RU114254U1

RU114254U1 - VOLUME OBJECT OBJECT DEVICE

Info

Publication number: RU114254U1
Application number: RU2011122436/07U
Authority: RU
Inventors: Елена Георгиевна Зайцева; Дмитрий Викторович Мишута; Виктор Николаевич Мишута; Александр Анатольевич Кислюк
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидивисана"
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-03-10

Abstract

1. Устройство получения объемного изображения объекта, содержащее камеру с одним объективом и преобразователем, проекционное устройство с объективом и множество плоских зеркал, отличающееся тем, что в качестве преобразователя применена матрица для превращения светового излучения в электрический сигнал, для которого применен канал обработки и связи с целью последующего преобразования электрического сигнала в видеосигнал, передаваемый в проекционное устройство, которое содержит как минимум один дисплей для воспроизведения множества изображений, при этом введена система управления каждым зеркалом, обеспечивающая его перемещение в позицию для имитации воспроизведения соответствующего изображения из позиции, соответствующей позиции камеры при записи. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проекционное устройство содержит множество дисплеев, сопряженных с узлом сведения этих изображений в общую картину. 1. A device for obtaining a volumetric image of an object containing a camera with one lens and a converter, a projection device with a lens and a plurality of flat mirrors, characterized in that a matrix is used as a converter to convert light radiation into an electrical signal, for which a channel for processing and communication with the purpose of the subsequent conversion of an electrical signal into a video signal transmitted to a projection device, which contains at least one display for reproducing multiple images, while a control system for each mirror is introduced, which ensures its movement to a position to simulate the reproduction of the corresponding image from a position corresponding to the camera position during recording ... ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the projection device comprises a plurality of displays associated with a unit for combining these images into a general picture.

Description

Полезная модель относится к области систем записи и воспроизведения визуальной информации.The utility model relates to the field of systems for recording and reproducing visual information.

Известно устройство [1] для получения объемного изображения объекта, содержащее множество видеокамер, соединенных кабелем с компьютером, перед дисплеем которого установлено множество линз для формирования множества изображений, записанных соответствующими видеокамерами. Недостатком являются большие габариты устройства. Кроме того, воспроизводимое объемное изображение имеет либо малые размеры, либо разрешающую способность, так как совмещение всех изображений, сформированных множеством видеокамер, на одном дисплее обеспечивает воспроизведение каждого изображения небольшим числом пикселей.A device [1] is known for obtaining a three-dimensional image of an object containing a plurality of cameras connected by a cable to a computer, in front of the display of which there are many lenses for generating a plurality of images recorded by respective cameras. The disadvantage is the large dimensions of the device. In addition, the reproduced volumetric image has either small dimensions or resolution, since the combination of all images formed by multiple cameras on a single display allows each image to be reproduced by a small number of pixels.

Наиболее близким к полезной модели является устройство [2] для получения объемного изображения объекта, содержащее фотографическую камеру с одним объективом, множество плоских зеркал, преобразователь оптического изображения в изображение в виде фотопластинки, проекционное устройство с объективом и источник рассеянного света. Причем объектив проекционного устройства и фотографической камеры идентичны и находятся на одинаковом расстоянии от фотопластинки, а расположение множества одинаковых для съемки и проекции плоских зеркал при съемке и проекции одинаково.Closest to the utility model is a device [2] for obtaining a three-dimensional image of an object containing a photographic camera with a single lens, a plurality of flat mirrors, an optical image to image converter in the form of a photographic plate, a projection device with a lens, and a scattered light source. Moreover, the lens of the projection device and the photographic camera are identical and are at the same distance from the photographic plate, and the location of the set of the same for shooting and projection flat mirrors when shooting and projection is the same.

Недостатками устройства-прототипа являются трудоемкость получения изображения из-за необходимости химико-фотографической обработки фотопластинки. Такая конструкция применима только к съемке близко расположенных объектов, так как при съемке удаленных объектов зеркала необходимо размещать на больших расстояниях друг от друга, что недопустимо увеличивает габариты устройства. Кроме того, устройство не предусматривает возможность изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки.The disadvantages of the prototype device are the complexity of obtaining images due to the need for chemical-photographic processing of the photographic plate. This design is applicable only to shooting closely spaced objects, since when shooting distant objects, mirrors must be placed at large distances from each other, which unacceptably increases the dimensions of the device. In addition, the device does not provide the ability to change the scale of the projected image relative to the subject.

Задачей полезной модели является повышение эффективности работы устройства получения объемного изображения объекта, в том числе и для объекта, удаленного от устройства на значительные расстояния. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является улучшение в сравнении с прототипом [2] качества получения объемного изображения объекта, уменьшение трудоемкости процесса его записи и воспроизведения, обеспечение возможности качественной записи и воспроизведения объектов, в том числе и удаленных от места съемки на значительные расстояния, а также обеспечение возможности изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the device for obtaining a three-dimensional image of an object, including for an object remote from the device at significant distances. The technical result, which the utility model aims to achieve, is to improve, in comparison with the prototype [2], the quality of obtaining a three-dimensional image of an object, reducing the complexity of the process of recording and reproducing it, ensuring the possibility of high-quality recording and reproduction of objects, including those remote from the shooting location significant distances, as well as providing the ability to change the scale of the projected image relative to the subject.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве получения объемного изображения объекта, содержащем камеру с одним объективом и преобразователем, проекционное устройство с объективом и множество плоских зеркал, имеются отличительные признаки: в качестве преобразователя применена матрица для преобразования светового излучения в электрический сигнал, для которого применен канал обработки и связи для последующего преобразования электрического сигнала в видиосигнал, передаваемый в проекционное устройство, которое содержит, как минимум, один дисплей для воспроизведения множества изображений, при этом введена система управления каждым зеркалом, обеспечивающая его перемещение в позицию для имитации воспроизведения соответствующего изображения из позиции, соответствующей позиции камеры при записи.The problem is solved in that in the device for obtaining a three-dimensional image of an object containing a camera with one lens and a converter, a projection device with a lens and many flat mirrors, there are distinctive signs: a matrix is used as a converter for converting light radiation into an electrical signal, for which it is used processing and communication channel for the subsequent conversion of the electrical signal into a video signal transmitted to a projection device, which contains, as min MUM, a display for reproducing a plurality of images, wherein each mirror is introduced the control system, which provides its movement to a position to simulate the playback of the corresponding images from the position corresponding to the camera position during recording.

Вариантом выполнения полезной модели может быть содержание в проекционном устройстве множества дисплеев сопряженных с узлом сведения этих изображений в общую картину.An embodiment of the utility model may be the content in the projection device of a plurality of displays coupled with the assembly unit for converting these images into the big picture.

Применение в качестве преобразователя матрицы для преобразования светового излучения в электрический сигнал и в составе устройства воспроизведения - дисплея или множества дисплеев, позволяет уменьшить трудоемкость процесса записи и воспроизведения, так как исключен процесс химико-фотографической обработки фотопластинки, и для записи и воспроизведения требуется короткий промежуток времени.The use of a matrix as a converter for converting light radiation into an electric signal and as part of a playback device — a display or multiple displays — reduces the complexity of the recording and playback process, since the process of chemical-photographic processing of a photographic plate is excluded, and a short period of time is required for recording and playback .

Применение канала обработки и связи для последующего преобразования электрического сигнала в видиосигнал, а также применение в устройстве матрицы и дисплея вместо фотопластинки, а также наличие канала обработки и связи, системы управления зеркалами, позволяет изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки, так как возможно управлять размерами изображения на матрице и дисплее и расположением зеркал относительно дисплея.The use of a processing and communication channel for the subsequent conversion of the electrical signal into a video signal, as well as the use of a matrix and a display instead of a photographic plate, as well as the presence of a processing and communication channel, a mirror control system, allows you to change the scale of the projected image in relation to the subject, as it’s possible control the size of the image on the matrix and display and the location of the mirrors relative to the display.

При этом обеспечивается запись множества плоских изображений последовательно при смещении камеры относительно объекта съемки, в том числе, для удаленного объекта съемки, что позволяет также записывать такие объекты в необходимом количестве ракурсов за счет далеко расположенных друг от друга позиций съемки.This ensures the recording of many flat images sequentially when the camera is shifted relative to the subject, including for a remote subject, which also allows you to record such objects in the required number of angles due to the far apart shooting positions.

Применение же множества дисплеев с устройством сведения формируемых ими изображений в общую картину вместо одного дисплея позволяет увеличить разрешающую способность в объемном изображении, так как воспроизведение каждого изображения, снятого в определенной позиции воспроизводится либо отдельными дисплеем, либо его значительной частью, и, следовательно, содержит большое числом пикселей, что повышает качество работы устройства получения объемного изображения объекта, в том числе и удаленного на значительное расстояние от места съемки.The use of multiple displays with a device for converting the images formed by them into the big picture instead of a single display allows you to increase the resolution in a three-dimensional image, since the reproduction of each image taken in a certain position is reproduced either by a separate display or by a significant part of it, and therefore contains a large the number of pixels, which improves the quality of the device for obtaining a three-dimensional image of the object, including the remote at a considerable distance from the place of removal and.

Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями.The essence of the utility model is illustrated by illustrations.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства по способу получения объемного изображения объекта. На фиг.2 представлен пример расположения позиций, в которых находилась камера при записи изображений. Одновременно фиг.2 иллюстрирует пример расположения кадров при воспроизведении на дисплее или в плоскости общей картины, сформированной множеством дисплеев с устройством сведения. Расположение кадров при воспроизведении подобно расположению позиций.Figure 1 shows a schematic diagram of a device according to the method of obtaining a three-dimensional image of the object. Figure 2 presents an example of the location of the positions in which the camera was located when recording images. At the same time, FIG. 2 illustrates an example of the arrangement of frames when reproduced on the display or in the plane of the overall picture formed by a plurality of displays with the information device. The arrangement of frames during playback is similar to the arrangement of positions.

Устройство получения объемного изображения 1 объекта 2, содержит камеру 3 с объективом 4, матрицу 5 для преобразования светового излучения в электрический сигнал, канал обработки и связи 6 для преобразования электрического сигнала в видиосигнал и его передачи на дисплей 7 или несколько дисплеев 7 и 8 и даже множество таких дисплеев (не показано).The device for obtaining a volumetric image 1 of object 2, contains a camera 3 with a lens 4, a matrix 5 for converting light radiation into an electric signal, a processing and communication channel 6 for converting an electric signal into a video signal and transmitting it to display 7 or several displays 7 and 8, and even many such displays (not shown).

Имеется также узел сведения 9 дисплеями 7, 8 формируемых изображений в общую картину, объектив 10 и множество плоских зеркал 11 с системой управления 12 положениями этих зеркал.There is also a knot of information with 9 displays 7, 8 of the formed images into the big picture, a lens 10 and many flat mirrors 11 with a control system for 12 positions of these mirrors.

Позиции 13 (фиг.2), в которых находилась камера 3 (фиг.1) при записи изображений в определенном заданном пространстве 14, одновременно иллюстрируют пример расположения кадров при воспроизведении на дисплее 7 или в плоскости общей картины, сформированной множеством дисплеев 7, 8 и т.д. при помощи узла сведения.Position 13 (figure 2), which was the camera 3 (figure 1) when recording images in a specific predetermined space 14, at the same time illustrate an example of the location of the frames when playing on the display 7 or in the plane of the overall picture formed by multiple displays 7, 8 and etc. using the information node.

Получение объемного изображения 1 объекта 2 с помощью устройства осуществляется следующим образом.Obtaining a volumetric image 1 of object 2 using the device is as follows.

На поверхности матрицы 5 с помощью объектива 4 последовательно формируют изображения объекта 2 в различных ракурсах. Для этого перемещают камеру 3 в различные позиции. Матрица 5 превращает эти изображения в электрические сигналы. Обработка этих сигналов в канале 6 обработки и связи обеспечивает воспроизведение на дисплее 7 или множестве дисплеев 8 совокупности плоских изображений необходимого для воспроизведения размера и ориентированных необходимым для воспроизведения образом.On the surface of the matrix 5 using the lens 4 sequentially form images of the object 2 in different angles. To do this, move the camera 3 to various positions. Matrix 5 turns these images into electrical signals. The processing of these signals in the channel 6 processing and communication provides playback on the display 7 or multiple displays 8 of the set of flat images necessary for reproducing the size and oriented necessary for reproduction.

С поверхности дисплея 7 формируется совокупность плоских изображений объекта 2, полученных в разных ракурсах. Если же дисплеев несколько 7 и 8, или множество таких, то формируемые ими изображения через узел сведения 9 способствуют созданию общей картины.From the surface of the display 7 is formed a set of flat images of the object 2, obtained from different angles. If there are several 7 and 8 displays, or a lot of such, then the images formed by them through the information node 9 contribute to the creation of the overall picture.

Объектив 10 формирует на поверхности каждого зеркала из множества 11 световой пучок, несущий информацию об изображении, снятом в соответствующем ракурсе. Система управления 12 размещает плоские зеркала из множества 11 таким образом, что они поворачивают оптические лучи, имитируя проекцию каждого изображения из позиции, расположенной подобно соответствующей позиции при записи. Сформированная объективом 10 и множеством плоских зеркал 11 совокупность плоских изображений объекта 2 в различных ракурсах образует его объемное изображение 1.The lens 10 forms on the surface of each mirror from a plurality of 11 a light beam that carries information about the image taken in the corresponding view. The control system 12 places the flat mirrors of the plurality 11 in such a way that they rotate the optical beams, simulating the projection of each image from a position located similar to the corresponding position when recording. Formed by the lens 10 and a plurality of flat mirrors 11, the combination of flat images of the object 2 in different angles forms its three-dimensional image 1.

Предложенное устройство можно использовать для записи и воспроизведения объемного изображения в геодезии, в кинематографе, в аэрофотосъемке и для других целей, где требуется получение качественного объемного изображения, особенно для удаленного объекта.The proposed device can be used for recording and reproducing a volumetric image in geodesy, in cinema, in aerial photography and for other purposes where it is necessary to obtain a high-quality volumetric image, especially for a remote object.

Источники информации:Information sources:

1. 3D-телевидение: интерактивное управление картинкой. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.mir3d.ru/news/1064/ - Загл. с экрана.1. 3D TV: interactive picture management. [Electronic resource] / Access mode: http://www.mir3d.ru/news/1064/ - Zagl. from the screen.

2. Н.А.Валюс. Стереоскопия. - М.: изд-во АН СССР, 1962 г., стр.78-81, рис.54, 55, 56. /прототип/2. N.A. Valyus. Stereoscopy. - M .: publishing house of the Academy of Sciences of the USSR, 1962, pp. 78-81, Fig. 54, 55, 56. / prototype /

Claims

1. A device for obtaining a three-dimensional image of an object, containing a camera with one lens and a transducer, a projection device with a lens and many flat mirrors, characterized in that a matrix is used as a transducer to convert light radiation into an electric signal, for which a processing and communication channel is used with the purpose of the subsequent conversion of the electrical signal into a video signal transmitted to a projection device that contains at least one display for reproducing multiple The image, wherein each mirror is introduced the control system, which provides its movement to a position to simulate the playback of the corresponding images from the position corresponding to the camera position during recording.

2. The device according to claim 1, characterized in that the projection device comprises a plurality of displays coupled to a unit for converting these images into the big picture.