Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wackelfreie Videos aus der Luft

13.07.2015

Die TU Wien und die Firma Dynamic Perspective entwickeln ein elektronisch gesteuertes Kamera-Aufhängungssystem, das gestochen scharfe Videos in Extremsituationen ermöglicht.

Ein verwacklungsfreies Video aus einer Hochschaubahn – das wäre bisher kaum denkbar gewesen. Für das Kamera-Aufhängungssystem, das von der TU Wien und der Firma Dynamic Perspective nun entwickelt wurde, ist das allerdings kein Problem.


Die entwickelte Kamerastabilisierung liefert gestochen scharfe HD-Aufnahmen für Film und Fernsehen selbst bei dynamischem Flug.

Dynamic Perspective


Ausgefeiltes mechatronisches Design und High-Tech-Regelung des Kamera-Gimbals ermöglichen höchste Präzision in der Kameraführung selbst auf kleinen und leichten Fluggeräten.

Dynamic Perspective

Ein Kamera-Gimbal mit fünf Rotationsachsen und ausgetüftelter Regelungstechnik gleicht Wackelbewegungen so präzise aus, dass sogar von ferngesteuerten Fluggeräten aus in bester Qualität gefilmt werden kann. Für Live-Sportübertragungen eröffnen sich damit ganz neue Perspektiven.

Schlau statt schwer

„Die einfachste Möglichkeit, Verwackelungen zu bekämpfen, ist ein möglichst schweres Kamerasystem zu bauen“, erklärt Alexander Schirrer vom Institut für Mechanik und Mechatronik der TU Wien. Eine schwere Kamera ist so träge, dass sie von kleineren Erschütterungen nicht beeinflusst wird.

Doch wenn die Kamera auf ein Fluggerät gepackt werden soll, dann muss man mit möglichst wenig Gewicht auskommen. Das neuentwickelte System wiegt samt Kamera knapp zwanzig Kilo – eine Last, die für ein kleines Fluggerät gut transportabel ist. Andere Kamerasysteme kommen auf bis zu hundert Kilo.

Zwei Jahre lang haben die TU Wien und Dynamic Perspective an einer neuartigen Hochleistungs-Regelung für eine aktive Kamerastabilisierung gearbeitet. Eine spezielle kardanische Aufhängung wurde entwickelt, ein sogenanntes Gimbal. Eigentlich würden drei Rotationsachsen ausreichen, um eine Kamera beliebig im Raum zu drehen. Zwei weitere Achsen wurden zusätzlich noch hinzugefügt, um in kurzer Zeit besonders feine Präzisionskorrekturen vornehmen zu können.

Tausende Messungen pro Sekunde

Entscheidend ist aber nicht bloß die mechanische Aufhängung, sondern in erster Linie die Regelungstechnik: Mehrere tausend Mal in der Sekunde wird von Sensoren die Position der Kamera gemessen, innerhalb von wenigen hundert Mikrosekunden müssen die einprogrammierten regelungstechnischen Algorithmen die richtigen Korrekturbewegungen berechnen, die dann von elektromechanischen Aktoren umgesetzt werden.

„Dafür waren zunächst umfangreiche Computersimulationen nötig, dann konnten wir unsere Regelungstechnik mit Gyrokoptern in der Praxis testen“, sagt Alexander Schirrer. Die lange Forschungsarbeit hat sich bezahlt gemacht: „Sogar im dynamischen Flug, bei Vollzoom und mit voller HD-Auflösung liefert unser Setup gestochen scharfe Bilder. Wir erschließen damit einen Qualitätsbereich, den in diesem Anwendungssegment bisher noch niemand erreicht hat.“

„Mit bis zu 70% Gewichtsersparnis im Vergleich zu existierenden Systemen ist unser Gimbal der erste, der auf Ultra-Leicht Fluggeräten und Drohnen eingesetzt werden kann - zusätzlich zu den herkömmlichen Einsatzbereichen wie Helikoptern, Kränen, Autos und Booten“, sagt Peter Morawitz von Dynamic Perspective. „Dabei können wir höchste Bildstabilität gewährleisten. Möglich ist das durch unsere Regelungssysteme.“

Eine neue Qualitätsstufe bei Sportaufnahmen

Auch wenn das fliegende Kamerasystem vielleicht zunächst an Actionfilme denken lässt – in erster Linie ist es für Sportaufnahmen gedacht. Im Gegensatz zum Kinofilm sind bei Sportaufnahmen weder 3D-Animationen noch langwierige Nachbearbeitungsschritte am Computer möglich.

„Das Filmmaterial muss bereits in perfekter Qualität aus der Kamera kommen und live gesendet werden können – und genau diese Möglichkeit wird durch unser System nun geschaffen“, sagt Schirrer. Auch für präzise wissenschaftliche Messungen könnte man das neue Kamerasystem verwenden – etwa in der Geoinformation.

Weitere Informationen:

http://www.tuwien.ac.at/aktuelles/news_detail/article/9570/

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht
18.01.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie