DE102012005945B4 - Plant for observing an object and method for observing an object with a plant - Google Patents

Abstract

Anlage zur Aufnahme eines stereoskopischen Bildes eines Objekts,wobei die Anlage ein Schienensystem aufweist, auf welchem zwei Fahrzeuge verfahrbar sind, die jeweils zumindest eine Kamera aufweisen,wobei jedes Fahrzeug einen als Wirbelstromantrieb ausgeführten Antrieb aufweist, wobei jedes Fahrzeug ein Mittel zur Erfassung der Schienenposition des Fahrzeugs aufweist, so dass das jeweilige Fahrzeug mittels seines Antriebs auf eine jeweilige Sollposition verfahrbar ist,wobei zwischen einer stationär angeordneten übergeordneten Steuerung und den Antrieben ein Datenübertragungskanal vorgesehen ist, so dass an die Antriebe jeweils zugeordnete Sollpositionen übermittelbar sind,wobei jede Kamera schwenkbar auf dem Fahrzeug angeordnet ist,wobei die Anlage Mittel zur Übertragung der von den Kameras aufgenommenen Bilder aufweist, mittels derer die aufgenommenen Bilder an eine zentrale Steuerung der Anlage übertragen werden,wobei die Fahrzeuge aus einem entlang der Schienen verlegten Primärleiter induktiv versorgt werden,wobei der Datenübertragungskanal ein entlang der Schienen verlegter Schlitzhohlleiter ist und/oder die Daten zur Übertragung der Bilder durch den entlang der Schienen verlegten Schlitzhohlleiter übertragbar sind,wobei die Anlage eingerichtet ist, aus den von den beiden Kameras aufgenommenen Bildern ein stereoskopisches Bild zu erzeugen, welches einem von einem virtuellen Aussichtspunkt aufgenommenen stereoskopischen Bild entspricht.A system for recording a stereoscopic image of an object, the system comprising a rail system on which two vehicles can be moved, each having at least one camera, each vehicle having an eddy current drive, each vehicle comprising means for detecting the rail position of the vehicle Has vehicle, so that the respective vehicle is moved by means of its drive to a respective desired position, wherein between a stationary arranged higher-level control and the drives a data transmission channel is provided so that the drives respectively assigned desired positions are transmitted, each camera pivotally mounted on the Vehicle is arranged, wherein the system comprises means for transmitting the images taken by the cameras, by means of which the recorded images are transmitted to a central control of the system, the vehicles from a laid along the rails Prim inductor, wherein the data transmission channel is a slotted waveguide routed along the rails and / or the data for transmission of the images can be transmitted by the slotted waveguide routed along the rails, wherein the system is set up from the pictures taken by the two cameras a stereoscopic Produce an image corresponding to a stereoscopic image taken from a virtual vantage point.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beobachtung eines Objekts und ein Verfahren zum Beobachten eines Objekts mit einer Anlage.The invention relates to a system for observing an object and a method for observing an object with a system.

Es ist bekannt, mit Kameras Bilder von einem Objekt aufzunehmen.It is known to take pictures of an object with cameras.

Aus der DE 10 2008 033 357 A1 ist ein Aufhängungssystem, insbesondere für Bildaufzeichnungsgeräte, bekannt.From the DE 10 2008 033 357 A1 is a suspension system, especially for image recording devices, known.

Aus der WO 00 / 69 177 A1 ist ein Überwachungssystem bekannt.From the WO 00/69177 A1 a monitoring system is known.

Aus der DE 10 2009 052 871 A1 ist eine Vorrichtung zur Energie- und/oder Datenübertragung bekannt, bei der ein Schlitzhohlleiter vorgesehen ist.From the DE 10 2009 052 871 A1 a device for energy and / or data transmission is known, in which a slot waveguide is provided.

Aus der DE 39 02 076 C1 ist eine Anordnung zur ferngesteuerten, spurgeführten Bildübertragung bekannt.From the DE 39 02 076 C1 An arrangement for remote-controlled, track-guided image transmission is known.

Aus der DE 10 2008 005 385 A1 ist ein schienengeführter Wagen bekannt.From the DE 10 2008 005 385 A1 is a rail car known.

Aus der DE 10 2006 049 588 A1 ist ein Transportsystem bekannt.From the DE 10 2006 049 588 A1 is a transport system known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Beobachtung eines Objekts weiterzubilden, wobei das Objekt beweglich angeordnet ist.The invention is therefore based on the object of developing a system for observing an object, wherein the object is arranged to be movable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the system according to claim 1 and in the method according to the features indicated in claim 2.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage zur Beobachtung eines Objekts sind, dass die Anlage ein Schienensystem aufweist, auf welchem zwei Fahrzeuge verfahrbar sind, die jeweils zumindest eine Kamera aufweisen,
wobei jede Kamera schwenkbar auf dem Fahrzeug angeordnet ist,
wobei die Anlage Mittel zur Übertragung der von den Kameras aufgenommenen Bilder aufweist, mittels derer die aufgenommenen Bilder an eine zentrale Steuerung der Anlage übertragen werden.Important features of the invention in the system for observing an object are that the system has a rail system on which two vehicles can be moved, each of which has at least one camera,
each camera being pivotally mounted on the vehicle,
wherein the system comprises means for transmitting the images taken by the cameras, by means of which the recorded images are transmitted to a central control of the system.

Von Vorteil ist dabei, dass ein bewegliches Objekt beobachtbar ist, indem die Kameras in Richtung des Objekts ausrichtbar sind und durch Verfahren der beiden Fahrzeuge der virtuelle Aussichtspunkt dadurch herstellbar ist, dass die Fahrzeuge auf derartige Position verfahren werden, dass aus den aufgenommenen Bildern ein 3D-Bild erzeugbar ist, welches einem von dem virtuellen Aussichtspunkt aufgenommenen 3D-Bild entspricht.The advantage here is that a moving object is observable by the cameras are aligned in the direction of the object and by method of the two vehicles, the virtual vantage point can be produced by the vehicles are moved to such position that from the recorded images a 3D Image corresponding to a 3D image captured by the virtual vantage point.

Erfindungsgemäß werden die Fahrzeuge aus einem entlang der Schienen verlegten Primärleiter induktiv versorgt. Von Vorteil ist dabei, dass eine berührungslose Versorgung ermöglicht ist und somit nicht nur eine wartungsfreie, sondern im Vergleich zu einer Schleifleitung rüttelarme Versorgung.According to the invention, the vehicles are supplied inductively from a primary conductor laid along the rails. The advantage here is that a non-contact supply is possible and thus not only a maintenance-free, but in comparison to a conductor rail jolting supply.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Daten zur Übertragung der Bilder durch einen entlang der Schienen verlegten Schlitzhohlleiter übertragbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Datenrate ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the data for transmission of the images can be transmitted by a slot waveguide laid along the rails. The advantage here is that a high data rate is possible.

Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Beobachten eines Objekts mit einer Anlage sind, dass die Anlage ein Schienensystem aufweist, auf dem Fahrzeuge verfahrbar sind, die jeweils zumindest eine Kamera aufweisen,
wobei in einem ersten Schritt ein gewünschter Aussichtspunkt (xa, ya) und eine Aussichtsrichtung eingegeben wird,
in einem zweiten Schritt ein Fokuspunkt (xf, yf) am Objekt (41) bestimmt wird, insbesondere wobei aus aufgenommenen Kamerabildern der den Kameras nächstgelegene Fokuspunkt bestimmt wird,
in einem dritten Schritt die neue Position der Fahrzeuge bestimmt wird, insbesondere und der jeweilige Schwenkwinkel der Kameras,
in einem vierten Schritt die Fahrzeuge an die jeweils neue Position verfahren werden,
in einem fünften Schritt mittels der beiden Kameras ein jeweiliges Bild vom Objekt aufgenommen wird.Important features in the method for observing an object with a system are that the system has a rail system on which vehicles can be moved, each of which has at least one camera,
wherein in a first step a desired vantage point ( xa . ya ) and a viewing direction is entered,
in a second step, a focal point ( xf . yf ) on the object ( 41 ) is determined, in particular wherein from camera images taken of the cameras closest focal point is determined
in a third step, the new position of the vehicles is determined, in particular and the respective tilt angle of the cameras,
in a fourth step, the vehicles are moved to the respective new position,
in a fifth step, a respective image of the object is taken by means of the two cameras.

Von Vorteil ist dabei, dass das Objekt von dem vorgegebenen Aussichtspunkt beobachtbar ist, obwohl dieser Aussichtspunkt nicht im Bereich der Schiene liegt oder liegen muss.The advantage here is that the object from the given vantage point is observable, although this vantage point is not in the range of the rail or must be.

Erfindungsgemäß werden im dritten Schritt die Positionen (x1, y1) und (x2, y2) von virtuellen Kameras am virtuellen Aussichtspunkt bestimmt gemäß $$x\mathrm{1,2}=xa\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}},$$

$$y\mathrm{1,2}=ya\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right),$$

wobei x1,2 für wahlweise x1 oder x2 und y1,2 für wahlweise y1 oder y2 steht und d der Abstand der virtuellen Kameras ist,
und die Position der Kameras bestimmt wird gemäß: $$xk\mathrm{1,2}=\frac{x\mathrm{1,2}-xf}{1-\frac{y\mathrm{1,2}}{yf}}+xf$$

wobei xk1,2 für wahlweise xk1 oder xk2 steht. Von Vorteil ist dabei, dass eine Bestimmung der Positionen der Fahrzeuge in einfacher und schneller Weise ermöglicht ist. Somit ist das 3D Bild von der Schiene aus aufnehmbar, obwohl der Aussichtspunkt des 3D Bildes außerhalb des Schienenbereichs wählbar ist.According to the invention, in the third step, the positions ( x1 . y1 ) and (x2, y2) are determined by virtual cameras at the virtual viewpoint according to $$x1.2=xa\pm \frac{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="d"\; filenames="DE102012005945B4\_0011.png,DE102012005945B4\_0012.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}}.$$

$$y1.2=ya\pm \frac{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="d"\; filenames="DE102012005945B4\_0011.png,DE102012005945B4\_0012.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right).$$

in which x1,2 for optional x1 or x2 and y1,2 for optional y1 or y2 stands and d is the distance of the virtual cameras,
and the position of the cameras is determined according to: $$xk1.2=\frac{x1.2-xf}{1-\frac{y1.2}{yf}}+xf$$

in which xk1,2 for optional xk1 or xk2 stands. The advantage here is that a determination of the positions of the vehicles in a simple and fast way is possible. Thus, the 3D image can be picked up from the rail, although the vantage point of the 3D image is selectable outside the rail area.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden der zweite Schritt bis zum fünften Schritt wiederholt. Von Vorteil ist dabei, dass eine ständige Anpassung an die jeweils neue Position des beweglichen Objekts ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the second step to the fifth step are repeated. The advantage here is that a constant adaptation to the respective new position of the movable object is made possible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem fünften Schritt das Bild korrigiert. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Bestimmung des aus den von den beiden Kameras aufgenommenen Bildern hergestellten stereoskopischen Bildes ermöglicht ist.In an advantageous embodiment, the image is corrected after the fifth step. The advantage here is that an improved determination of the stereoscopic image produced from the images taken by the two cameras is made possible.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nach der Aufnahme der Bilder vom Objekt der Sichtbereich bestimmt und abhängig vom Ergebnis des Bestimmens auf eine andere Kamera des jeweiligen Fahrzeugs umgeschaltet wird. Von Vorteil ist dabei, dass stets ein optimaler Sichtbereich, also auch Zoom und Öffnungswinkel, verwendbar ist.In an advantageous embodiment, the field of view is determined after taking the images of the object and is switched depending on the result of the determination on another camera of the respective vehicle. The advantage here is that always an optimal field of view, including zoom and opening angle, is usable.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination possibilities of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or posing by comparison with the prior art task arise.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

• In der 1 ist eine Anlage mit zwei auf einer Schiene 3 verfahrbaren Fahrzeugen 1 gezeigt, welche jeweils eine schwenkbare Kamera 2 aufweisen.
• In der 2 ist hiervon ein Fahrzeug 1 gezeigt, das eine schwenkbare Kamera 2 aufweist.
• In der 3 ist für ein alternatives erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug gezeigt, welches zwei Kameras (2, 30) aufweise, die jeweils verschiedene Öffnungswinkel und/oder Zooms aufweisen.
• In der 4 ist die Anlage samt betrachtetem Objekt 41 gezeigt.
• In der 5 ist die Anlage mit neuem Aussichtspunkt gezeigt, wobei der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen 1 geändert ist im Vergleich zu 4.
• In der 6 ist die Anordnung der Positionen gezeigt, wobei die Bezeichnungen ersichtlich sind.

The invention will now be explained in more detail with reference to schematic illustrations:

• In the 1 is a plant with two on a rail 3 movable vehicles 1 each showing a swivel camera 2 respectively.
• In the 2 this is a vehicle 1 shown a swiveling camera 2 having.
• In the 3 For an alternative embodiment according to the invention, a vehicle is shown which has two cameras ( 2 . 30 ), each having different opening angle and / or zoom.
• In the 4 is the plant together with the considered object 41 shown.
• In the 5 the facility is shown with new vantage point, with the distance between the two vehicles 1 is changed compared to 4 ,
• In the 6 the arrangement of the positions is shown, the names are visible.

Wie in 1 gezeigt, werden zwei Fahrzeuge 1 auf einer Schiene 3 bewegbar angeordnet, wobei der Abstand dk zwischen dem ersten der beiden Fahrzeuge 1 mit der Position xk1 auf der Schiene 3 und dem zweiten der beiden Fahrzeuge 1 mit der Position xk2 auf der Schiene 3 der Differenz xk2 - xk1= dk gleicht.As in 1 shown are two vehicles 1 on a rail 3 movably arranged, the distance dk between the first of the two vehicles 1 with the position xk1 on the rails 3 and the second of the two vehicles 1 with the position xk2 on the rails 3 the difference xk2 - xk1 = dk equals.

Die Fahrzeuge sind voneinander unabhängig antreibbar, da jedes der Fahrzeuge jeweils mit Rädern oder Rollen entlang der Schienen verfahrbar ist. Außerdem weist jedes der Fahrzeuge einen jeweiligen Antrieb auf, wobei die Antriebe unabhängig voneinander antriebbar sind. Da die Fahrzeuge mittels ihres jeweiligen Antriebs eine jeweils zugeordnete Sollposition anfahren können, ist der Abstand in Schienenrichtung zwischen den Fahrzeugen beliebig einstellbar.The vehicles can be driven independently of one another, since each of the vehicles can be moved along the rails with wheels or rollers. In addition, each of the vehicles has a respective drive, wherein the drives are independently driven. Since the vehicles can approach by means of their respective drive a respectively assigned desired position, the distance in the rail direction between the vehicles is arbitrarily adjustable.

Vorzugsweise werden die beiden Fahrzeuge in Master Slave Regelung betrieben. Hierbei verfährt das als Master fungierende Fahrzeug auf eine Sollposition. Abhängig von der jeweiligen Istposition des Masters wird der Slave auf seine ihm zugeordnete Sollposition verfahren.Preferably, the two vehicles are operated in master slave control. Here, the acting as a master vehicle moves to a desired position. Depending on the respective actual position of the master, the slave is moved to its assigned setpoint position.

Wie in 1 gezeigt, wird zunächst von einem Bediener in einer zentralen Steuerungseinheit eine gewünschte Aussichtsposition (xa, ya) eingegeben. Aus dieser Eingabe und einer eingegebenen Blickrichtung oder einem gekennzeichneten zu betrachtenden Objekt wird dann eine Position xk1 für das erste Fahrzeug 1 und eine zweite Position xk2 für das zweite Fahrzeug bestimmt, so dass diese den Abstand dk zueinander aufweisen. Dabei werden die Schwenkrichtungen der Kameras 2 derart bestimmt, dass die Blickrichtung der Kameras (2, 30) derjenigen Blickrichtung entspricht, die zwei im beispielsweise Augenabstand zueinander entfernt angeordneten Kameras am gewünschten Aussichtspunkt hätten.As in 1 initially shown by an operator in a central control unit a desired viewing position ( xa . ya ). From this input and an entered viewing direction or a marked object to be considered then becomes a position xk1 for the first vehicle 1 and a second position xk2 determined for the second vehicle, so that this the distance dk to each other. The pivoting directions of the cameras are thereby 2 determined so that the viewing direction of the cameras ( 2 . 30 ) corresponds to the viewing direction that would have two cameras, for example, at a distance from each other remotely located at the desired vantage point.

Die Bestimmung der Koordinaten erfolgt bei vorgegebenem Fokuspunkt (xf, yf) und gewähltem Aussichtspunkt (xa, ya), wie in der 6 dargestellt, gemäß $$x\mathrm{1,2}=xa\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}}$$

wobei x1,2 für wahlweise x1 oder x2 steht. $$y\mathrm{1,2}=ya\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right),$$

The determination of the coordinates takes place at a given focal point ( xf . yf ) and vantage point ( xa . ya ), like in the 6 shown, according to $$x1.2=xa\pm \frac{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="d"\; filenames="DE102012005945B4\_0011.png,DE102012005945B4\_0012.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}}$$

in which x1,2 for optional x1 or x2 stands. $$y1.2=ya\pm \frac{\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="d"\; filenames="DE102012005945B4\_0011.png,DE102012005945B4\_0012.png"\; state="\{\{state\}\}">d</figure-callout>}}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right).$$

Dabei ist sgn(x) die Signumfunktion: $$\text{sgn}\left(x\right)=\{\begin{array}{cc}\mathrm{1,}& \text{wenn }x>0\\ \mathrm{0,}& \text{wenn }x=0\\ -\mathrm{1,}& \text{wenn }x<0\end{array}$$

Sgn (x) is the signum function: $$\text{sgn}\left(x\right)=\{\begin{array}{cc}\mathrm{1,}& \text{if}x>0\\ 0& \text{if}x=0\\ -\mathrm{1,}& \text{if}x<0\end{array}$$

In entsprechender Weise werden die y Koordinaten bestimmt, wobei d die optimale Distanz der Kameras am Aussichtspunkt ist. Die Position der Kameras wird bestimmt gemäß: $$xk\mathrm{1,2}=\frac{x\mathrm{1,2}-xf}{1-\frac{y\mathrm{1,2}}{yf}}+xf$$

wobei xk1,2 für wahlweise xk1 oder xk2 steht.In a similar way, the y Coordinates determined, where d the optimal distance of the cameras at the viewpoint is. The position of the cameras is determined according to: $$xk1.2=\frac{x1.2-xf}{1-\frac{y1.2}{yf}}+xf$$

in which xk1,2 for optional xk1 or xk2 stands.

Im nächsten Schritt werden die Fahrzeuge an die Zielposition gefahren und die Kameras in die bestimmte Richtung geschwenkt, insbesondere also auf den Fokuspunkt (xf, yf) im Objekt 41 gerichtet.In the next step, the vehicles are driven to the target position and the cameras are swiveled in the specific direction, ie in particular to the focal point (FIG. xf . yf ) in the object 41 directed.

Danach wird der Sichtbereich bestimmt und somit der von der Kamera (2, 30) einzustellende Zoom und somit Öffnungswinkel. Je nach bestimmtem Öffnungswinkel ist ein Umschalten auf jedem der Fahrzeuge von der jeweils ersten auf eine andere Kamera ermöglicht.Then the field of view is determined and thus the camera ( 2 . 30 ) to be adjusted zoom and thus opening angle. Depending on the specific opening angle, switching on each of the vehicles from the first camera to another is possible.

In einem weiteren Schritt kann nun wiederum die Entfernung zum Objekt bestimmt werden und eine korrigierte Position bestimmt und angesteuert werden.In a further step, the distance to the object can now be determined again and a corrected position can be determined and controlled.

In 4 ist hierzu eine jeweilige erste angefahrene Position der beiden Fahrzeuge gezeigt und in 5 eine neu bestimmte Position. In 6 sind die für die Bestimmung relevanten Koordinaten gezeigt.In 4 For this purpose, a respective first approached position of the two vehicles is shown and in 5 a newly determined position. In 6 the coordinates relevant for the determination are shown.

Bei der Bestimmung der Entfernung zum Objekt 41 wird der Fokuspunkt (xf, yf) auf den zu den Kameras am nächstgelegenen Punkt des Objektes 41 gelegt und die Disparität der mit den beiden Kameras (2, 30) aufgenommenen Bilder bestimmt und daraus die Entfernung bestimmt.In determining the distance to the object 41 becomes the focal point ( xf . yf ) on the nearest point of the object to the cameras 41 placed and the disparity of the two cameras ( 2 . 30 ) and determines the distance from it.

Die aufgenommenen Bilder werden am Ende noch korrigiert mittels Abgleich der Kameraeigenschaften, Interpolation, Skalierung und Berechnung der beiden Bilder mittels projektiver Geometrie.The recorded images are corrected at the end by adjusting the camera properties, interpolation, scaling and calculation of the two images using projective geometry.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden auf jedem Fahrzeug zwei Kameras vorgesehen und je nach gewünschtem oder notwendigen Sichtbereich eine der beiden Kameras aktiviert.In further embodiments of the invention, two cameras are provided on each vehicle and activated depending on the desired or necessary field of view, one of the two cameras.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Fahrzeugvehicle

22

Kameracamera

33

Schienerail

3030

Kameracamera

4040

gewünschter Aussichtspunktdesired viewpoint

4141

betrachtetes Objekt viewed object

xf, yfxf, yf

Fokuspunktfocus point

x1, y1x1, y1

erste virtuelle Kamerafirst virtual camera

x2, y2x2, y2

zweite virtuelle Kamerasecond virtual camera

xk1xk1

Position der ersten Kamera auf der Schiene 3 Position of the first camera on the rail 3

xk2xk2

Position der zweiten Kamera auf der Schiene 3 Position of the second camera on the rail 3

xa, yaxa, ya

Aussichtspunktviewpoint

dkdk

Entfernung der beiden Kameras in SchienenrichtungRemoval of the two cameras in the rail direction

dd

Entfernung der beiden virtuellen Kameras am AussichtspunktRemoval of the two virtual cameras at the viewpoint

Claims (6)

Anlage zur Aufnahme eines stereoskopischen Bildes eines Objekts, wobei die Anlage ein Schienensystem aufweist, auf welchem zwei Fahrzeuge verfahrbar sind, die jeweils zumindest eine Kamera aufweisen, wobei jedes Fahrzeug einen als Wirbelstromantrieb ausgeführten Antrieb aufweist, wobei jedes Fahrzeug ein Mittel zur Erfassung der Schienenposition des Fahrzeugs aufweist, so dass das jeweilige Fahrzeug mittels seines Antriebs auf eine jeweilige Sollposition verfahrbar ist, wobei zwischen einer stationär angeordneten übergeordneten Steuerung und den Antrieben ein Datenübertragungskanal vorgesehen ist, so dass an die Antriebe jeweils zugeordnete Sollpositionen übermittelbar sind, wobei jede Kamera schwenkbar auf dem Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Anlage Mittel zur Übertragung der von den Kameras aufgenommenen Bilder aufweist, mittels derer die aufgenommenen Bilder an eine zentrale Steuerung der Anlage übertragen werden, wobei die Fahrzeuge aus einem entlang der Schienen verlegten Primärleiter induktiv versorgt werden, wobei der Datenübertragungskanal ein entlang der Schienen verlegter Schlitzhohlleiter ist und/oder die Daten zur Übertragung der Bilder durch den entlang der Schienen verlegten Schlitzhohlleiter übertragbar sind, wobei die Anlage eingerichtet ist, aus den von den beiden Kameras aufgenommenen Bildern ein stereoskopisches Bild zu erzeugen, welches einem von einem virtuellen Aussichtspunkt aufgenommenen stereoskopischen Bild entspricht.A system for recording a stereoscopic image of an object, the system comprising a rail system on which two vehicles can be moved, each having at least one camera, each vehicle having an eddy current drive, each vehicle comprising means for detecting the rail position of the vehicle Has vehicle, so that the respective vehicle is moved by means of its drive to a respective desired position, wherein between a stationary arranged higher-level control and the drives a data transmission channel is provided so that the drives respectively assigned desired positions are transmitted, each camera pivotally mounted on the Vehicle is arranged, wherein the system comprises means for transmitting the images taken by the cameras, by means of which the recorded images are transmitted to a central control of the system, the vehicles laid from a along the rails Primary conductors are supplied inductively, wherein the data transmission channel is a slot waveguide routed along the rails and / or the data for transmission of the images is transferable through the slot waveguide laid along the rails, the equipment being arranged to generate a stereoscopic image from the images taken by the two cameras corresponds to a stereoscopic image taken from a virtual vantage point. Verfahren zur Aufnahme eines stereoskopischen Bildes eines Objekts mit einer Anlage, wobei die Anlage ein Schienensystem aufweist, auf dem Fahrzeuge verfahrbar sind, die jeweils zumindest eine Kamera aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein gewünschter virtueller Aussichtspunkt (xa, ya) und eine Aussichtsrichtung eingegeben wird, wobei der virtuelle Aussichtspunkt auch außerhalb der Schiene wählbar ist, in einem zweiten Schritt ein Fokuspunkt (xf, yf) am Objekt (41) bestimmt wird, wobei aus aufgenommenen Kamerabildern der den Kameras nächstgelegene Fokuspunkt bestimmt wird, in einem dritten Schritt die neuen Positionen der Fahrzeuge bestimmt werden, in einem vierten Schritt die Fahrzeuge an die jeweils neue Position verfahren werden, in einem fünften Schritt mittels der beiden Kameras ein jeweiliges Bild vom Objekt aufgenommen wird, wobei im dritten Schritt die Positionen (x1, y1) und (x2, y2) von virtuellen Kameras am virtuellen Aussichtspunkt bestimmt werden gemäß $$x\mathrm{1,2}=xa\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}},$$

$$y\mathrm{1,2}=ya\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right),$$

wobei x1,2 für wahlweise x1 oder x2 und y1,2 für wahlweise y1 oder y2 steht und d der Abstand der virtuellen Kameras ist, und die Position der Kameras bestimmt wird gemäß: $$xk\mathrm{1,2}=\frac{x\mathrm{1,2}-xf}{1-\frac{y\mathrm{1,2}}{yf}}+xf$$

wobei xk1,2 für wahlweise xk1 oder xk2 steht. A method for recording a stereoscopic image of an object with a system, wherein the system comprises a rail system on which vehicles are movable, each having at least one camera, characterized in that in a first step, a desired virtual vantage point (xa, ya) and a viewing direction is entered, wherein the virtual vantage point is also selectable outside the rail, in a second step, a focal point (xf, yf) is determined on the object (41), wherein from camera images taken of the camera closest focal point is determined in a third Step the new positions of the vehicles are determined, in a fourth step, the vehicles are moved to the new position, in a fifth step by means of the two cameras a respective image is taken from the object, wherein in the third step, the positions (x1, y1) and (x2, y2) from virtual cameras at the virtual vantage point be according to $$x1.2=xa\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{xf-xa}{yf-ya}\right)}^2}}.$$

$$y1.2=ya\pm \frac{d}{2\cdot \sqrt{1+{\left(\frac{yf-ya}{xf-xa}\right)}^2}}\cdot \text{sgn}\left(xa-xf\right).$$

where x1,2 is optional x1 or x2 and y1,2 is y1 or y2 optionally and d is the distance of the virtual cameras, and the position of the cameras is determined according to: $$xk1.2=\frac{x1.2-xf}{1-\frac{y1.2}{yf}}+xf$$

where xk1,2 stands for xk1 or xk2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt bis zum fünften Schritt wiederholt werden.Method according to Claim 2 , characterized in that the second step is repeated until the fifth step. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem fünften Schritt das Bild korrigiert wird. Method according to Claim 2 or 3 , characterized in that after the fifth step, the image is corrected. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aufnahme der Bilder vom Objekt der Sichtbereich bestimmt wird und abhängig vom Ergebnis des Bestimmens auf eine andere Kamera des jeweiligen Fahrzeugs umgeschaltet wird.Method according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that after the acquisition of the images of the object, the field of view is determined and is switched depending on the result of the determination on another camera of the respective vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge im gekoppelten Modus gesteuert werden, wobei ein erstes Fahrzeug den Master und das andere den Slave aufweist, wobei die Sollpositionen für jedes Fahrzeug abhängig vom gewünschten Aussichtspunkt, Aussichtsrichtung, Abstand der virtuellen Kameras und/oder vom Fokuspunkt am Objekt berechnet werden.Method according to one of Claims 2 to 5 characterized in that the vehicles are controlled in the coupled mode, wherein a first vehicle has the master and the other the slave, the target positions for each vehicle depending on the desired vantage point, viewing direction, distance of the virtual cameras and / or the focal point on the object be calculated.

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