[發明專利]重復光學檢測不同對象距離處的對象的光電傳感器和方法

有效

• 申請號: 201910589200.8
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110674649B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 羅曼·穆勒;弗洛里安·施耐德
• 申請（專利權）人: 西克股份公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;楊明釗

本申請涉及重復光學檢測不同對象距離處的對象的光電傳感器和方法。提出了用于重復檢測不同對象距離處的對象(28)的光電傳感器(10)，該光電傳感器具有：光接收器(18)，其用于從接收光(14)生成接收信號；評估單元(20)，其用于從接收信號生成對象信息；以及距離傳感器(24)，其用于確定距相應的對象(28)的對象距離。在這種情況下，評估單元(20)被設計成用于從接收信號中獲取有關對象(28)的測量值，將該測量值與針對對象(28)測量的對象距離相關聯，并且在檢測多個對象(28)之后形成測量值在對象距離上的第一分布(38)。

技術領域

本發明涉及用于重復光學檢測不同對象距離處的對象的光電傳感器和方法。

背景技術

在工業應用中，相機以各種方式使用，以便自動檢測對象屬性，例如用于檢查或測量對象。在這種情況下，捕獲對象的圖像并且根據目的通過圖像處理方法進行評估。相機的另一種應用是讀取代碼。借助于圖像傳感器捕獲其上有代碼的對象，在圖像中識別代碼區域并隨后將其解碼。除了一維條碼之外，基于相機的讀碼器還容易地適應于其它代碼類型，這些其他代碼類型與矩陣碼一樣也被構造成二維的并提供更多信息。打印地址(OCR，光學字符識別)或手寫體的自動文本檢測原則上是讀取代碼。讀碼器的典型應用領域是超市收銀臺、自動包裹識別、郵遞件分揀、機場的行李托運和其它物流應用。在此，除了基于相機的讀碼器之外，早已知的條形碼掃描器此外也廣泛使用。

常見的檢測情況是將相機安裝在傳送帶上方。在對象流在傳送帶上相對移動期間，相機捕獲圖像并根據所獲得的對象屬性啟動進一步的處理步驟。這些處理步驟例如是在作用于被輸送的對象的機器上進行的與具體對象相適配的進一步處理，或者是通過在質量控制的范疇下使特定對象離開對象流或將對象流分類成多個子對象流來改變對象流。具體地，在讀碼器的情況下，根據所設置的代碼來識別對象以用于正確的分類或類似的處理步驟。

相機被安裝在合適的位置并且被對準，以便投入使用，為此該相機通常還提供如投影目標圖案等的輔助。通常假設的是：相機被最佳安裝并且相機的狀態在一定時間段內相對于周圍環境不會改變。但這種假設并非總是正確的。而且傳統的相機和條形碼掃描器在實踐中沒有自身智能以便充分利用由此產生的優化潛力。

存在具有自身的距離傳感器的傳統相機，該距離傳感器使用光飛行時間方法(Lichtlaufzeitverfahren)確定距對象的距離，以重新調整焦點設置。該距離測量還用于在對象位于特定距離時觸發捕獲。但是這只是對當前測量的距離的直接響應。

EP?0?789?315?B1公開了一種讀碼器，該讀碼器具有用于其解碼行為的調節裝置，以便在性能和可靠性之間找到最佳平衡并得以保持。這涉及解碼器的參數而不是實際的光學檢測，該光學檢測的更改被認為是外部影響并且該光學檢測試圖補償該調節裝置。而且也不測量對象距離或獲取其他附加的光學信息，以改進調節裝置。

在EP?1?014?292?B1中，提出了一種用于驅動光學讀碼系統的方法，其中讀取過程的參數以及因此合適的工作點被自動地重新調整。但為此僅分析捕獲的圖像本身，在該分析中不涉及附加的信息，諸如距離確定。

發明內容

因此，本發明的任務是使對象信息的光學檢測，特別是代碼的讀取更好地適用于應用情況。

該任務通過用于重復光學檢測不同對象距離處的對象的光電傳感器和方法來解決。光接收器檢測來自對象的接收光，并且由此產生接收信號。在圖像傳感器作為光接收器的情況下，該接收信號優選為圖像數據。評估單元從接收信號中獲取至少一個對象信息。此外，還測量相應的對象距離。為此優選地，采用自身的距離傳感器，該距離傳感器特別地基于光飛行時間(TOF，Time?of?Flight)方法，并且并行地或在后臺工作以用于實際測量對象信息。可以考慮光接收器或其接收信號參與或執行該距離測量。但是即使如此，測量對象距離也是附加的評估和/或測量，并且對象距離也是除了對象信息之外的其它信息。