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Stand der Technik
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Es sind bereits Kamera-Projektions-Systeme mit einer Bilderfassungseinheit, einer Ausgabeeinheit und einer Steuereinheit vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Kamera-Projektions-System mit zumindest einer Bilderfassungseinheit, zumindest einer Ausgabeeinheit und zumindest einer Steuereinheit.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand mittels der Ausgabeeinheit zumindest eine, in Abhängigkeit von Daten der Bilderfassungseinheit ermittelte, Ausrichthilfe auszugeben. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine Ausrichtung eines neuen Objekts, insbesondere einer Steckdose, eines Bilds und/oder weiteres denkbares, das in einem Raum, insbesondere an einer Wand des Raums, anzuordnen ist, mittels zumindest einer Ausgabe über die Ausgabeeinheit zu unterstützen. Insbesondere sind die Bilderfassungseinheit, die Ausgabeeinheit und/oder die Steuereinheit in ein einzelnes Gerät, insbesondere in einen mobilen PC, vorteilhaft in ein Smartphone und/oder ein Tablet-PC integriert. Insbesondere sind die Ausgabeeinheit und die Bilderfassungseinheit an einer gleichen Geräteseite angeordnet. Alternativ ist es denkbar, dass ein die Steuereinheit aufweisendes Gerät drahtgebunden und/oder drahtlos mit der Bilderfassungseinheit, die insbesondere in einem weiteren Gerät angeordnet ist, und/oder mit der Ausgabeeinheit, die insbesondere in einem weiteren Gerät angeordnet ist, kommuniziert. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest die Ausgabeeinheit zu steuern und/oder zu regeln und/oder Daten der Bilderfassungseinheit auszuwerten. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Insbesondere weist das Kamera-Projektions-System zumindest eine Schnittstelleneinheit, mit insbesondere zumindest einer Softwareschnittstelle und/oder zumindest einer Hardwareschnittstelle, auf, die dazu vorgesehen ist, Positionsdaten, insbesondere Installationsdaten, Architekturdaten und/oder Konstruktionsdaten, die insbesondere Daten über vorhandene Rohleitungen und/oder Elektroleitungen, die insbesondere in einer Wand, an der das neue Objekt angeordnet werden soll, verlaufen, und/oder Raumgrößendaten aufweisen, die von anderen Datenquellen bezogen und/oder von weiteren Messgeräten, insbesondere Metall- und/oder Leitungssuchern, erfasst sind, wodurch insbesondere bei einer Anordnung Unterputzinformationen beim Setzen von Schrauben und Nägeln berücksichtigt werden können. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, auf eine Datenbank zuzugreifen, die dazu vorgesehen ist, von mehreren unterschiedlichen Messgeräten genutzt zu werden. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, über die Schnittstelleneinheit bezogene Daten über die Ausgabeeinheit darzustellen. Insbesondere weist das Kamera-Projektions-System zumindest eine Messanordnung, insbesondere eine Lasermessanordnung, auf, die dazu vorgesehen ist, eine Raumausmessung, insbesondere zumindest eine Distanzmessung zu einem der Bilderfassungseinheit gegenüberliegenden Objekt, das insbesondere in einer optischen Achse einer Optik der Bilderfassungseinheit liegt, vorzunehmen. Insbesondere ist die Messanordnung dazu vorgesehen, Entfernungen und/oder Winkel zumindest in einem von der Bilderfassungseinheit erfassten Teilbereich zu erfassen. Insbesondere weist das Kamera-Projektions-System zumindest einen Lagesensor auf, der dazu vorgesehen ist, eine Lage der Kameraeinheit und/oder der Ausgabeeinheit, insbesondere zumindest einen Winkel bezüglich einer Schwerkraftrichtung, einen Winkel bezüglich einer Magnetfeldrichtung, insbesondere Erdmagnetfeldrichtung, und/oder bezüglich eines Ortungssystems, insbesondere GPS, zu bestimmen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgehen, mit der Bilderfassungseinheit aufgenommene Objekte mittels der zusätzlich aufgenommenen Daten zu skalieren. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, mittels der Bilderfassungseinheit aufgenommene Daten, insbesondere über eine Schnittstelle, an weitere Systeme, insbesondere CAD und/oder CNC, weiterzugeben. Unter einer „Bilderfassungseinheit“ soll insbesondere eine digitale Kamera, vorzugsweise eine 2D-Kamera und/oder eine 3D Kamera, verstanden werden. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, mittels der Bilderfassungseinheit aufgenommene Daten hinsichtlich vorhandener Objekte und/oder Landmarken, insbesondere Zimmerecken, Zimmerkanten und/oder Objektecken und/oder Objektkanten von vorhandenen Objekten, insbesondere Türen, Fenstern, Bildern, Möbeln, Steckdosen, insbesondere anhand von Farb- und/oder Kontrastgrenzen, auszuwerten, insbesondere ihre relative Lange, vorteilhaft ihre relativen Abstände und/oder Winkel, zu bestimmen und/oder zu vermessen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, zumindest Hauptkanten der vorhandenen Objekte in den Daten der Bilderfassungseinheit zu erkennen. Unter einer „Ausrichthilfe“ soll insbesondere eine Information an einen Bediener verstanden werden, die eine relative Lage, insbesondere zumindest eine Winkellage des neu zu positionierenden Objekts zu einem weiteren, insbesondere bereits vorhandenen Objekts, wiederspiegelt. Insbesondere ist die Ausrichthilfe als aktive Hilfe ausgebildet, die dem Bediener eine zu einer Lagekorrektur notwendige Richtung und/oder Distanz, insbesondere durch Ausgabe von zumindest einem Symbol, insbesondere einem Pfeil und/oder einer Farbe, und/oder von zumindest einer Maßzahl, angibt. Vorteilhaft ist die Ausrichthilfe als passive Ausrichthilfe ausgebildet, die insbesondere lediglich einen Grad einer Fehllage wiederspiegelt und/oder die einem Bediener eine Vergleichsmöglichkeit bietet, anhand der dieser eine Fehllage des auszurichtenden Objekts selbst erkennen kann. Es kann insbesondere ein hoher Komfort erreicht werden. Insbesondere kann bei einer Ausrichtung des neuen Objekts in dem Raum, insbesondere an der Wand, bezüglich zumindest eines vorhandenen Objekts und/oder zumindest eines weiteren neuen, in dem Raum, insbesondere an der Wand, auszurichtenden Objekts erleichtert werden.
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Vorteilhaft ist die Ausgabeeinheit als optischer Flächenprojektor ausgebildet. Insbesondere ist der optische Flächenprojektor als Matrixprojektor, insbesondere als DLP-Projektor und/oder als Pico-Beamer, alternativ als Scan-Projektor, insbesondere als Laserprojektor, insbesondere Kreuzlinienlaser, ausgebildet. Insbesondere ist die Steuereinheit ständig dazu vorgesehen, ein projiziertes Bild, insbesondere regelmäßig, vorzugsweise kontinuierlich, mittels der Bilderfassungseinheit mit einer Sollvorgabe abzugleichen. Alternativ und/oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Bilderfassungseinheit zumindest eine Ausgabeeinheit aufweist, die als akustische Ausgabeeinheit ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Ton, in insbesondere unterschiedlichen Lautstärken, zu projizieren und/oder eine Sprachausgabe durchzuführen. Weiterhin ist es denkbar, dass das Kamera-Projektions-System alternativ oder zusätzlich eine als Bildschirm ausgebildete Ausgabeeinheit aufweist. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine Raumausmessung mittels eines speziellen projizierten Bildes und/oder einer Bildfolge vorzunehmen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, eine zumindest im Wesentlichen verzerrungs-, winkel- und/oder längengetreue Projektion, insbesondere über Rückmeldung durch die Bilderfassungseinheit, sicherzustellen. Weiterhin ist es denkbar, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, mit mehreren als optische Flächenprojektoren ausgebildete Ausgabeeinheiten verknüpft zu werden und diese aufeinander abzustimmen, wobei sich insbesondere Projektionsbereiche, insbesondere absichtlich zur Erhöhung einer Helligkeit, überschneiden, um eine größere Projektionsfläche zu erreichen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, über die Ausgabeeinheit zumindest eine als Hilfslinie, insbesondere als Hilfslinienraster, Hilfslinienmuster und/oder Hilfliniengitter, ausgebildete Ausrichthilfe, die zu mindestens einer Objektlinie, die durch die Bilderfassungseinheit erfasst ist, in einem bestimmten Winkel liegt, insbesondere parallel und/oder senkrecht ausgerichtet ist, auszugeben. Insbesondere weist das Kamera-Projektions-System zumindest eine Eingabeeinheit auf, die insbesondere von der Bilderfassungseinheit selbst gebildet ist, die dazu vorgesehen ist, Bedienereingaben, die insbesondere angeben, an welchem Ort die Hilfslinie projiziert werden soll, an welcher Objektlinie, insbesondere Hauptkante, die Hilfslinie ausgerichtet sein soll und/oder in welchem Winkel die Hilfslinie zu der Objektlinie ausgerichtet sein soll, an die Steuereinheit weiterzuleiten. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, Raumdaten, insbesondere Wandbreite und/oder -höhe, über die Eingabeeinheit zu beziehen und vorteilhaft zu einer Skalierung von Objektdaten zu verwenden. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Bedienereingaben zumindest eine weitere Hilfslinie, die insbesondre parallel zu der vorhandenen Hilfslinie angeordnet ist, zu generieren. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Hilfslinie in Abhängigkeit von Bedienereingaben zu verschieben und/oder zu kippen. Insbesondere weist die Eingabeeinheit zumindest ein Zeigemittel, insbesondere eine Computermaus auf einem Bildschirm, einen Zeigestock, einen Laserpointer, zumindest einen Marker und/oder Handschuh an zumindest einer Hand, insbesondere Finger, des Bedieners und/oder zumindest einen bloßen Finger und/oder eine bloße Hand eines Bediener, die insbesondere über die Bilderfassungseinheit registriert werden, auf, das dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der Bedienereingaben zu unterstützen. Insbesondere weist das Kamera-Projektions-System Einmalklebepunkte auf, die dazu vorgesehen sind, auf Finger des Bedieners aufgeklebt zu werden. Insbesondere weist die Eingabeeinheit zumindest eine Fernbedienung, die insbesondere mit einem Laserpointer ausgestattet ist, auf, um zumindest einen Teil der Bedienereingaben zu ermöglichen. Insbesondere weist die Steuereinheit zumindest eine Schnittstelle zu einem Netzwerk, insbesondere dem Internet auf, um insbesondere Vorschaudaten für anzubringende Objekte, insbesondere Möbel, Tapete, Bilder und/oder Poster zu laden, um diese zu projizieren, wodurch insbesondere vor einem Kauf des Objekts eine Wirkung im Raum getestet werden kann. Insbesondere ist die Ausgabeeinheit dazu vorgesehen, mehrere, insbesondere eine Vielzahl anzuordnende Objekte, insbesondere Bilder, vorzugsweise in Originalgröße, zu projizieren, die durch einen Bediener mittels der Eingabeeinheit arrangiert werden können, um eine Gesamtwirkung zu testen, bevor die Objekte real angeordnet werden. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, mittels der Bilderfassungseinheit ein Bild eines anzuordnenden Objekts aufzunehmen, und mittels der Ausgabeeinheit zu projizieren, wobei der Bediener die Projektion beliebig manipulieren kann, um eine Wirkung des Objekt in unterschiedlichen Anordnungen zu testen. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, durch Vergleich verschiedener, mittels der Bilderfassungseinheit aufgenommener Bilder eine Bewegung und/oder Verstellung der Bilderfassungseinheit und/oder der Ausgabeeinheit zu registrieren und eine Projektion entsprechend anzupassen, um projizierte Objekte an einer zumindest im Wesentlichen gleichen Position und/oder in einer zumindest im Wesentlichen gleichen Größe und/oder Form zu halten, wobei insbesondere ein projiziertes Objekt, das nach einer Bewegung der Ausgabeeinheit aus einem Darstellungsbereich der Ausgabeeinheit herausragt, lediglich abgeschnitten dargestellt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kamera-Projektions-Systems kann insbesondere eine einfache und/oder intuitive Bedienung erreicht werden. Insbesondere können in Echtzeit gleichzeitig ein Messen und ein Ausrichten erfolgen, wodurch Arbeitsschritte gespart werden können.
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Das erfindungsgemäße Kamera-Projektions-Systems soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Kamera-Projektions-Systems zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Kamera-Projektions-System in einem ersten Anwendungsszenario und
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2 das erfindungsgemäße Kamera-Projektions-System in einem zweiten Anwendungsszenario.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt ein Kamera-Projektions-System 10 mit einer Bilderfassungseinheit 12, einer Ausgabeeinheit 14 und einer Steuereinheit 16. Das Kamera-Projektions-System 10 weist ein Stativ 18 auf, das eine stabile Anordnung und eine Drehung des Kamera-Projektions-Systems 10, bzw. der Ausgabeeinheit 14 und der Bilderfassungseinheit 12 erlaubt. Die Steuereinheit 16 ist dazu vorgesehen, mittels der Ausgabeeinheit 14 zumindest eine, in Abhängigkeit von Daten der Bilderfassungseinheit 12 ermittelte, Ausrichthilfen 20, 22 auszugeben. Die Ausgabeeinheit 14 ist als optischer Flächenprojektor ausgebildet.
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Die Steuereinheit 16 ist dazu vorgesehen, in einem ersten Betriebsmodus über die Ausgabeeinheit 14 als Hilfslinien ausgebildete Ausrichthilfen 20, 22, die zu mindestens einer Objektlinie 24, die durch die Bilderfassungseinheit 12 erfasst ist, in einem bestimmten Winkel liegen, auszugeben. Die Objektlinie 24 ist hierbei als Seitenkante einer Tür 26, die in einer Wand 27 angeordnet ist, ausgebildet. Die Steuereinheit 16 ist dazu vorgesehen, als Hilfslinien ausgebildete Ausrichthilfen 20 parallel zu der Objektlinie 24 in konstanten Abständen, von beispielsweise je 20 cm, auszurichten. Die Steuereinheit 16 ist dazu vorgesehen, als Hilfslinien ausgebildete Ausrichthilfen 22 senkrecht zu der Objektlinie 24 in konstanten Abständen, von beispielsweise je 20 cm, auszurichten. Ein Bediener kann nun mit Hilfe der Ausrichthilfen 20, 22 ein als Bild ausgebildetes Objekt 28 einfach ausrichten.
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2 zeigt einen zweiten Anwendungsmodus, bei dem das Kamera-Projektions-System 10 zu einer Anordnung mehrerer als Bilder ausgebildete Objekte an einer Wand 30 verwendet wird. Dabei ist die Steuereinheit 16 dazu vorgesehen, von der Bilderfassungseinheit 12 aufgenommene Abbilder der Objekte als Ausrichthilfen 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 über die Ausgabeeinheit 14 in Originalgröße an die Wand 30 zu projizieren. Die Steuereinheit 16 ist dabei dazu vorgesehen, die Ausrichthilfen 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, zumindest bei einer ersten Projektion, parallel zu einer, beispielsweise als Tischkante ausgebildeten, Objektlinie 24’ auszurichten.
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Die Steuereinheit 16 ist dazu vorgesehen, als Markieraufkleber ausgebildete Zeigemittel 40, die an Fingern eines Bedieners angeordnet sind, in den Daten der Bilderfassungseinheit 12 zu erkennen und in Abhängigkeit von Bewegungen und Gesten der Zeigemittel 40 Ausrichtung und Lage der Ausrichthilfen 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 anzupassen, wobei diese bevorzugt in Ausrichtungen parallel zu der Objektlinie 24’ einschnappen.
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Weiterhin ist es denkbar, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, gemeinsam mit Steuereinheiten gleichartiger weiterer Kamera-Projektions-Systeme zu kommunizieren, um ein einzelnes Kamera-Projektions-System zu bilden, das einen größeren Wirkungsbereich, insbesondere Bilderfassungsbereich und/oder Projektionsbereich, und/oder eine größere Helligkeit als ein einzelnes der Kamera-Projektions-Systeme aufweist.
