[發明專利]運動對象的圖像數據的檢測

有效

• 申請號: 202110383376.5
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113518177B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 羅曼·穆勒;托拜厄斯·彭堤加
• 申請（專利權）人: 西克股份公司
• 主分類號: H04N23/67
• 分類號: H04N23/67
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 齊加文;楊明釗

本申請涉及運動對象的圖像數據的檢測。給出了用于檢測運動通過檢測區域(14)的對象(48)的相機(10)，該相機具有：圖像傳感器(18)，其用于記錄圖像數據；接收光學器件(16)，其具有用于設定焦點位置的焦點調節單元(17)；距離傳感器(24)，其用于測量與對象(48)的距離值；以及控制和評估單元(38)，其與距離傳感器(24)和焦點調節單元(17)連接，以便根據距離值來設定焦點位置并觸發在焦點位置記錄圖像數據，在該焦點位置存在與根據測量到的距離值的理想焦點位置的焦點偏差，其中該焦點偏差對于圖像數據的所要求的圖像清晰度而言保持得足夠小。

技術領域

本發明涉及用于檢測運動通過檢測區域的對象的圖像數據的相機和方法。

背景技術

在工業應用中，相機以多種方式用于自動地檢測對象屬性，例如用于檢查或測量對象。在這方面，記錄對象的圖像并且根據任務通過圖像處理方法來評估圖像。相機的另一個應用是讀取代碼。借助于圖像傳感器來記錄具有位于其上的代碼的對象、在圖像中識別代碼區域并隨后對其進行解碼。基于相機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文本檢測(OCR，Optical?Character?Recognition，光學字符識別)也是代碼讀取。讀碼器的典型應用領域是超市收銀臺、自動包裹識別、郵寄件分類、機場行李處理和其他物流應用。

常見的檢測情況是將相機裝配在傳送帶上方。相機在傳送帶上的對象流的相對運動期間記錄圖像，并根據所獲得的對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象的機器上適應具體對象的進一步處理；或者通過在質量控制范圍內將某些對象從對象流中排出(ausschleussen)來改變對象流；或者將對象流分類為多個子對象流。如果相機是基于相機的讀碼器，則基于附著的代碼來識別對象以進行正確的分類或類似的處理步驟。

通常，相機是復雜的傳感器系統的一部分。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側面記錄對象。此外，通常預先用單獨的激光掃描儀測量被傳送的對象的幾何形狀，以便由此確定焦點信息、觸發時間點具有對象的圖像區域及諸如此類。

在激光掃描儀預先沒有關于對象距離的信息的情況下，基于對比度可以確定是否在清晰設定的焦點位置記錄到圖像。為了以這種方式設定焦點，必須記錄多個圖像，而這尤其在相對運動下進行記錄是不可能的，因為當找到正確的焦點位置時，對象可能已經不再處于合適的記錄位置。

另一可能性在于，用相機本身來測量與對象的距離。然而，這意味著要很晚才知道待設定的焦點位置，并且根據調節路徑，在對象處于其記錄位置之前沒有足夠的時間來適配焦點位置。這些時間的邊界條件利用上游的距離測量(例如，通過激光掃描儀)得到緩解。然而，這意味著采購、裝配和設置該激光掃描儀的額外耗費。此外，雖然這為各個對象創造了足夠的時間來進行焦點轉換，但不適用于兩個不同高度的對象彼此緊密跟隨的情況。

在DE?10?2018?105?301?A1中，基于光飛行時間法(TOF，Time?of?Flight)的距離傳感器被集成到相機中。在這方面，測量高度輪廓并基于該高度輪廓實現各種功能。這些功能之一是設定接收光學器件的焦點位置。然而，用于焦點調節的時間過于短的問題并未被討論。

發明內容

因此，本發明的任務在于實現在合適設定的焦點位置的改進的圖像記錄。