Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе, способ создания 3D-изображения и способ формирования устройства для записи изображения в трехмерном масштабе

1. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1), имеющее устройство ввода изображения (2), дальномер (3) и устройство обработки изображения (4), отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для идентификации (33), по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) в серии (8), по меньшей мере, из двух кадров (9, 10), снятых устройством ввода изображения (2), при этом устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления (38), по меньшей мере, одного значения трехмерного пространственного положения (50), по меньшей мере, для одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) по соответствующему положению (59, 60) элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) из группы (29, 30, 31, 32) в кадрах (9, 10) серии (8) и устройство обработки изображения (4) выполнено для масштабирования (46), по меньшей мере, одного вычисленного значения трехмерного пространственного положения (50) с помощью значения расстояния (42), измеренного дальномером (3).
2. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что содержит устройство вывода (5) для вывода, по меньшей мере, одного масштабированного значения трехмерного пространственного положения и/или дальномер (3) выполнен в виде лазерного дальномера.
3. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления (38) положения устройства ввода изображения (2) для съемки по соответствующим положениям (59, 60) элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) и/или что устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления других значений трехмерного пространственного положения (48, 49) по уже вычисленным значениям трехмерного пространственного положения (50) и положениям для съемки (15, 16, 17), в частности, способом формирования стереоизображения, и/или по граничной плоскости, вычисленной методом множества уровня.
4. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для идентификации (33), по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) с помощью анализа признаков (23) и/или устройство обработки изображения (4) выполнено для деления на сегменты (55) кадров (9, 10).
5. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления значения расстояния, относящегося, по меньшей мере, к одной группе (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) методом экстра- и/или интерполяции (47) по значению измеренного расстояния (42) и значению трехмерного пространственного положения (50) и/или дальномер (3) выполнен для изменения ориентации направления измерения и/или измерительного луча (52).
6. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что содержит устройство наведения (56) для ориентации направления измерения дальномера (3), выполненное с обеспечением отнесения значения измеренного расстояния (42) к сегменту кадра, и/или дальномер (3) выполнен для формирования измерительного луча (52) в спектральной области, определяемой с помощью устройства ввода изображения (2).
7. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что содержит датчик движения и/или ускорения (58) для регистрации движения устройства ввода изображения (2) и/или устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления трехмерного пространственного представления, по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), по меньшей мере, по одному масштабированному значению трехмерного пространственного положения.
8. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по п. 1, отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для соотнесения геометрического объекта (51), по меньшей мере, с одним масштабированным значением трехмерного пространственного положения.
9. Устройство для записи изображения в трехмерном масштабе (1) по одному из пп. 1-8, отличающееся тем, что устройство обработки изображения (4) выполнено для вычисления, по меньшей мере, одной длины, площади и/или объема пространства по преимущественно масштабированным значениям трехмерного пространственного положения и/или устройство вывода (5) выполнено для вывода в графической форме, по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) в точке изображения, соответствующей преимущественно масштабированному значению трехмерного пространственного положения (48, 49, 50).
10. Способ формирования 3D-изображения, отличающийся тем, что с помощью устройства ввода изображения (2) снимают серию, по меньшей мере, двух кадров (9, 10) сцены (11) и на снятых кадрах (9, 10) идентифицируют, по меньшей мере, одну группу (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), в устройстве обработки данных (4) вычисляют, по меньшей мере, одно значение трехмерного пространственного положения (50), по меньшей мере, для одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), с помощью дальномера (3) измеряют, по меньшей мере, одно значение расстояния (42) до сцены (11) и выполняют масштабирование (46) значения трехмерного пространственного положения с помощью измеренного значения расстояния (42).
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что по соответствующему положению (59, 60) элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) в кадрах (9, 10) серии (8) вычисляют, по меньшей мере, одно положение для съемки (15, 16, 17) устройства ввода изображения (2) в момент съемки и/или перед или после масштабирования вычисляют другие значения трехмерного пространственного положения (48, 49) для других элементов кадра.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что другие значения трехмерного пространственного положения (48, 49) вычисляют в способе создания стереоизображения и/или другие значения трехмерного пространственного положения (48, 49) выводят на основании граничной плоскости, вычисленной методом множества уровня.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что идентифицируют, по меньшей мере, одну группу (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадров (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28) с помощью анализа признаков (23) и/или снятые кадры (9, 10) делят на сегменты с помощью устройства обработки изображения (4).
14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что автоматически измеряют значение расстояния (42) до элемента сцены (34, 35, 36, 37), который соответствует, по меньшей мере, одной группе (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), и/или значение расстояния, относящееся, по меньшей мере, к одной группе (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), вычисляют методом экстра- или интерполяции (47) на основании измеренного значения расстояния (42) и значения трехмерного пространственного положения (48, 49, 50).
15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что масштабирование (46) определяют по значению расстояния (42), относящемуся, по меньшей мере, к одной группе (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), и/или для каждого сегмента кадра (9, 10) измеряют значение расстояния.
16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что значение расстояния (42) измеряют с помощью измерительного луча (52), находящегося в спектральной области, в которой ведет съемку устройство ввода изображения (2), и/или вычисляют движение устройства ввода изображения (2) между двумя отдельными съемками с помощью выходного сигнала датчика движения и/или ускорения (58).
17. Способ по п. 10, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно значение трехмерного пространственного положения (48, 49, 50) вычисляют методом одновременной локализации и картирования или методом определения структуры объекта по отображению движения и/или вычисляют трехмерное пространственное изображение, по меньшей мере, одной группы (29, 30, 31, 32) соответствующих друг другу элементов кадра (18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28), по меньшей мере, на основании одного масштабированного значения трехмерного пространственного положения.
18. Способ по п. 11, отличающийся тем, что идентифицируют область пространства (61), в которой следует вычислить другие значения трехмерного пространственного положения (48, 49), а дальномер (3) наводят таким образом, что измеряют значение расстояния (42) для области пространства (61), и/или для наведения дальномера (3) вычисляют или оценивают реальное положение для съемки (17) по заранее вычисленным положениям для съемки (15, 16).
19. Способ по одному из пп. 10-18, отличающийся тем, что, по меньшей мере, с одним значением трехмерного пространственного положения (48, 49, 50) соотносят геометрический объект (51).
20. Способ по одному из пп. 10-18, отличающийся тем, что вычисляют, по меньшей мере, одну длину, площадь и/или объем пространства по преимущественно масштабированным значениям трехмерного пространственного положения и/или с помощью устройства вывода (5) выводят, по меньшей мере, одну группу (29, 30, 31, 32) в точке кадра, соответствующей, по меньшей мере, одному значению трехмерного пространственного положения (48, 49, 50).
21. Способ формирования устройства для записи изображения в трехмерном масштабе, отличающийся тем, что дальномер (3) соединяют с устройством ввода изображения (2), снимают серию, по меньшей мере, одного кадра (9, 10) сцены (11), для каждого кадра (9, 10) измеряют, по меньшей мере, одно значение расстояния (42), для каждого измеренного значения расстояния (42) определяют положение изображения в соответствующем кадре (9, 10), к которому относится это значение расстояния (42), и по значениям измеренного расстояния (42) и определенным положениям изображения вычисляют, по меньшей мере, один параметр, который описывает ориентацию дальномера (3) относительно устройства ввода изображения (2).
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что известную и/или искусственно созданную сцену проецируют с помощью измерительного луча (52) дальномера (3).