RU2543305C2

RU2543305C2 - Монокулярное устройство для получения фотографированием объемного изображения и 3d-камера

Info

Publication number: RU2543305C2
Application number: RU2012148416/08A
Authority: RU
Inventors: Сёнг-До КИМ
Original assignee: Сёнг-До КИМ
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2015-02-27
Also published as: KR20110117348A; KR101085676B1; JP2013526177A; US20130128010A1; EP2562582A2; WO2011132949A3; CN102859417A; AU2011243357A1; WO2011132949A2; AU2011243357B2; CA2799703A1; RU2012148416A

Abstract

Изобретение относится к фотографированию объемного изображения, которое может быть просмотрено монокулярным способом без использования 3D-очков, с использованием известной камеры. Технический результат заключается в повышении точности объемного изображения. Устройство для получения фотографированием объемного изображения, содержащее вращающую монокулярную камеру таким образом, что изображение фиксируется под различными углами на различных кадрах в пределах одной секунды во время оборота известной камеры на 360° относительно объекта для его фотографирования. 3D-камера, содержащая встроенное устройство, в котором объектив камеры совершает оборот на 360° относительно находящегося перед ним объекта. Кроме того, в настоящем изобретении предложены устройство для получения фотографированием объемного изображения и 3D-камера, обеспечивающие свободную регулировку ширины поворота монокулярного объектива и, следовательно, свободную регулировку глубины горизонтальных и вертикальных изображений при фотографировании и таким образом устраняющие быструю утомляемость глаз и головокружение, которые могут наблюдаться при просмотре объемного изображения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение в целом относится к устройству для получения объемного изображения, которое может быть просмотрено без 3D-очков, с использованием известного монокулярного объектива, и 3D-камере и, более конкретно, к устройству для получения фотографированием объемного изображения и 3D-камере, в которой известная монокулярная камера, обращенная к объекту, фотографирует расположенный перед ней объект во время совершения оборота на 360° для обеспечения возможности получения фотографий изображения под различными углами на соответствующих кадрах, и таким образом обеспечена возможность распознавания в мозге объемного изображения посредством невооруженного глаза без необходимости использования 3D-очков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В целом в известных устройстве или камере для получения фотографированием объемного изображения используются не монокулярные, а бинокулярное устройство или бинокулярная камера. Даже при использовании монокулярного устройства или монокулярной камеры в известных устройстве или камере, обеспечивающих получение объемного изображения, просмотр указанного объемного изображения возможен лишь с использованием 3D-очков. Кроме того, поскольку для получения объемного изображения должны использоваться зеркало, призма или полупрозрачное зеркало, установленные перед объективом камеры, такие устройство или камера являются сложными и неудобными.

Недостаток известных устройств состоит в необходимости разделения изображения на левое и правое изображения во время фотографирования, а также в необходимости использования 3D-очков для просмотра полученного изображения. Кроме того, недостаток способов, согласно которым используют две камеры и устанавливают отдельные зеркало или призму перед известной камерой, состоит в сложности уменьшения глубины левого и правого изображений до соответствия расстоянию между двумя глазами человека из-за размера самого объектива камеры, так что глубина левого и правого изображения является чрезмерно увеличенной и таким образом вызывает напряжение глаз и головокружение. Для уменьшения глубины левого и правого изображений обычно используют разделение ортогонального типа. Однако при этом также используется полупрозрачное зеркало, так что падающий свет наполовину уменьшен, и таким образом качество изображения может быть ухудшено. Такие бинокулярные устройство или камера для получения фотографированием объемного изображения имеют недостатки, которые состоят в трудности достижения постоянного качества изображений, попадающих в две камеры, а также в трудности согласования функций масштабирования указанных двух камер.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предложены устройство и 3D-камера для получения фотографированием объемного изображения, которое может быть просмотрено без 3D-очков, с использованием известной монокулярной камеры. Иными словами, задача настоящего изобретения состоит в создании монокулярного устройства для получения фотографированием объемного изображения и монокулярной 3D-камеры, причем перед объективом монокулярной камеры, имеющей один объектив, отсутствуют любые устройства или инструменты, а объемное изображение получено из нескольких фотографий посредством поворота объектива камеры на 360°, и таким образом для получения фотографированием объемного изображения, которое может быть просмотрено невооруженным глазом без использования очков.

Для решения вышеуказанной задачи согласно настоящему изобретению предложены устройство и 3D-камера для получения фотографированием объемного изображения, которое может быть просмотрено невооруженным глазом без использования 3D-очков, с тем же качеством, что и плоское изображение. Настоящее изобретение отличается тем, что перед объективом камеры не установлено никакого оборудования, а объектив камеры захватывает изображение во время совершения оборота на 360° относительно расположенного перед ним объекта и таким образом обеспечивает возможность получения фотографированием объемного изображения с тем же качеством, что и при получении фотографированием плоского изображения. Кроме того, может быть отрегулирован описываемый диаметр поворотной соединительной планки, оборудованной объективом камеры, для уменьшения или увеличения ширины поворота при необходимости и таким образом уменьшения горизонтальной и вертикальной глубин объемного изображения при необходимости, благодаря чему устраняется напряжение глаз и головокружение, которые могут возникать при просмотре объемного изображения.

Полезный эффект настоящего изобретения состоит в том, что оно устраняет недостатки известного бинокулярного устройства для получения фотографированием объемного изображения, т.е. устраняет различие в цвете между левым и правым изображениями и облегчает одновременное получение фотографированием левого и правого изображений. Оно также позволяет решать проблему относительно качества изображения по сравнению с плоским изображением и устраняет необходимость использования 3D-очков для просмотра полученного объемного изображения. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает необходимое уменьшение ширины поворота объектива камеры, при получении фотографированием объемного изображения с тем же количеством падающего света, что и при получении фотографированием плоского изображения, и таким образом обеспечивает необходимое уменьшение глубины горизонтального и вертикального изображений, а также обеспечивает получение фотографированием объемного изображения с тем же качеством и яркостью, что и при получении фотографированием плоского изображения, и таким образом устраняет напряжение глаз и головокружение. Кроме того, поскольку необходимость в 3D-очках отсутствует, настоящее изобретение является экономичным, и поскольку полученное фотографированием объемное изображение согласно настоящему изобретению может быть просмотрено на известном дисплее без необходимости приобретения специального дисплея или монитора, настоящее изобретение является предпочтительным в отношении сохранения внешней среды и экономии энергии. Поскольку согласно настоящему изобретению отсутствует проблема реверсирования левого и правого изображений, облегчено получение фотографированием объемного изображения. Кроме того, при редактировании полученного изображения отсутствует необходимость использования специальных способов, и таким образом известные способы редактирования и графические редакторы могут быть использованы без модифицирования, и следовательно, настоящее изобретение обеспечивает значительную экономию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана конфигурация монокулярного устройства для получения фотографированием объемного изображения, в котором камера установлена на поворотной соединительной планке, соединяющей две поворотных направляющих, имеющих один и тот же размер.

На фиг.2 показан разрез монокулярного устройства для получения фотографированием объемного изображения, показанного на фиг.1.

На фиг.3 показано вращение камеры, установленной на поворотной соединительной планке, соединяющей две поворотных направляющих в монокулярном устройстве для получения фотографированием объемного изображения, показанном на фиг.1.

На фиг.4 показано перемещение соединительного штифта поворотной соединительной планки в направлении к парам поворотных направляющих, имеющих различные размеры, в монокулярном устройстве для получения фотографированием объемного изображения, содержащем несколько пар поворотных направляющих различных размеров.

На фиг.5 показана конфигурация монокулярной 3D-камеры, содержащей устройство для получения фотографированием объемного изображения, в котором поворотная соединительная планка, оборудованная объективом камеры, совершает оборот на двух поворотных направляющих одного и того же размера.

На фиг.6 показана монокулярная 3D-камера, которая фотографирует расположенный перед ней объект объемным способом во время оборота на 360° объектива камеры, установленной на одной поворотной направляющей.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение будет подробно описано ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 показана конфигурация фотографирующего устройства 70 для получения объемного изображения. Указанное устройство сконфигурировано таким образом, что поворотная соединительная планка 2, к которой прикреплена камера 1 посредством держателя 4, соединена с двумя поворотными направляющими 7 и 7' посредством соединительных штифтов 3 и 3', а вал 9 двигателя 11 соединен с двумя валами 10 и 10' двух поворотных направляющих 7 и 7' посредством поворотной ленты 8. Таким образом, при вращении вала 9 двигателя 11 объектив 12 камеры 1 поворачивается на 360° и при этом обращен к объекту для получения фотографированием объемного изображения. Изображение может быть просмотрено посредством видоискателя 6 с кабелем 5 или беспроводного видоискателя.

При вращении вала 9 двигателя 11 два вала 10 и 10' и две поворотных направляющих 7 и 7' вращаются посредством поворотной ленты 8. Одновременно также вращается поворотная соединительная планка 2, соединенная с левой поворотной направляющей 7 и правой поворотной направляющей 7' посредством соединительных штифтов 3 и 3'. Также камера 1, прикрепленная к поворотной соединительной планке 2 посредством держателя 4, поворачивается на 360°, так что отраженный объектом свет L попадает в объектив камеры 12 из большого количества видов, и таким образом изображение фотографируется на соответствующих кадрах 18 под различными углами. В результате получено фотографированием объемное изображение, которое может быть распознано человеком. Если объектив 12 камеры 1, обращенный к объекту и установленный на поворотной соединительной планке 2, совершает оборот на 360° один раз в секунду, изображения L, полученные под различными углами во время оборота объектива на 360° в секунду, попадают в каждый кадр. Таким образом, в мозге синтезируются изображения, полученные под различными углами и зафиксированные в соответствующих кадрах, и таким образом обеспечена возможность распознавания синтезированных изображений в качестве объемного изображения.

Если камеру 1 вращать только одной поворотной направляющей, непосредственно соединенной с вращательным валом 9 двигателя 11 без использования поворотной соединительной планки 2, объектив 12 камеры 1 во время ее вращения окажется в перевернутом положении, и таким образом во время вращения камеры поочередно могут быть зафиксированы перевернутое изображение и нормальное изображение. Однако согласно настоящему изобретению указанный недостаток устранен. Таким образом, объектив 12 камеры 1 совершает оборот 360° с использованием поворотной соединительной планки 2, соединенной с одной парой поворотных направляющих 7 и 7', которые имеют одинаковый размер и одновременно вращаются с одной и той же скоростью посредством одного двигателя 11, так что камера 1 и объектив 12 во время их вращения всегда сохраняют вертикальное положение, таким образом препятствуя перевороту изображения L. Следовательно, согласно настоящему изобретению предложено фотографирующее устройство 70 для получения объемного изображения, выполненное с возможностью получения фотографированием объемного изображения с использованием известной 2-й камеры общего назначения.

На фиг.2 показан разрез фотографирующего устройства 70, показанного на фиг.1. Как показано на чертеже, поскольку два вращательных вала 10 и 10' соединены с возможностью вращения с вращательным валом 9 двигателя 11 посредством поворотной ленты 8, указанные две поворотных направляющих 7 и 7' вращаются и одновременно вращается поворотная соединительная планка 2, соединенная с поворотными направляющими 7 и 7' посредством соединительных штифтов 3 и 3'. Кроме того, камера 1 и объектив 12, установленный на планке 2, вращается, сохраняя неперевернутое положение.

На фиг.3 показано положение 80, в котором поворотная соединительная планка 2, оборудованная камерой 1, соединена с поворотными направляющими 7 и 7' посредством соединительных штифтов 3 и 3' и вращается на поворотных направляющих 7 и 7'. При вращении вала 9 двигателя 11 и, таким образом, вращении валов 10 и 10' посредством поворотной ленты 8 также вращается соединительная планка 2, соединяющая указанные две поворотных направляющих 7 и 7' друг с другом. На чертеже показано положение, в котором соединительная планка 2 вращается в направлении 2' к 9 часам, в направлении 22' к 6 часам и затем в направлении 32' к 3 часам. Для предотвращения переворота изображения L, попадающего в объектив 12 камеры 1 во время вращения, соединительная планка 2, соединенная с указанными двумя поворотными направляющими 7 и 7', имеющими одинаковую ширину, вращается с сохранением неизменными своих вертикального и горизонтального положения и таким образом препятствует перевороту изображения L во время фотографирования объекта объективом 12 камеры 1, установленной на соединительной планке 2, при ее обороте на 360°.

На фиг.4 показано положение 90, в котором соединительные штифты 3 и 3' соединительной планки 2 выполнены с возможностью свободного перемещения к первой паре соединительных штифтов 33 и 33', второй паре соединительных штифтов 43 и 43' и третьей паре соединительных штифтов 53 и 53' путем скольжения вдоль соединительной планки 2. При перемещении соединительных штифтов 3 и 3' соединительной планки 2 от внешней пары поворотных направляющих к внутренней паре поворотных направляющих 53 и 53' ширина поворота объектива 12 камеры 1 уменьшается. Иными словами, при смещении соединительных штифтов 3 и 3' от наружных больших поворотных направляющих к внутренним маленьким поворотным направляющим 53 и 53' ширина поворота камеры 1 постепенно уменьшается, так что глубина изображения L, зафиксированного в каждом кадре 18, постепенно уменьшается. Соответственно, может быть отрегулирован объемный эффект объемного изображения, и кроме того, могут быть устранены напряжение глаз и головокружение, которые могут наблюдаться при просмотре объемного изображения.

На фиг.5 показан вариант реализации 3D-камеры 100, в которую встроено фотографирующее устройство 70 для получения объемного изображения, показанное на фиг.1. Таким образом, поскольку фотографирующее устройство 70, показанное на фиг.1, встроено в 3D-камеру 100, объектив 12 камеры, обращенный к объекту, захватывает изображение L во время своего оборота 360°. Кроме того, 3D-камера 100 фиксирует изображение L в многочисленных видах на каждый кадр 18, в результате чего обеспечена возможность восприятия человеком объемного изображения. При вращении вала 9 двигателя 11, установленного в камере, левый и правый валы 10 и 10', а также левая и правая поворотные направляющие 7 и 7' вращаются посредством поворотной ленты 8, соединительная планка 2, соединенная с одной парой поворотных направляющих 7 и 7', имеющих одну и ту же ширину, также совершает оборот, и объектив камеры 12, установленной на соединительной планке 2 посредством опоры 4', также совершает оборот на 360°, и таким образом камера фиксирует изображение L объекта в объемном виде, сформированном из многочисленных изображений. Соединительные штифты 3 и 3', соединяющие поворотную соединительную планку 2 с поворотными направляющими 7 и 7', скользят вдоль соединительной планки 2 и таким образом перемещаются в направлении к первой паре поворотных направляющих 33 и 33', затем в направлении к второй паре поворотных направляющих 43 и 43' и третьей паре поворотных направляющих 53 и 53', при этом ширина поворота объектива постепенно уменьшается. Таким образом, объемное изображение может быть получено фотографированием с регулированием глубины изображения L, попадающего в каждый кадр 18, путем перемещения соединительных штифтов 3 и 3' вдоль соединительной планки 2 во время просмотра полученного фотографированием объемного изображения посредством видоискателя 6.

На фиг.6 показан еще один вариант реализации 3D-камеры 110, в котором объектив 12 камеры, совершающий оборот на 360° посредством одной поворотной направляющей 77, непосредственно соединенной с вращательным валом 9 двигателя 11, фиксирует изображение L на каждый кадр 18 в многочисленных видах, при этом объектив обращен к объекту, и таким образом обеспечена возможность распознавания мозгом объемного изображения. Иными словами, при вращении вала 9 двигателя 11, установленного в 3D-камере 110, поворотная направляющая 77 и объектив 12, расположенный на указанной поворотной направляющей, совершают оборот в 360° в направлении 12' к 10 часам 30 минутам, направлении 13' к 9 часам, направлении 14' к 7 часам 30 минутам, направлении 15' к 4 часам 30 минутам, направлении 16' к 3 часам и направлении 17' к 1 часу 30 минутам для получения фотографированием изображения L объекта под различными углами, и таким образом обеспечивается возможность попадания изображения L под различными углами на нескольких кадрах. Таким образом 3D-камера 110 выполнена для получения фотографированием объемного изображения, которое может быть распознано мозгом в объемном виде. Объектив 12 камеры, размещенный на поворотной направляющей 77, может быть перемещен к поворотной направляющей 88, расположенной внутри поворотной направляющей 77, и поворотной направляющей 99, имеющей еще меньшую ширину поворота, так что объемное изображение может быть получено фотографированием во время его просмотра посредством видоискателя 6 и может быть отрегулирована глубина указанного объемного изображения. Согласно одному варианту реализации 3D-камера 110, показанная на фиг.6, выполнена с возможностью получения фотографированием изображения L в неперевернутом положении, даже если объектив 12 камеры перевернут, так что объемное изображение может быть получено фотографированием даже с использованием объектива 12, установленного на одной из поворотных направляющих 77, 88, 99, которые непосредственно соединены с валом 9 двигателя 11. Таким образом, 3D-камера 110 содержит схему 19, записывающую изображение L в неперевернутом положении, даже если объектив перевернут.

Claims

1. Монокулярное устройство (70) для получения фотографированием объемного изображения объекта монокулярным способом, содержащее:
двигатель (11);
две поворотных направляющих (7, 7'), поворачиваемых двигателем (11) и имеющих один и тот же размер;
поворотную ленту (8), соединяющую вращательный вал (9) двигателя с двумя вращательными валами (10, 10') двух поворотных направляющих (7, 7');
поворотную соединительную планку (2), соединенную с двумя поворотными направляющими (7, 7') и поворачиваемую вдоль них с установленной на ней камерой (1);
соединительные штифты (3, 3'), соединяющие поворотную соединительную планку (2) с двумя поворотными направляющими (7, 7');
держатель (4) камеры, соединяющий камеру (1) с поворотной соединительной планкой (2); и
видоискатель (6).

2. Устройство (70) по п.1, также содержащее:
пары поворотных направляющих (33-33', 43-43', 53-53') различных размеров, выполненных в указанных двух поворотных направляющих (7, 7') для обеспечения возможности регулирования ширины поворота поворотной соединительной планки (2),
причем соединительные штифты (3, 3') поворотной соединительной планки (2) выполнены с возможностью перемещения в направлении к указанным парам поворотных направляющих.

3. Монокулярная 3D-камера (100), содержащая устройство для фотографирования по п.1 и обеспечивающая получение фотографированием объемного изображения во время совершения одним объективом камеры, обращенным к объекту, оборота на 360°, содержащая:
объектив (12) камеры;
двигатель (11);
две поворотных направляющих (7, 7'), поворачиваемых двигателем (11) и имеющих один и тот же размер;
поворотную ленту (8), соединяющую вращательный вал (9) двигателя с двумя вращательными валами (10, 10') двух поворотных направляющих (7, 7');
поворотную соединительную планку (2), соединенную с двумя поворотными направляющими (7, 7') и поворачиваемую вдоль них с установленным на ней с возможностью поворота объективом (12) камеры;
соединительные штифты (3, 3'), соединяющие поворотную соединительную планку (2) с двумя поворотными направляющими (7, 7');
держатель (4) камеры, соединяющий объектив (12) камеры с поворотной соединительной планкой (2); и
видоискатель (6).

4. Монокулярная 3D-камера (100) по п.3, также содержащая:
пары поворотных направляющих (33-33', 43-43', 53-53') различных размеров, выполненных в указанных двух поворотных направляющих (7, 7') для обеспечения возможности регулирования ширины поворота поворотной соединительной планки (2),
причем соединительные штифты (3, 3') поворотной соединительной планки (2) выполнены с возможностью перемещения в направлении к указанным парам поворотных направляющих.

5. Монокулярная 3D-камера (100) по п.3, обеспечивающая получение фотографированием объемного изображения во время совершения одним объективом камеры, обращенным к объекту, оборота на 360° вдоль одной поворотной направляющей, содержащая:
объектив (12) камеры;
двигатель (11);
одну поворотную направляющую (77), поворачиваемую двигателем (11);
схему (19), записывающую изображение (L) в неперевернутом положении, даже если объектив (12) перевернут; и
видоискатель (6).

6. Монокулярная 3D-камера (100) по п.5, также содержащая:
поворотные направляющие (88, 99) различных размеров, выполненные в одной поворотной направляющей (77) для обеспечения возможности регулирования ширины поворота объектива (12) камеры,
причем объектив (12) камеры выполнен с возможностью перемещения в направлении к указанным поворотным направляющим.