DE19853915A1 - Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur sowie Einrichtung zum Durchführen des VerfahrensInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur wird diese zunächst optisch erfaßt. Anschließend werden die erfaßten Strukturdaten in elektrische Signale und weiter in ein ertastbares und mit der dreidimensionalen Struktur korreliertes dreidimensionales Relief umgesetzt. Eine Einrichtung (1) zum Durchführen des Verfahrens umfaßt mindestens einen am Kopf des Benutzers anbringbaren optischen Detektor (4), mit dem die dreidimensionale Struktur erfaßt wird. Zusätzlich weist die Einrichtung eine elektronische Auswertschaltung auf, welche die erfaßten dreidimensionelen Strukturdaten in Steuersignale umsetzt. Mit diesen Steuersignalen wird ein Relief-Display (9) angesteuert, mit dem ein ertastbares und mit der dreidimensionalen Struktur korreliertes Relief erzeugt wird. Blinde bzw. Sehbehinderte erhalten mit Hilfe des Verfahrens und der Einrichtung einen räumlichen Eindruck ihrer Umgebung.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen und
Darstellen einer dreidimensionalen Struktur.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum
Durchführen des Verfahrens.
Blinde oder sehbehinderte Personen sind, wenn sie sich
in einer ihnen fremden Umgebung zurechtfinden wollen,
entweder auf die Hilfe anderer Personen oder auf sonstige
Hilfsmittel angewiesen, die nur einen ungenügenden Eindruck
über die tatsächliche Gestalt der sich in ihrem Wirkungs
kreis bzw. ihrem Gesichtsfeld befindlichen Dinge vermitteln
und zudem auf den Nahbereich der Umgebung beschränkt sind.
Derartige Hilfsmittel sind außerdem auffällig und kenn
zeichnen den Benutzer als behinderte Person. Dies wird
von vielen blinden bzw. sehbehinderten Personen als
nachteilig empfunden.
Es ist daher die Aufgabe vorliegender Erfindung, ein
Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubil
den, daß eine dreidimensionale Struktur, insbesondere im
etwas entfernteren Umgebungsbereich, möglichst prä
zise und schnell erfaßt und in einer auch für blinde oder
sehbehinderte Personen verständlichen Weise dargestellt
werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:
- a) optisches Erfassen der dreidimensionalen Struktur;
- b) Umsetzen der erfaßten Strukturdaten in elektrische Signale, welche die Koordinaten der dreidimensiona len Struktur wiedergeben.
- c) Umsetzen der elektrischen Signale in ein ertastbares, mit der dreidimensionalen Struktur korreliertes drei dimensionales Relief.
Durch das optische Erfassen der dreidimensionalen Struk
tur liegen deren Strukturdaten präzise für eine weitere
Verarbeitung vor. Das Umsetzen der Strukturdaten in
elektrische Signale und weiter in ein ertastbares dreidi
mensionales Relief führt zu einem Abbild der erfaßten
Struktur, das auch von einer blinden bzw. sehbehinderten
Person über den Tastsinn räumlich wahrgenommen werden
kann. Damit ist es der Person möglich, sich ohne fremde
Hilfe einen Eindruck von ihrer Umgebung zu verschaffen.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird die dreidi
mensionale Struktur im Gesichtsfeld einer Person erfaßt.
Dadurch wird der Ausschnitt der Umgebung für die Person
erfaßbar, der auch normal sehenden Personen zugänglich
ist. Dies erleichtert es, sich in einer fremden Umgebung
zurechtzufinden, da der erfaßte Ausschnitt der Umgebung
mit dem Gesichtsfeld der sich bewegenden Person wandert
und damit die zur Orientierung relevante Umgebungsinforma
tion herausgefiltert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiter, eine
Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen, die
von einer blinden oder sehbehinderten Person als Orien
tierungshilfe mitgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrich
tung gelöst, die aufweist:
- a) mindestens einen am Kopf des Benutzers anbringbaren optischen Detektor zur optischen Erfassung der drei dimensionalen Struktur;
- b) eine elektronische Auswertschaltung, welche die von dem optischen Detektor erfaßte dreidimensionale Struktur in Steuersignale zur Wiedergabe von mit der dreidimensionalen Struktur korrelierten Koordina ten umsetzt;
- c) ein tragbares Relief-Display, welchem die Steuersig nale zugeführt werden und das ein ertastbares und mit der dreidimensionalen Struktur korreliertes Relief erzeugt.
Der am Kopf des Benutzers anbringbare optische Detektor
gewährleistet eine optische Erfassung der Umgebungsstruk
turen im Gesichtsfeld des Benutzers. Die elektronische
Auswertschaltung und das Relief-Display lassen sich kompakt
und unauffällig in eine Einheit, z. B. innerhalb einer
Tragtasche, integrieren. Durch das Betasten des Relief-
Displays, das die dreidimensionale Struktur einschließlich
des Tiefeneindrucks der Umgebung im Gesichtsfeld des
Benutzers wiedergibt, kann sich der Benutzer in seiner
Umgebung orientieren.
Bevorzugt umfaßt der optische Detektor einen eine korrela
toroptische Phasenmessung durchführenden Tiefenkarten-
Sensor. Ein derartiger Sensor ist in der Zeitschrift "Tech
nisches Messen", Vol. 65, Nr. 7-8, Seiten 260 bis 263
(1998) beschrieben und arbeitet in ähnlicher Weise wie
das Autofocus-System eines Fotoapparates. Mit ihm läßt
sich der Abstand der individuellen Gegenstandspunkte einer
Struktur im Erfassungsbereich des Sensors und damit der
Tiefeneindruck der Struktur bestimmen. Ein solcher Sensor
arbeitet monokular, benötigt also nur eine Kamera. Dies
verringert den apparativen Aufwand beim optischen Erfassen
der Struktur und führt zu einer im Vergleich zu einer
binokularen Erfassung vereinfachten Verarbeitung der
optisch erfaßten Daten.
Alternativ umfaßt der optische Detektor eine Stereokamera.
Eine derartige Stereokamera ist beispielsweise im DE-GM 92
17 643 beschrieben. Mit Hilfe einer nachgeordneten Bild
verarbeitungsschaltung (z. B. durch eine Stereoauswertung
in einem Mikrocomputer) lassen sich, analog zum räumlichen
Sehen, die optischen Informationen einer Stereokamera in
einen Tiefeneindruck und nachfolgend in die Steuersignale
für das Relief-Display umsetzen. Derartige Stereokameras
können ohne bewegliche Teile ausgeführt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Auswert
schaltung eine Rechnereinheit zur Verarbeitung der er
faßten Strukturdaten. Die Unterstützung der Auswertschal
tung durch eine Rechnereinheit gewährleistet die rasche
Umsetzung der erfaßten Strukturdaten in die Steuersignale
für das Relief-Display.
Die Signalübertragungsmittel zwischen dem optischen
Detektor und einer die elektronische Auswertschaltung und
das Relief-Display umfassenden Relief-Darstellungseinrich
tung können für eine bidirektionale Signalübertragung
ausgelegt sein. Dadurch ist neben der Übertragung der
erfaßten Strukturdaten vom Detektor zur Relief-Darstel
lungseinrichtung beispielsweise auch die Übertragung von
Statusinformationen der Relief-Darstellungseinrichtung, wie
beispielsweise dem Abbildungsmaßstab, der Auflösung oder
der Wiederholrate der Strukturwiedergabe, zum Detektor
möglich, die dann durch entsprechende Signale, z. B.
akustisch über einen am Detektor angebrachten Signalgeber,
an den Benutzer weitergeleitet werden können.
Die Signalübertragungsmittel zwischen dem optischen
Detektor und der Relief-Darstellungseinrichtung können
drahtlos arbeiten. Dies erhöht die Flexibilität der
Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung. Die drahtlose
Signalübertragung führt zudem zu einem unauffälligen
optischen Detektor.
Die Display-Grundfläche des Relief-Displays nimmt bei
einer Weiterbildung der Erfindung mindestens einen Teil
der Oberfläche einer Tasche ein, die die Relief-Darstel
lungseinrichtung enthält. Eine derartige Tasche ist
unauffällig und kann beispielsweise als Umhängetasche
getragen werden. Das Relief-Display kann einfach abge
tastet werden, indem der Benutzer seine Hand beim Tragen
der Tasche auf das Relief-Display legt. Dies ist beson
ders bei Umhängetaschen einfach und unauffällig möglich.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Relief-
Display eine Mehrzahl von senkrecht zur Display-Grund
fläche hin- und herbewegbaren Relief-Stiften auf. Die
Relief-Stifte erfüllen dabei den gleichen Zweck wie
die z. B. ein Fernsehbild aufbauenden Bildpunkte (sog.
Pixel). Durch die individuelle Ansteuerung der Relief-
Stifte läßt sich das Relief-Display in eine beliebige
ertastbare Oberflächenform bringen.
Bevorzugt sind dabei Inkrementalgeber vorgesehen, welche
die Auslenkung der ertastbaren Spitzen der Relief-Stifte
bezüglich der Display-Grundfläche des Relief-Displays
überwachen. Mit derartigen Inkrementalgebern ist eine
präzise Überwachung und damit eine Kontrolle der Wieder
gabegenauigkeit des Relief-Displays möglich. Feine Kontur
unterschiede in der Tiefendimension können auf diese
Weise wiedergegeben werden.
Die Relief-Stifte können durch Elektromotoren bewegt
werden, denen die Steuersignale der Auswertschaltung
zugeführt werden. Derartige Elektromotoren sind relativ
preiswert sowie leicht und platzsparend ausführbar.
Bevorzugt sind dabei die Relief-Stifte über an ihnen
angebrachte Nocken an von den Wellen der Elektromotoren
angetriebene Schneckenwendeln angekoppelt. Auf diese Weise
ist eine einfache und sichere Verbindung zwischen den
Relief-Stiften und den Elektromotoren gegeben. Über die
Steigung der Schneckenwendeln läßt sich die Empfindlichkeit
der Auslenkung der Relief-Stifte variieren.
Die Elektromotoren sind bevorzugt Schrittmotoren. Die
Auslenkung der Relief-Stifte läßt sich dann auch durch
Zählung der von den individuellen Elektromotoren durchge
führten Schritte überwachen.
Die Display-Grundfläche des Relief-Displays kann Teil
des die Elektromotoren tragenden Rahmens sein. Diese
Grundfläche verbindet die Funktion einer definierten "Null-
Stellung" des Relief-Displays mit der Tragefunktion der
Elektromotoren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 schematisch die physische Ausgestaltung einer
erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer elektroni
schen Brille und einer das Relief-Display enthal
tenden Tasche;
Fig. 2 schematisch die Aufsicht auf ein Relief-Display;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Bereichs des Relief-Dis
plays von Fig. 2, die Details zweier Pixelele
mente des Relief-Displays zeigt; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm, das den Datenfluß innerhalb
der Einrichtung von Fig. 1 darstellt.
Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehene Einrichtung
von Fig. 1 weist eine elektronische Brille 2 und eine
Relief-Darstellungseinrichtung 3 auf, die in einer Trage
tasche 25 untergebracht ist. Die von einer Person getragene
elektronische Brille 2 umfaßt zwei Kameras 4, die jeweils
über den anstelle von Brillengläsern ausgebildeten Dis
plays 5 der elektronischen Brille 2 angeordnet sind. In
die Displays 5 können von der Einrichtung 1 erzeugte
Informationen eingespiegelt werden, wie unten noch näher
erläutert wird. Die beiden Kameras 4 sind Bestandteil
einer Stereokamera. Die Seitenansicht der Fig. 1 zeigt
nur eine der beiden Kameras 4. Die von den beiden Kameras 4
empfangenen Stereo-Bilder werden in elektronische Signale
umgewandelt und über eine Signalleitung 6 an die Relief-
Darstellungseinrichtung 3 übertragen, wo sie einer nach
geschalteten Stereo-Bildauswertung unterzogen werden.
Bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel einer Einrichtung zur dreidimensionalen
Strukturdarstellung sind die Kameras 4 durch einen mono
kularen Tiefenkarten-Sensor ersetzt. Mit Hilfe eines
solchen Tiefenkarten-Sensors ist es möglich, auch bei der
Verwendung von nur einer Kamera dreidimensionale Informa
tionen über das von der Kamera erfaßte Gesichtsfeld zu
erhalten. Dazu bedient sich der Tiefenkarten-Sensor einer
korrelatoroptischen Phasenmessung, die auch bei Autofocus-
Einrichtungen in Fotoapparaten Verwendung findet. Eine
zweite Kamera und eine nachgeordnete Stereo-Bildauswertung
sind bei dieser Ausführungsform nicht mehr erforderlich.
Die Kameras 4 erfassen ein Gesichtsfeld mit einem Öffnungs
winkel von ca. 40°.
Für Personen, die noch über eine hierzu ausreichende
Sehkraft verfügen, ist die elektronische Brille 2 mit
transparenten Displays 5 ausgerüstet. Beim Einsatz als
Blindenhilfe können die Displays 5 natürlich ganz fehlen;
in diesem Fall können die Kameras 4 direkt an die Stelle
der Displays 5 rücken.
Die Tragetasche 25 weist ein Bedienfeld 7 auf, mit dessen
Hilfe Benutzereingaben möglich sind. Zur Stromversorgung
der Einrichtung 1 enthält die Tragetasche 25 eine Batterie
8. Die Tragetasche 25 hat im wesentlichen eine quaderför
mige Form. Dabei nimmt das Bedienfeld 7 eine Seite dieses
Quaders ein. Eine weitere Seite des Gehäuses weist ein
Relief-Display 9 auf.
In der schematisierten Darstellung von Fig. 2 ist das
Relief-Display 9 als Array mit 10 Reihen und 10 Spalten von
mechanischen Pixelelementen 10 ausgeführt. Der Abstand
zwischen zwei aneinander angrenzenden Pixelelementen ist
ein Maß für die mit dem Relief-Display 9 erreichbare
laterale Auflösung der Konturwiedergabe.
Im Zentrum jedes Pixelelements 10 sitzt ein beweglicher
Relief-Stift 11, der senkrecht zur Zeichenebene der
Fig. 2 beweglich ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist jedem Relief-Stift 11
ein Elektromotor 12 zugeordnet, der die Bewegung des
Relief-Stifts 11 bewirkt, wie unten noch beschrieben wird.
Die Welle 13 des Elektromotors 12 ist parallel zur Achse
des Relief-Stifts 11. Der Elektromotor 12 sowie der Relief-
Stift 11 sind mittels eines Rahmens 14 gehaltert, der im
wesentlichen aus zwei Rahmenteilen 15, 16 aufgebaut ist.
Die in Fig. 3 obenliegende Fläche des Rahmenteils 15
bildet die Grundfläche des Relief-Displays 9, über die
hinaus sich die Relief-Stifte 11 erstrecken. Das von einem
Gehäuse 17 des Elektromotors 12 abgewandte Wellenende 18
der Welle 13 des Elektromotors 12 sitzt in einer Aufnahme
19 des Rahmenteils 15, die ein Axial-/Radiallager bildet.
Das Gehäuse 17 des Elektromotors 12 ist am Rahmenteil 16
in nicht näher dargestellter Weise befestigt.
Der Relief-Stift 11 gleitet in Durchgangsbohrungen 20, 21
der Rahmenteile 15, 16. Er sowie die Durchgangsbohrungen
20, 21 weisen eine in der Zeichnung nicht dargestellte
axial verlaufende Nut-/Federkombination auf, die eine
Rotation des Relief-Stifts 11 um seine Längsachse ver
hindert.
Ein dem Elektromotor 12 zugewandter Abschnitt der Mantel
fläche des Relief-Stifts 11 weist eine Nocke 22 auf. Die
Nocke 22 greift in eine Schneckenwendel 23 ein, die koaxial
zur Welle 13 ist und sich bei Betätigung des Elektromotors
12 mit dieser dreht. Beim Betätigen des Elektromotors 12
nimmt somit die sich drehende Schneckenwendel 23 die in
sie eingreifende Nocke 22 des Relief-Stifts 11 mit und
bewirkt dessen Verstellung.
Die Position des Relief-Stifts 11 wird durch einen opti
schen Inkrementalgeber 24 gesteuert. Dazu sind auf der
Außenfläche der Welle 13 Markierungen angebracht (in der
Zeichnung nicht dargestellt), deren Bewegung beim Verdrehen
der Welle 13 von einer Detektionseinheit des optischen
Inkrementalgebers 24 überwacht wird. Aus der dadurch
erhaltenen Information über die durchgeführte Winkelver
drehung der Welle 13 kann die Vertikalposition des Relief-
Stifts 11 gegenüber der Grundfläche bestimmt werden.
Der Elektromotor 12 ist als Gleichstrom- oder alternativ
als Schrittmotor ausgeführt.
Die kleinste durch den Inkrementalgeber 24 steuerbare
Änderung in der Position des Relief-Stifts 11 bzw. die
entsprechende durch einen Schritt des als Schrittmotor
ausgeführten Elektromotors 12 bewirkte Änderung ist ein
Maß für die vertikale Auflösung der Konturwiedergabe.
Fig. 4 verdeutlicht den Datenfluß innerhalb der Einrich
tung 1. Eine in Fig. 4 beispielhaft als Quader dargestell
te Struktur 26 wird optisch von den Kameras 4 erfaßt und in
analoge elektrische Signale umgesetzt. Diese Signale werden
anschließend an eine elektronische Auswertschaltung 27
übertragen, die die elektrischen Signale mit Hilfe eines
Rechners 28 digitalisiert und in Steuersignale für das
Relief-Display 9 umrechnet. Diese Steuersignale steuern
die Auslenkung der Pixelelemente 10 des Relief-Displays
9.
Sowohl die Funktion der Auswertschaltung 27 als auch
die der symbolisch als Kasten dargestellten elektronischen
Brille 2 können vom Benutzer über das Bedienfeld 7 beein
flußt werden, wie unten noch näher erläutert wird. Der
jeweilige Systemstatus, z. B. der aktuelle Wert eines
Abbildungsmaßstabs oder der Auflösung, werden von der
Relief-Darstellungseinrichtung 3 in analoge elektrische
Signale gewandelt und an die elektronische Brille 2
übertragen, um dort zur Anzeige mittels der Displays 5
zur Verfügung zu stehen.
Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:
Mit Hilfe der Kameras 4 bzw. alternativ des Tiefenkarten- Sensors ist die Erfassung dreidimensionaler Bilddaten möglich. Die vorgenannten optischen Detektoren sind so an der elektronischen Brille 2 montiert, daß eine diese Brille 2 tragende Person mit den optischen Detektoren ein Gesichtsfeld abdeckt, das dem einer normal sehenden Person vergleichbar ist. Die in elektronische Signale umgewandelten dreidimensionalen Bildinformationen werden in der Relief-Darstellungseinrichtung 3 in Steuerimpulse für die Elektromotoren 12 des Relief-Displays 9 umgesetzt, so daß die den Elektromotoren 12 zugeordneten Relief- Stifte 11 ein Abbild der sich im Gesichtsfeld der Person befindenden Kontur wiedergeben.
Mit Hilfe der Kameras 4 bzw. alternativ des Tiefenkarten- Sensors ist die Erfassung dreidimensionaler Bilddaten möglich. Die vorgenannten optischen Detektoren sind so an der elektronischen Brille 2 montiert, daß eine diese Brille 2 tragende Person mit den optischen Detektoren ein Gesichtsfeld abdeckt, das dem einer normal sehenden Person vergleichbar ist. Die in elektronische Signale umgewandelten dreidimensionalen Bildinformationen werden in der Relief-Darstellungseinrichtung 3 in Steuerimpulse für die Elektromotoren 12 des Relief-Displays 9 umgesetzt, so daß die den Elektromotoren 12 zugeordneten Relief- Stifte 11 ein Abbild der sich im Gesichtsfeld der Person befindenden Kontur wiedergeben.
Die Wiederholrate, mit der die Konturwiedergabe erfolgt,
ist im Bereich von 1 Hz. Die ständige Wiedergabe der
erfaßten Kontur mit maximaler Wiederholrate wird als
online-Status bezeichnet.
Durch Betasten des durch die Relief-Stifte 11 gebildeten
Reliefs kann der Benutzer diese Kontur-Information abrufen.
Zur angepaßten Darstellung verschieden großer Struk
turen mit unterschiedlichen Geometrien kann ein Abbildungs
maßstab für die erfaßten Koordinaten durch die Einrichtung
1 automatisch nachgeregelt oder über das Bedienfeld
7 der Relief-Darstellungseinrichung 3 eingegeben werden,
der das "gesehene" Bild mit dem dargestellten Relief
korreliert. Die Wahl eines konstanten Abbildungsmaßstabs
durch den Benutzer erfolgt beispielsweise in Fällen,
in denen die Einrichtung 1 zur Darstellung von Strukturen
vorbestimmter Größe verwendet wird.
Neben dem Abbildungsmaßstab kann der Benutzer über das
Bedienfeld 7 ggf. auch die Auflösung des Relief-Displays
9 eingeben. Dies ist z. B. dann sinnvoll, wenn die erreich
bare Auflösung des Relief-Displays 9 höher ist, als
diejenige, die zum Erkennen einer Struktur erforderlich
ist. In diesem Fall kann die niedrigere Auflösung, mit
der ein geringerer Rechenaufwand der Relief-Darstellungs
einrichtung 3 und damit eine potentiell höhere Wiederhol
rate der Konturwiedergabe mittels des Relief-Displays 9
resultiert, über das Bedienfeld 7 gewählt werden.
Zusätzlich sind über das Bedienfeld 7 auch weitere System
parameter einstellbar, wie z. B. die Größe des durch die
Kameras 4 erfaßten Bildausschnitts, also des "Gesichtsfelds"
der Einrichtung 1.
Statt der elektronischen Brille 2 der oben beschriebenen
Ausführungsformen kann auch ein anderweitig am Kopf
des Benutzers angebrachtes Gestell, das die optischen
Detektoren der Einrichtung 1 trägt, Verwendung finden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Signalleitung
6 zur bidirektionalen Übertragung ausgerüstet. Es können
somit nicht nur Daten von der elektronischen Brille
2 zur Relief-Darstellungseinrichtung 3 übertragen werden,
sondern auch umgekehrt. Auf diese Weise ist der Systemstatus
der Relief-Darstellungseinrichtung 3 auch an die elektro
nische Brille 2 übermittelbar. Zur Weitergabe des System
status (online/offline-Status, Verstärkungsfaktor usw.)
an den Benutzer ist die elektronische Brille 2 mit den
Displays S. in die die Information eingespiegelt wird,
oder alternativ mit einem akustischen Signalgeber ausge
rüstet.
Die Signalübertragung zwischen den Kameras 4 und der
Relief-Darstellungseinrichtung 3 kann auch drahtlos, z. B.
mittels einer Funkübertragung mit hoher Übertragungsrate
erfolgen. In diesem Fall ist die elektronische Brille 2
mit einer unabhängigen Energiequelle ausgerüstet, z. B.
mit einer Batterie.
Claims (16)
1. Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimen
sionalen Struktur, gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte:
- a) optisches Erfassen der dreidimensionalen Struktur (26);
- b) Umsetzen der erfaßten Strukturdaten in elektrische Signale, welche die Koordinaten der dreidimensionalen Struktur (26) wiedergeben;
- c) Umsetzen der elektrischen Signale in ein ertastbares, mit der dreidimensionalen Struktur (26) korreliertes dreidimensionales Relief.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die dreidimensionale Struktur (26) im Gesichtsfeld
einer Person erfaßt wird.
3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach
Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
- a) mindestens einen am Kopf des Benutzers anbringbaren optischen Detektor (4) zur optischen Erfassung der dreidimensionalen Struktur (26);
- b) eine elektronische Auswertschaltung (27), welche die von dem optischen Detektor (4) erfaßte dreidimensionale Struktur (26) in Steuersignale zur Wiedergabe von mit der dreidimensionalen Struktur (26) korrelierten Koordinaten umsetzt;
- c) ein tragbares Relief-Display (9), welchem die Steuer signale zugeführt werden und das ein ertastbares und mit der dreidimensionalen Struktur (26) korreliertes Relief erzeugt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Detektor (4) einen eine korrelator
optische Phasenmessung durchführenden Tiefenkarten-Sensor
umfaßt.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Detektor (4) eine Stereokamera umfaßt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswertschaltung (27) eine Rech
nereinheit (28) zur Verarbeitung der erfaßten Strukturdaten
umfaßt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß Signalübertragungsmittel (6)
zwischen dem optischen Detektor (4) und einer die elektro
nische Auswertschaltung (27) und das Relief-Display (9)
umfassenden Relief-Darstellungseinrichtung (3) für eine
bidirektionale Signalübertragung ausgelegt sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsmittel (6)
zwischen dem optischen Detektor (4) und der Relief-Darstel
lungseinrichtung (3) drahtlos arbeiten.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Display-Grundfläche des Relief-
Displays (9) mindestens einen Teil der Oberfläche einer
Tasche (25) einnimmt, die die Relief-Darstellungseinrich
tung (3) enthält.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der optische Detektor (4) an einem
Brillengestell (2) angebracht ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Relief-Display (9) eine
Mehrzahl von senkrecht zur Display-Grundfläche hin- und
herbewegbaren Relief-Stiften (11) aufweist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß Inkrementalgeber (24) vorgesehen sind, welche die
Auslenkung der ertastbaren Spitzen der Relief-Stifte (11)
bezüglich der Display-Grundfläche des Relief-Displays (9)
überwachen.
13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Relief-Stifte (11) durch Elektromo
toren (12) bewegbar sind, denen die Steuersignale der
Auswertschaltung (27) zugeführt werden.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Relief-Stifte (11) über an ihnen angebrachte
Nocken (22) an von den Wellen (13) der Elektromotoren
(12) angetriebene Schneckenwendeln (23) angekoppelt sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Elektromotoren (12) Schrittmotoren
sind.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Display-Grundfläche des Relief-
Displays (9) Teil des die Elektromotoren (12) tragenden
Rahmens (14) ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853915A DE19853915A1 (de) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853915A DE19853915A1 (de) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19853915A1 true DE19853915A1 (de) | 2000-05-31 |
Family
ID=7888671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853915A Ceased DE19853915A1 (de) | 1998-11-23 | 1998-11-23 | Verfahren zum Erfassen und Darstellen einer dreidimensionalen Struktur sowie Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19853915A1 (de) |
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