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DE102009059823A1 - Marker for determining the orientation of an object in an image - Google Patents

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DE102009059823A1 DE200910059823 DE102009059823A DE102009059823A1 DE 102009059823 A1 DE102009059823 A1 DE 102009059823A1 DE 200910059823 DE200910059823 DE 200910059823 DE 102009059823 A DE102009059823 A DE 102009059823A DE 102009059823 A1 DE102009059823 A1 DE 102009059823A1
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DE200910059823
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Ulrich Hagn
Georg Dr. Passig
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Orientierung eines Objekts in einem Bild, durch einen erfindungsgemäßen Marker vorgeschlagen. Diese weisen eine Trägerschicht 10 auf, auf der ein optisch detektierbares Markierungselement 16, 18 angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist das Markierungselement 16, 18 ein winkelabhängiges Muster 16 auf, wobei das erscheinende Teilmuster vom Aufnahmewinkel des Bildes abhängig ist. Ferner weist das Markierungselement 16, 18 vorzugsweise optische Elemente 20 auf, die auf dem Muster angeordnet sind und den Strahlengang verändern, insbesondere beugen.Method for determining the orientation of an object in an image, proposed by a marker according to the invention. These have a carrier layer 10, on which an optically detectable marking element 16, 18 is arranged. According to the invention, the marking element 16, 18 on an angle-dependent pattern 16, wherein the appearing partial pattern of the acceptance angle of the image is dependent. Furthermore, the marking element 16, 18 preferably has optical elements 20 which are arranged on the pattern and change the beam path, in particular bend.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Marker zur Bestimmung der Orientierung eines Objekts in einem Bild.The invention relates to a marker for determining the orientation of an object in an image.

Zur Positions- und Lagebestimmung eines Objekts in einem Bild ist es bekannt, Marker zu verwenden. Herkömmliche Marker weisen beispielsweise eine zweidimensionale geometrische Form auf, wobei der Marker an dem zu erkennenden Objekt angeordnet, beziehungsweise befestigt wird. Durch das Vorsehen des Markers ist es möglich, in einem von einer Bilderzeugungseinrichtung oder einer Digitalkameraeinrichtung erzeugten Bild ein Objekt zu lokalisieren und dessen Position und Lage zu bestimmen. Der Marker wird hierbei von einer Bildverarbeitungssoftware erkannt. Durch Software erfolgt sodann eine entsprechende Verarbeitung der Bilddaten, sodass die Position und Lage des Objekts bestimmbar ist. Auch artikulierte, vielgliedrige Objekte wie Personen oder Tiere können durch den Einsatz von vielen Markerpunkten in ihrer Position und Lage vermessen werden. Auf diese Weise können Bewegungsabläufe digitalisiert werden.To position and position an object in an image, it is known to use markers. Conventional markers have, for example, a two-dimensional geometric shape, wherein the marker is arranged or fastened to the object to be recognized. By providing the marker, it is possible to locate an object in an image generated by an image forming device or a digital camera device and to determine its position and location. The marker is detected by an image processing software. By software then takes place a corresponding processing of the image data, so that the position and location of the object can be determined. Even articulated, multi-unit objects such as people or animals can be measured by the use of many marker points in their position and location. In this way movements can be digitized.

Die Marker sind üblicherweise zweidimensional und weisen eine spezielle geometrische Form auf. Des weiteren sind auch dreidimensionale Marker wie zum Beispiel retroreflektierende Kugeln bekannt. Hiermit ist es bekannt, die Lage und Position des Objekts mit Hilfe einer Bildverarbeitungseinrichtung auch aus unterschiedlichen Richtungen zu erkennen. Ein derartiger Marker wird beispielsweise in der Kinematographie, sowie auch in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt.The markers are usually two-dimensional and have a specific geometric shape. Furthermore, three-dimensional markers such as retroreflective spheres are also known. It is thus known to recognize the position and position of the object with the aid of an image processing device also from different directions. Such a marker is used for example in cinematography, as well as in industrial image processing.

Mit derartigen bekannten Markern kann auf einfache Weise die Position des Objekts beziehungsweise des Markers bestimmt werden. Dies erfolgt über die sichtbare Größe des Markers im Bild. Die Entfernung des Objekts beziehungsweise Markers kann über seine sichtbare Größe gemessen werden. Gegebenenfalls werden hierfür auch mehrere Kameras eingesetzt. Die Orientierung, dass heißt den Raumwinkel des Markers, beziehungsweise des Objekts relativ zur Orientierung der Kamera zu bestimmen, ist jedoch nur mit großem Aufwand möglich. Insbesondere ist dies durch Verwendung relativ großer Marker mit klaren geometrischen Formen möglich. Der Raumwinkel kann also dann aufgrund der Veränderung der perspektivischen Verzerrung bestimmt werden. Hierzu sind nicht nur große Marker mit klaren geometrischen Formen erforderlich, sondern auch relativ aufwändige Datenverarbeitungsprogramme.With such known markers, the position of the object or of the marker can be determined in a simple manner. This is done via the visible size of the marker in the image. The distance of the object or marker can be measured by its visible size. If necessary, several cameras are used for this purpose. The orientation, that is to say to determine the solid angle of the marker, or the object relative to the orientation of the camera, however, is possible only with great effort. In particular, this is possible by using relatively large markers with clear geometric shapes. The solid angle can then be determined based on the change in the perspective distortion. This requires not only large markers with clear geometrical shapes, but also relatively complex data processing programs.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Marker zu schaffen, der auf einfache Weise die Bestimmung der Orientierung eines Objekts in einem Bild ermöglicht.The object of the invention is to provide a marker which allows the determination of the orientation of an object in an image in a simple manner.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object is achieved by the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Marker zur Bestimmung der Orientierung eines Objektes in einem Bild weist eine Trägerschicht auf, auf der ein optisch detektierbares Markierungselement angeordnet ist. Hierbei kann es sich um eine besondere Trägerschicht, beispielsweise eine Kunststofffolie handeln. Diese wird dann durch Kleber oder dergleichen mit dem Objekt verbunden. Ebenso kann es sich bei der Trägerschicht um eine Oberfläche des Objekts selbst handeln, auf der das Markierungselement angebracht wird. Erfindungsgemäß weist das Markierungselement, um die Orientierung des Objekts im Bild bestimmen zu können, ein winkelabhängiges Muster auf. Das Muster ist derart ausgestaltet, dass das auf dem Bild erscheinende Muster vom Aufnahmewinkel des Bildes abhängig ist. Unterschiedliche Aufnahmewinkel führen aber zu unterschiedlichen Mustern in dem Bild. Durch einfache Mustererkennung ist somit die Orientierung, beziehungsweise der Raumwinkel des Objekts relativ zur Blickrichtung der Bilderzeugungseinrichtung wie der Kamera bestimmbar. Hierbei kann das Muster sehr fein strukturiert sein, um bereits sehr geringe Winkelunterschiede bestimmen zu können. Bei einer relativ groben Musterstruktur erfolgt ein Bestimmen von größeren Winkelbereichen. Durch das erfindungsgemäß ausgebildete Markierungselement ist es möglich, ein Markierungselement klein auszuführen und trotzdem die Position und Orientierung des Objekts zu vermessen. Dies ist möglich, da die Orientierung nicht mehr durch die perspektivische Verzerrung abgebildet wird, sondern durch die sich verändernde Erscheinung des Markierungselements. Die hierfür erforderliche Datenverarbeitung ist weniger aufwändig. So muss ein heller Marker in einem dunklen Bild als Kreis mit einer Fläche von ca. 20 Bildpunkten erscheinen, um von einer Datenverarbeitung erkannt zu werden. Die Blickrichtung ist daraus sofort berechenbar. Die Entfernung auch, jedoch mit größerer Toleranz. Eine Änderung der Orientierung des Markers von der Draufsicht um 30 Grad würde jedoch den mit einer Fläche von 20 Bildpunkten erscheinenden Kreis als Ellipse mit einer Fläche von 17 Bildpunkten erscheinen lassen. Eine große Änderung der Orientierung ist so fast undetektierbar. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Markers könnte die Orientierung in einem Grauwert kodiert werden und somit ebenfalls detektiert werden, ohne oder mit einer nur unwesentlichen Vergrößerung der Fläche des Markers.The marker according to the invention for determining the orientation of an object in an image has a carrier layer on which an optically detectable marking element is arranged. This may be a special carrier layer, for example a plastic film. This is then connected by adhesive or the like to the object. Likewise, the carrier layer may be a surface of the object itself on which the marking element is applied. According to the invention, the marking element to determine the orientation of the object in the image, an angle-dependent pattern. The pattern is designed in such a way that the pattern appearing on the image is dependent on the acceptance angle of the image. Different shooting angles lead to different patterns in the picture. By simple pattern recognition is thus the orientation, or the solid angle of the object relative to the viewing direction of the imaging device as the camera determined. Here, the pattern can be very finely structured to be able to determine even very small angle differences. With a relatively coarse pattern structure, a determination is made of larger angular ranges. By means of the marking element formed according to the invention, it is possible to make a marking element small and nevertheless to measure the position and orientation of the object. This is possible because the orientation is no longer represented by the perspective distortion, but by the changing appearance of the marking element. The data processing required for this is less complicated. Thus, a bright marker in a dark image must appear as a circle with an area of about 20 pixels to be recognized by a data processing. The viewing direction can be calculated immediately. The distance too, but with greater tolerance. However, changing the orientation of the marker from the top view by 30 degrees would make the circle appearing with an area of 20 pixels appear as an ellipse with an area of 17 pixels. A big change of orientation is almost undetectable. The inventive design of the marker, the orientation could be coded in a gray value and thus also detected, without or with only an insignificant increase in the area of the marker.

Vorzugsweise weist das Markierungselement ferner ein auf beziehungsweise in Betrachtungsrichtung der Bilderzeugungseinrichtung vor dem Muster angeordnetes optisches Element auf. Durch das optische Element erfolgt ein Verändern des Strahlengangs, insbesondere ein Beugen der Strahlung. Von dem Muster ausgehendes, beziehungsweise reflektiertes Licht wird somit durch das optische Element abgelenkt, beziehungsweise gebeugt.Preferably, the marking element further comprises an optical element disposed in front of the pattern in the viewing direction of the image forming device. The optical element is used to change the beam path, in particular to bend the radiation. Starting from the pattern, respectively reflected light is thus deflected by the optical element, or diffracted.

Das optische Element weist in bevorzugter Ausführungsform mindestens eine Linse, insbesondere eine aus einer Vielzahl von Linsen bestehendes Linsenarray auf. Hierbei ist es bevorzugt, dass je Linsengruppe, und/oder je Linse ein Teilmuster vorgesehen ist.In a preferred embodiment, the optical element has at least one lens, in particular a lens array consisting of a large number of lenses. In this case, it is preferable for a partial pattern to be provided per lens group, and / or per lens.

Um eine möglichst feine Winkelabstufung realisieren zu können und gegebenenfalls zusätzlich zu dem Winkel auch eine Richtung definieren zu können, sind die Teilmuster, vorzugsweise zumindest teilweise, unterschiedlich ausgebildet. Hierbei ist es möglich, dass die Linsen, beziehungsweise Linsengruppen zumindest teilweise unterschiedlich ausgebildet sind, d. h. ein unterschiedliches Verändern beziehungsweise Beugen des Strahlengangs bewirken. Durch die unterschiedlich ausgebildeten Teilmuster und/oder unterschiedlich ausgebildete Linsen, beziehungsweise Linsengruppen ist es möglich, nicht nur den Winkel zu bestimmen, in dem die Kamera auf das Objekt blickt, also die Blickrichtung, sondern auch die Orientierung des Objekts, unter dem es sichtbar ist, zu ermitteln.In order to be able to realize the finest possible angular graduation and possibly also to be able to define a direction in addition to the angle, the partial patterns are preferably differently formed, preferably at least partially. In this case, it is possible that the lenses or lens groups are at least partially formed differently, d. H. cause a different change or bending of the beam path. Due to the different design sub-patterns and / or differently shaped lenses, or lens groups, it is possible not only to determine the angle in which the camera looks at the object, so the line of sight, but also the orientation of the object under which it is visible , to investigate.

Besonders bevorzugt ist es, dass die einzelnen Linsengruppen, beziehungsweise Linsen und die dazugehörigen Teilmuster derart ausgebildet sind, dass sich ein Winkel- und/oder richtungsabhängig unterschiedliches Gesamtmuster ergibt. Beispielsweise weist das Markierungselement 9 regelmäßig angeordnete Linsen auf, wobei jeder Linse ein unterschiedliches Teilmuster zugeordnet ist. Bei einer Blickrichtung auf das Markierungselement von links ändert sich das Muster winkelabhängig, indem einzelne Muster unterschiedliche beziehungsweise schwarz oder weiß erscheinen. Bei einem Blick von oben erscheinen andere Teilmuster, ebenfalls winkelabhängig, schwarz oder weiß. Bei einer Fläche mit einer großen Anzahl einzelner Linsen, beziehungsweise Linsengruppen mit dazugehörigen Teilmustern kann eine sehr genaue Bestimmung der Winkel sowie auch der Richtung erfolgen.It is particularly preferred that the individual lens groups, or lenses and the associated part pattern are formed such that there is an angle and / or directionally different overall pattern. For example, the marking element 9 regularly arranged lenses, wherein each lens is associated with a different partial pattern. When looking at the marking element from the left, the pattern changes depending on the angle, as individual patterns appear different or black or white. When viewed from above, other partial patterns appear, also angle-dependent, black or white. In the case of an area with a large number of individual lenses or lens groups with associated sub-patterns, a very accurate determination of the angles as well as the direction can be carried out.

Unterschiedliche Gesamtmuster können insbesondere dadurch erzeugt werden, dass unterschiedliche Linsengruppen, beziehungsweise Linsen in unterschiedliche Ablenkwinkel aufweisen und/oder die den einzelnen Linsen bzw. Linsengruppen zugeordneten Teilmuster unterschiedlich ausgestaltet sind.Different overall patterns can be generated in particular by different lens groups or lenses having different deflection angles and / or the partial patterns assigned to the individual lenses or lens groups being configured differently.

Hierbei ist es auch möglich, optische Elemente wie Linsen vorzusehen, durch die je nach Blickrichtung die Farbe des Musters verändert.In this case, it is also possible to provide optical elements such as lenses, through which the color of the pattern changes depending on the viewing direction.

In besonders bevorzugter Ausführungsform ist das optische Element als Lenticularfolie oder holografisches Element, also auf Interferenzerscheinungen basierender Optik, ausgestaltet.In a particularly preferred embodiment, the optical element is configured as a lenticular foil or holographic element, that is to say based on interference phenomena.

Es ist möglich, den erfindungsgemäßen Marker zur Bestimmung der Orientierung eines Objekts in einem Bild mit herkömmlichen Markern zur Bestimmung der Lage und Position des Objekts zu kombinieren.It is possible to combine the marker according to the invention for determining the orientation of an object in an image with conventional markers for determining the position and position of the object.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following we will explain the invention with reference to preferred embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1: eine schematische Prinzipskizze zur Erläuterung des Funktionsprinzips des erfindungsgemäßen Markers, 1 FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of operation of the marker according to the invention, FIG.

2: eine schematische Draufsicht auf einen Marker, 2 : a schematic plan view of a marker,

3: eine Ansicht des in 2 dargestellten Markers aus einem Blickwinkel von 113 Grad, und 3 : a view of the in 2 displayed marker from a viewing angle of 113 degrees, and

4: eine Ansicht des in 2 dargestellten Markers aus einem Blickwinkel von 33 Grad. 4 : a view of the in 2 Markers shown from a viewing angle of 33 degrees.

Der erfindungsgemäße Marker weist eine Trägerschicht 10, die aus Kunststofffolie hergestellt ist, auf. Eine Unterseite 12 der Trägerschicht kann mit einer Klebefolie oder dergleichen versehen sein um den Marker auf dem entsprechenden Objekt zu fixieren. Eine Oberseite 14 der Trägerschicht 10 ist mit einem Markierungselement versehen. In dem Ausführungsbeispiel besteht das Markierungselement aus einem aufgedruckten Muster 16, das in 1 zur Verdeutlichung unterhalb der Trägerschicht in Draufsicht dargestellt ist. Ferner weist das Markierungselement im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Linsenarray 18 auf, das aus einer Vielzahl von Linsen 20 besteht. Das Muster 16 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Teilmustern 22, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei unterschiedlich ausgebildete Bereiche aufweisen. Hierbei ist jeder Linse 20 ein Teilmuster 22 zugeordnet.The marker according to the invention has a carrier layer 10 made of plastic film on. A bottom 12 the carrier layer may be provided with an adhesive film or the like to fix the marker on the corresponding object. A top 14 the carrier layer 10 is provided with a marking element. In the exemplary embodiment, the marking element consists of a printed pattern 16 , this in 1 for clarity below the carrier layer is shown in plan view. Furthermore, the marking element in the illustrated embodiment, a lens array 18 on top of a variety of lenses 20 consists. The pattern 16 consists in the illustrated embodiment of several sub-patterns 22 , which in the illustrated embodiment each have two differently shaped areas. Here is every lens 20 a partial pattern 22 assigned.

Die Linsen 20 wirken als optisches Element, durch das der Strahlengang verändert wird. Dies hat zur Folge, dass bei einer Blickrichtung 24, wie durch die Linien 26 dargestellt, aufgrund der Beugung des Strahlengangs durch die Linsen 20 nur die rechten Streifen der Teilmuster 22 sichtbar sind. Dies hat zur Folge, dass in dem von dem Objekt erfassten Bild nur eine Fläche 28 sichtbar sind.The lenses 20 act as an optical element, through which the beam path is changed. This has the consequence that at a viewing direction 24 as through the lines 26 shown, due to the diffraction of the beam path through the lenses 20 only the right stripes of the partial patterns 22 are visible. This has the consequence that in the image captured by the object only one surface 28 are visible.

Bei einer anderen Blickrichtung 30, wie durch den gestrichelten Strahlengang 32 dargestellt, wird auf dem Bild eine Fläche 34 sichtbar.In a different direction 30 as indicated by the dashed light path 32 is shown in the picture an area 34 visible, noticeable.

In dem vereinfachten, in 1 dargestellten Prinzip der Erfindung ist ersichtlich, dass auf einfache Weise unterschiedliche Betrachtungswinkel, wie durch die Pfeile 24 und 30 dargestellt, bestimmt werden können. Eine aufwändige Berechnung und das Vorsehen großer, geometrisch ausgebildeter Marker ist hierzu nicht erforderlich.In the simplified, in 1 illustrated principle of the invention can be seen that in a simple way different viewing angles, as shown by the arrows 24 and 30 can be determined. An elaborate calculation and the provision of large, geometrically designed markers is not required for this purpose.

Selbstverständlich ist es möglich, je Linse fein unterteilte Muster, beispielsweise eine Vielzahl unterteilter Streifen unterschiedlicher Farben vorzusehen und diese dann beispielsweise mit einer Linsengruppe zu kombinieren.Of course, it is possible to provide for each lens finely divided pattern, for example, a plurality of subdivided strips of different colors and then combine them, for example, with a lens group.

Anstelle des Vorsehens von Linsen können auch Beugungsgitter vorgesehen sein. Derartige insbesondere in Nanostruktur hergestellte Beugungsgitter können derart aufgebaut sein, dass je nach Blickrichtung unterschiedliche Farben sichtbar sind.Instead of providing lenses, diffraction gratings may also be provided. Such diffraction gratings, which are produced in particular in nanostructure, can be constructed in such a way that different colors are visible depending on the viewing direction.

In dem in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf der Trägerschicht 10 eine Lenticularfolie mit neun Linsen 20, beziehungsweise neun Linsengruppen angeordnet. Unter den Linsen 22, beziehungsweise Linsengruppen ist jeweils ein Teilmuster 22 angeordnet. Die Teilmuster 22 sind unterschiedlich ausgebildet, beziehungsweise orientiert. Ebenso können die Linsen 22, beziehungsweise Linsengruppen unterschiedlich ausgebildet sein, sodass eine unterschiedliche Ablenkung der Strahlengänge je Teilmuster 22 erfolgt.In the in the 2 to 4 illustrated embodiment is on the carrier layer 10 a lenticular film with nine lenses 20 , or nine lens groups arranged. Under the lenses 22 , or lens groups is each a partial pattern 22 arranged. The partial patterns 22 are differently formed, or oriented. Likewise, the lenses can 22 , or lens groups may be formed differently, so that a different deflection of the beam paths per sub-pattern 22 he follows.

Dies hat zur Folge, dass beispielsweise bei einem Winkel der Bilderzeugungseinrichtung wie einer Kamera von 113 Grad, das in 3 dargestellte Muster sichtbar ist. Bei einem anderen Betrachtungswinkel von beispielsweise 33 Grad ist dann das in 4 dargestellte Muster sichtbar.As a result, for example, at an angle of the imaging device, such as a camera of 113 degrees, that in 3 shown pattern is visible. At a different viewing angle of, for example, 33 degrees then the in 4 displayed patterns visible.

Beispielsweise ist es möglich, dass die einzelnen Teilmuster und/oder die zugehörigen Linsen, beziehungsweise Linsengruppen derart ausgebildet sind, dass bei einer Änderung des Betrachtungswinkels ein anderes Muster erscheint. Dies ist nicht nur in den 3 und 4 dargestellten Achse, sondern auch in anderen Achsen möglich. Hierdurch ist nicht nur die Bestimmung der Orientierung des Objekts in dem Bild, sondern auch deren Ausrichtung, beziehungsweise Richtung auf einfache Weise möglich.For example, it is possible for the individual partial patterns and / or the associated lenses or lens groups to be designed in such a way that a different pattern appears when the viewing angle changes. This is not just in the 3 and 4 axis, but also possible in other axes. As a result, not only the determination of the orientation of the object in the image, but also their orientation, or direction is possible in a simple manner.

In einer weiteren Ausführungsmöglichkeit wird das Muster des Markierungselements als sehr feines Schwarz/Weiß-Streifenmuster durch präzise photographische Drucktechnik ausgeführt. Es wird mit einem Streifenlinsenarray mit nahezu identischer Ortsfrequenz parallel kombiniert. Daraus ergibt sich eine optische Schwebung mit geringer Ortsfrequenz. Wird z. B. ein Streifenmuster mit einer Ortsfrequenz von 30 Linien/mm mit einem Streifenlinsenarray mit einer Ortsfrequenz von 30.1 Linien/mm kombiniert, so ist für den Betrachter ein Streifenmuster mit 1 Linie/cm sichtbar. Dieses Muster ist aus großer Entfernung gut sichtbar und verändert seine Phasenlage abhängig vom Betrachtungswinkel – die Streifen laufen abhängig vom Betrachtungswinkel wie Wellen nach rechts oder links.In another embodiment, the pattern of the marking element is executed as a very fine black and white stripe pattern by precise photographic printing technique. It is combined in parallel with a strip lens array with almost identical spatial frequency. This results in an optical beat with low spatial frequency. If z. B. a stripe pattern with a spatial frequency of 30 lines / mm combined with a strip lens array with a spatial frequency of 30.1 lines / mm, the viewer is a stripe pattern with 1 line / cm visible. This pattern is clearly visible from a great distance and changes its phase angle depending on the viewing angle - the stripes run like waves right or left depending on the viewing angle.

Kombiniert man einen derartigen optisch aktiven Marker mit einem passiven Marker, kann die Phasenlage genau bestimmt werden und somit auch der Winkel.If one combines such an optically active marker with a passive marker, the phase position can be determined exactly and thus also the angle.

Dasselbe Prinzip lässt sich auf Linsenarrays mit kreisförmigen Linsen und Punkteraster mit ähnlicher, aber nicht gleicher Ortsfrequenz erreichen. Der so gestaltete Marker kodiert beide Raumwinkel der Orientierung.The same principle can be achieved on lens arrays with circular lenses and point scanners with similar but not the same spatial frequency. The marker thus designed encodes both solid angles of orientation.

Claims (9)

Marker zur Bestimmung der Orientierung eines Objekts in einem Bild, mit einer Trägerschicht (10), auf der ein optisch detektierbares Markierungselement (16, 18) angeordnet dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungselement ein winkelabhängiges Muster (16) aufweist, wobei das erscheinende Muster vom Aufnahmewinkel des Bildes abhängig ist.Marker for determining the orientation of an object in an image, with a carrier layer ( 10 ), on which an optically detectable marking element ( 16 . 18 ) characterized in that the marking element is an angle-dependent pattern ( 16 ), wherein the appearing pattern is dependent on the pickup angle of the image. Marker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungselement (16, 18) ein auf dem Muster (16) angeordnetes, den Strahleneingang (96, 32) veränderndes optisches Element (18) aufweist.Marker according to claim 1, characterized in that the marking element ( 16 . 18 ) on the pattern ( 16 ), the radiation input ( 96 . 32 ) changing optical element ( 18 ) having. Marker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (18) mindestens eine Linse (20) aufweist, insbesondere als Linsenarray ausgebildet ist.Marker according to claim 2, characterized in that the optical element ( 18 ) at least one lens ( 20 ), in particular as a lens array is formed. Marker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linsengruppe, insbesondere jeder Linse (20) ein Teilmuster (22) zugeordnet ist.Marker according to claim 3, characterized in that a lens group, in particular each lens ( 20 ) a partial pattern ( 22 ) assigned. Marker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Teilmuster (22) identisch ausgebildet sind.Marker according to claim 4, characterized in that all partial patterns ( 22 ) are formed identically. Marker nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Linsengruppen, beziehungsweise Linsen (20) und die dazugehörigen Teilmuster (22) derart ausgebildet sind, dass sich betrachtungswinkelabhängig und/oder richtungsabhängig unterschiedliche Gesamtmuster ergeben.Marker according to claim 3 or 4, characterized in that the individual lens groups, or lenses ( 20 ) and the associated subpatterns ( 22 ) are formed such that, depending on the viewing angle and / or direction, different overall patterns result. Marker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die winkel- und/oder richtungsabhängigen Gesamtmuster erzeugt werden, indem unterschiedliche Linsengruppen, beziehungsweise Linsen (20) einen unterschiedlichen Ablenkungswinkel aufweisen und/oder den einzelnen Linsengruppen, beziehungsweise Linsen (20) unterschiedliche Teilmuster (22) zugeordnet sind.Marker according to claim 6, characterized in that the angle and / or direction-dependent overall patterns are generated by different lens groups, or lenses ( 20 ) have a different deflection angle and / or the individual lens groups, or lenses ( 20 ) different partial patterns ( 22 ) assigned. Marker nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsengruppen, beziehungsweise Linsen (20) den Strahlengang (26, 32) zumindest teilweise unterschiedlich verändern.Marker according to claim 3 to 7, characterized in that the lens groups, or lenses ( 20 ) the beam path ( 26 . 32 ) at least partially different. Marker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsengruppen, beziehungsweise Linsen (20) den Strahlengang (26, 32) zumindest teilweise in unterschiedlichen Winkeln und unterschiedlichen Richtungen ablenken.Marker according to claim 8, characterized in that the lens groups, or lenses ( 20 ) the beam path ( 26 . 32 ) distract at least partially at different angles and in different directions.
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