SK500102019A3

SK500102019A3 - Method of optimizing the automatic setting of image parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects with their subsequent processing and a photographic device

Info

Publication number: SK500102019A3
Application number: SK50010-2019A
Authority: SK
Inventors: Róbert Sičák
Original assignee: Edico Sk A S
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-10-02
Also published as: WO2020180260A1

Abstract

V spôsobe optimalizácie automatického nastavovania snímacích parametrov vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov sa v prvom kroku 3D snímacou jednotkou sníma 3D objekt, pričom výsledkom snímania sú zosnímané digitálne obrazové informácie o 3D objekte; v druhom kroku zosnímané digitálne obrazové informácie o 3D objekte sú softvérom spracovávané a dátovými výstupmi spracovania zosnímaných digitálnych obrazových informácií o 3D objekte sú optimálne snímacie parametre ohniskovej dĺžky a/alebo fokus na nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery; v treťom kroku optimálnymi snímacími parametrami na nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery je nastavovaná hodnota a/alebo usporiadanie aspoň jednej snímacej časti fotokamery; v štvrtom kroku fotografické zariadenie s optimálne nastavenými snímacími parametrami na nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery sníma 3D objekt s výstupom generovaných obrazových dát z 3D objektov. Fotografické zariadenie na generovanie obrazových dát z 3D objektov je inovatívne riešené tak, že obsahuje 3D snímaciu jednotku (5.2), ktorá je dátovým spojením prepojená s fotokamerou (5.1) pohyblivo umiestnenou na kruhovej dráhe (3).In a method of optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic apparatus for generating image data from 3D objects, in a first step, the 3D scanning unit scans a 3D object, and the scanning results in scanned digital image information about the 3D object; in a second step, the captured digital image information about the 3D object is processed by software and the data outputs of the processed digital image information about the 3D object are optimal focal length sensing parameters and / or focus to set the value and / or arrangement of at least one sensing part of the camera; in a third step, the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera is set by the optimal scanning parameters for setting the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera; in a fourth step, the photographic device with optimally set scanning parameters for setting the value and / or arrangement of the at least one scanning part of the camera scans a 3D object with the output of generated image data from the 3D objects. The photographic device for generating image data from 3D objects is innovatively designed to include a 3D scanning unit (5.2), which is connected by a data connection to a camera (5.1) movably located on a circular path (3).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky prípadne fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov a týka sa aj konštrukcie fotografického zariadenia. Vynález patrí do oblasti obrazového snímania objektov.The invention relates to a method for optimizing the automatic setting of image parameters, in particular focal length or focus in a photographic device for generating image data from 3D objects, and also relates to the construction of a photographic device. The invention belongs to the field of image imaging of objects.

Doterajší stav technikyPrior art

V stave techniky sú známe spôsoby rozpoznávania objektov ich digitálnym skenovaním a softvérom na rozpoznávanie a na digitálnu detekciu bodov obrazu. Zo zverejneného dokumentu W 02017129594 je známy spôsob detekcie najmä trojrozmerných objektov, kde sa digitálne sníma najmenej jedna obrazová časť delegovaného objektu pre digitálnu detekciu bodov obrazu. Digitálna detekcia bodov obrazu prebieha ako funkcia odchýlky od najmenej jednej charakteristiky najmenej dvoch bodov. Týmto spôsobomprebieha konverzia konkrétneho fyzického objektu na digitálny obraz objektu pomocou obrazového snímača, napríklad pomocou snímača CCD s cieľom analyzovať digitálne informácie aspoň jednej obrazovej časti obrazu. Výhodne sa digitálna detekcia jednotlivých bodov obrazu uskutočňuje aspoň v podstate súčasne alebo dočasne po digitálnom snímaní najmenej jednej obrazovej časti obrazu. Tento spôsob dovoľuje, aby sa aspoň jedna obrazová časť obrazu, po digitalizácu pomocou obrazového snímača viditeľne zobrazila operátorovi pomocou optickej výstupnej jednotky. Jednotka optického výstupu je výhodne navrhnutá ako LC, LED, OLED displej. Po prvom zosnímaní obrazu aspoň dvoch bodov aspoň jednej časti objektu, a po zobrazení tohto zosnímaného obrazu na displeji optickej výstupnej jednotky, operátor zvyčajne upraví parametre snímacieho zariadenia na vyhotovenie ďalšej snímky obrazu objektu. Túto činnosť môže operátor viacnásobne opakovať aspoň jednej časti objektu alebo celého objektu. Tento spôsob detekcie rozpoznávania/klasifikácie objektov sa vykonáva zo súboru dát, ktofych objem možno zmenšiť tak, že digitálna detekcia jednotlivých bodov obrazu prebiehala prinajmenšom ako funkcia odchýlky od najmenej jednej hodnoty farby najmenej dvoch bodov, najmä ako funkcia odchýlky od aspoň jednej hodnoty farby posledného digitálne delegovaného bodu v porovnaní s farebnou hodnotou najmenej jedného digitálne delegovaného bodu. Výhodne sa digitálna detekcia jednotlivých bodov uskutočňuje prinajmenšom ako funkcia odchýlky od najmenej jednej RGB farebnej hodnoty posledného digitálne delegovaného bodu v porovnaní s RGB farebnou hodnotou najmenej jedného digitálne delegovaného bodu. Digitálna detekcia jednotlivých bodov obrazu môže prebiehať prinajmenšom aj ako funkcia odchýlky od najmenej jednej hodnoty jasu najmenej dvoch bodov, najmä v závislosti od odchýlky najmenej jednej hodnoty jasu posledného digitálne delegovaného bodu v porovnaní s hodnotou jasu aspoň digitálne zaznamenaný bod. Okrem toho sa v spôsobe navrhuje, aby bol aspoň v jednom kroku obraz digitálne snímaný v podstate diagonálne alebo pomocou digitálnej mriežky . Prostredníctvom konfigurácie podľa zverejneného vynálezu je možné v krátkom časovom úseku uskutočniť digitálne skenovanie aspoň jednej obrazovej časti obrazu. Táto výhoda riešenia je však potlačená nutnou prítomnosťou operátora, čo je pre potreby automatizovaného generovanie obrazových dát z 3D objektov napr. pre účely archivácie obzvlášť limitujúce.Methods for recognizing objects by digital scanning and software for recognizing and digitally detecting image dots are known in the art. WO 02017129594 discloses a method for detecting in particular three-dimensional objects, in which at least one image part of a delegated object is digitally scanned for digital detection of image points. Digital detection of image dots takes place as a function of deviation from at least one characteristic of at least two dots. In this way, the conversion of a particular physical object to a digital image of the object takes place by means of an image sensor, for example a CCD sensor, in order to analyze the digital information of at least one image part of the image. Preferably, the digital detection of the individual points of the image is performed at least substantially simultaneously or temporarily after the digital scanning of at least one image part of the image. This method allows at least one image part of the image, after digitization by means of an image sensor, to be visibly displayed to the operator by means of an optical output unit. The optical output unit is preferably designed as an LC, LED, OLED display. After the first image capture of at least two points of at least one part of the object, and after displaying this captured image on the display of the optical output unit, the operator usually adjusts the parameters of the scanning device to take another image of the image of the object. The operator can repeat this operation multiple times of at least one part of the object or the whole object. This method of object recognition / classification detection is performed from a data set whose volume can be reduced so that digital detection of individual image points has taken place at least as a function of deviation from at least one color value of at least two points, in particular as a function of deviation from at least one color value of the last digital delegated point compared to the color value of at least one digitally delegated point. Preferably, the digital detection of the individual points is performed at least as a function of the deviation from the at least one RGB color value of the last digitally delegated point compared to the RGB color value of the at least one digitally delegated point. The digital detection of the individual dots of the image can also take place at least as a function of the deviation of at least one brightness value of at least two dots, in particular depending on the deviation of at least one brightness value of the last digitally delegated dot compared to the brightness value of at least the digitally recorded dot. In addition, the method proposes that the image be digitally scanned substantially diagonally or by means of a digital grid in at least one step. By means of the configuration according to the disclosed invention, it is possible to perform a digital scan of at least one image part of the image in a short period of time. However, this advantage of the solution is suppressed by the necessary presence of the operator, which is for the needs of automated generation of image data from 3D objects, e.g. particularly restrictive for archiving purposes.

Uvedené nedostatky, prítomnosť operátora, poskytli možnosť riešiť tento próblémvhodnými technickými prostriedkami. Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaný spôsob optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky a/alebo fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov a samotného fotografického zariadenia podľa predkladaného vynálezu.These shortcomings, the presence of the operator, provided an opportunity to address this problem by appropriate technical means. As a result of this effort, a method for optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length and / or focus, in a photographic device for generating image data from 3D objects and the photographic device itself according to the present invention is further described.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky sú v podstatnej miere odstránené spôsobom optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dlžky/fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa predloženého vynálezu. Podstata spôsobu podľa vynálezu spočíva v tom, že v prvom kroku sa 3D snímacou jednotkou sníma 3D objekt, pričom výsledkom snímania sú zosnímavané digitálne obrazové informácie o 3D objekte. V druhom kroku zosnímavané digitálne obrazové informácie o 3D objekte sú softvérom spracovávané a dátovými výstupmi spracovania zosnímavaných digitálnych obrazových informácií o 3D objekte sú optimálne snímacie parametre pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery. V treťom kroku optimálnymi snímacími parametrami pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery je nastavovaná hodnota a/alebo usporiadanie aspoň jednej snímacej časti fotokamery. V štvrtom kroku fotografické zariadenie s optimálne nastavenými snímacími parametrami pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery sníma 3D objekt s výstupomgenerovaných obrazových dát z 3D objektov.These shortcomings are substantially eliminated by the method of optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular the focal length / focus in a photographic device for generating image data from 3D objects according to the present invention. The essence of the method according to the invention lies in the fact that in the first step the 3D object is scanned by the 3D scanning unit, whereby the result is the scanning of digital image information about the 3D object. In the second step, the scanned digital image information about the 3D object is processed by the software, and the data outputs of the scanned digital image information about the 3D object are optimal scanning parameters for setting the value and / or arrangement of at least one scanning part of the camera. In the third step, the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera is set by the optimal scanning parameters for setting the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera. In a fourth step, the photographic device with optimally set scanning parameters for setting the value and / or arrangement of the at least one scanning part of the camera scans a 3D object with the output of generated image data from the 3D objects.

Optimálnymi snímacími parametrami pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacejOptimal sensing parameters for setting the value and / or arrangement of at least one sensing sensor

S K 50010-2019 Α3 časti fotokamery je výhodne parameter ohniskovej dĺžky a/alebo fokus.With K 50010-2019 Α3 part of the camera, the focal length and / or focus parameter is preferably.

3D skenerom zosnímavané digitálne obrazové informácie o 3D objekte sú softvérom spracovávané v rámci aspoň jednej charakteristiky/parametra o 3D objekte. Z digitálnych obrazových informácií o 3D objekte sú softvérom spracovávané hodnoty geometrickej charakteristiky, farby alebo jasu v osiach x, y, z 3D objektu.The digital image information about the 3D object scanned by the 3D scanner is processed by the software within at least one characteristic / parameter about the 3D object. From digital image information about a 3D object, the software processes the values of the geometric characteristic, color or brightness in the x, y axes, from the 3D object.

Objem generovaných obrazových dát z 3D objektov je riadený a/alebo regulovaný rýchlosťou dátového spojenia medzi 3D snímacou jednotkou a fotokamerou.The volume of generated image data from 3D objects is controlled and / or regulated by the speed of the data connection between the 3D scanning unit and the camera.

Výhodne je možné obrazové dáta z 3D objektov zo štvrtého kroku ďalej v bežne dostupnom softvéri spracovať v piatom kroku do formy 3D modelu, ktorý predstavuje virtuálnu dátovú interpretáciu snímaného 3D objektu, a tento v taktiež bežne dostupnom softvéri spracovať a formou renderingu vytvoriť v šiestom kroku 2D snímky (t. j. digitálne fotografie) alebo video - animácie snímaného 3D objektu, pričom v procese renderingu je možné použiť rôzne virtuálne (t. j. softvérom poskytnuté) scény, v ktorých je 3D model snímaného 3D objektu umiestnený, a pre tieto scény nastaviť podľa potreby ich snímacie parametre ako napríklad rozmiestenie svetiel, ich intenzitu, farbu, typ pozadia, jeho textúru, farbu, materiál a podobne. Podobne je možné v procese renderingu nastaviť podľa potreby snímacie parametre virtuálnej (t. j. softvérom poskytnutej) kamery, ako napríklad typ virtuálnej kamery, umiestnenie virtuálnej kamery, ohnisková dĺžka virtuálnej kamery, hĺbka ostrosti virtuálnej kamery, clonové číslo virtuálnej kamery, rýchlosť uzávierky virtuálnej kamery. Takto je možné vytvoriť snímky alebo video-animácie snímaného 3D objektu tak, akoby bol snímaný 3D objekt umiestnený v inej scéne, ako v skutočnosti bol pri jeho snímaný fotokamerou, alebo akoby bol snímaný virtuálnou kamerou, s parametrami odlišnými od snímacej fotokamery, a ovplyvniť tak kvalitatívne a kvantitatívne charakteristiky 2D snímok a video-animácií snímaného 3D objektu.Advantageously, the image data from the 3D objects from the fourth step can be further processed in commonly available software in the fifth step into a 3D model, which represents a virtual data interpretation of the scanned 3D object, and processed in the commonly available software and created in the sixth step 2D. images (ie digital photos) or video - animations of the scanned 3D object, while in the rendering process it is possible to use various virtual (ie software provided) scenes in which the 3D model of the scanned 3D object is located, and for these scenes set their shooting parameters as needed such as the location of the lights, their intensity, color, background type, its texture, color, material and the like. Similarly, in the rendering process, the imaging parameters of the virtual camera (i.e., provided by the software) can be set as needed, such as virtual camera type, virtual camera location, virtual camera focal length, virtual camera depth of field, virtual camera aperture, virtual camera shutter speed. In this way, it is possible to create images or video animations of the captured 3D object as if the captured 3D object was placed in a different scene than it was actually captured by the camera, or as if it was captured by a virtual camera, with parameters different from the capturing camera. qualitative and quantitative characteristics of 2D images and video-animations of the captured 3D object.

Spôsob optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky /fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa vynálezu sa prevádzkuje na fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov, ktoré je tvorené základným rámom, otočným stolom s pozadím, kruhovou dráhou s osvetlením, oblúkovým pohonom, fotokamerou, elektrickým rozvádzačom a riadiacou jednotkou. Pritom podstatným znakom riešenia je konštrukcia, kde fotografické zariadenie obsahuje 3D snímaciu jednotku, ktorá je dátovým spojením prepojená s fotokamerou pohyblivo umiestnenou na kruhovej dráhe. 3D snímacia jednotka môže byť voči otočnému stolu pevne orientovaná a uchytená na vhodnom pevnom ráme. 3D snímacia jednotka však môže byť pohyblivo umiestnená na kruhovej dráhe s uhlovým odstupom od fotokamery výhodne pod uhlom 45°. 3D snímacou jednotkou je výhodne 3D skener.The method for optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length / focus, in a photographic device for generating image data from 3D objects according to the invention is operated on a photographic device for generating image data from 3D objects, which consists of a base frame, a rotary table with a background, a circular path lighting, arc drive, camera, electrical switchboard and control unit. An essential feature of the solution is the construction, where the photographic device comprises a 3D scanning unit, which is connected by a data connection to a camera movably located on a circular path. The 3D sensor unit can be firmly oriented relative to the turntable and mounted on a suitable fixed frame. However, the 3D scanning unit can be movably placed on a circular path with an angular distance from the camera, preferably at an angle of 45 °. The 3D scanning unit is preferably a 3D scanner.

Výhody spôsobu optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky/fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa vynálezu sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavujú navonok. Vo všeobecnosti možno konštatovať, že originalita predloženého riešenia spočíva vo vzájomnom prepojení hardvérových prostriedkov fotokamery a 3D snímacej jednotky, výhodne 3D skenera, ktorého výsledkom je automatické bezobslužné optimálne nastavovanie obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky/fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z3D objektov s vysokou výkonnosťou počtu nasnímaných 3D objektov. Ďalšími výhodami je možnosť využitia vysokého výkonu tohto spôsobu vo fotografickom zariadení podľa vynálezu, umožňujúceho vytvoriť vysoký počet snímok 3D objektov za krátky čas, a napriek tomu vytvoriť také snímky, ktoré zobrazujú snímaný objekt v realistickej scéne či - v závislosti na účele použitia snímok - s kvalitatívnymi a kvantitatívnymi charakteristikami, ktoré by boli dosiahnuté inou fotokamerou, než bola použitá pri snímaní 3D objektu, či vytvoriť video animáciu snímaného objektu v extrémne vysokej kvalite.The advantages of the method of optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular the focal length / focus in a photographic device for generating image data from 3D objects according to the invention, are apparent from the effects which are externally manifested. In general, it can be stated that the originality of the presented solution lies in the interconnection of hardware means of camera and 3D scanning unit, preferably 3D scanner, which results in automatic unattended optimal adjustment of image parameters especially focal length / focus in photographic device to generate image data from 3D objects with high performance of the number of scanned 3D objects. Further advantages are the possibility of using the high power of this method in the photographic device according to the invention, allowing to take a large number of images of 3D objects in a short time and still create such images that display the scanned object in a realistic scene or - depending on the purpose of using the images. qualitative and quantitative characteristics that would be achieved by a camera other than that used to capture the 3D object, or to create a video animation of the captured object in extremely high quality.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings

Spôsob optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky/fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa vynálezu bude bližšie zobrazený na výkrese, kde na obr. 1 je znázornená zo stava celého zariadenia.A method of optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length / focus, in a photographic device for generating image data from 3D objects according to the invention will be shown in more detail in the drawing, where in FIG. 1 is shown from the state of the whole device.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of embodiments of the invention

Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia podľa vynálezu sú predstavované na ilustráciu a nie ako obmedzenia vynálezu. Odborníci poznajúci stav techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú patriť do rozsahu nasledujúcich patentových nárokov. Odborníkom poznajúcim stav technik} nemôže robiť problém optimálne navrhnutie konštrukcie a výber jeho prvkov, preto tieto znalý neboli detailne riešené.It is to be understood that the individual embodiments of the invention are presented by way of illustration and not by way of limitation of the invention. Those skilled in the art will find, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the invention. Such equivalents will also fall within the scope of the following claims. Optimal design and selection of its elements cannot be a problem for those skilled in the art, so these experts have not been addressed in detail.

S K 50010-2019 Α3S K 50010-2019 Α3

Príklad 1Example 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spôsob optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dlžky/fokus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov. V prvom kroku sa 3D snímacou jednotkou, v tomto prípade 3D skenerom pod uhlom snímania 45°, sníma 3D objekt tak, že napr. pri ôsmych pootočeniach 3D objektu vyhotoví 3D skener osem digitálnych snímok 3D objektu. Výsledkom snímania sú zosnímavané digitálne obrazové informácie o3D objekte. V druhom kroku zosnímavané digitálne obrazové informácie o3D objekte sú softvérom spracovávané v rámci aspoň jednej charakteristiky/parametra o 3D objekte, kde v tomto prípade sú to najmä hodnoty geometrickej charakteristiky o 3D objekte v osiach xy. z alebo aj hodnoty farby prípadne jasu. Dátovými výstupnú spracovania zosnímavaných digitálnych obrazových informácií o3D objekte sú optimálne snímacie parametre pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery. V treťom kroku optimálnymi snímacími parametrami pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery je nastavovaná hodnota a/alebo usporiadanie aspoň jednej snímacej časti fotokamery, v tomto prípade je to parameter ohniskovej dĺžky a prípadne aj fokus. V štvrtom kroku fotografické zariadenie s optimálne nastavenými snímacími parametrami pre nastavenie hodnoty a/alebo usporiadania aspoň jednej snímacej časti fotokamery sníma 3D objekt s výstupom generovaných obrazových dát z 3D objektov. Objem generovaných obrazových dát z 3D objektov je riadený a/alebo regulovaný rýchlosťou dátového spojenia medzi 3D skenerom a fotokamerou.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a method of optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length / focus, in a photographic device for generating image data from 3D objects is described. In the first step, a 3D scanning unit, in this case a 3D scanner at a scanning angle of 45 °, scans the 3D object in such a way that e.g. with eight rotations of a 3D object, the 3D scanner takes eight digital images of the 3D object. The result of the capture is captured digital image information about the 3D object. In the second step, the scanned digital image information of the 3D object is processed by the software within at least one characteristic / parameter of the 3D object, where in this case it is mainly the values of the geometric characteristic of the 3D object in the xy axes. from or also the color or brightness values. The data output processing of the scanned digital image information of the 3D object is the optimal scanning parameters for setting the value and / or the arrangement of at least one scanning part of the camera. In the third step, the optimal scanning parameters for setting the value and / or arrangement of the at least one scanning part of the camera are the set value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera, in this case the focal length parameter and possibly also the focus. In a fourth step, the photographic device with optimally set scanning parameters for setting the value and / or arrangement of at least one scanning part of the camera scans a 3D object with the output of generated image data from 3D objects. The volume of generated image data from 3D objects is controlled and / or regulated by the speed of the data connection between the 3D scanner and the camera.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané fotografické zariadenie na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa spôsobu optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dlžky/fokusu. Fotografické zariadenie na generovanie obrazových dát z 3D objektov je tvorené základným rámom 1, otočným stolom 2 s pozadím, kruhovou dráhou 3 s osvetlením, oblúkovým pohonom 4, fotokamerou 5.1, elektrickým rozvádzačom 6 a riadiacou jednotkou 7. Ďalej obsahuje pevne uchytenú 3D snímaciu jednotku 5.2 natočenú k otočnému stolu pod uhlom 45°, v tomto prípade je snímaciu jednotku 5.2 3D skener, ktorý je dátovým spojením prepojený s fotokamerou 5.1 pohyblivo umiestnenou nakruhovej dráhe 3.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a photographic device for generating image data from 3D objects according to a method of optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length / focus, is described. The photographic device for generating image data from 3D objects consists of a base frame 1, a rotary table 2 with a background, a circular path 3 with lighting, an arc drive 4, a camera 5.1, an electrical switchboard 6 and a control unit 7. It further comprises a fixed 3D sensor unit 5.2. turned to the turntable at an angle of 45 °, in this case the scanning unit 5.2 is a 3D scanner, which is connected by a data connection to a camera 5.1 movably located in a circular path 3.

Alternatívne 3D snímacia jednotka 5.2 je pohyblivo umiestnená nakruhovej dráhe 3 s uhlovýmodstupom 45° od fotokamery 5.1.Alternatively, the 3D scanning unit 5.2 is movably located in a circular path 3 with an angular spacing of 45 ° from the camera 5.1.

Príklad 3Example 3

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu sú obrazové dáta z 3D objektov vygenerované podľa príkladu 1 ďalej spracovávané v softvéri Reality Capture od firmy Capturing Reality a to tak, že obrazové dáta z 3D objektov vo formáte TIFF fotosnímok sú použité na vytvorenie 3D modelu snímaného 3D objektu a tento 3D model je uložené do dátového formátu OBJ. Alternatívne je možné použiť iný softvér, poskytujúci analogickú funkcionalitu či iný dátový formát pre uloženie 3D modelu či iný dátový formát fotosnímok.In this example of a specific embodiment of the invention, image data from 3D objects generated according to Example 1 is further processed in Reality Capture software from Capturing Reality by using image data from 3D objects in TIFF image format to create a 3D model of the captured 3D object. and this 3D model is saved in OBJ data format. Alternatively, it is possible to use other software providing analogous functionality or a different data format for storing a 3D model or a different photo data format.

Príklad 4Example 4

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je 3D model snímaného 3D objektu vytvorený podľa príkladu 3 ďalej spracovávaný v softvéri V-Ray od firmy Chaos Group v procese renderingu, pričom je importovaný z uloženého dátového formátu OBJ a sú nastavené parametre virtuálnej scény, t. j. rozmiestenie osvetlenia, jeho intenzita, zvolené pozadie, jeho farma a textúra. Taktiež sú nastavené parametre virtuálne kamery, t. j. typ virtuálnej kamery, umiestnenie virtuálnej kamery, ohnisková dĺžka virtuálnej kamery, hĺbka ostrosti virtuálnej kamery, clonové číslo virtuálnej kamery, rýchlosť uzávierky virtuálnej kamery. Výsledok procesu renderingu vo forme 2D snímky snímaného 3D objektu je uložený v dátovomformáte TIFF.In this example of a specific embodiment of the invention, the 3D model of the scanned 3D object created according to Example 3 is further processed in V-Ray software from Chaos Group in the rendering process, imported from the stored OBJ data format and the virtual scene parameters set. j. lighting placement, its intensity, selected background, its farm and texture. The parameters of the virtual camera are also set, t. j. virtual camera type, virtual camera location, virtual camera focal length, virtual camera depth of field, virtual camera aperture number, virtual camera shutter speed. The result of the rendering process in the form of a 2D image of the scanned 3D object is saved in the TIFF data format.

Analogicky je možné výsledok procesu renderingu vo forme video-animácie 3D snímaného objektu uložiť v dátovom formáte MPEG. Alternatívne je možné použiť iný s oftvér, poskytujúci analogickú funkcionalitu, či iný dátový formát pre uloženie 2D snímok snímaného 3D objektu, či iný dátový formát na uloženie jeho video-animácie, alebo použiť iné parametre virtuálnej kamery či iné parametre virtuálne scény.Similarly, the result of the rendering process in the form of a video animation of a 3D scanned object can be saved in the MPEG data format. Alternatively, it is possible to use another form providing analogous functionality, or another data format to store 2D images of the captured 3D object, or another data format to store its video animation, or use other parameters of the virtual camera or other parameters of the virtual scene.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Priemyselná využiteľnosť spôsobu optimalizácie automatického nastavovania obrazových parametrov najmä ohniskovej dĺžky/Io kus vo fotografickom zariadení na generovanie obrazových dát z 3D objektov podľa vynálezu nachádza využiteľnosť v digitalizovanej archivácii objektov alebo pri tvorbe snímok potrebných v procese automatizovaného rozpoznávania objektov.The industrial applicability of the method for optimizing the automatic adjustment of image parameters, in particular focal length / Io piece, in a photographic device for generating image data from 3D objects according to the invention finds applicability in digitized archiving of objects or in creating images needed in automated object recognition.

Claims

PATENT CLAIMS

A method of optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects, characterized in that in a first step a 3D object is scanned by a 3D scanning unit, the scanning resulting in capturing digital image information about the 3D object; in a second step, the scanned digital image information about the 3D object is processed by software and the data outputs of the processed digital image information about the 3D object are optimal scanning parameters for setting the value and / or arrangement of at least one scanning part of the camera; in a third step, the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera is set by the optimal scanning parameters for setting the value and / or the arrangement of the at least one scanning part of the camera; in a fourth step, the photographic device with optimally set scanning parameters for setting the value and / or arrangement of the at least one scanning part of the camera scans a 3D object with the output of generated image data from the 3D objects.

Method for optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 1, characterized in that the optimal scanning parameters for setting the value and / or arrangement of at least one scanning part of the camera is a focal length and / or focus parameter .

A method for optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claims 1 and 2, characterized in that the 3D image information about the 3D object scanned by the 3D scanner is processed by software within at least one 3D object characteristic / parameter.

A method for optimizing the automatic adjustment of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 3, characterized in that the digital image information about the 3D object is processed by the values of the geometric characteristic of the 3D object in the x, y, z axes.

A method for optimizing the automatic adjustment of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 3, characterized in that the digital image information of the 3D object is software-processed 3D color values and / or 3D object brightness values.

Method for optimizing the automatic setting of imaging parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 3, characterized in that the volume of generated image data from 3D objects is controlled and / or regulated by the data link speed between the 3D imaging unit and the camera.

A method of optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to any one of the preceding claims, characterized in that in the fifth step the generated image data from 3D objects is processed by software and the data output is a 3D model of the scanned 3D object.

A method of optimizing automatic adjustment of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 7, characterized in that in a sixth step, the 3D model of the scanned 3D object is processed by software using virtual scene scanning parameters and virtual camera scanning parameters; the data output of the processing is at least one 2D image of the scanned 3D object and / or a video animation of the scanned 3D object.

Method for optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 8, characterized in that the scanning parameters of the virtual scene are light distribution and / or light intensity and / or background texture and / or background color.

Method for optimizing the automatic setting of scanning parameters in a photographic device for generating image data from 3D objects according to at least one of claims 8 to 9, characterized in that the scanning parameters of the virtual camera are a virtual camera type and / or a virtual camera location and / or a focal length. the length of the virtual camera and / or the depth of field of the virtual camera and / or the aperture number of the virtual camera and / or the shutter speed of the virtual camera.

A photographic device for generating image data from 3D objects, comprising a base frame (1), a rotary table (2) with a background, a circular path (3) with lighting, an arc drive (4), a sensor unit and a control unit (7), characterized by in that it comprises a 3D scanning unit (5.2) which is connected by a data connection to a camera (5.1) movably located on a circular path (3).

Photographic device for generating image data from 3D objects according to Claim 11, characterized in that the 3D scanning unit (5.2) is rigidly oriented relative to the rotary table (2).

Photographic device for generating image data from 3D objects according to claim 11, characterized in that the 3D scanning unit (5.2) is movably arranged on a circular path (3)

S K 50010-2019 Α3 with angular distance between photocameras (5.1).

Photographic device for generating image data from 3D objects according to Claim 13, characterized in that the angular distance of the 3D scanning unit (5.2) from the photographic camera (5.1) is 45 °.

Photographic device for generating image data from 3D objects according to at least one of Claims 5 to 14, characterized in that the 3D scanning unit (5.2) is a 3D scanner.