JPH06509190A - 立体撮影用の３ｄカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 立体撮影用の３Ｄカメラ 本発明は場面の空間部分の立体撮影用の３Ｄカメラに関する。

この種のカメラにおいては観察者に対して、観察され監視されるべき場面の立体 的印象を、即ちその中で遠隔移動撮影操作の行われるべき場面の立体的印象が伝 達されなければならない。

場面の通常の撮影すなわちフィルム感光の場合、距離を調整設定する必要がある 、即ち場面の中の対象へ焦点を合わせる必要がある。さらに３次元の撮影の場合 は両方のカメラの間の視角の調整設定が加わる。人間の視覚能力に関する研究に よれば、立体的な視覚能力は等しくはないということにより特徴づけられている 。

このことは、通常は両方の眼の視覚能力が異なるということを想起するだけで理 解できる。即ちいわば客観的なカメラ調整設定のほかに、さらに操作者に固有の 個人的な調整設定すなわち主観的な調整設定も必要とされる。

従来のキー移動撮影操作により制御される３Ｄカメラの場合は多種多様な移動撮 影操作−および調整設定の手間を必要とする。その目的は、空間を移動撮影する 際に区間毎に空間の観察結果を伝えるためである。

立体画像形式の結像はドイツ連邦共和国特許第３５３３３７９号公報に提案され ている。その原理は、整合的表示を形成する２つの個別の画像の撮影にすること にある。いわゆる立体画像技術のベースは定置的なものではなく、時間に依存す る局所的な変化としての跳躍的移動に存する。この方法は立体測定法に類似し、 奥行きの知覚は総合的可塑的作用に基づき得られる。この場合、両方の個別画像 の重畳領域においてだけ画像情報が生起する。正しくない視角のため、および３ Ｄの当該の値たとえば縁の面およびゆがみは無視するため、この方法では造形効 果しか形成できない。

会議誌“＾ＮＳ　Ｔｈ１ｒｄ　Ｔｏｐｉｃａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ　ｏｎ　Ｒｏｂ ｏｔｉｃｓａｎｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ、１ ｌａｒｃｈ　１３−１６．１９８９”のタイトル“３−　Ｄ　−ＴＶ：Ｅｖａｌ ｕａｔｉｏｎｓ　Ａｎｄ　ＬｅｓｓｏｎｓＬｅａｒｎｅｄ″ｖｏｎ＾、＾、　Ｄ ｕｍｂｒｅｃｋ他に、立体的に見ること、３Ｄカメラ、およびこの種のカメラと 共に遠隔移動撮影操作にも関する論文が収録されている。この論文に示されてい ることは、この種の３Ｄカメラシステムを移動撮影操作してこのカメラシステム で観察する操作者により、どのような移動撮影操作の時間浪費が生ずるかという ことである。この時間浪費はこの種のカメラの位置固定的に設置する際だけでも 現われる、例えば鉄のフレームにおける切断試験により現われる。偏光ガラス付 の眼鏡で、テレビ画面上に偏光フィルタの設けられている２つのモニタを同時に 観察する場合は、観察者の移動範囲がさらに著しく制限される。しかしながら総 合的には、３次元で見ることの利点および、例えば３Ｄカメラにより遠隔移動撮 影操作される移動撮影操作装置の利点が明瞭に示されている。

本発明の課題は、一覧されるべき場面における立体撮影の場合におよびこの中で の遠隔移動撮影操作の場合に、３Ｄカメラを、全部の利用可能な光学的範囲にわ たり連続的にかつそれぞれの観察者に負担をかける−となく移動撮影操作できる ３Ｄカメラを提供することである。

この課題は本発明により請求の範囲１の特徴部分に示された構成により解決され ている。正確に先を見通せる調整設定移動撮影操作は、計算器の支援により自動 的に実施できる。この目的で複数個の場面からの当該の支持点が格納される。こ れから補間アルゴリズムにより操作者に関連する移動撮影操作が定められる。

光学的、光学的機械的、機械的偏差、ファインダーにおけるエラーおよび主観的 な不利な視覚印象は計算器により考慮される、ないし調整設定手段においてちょ うど観察中の操作者に対して個人的に重み付けされる。この移動撮影操作は１回 限りであり、次に、使用されるカメラユニットおよび観察者に対してゆだねられ るブリセツティングを行わせる。

操作者による残りの調整設定構成は、さらに移動中に生ずるわずかな調整設定構 成だけに制限される。入力動作は、一方では入力キーボード上の特別のキーを介 して実施可能であり、他方ではまさにこの場合に音声による入力が例えば“近く ”、“遠く″、または“停止”が提供される。このことは次の利点を有する空間 部分の観察、場面の中の移動の観察および遠隔移動撮影操作に対して、はとんど 完全な注意力は必要がなくなる。

特徴部分の構成は、それ自体、個人への適用により当然、理想的な即ち平均的な 人間への主観的なデータを提供することを含む。

ドイツ連邦共和国特許第３８０８９６９号公報に記載の３Ｄテレビジヨン装置が 対象とされる時は、操作者の運動の自由度は、３Ｄ再生装置における光補間用の 部品群に比較してほとんど制限されない。

本発明の実施例が図面に示されており、次に説明される。

第１図：自動３Ｄカメラのシーケンスを示す。

第２図・通常の著しく相互作用的に特徴のあるシーケンスである。

第３図・完全な３Ｄビデオ装置（自動撮影および再生）を示す。

３Ｄカメラシステムをのぞいて調整設定する際の従来の過程は、前述の会議記録 に示されているように、手動だけで行われる。この場合、カメラシステムはしば しば位置が固定される。集束化と距離調整設定とは互いに密接に関連している。

この調整設定過程を簡単化する目的で両方の調整設定装置が相応に機械的に連結 されている。独立の調整設定装置は、カメラにおける両方の対物レンズ軸の視角 のためのものである。例えばサー千過捏に対比される手動による粗調整設定の後 に、手動による微調整設定が行われる。この客観的な調整設定過程において次に さらに主観的な調整設定過程が付加される、即ち観察者の視覚能力への適応化が 付加される。手動による客観的および主観的な調整設定に対して第２図にシーケ ンスダイヤグラムが示されている。このシーケンスでは時間が浪費される。

第１図に混成方式の調整設定シーケンスが、即ち大部分は自動化され残りは手動 による調整設定シーケンスが、同じく流れ図の形式で示されている。

計算器に支援される、３Ｄカメラの調整設定は、まず最初に２つの大きいブロッ クへ区分される。第１のブロックにおいてはシーンの複数個の支持点−この実施 例においては５つの支持点−の１回の入力が行われる。この入力により場面の中 での運動シーケンスのアルゴリズムが具体化される。このことは客観的な事象に 関することである。さらに操作者の個別的な重要な視覚値が即ち操作者に関する データが、調整設定の重み付けのために入力される。これらの過程がブリセツテ ィングを形成する。

第２のブロックにおいては、回避されない、自動化されるべきでない調整設定は 、場面中を運動させている間に重要なの時点において、操作者により直接行われ る。この移動撮影操作の可能性は、観察および遠隔移動撮影操作のために与える 必要がある。

自動的な立体撮影−および観察の過程は次のように進行する：観察されるべきか つ全部の対象とされるべき場面から、複数個の立体的な支持点が計算器の中に記 憶され、次にこれらの支持点を用いて前もっての調整設定が即ちブリセツティン グが行われる。これにより調整設定アルゴリズムが具体化され、必要な限りこの 調整設定は常に更新され適合化される。このことは客観的な過程である。しかし この過程は操作者の視覚能力へ適合調整される必要がある。さらに、支持点の間 の補間の際に客観的な調整設定値を重み付けする目的で、操作者に関する重要な 個人的な視覚値も記憶される。これにより操作者はこの役割から解放される。

正確な観察および精密な遠隔移動撮影操作のための要求により常になされる調整 設定命令を音声により入力できる。そのため対する集中力が必要とされなくなる 。このことは本来の意図に対応する。音声による命令入力は例えば次のものであ る：シャープに、遠（へ、近くへ、停止、作動。旋回−傾斜式ヘッドによる　上 へ、下へ、右へ、左へ。

場面における部分空間の視覚による監視はほとんど無、密織に進行し、操作者の 全部作業の手間はほとんど必要とされない。自動的な作動は苦労なく行われ操作 者へ適合調整される。

この場合、許容の限界内で個人的な視覚を対称化できる構成が、技術部品の制限 を強制はしない。

第３図は３Ｄカメラの構成のブロック図を示す。３Ｄカメラユニツトとして、特 別な技術的な要求の課せられない２つの市販のカメラが用いられる。ブロック構 成は好適に３つの領域へ区分される：移動撮影操作エレメント、音声入力装置、 キーボード、モニタ。

パーソナルコンピュータＰＣとしての計算器。

調整設定過程のためのサーボ電子装置、調整設定装置および３Ｄカメラユニツト 。

操作者に関する個人的な視覚データの入力によるブリセツティングは、キーボー ドを介して行われる。操作者による調整設定指示は例えばマイクロホンを介して 行われる、しかしキーボードを介しても行われる。

モニタに、ちょうどいま撮影された空間部分が、例えば前述の特許第３８０８９ ６９号公報に示されているンヤッターめがねを通して観察される。シーケンス制 御がＰＣにおいて実施される。次に調整設定命令はパソコンから例えば直列の伝 送によりサーボ電子装置へ達する。サーボ電子装置は信号レベルを調整設定装置 へ即ちモニタへ合わせる。これによりそれぞれのカメラ対物レンズ、絞りおよび カメラの傾斜装置における必要とされる相互の間の調整設定、ならびに３Ｄカメ ラユニツトの傾斜および旋回は、自動的であろうと操作者による指示であろうと 、最終的に作動される。

３Ｄカメラは、テレビジョン電子装置、データ処理装置および信号電子装置の市 販の部分群から構成される。

操作者に関するデータの入力によるブリセツティングは、技術的な限界の範囲内 での全部の客観的および主観的なエラーの補償を可能にする。

人間工学的に適切な音声入力による、運動に対する要求が、触覚により制御され る移動撮影操作を、もはや制限することはない。３Ｄカメラによる検査作業だけ では時間のおくれを伴う。この時間のおくれはもちろん、この装置の機械的な値 および視覚が追従する際の最大許容速度だけにより制限されるが、移動撮影操作 により制限はされることはない。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．観察者により場面の部分空間を立体的に撮影する３Ｄカメラシステムであっ て、撮影の際は焦点、距離、視角および対称性が調整設定可能であり、さらに新 たな調整設定により別の部分空間の撮影が行われる形式の３Ｄカメラシステムに おいて、場面中での移動撮影操作および立体的な撮影を計算器を用いて行い； 運動される３Ｄカメラを調整設定するための重要な制御関数を、計算器のために 準備処理されているアルゴリズムの中へ入力し； 計算器が、光学的、光学的機械的、機械的偏差、観察者のファインダにおけるエ ラー、および主観的な不利な視覚的印象を補償し、 場面中の区間における移動撮影操作を、計算器の中に入力された支持点を介して 規定し、さらに重要な値としての焦点、ズーム、視角の必要とされるプリセット を、負担にはならない視覚的印象に対する個人個人に係わる主観的な対称平衡化 により行い、これにより３Ｄカメラを部分的に自動化して最適に適合化し； 個人的な解剖学的特徴を含む、操作者に関する固有のデータ組を計算器に格納し これらのデータにより重み付けをして調整設定における補償バランシングを行い ； −観察者の視覚による作業の人間工学的配慮を、最小の命令入力を介して行うこ とを特徴とする、立体撮影用の３Ｄカメラシステム。
2. ２．最小の命令入力をキーボードを介して行う、請求の範囲１記載の３Ｄカメラ システム。
3. ３．最小の命令入力を音響で行う、請求の範囲１記載の３Ｄカメラシステム。
4. ４．重み付けされた調整設定に対する個人の特性データ組が、平均の特性を有す る人間に関する統計的に求められ平均化されたデータ組である、請求の範囲２又 は３記載の３Ｄカメラシステム。
5. ５．カメラが旋回−傾向式ヘッド上に取り付けられており、これらの座標が移動 撮影操作の中へ組み込まれ、これにより命令“上へ”、“下へ”、“右へ”、“ 左へ”が切換可能である、請求の範囲４記載の３Ｄカメラシステム。