[發(fā)明專利]運(yùn)動(dòng)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的檢測(cè)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110383376.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN113518177B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅曼·穆勒;托拜厄斯·彭堤加
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西克股份公司
• 主分類號(hào): H04N23/67
• 分類號(hào): H04N23/67
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 齊加文;楊明釗

本申請(qǐng)涉及運(yùn)動(dòng)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的檢測(cè)。給出了用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)通過檢測(cè)區(qū)域(14)的對(duì)象(48)的相機(jī)(10)，該相機(jī)具有：圖像傳感器(18)，其用于記錄圖像數(shù)據(jù)；接收光學(xué)器件(16)，其具有用于設(shè)定焦點(diǎn)位置的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)單元(17)；距離傳感器(24)，其用于測(cè)量與對(duì)象(48)的距離值；以及控制和評(píng)估單元(38)，其與距離傳感器(24)和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)單元(17)連接，以便根據(jù)距離值來設(shè)定焦點(diǎn)位置并觸發(fā)在焦點(diǎn)位置記錄圖像數(shù)據(jù)，在該焦點(diǎn)位置存在與根據(jù)測(cè)量到的距離值的理想焦點(diǎn)位置的焦點(diǎn)偏差，其中該焦點(diǎn)偏差對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的所要求的圖像清晰度而言保持得足夠小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)通過檢測(cè)區(qū)域的對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的相機(jī)和方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)應(yīng)用中，相機(jī)以多種方式用于自動(dòng)地檢測(cè)對(duì)象屬性，例如用于檢查或測(cè)量對(duì)象。在這方面，記錄對(duì)象的圖像并且根據(jù)任務(wù)通過圖像處理方法來評(píng)估圖像。相機(jī)的另一個(gè)應(yīng)用是讀取代碼。借助于圖像傳感器來記錄具有位于其上的代碼的對(duì)象、在圖像中識(shí)別代碼區(qū)域并隨后對(duì)其進(jìn)行解碼。基于相機(jī)的讀碼器也可以容易地處理與一維條形碼不同的代碼類型，該代碼類型如同矩陣碼一樣也被構(gòu)造成二維的并且提供更多信息。原理上，打印地址或手寫字體的自動(dòng)文本檢測(cè)(OCR，Optical?Character?Recognition，光學(xué)字符識(shí)別)也是代碼讀取。讀碼器的典型應(yīng)用領(lǐng)域是超市收銀臺(tái)、自動(dòng)包裹識(shí)別、郵寄件分類、機(jī)場(chǎng)行李處理和其他物流應(yīng)用。

常見的檢測(cè)情況是將相機(jī)裝配在傳送帶上方。相機(jī)在傳送帶上的對(duì)象流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間記錄圖像，并根據(jù)所獲得的對(duì)象屬性開始接下來的處理步驟。這樣的處理步驟例如為：在作用于被傳送的對(duì)象的機(jī)器上適應(yīng)具體對(duì)象的進(jìn)一步處理；或者通過在質(zhì)量控制范圍內(nèi)將某些對(duì)象從對(duì)象流中排出(ausschleussen)來改變對(duì)象流；或者將對(duì)象流分類為多個(gè)子對(duì)象流。如果相機(jī)是基于相機(jī)的讀碼器，則基于附著的代碼來識(shí)別對(duì)象以進(jìn)行正確的分類或類似的處理步驟。

通常，相機(jī)是復(fù)雜的傳感器系統(tǒng)的一部分。例如，在傳送帶上的讀取通道中，通常將大量的基于相機(jī)的讀碼器一方面彼此并排地裝配以覆蓋更大的傳送帶寬度，另一方面從不同的視角裝配以從多個(gè)側(cè)面記錄對(duì)象。此外，通常預(yù)先用單獨(dú)的激光掃描儀測(cè)量被傳送的對(duì)象的幾何形狀，以便由此確定焦點(diǎn)信息、觸發(fā)時(shí)間點(diǎn)具有對(duì)象的圖像區(qū)域及諸如此類。

在激光掃描儀預(yù)先沒有關(guān)于對(duì)象距離的信息的情況下，基于對(duì)比度可以確定是否在清晰設(shè)定的焦點(diǎn)位置記錄到圖像。為了以這種方式設(shè)定焦點(diǎn)，必須記錄多個(gè)圖像，而這尤其在相對(duì)運(yùn)動(dòng)下進(jìn)行記錄是不可能的，因?yàn)楫?dāng)找到正確的焦點(diǎn)位置時(shí)，對(duì)象可能已經(jīng)不再處于合適的記錄位置。

另一可能性在于，用相機(jī)本身來測(cè)量與對(duì)象的距離。然而，這意味著要很晚才知道待設(shè)定的焦點(diǎn)位置，并且根據(jù)調(diào)節(jié)路徑，在對(duì)象處于其記錄位置之前沒有足夠的時(shí)間來適配焦點(diǎn)位置。這些時(shí)間的邊界條件利用上游的距離測(cè)量(例如，通過激光掃描儀)得到緩解。然而，這意味著采購(gòu)、裝配和設(shè)置該激光掃描儀的額外耗費(fèi)。此外，雖然這為各個(gè)對(duì)象創(chuàng)造了足夠的時(shí)間來進(jìn)行焦點(diǎn)轉(zhuǎn)換，但不適用于兩個(gè)不同高度的對(duì)象彼此緊密跟隨的情況。

在DE?10?2018?105?301?A1中，基于光飛行時(shí)間法(TOF，Time?of?Flight)的距離傳感器被集成到相機(jī)中。在這方面，測(cè)量高度輪廓并基于該高度輪廓實(shí)現(xiàn)各種功能。這些功能之一是設(shè)定接收光學(xué)器件的焦點(diǎn)位置。然而，用于焦點(diǎn)調(diào)節(jié)的時(shí)間過于短的問題并未被討論。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)在合適設(shè)定的焦點(diǎn)位置的改進(jìn)的圖像記錄。