DE9208285U1

DE9208285U1 - Vorrichtung zur Einstellung der Kamerabildachse von optoelektronischen Sportzeitmeßgeräten

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Publication number: DE9208285U1
Application number: DE9208285U
Authority: DE
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Priority date: 1992-06-20
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1992-09-03
Anticipated expiration: 2002-06-21

Description

GM-070/92-IF

Vorrichtung zur Einstellung der Kamerabildachse von optoelektronischen Sportzeitmessqeräten.

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Kamerabildachse von optoelektronischen Sportzeitmeßgeräten, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Bei derartigen Sportzeitmeßgeräten mit visueller Signalerzeugung, insbesondere mit einer Meßgenauigkeit von mindestens einer Hundertstel Sekunde und einer Monitorwiedergabe von zwei Teilbildern, gemäß einer Vorrichtung nach dem DE-GM G 92 02 456.A, ist es zur gebrauchsfähigen Abbildung der Ziellinie in den einzelnen Teilbildern auf einem Monitor erforderlich, daß die Bildachse der Videokamera, die zunächst mechanisch präzise auf die Ziellinie ausgerichtet wurde, zur Sichtbarmachung auf den einzelnen Teilbildern in der Horizontalen, den Abbildungserfordernissen entsprechend, eingestellt wird. Dabei soll sichergestellt sein, daß durch die erforderliche nachträgliche Verstellung der Kamerabildachse keine Abbildungsfehler (Aberrationen) auf den einzelnen Teilbildern verursacht werden. Außerdem soll dort gewährleistet sein, daß um die Abhängigkeit von einer instabilen Kameraposition zu vermeiden, insbesondere bei einer PC-gestützten Bildverarbeitung, eine sogenannte Pseudovermessung durchführbar ist, die sich auf eine oder mehrere, bestimmte und zur Ziellinie bezogene Meßmarken stützt.

Bei den bekanntgewordenen Verfahren und Einrichtungen erfolgt die Einstellung und Ausrichtung der Kamerabildachse auf eine Ziellinie rein manuell, indem die, insbesondere auf einem Stativ montierte, Zielaufnahme-Videokamera, durch entsprechendes räumliches Versetzen des Stativs auf dem Boden, auf die Ziellinienachse ausgerichtet wird. Dabei ist außerdem darauf zu achten, daß die Kamerabildachse lotrecht zur Ziellinie fixiert ist.

Diese Kameraeinstellung ist jedoch nicht ausreichend bei einem Einsatz einer Vorrichtung, gemäß dem DE-G 92 02 456.4, zumal dort zunächst die von der Videokamera aufgenommene Ziellinie exakt zwischen den beiden, auf dem Monitor abgebildeten, Teilbildern liegt und somit auf dem Monitor zunächst

nicht sichtbar ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung, gemäß dem DE-G 92 02 456.4, dahingehend zu verbessern, daß nach der präzisen mechanischen Einstellung der Kamerabildachse auf die Ziellinie, die Ziellinie, den jeweiligen Abbildungserfordernissen entsprechend, in den auf dem Monitor wiedergegebenen Teilbildern einzublenden. Dabei soll sichergestellt sein, daß sowohl die mechanische Einstellung der Kamerabildachse, als auch die einstellbare Einblendung der Ziellinie auf den, auf dem Monitor wiedergegebenen, Teilbildern, einfach, schnell und frei von Aberrationen, absolut zuverlässig, möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Einzelheiten beansprucht.

Vorteilhaft bei einem derartigen Sportzeitmeßgerät zur ersten einfachen, schnellen und präzisen Einstellung der Kamerabildachse auf eine Ziellinie, mittels einer mechanischen, optischen oder optoelektronischen Visiereinrichtung, sowie der erforderlichen zweiten Einstellung der Kamerabildachse zur Einblendung der Ziellinie in die, auf dem Monitor wiedergegebenen, Teilbilder, ist die einfache und zuverlässige mechanische Einstellbarkeit eines für diesen Zweck dort vorgesehenen Kameraträgers, mit dem die ganze Videokamera, oder in einer Weiterentwicklung, nur die optoelektronische Aufnahmeeinheit der Videokamera, in der Horizontalen mechanisch verschwenkt und kraftschlüssig arretiert wird. Außerdem wird durch diese Vorrichtung zur Einstellung der Kamerabildachse sichergestellt, daß Abbildungsfehler hinreichend vermieden werden.

Ausführungsbeispiele der neuen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Anordnung einer optoelektronischen Sportzeitmeßanlage für Meßgenauigkeiten von mindestens einer Hundertstel Sekunde, mit einer aus zwei Teilbildern bestehenden Monitorwiedergabe,

Fig. 2 eine schaubildliche, rückseitige Ansicht auf eine Videokamera- und Elektronikeinheit einer Sportzeitmeßanlage, mit einer mechanischen Visiervorrichtung, zur Einstellung der Bildachse und

Fig. 3 eine Vorderansicht auf ein mechanisch verschiebbares CCD-BiIdüjandlerelement und/oder Objektiv/ für eine Videokamera in einer neuerungsgemäßen Vorrichtung.

In der Fig. 1 bezeichnet 1 eine Wettkampfbahn im Zielbereich, mit den Einzelbahnen 2 und mit Wettkämpfern 3. 4 zeigt die Ziellinie auf die Bildachse 5 der Videokamera im Gehäuse 10 ausgerichtet tuird, die auf dem Stativ/ angeordnet ist. 8 bezeichnet einen Monitor für die Wiedergabe des aktuellen Kamerabildes, das in der vorliegenden Darstellung aus zwei Teilbildern 9a und 9b besteht, welche insbesondere durch ein Taktsignal von 100 Hz erzeugt werden, gemäß einer Vorrichtung nach DE-G 92 02 456, zur Erzielung der erforderlichen Meßgenauigkeit von einer Hundertstel Sekunde.

Die, in den Fig. 1 und 2 dargestellte Videokamera- 6 und Elektronikeinheit 18 in einem Gehäuse 10, ist mit einer mechanischen Visiereinrichtung, bestehend, insbesondere aus einem gehäusevorderseitig angeordneten Fadenkreuz 11 und einem gehäuserückseitig vorgesehenen Fadenkreuz 12, versehen.

13 bezeichnet die durch die Fadenkreuzmittelpunkte verlaufende Visierlinie

14 kennzeichnet einen, in Pfeilrichtung 15, manuell, mittels eines Stellknopfes 25, in der Horizontalen verschujenkbar gelagerten, feststellbaren Kameraträger, auf dem die Videokamera 6, insbesondere an einer sogenannten Objektivhalterung 16, befestigt ist. 5 markiert dort die Kamerabildachse.

In der Ausgangsstellung zur ersten Einstellung/Ausrichtung der Kamerabildachse 5 auf die Ziellinie 4 mittels der Visiereinrichtung, ist die Videokamera 6 auf dem Kameraträger 14 derart zur Visierlinie 13 positioniert, daß die Kamerabildachse 5 axial parallelverlaufend zur Visierlinie 13 eingestellt und arretiert ist. 17 bezeichnet dort Stellschrauben zur lösbarkraftschlüssigen Feststellung, des, auf der Gehäusedecke 19 der Elektronikeinheit 18 gelagerten, verschwenkbaren Kameraträger 14. 20 zeigt eine, auf die Visierlinie 13 bezogene, Einstellmarke, die der Ausgangsstellung des Kameraträgers 14, d.h. der axialzueinander verlaufenden Einstellung

der Kamerabildachse 5 zur Visierlinie 13, entspricht.

Der Kameraträger 14 ist im Lagerpunkt 21, in Höhe der Kamerabildebene 2 und senkrecht zur Visierlinie 13, auf der Gehäusedecke 19 gelagert. Damit ist gujährleistet, daß die Kamerabildachse 5, in der erforderlichen zweiten Einstellung zur Sichtbarmachung der Ziellinie 4 auf den beiden Monitor-Teilbildern 9a, 9b, mittels des Kameraträgers 14, verschwenkt werden kann, die bei der ersten Kameraeinstellung, über die Ausrichtung der Visierlinie 13 auf die Ziellinie 4, zunächst nicht abgebildet, im Bereich des Bildtrennungsbalkens 24, zwischen den beiden Teilbildern 9a und 9b, auf dem Monitor 8 lag.

Anstelle einer, mittels des Kameraträgers 14, verschwenkbaren Videokamera 6 ist es auch vorgesehen, daß nur das CCD-Bilduiandlerelement 22 der Videokamera 6 und/oder das Kameraobjektiv/ 23, in der Horizontalen verschwenkt, bzw. verschoben werden, wie dies die Fig. 3 schematisch zeigt.

Auch ist daran gedacht, mittels eines, vor dem Kameraobjektiv 23 vorgesehenes Prismas, das zur Lotrechten drehbar gelagert ist, die Kamerabildachse 5, den Erfordernissen entsprechend, gegenüber der tatsächlichen Fixierung zu verschieben.

Darüberhinaus liegt es im Rahmen der Neuerung, daß anstelle einer mechanischen Visiervorrichtung mit den, in der Fig. 2 gezeigten und beschriebenen Fadenkreuzen 11 und 12, auch eine mechanische Visiervorrichtung mit Kimme und Korn treten kann.

Auch kann für diese Vorrichtung eine optische Visiervorrichtung mit einem sogenannten Zielfernrohr, oder eine optoelektronischen Visiervorrichtung, beispielsweise mit einem Objektiv, einem dahintergeschalteten CCD-Sensor und einer Miniaturbildröhre mit nachgeschaltetem Sucher, an die Stelle der rein mechanischen Visiervorrichtung treten. Es ist auch vorgesehen, daß eine Einstellung oder Verstellung des Kameraträgers 14 sowohl manuell, als auch fernwirktechnisch erfolgen kann.

Es ist auch daran gedacht, daß die Videokamera 6 unmittelbar mit einem op-

tomechanischen, oder einem optoelektronischen Sucher mit Visiervorrichtung versehen ist, wobei die Visierlinie 13, gemäß der Fig. 2, im Objektivbereich, koaxial zur Bildachse 5 der Videokamera 6 v/erläuft. Zur Einstellung der Bildachse 5 kann ein mechanischer und/oder elektronischer Nonius oder Winkelgeber vorgesehen sein, der zunächst auf die Ziellinie 4 geeicht wird. Gegenüber dieser Marke kann danach eine reproduzierbare mechanische Einstellung der Bildachse 5, in manuell oder fernujirktechnisch erfolgen.

Claims

Gn-070/92-IF Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Einstellung der Kamerabildachse (5) uon optoelektronischen Sportzeitmeßgeräten, mit einer Videokamera (B), die insbesondere mit einem CCD-Bildwandlerelement (22) ausgestattet ist und die, zur Lieferung v/on zwei Teilbildern (9a und 9b), gemäß einer Vorrichtung nach dem DE-GM G 92 02 456.4, mit einer Taktfrequenz v/on 100 Hz arbeitet, sowie mit einem Monitor (8) zur Wiedergabe der aufgenommen Bilder, insbesondere mit einer Einrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe &ugr;&ogr;&eegr; Standbildern, mit einer Mischstufe, einerseits für den Eingang des Videospannungssignals aus der Videokamera (6) und andererseits für den Eingang won v/ideogerecht aufgearbeiteten Spannungssignaldaten der Wettkampfzeiten aus einem zeitgesteuerten Zeichengenerator, mit einem, den Startimpuls auslösenden Schalter und mit einem, den Zielimpuls auslösenden Fühler, insbesondere einer Lichtschranke, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera (B) mit einer mechanischen, oder optischen, oder optoelektronischen Visiereinrichtung v/ersehen ist, deren Visierlinie (13) axial parallelv/erlaufend zur Kamerabildachse (5) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildachse (5) der Videokamera (B) gegenüber der Visierlinie (13) der Visiereinrichtung, insbesondere in der Horizontalen, mechanisch, manuell oder fernmirktechnisch, einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Videokamera (B) auf einem werschwenkbar gelagerten, kraftschlüssig feststellbaren, Kameraträger (14) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Visiereinrichtung aus zwei, in Richtung der Bildachse (5) v/erlaufenden, in einem gewissen räumlichen Abstand hintereinander liegenden, Fadenkreuzen (11 und 12) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die

Visiereinrichtung aus einem Zielfernrohr, oder aus einer optoelektronischen Einrichtung mit einem Objektiv/, einem dahinter geschalteten CCD-Sensor und einer Miniaturbildröhre, insbesondere mit nachgeschaltetem Sucher, gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Visiereinrichtung kraftschlüssig im Gehäuse (10) der Videokamera- (6) und Elektronikeinheit (18) angeordnet und insbesondere mit diesem räumlich v/erbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Visiereinrichtung unmittelbar mit der Videokamera (6) v/erbunden ist, daß die Visierlinie (13) der Visiereinrichtung koaxial mit der Bildachse (5) v/erläuft, daß ein Sucher mit Visiereinrichtung an der Videokamera (B) angeordnet ist, und daß ein mechanischer und/oder elektronischer Monius oder Winkelgeber zur Messung und/oder Anzeige der Bildachsenv/erstellung v/orgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Bildachse (5) ein mechanischer und/oder elektronischer Nonius oder ein Winkelgeber v/orgesehen ist.