Title:
Vorrichtung zur Positionsbestimmung von elektronischen Komponenten oder Kamerazubehör in Relation zur Sensor- oder Filmebene
Kind Code:
U1
Abstract:

Ein elektronisches Kamera-Zubehörteil oder -Anbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mikrokamera enthält, deren optische Eigenschaften und genaue Position innerhalb des Zubehörteils bekannt ist.



Application Number:
DE202016007109U
Publication Date:
01/02/2017
Filing Date:
11/18/2016
Assignee:
Clipland GmbH, 47169 (DE)
International Classes:
Claims:
1. Ein elektronisches Kamera-Zubehörteil oder -Anbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mikrokamera enthält, deren optische Eigenschaften und genaue Position innerhalb des Zubehörteils bekannt ist.

2. Die im Zubehörteil verbaute Mikrokamera ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels einer angeschlossenen Recheneinheit in der Lage ist, zweckdienliche graphische Markierungen zu erkennen und zu lesen (maschinelles Lesen).

3. Graphische Markierungen, genauer DataMatrix 2D-Codes oder andere geeignete optoelektronisch lesbare 2D-Code-Zeichen, die, ausgeführt als Aufkleber o. ä., auf Kamera (Wechsel-)Objektive aufgebracht sind und in denen Daten zu Typ und Art des markierten Objektivs kodiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die 2D-Markierung selbst als Positionsmarke genutzt wird.

4. Geeignete 2D-Code-Zeichen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einem definierten Zeichensystem folgend festgelegten Größen entsprechen und/oder an bestimmten Positionen aufgebracht werden, oder diese Angaben als kodierte Daten in das Zeichen eingeschrieben sind.

5. Eine die graphische Markierung lesende Mikrokamera, dadurch gekennzeichnet, dass sie mittels photometrischer Messungen und einer angeschlossenen Recheneinheit, aus der Lage und Größe einer Markierung in ihrem aufgenommenen Kamerabild, die relative Lage der Markierung vor der Mikrokamera bestimmen kann und damit über Koppelungsverfahren auch die Lage des Zubehörteils in Relation zur Bildebene.

Description:

Hier dargestellte Erfindung löst vorgenannte Probleme über eine optische Messvorrichtung, die standardisierte graphische Markierungen an Kameraobjektiven vorgibt und in Beziehung setzt zur bekannten Position einer Mikrokamera im Zubehörteil.

Gängige 2-dimensionale Codes wie der DataMatrix-Code Standard sind in der Lage, kleine Mengen alphanumerischer Zeichen zu kodieren. Gleichzeitig ergibt sich aus der Code-Matrix selbst ein graphisches Symbol, dessen Größe variabel ist. Die hier beschriebene Vorrichtung gibt ein spezielles Regelwerk vor, nach dem die Größe eines DataMatrix-Codes sowie seine Position – an der dieser auf einem Teil der Kamera aufgebracht wird – festgelegt sind. Weiter wird zugrunde gelegt, dass das Zubehörteil, dessen Lage in Relation zur Bildebene bestimmt werden muss, im vorderen Bereich der Kamera verortet ist. Durch den üblichen Aufbau einer Kamera wiederum ist weiter vorgegeben, dass ein (Wechsel-)Objektiv die Kamera im Bereich vor der Bildebene verlängert, über den Bereich eines optionalen Zubehörteils hinaus. Da jede Objektivbauart auf einem speziellen Objektivflansch beruht, und wiederum der Abstand zwischen dem Objektivflansch und der Bildebene standardisiert ist, kann ausgehend von einer beliebigen Stelle auf einem Objektiv auf die Position der Bildebene geschlossen werden. Weiter liegen Objektive in der Regel zentriert auf der optischen Achse des optischen Systems. Daraus folgt, dass wenn ein DataMatrix-Code mit seinem Zentrum in bestimmtem Abstand zum Flansch und in definierter Lage zur optischen Zentralachse eines Objektivs angebracht wird, und dieser Abstand in den Code eingeschrieben ist, dann kann über die Koppelung des Abstands 'Code zu Objektivflansch' und 'Objektivflansch zu Bildebene' auf den Abstand zwischen 'DataMatrix-Code und Bildebene' geschlossen werden.

Im Zubehörteil nun ist eine Mikrokamera mit bekannten optischen Eigenschaften verbaut. Sie nimmt aus dem Zubehörteil heraus, z. B. durch eine Glasöffnung, ein Bild von der Seite des Kameraobjektivs auf, an der der DataMatrix-Code aufgebracht ist. So wäre z. B. einer Standardisierung im Rahmen vorliegender Erfindung gemäß, der DataMatrix-Code immer an der Unterseite eines Kameraobjektivs anzubringen, da entsprechendes Zubehörteil ebenfalls unter dem Kameraobjektiv im vorderen, unter der Kamera liegenden, Bereich angebracht wird. Die Mikrokamera wäre dann aus dem Zubehörteil heraus nach oben gerichtet und würde die Unterseite des Kameraobjektivs abbilden.

Ist die Kantenlänge des graphischen DataMatrix Zeichens bekannt, so kann mittels photometrischer Methoden der Abstand zwischen dem auf dem Kameraobjektiv aufgebrachten Code und der im Zubehörteil verorteten Kamera ermittelt werden. Da die Position der Mikrokamera im Zubehörteil durch seinen Aufbau festgelegt und bekannt ist, kann mittels Koppeln nun der Abstand des Zubehörteils zur Bildebene bestimmt werden, obwohl das Zubehörteil in gewissen Grenzen variabel im Bereich unter dem Kameraobjektiv angebracht werden kann. Der Abstand ergibt sich aus der ermittelten Distanz 'Mikrokamera zu DataMatrix-Code' auf dem Kameraobjektiv, addiert zu der im DataMatrix Code inhärent hinterlegten 'Distanz des Codes selbst zum Flansch des Kameraobjektivs' und/bzw. weiter 'zur Sensor- bzw. Bildebene'. Sollte das variabel anzubringende Zubehörteil seitlich zur zentralen optischen Achse des Kamerasystems ausgelenkt sein, so ist auch dieser Versatz des Zubehörteils auf Grundlage der photometrischen Messungen der Mikrokamera bestimmbar.

Stand der Technik

Vorliegende Erfindung löst ein Problem aus dem Bereich der Kameratechnik. Eine Kamera besteht aus vielen Komponenten, maßgebend als Null- oder Ausgangspunkt für das aufgenommene Bild ist jedoch nur die Sensor- oder Filmebene, eben das aufnehmende Medium, die sog. Bildebene. Sie legt auch die optische Achse des optischen Systems fest, d. h. den zentralen Strahlengang durch das Kameraobjektiv auf die Bildebene. Werden Vermessungen zur tatsächlichen Position der Kamera im Raum vorgenommen, so ist nicht die Positionen des Kameragehäuses maßgebend, sondern von Bedeutung ist allein die Position des im Kameragehäuse verbauten aufnehmenden Mediums. Zu diesem Zweck ist auf den meisten Kameragehäusen durch ein spezielles Zeichen (Φ) die Bildebene innerhalb des Gehäuses markiert. Von diesem Punkt werden Entfernungen nach vorne hin, vor der Kamera, z. B. zur Fokussierung, gemessen. Wird die Position der Kamera im Raum vermessen, z. B. mit einem Tachymeter, dann wird über solche äußeren Markierungen an der Kamera die Lage der Bildebene bestimmt. Da die Bildebene nicht direkt angepeilt werden kann, ist hierzu ein Koppelungsvorgang nötig: die Lage einer Markierung am Gehäuse steht in fixer Relation zur Lage der Bildebene im Gehäuse, wodurch die Lage der Bildebene zum Tachymeter indirekt ortsbestimmt werden kann.

Für fest in oder an der Kamera verbaute Komponenten ist die Position eines Kamerateils in Relation zur Bildebene in der Regel bekannt. Für variabel an der Kamera anzubringende Zubehörteile ist die Position jedoch nicht fest bestimmt oder ist durch die Bauart des Zubehörteils oder spezifische Arbeitsabläufe nicht eindeutig festzulegen. Werden oder müssen die Kamera-Bildebene betreffende Vermessungen jedoch im Bezug auf dieses Zubehörteil hin vorgenommen (ist das Zubehörteil und nicht eine Markierung an der Kamera selbst der Referenzpunkt), so muss die Position des Zubehörteils relativ zur Bildebene erhoben werden, um ausgehend vom Zubehörteil über Koppeln die Position der Bildebene bestimmen zu können. Die Position des Zubehörteils an der Kamera in Relation zur Bildebene manuell zu vermessen, kann unpraktisch und/oder nur schwer (im Vorhinein oder in angemessener Zeit) möglich sein.