Spezieller Aufbau, wie soll ich die Szene ausleuchten? Aufnahme schlecht!

[sandmann83]

Hallo,

ich habe derzeit ein sehr spezielles Aufnahme-Problem.

Zunächst zum Aufbau:
Im Zuge meiner Diplom-Arbeit habe ich einen Projektionstisch entworfen. Unter dem Tisch
befindet sich ein Beamer der sein Bild auf die in der Tischmitte befindliche
Rückprojektionsfläche projiziert.

siehe
http://sandmann.sandos.net/tisch.jpg
http://sandmann.sandos.net/tisch4.jpg

Unter dem Tisch befindet sich außerdem eine WebCam (Logitech QuickCam 9000 Pro)
die auf die Unterseite der Projektionsfläche gerichtet ist. Sie erkennt Objekte (Miniaturfiguren) die sich
auf der Projektionsfläche befinden.

Der Video-Stream der WebCam besitzt eine Auflösung von 640x480.
Er wird vom Computer abgefangen und direkt ausgewertet.

Das ganze funktioniert soweit ganz gut, die Auflösung scheint ausreichend ich
habe jedoch folgendes Problem.

Der Bereich unter dem Tisch ist abgedunkelt. Nur der Beamer bringt etwas Licht hinein.
Leider sind die Aufnahmen deshalb nicht Optimal.
Wenn ich eine Lampe (umgeben mit Milchglas) in die Mitte der Kameraaufnahme
halte, sieht man das der Rest der Aufnahme deutlich schärfer und besser wird.

Ich versuche derzeit folglich unter dem Tisch etwas Licht zu integrieren um
die Aufnahme zu verbessern, komme aber auf keinen grünen Zweig.

Das mit der Lampe hat funktioniert solange sie innerhalb des aufzunehmenden
Bild ist. Doch genau dort stört Sie ja, schliesslich verdeckt Sie einen Teil der
Projektionsfläche die fotografiert werden soll.
Außerhalb der Aufnhame bringt sie fast keinen Effekt.

Ist es wichtig das der "Aufzunehmende" Bereich, also die Unterseite der Projektionsfläche,
extra stark Beleuchtet wird?
Oder sollte etwa der gesamte Bereich unter dem Tisch hell erleuchtet sein?
Was ist für die Kamera wichtig?

Ich hoffe ich konnte mich einigermaßen Verständlich ausdrücken.
Danke schonmal im Voraus!

Gruß
Christian

 

[digilux]

Hallo Christian,
bevor ich versuchen will, das Problem zu lösen, muß ich es verstehen.

Willst Du den Tisch als Ganzes fotografieren, wie im ersten Bild (tisch.jpg) zu sehen , oder willst Du das ablichten, was auf der Projektionsfläche des Tisches zu sehen ist?

Mich verwirren einfach auch die Angaben zur Webcam und so - Einzelheiten, die für eine Katalogtaugliche Aufnahme nicht wichtig sind; Oder habe ich Dich völlig falsch verstanden?
LG Lüder

 

[sandmann83]

Hi Lüder,

danke für die schnelle Antwort!

Die Bilder sollten den Tisch nur verdeutlichen, damit man sich den Aufbau besser vorstellen kann.

Auf dem ersten Bild ist unter dem Tisch auch ein schwarzes Tuch zu sehen.
Innerhalb dieses Tuchs befindet sich der Beamer, der das Bild auf die Mitte des Tisches projiziert.
Außerdeme ist da drin halt auch noch die Webcam.

Die WebCam zeichnet dabei das Projizierte Bild von unten auf.
Gegenstände die auf der Projektionsfläche platziert werden, können anschliessend
mit der WebCam erkannt werden da deren Standfläche in den Aufnahmen zu erkennen ist.

Der Bereich innerhalb des schwarzen Tuchs soll nun ausgeleuchtet werden damit die aufgenommen Bilder der WebCam schärfer und heller werden.

Und genau bei dieser Ausleuchtung habe ich meine Probleme.

Gruß
Christian

 

[kaliko]

Hi!

Ich hätte etwas Bedenken, den Beamer mitsamt einer Lampe in diesem Tuch "einzuschließen". Wie heiß wird es denn da drunter und tut das dem Beamer wirklich gut?!

lg
Brigitte

 

[Patrick]

Ich verstehe nicht ganz wieso eine Beleuchtung dieses Raumes das Bild der Webcam schärfen soll???

 

[mikewhv]

Hallo,

das bild der webcam soll besser werden, indem du das beamerbild von unten zusaetzliche beleuchtest ...  :think: ... zusaetzliche licht wird dein problem nicht loesen, annahme eher vergroessern, vom waermeproblem mal abgesehen das ich auch sehe. Da wird wohl nur eine lichtempfindlichere webcam helfen, wobei ich nicht weis ob sich die aufloesung (ohne probleme fuer das projekt) aendern darf, alles ander erscheint mir nicht praktikabel.

Mike

 

[faolchu]

Wenn Du den Schatten von Gegenständen oder Spielfiguren verstärken möchtest Brauchst Du auch eher noch von oben zusätzliches Licht.

Vielleicht solltest Du die Spielfläche von Oben projezieren, so werfen die Gegenstände gleich einen Schatten. Die Kamera kann dann unten um abgedunkelten Raum diese Schatten besser erkennen.

Je nach Programm und Methode zur Objekterkennung aber auch die Kamera oberhalb aufgestellt werden. Das hängt sicher davon ab welchen Aufwand ihr treiben möchtet.

Ob von oben oder unten, für die Projektion solltes Du einen Spiegel verwenden, für die Umlenkung. Die Ausrichtung eines Beamers nach oben oder unten ist sicher nicht so gut für dessen Wärmeableitung.

 

[sandmann83]

Danke erstmal für die zahlreichen Anworten!

Bezüglich der Wärmeentwicklung kann ich die Bedenken etwas entschärfen.

Der Beamer ist wegen seines Projektionswinkels am Rand des schwarzen Tuchs. Die Luftansaugschlitze und Abluftschlitze befinden sich ausserhalb. Das sollte also kein Problem werden.

Aufgrund einiger andere Voraussetzungen ist es nicht möglich den Beamer oberhalb des Tisches zu justieren, er muss von unten projizieren.

Hier noch ein weiteres Foto um die Aufnahme besser zu erklären:

http://sandmann.sandos.net/aufnahme.JPG


Die Kamera befindet sich während der Aufnahme unter dem Tisch, neben dem Beamer.
Der Beamer projiziert im Moment der Aufnahme ein weisses Bild um die Markierungen (rechteckige weisse Flächen mit Kreuz, Kreis etc.) deutlicher zu machen.
Die Markierungen befinden sich auf der Tischoberfläche unterhalb der schon angesprchochenen Miniaturfiguren.

Die Kamera dient dazu die Position der Figuren zu ermitteln.(mit Hilfe der rechteckigen Markierungen). Die Markierungen sind etwa 3cm groß.

Das Video des Kamera wird in einer selbst geschrieben Java-Anwendung ausgewertet.
Über die mitgelieferte Software der WebCam kann ich die Belichtungszeit und ähnliches von Hand variieren. Wenn ich die Belichtung etwas runter drehe bekomme ich eine Aufnahme wie in dem Bild zu sehen.
Im "Auto"-Modus der Kamera werden die Belichtung und Empfindlichkeit der Kamera nicht gut eingestellt. Die Kamera belichtet zu lange wodurch die markierungen total überblendet werden. Die Kreuze, Kreise sind nur noch schlecht zu erkennen.

Das Problem ist:
Die Belichtung soll nicht jedes mal von Hand angepasst werden. Die Lichtverhältnisse sollen so sein, dass die Kamera die Einstellungen optimal vornimmt. (Das die Markierungen auch ohne Anpassungen gut zu erkennen sind)

Ich hoffe ich hab es so gut erklärt

Danke schonmal

Gruß Christian

 

[digilux]

Hallo Christian,
ich kapiere schon beim besten Willen nicht, was Du da tust und willst - kann Dir also nicht raten.  Hoffentlich blicken die andern durch...
Viel Erfolg!
Lüder

 

[Icke Dude]

Die Sache scheint mir recht simpel, wenn du manuell ein gutes Bild hinbekommst und die Kamera mit deiner Software steuern/einstellen kannst.
Da der Aufbau immer der Selbe sein sollte, egal wo du den Tisch aufbaust, gibt es ein bestimmten Bereich fuer die Belichtung und Empfindlichkeit.
Deine Software stellt also einen Wert manuell ein und wandert den Bereich langsam durch. Du nimmst ein Bild auf und vergleichst es mit dem davor. Stellt sich eine Verschlechterung ein,  wandere durch den Bereich in die andere Richtung und merke dir die Position. So wird der Bereich, wo das optimum liegt immer kleiner.
Wie vergleichst du die Bilder? Scheinbar sind die Markierungen der Spielfiguren schwarz, also bietet sich eine Umwandlung in ein Graustufenbild an, wenn Farbe keine weitere Rolle spielen sollte. Im Optimum sollte nach meiner Ueberlegung die Markierung den maximalsten Schwarzwert haben (wahrscheinlich Null). Da man das Optimum nie erreicht sollte man auch hier ein Tolleranzwert definieren. Andere Schwarzbereiche konnte ich jetzt auf den Bildern nicht ausmachen.
Die Software sollte nun die Kamera gut eingestellt haben und das Spiel kann beginnen.

Ich hoffe ich konnte helfen.

MFG

Icke Dude

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