of detected 2D positions (P4, Q4, R4, P5, Q5, P6, Q6), the one of the two intermediate combinations is discarded, which has the higher back-calculation value.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt v) folgende Verfahrensphasen umfaßt: A) Erste Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: a) aus jedem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) ausgewählt, wodurch eine von höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M" möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechen A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that step v) comprises the following method stages: a) from each 2D image (B1, B2, B3, B4, B5: A) the first phase comprising the following individual process steps B6, B7, B8, B9, B10) is accurately any or at most any of the recognized on this 2D image 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4 , R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) is selected, whereby a potential of at most M K combinations of detected 2D locations b) is formed, for this combination, a bundle adjustment is carried out, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value, d) repeating steps a) to c) performed for all other of the at most M 'possible combinations of detected 2D positions such that each combination a back rake wert zugeordnet wird, e) jeder Kombination wird in ein-eindeutiger Weise eine Laufnummer zugeordnet, so dass die Kombinationen sich nach aufsteigender Reihenfolge der Laufnummern ordnen lassen, f) als erster Vergleichspartner wird die Kombination mit der kleinsten Laufnummer, als zweiter Vergleichspartner die Kombination mit der nächsthöheren Laufnummer gewählt, und aus dem ersten und dem zweiten Vergleichspartner ein Vergleichspaar gebildet, g) die beiden Kombinationen des Vergleichspaares werden in folgender Weise miteinander verglichen:, g1) der erste und der zweite Vergleichspartner werden dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen des Vergleichspaares ist, andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, g2a) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, wird diejenige Kombination des Vergle is assigned a value, e) of each combination is associated with a sequence number in a-unambiguous way, so that the combinations can be sorted according to ascending order of the sequence numbers, f) be the first comparison partner, the combination with the smallest sequence number as a second comparison partner, the combination with the next higher sequence number is selected, and is formed from the first and second comparison partner two comparison, g) the two combinations of the comparative pair are compared in the following manner together :, g1) of the first and second comparison partner are then classified as mutually contradictory, if at least one on one of the 2D images recognized 2D position forms part of both combinations of the comparative pair, otherwise not contradictory classified as one another, g2a) if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, that combination of Vergle is ichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, als aktiv und die andere Kombination des Vergleichspaares als passiv eingestuft, g2b) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, werden beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, g3) es wird ein neues Vergleichspaar gebildet wie folgt: g3a) als erster Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige Kombination, Wahlkombination, gewählt, welche folgende Kriterien erfüllt: (i) die Wahlkombination ist als aktiv eingestuft, (ii) die Wahlkombination wurde noch nicht mit allen denjenigen Kombinationen verglichen, die sowohl als aktiv eingestuft sind als auch eine Laufnummer aufweisen, welche höher ist als die Laufnummer der Wahlkombination, (iii) die Wahlkombination weist die niedrigste Laufnummer aller Kombinationen auf, welche obige Kriterien (i) und (ü) erfüllen, g3b) als zweiter Vergleichspartner des neuen ego pair which is assigned to the lower back-calculation value regarded as active and the other combination of the comparative pair as passive, G2B) if the two combinations of the comparative pair in step g1) were not considered inconsistent as each other, both combinations of the comparative pair are classified as active, g3 ) is a new comparison pair formed as follows: G 3a) as the first comparison partner of the new comparison pair is that combination, selection combination selected, satisfying the following criteria: (i) the choice of combination is considered to be active, (ii) the choice of combination has not yet with meet compared to all those combinations, which are classified both as active as also comprise a sequence number that is higher than the sequence number of the dial combination, (iii) the choice of combination has the lowest sequence number of all combinations in which the above criteria (i) and (ii) , G 3b) as a second comparison of the new partner Vergleichspaares wird diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, welcher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist, g4) die Schritte g1) bis g3) werden erneut ausgeführt, wobei das im Schritt g3) gebildete neue Vergleichspaar an die Stelle des im Schritt f) gebildeten Vergleichspaares tritt, h) der Schritt g) wird so oft ausgeführt, bis der Schritt g) mit derjenigen als aktiv eingestuften Kombination als erstem Vergleichspartner durchgeführt wurde, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist, i) die nach Abschluß des Schrittes h) als aktiv eingestuften Kombinationen werden als gültig eingestuft, B) Zweite Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: k) jede der als passiv eingestuften Kombinationen wird darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als gültig eingestuften Kombinati that is chosen does not classified as passive and not yet compared with the choice combination combinations compared pair which is associated above the running number of the dial combination, the lowest sequence number, g4) comprises the steps executed g1) to g3) are again being formed in the step g3) occurs new comparison pair at the site of the comparison pair formed in step f), h) the step g) is carried out repeatedly until the step) was performed with that as active classified combination as the first comparison partner g, the sequence number of the highest sequence number below the largest is all running numbers, i) which are valid classified, B) Second phase comprising the following individual process steps after completion of step h) as active classified combinations: k) each of as passive classified combinations is checked to see whether it is a 2D containing position which in one of the classified as valid combination Nati onen enthalten ist, k1) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies der Fall ist, werden als widersprüchlich zu einer der als gültig eingestuften Kombinationen eingestuft, k2) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies nicht der Fall ist, werden als zu den als gültig eingestuften Kombinationen nicht widersprüchlich sowie als nicht mehr passiv, sondern als aktiv eingestuft, so dass nach dem Schritt k) nur solche Kombinationen als aktiv eingestuft sind, welche als zu jeder der als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, C) Dritte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: l) nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird, D) Vierte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: m) Falls im Schritt 1) keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft is included ones, k1) such as passive classified combinations for which this is the case are classified as inconsistent with one of the classified as valid combinations, k2) such as passive classified combinations for which this is not the case, as to classified the classified as valid combinations not contradictory as well as not passive, but rather as active, so that after the step k) only such combinations are considered to be active, which to each of the classified as valid combinations have been classified as not contradictory as, C) third phase, comprising the following individual process steps: l) with only those classified as active combinations, the steps f) are repeated until i) so that at least one other valid classified combination is determined, D) Fourth phase, comprising the following individual process steps : m) If, in step 1) no longer classified as mutually contradictory combinations werden und somit keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt o) fortgesetzt, n) andernfalls werden die zweite und die dritte Phase für die im Verfahrensschritt I) als passiv eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt. are, and thus none of the remaining combinations is considered to be passive, the method including the step o) is continued, n) otherwise, the second and the third phase for the classified in step I) as passive combinations are executed again. E) Fünfte Phase: o) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. E) Fifth stage: o) to which in each case one and the same part as valid classified combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as a single to and belonging to the same markers.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass – vor dem Verfahrensschritt g) zusätzlich folgender Verfahrensschritt g') durchgeführt wird: g'): alle Kombinationen werden als aktiv eingestuft, – anstelle des Verfahrensschritts g2a) folgender Verfahrensschritt g2a') ausgeführt wird: g2a'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, wird diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der höhere Rückrechenwert zugeordnet ist, nicht mehr als aktiv, sondern als passiv eingestuft, – anstelle des Verfahrensschritts g2b) folgender Verfahrensschritt g2b') ausgeführt wird: g2b'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, bleiben beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, – und anstelle des Verfahrensschritts A method according to claim 18, characterized in that - before the method step g) the following additional method step g ') is carried out: g'): are considered to be active all the combinations - instead of method step g2a) following method step g2a ') is carried out: g2a '): if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, that combination of the comparative pair which is assigned to the higher back calculated value, no longer classified as active, rather than passive, is - instead of method step g2b) the following step g2b ') is carried out: g2b'): if the two combinations of the comparative pair in step g1) have not been classified as contradictory to each other, remain both combinations of the comparative pair classified as active, - and in place of the method step 1 1 ) folgender Verfahrensschritt ) The following step 1' 1' ) ausgeführt wird: I') nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) einschließlich des Schritts g') wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird. is carried out): I ') with only those classified as active combinations of steps f) to i) including the step g') are repeated so that at least one further classified as valid combination is detected.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt v) folgende Verfahrensphasen umfaßt: A) Erste Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: a) aus jedem 2D-Bild (B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10) wird genau eine beliebige oder höchstens eine beliebige der auf diesem 2D-Bild erkannten 2D-Positionen (P1,Q1,R1, P2,Q2,R2, P3,Q3,R3, P4,Q4,R4, P5,Q5, P6,Q6, P7,Q7,R7, P8,Q8,R8, P9,Q9,R9, P10,Q10,R10) ausgewählt, wodurch eine von höchstens M" möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen gebildet wird, b) für diese Kombination wird ein Bündelausgleich durchgeführt, c) aus dem Bündelausgleich wird ein Rückrechenwert berechnet und gespeichert, so dass der gemäß Schritt a) gebildeten Kombination ein bestimmter Rückrechenwert zugeordnet wird, d) die Schritte a) bis c) werden für sämtliche übrigen der höchstens M K möglichen Kombinationen von erkannten 2D-Positionen durchgeführt, so dass jeder Kombination ein Rückrechen A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that step v) comprises the following method stages: a) from each 2D image (B1, B2, B3, B4, B5: A) the first phase comprising the following individual process steps B6, B7, B8, B9, B10) is accurately any or at most any of the recognized on this 2D image 2D positions (P1, Q1, R1, P2, Q2, R2, P3, Q3, R3, P4, Q4 , R4, P5, Q5, P6, Q6, P7, Q7, R7, P8, Q8, R8, P9, Q9, R9, P10, Q10, R10) is selected, whereby a maximum of M "possible combinations of detected 2D locations b) is formed, for this combination, a bundle adjustment is carried out, c) from the bundle adjustment is calculated a feedback calculation value and stored, so that the combination formed in step a) is associated with a particular back-calculation value, d) repeating steps a) to c) performed for all other of the at most M K possible combinations of detected 2D positions such that each combination a back rake wert zugeordnet wird, e) jeder Kombination wird in ein-eindeutiger Weise eine Laufnummer zugeordnet, so dass die Kombinationen sich nach aufsteigender Reihenfolge der Laufnummern ordnen lassen, f) als erster Vergleichspartner wird die Kombination mit der kleinsten Laufnummer, als zweiter Vergleichspartner die Kombination mit der nächsthöheren Laufnummer gewählt, wobei der erste und der zweite Vergleichspartner ein Vergleichspaar bilden, g) die beiden Kombinationen des Vergleichspaares werden in folgender Weise miteinander verglichen: g1) der erste und der zweite Vergleichspartner werden dann als zueinander widersprüchlich eingestuft, wenn mindestens eine auf einem der 2D-Bilder erkannte 2D-Position Bestandteil beider Kombinationen des Vergleichspaares ist, andernfalls als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft, g2) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, werden beide Kombinationen des Vergleic is assigned a value, e) of each combination is associated with a sequence number in a-unambiguous way, so that the combinations can be sorted according to ascending order of the sequence numbers, f) be the first comparison partner, the combination with the smallest sequence number as a second comparison partner, the combination with the next higher sequence number is selected, wherein forming the first and second comparison partner two comparison, g) the two combinations of the comparative pair are compared in the following manner with each other: g1) of the first and second comparison partner are then classified as mutually contradictory, if at least one on a of the 2D images recognized 2D position forms part of both combinations of the comparative pair, otherwise not contradictory classified as one another, g2) if the two combinations of the comparative pair in step g1) have not been classified as contradictory to each other, both of the combinations are Vergleic hspaares als aktiv eingestuft und das Verfahren mit dem Schritt g5) fortgesetzt, g3) falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden der erste und der zweite Vergleichspartner des Vergleichspaares bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen verglichen, wobei das Verfahren mit dem Schritt g4) fortgesetzt wird, falls der erste und der zweite Vergleichspartner gleich viele erkannte 2D-Positionen enthalten, und folgende Schritte g3a) bis g3c) ausgeführt werden, falls der erste und der zweite Vergleichspartner unterschiedlich viele erkannte 2D-Positionen enthalten: g3a) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als passiv eingestuft, g3b) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die größere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als aktiv eingestuft, g3c) das Verfahren wird mit dem Schritt g5) hspaares classified as active, and the process proceeds to step g5) continued g3) if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, the first and the second comparison partner of Comparative pair with respect to the number of detected 2D contained in them, positions compared, said method comprising the step g4) is continued if the first and second comparison partner same number of recognized 2D locations comprise the following steps and G3a) are performed to G3C) if the first and second comparison partner different number of recognized 2D locations comprise: G3a) that combination of the comparative pair containing the smaller number of detected 2D positions is classified as passive, G3b) that combination of the comparative pair containing the larger number of detected 2D positions is as active classified, G3C), the method comprising the step g5) fortgesetzt, g4) diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, wird als aktiv, die andere Kombination des Vergleichspaares als passiv eingestuft, g5) es wird ein neues Vergleichspaar gebildet wie folgt: g5a) als erster Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige Kombination, Wahlkombination, gewählt, welche folgende Kriterien erfüllt: ( i) die Wahlkombination ist als aktiv eingestuft, (ii) die Wahlkombination wurde noch nicht mit allen denjenigen Kombinationen verglichen, die sowohl als aktiv eingestuft sind als auch eine Laufnummer aufweisen, welche höher ist als die Laufnummer der Wahlkombination, (iii) die Wahlkombination weist die niedrigste Laufnummer aller Kombinationen auf, welche obige Kriterien (i) und (ü) erfüllen, g5b) als zweiter Vergleichspartner des neuen Vergleichspaares wird diejenige der nicht als passiv eingestuften und noch nicht mit der Wahlkombination verglichenen Kombinationen gewählt, wel continued, g4) that combination of Comparative pair which is assigned to the lower back-calculation value is classified as active, the other combination of the comparative pair as passive, g5) is a new comparison pair formed as follows: G5A) as the first comparison partner of the new comparison pair is that combination selection combination selected satisfying the following criteria: (i) the choice of combination is considered to be active, (ii) the choice of combination has not yet been compared with all those combinations, which are classified both as active as also comprise a sequence number that is higher than the sequence number of the dial combination, (iii) the choice of combination has the lowest sequence number of all combinations in which the above criteria (i) and satisfy (ii), G5B) is as a second comparison partner of the new comparison pair that of the non-classified as passive and not with the choice of the compared combinations combination selected wel cher die niedrigste Laufnummer oberhalb der Laufnummer der Wahlkombination zugeordnet ist, h1) der Schritt g wird erneut ausgeführt, wobei das im Schritt g5) gebildete neue Vergleichspaar an die Stelle des im Schritt f) gebildeten Vergleichspaares tritt, h2) der Schritt g) wird so oft ausgeführt, bis der Schritt g) mit derjenigen als aktiv eingestuften Kombination als erstem Vergleichspartner durchgeführt wurde, deren Laufnummer die höchste Laufnummer unterhalb der größten aller Laufnummern ist, i) die nach Abschluß des Schrittes h2) als aktiv eingestuften Kombinationen werden als gültig eingestuft, B) Zweite Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: k) jede der als passiv eingestuften Kombinationen wird darauf geprüft, ob sie eine 2D-Position enthält, welche auch in einer der als gültig eingestuften Kombinationen enthalten ist, k1) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies der Fall ist, werden als widersprüchlich zu einer der als gültig eing cher the lowest sequence number is assigned to above the running number of the dial combination, h1), the step g is executed again, wherein the new comparison pair formed in step g5) takes the place of the comparative pair formed in step f), h2) is the step g) so often carried out until step b) g was carried out with that as active classified combination as the first comparison partner, the sequence number is the highest sequence number below the largest of all running numbers, i) after completion of said step h2) as active classified combinations classified as valid, B) Second phase comprising the following individual process steps: k) each of the classified as passive combinations is checked to see whether it contains a 2D position, which is also included in one of the classified as valid combinations, k1) such as passive classified combinations for which this is the case, be contradictory to the valid eing estuften Kombinationen eingestuft, k2) solche als passiv eingestufte Kombinationen, für welche dies nicht der Fall ist, werden als zu den als gültig eingestuften Kombinationen nicht widersprüchlich sowie als nicht mehr passiv, sondern als aktiv eingestuft, so dass nach dem Schritt k) nur solche Kombinationen als aktiv eingestuft sind, welche als zu jeder der als gültig eingestuften Kombinationen als nicht widersprüchlich eingestuft wurden, C) Dritte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: l) nur mit den als aktiv eingestuften Kombinationen werden die Schritte f) bis i) wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird, D) Vierte Phase, umfassend folgende Einzel-Verfahrensschritte: m) Falls im Schritt 1) keine Kombinationen mehr als zueinander widersprüchlich eingestuft werden und somit keine der verbliebenen Kombinationen als passiv eingestuft wird, wird das Verfahren mit dem Verfahrensschritt u) fortgesetzt, n) andernfall classified estuften combinations, k2) such as passive classified combinations for which this is not the case, are classified as to the classified as valid combinations not contradictory as well as not passive, but rather as active, so that after the step k) only such combinations are considered to be active, which the information is considered valid combinations have been than at any classified as non-contradictory, C) Third stage, comprising the following individual process steps: l) with only those classified as active combinations, the steps f) are repeated until i) so that at least one other valid classified combination is determined, D) Fourth phase, comprising the following individual process steps: m) If, in step 1) no more combinations are classified as mutually contradictory, and thus none of the remaining combinations is considered to be passive, the method is continued with method step u)) n the other case s werden die zweite und die dritte Phase für die im Verfahrensschritt I) als passiv eingestuften Kombinationen erneut ausgeführt. s are carried out again, the second and the third phase for the classified in step I) as passive combinations. E) Fünfte Phase: o) diejenigen 2D-Positionen, welche jeweils zu ein- und derselben als gültig eingestuften Kombination gehören, werden jeweils einander zugeordnet und jeweils als zu ein- und demselben Marker gehörend interpretiert. E) Fifth stage: o) to which in each case one and the same part as valid classified combination those 2D positions are respectively associated with one another, and interprets each as a single to and belonging to the same markers.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass – vor dem Verfahrensschritt g) zusätzlich folgender Verfahrensschritt g') durchgeführt wird: g'): alle Kombinationen werden als aktiv eingestuft, – anstelle des Verfahrensschritts g2) folgender Verfahrensschritt g2') ausgeführt wird: g2'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander nicht widersprüchlich eingestuft wurden, bleiben beide Kombinationen des Vergleichspaares als aktiv eingestuft, und das Verfahren wird mit dem Schritt g5) fortgesetzt, – anstelle des Verfahrensschritts g3) folgender Verfahrensschritt g3') ausgeführt wird: g3'): falls die beiden Kombinationen des Vergleichspaares im Schritt g1) als zueinander widersprüchlich eingestuft wurden, werden der erste und der zweite Vergleichspartner des Vergleichspaares bezüglich der Anzahl der in ihnen enthaltenen erkannten 2D-Positionen verglichen, wobei das Verfahren mit dem Schritt g4) fortgesetzt wird, falls der erste un A method according to claim 20, characterized in that - before the method step g) the following additional method step g ') is carried out: g'): are considered to be active all the combinations - instead of method step g2) following method step g2 ') is carried out: g2 '): if the two combinations of the comparative pair in step g1) were not considered inconsistent as each other, both combinations of the comparative pair remain classified as active, and the procedure is advanced to step g5) - instead of method step g3) the following step g3' is carried out): g3 '): if the two combinations of the comparative pair in step g1) as mutually contradictory were classified, the first and second comparison partner of Comparative pair are compared with respect to the number of detected 2D locations contained in them, said method with step g4 is continued), in case the first un d der zweite Vergleichspartner gleich viele erkannte 2D-Positionen enthalten, und folgende Schritte g3a) bis g3c) ausgeführt werden, falls der erste und der zweite Vergleichspartner unterschiedlich viele erkannte 2D-Positionen enthalten: g3a') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die geringere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, wird als passiv eingestuft, g3b') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welche die größere Anzahl von erkannten 2D-Positionen enthält, bleibt als aktiv eingestuft, g3c') das Verfahren wird mit dem Schritt g5) fortgesetzt, – anstelle des Verfahrensschritts g4) folgender Verfahrensschritt g4') ausgeführt wird: g4') diejenige Kombination des Vergleichspaares, welcher der niedrigere Rückrechenwert zugeordnet ist, bleibt als aktiv, die andere Kombination des Vergleichspaares wird als passiv eingestuft, – und anstelle des Verfahrensschritts I) folgender Verfahrensschritt I') ausgeführt wird: I') nur mit den so ermittelten übri d of the second comparison partner same number of recognized 2D locations comprise the following steps and G3a) are performed to G3C) if the first and second comparison partner different number of detected included 2D locations: G3a ') that combination of Comparative pair having the smaller number contains of detected 2D positions is classified as passive, G3b ') that combination of the comparative pair containing the larger number of detected 2D locations remains classified as active, G3C'), the method proceeds to step g5) - ) that combination of Comparative pair which is assigned to the lower back-calculation value remains to be active, the other combination of the comparative pair is classified as passive, - and the following instead of method step I): 'g4 is performed)' instead of method step g4), the following process step g4 process step I ') is performed: I') with the thus determined übri g bleibenden Kombinationen werden die Schritte f) bis i) einschließlich des Schritts g') wiederholt, so dass mindestens eine weitere als gültig eingestufte Kombination ermittelt wird. g permanent combinations are repeated steps f) to i) including the step g '), so that at least one further classified as valid combination is detected.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführung des Verfahrensschrittes d) bzw. nach Durchführung des Verfahrensschrittes a4) solche Kombinationen, deren Rückrechenwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, ausgesondert und somit den weiteren Verfahrensschritten nicht unterzogen werden. Method according to one of claims 11 to 21, characterized in, be that after carrying out method step d), or after carrying out process step a4) such combinations, the back-calculation value exceeds a predetermined threshold value, are discarded and thus not subjected to the further process steps.
  23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt v) gemäß einem der Flußdiagramme der A method according to claim 1, characterized in that said step v) according to the flow charts of 12 12 bis to 16 16 durchgeführt wird. is carried out.
  24. Motion-Capture-System zur Erfassung der räumlichen Lage und Bewegung einer Anzahl von M Markern (A,B,C) bezüglich eines Bezugs-Koordinatensystems, wobei M ≥ 1 gilt, durch eine Anzahl von K Kameras ( Motion capture system for detecting the spatial position and movement of a number of markers M (A, B, C) with respect to a reference coordinate system, where M ≥ 1, (by a number of cameras K 1 1 , . 2 2 , . 3 3 ), wobei K ≥ 2 gilt nd die Kameras ( ), Where K ≥ 2 nd the cameras ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 ) voneinander beabstandet sind, sowie durch eine EDV-Einrichtung ( ) Are spaced apart, as well as (by means of a data processing device 9 9 ), wobei – die Marker (A,B,C) farbig markiert sind, wobei jeder Marker eine andere Farbe aufweist als alle übrigen Marker, so dass die Marken insgesamt M verschiedene Farben aufweisen, und – mindestens eine der Kameras ( (At least one of the cameras -), wherein - the markers (A, B, C) are color coded, each marker having a different color than any other marker, so that the marks have different colors total of M, and 1 1 , . 2 2 , . 3 3 ) eine Farbkamera ( ) A color camera ( 3 3 ) ist, welche die M verschiedenen Farben voneinander zu unterscheiden imstande ist. ) Is, which is the M different colors to distinguish capable.
  25. Motion-Capture-System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kameras ( Motion capture system according to claim 24, characterized in that at least one of the cameras ( 1 1 , . 2 2 , . 3 3 ) eine Schwarzweiß-Kamera ( ) Is a black and white camera ( 1 1 , . 2 2 ) ist. ) Is.
  26. Motion-Capture-System nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Anzahl der Farbkameras ( Motion capture system according to claim 24 and 25, characterized in that the ratio of the number of color cameras ( 3 3 ) zur Anzahl der Schwarzweiß-Kameras ( ) (The number of black and white cameras 1 1 , . 2 2 , . 4 4 ) zwischen 1 : 1 und 1 : 10, bevorzugt zwischen 1 : 2 und 1 : 4 beträgt. ) Is between 1: 1 and 1: 10, preferably between 1: 4: 2 and the first
DE10335595A 2002-08-02 2003-08-04 Motion capture method for determination of the spatial positions of markers in a 3D volume from 2D digital images for use in motion capture systems so that the marker positions can be related to a coordinate system Ceased DE10335595A1 (en)

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