ES2515468T3 - Dispositivo óptico para la captación de imágenes según un campo de 360º - Google Patents

Dispositivo óptico para la captación de imágenes según un campo de 360º Download PDF

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Abstract

Dispositivo (1) óptico para la captación de imágenes, según un campo de 360º, por compilación digital de tres imágenes, que comprende tres grupos ópticos (2, 3, 4) de eje longitudinal (20, 30, 40) para las respectivas adquisiciones de las citadas tres imágenes, presentando cada grupo óptico (2, 3, 4) una lente de cabeza (21, 31, 41) seguida, en el mismo eje longitudinal (20, 30, 40) del citado grupo óptico, de varias lentes (211, 5 311, 411) a fin de proyectar los rayos transmitidos hacia un sensor de imágenes (22, 32, 42), estando los tres grupos (2, 3, 4) entremezclados entre sí alrededor de un eje de rotación ficticio (5) para estos últimos, y en el cual, en la dirección del citado eje de rotación ficticio (5), los grupos ópticos se superponen según una configuración geométrica en triángulo, estando el eje longitudinal (20, 30, 40) de cada grupo óptico inclinado con respecto a un plano ortogonal al citado eje de rotación ficticio de tal manera que permiten el entremezclado de los citados grupos ópticos.

Description

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DESCRIPCIÓN
Dispositivo óptico para la captación de imágenes según un campo de 360º
La invención es relativa aun dispositivo óptico para la captación de imágenes según un campo de 360º, por compilación digital de tres imágenes.
En el ámbito de la captación de imágenes, se conoce adquirir un campo de 360º por yuxtaposición y compilación digital de varias imágenes obtenidas con la ayuda de varias ópticas.
Se conocen, así, cámaras que comprenden varias ópticas repartidas alrededor de una esfera y que permiten la adquisición de imágenes según diferentes ángulos de vista.
Tales cámaras se utilizan por ejemplo, fijadas a vehículos, para filmar carreteras y otros lugares durante la conducción. Una cámara conocida de este tipo comprende once ópticas regularmente repartidas en una esfera para la adquisición de imágenes según once puntos de vista. Estas once imágenes pueden ser yuxtapuestas después y experimentar un tratamiento digital a fin de reconstituir el campo óptico según 360º.
Una cámara de este tipo ha demostrado su eficacia durante la creación de planos, pero, por su volumen y su coste, está poco adaptada para otras aplicaciones del público en general.
El objetivo de la presente invención es paliar los inconvenientes antes citados, proponiendo un dispositivo para la captación de imágenes según un campo de 360º, particularmente poco voluminoso y de bajo precio de coste.
Otro objetivo de la invención es proponer una cámara de varias ópticas de este tipo que permita una buena yuxtaposición de las imágenes tomadas durante la etapa de compilación digital.
Otro objetivo de la invención es proponer un dispositivo portátil, simple de utilización.
Otros objetivos y ventajas de la presente invención se pondrá de manifiesto en el transcurso de la descripción que sigue, que se da únicamente a título indicativo y que no tiene por objetivo limitarla.
Así pues, la invención concierne a un dispositivo óptico para la captación de imágenes, según un campo de 360º, por compilación digital de tres imágenes, que comprende tres ópticas de eje longitudinal para las respectivas adquisiciones de las citadas tres imágenes, presentando cada grupo óptico una lente de cabeza seguida, en el mismo eje longitudinal del citado grupo óptico, de varias lentes a fin de proyectar los rayos transmitidos hacia un sensor de imágenes, estando los tres grupos entremezclados entre sí alrededor de un eje de rotación ficticio para estos últimos, y en el cual, en la dirección del citado eje de rotación ficticio, los grupos ópticos se superponen según una configuración geométrica en triángulo, estando el eje longitudinal de cada grupo óptico, inclinado con respecto a un plano ortogonal al citado eje de rotación ficticio de tal manera que permitan el entremezclado de los citados grupos ópticos.
La invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción acompañada de las figuras anejas, en las cuales:
La figura 1 es una vista de un ensamblaje de ópticas de un dispositivo conforme con la invención de acuerdo con un modo de realización.
La figura 2 es una vista desde arriba del ensamblaje de ópticas tal como el ilustrado en la figura 1.
La figura 3 es una vista del dispositivo tal como el ilustrado en la figura 1, estando alojado el ensamblaje de ópticas en una carcasa que reposa por intermedio de una cara plana sobre una superficie horizontal, situando el eje de rotación ficticio en la vertical.
Así pues, la invención concierne a un dispositivo 1 óptico para la captación de imágenes, según un campo de 360º, por compilación digital de tres imágenes. El dispositivo óptico comprende así tres grupos ópticos 2, 3, 4 de eje longitudinal 20, 30, 40 para las respectivas adquisiciones de las citadas tres imágenes.
Cada grupo óptico 2, 3, 4 presenta una lente de cabeza 21, 31, 41, seguida en el mismo eje longitudinal 20, 30, 40 del grupo óptico de varias lentes 211, 311, 411 a fin de proyectar los rayos transmitidos hacia un sensor de imágenes 22, 32, 42. Los sensores de imágenes pueden ser sensores digitales, especialmente CDD, por ejemplo de 7 millones de píxeles.
Ventajosamente, los tres grupos ópticos quedan entremezclados entre sí alrededor de un eje de rotación ficticio 5 para los citados grupos, estando el eje longitudinal 20, 30, 40 de cada grupo inclinado con respecto a un plano ortogonal al citado eje de rotación ficticio 5 de tal manera que permiten el entremezclado de los grupos ópticos.
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Por eje de rotación ficticio, se entiende el hecho de que la posición de uno de los tres grupos ópticos 2, 3, 4 puede ser obtenida a partir de uno de los otros dos grupos ópticos del dispositivo después de una transformación de rotación en el espacio que tiene como eje el citado eje de rotación ficticio 5.
De acuerdo con la invención, es así posible reconstituir, por yuxtaposición de tres imágenes, el campo óptico en 360º. A tal efecto, solamente son necesarios los tres grupos ópticos del dispositivo.
Ventajosamente, el entremezclado permite aproximar entre sí estas ópticas, y así aproximar entre sí los puntos nodales de cada óptica, permitiendo una mejor yuxtaposición de las tres imágenes durante la etapa de compilación.
El campo puede ser así compilado en 360º alrededor del citado eje ficticio 5, pudiendo extenderse la elevación del campo óptico entre un ángulo estrictamente negativo α1, tal como por ejemplo -20º y un ángulo estrictamente positivo α2 tal como por ejemplo +70º.
La lente de cabeza 21, 31, 41 por la cual entra la luz puede ser especialmente una lente de gran angular, tal como la ilustrada en la figura 2. Esta lenta va seguida de varias lentes que pueden permitir proyectar los rayos transmitidos hacia el sensor de imágenes 22, 32, 42 limitando la distancia entre la lente de cabeza 21, 31, 41 y el sensor de imágenes 22, 32, 42. Además, estas lentes 211, 311, 411 pueden ser elegidas a fin de corregir el astigmatismo y la curvatura de campo.
Como están ilustradas según la figura 2, las posiciones relativas de los tres grupos ópticos 2, 3, 4 pueden ser elegidas por rotaciones sucesivas de 120º, según el citado eje de rotación ficticio 5.
Este ángulo de inclinación entre el eje longitudinal 20, 30, 40 de cada grupo óptico 2, 3, 4 y el plano ortogonal al citado eje de rotación ficticio 5 puede estar comprendido entre 15º y 30º especialmente.
Así, como ilustran las figuras, según el ejemplo, la lente de cabeza 21, 31, 41 de uno de los grupos ópticos 2, 3, 4 puede superponerse con la parte trasera de otro de los citados grupos ópticos. Vistos desde arriba, tales como están ilustrados en la figura 3, los tres grupos ópticos presentan una configuración geométrica en triángulo.
Tal dispositivo encontrará una aplicación particular como dispositivo portátil. A tal efecto, y como está ilustrado especialmente según el ejemplo de la figura 3, este dispositivo comprende una carcasa 6 que integra los tres grupos ópticos 2, 3, 4, así como una electrónica de mando 8. Esta carcasa puede presentar además una cara de la carcasa sobre la cual puede reposar el citado dispositivo 1 sobre una superficie horizontal situando el citado eje de rotación ficticio 5 en la vertical. En esta posición, las lentes de cabeza 21, 31, 41 de los grupos ópticos 2, 3, 4 pueden estar orientadas hacia la parte superior.
De esta manera, el dispositivo portátil puede integrar la electrónica de mando 8 prevista interior a la carcasa 6, que ventajosamente puede estar situada por debajo de los grupos ópticos cuando el dispositivo 1 reposa sobre la citada superficie horizontal por intermedio de la citada cara 7 de la carcasa. Esta electrónica de mando puede presentar una memoria para el almacenamiento de las imágenes tomadas por los citados grupos ópticos 2, 3, 4, así como ser alimentada por una fuente de alimentación tal como pilas o batería integrada en la carcasa.
El dispositivo puede presentar además un sistema de conexión, tal como especialmente el sistema de conexión USB, para la transmisión de datos y especialmente la telecarga de datos desde la electrónica del dispositivo de acuerdo con la invención hacia otro dispositivo tal como un ordenador, así como la telecarga de datos a partir de tal ordenador hacia la electrónica de mando 8 del citado dispositivo.
El citado sistema de conexión USB puede permitir, eventualmente, alimentar eléctricamente el dispositivo, así como recargar, en su caso, la fuente de alimentación (batería) integrada en la carcasa.
El dispositivo puede encontrar una aplicación como webcam especialmente durante una videoconferencia. Por ejemplo, situando el dispositivo en el centro de una mesa, éste permitirá visualizar el conjunto de los intervinientes presentes alrededor de esta mesa.
Naturalmente, el especialista en la materia habría podido considerar otros modos de realización sin por ello salirse del marco de la invención definida por las reivindicaciones que siguen.
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Claims (12)

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    35 E11761649
    13-10-2014
    REIVINDICACIONES
    1.
    Dispositivo (1) óptico para la captación de imágenes, según un campo de 360º, por compilación digital de tres imágenes, que comprende tres grupos ópticos (2, 3, 4) de eje longitudinal (20, 30, 40) para las respectivas adquisiciones de las citadas tres imágenes, presentando cada grupo óptico (2, 3, 4) una lente de cabeza (21, 31, 41) seguida, en el mismo eje longitudinal (20, 30, 40) del citado grupo óptico, de varias lentes (211, 311, 411) a fin de proyectar los rayos transmitidos hacia un sensor de imágenes (22, 32, 42), estando los tres grupos (2, 3, 4) entremezclados entre sí alrededor de un eje de rotación ficticio (5) para estos últimos, y en el cual, en la dirección del citado eje de rotación ficticio (5), los grupos ópticos se superponen según una configuración geométrica en triángulo, estando el eje longitudinal (20, 30, 40) de cada grupo óptico inclinado con respecto a un plano ortogonal al citado eje de rotación ficticio de tal manera que permiten el entremezclado de los citados grupos ópticos.
  2. 2.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual las posiciones relativas de los tres grupos ópticos (2, 3, 4) son obtenidas por rotaciones sucesivas de 120º, según el citado eje de rotación ficticio (5).
  3. 3.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual el ángulo de inclinación entre el eje longitudinal (20, 30, 40) de cada grupo óptico (2, 3, 4) y el citado plan ortogonal al citado eje de rotación ficticio (5) está comprendido entre 15º y 30º.
  4. 4.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual la lente de cabeza (21, 31, 41) de uno de los grupos ópticos (2, 3, 4) se superpone con la parte trasera de otro de los citados grupos ópticos (2, 3, 4).
  5. 5.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, portátil, que comprende una carcasa (6) que integra los tres grupos ópticos (2, 3, 4) así como una electrónica de mando (8).
  6. 6.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5 que presenta una cara (7) de la citada carcasa sobre la cual puede reposar el citado dispositivo (1) sobre una superficie horizontal al situar el citado eje de rotación ficticio (5) en la vertical, con las citadas lentes de cabeza (21, 31, 41) de los grupos ópticos (2, 3, 4) orientadas hacia la parte superior.
  7. 7.
    Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual la electrónica de mando (8) queda situada por debajo de los citados grupos ópticos (2, 3, 4) cuando el dispositivo (1) reposa sobre la citada superficie horizontal por intermedio de la citada cara (7) de la citada carcasa.
  8. 8.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, en el cual la electrónica de mando (8) presenta una memoria para el almacenamiento de las imágenes tomadas por los citados grupos ópticos (2, 3, 4).
  9. 9.
    Dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 5 u 8, en el cual la carcasa integra una fuente de alimentación.
  10. 10.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9 que presenta un sistema de conexión para la transmisión de datos.
  11. 11.
    Utilización del dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 para la obtención de imágenes en 360º por compilación digital de tres imágenes adquiridas respectivamente por los tres grupos ópticos (2, 3, 4) del citado dispositivo (1).
  12. 12.
    Utilización del dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10 como webcam.
    4
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