DE60037040T2

DE60037040T2 - Panoramische stereokamera-anordungen zur aufnahme panoramischer bilder für einpanoramisches stereobild-paar

Info

Publication number: DE60037040T2
Application number: DE60037040T
Authority: DE
Inventors: Shmuel Peleg; Moshe Ben-Ezra; Yael Ramat Moza PRITCH
Original assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Current assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: JP2003532914A; IL149724A0; IL149724A; DE60037040D1; JP3952776B2; AU1724901A; EP1292854A1; WO2001079908A1; ATE377771T1; EP1292854A4; EP1292854B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des Aufzeichnens von Bildern, und insbesondere panoramische Stereokamera-Anordnungen zum Aufnehmen von panoramischen Bildern, die in einem panoramischen Stereobildpaar nützlich sind. Außerdem betrifft die Erfindung Kamera-Anordnungen zum Aufzeichnen individueller panoramischer Bilder, die in panoramischen Stereokamera-Anordnungen verwendet werden können.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Panoramische Bilder sind Bilder einer Szene, die ein weites Gesichtsfeld aufweisen, bis zu vollen 360°. Panoramische Bilder können unter Verwendung einer Weitwinkellinse, eines Spiegels oder Ähnlichem aufgezeichnet werden, wodurch ein weites Gesichtsfeld bereitgestellt wird. Panoramische Bilder, die ein weiteres Gesichtsfeld aufweisen, können beispielsweise durch Aufzeichnen einer Mehrzahl Bilder um einen besonderen Punkt und unter Verwendung herkömmlicher Mosaiktechniken erzeugt werden, wodurch ein einzelnes Mosaikbild erzeugt wird. Panoramische Bilder können auch aus simulierten Szenen unter Verwendung herkömmlicher Computergrafiktechniken erzeugt werden. Stereoskopische panoramische Bilder können auch aus Bildern unter Verwendung verschiedener Techniken erzeugt werden, die Fachleuten bekannt sind. In einer Technik, die von Joshua Gluckman, et al, „Real-Time Omnidirectional and Panoramic Stereo", DARPA Image Understanding Workshop, 1998 beschrieben ist, zeichnen zwei omnidirektionale Kameras, die vertikal entlang einer gemeinsamen Achse versetzt sind, panoramische Bilder der umgebenden Szene auf. Da die Kameras versetzt sind, bietet das Bildpaar, das von den Kameras aufgezeichnet wird, wenn beide Bilder gemeinsam berücksichtigt werden, eine Tiefeninformation für Objekte in der Szene, die die Kameras umgeben. Da die Versetzung jedoch vertikal ist, sind die aufgezeichneten Bilder für die menschliche panoramische Stereowahrnehmung nicht geeignet.
Ein Artikel mit dem Titel „Stereo Panorama with a Single Camera" von S Peleg et al; CVPR'99, Ft. Collins; Juni 1999; Seiten 395–401, beschreibt Verfahren zum Erzeugen panoramischer stereoskopischer Bildpaare einer Szene unter Verwendung einer einzelnen Kamera. Um ein panoramisches stereoskopisches Bildpaar zu erzeugen, wird eine Spaltkamera oder eine Videokamera um eine Achse gedreht, die sich hinter der Kamera und senkrecht zur optischen Achse der Kamera befindet, um eine Mehrzahl Bilder der Szene aufzunehmen. In einem Beispiel ist die Kamera eine Spaltkamera, die zwei „linke" und „rechte". Spalten parallel zur Drehachse aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten der optischen Achse der Kamera versetzt sind und sich nah an der Kamerabildfläche befinden. Jedes Bild, das von der Spaltkamera aufgenommen wird, umfasst linke und rechte „Streifenbilder" der Szene. Linke und rechte panoramische Bilder eines panoramischen Bildpaars werden erzeugt, indem jeweils die linken und rechten Streifen mosaikartig zusammengesetzt werden. In einem anderen Beispiel ist die Kamera eine Videokamera, die eine Mehrzahl Bilder der Szene aufnimmt. Linke und rechte panoramische stereoskopische Bilder werden aufgebaut, indem linke und rechte Streifen jeweils von den Bildern mosaikartig zusammengesetzt werden.
Da eine Mehrzahl Bilder zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wird und die Bilder zu mosaikartigen Bilddaten, die sie enthalten, bearbeitet werden, erfassen die beschriebenen Verfahren weder alle Bilddaten für ein stereoskopisches Bildpaar gleichzeitig, noch stellen Sie direkt panoramische Bilder oder daher ein panoramisches Bildpaar bereit.
WO 98/46116 offenbart ein Beispiel eines vergleichenden omnidirektionalen Kamerasystems. Dieses System ist jedoch nicht zum Aufzeichnen stereoskopischer Bilder geeignet.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kamera-Anordnung zum Aufzeichnen mindestens eines Paares panoramischer Stereobilder: eine omnidirektionale Kamera-Anordnung, umfassend mindestens eine Kamera, die eine optische Achse definiert und ein omnidirektionales optisches Frontelement aufweist, das auf der optischen Achse angeordnet ist, wobei die Kamera angepasst ist, um das empfangene Licht als Bild aufzuzeichnen; wobei die Kamera-Anordnung überdies eine hohle Linsenstruktur umfasst, die eine glatte Innenfläche von im Wesentlichen rundem Querschnitt aufweist, die eine Mittelachse definiert, die senkrecht zu diesem Querschnitt liegt, wobei die Linsenstruktur angepasst ist, um einfallende Lichtstrahlen von einer Szene außerhalb der Linse zu der Mittelachse zu leiten und so ausgerichtet ist, dass die Mittelachse der hohlen Linsenstruktur und die optische Achse der Kamera sich decken und das omnidirektionale optische Frontelement der Kamera von der Linsenstruktur umgeben ist, so dass es die Lichtstrahlen empfängt, die von der Linsenstruktur geleitet werden, wobei die Kamera-Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, dass die hohle Linsenstruktur eine unterbrochene Außenfläche aufweist, die mindestens ein Sägezahn-ähnliches optisches Element umfasst, das einen Sägezahn-ähnlichen Querschnitt aufweist, der senkrecht zur Mittelachse verläuft, wobei die optischen Sägezahnelemente einem Paar von Stereobildern zugehörig sind, die von der Kamera-Anordnung aufgezeichnet wurden.
Die Erfindung stellt gemäß einem Gesichtspunkt neue und verbesserte panoramische Stereokamera-Anordnungen zum Aufzeichnen panoramischer Bilder bereit, die in einem panoramischen Stereobildpaar nützlich sind. Außerdem stellt die Erfindung neue und verbesserte Kamera-Anordnungen zum Aufzeichnen individueller panoramischer Bilder bereit, die in den panoramischen Stereokamera-Anordnungen verwendet werden können.
Die Kamera-Anordnungen sind so ausgestaltet, dass sie Bilder in Form von linken oder rechten panoramischen Bildern eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen, wobei die Erfindung gemäß einem anderen Gesichtspunkt eine panoramische Stereokamera-Anordnung, umfassend eine oder mehrere Kamera-Anordnungen zum zeitgenössischen Aufzeichnen sowohl linker als auch rechter panoramischer Bilder eines panoramischen Stereobildpaars bereitstellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese Erfindung wird insbesondere in den anhängigen Ansprüchen dargelegt. Die zuvor genannten und weiteren Vorteile der Erfindung können besser mit Bezug auf die folgende Beschreibung, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden.
1A und 1B sind nützlich zum Verstehen von Operationen, die von Anordnungen zum Aufzeichnen panoramischer Bilder ausgeführt werden, die in stereoskopischen panoramischen Bildpaaren nützlich sind, die erfindungsgemäß aufgebaut sind, und insbesondere in Bezug auf das Verstehen der Verwendung eines Sehkreises in Verbindung mit dem Aufzeichnen panoramischer Bilder zur Verwendung als stereoskopisches panoramisches Bildpaar;
2 stellt schematisch eine vergleichende Kamera-Anordnung dar, umfassend ein optisches Element in Form eines gebogenen Spiegels zum Aufzeichnen von Bildern, die als das linke oder rechte panoramische Bild in einem panoramischen Stereobildpaar verwendet werden können;
3 ist nützlich in Verbindung mit dem Beschreiben der Struktur des gebogenen Spiegels, die schematisch in 2 dargestellt ist;
4A und 4B stellen schematisch zwei vergleichende Kamera-Anordnungen dar, eine (4A), in der das optische Zentrum der Kamera, die in der Anordnung verwendet wird, außerhalb des Sehkreises liegt, und die andere (4B), in der das optische Zentrum innerhalb des Sehkreises liegt;
5 stellt schematisch eine vergleichende panoramische Stereokamera-Anordnung dar, die gemäß den Linien der Kamera-Anordnung aufgebaut ist, die in Verbindung mit 2 bis 4B beschrieben sind;
6A und 6B stellen schematisch eine vergleichende Kamera-Anordnung dar, umfassend ein optisches Element in Form einer Mehrzahl von Planspiegeln, zum Aufzeichnen von Bildern, die als das linke oder rechte panoramische Bild in einem panoramischen Stereobildpaar verwendet werden können;
7 stellt schematisch eine vergleichende panoramische Stereokamera-Anordnung zum Aufzeichnen panoramischer Bilder für ein panoramisches Stereobildpaar dar;
8 stellt schematisch eine veranschaulichende Kamera-Anordnung dar, umfassend ein optisches Element in Form einer Linse zum Aufzeichnen von Bildern, die als das linke oder rechte panoramische Bild in einem panoramischen Stereobildpaar verwendet werden können; und
9 stellt schematisch eine zweite Ausführungsform einer veranschaulichenden Kamera-Anordnung dar, umfassend ein optisches Element in Form einer Linse zum Aufzeichnen von Bildern, die als das linke oder rechte panoramische Bild in einem panoramischen Stereobildpaar verwendet werden können;
10 stellt schematisch eine zweite Ausführungsform einer panoramischen Stereokamera-Anordnung zum Aufzeichnen panoramischer Bilder für ein panoramisches Stereobildpaar dar;
11 stellt schematisch eine veranschaulichende Kamera-Anordnung dar, die in der panoramischen Stereokamera-Anordnung verwendet werden kann, die in 10 gezeigt ist, wobei die Kamera-Anordnung ein optisches Element in Form einer zylindrischen Fresnel-ähnlichen Linsenanordnung umfasst;
12A bis 12D stellen schematisch Querschnitte von Abschnitten der jeweiligen optischen Elemente dar, die in Verbindung mit der Kamera-Anordnung, die in 11 gezeigt ist, nützlich sind;
13 stellt schematisch eine dritte Ausführungsform einer panoramischen Stereokamera-Anordnung zum Aufzeichnen panoramischer Bilder für ein panoramisches Stereobildpaar dar;
14 ist ein Strahlendiagramm, das zum Verstehen von Operationen in Verbindung mit den Kamera-Anordnungen nützlich ist, die in Verbindung mit 9 und 11 bis 13 beschrieben sind; und
15 stellt schematisch eine veranschaulichende Kamera-Anordnung dar, die in der panoramischen Stereokamera-Anordnung verwendet werden kann, die in 10 gezeigt ist, wobei die Kamera-Anordnung ein optisches Element in Form einer sphärischen Fresnel-ähnlichen Linsenanordnung umfasst;
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die Erfindung stellt gemäß einem Gesichtspunkt panoramische Stereokamera-Anordnungen zum Aufzeichnen von panoramischen Bildern bereit, die in einem panoramischen stereoskopischen („Stereo-")Bildpaar nützlich sind. Außerdem betrifft die Erfindung Kamera-Anordnungen zum Aufzeichnen individueller panoramischer Bilder, die in den panoramischen Stereokamera-Anordnungen verwendet werden können. Vor dem Beschreiben der neuen Kamera-Anordnung wäre es hilfreich, zuerst zu beschreiben, was ein panoramisches stereoskopisches Bild ist und allgemein, wie die verschiedenen Systeme und Verfahren, die in diesem Dokument beschrieben werden, die panoramischen stereoskopischen Bilder erzeugen und ihre Anzeige ermöglichen. Dies erfolgt in Verbindung mit 1A und 1B. Mit anfänglichem Bezug auf 1A, stellt die Figur schematisch einen Betrachter dar und insbesondere Augen, die durch Punkte 2L und 2R (allgemein durch das Bezugszeichen „2L/R" bezeichnet), die senkrecht stehen und einen Punkt P in einer Szene betrachten. Der Betrachter sieht den Punkt P mittels Lichtstrahlen, die von den Punkt reflektiert werden und zu den Augen 2L und 2R entlang jeweiliger Strahlen gerichtet sind, die durch gestrichelte Pfeile 3L und 3R dargestellt sind. Es wird geschätzt werden, dass, da die Lichtpunkte 2L und 2R in einer Richtung getrennt sind, die senkrecht zur Blickrichtung liegt, der Betrachter in der Lage ist, eine Tiefe in Verbindung mit dem Bereich der Szene an und nahe dem Punkt P zu betrachten.
Der Betrachter kann typischerweise nur einen kleinen Abschnitt des 360°-Panoramas um sich selbst sehen. Um mehr von dem Panorama zu sehen, muss der Betrachter seinen Kopf beispielsweise in der Richtung drehen, die von dem Pfeil mit der Bezugszahl 4 bestimmt wird. Die Drehung des Kopfes erlaubt dem Betrachter, andere Punkte (nicht gezeigt) in der Szene zu sehen, entlang Strahlen (ebenfalls nicht gezeigt), die mit ihm drehen. Wenn der Betrachter eine volle 360°-Drehung macht, wird jedes Auge um den gleichen Sehkreis 5 drehen.
Aus 1A wird ersichtlich, dass das Aufeinanderfolgen von Bildern, wie es von den zwei Augen des Betrachters, wenn er sich dreht, gesehen wird, in separate Sätze von Bildern getrennt werden kann, wobei ein Satz Bilder jedem Auge zugehörig ist. Dies wird in Verbindung mit 1B beschrieben. 1B stellt den Sehkreis 5 dar, der in separate Sehkreise 5L und 5R (allgemein 5L/R) für das jeweilige linke und rechte Auge geteilt ist, wobei Punkt P in der gleichen Position wie in 1A gezeigt ist, in Bezug auf jeden Sehkreis 5L/R und der zugehörige Strahl 3L(1) und 3R(1), der den Strahlen 3L und 3R entspricht, die in 1A dargestellt sind. Jeder Sehkreis 5L/R stellt auch andere Strahlen dar, die durch die Bezugszeichen 3L(2), ..., 3L(N) (allgemein durch das Bezugszeichen 3L(n) bestimmt) und 3R(2), ..., 3R(N) (allgemein durch das Bezugszeichen 3R(n) bestimmt) bestimmt sind, die Bilder darstellen, die das jeweilige linke und rechte Auge des Betrachters von den verschiedenen Punkten in der Szene empfangen, wenn er sich in der von den Pfeilen 4L und 4R dargestellten Richtung dreht.
Um das Betrachten eines panoramischen stereoskopischen Bilds der Szene durch einen Betrachter zu erleichtern, können außerdem in Verbindung mit 1B die Bilder, wie sie von jedem Auge des Betrachters empfangen werden, separat aufgezeichnet und von dem jeweiligen Auge des Betrachters betrachtet oder ihnen ansonsten angezeigt werden.
Wenn daher beispielsweise Bilder um einen Kreis entsprechend dem Sehkreis 5L an aufeinander folgenden Punkten in aufeinander folgender Richtung, die durch die Strahlen 3L(1), ... 3L(N) dargestellt wird, aufgezeichnet werden und die Bilder mosaikartig zusammengesetzt werden, und weitere Bilder um einen Kreis entsprechend dem Sehkreis 5R an aufeinander folgenden Punkten, in einer aufeinander folgenden Richtung, die durch die Strahlen 3R(1), ... 3R(N) dargestellt ist, aufgezeichnet werden, und wenn solche Bilder geeignet ausgerichtet werden (so dass der Schnittpunkt der Strahlen 3L(n) und 3R(n) an dem gleichen jeweiligen Ort gesehen werden) und den jeweiligen Augen eines Betrachters angezeigt werden, kann der Betrachter ein panoramisches stereoskopisches Bild der Szene sehen.
Auf ähnliche Weise können panoramische stereoskopische Bilder unter Verwendung von Computergrafiktechniken erzeugt werden. Anstatt der üblichen perspektivischen Projektion, die bei der herkömmlichen Bildwiedergabe verwendet wird, erfolgt die Darstellung des panoramischen Bilds für das linke Auge unter Verwendung von Strahlen, die einen Kreis, wie den Sehkreis 5L, schneiden, und das panoramische Bild für das rechte Auge wird unter Verwendung von Strahlen, die einen Kreis, wie den Sehkreis 5R schneiden, dargestellt.
Wie zuvor beschrieben, stellt die Erfindung gemäß einem Gesichtspunkt verschiedene panoramische Stereokamera-Anordnungen zum Aufzeichnen von panoramischen Bildern bereit, die in einem panoramischen Stereobildpaar nützlich sind. Ausführungsformen dieses Gesichtspunkts der Erfindung werden in Verbindung mit 7, 10 und 13 beschrieben. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt stellt die Erfindung Kamera-Anordnungen zum Aufzeichnen von Bildern zur Verwendung bei der Erzeugung panoramischer mosaikartiger Bilder bereit, die als linke und rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars verwendet werden können, und die in den panoramischen Stereokamera-Anordnungen verwendet werden können, die in Verbindung mit 7, 10 und 13 beschrieben werden. Jede Kamera-Anordnung umfasst ein gebogenes optisches Element, wie einen Spiegel oder eine Linse, um ein verhältnismäßig weites Gesichtsfeld bereitzustellen. Für die Kamera-Anordnungen werden vergleichende Ausführungsformen, in denen das optische Element ein Spiegel ist, in Verbindung mit 2 bis 7 beschrieben und Ausführungsformen, in denen das optische Element eine Linse ist, werden in Verbindung mit 8, 9, 11 und 15 beschrieben.
Mit Bezug auf 2 umfasst die vergleichende Kamera-Anordnung 10 eine Kamera 11 und einen gebogenen Spiegel 12. Die Kamera 11 ist zu dem gebogenen Spiegel 12 gerichtet und kann Bilder aufzeichnen, die von ihm reflektiert werden. Herkömmliche Kameras zeichnen Bilder unter Verwendung einer perspektivischen Projektion auf einer Bildebene auf, in der alle Lichtstrahlen ungefähr durch einen einzigen Punkt verlaufen, der als optisches Zentrum der Kamera bezeichnet wird. Punkt 14 stellt das optische Zentrum der Kamera 11 dar. Die Form des gebogenen Spiegels 12 kann für ein ausgewähltes optisches Zentrum bestimmt werden, das in Bezug auf einen ausgewählten Sehkreis positioniert ist. Dies wird mit weiterem Bezug auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, wird der Sehkreis durch die Bezugszahl 13 bestimmt und das optische Zentrum der Kamera 11 wird durch die Bezugszahl 14 bestimmt. Wie in 2 gezeigt, werden Strahlen 15, die den Sehkreis schneiden, von dem Spiegel hin zum optischen Zentrum der Kamera 14 reflektiert und können von der Kamera 11 als ein Bild aufgezeichnet werden. Es wird geschätzt, dass die Strahlen, die von der Kamera 11 aufgezeichnet werden, einen Sehkreis schneiden, wie zuvor in Verbindung mit 1A und 1B beschrieben, und somit kann das Bild, das von der Kamera 11 aufgezeichnet wird, zusammen mit anderen Bildern, die in jeweiligen winkelartigen Ausrichtungen zu einer Achse aufgezeichnet werden, beim Erzeugen eines mosaikartigen panoramischen Bilds eines panoramischen Stereobildpaares verwendet werden, wie nachfolgend in Verbindung mit 6 beschrieben. Die Form des gebogenen Spiegels 12 wird in Verbindung mit 3 beschrieben.
3 stellt ein Spiegelstück 20, umfassend einen kleinen Abschnitt des Spiegels 12, dar und einen Sehkreis 21, der davon versetzt ist. In der vergleichenden Anordnung, die in 3 dargestellt ist, ist das optische Zentrum 22 an dem Zentrum des Sehkreises positioniert, obgleich wie nachfolgend beschrieben, das optische Zentrum woanders positioniert sein kann. Wenn der Radius des Sehkreises mit „R" bezeichnet wird und wenn der Vektor von dem optischen Zentrum 22 zum Spiegelstück 20 mit r -(θ) an einer Richtung θ in Bezug auf eine Achse, die in 3 horizontal angeordnet ist. Der Abstand „r" zwischen dem optischen Zentrum 22 und dem Spiegel bei der Richtung θ ist r = r(θ) = ||r -||. In dem Fall gilt für die Strahlenbedingungen für einen Strahl 23, der den Sehkreis schneidet, und der, nach der Reflektion von dem Spiegelstück 20 durch das optische Zentrum 22 verläuft,
wobei N×r - das Kreuzprodukt des Vektors N ist, der die normale zur Tangente des Spiegelstücks 20 an dem Punkt ist, an dem der Vektor r - das Spiegelstück 20 schneidet, und (N, r -) ist das Punkt- oder innere Produkt zwischen den Vektoren. Unter Verwendung der Strahlenbedingungen in Gleichung (1) gilt, wenn
dann
Gleichung (2) hat zwei mögliche Lösungen:
die Kurve, die durch ρ definiert ist, wird durch Integrieren von Gleichung (3) über den Winkel θ erhalten. Die geeignete Lösung ist
Es wird geschätzt werden, dass der Wert von „ρ" größer als „eins" sein muss, was bedeutet, dass, wenn sich das optische Zentrum am Zentrum des Sehkreises 21 befindet, alle Spiegelstücke, die den Spiegel 12 umfassen, außerhalb des Sehkreises 21 liegen müssen.
Die Form des gebogenen Spiegels, der durch Gleichung (4) definiert wird, kann in herkömmlichen rechtwinkligen Koordinaten und in parametrischer Form wie folgt dargestellt werden:
wobei (x, y) = (x(t), y(t)) Koordinaten der Punkte, umfassend den gebogenen Spiegel 12, sind, „t" der Parameter ist, die „x"- und „y"-Koordinaten des optischen Zentrums gegeben sind durch (p1, p2) und sich das Zentrum des Sehkreises 21 am Ursprung des rechtwinkligen Koordinatensystems befindet. Es wird geschätzt werden, dass, wenn sich das optische Zentrum 22 am Zentrum des Sehkreises 21 befindet, Gleichung (5) vereinfacht wird auf
eine Kurve, die durch die Gleichungen (4) bis (6) definiert wird, weist die Form einer Spirale auf. Es wird geschätzt werden, dass ein gebogener Spiegel 12 ein Segment der Spirale umfasst, das ausgewählt wird, um zu gewährleisten, dass der Spiegel das Sehfeld der Kamera 11 nicht versperrt.
4A und 4B stellen schematisch zwei vergleichende Kamera-Anordnungen dar, wobei 4A schematisch eine vergleichende Kamera-Anordnung 30 darstellt, in der das optische Zentrum 31 außerhalb des Sehkreises 32 liegt, und 4B schematisch eine vergleichende Kamera-Anordnung 33 darstellt, in der sich das optische Zentrum 34 am Zentrum des Sehkreises 35 befindet.
Wie zuvor angemerkt, kann die zuvor in Verbindung mit 2 bis 4B beschriebene Kamera-Anordnung in einer vergleichenden panoramischen Stereokamera-Anordnung zum Aufzeichnen von Bildern zur Verwendung bei der Erzeugung von panoramischen Stereobildern verwendet werden. Solch eine panoramische Stereokamera-Anordnung ist schematisch in 5 dargestellt. Mit Bezug auf 5 umfasst die vergleichende Stereokamera-Anordnung 40 einen gebogenen Spiegel 41, der zwei gebogene Spiegelsegmente 41L und 41R aufweist, und eine Einzelkamera, die durch ein optisches Zentrum 42 dargestellt ist. Jedes der gebogenen Spiegelsegmente 41L und 41R entspricht dem gebogenen Spiegel 12, der zuvor in Verbindung mit 2 beschrieben wurde. Die gebogenen Spiegelsegmente 41L und 41R sind Spiegelbilder voneinander entlang einer vertikalen Spiegelachse, wie in 5 gezeigt. Die gebogenen Spiegelsegmente 41L und 41R teilen einen gemeinsamen Sehkreis 43, wobei sich das optische Zentrum 42 im Zentrum des Sehkreises befindet, wobei die zuvor erwähnte vertikale Spiegelachse durch das optische Zentrum 42 verläuft. Das gebogene Spiegelsegment 41R, das links an der vertikalen Achse angeordnet ist, empfängt im Allgemeinen Strahlen 43R, die von rechts von der Szene (nicht gezeigt) geleitet werden, deren Bild aufgezeichnet wird und im Allgemeinen dem Strahl 3R entspricht, der zuvor in Verbindung mit 1A beschrieben wurde. Ähnlich empfängt das gebogene Spiegelsegment 41L, das rechts von der vertikalen Achse angeordnet ist, im Allgemeinen Strahlen 43L, die von links von der Szene geleitet werden, deren Bild aufgezeichnet wird, die im Allgemeinen dem Strahl 3L entsprechen, der zuvor in Verbindung mit 1A beschrieben wurde. Eine Kamera, deren optisches Zentrum sich am optischen Zentrum 42 befindet, kann ein Bild aufzeichnen, umfassend beide Strahlen 43L und 43R, deren Bild mosaikartig mit anderen Bildern, die mit der Stereokamera-Anordnung 40 aufgezeichnet werden, die sich an anderen Winkelausrichtungen um das optische Zentrum 42 befindet, zusammengesetzt werden. Eine geeignete Kamera kann beispielsweise eine Omni-Kamera umfassen, wie in T. Kawanishi, et al., „Generation of high-resolution stereo panoramic images by omnidirectional sensor using hexagonal pyramidal mirrors," 14th International Conference On Pattern Recognition, Seiten 485–489, Brisbane, Australien, August 1998, IEEE-Computer Society, und S. Nayar, "Catadioptric omnidirectional cameras," IEEE Conference an Computer Vision And Pattern Recognition, Seiten 482–488, San Juan, Juni 1997 beschrieben.
Eine Annäherung an den gebogenen Spiegel 12 in der vergleichenden Kamera-Anordnung 10 oder an die gebogenen Spiegelsegmente 41L und 41R kann durch Sammeln einer Mehrzahl von Planspiegeln bereitgestellt werden, die entlang einer Kurve angeordnet sind. Dies wird in Verbindung mit 6A und 6B beschrieben. Im Allgemeinen wird geschätzt, dass in einer geeigneten Annäherung die Planspiegel nicht so positioniert werden, dass sie einander behindern. Außerdem sollte auch die Deckung der Szene, deren Bild von der Kamera-Anordnung aufgezeichnet wird, die eine Fachspiegelannäherung umfasst, entlang der Kurve, die von der Planspiegelannäherung definiert wird, kontinuierlich sein. Diese Bedingungen werden in Verbindung mit 6A beschrieben.
Mit Bezug auf 6A stellt die Figur zwei aufeinander folgende Flachspiegel 50(1) und 50(2) in der Flachspiegelannäherung 50 bereit und ein optisches Zentrum 51. Es wird geschätzt werden, dass eine Omni-Kamera an dem optischen Zentrum 51 positioniert wird, um die Bilder aufzuzeichnen, die dorthin von den jeweiligen Spiegeln 50(1) und 50(2) reflektiert werden. Die Strahlen, die zu dem Spiegel 50(1) geleitet werden und davon zum optischen Zentrum 51 reflektiert werden, werden von den dunkel schattierten Bereichen 52(1) beziehungsweise 53(1) dargestellt und die Strahlen, die zu dem Spiegel 50(2) geleitet und davon zu dem optischen Zentrum 51 reflektiert werden, sind durch die hell schattierten Bereiche 52(2) beziehungsweise 53(2) dargestellt. Es wird geschätzt werden, dass, damit die Deckung kontinuierlich ist, die schattierten Bereiche 52(1) und 52(2) eine gemeinsame Grenze teilen, wie in 6A gezeigt. Um zu gewährleisten, dass die Spiegel 50(1) und 50(2) an der richtigen Position angeordnet sind, deckt sich der Strahl, der vom Unterteil des Spiegels 50(2) (wie in 5A gezeigt) zu dem optischen Zentrum 51 reflektiert wird, mit dem Strahl, der von dem Oberteil des Spiegels 50(1) (wie in 5A gezeigt) zum optischen Zentrum reflektiert wird. Es wird geschätzt werden, dass das vom Spiegel 50(2) reflektierte Bild von dem Bild umgekehrt wird, das vom Spiegel 50(1) reflektiert wird, da der Strahl, der von dem Oberteil des Spiegels 50(1) reflektiert wird, nach rechts in dem Bild gerichtet sein wird, das in der Kamera aufgezeichnet wird, wobei der Strahl, der von dem Unterteil des Spiegels 50(2) reflektiert wird, nach links in dem Bild gerichtet sein wird. Dies kann durch Verarbeiten des Bilds erreicht werden, wie es von der Omni-Kamera aufgezeichnet wird, um die Abschnitte davon umzukehren, umfassend die Bilder, wie sie von abwechselnden Spiegeln reflektiert werden.
Nachfolgend werden die Punkte an den Spiegeln 50(1) und 50(2), die am nächsten an dem optischen Zentrum 51 liegen, als Punkte F₁ beziehungsweise S₁ bezeichnet, die Punkte an den Spiegeln 50(1) und 50(2), die am weitesten von dem optischen Zentrum 51 entfernt liegen, werden als Punkte F₂ und S₂ bezeichnet, und es wird erachtet, dass die Linien, die die jeweiligen Punkte F₁ und S₁ an dem optischen Zentrum umfassen, die jeweiligen Punkte F₃ und S₃ umfassen. In dem Fall wird der Winkel β zwischen Liniensegmenten, die durch die Punkte F₃, F₁ und F₂, F₁ definiert werden, gleich sein wie der Winkel zwischen Liniensegmenten, die durch die Punkte S₃, S1 und S₂, S₁ definiert sind. Indem „R als Abstand von dem optischen Zentrum 51 zu dem Punkt F₁ auf dem Spiegel 50(1) bezeichnet wird und „L" als die Länge des Spiegels 50(1), das heißt der Abstand von Punkt F₁ zu Punkt F₂, sind die Position und die Ausrichtung des Spiegels 50(2) in Bezug auf das optische Zentrum 51 gegeben durch
wobei R' der Abstand von dem optischen Zentrum zum Punkt S₁ an dem Spiegel 50(2) ist, L' die Länge des Spiegels 50(2) ist, das heißt, der Abstand von Punkt S₁ zu Punkt S₂, und α der Winkel zwischen dem Liniensegment ist, das durch die Punkte S₁ und das optische Zentrum 51 definiert ist, und dem Liniensegment, das durch die Punkte F₁ und das optischen Zentrum 51 definiert ist. Es sollte beachtet werden, dass der Winkel α auch der Winkel zwischen dem Liniensegment sein wird, das durch die Punkte F₁ und das optische Zentrum 51 definiert ist, und dem Liniensegment, das durch die Punkte F₂ und das optische Zentrum definiert ist; es sollte beachtet werden, dass daher der Winkel α zusammen mit der Länge L des Spiegels 50(1) die Winkelausrichtung des Spiegels 50(1) in Bezug auf das optische Zentrum 51 bestimmen wird.
Mit diesem Hintergrund stellt 6B eine vergleichende Kamera-Anordnung 60, umfassend eine Planspiegelannäherung 61 bereit, die um ein optisches Zentrum 62 angeordnet ist. Die Planspiegelannäherung umfasst eine Mehrzahl Planspiegel 61(1), 61(2), ..., die um das optische Zentrum und in einem Winkel dazu angeordnet sind, die wie zuvor in Verbindung mit 6A beschrieben bestimmt werden. Auch in 6B dargestellt sind Strahlen 62(1), 62(2), ... von einer Szene (nicht gezeigt) um das optische Zentrum 62, die die jeweiligen Punkte an den zwei Enden der jeweiligen Spiegel 61(1), 61(2) schneiden, wodurch dargestellt wird, dass die Reflektionen der jeweiligen Strahlen von den jeweiligen Spiegeln an dem optischen Zentrum wie erforderlich zusammenlaufen werden. Eine omnidirektionale Kamera, die an dem optischen Zentrum 62 angeordnet ist, kann Bilder aufzeichnen, die durch die Strahlen, die von den Planspiegeln 61(1), 61(2) reflektiert werden, definiert sind. Wie aus 6B offensichtlich ist, bieten die Planspiegel 61(1), 61(2) eine kontinuierliche Deckung der Szene um das optische Zentrum, ohne Lücken, für den gesamten Winkelbereich, der von der Planspiegel-Annäherung 61 abgedeckt ist.
Mit erneutem Bezug auf 6A ist durch Untersuchung der Figur offensichtlich, dass, wenn die Spiegel 50(1), 50(2) so angeordnet sind, wie in 6A gezeigt, die Strahlen, die von den Spiegeln reflektiert und zu dem optischen Zentrum 51 geleitet werden, im Allgemeinen von einer Szene (nicht gezeigt) von links sind, ähnlich wie Strahl 3L, wie zuvor in Verbindung mit 1A beschrieben. Wenn die Spiegel in entgegen gesetzter Richtung in Bezug auf das optische Zentrum 51 angeordnet sind, würden die Strahlen, die davon reflektiert werden, im Allgemeinen von rechts von der Szene sein, ähnlich wie der Strahl 3R, wie zuvor in Verbindung mit 1A beschrieben. Entsprechend können unter Bereitstellung von zwei Kamera-Anordnungen 60, bei denen die Spiegel in entgegen gesetzten Richtungen angeordnet sind, zwei Bilder aufgezeichnet werden, die zur Erzeugung eines panoramischen Stereobildpaars verwendet werden können. Dies wird in Verbindung mit 7 beschrieben. 7 beschreibt schematisch eine vergleichende panoramische Stereokamera-Anordnung 70, umfassend zwei Planspiegel-Kamera-Anordnungen 71L und 71R, einen Strahlenteiler 72 und einen Spiegel 73; eine andere Ausführungsform einer panoramischen Stereokamera-Anordnung wird nachfolgend in Verbindung mit 10 beschrieben. In der vergleichenden Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, sind die Planspiegel-Kamera-Anordnungen ähnlich der Kamera-Anordnung 60, die zuvor in Verbindung mit 6B beschrieben worden ist, wobei die Planspiegel in entgegen gesetzten Richtungen angeordnet sind, wobei die Planspiegel-Kamera-Anordnung 71R das panoramische Bild des panoramischen Bildpaars für das rechte Auge aufzeichnet und die Planspiegel Kamera-Anordnung 71L das panoramische Bild für das linke Auge aufzeichnet. Der Strahlenteiler 72 und der Spiegel 73 sind im Allgemeinen konisch, wobei ihre Achsen und die optischen Zentren für die Planspiegel-Kamera-Anordnungen 71L und 71R entlang einer gemeinsamen Achse 74 angeordnet sind. Eine Planspiegel-Kamera-Anordnung, die veranschaulichte Anordnung 71R, ist von dem Strahlenteiler 72 umgeben und die andere Anordnung, die veranschaulichte Anordnung 71L, ist von dem Spiegel 73 umgeben. Die Strahlen 75 von einer Szene (nicht gezeigt), die zu dem Strahlenteiler 73 geleitet werden, werden geteilt, wobei ein Teil jedes Strahls durch den Strahlenteiler 72 geht und ein Teil nach oben zum Spiegel 73 reflektiert wird. Der Teil jedes Strahls, der durch den Strahlenteiler 72 geht, wird an die Planspiegel-Kamera-Anordnung 71R geleitet und der Spiegel 73 reflektiert den Teil des Strahls, der dahin zur Planspiegel-Kamera-Anordnung 71L reflektiert wird.
Die vergleichenden Kamera-Anordnungen, die zuvor in Verbindung mit 2 bis 6 beschrieben worden sind, haben optische Elemente in Form von Spiegeln verwendet. Wie zuvor angemerkt, kann das optische Element, das in einer Kamera-Anordnung verwendet wird, stattdessen eine Linse umfassen. Kamera-Anordnungen, in denen das optische Element in Form einer Linse vorliegt, werden in Verbindung mit 8 und 9 beschrieben. 8 zeigt einer Kamera-Anordnung, in der das optische Element eine Linse mit durchgängigen Flächen ist, und 9 zeigt einer Kamera-Anordnung, in der das optische [Element] eine Fresnel-ähnliche Linse mit einer nicht durchgängigen Außenfläche ist. Mit Bezug auf 8 zeigt die Figur eine Kamera-Anordnung 80, umfassend eine Linse 81, die um eine Kamera angeordnet ist, die durch ein optisches Zentrum 82 dargestellt wird. Die Linse 81 weist eine Innenfläche 83 auf, die die Form eines Zylinders aufweist, der eine Achse aufweist, die dem optischen Zentrum 82 entspricht. Die Linse weist außerdem eine Außenfläche 84 auf, die ausgestaltet ist, Strahlen zu brechen, die im Allgemeinen durch die Bezugszahl 85 bestimmt sind, von einer Szene (nicht gezeigt) zum optischen Zentrum hin. Die Strahlen werden, wenn sie von der Außenfläche 84 gebrochen werden, orthogonal zur zylindrischen Innenfläche 83 geleitet und werden somit nicht weiter dadurch entlang dem Pfad des optischen Zentrums gebrochen. Wie auch in 8 gezeigt, würden die Strahlen, wenn sie nicht von der Außenfläche 84 gebogen würden, einen Sehkreis 86 bilden. Es wird geschätzt werden, dass die Form der Außenfläche 84 von der Größe des Sehkreises 86 und dem Brechungsindex der materialumfassenden Linse 81 abhängt. Ein Bild, das von den Strahlen 85 definiert wird, kann von einer omnidirektionalen Kamera aufgezeichnet werden, die an dem optischen Zentrum 82 positioniert ist.
Es wird geschätzt werden, dass ebenfalls mit Bezug auf 1B die Kamera-Anordnung 80, an der die Linse 81, wie in 8 dargestellt angeordnet ist, ausgestaltet ist, ein rechtes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen. Es wird außerdem geschätzt werden, dass eine Kamera-Anordnung, die ausgestaltet ist, eine Kamera-Anordnung aufzuzeichnen, so ausgestaltet bereitgestellt werden kann, dass sie ein linkes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnet, die eine Linse aufweist, die ausgestaltet ist, ein Spiegelbild der Linse 81 aufzuweisen, die in Verbindung mit 8 beschrieben worden ist. Außerdem kann eine panoramische Stereokamera-Anordnung bereitgestellt werden, die der ähnlich ist, die in Verbindung mit 7 bereitgestellt ist, vorausgesetzt, dass die Kamera-Anordnung 80 verwendet wird, die zuvor in Verbindung mit 8 beschrieben worden ist, anstatt die linke Planspiegel-Kamera-Anordnung 71L und eine Kamera-Anordnung, die ausgestaltet ist, ein rechtes panoramisches Bild aufzuzeichnen (das heißt, eine Kamera-Anordnung, in der die Linse das Spiegelbild der Linse 81 ist), wird anstelle der rechten Planspiegel-Kamera-Anordnung 71R verwendet.
Wie zuvor angemerkt, kann eine Kamera-Anordnung anstelle einer Linse 81 mit einer durchgängigen Außenfläche 84 eine Fresnel-ähnliche Linse umfassen, die eine nicht durchgängige Außenfläche aufweist. Eine veranschaulichende Kamera-Anordnung 90 ist in 9 dargestellt. Mit Bezug auf 9 umfasst die Kamera-Anordnung 90 eine Fresnel-ähnliche Linse 91 um eine Kamera, die durch das optische Zentrum 92 dargestellt ist. Wie bei der Kamera-Anordnung 80 kann die Kamera eine omnidirektionale Kamera umfassen, die an dem optischen Zentrum 92 positioniert ist, die ausgestaltet ist, das Bild aufzuzeichnen, das dahin durch die Linse 91 geleitet wird. Die Linse 91 umfasst eine Mehrzahl Linsensegmente 91(1), 91(2), ... (allgemein bestimmt durch das Bezugszeichen 91(s)), die eine Linse 91 bilden, die eine glatte durchgängige Innenfläche 93 und eine nicht durchgängige Außenfläche aufweist, umfassend Flächenelemente 94(1), 94(2), ... (allgemeinen bestimmt durch das Bezugszeichen 94(s)), die jeweils einem der Linsensegmenten 91(s) zugehörig sind. Wie bei der Linse 81 (8) weist die durchgängige Innenfläche die Form eines Zylinders auf, der an einer Achse zentriert ist, die das optische Zentrum 92 umfasst. Jede Außenfläche 94(s) ist ausgestaltet, um Strahlen zu brechen, die dahin von einer Szene zu dem optischen Zentrum 92 auf eine Weise geleitet werden, dass, wenn die Strahlen nicht gebrochen worden waren, sie einen Sehkreis 95 schneiden würden. Es wird geschätzt werden, dass, da die gebrochenen Strahlen in dem optischen Zentrum 92 geleitet werden, sie orthogonal zur Innenfläche 93 sein werden und somit nicht dadurch gebrochen werden. Wie bei der Linse 81 hängen die Formen der Außenflächenelemente 94(s) von der Größe des Sehkreises 86 und dem Brechungsindex des Materials, umfassend jedes Linsensegment 91(s), ab.
Es wird geschätzt werden, dass außerdem mit Bezug auf 1B, die Kamera-Anordnung 90, an der die Linse 91 wie in 9 gezeigt angeordnet ist, ausgestaltet ist, ein rechtes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen. Es wird außerdem geschätzt werden, dass eine Kamera-Anordnung, die ausgestaltet ist, eine Kamera-Anordnung aufzuzeichnen, bereitgestellt werden kann, die ausgestaltet ist, ein linkes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen, die eine Linse aufweist, die ausgestaltet ist, ein Spiegelbild der Linse 91 aufzuweisen, das in Verbindung mit 9 beschrieben wird. Außerdem kann eine panoramische Stereokamera-Anordnung bereitgestellt werden, die der ähnlich ist, die zuvor in Verbindung mit 7 beschrieben worden ist, vorausgesetzt, dass die Kamera-Anordnung 90, die zuvor in Verbindung mit 9 beschrieben worden ist, anstelle der rechten Planspiegel-Kamera-Anordnung 71L verwendet werden kann, und eine Kamera-Anordnung, die ausgestaltet ist, ein linkes panoramisches Bild (das heißt eine Kamera-Anordnung, in der die Linse das Spiegelbild der Linse 91 ist) aufzuzeichnen, wird anstatt der rechten Planspiegel-Kamera-Anordnung 71R verwendet.
10 zeigt eine zweite Ausführungsform einer panoramischen Stereokamera-Anordnung (mit Bezug auf 7), die durch die Bezugszahl 100 bestimmt ist. Die panoramische Stereokamera-Anordnung 70, die zuvor in Verbindung mit 7 beschrieben ist, verwendet einen Strahlenteiler 72 und einen Spiegel 73, die beide in Form von Kegelstümpfen effektiv sind, um Bilder an die jeweiligen Kamera-Anordnungen 71L und 71R zum Aufzeichnen von Bildern für ein panoramisches Stereobildpaar zu leiten. Die panoramische Stereokamera-Anordnung 100 verwendet auch einen Strahlenteiler 102 und einen Spiegel 103, um Strahlen an jeweilige linke und rechte Kameras 101L und 101R zu leiten, aber anstatt dass es Kegelstümpfe sind, sind der Strahlenteiler 102 und der Spiegel 103 beide parabolisch. Wie beim Strahlenteiler 72 teilt der Strahlenteiler 102 die Strahlen, die auf ihn einfallen, wobei ein Teil jedes Strahls zur Kamera 101R und ein zweiter Teil nach oben zum Spiegel 103 gerichtet reflektiert wird. Ähnlich wie beim Spiegel 73 reflektiert der Spiegel 103 Strahlen, die dahin durch den Strahlenteiler 102 geleitet werden, zur Kamera 101L.
11 zeigt schematisch eine Kamera-Anordnung, die durch die Bezugszahl 110 bestimmt ist, die beispielsweise als Kamera 101L und/oder 101R (10) in der panoramischen Stereokamera-Anordnung 100 verwendet werden kann. Mit Bezug auf 11 umfasst die Kamera 110 ein allgemein zylindrisches optisches Element 111, das einen allgemein parabolischen omnidirektionalen Spiegel 112 und eine Kamera 113 umgibt. Der omnidirektionale Spiegel 112 und die Kamera 13 umfassen zusammen eine omnidirektionale Kamera. Die Achse des omnidirektionalen Spiegels 112 und die optische Achse der Kamera 113 fallen beide mit der Achse des optischen Elements 111 zusammen. Der omnidirektionale Spiegel 112 reflektiert Lichtstrahlen, die darauf zur Kamera 113 hin auftreffen, die die reflektierten Strahlen als ein Bild aufzeichnet, wie es in einer omnidirektionalen Kamera herkömmlich ist.
Das optische Element 111, das in der Kamera-Anordnung 110 verwendet wird, ist vorzugsweise eine Fresnel-ähnliche Linse, die Kenndaten aufweist, die in Verbindung mit 12A bis 12D beschrieben werden. Allgemein ermöglicht es der Fresnel-ähnliche Charakter des optischen Elements 111, die Lichtstrahlen von geraden Linienpfaden hin zur Achse des optischen Elements zu biegen, so dass ein Sehkreis bereitgestellt wird, wie er zuvor in Verbindung mit 1B beschrieben worden ist. 12A bis 12D zeigen Querschnitte von Abschnitten 120A bis 120D optischer Elemente, die als optisches Element 111 in der Kamera 110 verwendet werden können. Abschnitte 120A und 120B zeigen Querschnitte optischer Elemente, die in Verbindung mit dem Bereitstellen jeweiliger linker und rechter panoramischer Bilder eines panoramischen Stereobildpaars verwendet werden können. Wie in 12A und 12B gezeigt, weist jeder Abschnitt 120A, 120B eine glatte untere Oberfläche 121A, 121B und eine Sägezahn-ähnliche obere Oberfläche 122A, 122B auf. Wenn sie jedoch Teil des optischen Elements 111 bilden, bildet für Abschnitt 120A, 120B die untere Oberfläche 121A, 121B das Innere des optischen Elements und wird somit zum Inneren der Kamera-Anordnung 110 positioniert. Entsprechend wird geschätzt, dass in dem optischen Element 111 die untere Oberfläche 121A, 121B tatsächlich in Form eines glatten Zylinders und nicht als Ebene vorliegt. Die obere Sägezahnfläche 122A, 122B bildet das Äußere des optischen Elements 111, wobei die Sägezahnelemente so ausgerichtet sind, dass sie parallel zur Achse des optischen Elements 111 verlaufen und entsprechend parallel zur Achse des parabolischen omnidirektionalen Spiegels 112 und der optischen Achse der Kamera 113. Es wird geschätzt werden, dass, wenn sie im optischen Element 111 verwendet wird, die obere Sägezahnfläche 122A, 122B typischerweise gebogen ist. Der Winkel jedes Sägezahns in der oberen Fläche 122A, 122B in Bezug auf die untere Fläche 121A, 121B ist an jedem Punkt so, dass Lichtstrahlen von einer Szene außerhalb der Kamera-Anordnung 110 gebrochen werden, die ansonsten zu einem Sehkreis geleitet würden (Referenz 1B), hin zur Achse des zylindrischen optischen Elements 111. Es wird geschätzt werden, dass der omnidirektionale Spiegel 112 die Lichtstrahlen reflektiert, die zur Achse zur Kamera 113 hin geleitet werden, und somit wird, wenn die Kamera 113 ein Bild aufzeichnet, sich das Bild mit dem Bild des Sehkreises decken. Mit Bezug auf 12A und 1B wird geschätzt werden, dass die Ausrichtung der oberen Sägezahnfläche 122A so ist, dass, wenn die Kamera-Anordnung 110 ein zylindrisches optisches Element 111 mit einer solchen oberen Fläche 122A aufweist, die Kamera-Anordnung ein linkes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen wird. Andererseits ist mit Bezug auf 12B und 1B die Ausrichtung der oberen Sägezahnfläche 122B so, dass, wenn die Kamera-Anordnung 110 ein zylindrisches optisches Element 111 mit einer solchen Oberfläche 122B aufweist, die Kamera-Anordnung ein rechtes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen wird.
12C zeigt einen Abschnitt 120C, der in Form einer verschachtelten Fresnel-Linse vorliegt, die verschachtelte Elemente von beiden Abschnitten 120A und 120B aufweist, und die es einer einzelnen Kamera-Anordnung 110 ermöglichen kann, sowohl linke als auch rechte panoramischer Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen.
Dies kann wie in 12D gezeigt erfolgen. Mit Bezug auf 12D umfasst der Abschnitt 120D verschachtelte linke und rechte Sägezahnelemente 123L, 123R. Jedes Sägezahnelement 123L, 123R ist mit einem Markierungselement 124L, 124R versehen, das ermöglicht, dass Lichtstrahlen von jeweiligen linken und rechten Sägezahnelementen 123L, 123R von der Kamera 113 vereindeutigt werden, so dass die Kamera 113 in der Lage ist, ein Bild aufzuzeichnen, umfassend nur Strahlen von den linken Sägezahnelementen 123L und ein anderes Bild, umfassend nur Strahlen von den rechten Sägezahnelementen 123R. Eine Anzahl von Arten von Markierungselementen 124L, 124R kann verwendet werden, umfassend Blenden, Polarisierer und andere Anordnungen, wie von Fachleuten geschätzt werden wird. Wenn beispielsweise Blenden verwendet werden, wenn die Kamera 113 ein linkes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen soll, werden alle Blenden, umfassend Markierungselemente 124L offen sein und alle Blenden, umfassend Markierungselemente 124R werden geschlossen sein. In diesem Zustand, wenn die Kamera 113 ein Bild aufzeichnet, wird das Bild nur aus Strahlen bestehen, die durch die linken Sägezahnelemente 123L gebrochen werden. Andererseits, wenn die Kamera 113 ein rechtes panoramisches Bild eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen soll, werden alle Blenden, umfassend Markierungselemente 124R, offen sein und alle Blenden, umfassend Markierungselemente 124L, werden geschlossen sein. In dem Zustand, wenn die Kamera 113 ein Bild aufzeichnet, wird das Bild nur aus Strahlen bestehen, die durch die rechten Sägezahnelemente 123R gebrochen werden. Entsprechend wird geschätzt werden, dass, um beide panoramischen Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen, die Kamera 113 zwei aufeinander folgende Bilder aufzeichnen muss, eines, in dem die Blenden, umfassend Markierungselemente 124L, offen sind und die Blenden, umfassend Markierungselemente 124R, geschlossen sind (wobei das linke panoramische Bild des panoramischen Stereobildpaars bereitgestellt wird) und das andere, in dem die Blenden, umfassend Markierungselemente 124R, offen sind und die Blenden, umfassend Markierungselemente 124L, geschlossen sind (wobei das rechte panoramische Bild des panoramischen Stereobildpaars bereitgestellt wird).
Wenn andererseits Polarisierer als Markierungselemente 124L, 124R verwendet werden, können linke und rechte panoramische Bilder, sowohl linke als auch rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars gleichzeitig aufgezeichnet werden. Eine Kamera-Anordnung, die gleichzeitig sowohl linke als auch rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen kann, wird in Verbindung mit 13 beschrieben. 13 zeigt schematisch eine Kamera-Anordnung 130, die gleichzeitig sowohl linke als auch rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen kann. Mit Bezug auf 13 umfasst eine Kamera-Anordnung 130 ein optisches Element 131, das wie zuvor beschrieben in Verbindung mit 12D aufgebaut ist, einen omnidirektionalen Spiegel 132, einen polarisierenden Strahlenteilerwürfel 133 und zwei Kameras 134L und 134R. Wie zuvor beschrieben, stellt das optische Element 131 Strahlen von jeweiligen Markierungselementen 124L, 124R mit entgegen gesetzten Polarisierungen bereit, veranschaulicht vertikal für Markierungselemente 124L und horizontal für Markierungselemente 124R. Die Strahlen, wie sie von dem omnidirektionalen Spiegel 132 reflektiert werden, werden ihre jeweiligen horizontalen oder vertikalen Polarisierungen beibehalten. Der polarisierende Strahlenteilerwürfel 133 ist ausgestaltet, um es Licht einer Polarisierung, zur Veranschaulichung vertikal, zu erlauben, durchzuwandern und von der Kamera 134L empfangen zu werden und Licht der anderen Polarisierung, zur Veranschaulichung horizontal, zu reflektieren, das von der Kamera 134R reflektiert und aufgezeichnet werden soll. Entsprechend werden die Strahlen, die an die jeweiligen Kameras 134L und 134R geleitet werden, die sein, die von den jeweiligen linken und rechten Sägezahnelementen 123L und 123R bereitgestellt werden. Die Kameras 134L und 134R können somit in Übereinstimmung betätigt werden, um jeweilige linke und rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzuzeichnen.
Wie zuvor angemerkt, verwenden die zuvor in Verbindung mit 11 bis 13 beschriebenen Kamera-Anordnungen allgemein zylindrische optische Elemente, wobei die Innenfläche des optischen Elements 111 glatt ist. Es wird geschätzt werden, dass, wenn ein zylindrisches optisches Element verwendet wird, panoramische Bilder aufgezeichnet werden können, die einen vorbestimmten vertikalen Winkel schneiden (wobei die optische Achse der Kamera in beispielsweise der Kamera-Anordnung 110 vertikal angeordnet ist). Es kann jedoch ein Problem auftreten, wenn der vertikale Winkel verhältnismäßig groß wird. Dies wird in Verbindung mit 14 veranschaulicht. Mit Bezug auf 14 zeigt die Figur ein Sägezahnelement S eines optischen Elements, einen Sehkreis V und ein optisches Zentrum O. Ein Strahl A in der Ebene des Sehkreises würde, wenn er von dem Sägezahnelement S nicht gebrochen würde, den Sehkreis im Punkt R schneiden; wie zuvor angemerkt, ist das Sägezahnelement S jedoch so ausgestaltet, dass der Strahl A auf Strahl a gebrochen wird, so dass er durch das optische Zentrum O gelangt. Andererseits wird ein Strahl B, der um eine Höhe über der Ebene des Sehkreises V versetzt ist, der wenn er nicht von dem Sägezahnelement S gebrochen würde, ebenfalls den Sehkreis im Punkt R schneiden würde, nicht auf dem Strahl b gebrochen und durch das optische Zentrum O wandern. Stattdessen wird der Strahl B auf Strahl d gebrochen und durch einen Punkt X in einigem Abstand von dem optischen Zentrum O verlaufen. Der Abstand hängt von dem Einfallswinkel des Strahls B in Bezug auf die Außenfläche des Sägezahnelements S und vom Brechungsindex ab, die beide wesentlich die Winkel bestimmen, mit denen der Strahl sowohl an der Außen- als auch Innenfläche gebrochen wird. In jedem Fall wird der Winkel so sein, dass der Strahl anstatt auf Strahl b gebrochen zu werden, auf Strahl d gebrochen wird.
Um dies zu erreichen, können panoramische Bilder, die einen größeren vertikalen Winkel schneiden, bereitgestellt werden, indem ein optisches Element beispielsweise in Form einer Halbkugel anstatt eines Zylinders bereitgestellt wird. Es wird geschätzt werden, dass mit solch einem optischen Element Strahlen, die darauf einfallen, die den Sehkreis schneiden würden, im Allgemeinen durch das optische Zentrum gelangen. Dies wird in Verbindung mit 15 beschrieben. Mit Bezug auf 15 umfasst die Kamera-Anordnung 140 ein allgemein sphärisches optisches Element 141, einen omnidirektionalen Spiegel 142 und zwei Kameras 143U und 143L („U” und „L" beziehen sich auf „Upper" (obere) und „Lower" (untere)). Die Kameras 143U und 143L teilen eine gemeinsame optische Achse. Wie bei dem zylindrischen optischen Element, das in den Kamera-Anordnungen verwendet wird, die in Verbindung mit 11 bis 13 beschrieben werden, ist die Außenfläche des optischen Elements 141 mit Sägezahnelementen versehen, die denen ähnlich sind, die in Verbindung mit 12A bis 12D beschrieben werden, deren Länge parallel zu den optischen Achsen der Kameras 143U und 143L sind. Der omnidirektionale Spiegel 142 umfasst obere und untere Spiegelelemente 142U und 142L. Das obere Spiegelelement 142L ist ausgestaltet, um Strahlen zu reflektieren, die darauf von der oberen Halbkugel des optischen Elements 141 zur oberen Kamera 143U geleitet werden, und das untere Spiegelelement 142L ist ausgestaltet, um Strahlen zu reflektieren, die dahin von der unteren Halbkugel zur unteren Kamera 143L geleitet werden. Die sphärische Form des optischen Elements 141 und die Umrisse der oberen und unteren Spiegelelemente 142U und 142R werden ausgewählt, so dass Strahlen von einem verhältnismäßig weiten vertikalen Winkel zu den jeweiligen oberen und unteren Kameras 143L 143R bereitgestellt werden. Es wird geschätzt werden, dass die Bilder, die von den jeweiligen oberen und unteren Kameras 143U und 143L aufgezeichnet werden, von den oberen und unteren Abschnitten der Szene (nicht gezeigt) sind, die die Kamera-Anordnung 140 umgibt, und die Bilder können mosaikartig zusammengesetzt werden, um ein panoramisches Stereobild bereitzustellen, das einen verhältnismäßig großen Winkel nach oben und nach unten schneidet.
Wie zuvor angemerkt, ist die Außenfläche des optischen Elements 141 mit Sägezahnelementen versehen, die ähnlich denen sind, die in Verbindung mit 12A bis 12D beschrieben werden. Es wird geschätzt werden, dass die Breiten der Sägezahnelemente am breitesten am Äquator des optischen Elements sind, das heißt der Ort des optischen Elements 141, der eine Ebene schneidet, die senkrecht zur optischen Achse der Kamera an dem omnidirektionalen Spiegel 142 verläuft, und sich davon nach oben und nach unten verjüngt. Es wird geschätzt werden, dass die Sägezahnelemente, die in dem optischen Element 141 verwendet werden, ein beliebiges der Elemente umfassen können, wie zuvor in Verbindung mit 12A bis 12D beschrieben wurde. Es wird jedoch geschätzt werden, dass, wenn sich beispielsweise das Sägezahnmuster mit dem deckt, das in Verbindung mit 12A beschrieben worden ist, die obere Kamera 143U ein linkes panoramisches Bild aufzeichnen wird und die untere Kamera 143L ein rechtes panoramisches Bild aufzeichnen wird. Ähnlich wird, wenn sich das Sägezahnmuster mit dem zuvor in Verbindung mit 12B beschriebenen deckt, die obere Kamera 143U ein rechtes panoramisches Bild aufzeichnen und die untere Kamera 143L ein linkes panoramisches Bild aufzeichnen. Wenn sich andererseits das Sägezahnmuster mit dem deckt, das in Verbindung mit 12C und 12D beschrieben wird, und wenn jede, die obere Kamera 143U und die untere Kamera 143L der Kombination von Kameras 134L und 134R und dem Strahlenteiler 133 entspricht, werden die Kameras sowohl linke als auch rechte panoramische Bilder eines panoramischen Stereobildpaars aufzeichnen.
Die Erfindung bietet eine Anzahl von Vorteilen. Insbesondere stellt die Erfindung verschiedene Kamera-Anordnungen bereit, umfassend Spiegel und Linsen, die ausgestaltet sind, um Bilder bereitzustellen, die in Verbindung mit der Erzeugung panoramischer Bilder verwendet werden können, die wiederum linke oder rechte Bilder eines panoramischen Stereobildpaars bilden können.
Es wird geschätzt werden, dass zahlreiche Abwandlungen an den zuvor beschriebenen Kamera-Anordnungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können die Kameras, die in den Kamera-Anordnungen verwendet werden, Standbildkameras oder Filmkameras sein. Außerdem können die Kameras Filme, elektronische Aufzeichnung oder andere Aufzeichnungsmethodologien anwenden, um jeweilige Bilder aufzuzeichnen.
Außerdem wird geschätzt werden, dass in der panoramischen Stereokamera-Anordnung die gleiche Art Kamera-Anordnung verwendet werden kann, wie die linke und rechte Kamera-Anordnung, oder unterschiedliche Arten von Kamera-Anordnungen können verwendet werden. Beispielsweise kann eine, die linke oder rechte Kamera-Anordnung, die in der panoramischen Stereokamera-Anordnung verwendet wird, eine der Kamera-Anordnung 80 (8) oder 90 (9 ) umfassen und die andere der linken oder rechten Kamera-Anordnung kann die andere der Kamera-Anordnung 80 oder 90 umfassen. Ähnlich kann eine, die linke oder rechte Kamera-Anordnung, die in der panoramischen Stereokamera-Anordnung verwendet wird, eine, die Kamera-Anordnung 10 (2) oder 60 (6B) umfassen und die andere der linken oder rechten Kamera-Anordnung kann die andere der Kamera-Anordnung 10 oder 60 umfassen.
Außerdem kann eine, die linke oder rechte Kamera-Anordnung, die in der panoramischen Stereokamera-Anordnung verwendet wird, eine sein, die einen oder mehrere Spiegel verwendet und die andere kann eine sein, die eine oder mehr Linsen verwendet.
Außerdem und mit Bezug auf die Kamera-Anordnungen, die zuvor in Verbindung mit 11 bis 13 beschrieben sind, wird geschätzt werden, dass die Sägezahnelemente verhältnismäßig schmal sein können oder sie können verhältnismäßig breit sein. Außerdem, obgleich in den Abschnitten 120C und 120D, die in Verbindung mit 12C und 12D beschrieben sind, die linken und rechten Sägezahnelemente 123L und 123R als sich abwechselnd in dem verschachtelten Muster gezeigt sind, kann ein optisches Element eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl linker Sägezahnelemente 123L und eine Reihe einer vorbestimmten Anzahl rechter Sägezahnelemente 123R umfassen. Es wird geschätzt werden, dass, abhängig von der Breite der Sägezahnelemente 123L und 123R und überdies abhängig von der Anzahl linker und rechter Sägezahnelemente in jeder Reihe, es schwarze senkrechte Streifen in dem jeweiligen linken und rechten panoramischen Bild geben kann, die Bereiche darstellen, die durch die Sägezahnelemente der anderen Art schattiert sind. Das heißt, beispielsweise schwarze senkrechte Streifen in einem linken panoramischen Bild würden Bereiche darstellen, die durch Sägezahnelemente 123R schattiert sind, und schwarze senkrechte Streifen in einem rechten panoramischen Bild würden Bereiche darstellen, die von Sägezahnelementen 123L schattiert sind. Um dies zu erreichen und schwarze senkrechte Streifen zu beseitigen, kann das jeweilige optische Element um die optische Achse der Kamera gedreht werden, vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit, die sich auf die Integrationszeit des Bildaufnahmeelements der Kamera bezieht, das heißt auf ein/e ladungsgekoppelte Kamera (CCD), CMO, Film und so weiter.
Obgleich die Sägezahnfläche beschrieben worden ist, als würde sie sich außen am optischen Element befinden, wobei sich eine glatte Fläche innen befindet, wird außerdem für die optischen Elemente, die allgemein Fresnel- oder Fresnel-ähnliche Linsen sind, geschätzt werden, dass sich die Sägezahnfläche stattdessen innen befinden kann, wobei sich eine glatte Fläche außen befindet. Außerdem können sich die Markierungselemente auf der Sägezahnfläche befinden, anstatt auf der glatten Oberfläche.
Obgleich für optische Elemente in Form von Linsen die optischen Elemente so beschrieben wurden, dass sie im Allgemeinen eine zylindrische oder sphärische Form aufweisen, wird außerdem geschätzt werden, dass die optischen Elemente andere Formen aufweisen können und sich verjüngen, weiten oder beliebige Kombinationen davon von dem jeweiligen „Äquator" zu den jeweiligen oberen oder unteren Enden aufweisen können.
Obgleich in Verbindung mit 14 und 15 die Verwendung eines im Allgemeinen sphärischen optischen Elements in Verbindung mit der Tatsache, die in 14 beschrieben ist, beschrieben worden ist, wird außerdem geschätzt werden, dass andere Anordnungen stattdessen verwendet werden können. Beispielsweise kann eine Fresnel- oder Fresnel-ähnliche Sägezahnanordnung, bei der die Sägezahnelemente orthogonal zu den Elementen verlaufen, die in Verbindung mit 9 und 11 bis 12D beschrieben werden, bereitgestellt sein, um die gewünschten Strahlen durch das optische Zentrum zu brechen. Andere Anordnungen können Fachleuten offensichtlich sein.
Obgleich in Verbindung mit 13 die panoramische Stereokamera-Anordnung so beschrieben wurde, als würde sie einen polarisierenden Strahlenteilerwürfel verwenden, wird außerdem geschätzt werden, dass ein herkömmlicher Strahlenteiler stattdessen verwendet werden kann, der Polarisierer aufweist, die zwischen dem herkömmlichen Strahlenteiler und die jeweiligen Kameras platziert wird, um die jeweiligen Kameras nur mit Strahlen der richtigen Polarisierung zu versorgen.
Obgleich die panoramischen Stereokamera-Anordnungen, die in Verbindung mit 7 und 10 beschrieben worden sind, so beschrieben wurden, als würden sie einen Strahlenteiler und einen Spiegel in Form eines Kegelstumpfs (im Fall von 7) oder einer Parabel (im Falle von 10) verwenden, wird außerdem geschätzt werden, dass der Strahlenteiler und der Spiegel eine beliebige Form annehmen können, die das Teilen von Strahlen von einer äußeren Szene (im Falle des Strahlenteilers) ermöglicht und das Bereitstellen der geteilten Strahlen an die jeweiligen Kamera-Anordnungen zum Aufzeichnen des jeweiligen linken und rechten panoramischen Bilds eines panoramischen Stereobildpaars.
Außerdem wird geschätzt werden, dass die Kameras eine beliebige Form annehmen können, umfassend Stehbildkameras, Filmkameras, Videokameras und Ähnliches, aber nicht darauf begrenzt, und die Bilder auf einem beliebigen Aufzeichnungsmedium aufzeichnen können. Obgleich die Kameras so beschrieben worden sind, als würden sie im Allgemeinen omnidirektionale Kameras sein, können sie außerdem herkömmliche Kameras sein und können beispielsweise Weitwinkellinsen verwenden.
Außerdem wird geschätzt werden, dass anstatt einer Fresnel- oder Fresnel-ähnlichen Linse ein optisches Element diffractive oder holographische Elemente verwenden kann. Außerdem können Elemente hinzugefügt werden, die Farbabweichungen korrigieren können, wie es bei optischen Systemen üblich ist.
Außerdem wird geschätzt werden, dass obgleich die Kamera-Anordnungen so beschrieben wurden, als umfassten sie optische Elemente, die ausgestaltet sind, um Bilder von Strahlen aufzuzeichnen, die entweder zu einem optischen Zentrum reflektiert oder gebrochen werden, so dass die Strahlen, waren sie ungebeugt, einen Sehkreis schneiden würden. Es wird geschätzt werden, dass die optischen Elemente stattdessen Sehkreise sowie Einrichtungen anderer Formen schneiden können, umfassend Polygone, Kurven beliebiger Konturen und andere Elemente, die anders als ein einziger Punkt sind, aber nicht darauf beschränkt sind.
Es wird geschätzt werden, dass ein erfindungsgemäßes System ganz oder teilweise von einer Spezial-Hardware oder einem Mehrzweck-Computersystem oder einer beliebigen Kombination davon gebaut werden kann, wobei ein beliebiger Abschnitt davon durch ein geeignetes Programm gesteuert werden kann. Jedes Programm kann ganz oder teilweise einen Teil des Systems auf herkömmliche Weise umfassen oder darauf gespeichert sein oder es kann ganz oder teilweise dem System über ein Netzwerk oder einen anderen Mechanismus zum Übermitteln von Informationen auf herkömmliche Weise bereitgestellt werden. Außerdem wird geschätzt werden, dass das System mittels Informationen betrieben und/oder ansonsten gesteuert werden kann, die von einem Bediener unter Verwendung von Bediener-Eingabe-Elementen (nicht gezeigt) bereitgestellt werden können, die direkt an das System angeschlossen werden können oder die die Informationen dem System über ein Netz oder einen anderen Mechanismus zum Übermitteln von Informationen auf herkömmliche Weise übermitteln können.
Die vorstehende Beschreibung ist auf eine spezifische Ausführungsform dieser Erfindung beschränkt. Es wird jedoch offensichtlich, dass verschiedene Variationen und Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, wobei einige oder alle Vorteile der Erfindung erreicht werden.
Die Erfindung wird durch die anhängigen Ansprüche definiert.

Claims

Kameraanordnung (110, 140) zum Aufnehmen mindestens eines panoramischen Stereobildpaars, umfassend: eine omnidirektionale Kameraanordnung (82, 92), umfassend mindestens eine Kamera (113, 143), die eine optische Achse bestimmt und ein omnidirektionales optisches Frontelement (112, 142) aufweist, das an der optischen Achse angeordnet ist, wobei die Kamera angepasst ist, empfangenes Licht als Bild aufzunehmen; die Kameraanordnung umfasst überdies eine hohle Linsenstruktur (81, 91, 111, 141), die eine glatte Innenfläche (93) mit rundem Querschnitt aufweist, die eine Mittelachse bestimmt, die senkrecht zu diesem Querschnitt liegt, wobei die Linsenstruktur so angepasst ist, dass sie einfallende Lichtstrahlen von einer Szene außerhalb der Linse zur Mittelachse leitet und so ausgerichtet ist, dass die Mittelachse der hohlen Linsenstruktur und die optische Achse der Kamera sich decken und das omnidirektionale optische Frontelement (112, 142) der Kamera (113, 143) von der Linsenstruktur umgeben ist, so dass es die Lichtstrahlen empfängt, die von der Linsenstruktur zu der Mittelachse geleitet werden wobei die Kameraanordnung (110, 140) dadurch gekennzeichnet ist, dass die hohle Linsenstruktur eine unterbrochene Außenfläche aufweist, die mindestens ein Sägezahn-ähnliches optisches Element (84, 91, 120) aufweist, das einen Sägezahn-ähnlichen Querschnitt senkrecht zur Mittelachse aufweist, wobei jedes der optischen Sägezahn-Elemente (84, 94, 120) einem Stereobildpaar zugehörig ist, das von der Kameraanordnung (110, 140) aufgenommen worden ist.
Kameraanordnung nach Anspruch 1, wobei die Linse eine Fresnel-ähnliche Linse (91) ist.
Kameraanordnung nach Anspruch 2, wobei die Fresnel-ähnliche Linse (91) eine Mehrzahl Sägezahn-ähnlicher optischer Elemente 91(s) umfasst.
Kameraanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das omnidirektionale optische Frontelement (82, 92) in die mindestens eine Kamera eingebaut ist.
Kameraanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das omnidirektionale optische Frontelement (112, 142) außerhalb der mindestens einen Kamera (113, 143) liegt.
Kameraanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das omnidirektionale optische Frontelement ein omnidirektionaler Spiegel (112, 142) ist.
Kameraanordnung nach Anspruch 5, wobei das omnidirektionale optische Frontelement (142) ein Paar sich gegenüberliegender reflektierender Flächen umfasst, und die mindestens eine Kamera ein Kamerapaar (143L und 143U) umfasst, das an sich gegenüberliegenden Seiten der hohlen Linsenstruktur angeordnet ist, jeweils zum Empfangen jeweiliger Strahlen, die von der Linsenstruktur zu den gegenüberliegenden reflektierenden Flächen der omnidirektionalen optischen Frontelemente geleitet und dabei zu der jeweiligen Kamera reflektiert werden.
Stereographische Kamera, umfassend mindestens eine Kameraanordnung (110, 140) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Stereographische Kamera nach Anspruch 8, umfassend eine einzelne Kameraanordnung (110, 140) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die so angepasst ist, dass sie ein erstes Bild für ein erstes Auge des Betrachters erzeugt und überdies Mittel zum Erzeugen eines jeweiligen zweiten Bilds für ein zweites Auge des Betrachters umfasst, so dass die zwei Bilder für den Betrachter ein stereoskopisches Paar bereitstellen.
Stereographische Kamera nach Anspruch 8, umfassend ein Paar Kameraanordnungen, die jeweils rechte und linke stereographische Bilder aufnehmen.
Stereographische Kamera nach Anspruch 8, umfassend eine einzelne Kameraanordnung (130), die so ausgestaltet ist, dass sie sowohl rechte als auch linke stereographische Bilder aufnimmt.
Stereographische Kamera nach Anspruch 11, wobei die Kameraanordnung linke und rechte Sägezahn-ähnliche optische Elemente (123L, 123R) und vereindeutigende optische Elemente (124L, 124R) umfasst, die angepasst sind, Lichtstrahlen von jeweiligen linken und rechten Sägezahn-ähnlichen optischen Elementen zu vereindeutigen, und wobei die Kameraanordnung angepasst ist, ein Bild, umfassend empfangene Strahlen von den linken Sägezahn-ähnlichen optischen Elementen (123L) aufzunehmen und ein Bild, umfassend empfangene Strahlen von den rechten Sägezahn-ähnlichen optischen Elementen (123R) aufzunehmen.
Stereographische Kamera nach Anspruch 12, wobei die vereindeutigenden optischen Elemente umfassen: (i) jeweilige Verschlüsse für die linken und rechten stereographischen Bilder, die in gegenseitiger Gegenphase geöffnet und geschlossen werden, so dass erlaubt wird, dass die linken und rechten stereographischen Bilder aufeinander folgend aufgenommen werden; oder (ii) Polarisierer, die erlauben, dass die linken und rechten stereographischen Bilder gleichzeitig aufgenommen werden, wobei jeder eine/n unterschiedliche/n Polarisierungswinkel oder -ausrichtung aufweist.