IUMS – 360° Kamerasystem

KameraSystem_360G

Den Blick in 360° – also alle Richtungen – gleichzeitig schweifen zu lassen, ist ein Traum, der seit der Einführung von Google StreetView in Erfüllung ging.  Allerdings nur zum Teil – denn bei dieser Methode werden die Bilder periodisch aufgenommen und stehen somit dem Nutzer, z.B.  bei einem virtuellen Spaziergang durch New York, nicht stufenlos zur Verfügung. Die am IUMS seit Kurzem verfügbare Kamerahalterung macht die gleichzeitige Aufnahme von Videomaterial in alle Richtungen in einem 360°-Blickwinkel möglich. Mit dem Entwurf und der Fertigung eines solchen Kamerasystems beauftragte das IUMS zwei Schüler der Carl-Schäfer-Schule in Ludwigsburg, welche im Rahmen Ihrer Technikerarbeit nahezu 12 Monate lang an dieser nicht ganz trivialen Aufgabenstellung tüftelten. Das Ziel war es, ein 360° Kamerasystems, bestehend aus bis zu 32 Kameras, für Fahrzeuge zu entwickeln.

Als erstes folgte die Erstellung eines Entwurfs zur Anbringung der 32 Kameras auf einer Platine. Die Besonderheit bestand darin, die horizontale und vertikale Ausrichtung der Kameras zueinander so zu gestalten, dass sich die Videoaufnahmen der einzelnen Kameras in einem für die Innenstadt typischen Abstand zwischen Fahrbahn und Fassaden von 10 Metern schneiden. Somit ist es möglich, eine nahtlose Video-Aufnahme von allen 32 Kameras in einer Kuppelform im Abstand von 10 Metern um das Kamerasystem herum zu machen.

Als nächstes wurde ein Konzept erstellt zum Transportieren des rund 50 kg schweren Aufbaus sowie zum gleichzeitigen Starten und Beenden der Aufnahmen aller Kameras. Unter Berücksichtigung dieses Konzepts wurde das Kamerasystem gefertigt. Hierfür kamen verschiedenste Materialien zum Einsatz, von Stahl über Aluminium bis zum Plexiglas.

IUMS - Multikamerasystem für 360° Aufnahmen

LEAP MOTION CONTROLLER

Die nur 281 g leichte Leap Motion ist ein Eingabegerät, welches Interaktionen mittels Finger- und Handbewegungen ermöglicht. Einsatz findet sie sowohl im Desktopbereich, als auch bei VR-Anwendungen. Durch das Bedienen von Geräten über ein natürliches User-Interface soll die Lücke zwischen Technik und Mensch geschlossen werden um die virtuelle Welt mit eigenen Händen greifbar zu machen. Mit ihren 2 Infrarotkameras und 3 Infrarot LEDs nimmt sie fast 200 Bilder pro Sekunde auf. Durch Abgleich der zwei Kamerabilder werden 3D-Daten erzeugt und anschließend analysiert. Dies führt zu einer Positionsbeschreibung von Hand und Finger, die zur Interaktion genutzt werden können.

Sony FDR-X1000V 4K action camera

Die Action Cam von Sony ist eine sehr kompakte Kamera mit Abmessungen von 24 x 52 x 89 Millimetern. Sie macht Aufnahmen in 4K mit 30 Bildern pro Sekunde. In Full-HD können 120 Bilder und in HD 240 Bilder pro Sekunde aufgenommen werden, was die Kamera auch zur Aufnahme von Zeitlupen einsetzbar macht. Dabei kann das Gerät per WLAN über ein zusätzliches Armband gesteuert werden, welches mit einem Display ausgestattet ist, über das die aktuelle Aufnahme stets überwacht werden kann. Mit dem zusätzlichen Set an Halterungen und Befestigungsmöglichkeiten kann Sie nahezu überall angebracht werden und mit dem 170° Weitwinkelobjektiv spektakuläre Aufnahmen generieren.

Microsoft HoloLens

Die HoloLens von Microsoft ist ein kabeloses Augmented Reality Headset, bei der die reale und digitale Welt fließend ineinander übergehen. Sie offenbart dem Betrachter hochauflösende, in die Umgebung eingebettete, Hologramme. Dies wird durch eine integrierte Tiefenkamera ermöglicht, die den Raum vermisst und ein 3D-Modell erzeugt. Die Hologramme lassen sich frei im Raum positionieren und können durch spezielle Raumgesten oder Sprachsteuerung bedient werden. Unter Verwendung der Unity Engine besteht die Möglichkeit eigene Applikationen für die Hololens zu entwickeln.

Sony FDR-AX1EB camcorder

Die professionelle 4K-HandyCam von Sony eignet sich für professionelle Videoprojekte. Mit der Kamera können Videos in 4K bei 60 Hz aufgenommen werden. Weiterhin bietet das Gerät einen 20-fachen optischen Zoom und vielerlei Einstellungsmöglichkeiten, um in unterschiedlichsten Umgebungen eine optimale Bildqualität zu gewährleisten.

Beamer LG PF 15000G

Mittels dem hochauflösenden LED Full HD Beamer sind Szenarien denkbar, wie ein Fußgänger- leitsystem zur Optimierung der Haltezeit an Haltestellen. Die Passagiere könnten mittels projizierten Objekten vor dem Einfahren des Zuges zu weniger hoch frequentierten Einstiegsbereichen geleitet werden.

Beamer LG PF1000U

Der Full HD Ultra-Short Beamer kann in Verbindung mit der semitransparenten Scheibe genutzt werden. Hierdurch lassen sich Szenarien nachstellen, wie beispielsweise die Verwendung einer Scheibe (in einer Straßenbahn, einem Zug oder an der Haltestelle) zur Informationsanzeige.

Segways

Segway Personal Transporter ist ein elektrisch angetriebenes Einpersonen-Transportmittel mit nur zwei auf derselben Achse liegenden Rädern, zwischen denen die beförderte Person steht und das sich durch eine elektronische Antriebsregelung selbst in Balance hält. Die Balance des Segways wird aus Sicherheitsgründen durch zwei sich doppelnde Gyroskop- Sensoren sichergestellt. Des Weiteren könnten am Segway weitere Sensoren angebracht werden, damit wird es zu einer mobilen Sensorplattform. Auch das auslesen der bereit verbauten Sensorik mithilfe der vorhandenen Schnittstellen stellt eine lohnenswerte und interessante Aufgabe da, woraus sich Aussagen verschiedenster Art generieren lassen.

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Tinkerforge

Tinkerforge ist eine Plattform von verschiedenen aufeinander steckbaren Mikrocontrollerbausteinen (Bricks), die verschiedene Module (Bricklets) ansteuern können. Die einzelnen Bricklets können über die Bricks mithilfe von API Bindings, die in einer Vielzahl von Programmiersprachen implementiert sind ansteuern.  „Tinkerforge“ weiterlesen

Project Tango

Mit „Project Tango“ werden Android-basierte mobile Geräte wie Smartphones oder Tablets um die Fähigkeit der räumlichen Wahrnehmung erweitert. Durch die Kombination verschiedener Kamera- und Softwaresysteme können automatisch 3D Modelle von Räumen erzeugt werden, indem lediglich das Gerät durch den Raum geführt wird. Durch das anlernen von Umgebungsmerkmalen können auch AR (Augmented Reality) Anwendungen umgesetzt werden, wodurch die Umgebung mit virtuellen Inhalten ergänzt werden kann.