(57)【要約】本方法は可視及び可視化する実体の動力学的経過の撮影と実体から遠ざかった場所での映画技術の意味におけるその三次元表示に、その瞬間状況の写真記録及び写責測量測定の同時可能性をもって利用される。撮影のために立体鏡要求事項に基づき位置づけられるデジタルカメラ技術が使用される。その個々の画像は計算機に伝送され、そこでアドレス指定して保存され、迅速な相前後して連続する表示において画像面に表示され、立体写真測量方式の補助具で観察され、その際これら表示に依存せず、立体写真ペアは写真測量で三次元に測定し得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
実体の視覚認識のために個々の画像が計算機に伝送され、そこでアドレス指定され保存されるデジタルカメラ技術を使用し、その映画技術に基づき迅速に相前後して連続する表示が画像面においてなされ、写真測量方式の補助具により観察され、その際立体画像ペアがそのフィルムアナログの表示に依存せずに、そのアドレス指定した計算機保存を理由に写真測量方式で空間測定できることを特徴とする可視及び可視化する実体の動力学的経過の視覚撮影と実体から遠ざかった場所での映画技術の意味におけるその実体を、瞬間状況の写真記録及び三次元測定の同時可能性をもって三次元表示する方法。
【請求項２】
立体写真測量要求事項に基づき位置づけられ、そのそれぞれ同時に撮影された個々の画像が立体画像ペアとなる２台のデジタルカメラを同時に使用することを特徴とする請求項１に基づく方法。
【請求項３】
撮影場所にレンズ部だけがあり、その光信号が光学システム、グラスファイバーケーブル又は統合レンズによりもう一方の場所にあるその他のカメラ部分に伝送されることにより、カメラを二分割することを特徹とする請求項１に基づく方法。
【請求項４】
立体画像ペアの同時撮影した二つの画像をその一方の画像を計算機が画像ペアの最初の画像を保存するまで電子保存メディアに保存することにより、少し時間をずらして計算機に伝送することを特徴とする請求項１及び２に基づく方法。
【請求項５】
二つの立体鏡的に配置されたレンズの平面センサーが計算機画像面の画像構成周波数サイクルにおける永続的変化において露出され、これにより画像がレンズ特有に、そしてそれゆえに立体カメラ特有に計算機に定義される一台のカメラだけを使用することを特徴とする請求項１及び２に基づく方法。
【請求項６】
それ相当のカメラ技術使用時に自然の光スペクトルの波として赤外線又はその他の波を使用することを特徴とする請求項１に基づく方法。
【請求項７】
ネット化した計算機技術により動力学的経過が多数の画像面に表示されるばかりでなく別の画像面モニターによっても立体画像ペアが写真測量で測定されることを特徴とする請求項１及び２に基づく方法。
【請求項８】
計算機の過負担を避けるために画像の持続的アドレス指定計算機保存がある一定時点においてのみ行われることを特徴とする請求項１に基づく方法。
【請求項９】
ズーム技術により任意に定義された画像断面及びそれゆえに任意に定義された画像ディテールの拡大が画像面に表示されることを特徹とする請求項１に基づく方法。
【請求項１０】
個々の画像又は立体写真ペアの三次元視覚化された表示がその撮影の時間経過に等しく画像面になされるのではなく、ソフトウェアにより静止表示の形状、任意時間的連続の形状、低速度撮影の形状、高速度撮影の形状及びそれらとは反対の時間的連続の形状において時間に真正に又は低速度撮影又は高速度撮影として、これらが個々の画像のアドレス指定による計算機保存を理由に異なる形状で個々に同時にそしてこれら形状の任意選択において又それぞれ任意画像断面のズーム表示としても異なる画像面で常時可能であるゆえに、これら可能性を撮影時に考慮する必要なく、画像面になされることを特徴とする請求項１、２、７及び９に基づく方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は特許請求の範囲の独立した請求項１の上位概念に基づく方法に関する。
【０００２】
発明の前提：医学、生産及び多数の科学部門においては動力学的実体及び実体的経過の三次元観察による監視が非常に重要である。同時に一方でこれらの実体の瞬間状況を画像として記録し、他方でこれらの実体を各段階において三次元で測定することが極めて重要である。これらの要求事項はこれまで往々にして、満足のいく精度をもっては満たすことができず、非常に多大な経費においてのみ満たすことができ、共通の装置配置及び共通の方法をもって満たすことは不可能である。
【０００３】
比較的短い期間において生じたデジタル画像認識及び非常に大きな保存容量においてゼロヘと近づくプロセス時間を有する計算機の技術基準により、写真測量及びその他技術と結びつけることにおいて、これら課題を共同で解決する遂行に値する有意な可能性が開かれる。
【０００４】
したがって、目的とするところは、可視及び可視化する実体の動力学的経過の撮影と実体から遠ざかった場所での映画技術の意味における実体の三次元表示、並びにこれら実体の瞬間状況の写真記録を三次元測定の同時可能性において実現することである。
【０００５】
本発明は、独立した請求項１の特徴に基づき、この３つの課題の科学的精密さと簡潔さにおける共同解決を比較的簡単にそして有利な経費で生じさせる。本発明は非常に異なる社会分野における本質的進化を可能にする。本方法の現技術水準に対する利点は、本発明に基づき計算機を利用して、映画技術の可能性の意味における動力学的実体の撮影とその三次元表示を画像面において実現し、同時にこれら実体の瞬間写真を画像として記録し、それを写真測量により空間的に測定することを可能にすることにある。
【０００６】
Ａ．発明に基づく方法
方法手順１：動力学的実体、いわゆる対象物の画像認識のために、人の目が物を観察する自然な仕方に類似させて立体写真測量要求にしたがって配置される２台のデジタルカメラを使用する。
【０００７】
方法手順２：これらのカメラにより特定の時間的系列において撮影されたデジタルの個々の画像、いわゆる画像を計算機に伝送し、その中に非常に短期間でアクセス可能にアドレス指定し、保存する。計算機による画像面での画像の迅速で相互連続した表示により、対象物が視覚化される。その表示の空間性は立体写真測量方式による画像面プレゼンテーションの観察により生じる。
【０００８】
方法手順３：画像はアドレス指定されて計算機に保存されるため、常時、写真測量方式に基づき測定し得る。
【０００９】
Ｂ．模範的仕様
ａ．二台のカメラは永続的に不変な相対する配置に取り付けられる。
【００１０】
ｂ．光信号が従来の光学投影システム、グラスファイバーケーブルを使用して又は統合レンズ方式によりもう一方の場所にあるカメラのその他部分に伝送されるレンズ部だけを撮影場所に置くことにより、これらのカメラを二つに分割することができる。
【００１１】
ｃ．例として内視鏡活用の医学に関連する場合のように、撮影所において使用できる空間が最小である場合、並びに両レンズ部の光学的信号伝送技術を空間的に縮小するために、この二つのレンズ部には平面センサーが計算機画像面の画像構成周波数サイクルにおける永続的変化において露出され、これにより画像がレンズ特有に計算機に定義され、その結果この二つのレンズ部に共同カメラ用の一本の共同信号ケーブルだけが必要となる共同カメラが一台だけ使用される。
【００１２】
ｄ．両カメラによる対象物の瞬間撮影は、いわゆる画像ペアとしてそれぞれ同一の時点において行われる。しかしながらＢ．ｃ．項の場合には上記画像構成周波数サイクルのほんの一瞬間分だけずらされる。画像ペアの両画像の同時保存に関して計算機に過剰な負担をかけないよう、両画像の一方の画像は計算機が画像ペアの最初の画像を保存するまで電子保存媒体（メディア）に保持される。
【００１３】
ｅ．自然の光スペクトルの代わりにそれ相当のカメラ使用時には赤外線又はその他の波も使用できる。
【００１４】
Ｃ．本発明の実用的利点と経済的局面（アスペクト）
ａ．対象物の表示が計算機による電子データによる行われるために、異なる場所で多数の画像を表示でき、そしてこれに平行して対象物を計算機に保存した画像により立体画像ペアの形で画像モニターに写真測量法で測定でき、これにより例として医療手術及びその他のチーム作業に著しい利点が生じる。
【００１５】
ｂ．例えば変形する実体のようなそれ自体における動力学的対象物、又は例えば組立ベルト上にあるような可動対象物は、その各瞬間状況において写真的に正確に記録される。
【００１６】
デジタル写真のアドレス指定された計算機保存により、例えば任意的時間連続における動力学的経過の繰り返しなされる三次元視覚化、任意時点での対象物の写真測量法測定並びに結果として生じるＣＡＤ応用、画像及び任意フォーマットで任意に定義された画像部分の印刷、計算機外での電子保存メディアでの撮影の有利な経費でのアーカイブ可能な保全等の非常に多様な使用が常時可能となる。
【００１７】
ｃ．時間集中的な経過において計算機の保存容量に過剰な負担をかけないように、画像の持続的にアドレス指定した保存は、画像撮影の任意規定した時点に制限することができる。
【００１８】
ｄ．同一形状に見える対象物を画像面で観察及び写真測量法測定する際に区別をより明確にしながら、またその空間性においてより良く視覚化し観察できるように、対象物は撮影の際には対象物の仕様に適合させることができ、また課題に基づく写真測量法評価を容易にする特殊光パターンで覆われる。
【００１９】
ｅ．場合によってはなされるカメラの二分割化及びＢ．ｃ．項に基づく２つのレンズを有する一台のカメラだけへの制限により、例として歯科学及び内視鏡活用の医学において対象物を撮影する２つの魚眼レンズをユニットとして非常に密に相並んで配置し、その信号伝送部が柔軟であり、またカメラのセンサー部が患者体部の外側に位置付けるような非常に多様な医学的、生産技術的及び科学的要求事項を満たすことができる。対象物はこのような場合には医師に対する従来の制限なしで、またこの制限を一部克服する患者に非常な負担をかける方式及び装置なしで、三次元にまた非常に拡大されて画像面において視覚化され、これにより医師及び患者にとって非常な利点が生じる。例として機械式時計の製造において必要となる計測的生産検査の際には比較的距離を離して配置したカメラ又はレンズ部を利用して写真測量法測定方式により、これまで不可能であった又はより多大な経費をかけてのみ一部可能であった計測精度が得られる。顕微鏡作業は立体顕微鏡の接眼レンズをカメラ又はレンズ部に取り替えることにより、例としてより大きな人グループに同時に、三次元としても、対象物断面として視覚化し得る。
【００２０】
ｆ．例えばＣ．ｅ項に記した医学の場合のように物体距離が少ない場合には、比較的密に相並び配置された対象物にもかかわらず、両眼の間隔に比較して対象物間の間隔が比較的より大きいことを理由に、画像面上での実体の拡大表示に加えて、補助具なしで対象物を実際に観察するよりも、より良好な空間的観察が生じる。
【００２１】
ｇ．本方法は、現実を三次元に自然に、そしてそれに加えてデジタル計算機技術により可能となる画像面表示のズーム可能性によりループ状に任意拡大し視覚化する。これにより本発明に基づく方法は本質的に対象物に関連し、そして従来よりもより良好な作業を可能にする、つまり例として患者生命の利となり、またその責任を負う医師の安全のための医学等の多くの分野において著しい進化となる。
【００２２】
ｈ．本発明に基づき従来の映画及びビデオ技術に対し、以下の利点が生じる。
【００２３】
ｈ．１．アドレス指定されたデジタル画像保存を利用できることにより、静止投影として任意に、また時間的に任意に残された個々の画像の画像面投影が可能となり、同様に任意に残された時間的連続の投影及び逆投影及び低速度投影も、ソフトウェアにより常時実現できることを理由に、撮影時にこの可能性を考慮することなく可能となる。
【００２４】
ｈ．２．適切な平面センサー使用時にエマルジョンフィルムよりもより短い露出時間を許容するデジタル画像認識により、これに比較しより輪郭のシャープな迅速な運動経過が認識され、４８Ｂ／ｓの臨界融合周波数を有する映画に比較し、著しく迅速な撮影画像周波数が可能となり、これによりシャッターによる錯覚を必要としない真正高速度撮影が可能となる。
【００２５】
ｈ．３．ｈ．１及びｈ．２に記す利点は補足的に、ズーム技術を利用する任意ループ状に可能な画像断面拡大により拡張される。その際エマルジョンフィルムに比較し、場合によってはより一段と高くなるであろう平面センサーの解像のために、全デジタル画像の解像を規定するピクセル容量が一般使用の画像面によって転換し得ないことを理由に、画像質は害されない。
【００２６】
ｈ．４．ｈ．１乃至ｈ．３に記す可能性は同時に多数の画像面及び大型映写幕で可能であり、視覚化された真の空間視覚とともに非常に多様な応用可能性と社会の幅広い分野において著しい進化を生み出す。これは写真測量法のアナグリフ方式を使用しながらデジタルカメラ用テレビ局の比較的少ない経費において、Ｂ．ｃ．項に基づき立体鏡的に配置された２つのレンズ、平面センサー、伝送された赤線画像混合又は画像構成周波数の永続的変化における赤と緑の画像をもって、視聴者にとっては単に補色赤緑眼鏡だけが必要となることを理由に実際には無料となる三次元白黒テレビを実現する。彩色三次元プレゼンテーションは相異なる多大な技術的要求及びそれ相当の経費をもって計算機又は送信機に接続したシンクロダイヤフラム眼鏡を使用してのみ可能となり、それゆえテレビ及び一般的娯楽ではなく生産目的のみに実行可能となる。
【００２７】
ｉ．最高度の安全性を理由に計算機のソフトウェアはある一つのオペレーションシステム内で動き、他のオペレーションシステム及び他のプログラミング言語と実際において問題のない互換性を有するもの、例としてＵＮＩＸ（登録商標）、各ＬＩＮＵＸ及び一例としてアセンブラを使用する。
【００２８】
ｊ．身体及び生命に効果的に関連する医学的応用、また重大な帰結に結びつき、短時間性を必須とするその他の専門的応用においては最も信頼できるハードウェアを使用し、例えば６４ビットバス技術及び２５６ＭＢから１ＧＢのメモリ等の一般パーソナルコンピュータ技術は使用されない。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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