ITMI20100262A1 - Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche e sistema implementante lo stesso - Google Patents

Description

METODO PER LA VISUALIZZAZIONE SOSTANZIALMENTE STATICA DI IMMAGINI IN RIPRESE DINAMICHE E SISTEMA IMPLEMENTANTE LO STESSO

La presente invenzione si riferisce a un metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche e a un sistema implementante lo stesso, particolarmente ma non esclusivamente adatti a riprese a inseguimento di traiettoria.

Con riprese dinamiche si fa specifico riferimento a riprese effettuate durante la movimentazione di un osservatore, quale a esempio una telecamera, che può avvenire per effetto dell’azione manuale di un operatore oppure automaticamente attraverso un controllo basato sulla tecnica del tracking o a inseguimento di traiettoria.

La tecnica del tracking è particolarmente diffusa per la ripresa di oggetti in movimento, a esempio durante eventi sportivi. I sistemi che ne fanno uso, determinano le caratteristiche di spostamento dell’oggetto ripreso, a esempio la velocità, l’accelerazione e/o la traiettoria dello stesso, e, sulla base delle caratteristiche determinate, pilotano uno spostamento dell’osservatore, affinché il soggetto in movimento ripreso sia temporaneamente mantenuto all’interno dell’immagine inquadrata.

Nel caso di telecamere con libertà di movimento traslatorio lungo una determinata direzione, la velocità di spostamento lineare della telecamera è funzione della componente della velocità di spostamento del soggetto inseguito parallela a tale direzione.

Diversamente, nel caso di telecamere con libertà di movimento rotazionale, è la velocità di spostamento angolare della telecamera a essere funzione della di velocità del soggetto inseguito.

La particolare movimentazione dell’osservatore offre quale risultato un’immagine sostanzialmente statica del soggetto in movimento, per lo meno rispetto alla componente di spostamento che la movimentazione dell’osservatore è in grado di compensare, e un’immagine mossa delle parti statiche che costituiscono in genere lo sfondo del campo di ripresa. Tale effetto è dovuto alla differenza di velocità tra l’osservatore in movimento e gli oggetti statici sullo sfondo.

In particolare, nel caso di riprese di eventi sportivi, oggigiorno è noto posizionare sullo sfondo del campo di ripresa principale cartelloni e pannelli elettronici, stampati o altro, basandosi sugli angoli del campo di ripresa utilizzato dalle telecamere.

Dunque in caso di riprese dinamiche di eventi sportivi, il suddetto effetto porta a una quasi completa sfocatura dei cartelloni e pannelli posti sullo sfondo, rendendo praticamente illeggibile il messaggio in essi contenuto. Tale effetto risulta particolarmente svantaggioso in caso di cartelloni e pannelli a contenuto commerciale.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati e in particolare quello di ideare un metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche che permetta di visualizzare in maniera nitida e leggibile almeno parte dello sfondo statico. Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche che realizzi un’illusione di staticità tra l’osservatore in movimento e i soggetti statici della ripresa.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche che sia in grado di accentuare l’effetto divulgativo dei cartelloni e pannelli posti a contorno di un campo di ripresa.

Questi e altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un metodo e un sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche come esposto nelle rivendicazioni indipendenti.

Ulteriori caratteristiche del metodo e del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi di un metodo e di un sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

- la figura 1 è una vista schematica di una prima forma di realizzazione del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la presente invenzione nella quale l’osservatore ha libertà di movimento traslatorio;

- la figura 2 è una vista schematica di una seconda forma di realizzazione del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la presente invenzione nella quale l’osservatore ha libertà di movimento rotazionale;

- la figura 3 è una vista schematica di una terza forma di realizzazione del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la presente invenzione nella quale l’osservatore è posizionato sul soggetto della ripresa e si muove con lo stesso;

- la figura 4 è una vista schematica di una quarta forma di realizzazione del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure, viene mostrato un sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche, complessivamente indicato con 10.

Il sistema 10 comprende almeno un osservatore 11 mobile, quale a esempio una telecamera con libertà di movimento traslatorio, rotatorio o entrambe, e un pannello 12, piano o curvo, sul quale è riportata almeno un’immagine 13.

Secondo la presente invenzione, il sistema 10 comprende mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 all’interno della superficie del pannello 12 compresa nell’area visiva dell’osservatore 11 in maniera sincronizzata rispetto al movimento dell’osservatore mobile 11.

A tal fine sono previsti mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare dell’osservatore 11 collegati ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

Il collegamento tra i mezzi di rilevamento 14 e i mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 è preferibilmente del tipo mono o bidirezionale.

Tale collegamento può essere realizzato in maniera cablata, a esempio in caso l’osservatore 11 sia mobile unicamente in maniera girevole rispetto a un supporto fisso (non illustrato), che mantiene dunque una posizione sostanzialmente fissa rispetto al pannello 12, oppure, preferibilmente, via etere (wireless), in particolare per consentire uno spostamento relativo tra il supporto dell’osservatore 11 e il pannello 12.

In particolare, il collegamento via etere può essere realizzato con una qualsiasi opportuna tecnologia quale a esempio la trasmissione in radiofrequenza, a infrarossi e cosi via.

I mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare dell’osservatore 11 comprendono preferibilmente almeno un sensore posto sull’osservatore 11 stesso. Tale almeno un sensore può comprendere alternativamente o in combinazione un potenziometro lineare e/o angolare, una piattaforma inerziale, un accelerometro, un sensore ottico, un encoder e così via.

In maniera alternativa, i mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare dell’osservatore 11 comprendono un ricevitore di localizzazione installato a bordo dell’osservatore 11 e posto in comunicazione con un relativo sistema di posizionamento globale quale a esempio il sistema GPS (Global Positioning System), A-GPS (Assisted Global Positioning System), D-GPS (Differential Global Positioning System), Glonass o Galileo.

Secondo un’ulteriore alternativa, i mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare dell’osservatore 11 comprendono dei mezzi software di riconoscimento dello spostamento di almeno un riferimento all'interno di una sequenza di immagini ripresa dall’osservatore 11.

In una prima forma di realizzazione illustrata in figura 1, il sistema 10 per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche comprende un osservatore 11 traslabile parallelamente a un’area di ripresa 16, nella quale è libero di muoversi un soggetto di ripresa 17, laddove nell’area di ripresa 16 è previsto almeno un pannello 12 almeno in parte affacciato all’osservatore 11.

Preferibilmente, il pannello 12 si estende per un tratto di fondo dell’area di ripresa 16.

Tale forma di realizzazione trova particolare applicazione al bordo di un campo sportivo o di un tratto rettilineo di una pista, laddove l’osservatore 11 è a esempio installato su una rotaia parallela al bordo del campo o al rettilineo.

In particolare, l’osservatore 11 è mobile tra una prima posizione 11’ definente l’inizio della relativa area di ripresa 16 rispetto alla direzione di movimentazione del soggetto di ripresa 17, a una seconda posizione 11’’ definente il termine della relativa area di ripresa 16.

La movimentazione dell’osservatore 11 può avere luogo manualmente oppure automaticamente in caso di impiego della tecnologia a inseguimento di traiettoria ove, una volta identificato un soggetto di ripresa 17 in transito nell’area di ripresa 16 del particolare osservatore 11, tale osservatore 11 viene pilotato in modo da mantenere il soggetto di ripresa 17 all’interno dell’inquadratura per la durata del passaggio nella propria area di ripresa 16.

Secondo la presente invenzione, a bordo dell’osservatore 11 sono previsti mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità lineare dell’osservatore 11, quali a esempio un potenziometro lineare o un encoder, che trasmettono i dati di spostamento rilevati ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

I mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 sono tali da determinare uno spostamento sincronizzato dell’immagine 13 mostrata dal pannello 12 all’interno della propria superficie sulla base dei dati di spostamento ricevuti.

Così a esempio, in un pannello 12 a nastro, i mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 determinano la velocità di scorrimento del nastro, sincronizzandolo alla velocità di spostamento lineare dell’osservatore 11 in maniera tale per cui l’osservatore e l’immagine 13 riportata sul nastro presentino una differenza di velocità lineare sostanzialmente nulla.

In tal modo, si crea un effetto di quasi staticità tra l’immagine 13 e l’osservatore 11 in movimento che annulla l’effetto mosso relativo allo sfondo della ripresa dinamica, mantenendo l’immagine 13 ben nitida e le eventuali scritte in essa riportate leggibili per l’osservatore 11.

Diversamente, in caso di pannello 12 elettronico, i mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 determinano un’animazione dell’immagine 13 facendola scorrere lungo lo schermo del pannello 12 in maniera sincronizzata rispetto alla velocità di spostamento lineare dell’osservatore 11. Si ottiene anche in questo caso una differenza di velocità lineare sostanzialmente nulla tra l’osservatore e l’immagine 13.

In una seconda forma di realizzazione illustrata in figura 2, il sistema 10 per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche comprende un osservatore 11 girevole tra una prima posizione 11’ definente l’inizio della relativa area di ripresa 16 rispetto alla direzione di movimentazione del soggetto di ripresa 17, a una seconda posizione 11’’ definente il termine della relativa area di ripresa 16.

Tale forma di realizzazione trova particolare applicazione negli autodromi, preferibilmente in corrispondenza di un rettilineo o di una curva particolarmente impegnativa, laddove l’osservatore 11 è a esempio installato in una posizione fissa su un piedistallo girevole.

Nell’area di ripresa 16 è previsto almeno un pannello 12 almeno in parte affacciato all’osservatore 11.

Anche in questo caso, la movimentazione dell’osservatore 11 può avere luogo manualmente oppure automaticamente.

Secondo la presente invenzione, all’osservatore 11 sono associati mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità angolare dell’osservatore 11, quali a esempio un potenziometro angolare o un encoder, che trasmettono i dati di spostamento rilevati ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

I mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 sono tali da determinare uno spostamento sincronizzato dell’immagine 13 all’interno della superficie del pannello 12 sulla base dei dati di spostamento ricevuti, nonché sulla base di dati noti quale la distanza del pannello 12 dall’osservatore 11. Tali dati consentono infatti di ricavare le componenti di velocità sulla base delle quali spostare l’immagine 13 all’interno della superficie del pannello 12 in funzione della velocità angolare dell’osservatore 11 al fine di ottenere una differenza di velocità pressoché nulla e pertanto un’illusione di staticità tra l’osservatore 11 in movimento e i soggetti statici della ripresa.

In una terza forma di realizzazione illustrata in figura 3, il sistema 10 per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche comprende un osservatore 11 posto a bordo di un soggetto di ripresa 17 per la realizzazione di una ripresa cosiddetta on board.

Tale forma di realizzazione trova particolare applicazione negli autodromi installando l’osservatore 11 su un veicolo in movimento 17.

Secondo la presente invenzione, all’osservatore 11 sono associati mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità angolare e lineare dell’osservatore 11, quali a esempio una piattaforma inerziale o un ricevitore di localizzazione, che trasmettono i dati di spostamento rilevati ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

I mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 sono tali da convertire i dati di spostamento ricevuti in una velocità di movimento dell’immagine 13 all’interno della superficie del pannello 12 in modo tale da annullare la velocità relativa tra l’osservatore 11 e l’immagine 13.

In caso di testa coda del veicolo 17 sul quale è installato l’osservatore 11, il movimento, che su un rettilineo è generalmente lineare, diventa angolare fino al termine della manovra, per tornare successivamente lineare. In questo caso i mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 determinano la velocità di spostamento della stessa 13 all’interno della superficie del pannello 12 in base alle componenti istantanee lineare e angolare della velocità rilevata. In una quarta forma di realizzazione illustrata in figura 4, il sistema 10 per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche comprende un osservatore 11 mobile, per traslazione o rotazione, rispetto a un’area di ripresa 16 nella quale è libero di muoversi un soggetto di ripresa 17, laddove nell’area di ripresa 16 è previsto almeno un pannello 12 almeno in parte affacciato all’osservatore 11.

Secondo la presente invenzione, all’osservatore 11 sono associati mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità angolare e/o lineare dell’osservatore 11, che trasmettono i dati di spostamento rilevati ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

I mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13 sono tali da definire, sulla base dei dati di spostamento ricevuti, un’animazione 18 dell’immagine 13 sincronizzata con lo spostamento dell’osservatore 11. Nell’ambito di un’elaborazione delle immagini derivanti dalla ripresa dinamica, l’animazione 18 dell’immagine 13 viene sovraimposta, in maniera geometricamente referenziata, all’immagine ripresa 19 del pannello 12. L’elaborazione delle immagini prevede il riconoscimento dell’area referenziata del pannello 12 all’interno delle immagini riprese e l’inserimento in sovraimpressione dell’immagine 13 animata in modo tale da annullare la velocità relativa tra l’osservatore 11 e l’immagine 13 realizzando così un’illusione di staticità tra l’osservatore 11 in movimento e l’immagine 13. Tale elaborazione delle immagini può a esempio essere realizzata secondo la tecnologia chroma key, laddove il pannello 12 è di tipo monocromatico. Il funzionamento del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche è il seguente.

Inizialmente ha luogo una fase di rilevamento dello spostamento dell’osservatore 11 in termini di velocità e posizione mediante i mezzi 14 di rilevamento della posizione e della velocità angolare e/o lineare dell’osservatore 11.

I dati rilevati sono trasmessi attraverso il collegamento 14 mono o bidirezionale ai mezzi 15 di movimentazione dell’immagine 13.

Sulla base di tali dati viene determinata una velocità istantanea di movimentazione di un’immagine 13 all’interno della superficie del pannello 12 affacciata all’osservatore tale da annullare la differenza di velocità tra l’osservatore in movimento 11 e l’immagine 13.

Alternativamente, la velocità di movimentazione dell’immagine 13 può essere ricavata dall’analisi della sequenza di immagini ripresa dall’osservatore 11, utilizzando dei riferimenti che sono riconosciuti e misurati all'interno dello streaming video.

L’immagine 13 viene dunque movimentata in base al profilo di velocità determinato.

A tal fine, ha luogo un pilotaggio del pannello 12 in modo tale da realizzare la movimentazione dell’immagine 13 all’interno dello stesso. Tale movimentazione può avere luogo attraverso la movimentazione del nastro in caso di pannello a nastro oppure attraverso la riproduzione di un’animazione dell’immagine 13 in caso di pannello elettronico.

Diversamente, la movimentazione dell’immagine 13 ha luogo attraverso un’elaborazione delle immagini riprese che sovraimprime l’animazione dell’immagine 13 realizzata sulla base del profilo di velocità determinato all’immagine del pannello 12 effettivamente ripreso.

Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del metodo e del sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi.

Il metodo e il sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche sono infatti in grado di creare un effetto di quasi staticità tra l’osservatore in movimento e l’immagine contenuta nel pannello, attraverso la movimentazione sincronizzata di tale immagine all'interno dell'area del pannello visibile per l'osservatore.

Si annulla in tal modo l’effetto mosso caratteristico dello sfondo in riprese dinamiche mantenendo l’immagine ben nitida e le eventuali scritte in essa riportate leggibili per l’osservatore.

È chiaro, infine, che il metodo e il sistema così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi che consistono nel: - rilevare lo spostamento di un osservatore (11) in termini di velocità e/o posizione; - trasmettere i dati di spostamento rilevati a mezzi (15) di movimentazione di un’immagine (13) all’interno di una superficie di un pannello (12) visibile a detto osservatore (11); - determinare una velocità istantanea di movimentazione di detta immagine (13) all’interno di detta superficie di detto pannello (12) tale da annullare la differenza di velocità tra detto osservatore (11) e detta immagine (13); e - movimentare detta immagine (13) sulla base di detta velocità di movimentazione determinata.
2. 2) Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta fase di movimentazione di detta immagine (13) comprende il pilotare detto pannello (12) in modo tale da realizzare la movimentazione di detta immagine (13) sulla base di detta velocità di movimentazione determinata.
3. 3) Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta fase di pilotaggio di detto pannello (12) comprende la fase di movimentazione di un nastro in scorrimento lungo detto pannello (12).
4. 4) Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta fase di pilotaggio di detto pannello (12) comprende la fase di riproduzione di un’animazione di detta immagine (13) sulla superficie di detto pannello (12).
5. 5) Metodo per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta fase di movimentazione di detta immagine (13) comprende i passi che consistono nel - riprendere una sequenza di immagini inquadranti detto pannello (12); - riconoscere un’area di detto pannello (12) all’interno di dette immagini riprese; - elaborare detta sequenza di immagini sovraimprimendo a detta area di detto pannello (12) un’animazione (18) di detta immagine (13) realizzata sulla base di detta velocità di movimentazione determinata.
6. 6) Sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche comprendente almeno un osservatore (11) mobile e un pannello (12) posto in un’area di ripresa (16) di detto osservatore (11), sulla superficie di detto pannello (12) essendo riportata almeno un’immagine (13) caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (14) di rilevamento della posizione e/o della velocità lineare e/o angolare di detto osservatore (11), detti mezzi (14) di rilevamento essendo collegati a mezzi (15) di movimentazione di detta immagine (13) all’interno della superficie di detto pannello (12) in maniera tale da creare una velocità relativa sostanzialmente nulla tra detto osservatore (11) e detta immagine (13).
7. 7) Sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detto osservatore (11) è mobile tra una prima posizione (11’) definente l’inizio di detta area di ripresa (16) rispetto alla direzione di movimentazione di un soggetto di ripresa (17), a una seconda posizione (11’’) definente il termine di detta area di ripresa (16).
8. 8) Sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 o 7 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (14) di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare di detto osservatore (11) comprendono almeno un mezzo scelto tra il gruppo costituito da - un potenziometro lineare; - un potenziometro angolare; - una piattaforma inerziale; - un accelerometro; - un sensore ottico; - un encoder; - un ricevitore di localizzazione; - mezzi software di riconoscimento dello spostamento di almeno un riferimento all'interno di una sequenza di immagini ripresa da detto osservatore (11).
9. 9) Sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (14) di rilevamento della posizione e della velocità lineare e/o angolare di detto osservatore (11) e detti mezzi (15) di movimentazione di detta immagine (13) sono collegati mediante un collegamento via etere.
10. 10) Sistema per la visualizzazione sostanzialmente statica di immagini in riprese dinamiche secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8 caratterizzato dal fatto che detti mezzi (15) di movimentazione dell’immagine (13) sono tali da definire un’animazione (18) di detta immagine (13) e sovraimporre detta animazione (18) a un’immagine (19) di detto pannello (12) ripresa da detto osservatore (11). .