УСТРОЙСТВО ПОЛУЧЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Полезная модель относится к области систем записи и воспроизведения визуальной информации.
Известно устройство [1] для получения объемного изображения объекта, содержащее множество видеокамер, соединенных кабелем с компьютером, перед дисплеем которого установлено множество линз для формирования множества изображений, записанных соответствующими видеокамерами. Недостатком являются большие габариты устройства. Кроме того, воспроизводимое объемное изображение имеет либо малые размеры, либо разрешающую способность, так как совмещение всех изображений, сформированных множеством видеокамер, на одном дисплее обеспечивает воспроизведение каждого изображения небольшим числом пикселей.
Наиболее близким к полезной модели является устройство [2] для получения объемного изображения объекта, содержащее фотографическую камеру с одним объективом, множество плоских зеркал, преобразователь оптического изображения в изображение в виде фотопластинки, проекционное устройство с объективом и источник рассеянного света. Причем объектив проекционного устройства и фотографической камеры идентичны и находятся на одинаковом расстоянии от фотопластинки, а расположение множества одинаковых для съемки и проекции плоских зеркал при съемке и проекции одинаково.
Недостатками устройства-прототипа являются трудоемкость получения изображения из-за необходимости химико-фотографической обработки фотопластинки. Такая конструкция применима только к съемке близко расположенных объектов, так как при съемке удаленных объектов зеркала необходимо размещать на больших расстояниях друг от друга, что недопустимо увеличивает габариты устройства. Кроме того, устройство не предусматривает возможность изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки.
Задачей полезной модели является повышение эффективности работы устройства получения объемного изображения объекта, в том числе и для объекта, удаленного от устройства на значительные расстояния. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является улучшение в сравнении с прототипом [2] качества получения объемного изображения объекта, уменьшение трудоемкости процесса его записи и воспроизведения, обеспечение возможности качественной записи и воспроизведения объектов, в том числе и удаленных от места съемки на значительные расстояния, а также обеспечение возможности изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве получения объемного изображения объекта, содержащем камеру с одним объективом и преобразователем, проекционное устройство с объективом и множество плоских зеркал, имеются отличительные признаки: в качестве преобразователя применена матрица для преобразования светового излучения в электрический сигнал, для которого применен канал обработки и связи для последующего преобразования электрического сигнала в видиосигнал, передаваемый в проекционное устройство, которое содержит, как минимум, один дисплей для воспроизведения множества изображений, при этом введена система управления каждым зеркалом, обеспечивающая его перемещение в позицию для имитации воспроизведения соответствующего изображения из позиции, соответствующей позиции камеры при записи.
Вариантом выполнения полезной модели может быть содержание в проекционном устройстве множества дисплеев сопряженных с узлом сведения этих изображений в общую картину.
Применение в качестве преобразователя матрицы для преобразования светового излучения в электрический сигнал и в составе устройства воспроизведения - дисплея или множества дисплеев, позволяет уменьшить трудоемкость процесса записи и воспроизведения, так как исключен процесс химико-фотографической обработки фотопластинки, и для записи и воспроизведения требуется короткий промежуток времени.
Применение канала обработки и связи для последующего преобразования электрического сигнала в видиосигнал, а также применение в устройстве матрицы и дисплея вместо фотопластинки, а также наличие канала обработки и связи, системы управления зеркалами, позволяет изменять масштаб проецируемого изображения по отношению к объекту съемки, так как возможно управлять размерами изображения на матрице и дисплее и расположением зеркал относительно дисплея.
При этом обеспечивается запись множества плоских изображений последовательно при смещении камеры относительно объекта съемки, в том числе, для удаленного объекта съемки, что позволяет также записывать такие объекты в необходимом количестве ракурсов за счет далеко расположенных друг от друга позиций съемки.
Применение же множества дисплеев с устройством сведения формируемых ими изображений в общую картину вместо одного дисплея позволяет увеличить разрешающую способность в объемном изображении, так как воспроизведение каждого изображения, снятого в определенной позиции воспроизводится либо отдельными дисплеем, либо его значительной частью, и, следовательно, содержит большое числом пикселей, что повышает качество работы устройства получения объемного изображения объекта, в том числе и удаленного на значительное расстояние от места съемки.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства по способу получения объемного изображения объекта. На фиг.2 представлен пример расположения позиций, в которых находилась камера при записи изображений. Одновременно фиг.2 иллюстрирует пример расположения кадров при воспроизведении на дисплее или в плоскости общей картины, сформированной множеством дисплеев с устройством сведения. Расположение кадров при воспроизведении подобно расположению позиций.
Устройство получения объемного изображения 1 объекта 2, содержит камеру 3 с объективом 4, матрицу 5 для преобразования светового излучения в электрический сигнал, канал обработки и связи 6 для преобразования электрического сигнала в видиосигнал и его передачи на дисплей 7 или несколько дисплеев 7 и 8 и даже множество таких дисплеев (не показано).
Имеется также узел сведения 9 дисплеями 7, 8 формируемых изображений в общую картину, объектив 10 и множество плоских зеркал 11 с системой управления 12 положениями этих зеркал.
Позиции 13 (фиг.2), в которых находилась камера 3 (фиг.1) при записи изображений в определенном заданном пространстве 14, одновременно иллюстрируют пример расположения кадров при воспроизведении на дисплее 7 или в плоскости общей картины, сформированной множеством дисплеев 7, 8 и т.д. при помощи узла сведения.
Получение объемного изображения 1 объекта 2 с помощью устройства осуществляется следующим образом.
На поверхности матрицы 5 с помощью объектива 4 последовательно формируют изображения объекта 2 в различных ракурсах. Для этого перемещают камеру 3 в различные позиции. Матрица 5 превращает эти изображения в электрические сигналы. Обработка этих сигналов в канале 6 обработки и связи обеспечивает воспроизведение на дисплее 7 или множестве дисплеев 8 совокупности плоских изображений необходимого для воспроизведения размера и ориентированных необходимым для воспроизведения образом.
С поверхности дисплея 7 формируется совокупность плоских изображений объекта 2, полученных в разных ракурсах. Если же дисплеев несколько 7 и 8, или множество таких, то формируемые ими изображения через узел сведения 9 способствуют созданию общей картины.
Объектив 10 формирует на поверхности каждого зеркала из множества 11 световой пучок, несущий информацию об изображении, снятом в соответствующем ракурсе. Система управления 12 размещает плоские зеркала из множества 11 таким образом, что они поворачивают оптические лучи, имитируя проекцию каждого изображения из позиции, расположенной подобно соответствующей позиции при записи. Сформированная объективом 10 и множеством плоских зеркал 11 совокупность плоских изображений объекта 2 в различных ракурсах образует его объемное изображение 1.
Предложенное устройство можно использовать для записи и воспроизведения объемного изображения в геодезии, в кинематографе, в аэрофотосъемке и для других целей, где требуется получение качественного объемного изображения, особенно для удаленного объекта.
Источники информации:
1. 3D-телевидение: интерактивное управление картинкой. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.mir3d.ru/news/1064/ - Загл. с экрана.
2. Н.А.Валюс. Стереоскопия. - М.: изд-во АН СССР, 1962 г., стр.78-81, рис.54, 55, 56. /прототип/