DE10063293A1 - Multi-channel inspection of moving surfaces involves synchronizing two radiation sources with image generation frequency of image acquisition device to alternately illuminate surface - Google Patents

Multi-channel inspection of moving surfaces involves synchronizing two radiation sources with image generation frequency of image acquisition device to alternately illuminate surface

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DE10063293A1 DE2000163293 DE10063293A DE10063293A1 DE 10063293 A1 DE10063293 A1 DE 10063293A1 DE 2000163293 DE2000163293 DE 2000163293 DE 10063293 A DE10063293 A DE 10063293A DE 10063293 A1 DE10063293 A1 DE 10063293A1
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Abstract

The method involves exposing the surface to radiation with a first characteristic from a source in a first alignment to the surface and acquiring an image, exposing the surface to radiation with a second characteristic from a second source with a second alignment and acquiring a second image acquired and determining information based on both images. The sources are synchronized with image acquisition device and alternately illuminate the surface. The method involves using an image acquisition device (106) and at least two radiation sources (102,104). The surface (118) is exposed to radiation with a first characteristic from one source in a first alignment to the surface and an image acquired, the surface is exposed to radiation with a second characteristic from a second source with a second alignment and a second image acquired and surface information is determined based on both images. The sources are synchronized with the image generation frequency of the image acquisition device and alternately illuminate the surface. An Independent claim is also included for an arrangement for multi-channel inspection of moving surfaces.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur automatischen Inspektion sich bewegender Oberflächen; insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung mehrkanaliger Information von Oberflächen mit Hilfe von nur einer Kamera, die Bilder mit einer von der Vorschubgeschwindigkeit der inspizierten Oberfläche gesteuerten Bildfrequenz erzeugt, und zumindest zwei Strahlungsquellen, die die Oberfläche abwechselnd be­ leuchten.The present invention relates to a method and an automatic inspection device itself moving surfaces; in particular on a procedure and a device for acquiring multi-channel information of surfaces with the help of just one camera taking pictures with one of the feed speed of the inspected Surface controlled frame rate is generated, and at least two radiation sources that alternate the surface to shine.

Die automatische Inspektion von Oberflächen ist im allge­ meinen eine "multisensorielle Aufgabe". Unter einer "multi­ sensoriellen" Anordnung versteht man zunächst eine Einrich­ tung, an der Sensoren unterschiedlicher Qualität beteiligt sind, z. B. bei der Fliesenprüfung eine Klanganalyse und ei­ ne Bildanalyse. Multisensoriell sind aber auch Meßanordnun­ gen mit mehreren Kameras, z. B. einer Kamera für Hellfeldbe­ leuchtung und einer zweiten für Dunkelfeldbeleuchtung.The automatic inspection of surfaces is generally mean a "multisensory task". Under a "multi sensory "arrangement is first understood to be a setup device in which sensors of different quality are involved are, e.g. B. in the tile test a sound analysis and egg ne image analysis. However, measuring arrangements are also multisensory conditions with multiple cameras, e.g. B. a camera for Hellfeldbe lighting and a second for dark field lighting.

Bei der automatischen Inspektion von Oberflächen möchte man z. B. Information über Farbe, Glanz und dreidimensionale Ei­ genschaften (Erhöhungen oder Vertiefungen) der Oberfläche ermitteln. Das ist mit einer einzigen Lichtquelle und einer einzelnen Kamera nicht möglich. Auch der Mensch muß bei sorgfältiger Inspektion einer Oberfläche aus verschiedenen Richtungen auf den Prüfling schauen, um alle Arten von Fehlstellen erkennen zu können. Dazu bewegt man normaler­ weise den Prüfling während der Betrachtung.With automatic inspection of surfaces one would like z. B. Information about color, gloss and three-dimensional egg properties (elevations or depressions) of the surface determine. That is with a single light source and one single camera not possible. Man also has to careful inspection of a surface from different Look at the specimen to see all kinds of directions  To be able to recognize defects. To do this, move more normally instruct the examinee during the observation.

Mit technischen Mitteln löst man bei anspruchsvollen Prüf­ aufgaben (wie der Inspektion von Stahlband oder Fliesen) dieses Problem meist so, daß man mehrere (mindestens zwei) Prüfstationen einrichtet, z. B. eine erste mit Dunkelfeldbe­ leuchtung für die Beurteilung der Farbe des Prüflings und eine zweite zur Beurteilung des Glanzes oder des Höhenpro­ fils. Eine solche Prüfung ist z. B. in der EP 0 898 163 A beschrieben. Bei diesem Verfahren ist es nachteilig, daß die Bilder aus den verschieden Prüfstationen nicht exakt zueinander passen - sie werden mit verschiedenen Kameras an unterschiedlichen Stellen aufgenommen. Eine direkte Zuord­ nung der Information aus den verschiedenen Bildern im klei­ nen (auf Bildpunktebene) ist damit nicht möglich. Das wäre aber z. B. zur Klassifikation von kleinen Fehlstellen sehr vorteilhaft.Technical means are used to solve demanding tests tasks (such as the inspection of steel strips or tiles) this problem usually so that you have several (at least two) Set up test stations, e.g. B. a first with dark field lighting for assessing the color of the test object and a second to assess the gloss or the height pro fils. Such a test is e.g. B. in EP 0 898 163 A. described. This method has the disadvantage that the images from the different test stations are not exact match each other - they are adjusted with different cameras different positions added. A direct assignment the information from the different pictures in small it is not possible (at the pixel level). That would but e.g. B. for the classification of small defects very much advantageous.

Systeme zur automatischen Inspektion von Oberflächen sind bekannt und werden in industriellen Anwendungen verwendet, wie z. B. bei der Inspektion von Stahl- und Holzoberflächen oder von Fliesen. Solche Produkte werden typischerweise bei hohen Geschwindigkeiten in einem kontinuierlichen Prozeß hergestellt und müssen im Durchlauf geprüft werden. Die zu untersuchenden Eigenschaften der Oberfläche beziehen sich normalerweise auf Farbe, Textur, Glanz und die dreidimen­ sionalen Abmessungen. In der Vergangenheit wurde die Mes­ sung der Farbe und die Erfassung der dreidimensionalen In­ formation mittels getrennter Meßgeräte an unterschiedlichen Orten durchgeführt. Aufgrund dieser Vorgehensweise ist die genaue Zuordnung z. B. von Farbinformation und dreidimensio­ naler Information schwierig. Die genaue Zuordnung ist aber zur verbesserten Analyse der untersuchten Produkte vorteil­ haft und wünschenswert.Systems for automatic inspection of surfaces are known and used in industrial applications such as B. in the inspection of steel and wood surfaces or of tiles. Such products are typically used at high speeds in a continuous process manufactured and must be checked continuously. The too investigating properties of the surface relate usually on color, texture, gloss and the three dimensions sional dimensions. In the past, the Mes solution of the color and the acquisition of the three-dimensional in formation by means of separate measuring devices at different Places. Because of this approach, the exact assignment z. B. of color information and three-dimensional naler information difficult. The exact assignment is however  for improved analysis of the examined products sticky and desirable.

Im Stand der Technik werden zur Inspektion bewegter Ober­ flächen bevorzugt Zeilenkameras verwendet. Im Vergleich zu Matrixkameras bieten Zeilenkameras folgende Vorteile:
In the prior art, line cameras are preferably used for the inspection of moving surfaces. Compared to matrix cameras, line scan cameras offer the following advantages:

  • - einfache Einrichtungen für eine homogene Ausleuchtung der Meßlinie,- Simple facilities for homogeneous illumination the measuring line,
  • - unproblematische Bewältigung veränderlicher Vorschub­ geschwindigkeiten, und- Easy handling of variable feed speeds, and
  • - flexible Anpassung der Bildformate an die Geometrie des Prüflings (Stückgut oder Bahnenware).- Flexible adaptation of the image formats to the geometry of the test item (general cargo or sheet goods).

Die derzeit bekannten farbtüchtigen Zeilenkameras haben ty­ pischerweise eine Länge von ca. 2000 Bildpunkten bei Zei­ lenraten von bis zu 10.000 Zeilen pro Sekunde. Mit solchen Kameras lassen sich nach dem Stand der Technik Farbbilder hoher Qualität von bewegten Oberflächen gewinnen. Ebenso Stand der Technik ist die Erfassung des Höhenprofils von Oberflächen mit strukturiertem Licht. Information über Far­ be und Höhenprofil jedoch so zu gewinnen, daß diese paßge­ nau übereinstimmen, ist nicht üblich. Insbesondere nicht für die Inspektion von Oberflächen im Durchlauf.The currently known color-efficient line scan cameras have ty typically a length of approx. 2000 pixels with Zei Len rates of up to 10,000 lines per second. With such Cameras can be color images according to the state of the art high quality of moving surfaces. As well State of the art is the detection of the height profile of Textured light surfaces. Information about Far be and height profile, however, so that these pass exact match is not common. Especially not for the inspection of surfaces in continuous operation.

In der WO 99/58930 A wird ein Gerät beschrieben, welches auf Triangulation mit strukturiertem Licht basiert und auch Farbinformationen über das Objekts bereitstellt. Das Objekt wird aus derselben Richtung abwechselnd sowohl mit struktu­ riertem Licht als auch mit homogenem weißen Licht beleuch­ tet. Um eine dreidimensionale Messung durchzuführen, werden bis zu vier Bilder mit einer Matrix-Kamera aufgenommen. Das Verfahren ist insbesondere zur Vermessung von dreidimensionalen Objekten gedacht, wie z. B. von Menschen oder Tieren. Für die automatische Inspektion von (im wesentlichen ebe­ nen) Oberflächen im Durchlauf ist es wenig geeignet.WO 99/58930 A describes a device which based on triangulation with structured light and also Provides color information about the object. The object will alternate with struktu from the same direction light as well as with homogeneous white light tet. In order to carry out a three-dimensional measurement up to four pictures taken with a matrix camera. The Method is particularly for measuring three-dimensional  Objects, such as B. of humans or animals. For the automatic inspection of (essentially ebe surfaces in the pass it is not very suitable.

M. Gökstorp und K. Gunnarsson beschreiben in ihrem Artikel "CMOS Sensors: Smart Sensors yield fast and robust machine vision" in Laser Focus World, USA PennWell Publishing 36: 101-103, Nr. 2, Februar 2000 eine Anwendung einer 512 × 512 Pixel CMOS Matrixkamera, bei der Farb- und Höheninformatio­ nen gleichzeitig aufgenommen werden. Der Sensor enthält Verarbeitungsschaltungen, mit denen sich Reihen des Sensors getrennt adressieren und verarbeiten lassen. Bestimmte Zei­ len des Matrixsensors dienen der Erfassung von Farbinforma­ tion vom Prüfling. Weitere Zeilen des Matrixsensors werden zum Erfassen eines Laserprofils verwendet, welches zur Hö­ henmessung herangezogen wird. Die Farb- und Höhenmessungen werden von unterschiedlichen Orten des Objekts erhalten. Eine unmittelbare Passung der beiden Arten von Information ist nicht gegeben.M. Gökstorp and K. Gunnarsson describe in their article "CMOS Sensors: Smart Sensors yield fast and robust machine vision" in Laser Focus World, USA PennWell Publishing 36 : 101-103, No. 2, February 2000 an application of a 512 × 512 Pixel CMOS matrix camera, in which color and height information are recorded simultaneously. The sensor contains processing circuits with which rows of the sensor can be addressed and processed separately. Certain lines of the matrix sensor are used to record color information from the test object. Additional lines of the matrix sensor are used to detect a laser profile, which is used for height measurement. The color and height measurements are obtained from different locations on the object. There is no direct match between the two types of information.

DE 196 04 076 A1 beschreibt die Gewinnung von Information über die Farbe einer Oberfläche (Holz), das Höhenprofil und die Dichte des Materials (über den Tracheideneffekt). Hier­ bei wird die Oberfläche durch einen Laserscanner mit tele­ zentrischem Strahlengang beleuchtet. Durch Kombination von Lasern verschiedener Wellenlänge kann man einen mehrfarbi­ gen (z. B. auch weißen) Lichtpunkt erzeugen. Durch Beobach­ tung der beleuchteten Oberflächenelemente über den Strah­ lengang der Beleuchtung (mit mehreren Fotosensoren) gewinnt man ein Farbbild der Oberfläche. Durch Beobachtung der be­ leuchteten Oberflächenelemente über einen zweiten Strahlen­ gang, der gegenüber dem ersten Strahlengang geneigt ist, gewinnt man simultan die Information über das Höhenprofil der Oberfläche (Triangulationsverfahren).DE 196 04 076 A1 describes the extraction of information about the color of a surface (wood), the height profile and the density of the material (via the tracheid effect). here is the surface by a laser scanner with tele centric beam path illuminated. By combining Lasers of different wavelengths can be multicolored generate a (e.g. white) light spot. By observation direction of the illuminated surface elements over the beam lighting path (with several photo sensors) wins to get a color picture of the surface. By observing the be shone surface elements over a second beam path that is inclined to the first beam path,  information about the height profile is obtained simultaneously the surface (triangulation method).

Nachteilig ist hierbei, daß der Meßaufbau eine Reihe von optischen und mechanischen Sonderkomponenten enthält (Poly­ gonspiegel, Parabolspiegel, Verlaufsfilter, . . .). Dement­ sprechend läßt sich die Meßapparatur schlecht auf verschie­ dene Anwendungen anpassen (z. B. auf unterschiedliche In­ spektionsbreite oder unterschiedliche Winkelverhältnisse für die Triangulation). Außerdem läßt sich die Meßapparatur kaum um weiter "Informationskanäle" erweitern, insbesondere nicht um einen Durchlichtkanal.The disadvantage here is that the measurement setup a number of contains special optical and mechanical components (poly gon mirror, parabolic mirror, gradient filter,. , .). Dement speaking, the measuring apparatus is difficult to move adapt applications (e.g. to different In inspection width or different angular relationships for triangulation). In addition, the measuring apparatus hardly any further "information channels", in particular not a transmitted light channel.

Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur automatischen multisensoriellen Inspektion von Oberflächen zu schaffen, wobei die aus den verschiedenen Sensorkanälen gewonnene Information (z. B. über Farbe und Höhenprofil der Oberfläche) paßgenau aufeinander bezogen ist.Starting from the prior art described above is the object of the present invention improved method and an improved device for automatic multi-sensor inspection of surfaces to create, being from the different sensor channels Information obtained (e.g. about color and height profile of the Surface) is precisely related to each other.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung nach Anspruch 12, und durch ein Ver­ fahren nach Anspruch 24 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1, by a device according to claim 12, and by a ver drive solved according to claim 24.

Die vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren zur auto­ matischen Inspektion sich bewegender Oberflächen (118) un­ ter Verwendung einer Bilderfassungseinrichtung (106), die Bilder mit einer durch den Vorschub des Prüflings bestimm­ ten oder einer gegebenen Bilderzeugungsfrequenz erzeugt, und zumindest zwei Strahlungsquellen (102, 104), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
The present invention provides a method for the automatic inspection of moving surfaces ( 118 ) using an image capture device ( 106 ) that generates images with a predetermined or a given image generation frequency determined by the feed of the test object, and at least two radiation sources ( 102 , 104 ), the method comprising the following steps:

  • - Bestrahlen der Oberfläche (118) mit einer Strahlung von einer ersten Strahlungsquelle (102), die bezüglich der Oberfläche (118) in einer ersten geometrischen Ausrich­ tung angeordnet ist, wobei die Strahlung eine erste Charakteristik aufweist;- Irradiating the surface ( 118 ) with a radiation from a first radiation source ( 102 ) which is arranged with respect to the surface ( 118 ) in a first geometrical direction, the radiation having a first characteristic;
  • - Erfassen eines ersten Bildes von der Oberfläche (118);- capturing a first image from the surface ( 118 );
  • - Bestrahlen der Oberfläche (118) mit einer Strahlung von einer zweiten Strahlungsquelle (104), die bezüglich der Oberfläche (118) in einer zweiten geometrischen Aus­ richtung angeordnet ist, wobei die Strahlung eine zwei­ te Charakteristik aufweist;- Irradiating the surface ( 118 ) with radiation from a second radiation source ( 104 ) which is arranged with respect to the surface ( 118 ) in a second geometric direction, the radiation having a second characteristic;
  • - Erfassen eines zweiten Bildes von der Oberfläche (118); und- capturing a second image from the surface ( 118 ); and
  • - Bestimmen von Eigenschaften der Oberfläche (118) basie­ rend auf Informationen aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild;- determining properties of the surface ( 118 ) based on information from the first image and from the second image;
  • - wobei die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) derart angesteuert werden, daß dieselben mit der Bilderzeugungsfrequenz der Bilderfas­ sungseinrichtung (106) synchronisiert sind, so daß die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungs­ quelle (104) abwechselnd die Oberfläche (118) bestrah­ len.- The first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) are controlled such that they are synchronized with the imaging frequency of the image capture device ( 106 ) so that the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) alternately irradiate the surface ( 118 ).

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur au­ tomatischen Untersuchung sich bewegender Oberflächen, mit:
The present invention provides an apparatus for the automatic inspection of moving surfaces, comprising:

  • - einer ersten Strahlungsquelle (102), die Strahlung mit einer ersten Charakteristik auf die Oberfläche (118) strahlt und die in einer ersten geometrischen Anordnung bezüglich der Oberfläche (118) angeordnet ist;- a first radiation source ( 102 ) which emits radiation with a first characteristic onto the surface ( 118 ) and which is arranged in a first geometric arrangement with respect to the surface ( 118 );
  • - einer zweiten Strahlungsquelle (104), die eine Strah­ lung mit einer zweiten Charakteristik auf die Oberflä­ che (118) strahlt und die in einer zweiten geometri­ schen Ausrichtung bezüglich der Oberfläche angeordnet ist;- A second radiation source ( 104 ) which radiates a radiation with a second characteristic onto the surface ( 118 ) and which is arranged in a second geometric orientation with respect to the surface;
  • - einer Bilderfassungseinrichtung (106), die Bilder der Oberfläche (118) mit einer gegebenen Bilderfassungsfre­ quenz erzeugt;- An image capture device ( 106 ) that generates images of the surface ( 118 ) with a given image capture frequency;
  • - einer Steuerungseinheit (108), die wirksam mit der er­ sten Strahlungsquelle (102), der zweiten Strahlungs­ quelle (104) und der Bilderfassungseinrichtung (106) verbunden ist, und die die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) mit der Bilder­ zeugungsfrequenz der Bilderzeugungseinrichtung (106) derart synchronisiert, daß die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) die Ober­ fläche (118) abwechselnd bestrahlen, um abwechselnd ein Bild der Oberfläche (118) basierend auf der Bestrahlung durch die erste Strahlungsquelle (102) und ein Bild der Oberfläche (118) basierend auf der Bestrahlung durch die zweite Bestrahlungsquelle (104) zu erzeugen; und- A control unit ( 108 ) which is operatively connected to the first radiation source ( 102 ), the second radiation source ( 104 ) and the image capture device ( 106 ), and which has the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) the image generation frequency of the image generating device ( 106 ) synchronized such that the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) alternately irradiate the upper surface ( 118 ) to alternately an image of the surface ( 118 ) based on the irradiation by the first Generating the radiation source ( 102 ) and an image of the surface ( 118 ) based on the radiation from the second radiation source ( 104 ); and
  • - einer Auswertungseinrichtung, die basierend auf Infor­ mationen der abwechselnd erzeugten Oberflächeneigen­ schaften der Oberfläche (118) bestimmt.- An evaluation device that determines the surface ( 118 ) based on information of the alternately generated surface properties.

Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur multisensoriellen Inspektion sich bewegender Oberflächen mit einer mehrkanaligen Sensoreinrichtung, die Bilder von der Oberfläche erzeugt, wobei jedes der erzeugten Bilder Informationen über die Oberfläche in zumindest einem Kanal der mehrkanaligen Sensoreinrichtung bereitstellt, wobei die mehrkanalige Sensoreinrichtung zumindest zwei Bilder bei unterschiedlichen Bestrahlungsbedingungen erzeugt, wobei die mehrkanalige Sensoreinrichtung die Bilder synchron mit einem Bilderzeugungstakt abwechselnd erzeugt.The present invention also provides a method for multisensorial inspection of moving surfaces with a multi-channel sensor device that generates images from the surface, each of the images generated providing information about the surface in at least one channel of the multi-channel sensor device, the multi-channel sensor device at least two images generated under different irradiation conditions, the multi-channel sensor device alternately generating the images synchronously with an image generation cycle.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die mehrkanalige Sensor­ einrichtung eine einzelne farbtüchtigen Kamera ist, und die Oberfläche wird durch mindestens zwei Beleuchtungseinrich­ tungen zur Erzeugung mehrkanaliger Bilder von der Oberflä­ che beleuchtet, wobei die Lichtquellen im Zeitmultiplex be­ trieben und synchron mit dem Aufnahmetakt der Kamera ab­ wechselnd geschaltet werden, wobei die Lichtquellen zusätz­ lich durch ihre Farbe (R, G, B) unterschieden werden können und die Zahl der unterscheidbaren Sensorkanäle damit dem Produkt aus der Zahl der Zeitschlitze und der Zahl der Farbauszüge besteht, wobei jedem Sensorkanal eine Kombina­ tion aus der Kamera und einer Lichtquelle entspricht und wobei durch Ausgestaltung und geometrische Anordnung der Lichtquellen in den verschiedenen Sensorkanälen Information unterschiedlicher Art über die Oberfläche erfaßt werden kann, wobei die Information aus den verschiedenen Sensorka­ nälen paßgenau aufeinander bezogen ist.In one embodiment, the multi-channel sensor is a single color camera, and the Surface is covered by at least two lighting devices to generate multi-channel images of the surface che illuminated, the light sources being time-division multiplexed driven and synchronized with the recording clock of the camera can be switched alternately, with the light sources additionally can be distinguished by their color (R, G, B) and the number of distinguishable sensor channels Product of the number of timeslots and the number of There are color separations, with each sensor channel a Kombina tion from the camera and a light source and whereby by design and geometric arrangement of Light sources in the various sensor channels Information different types can be detected over the surface can, the information from the various sensors neln is related to each other.

Ziel der vorliegenden Anmeldung ist die Gewinnung multisen­ sorieller Information von Oberflächen (insbesondere Farbe und Höhenprofil) derart, daß auch im kleinen (auf Bild­ punktebene) eine exakte Zuordnung der Detailinformation (insbesondere von Höhenmessungen und Farbbild) möglich ist. Die Meßapparatur soll einfach zu realisieren sein und damit gegenüber dem Stand der Technik (Anordnungen mit mehreren Kameras) nicht nur technische, sondern auch wirtschaftliche Vorteile bieten.The aim of the present application is to obtain multisen sorial information of surfaces (especially color and height profile) in such a way that even in small (on picture point level) an exact assignment of the detailed information  (in particular of height measurements and color image) is possible. The measuring apparatus should be easy to implement and thus compared to the prior art (arrangements with several Cameras) not only technical, but also economical Offer advantages.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vorzugsweise nur eine einzige (farbtüchtige) Kamera verwendet wird, aber mehrere Beleuchtungseinrichtungen. Mit jeder Kombination Kamera/Beleuchtung wird ein anderer Sensor (Sensorkanal) realisiert, z. B. ein erster Sensor für die Aufnahme eines Farbbildes mit weißer diffuser Beleuchtung und ein zweiter Sensor für die Gewinnung von Höheninformation mit Hilfe von strukturiertem Licht. Die Beleuchtungseinrichtungen werden synchron zur Bildaufnahmefrequenz der Zeilenkamera (z. B. 10 kHz) abwechselnd geschaltet. Man betreibt die "Sensoren" also im Zeitmultiplex.This is achieved according to the invention in that preferably only a single (color proof) camera is used, however several lighting devices. With every combination Camera / lighting becomes another sensor (sensor channel) realized, e.g. B. a first sensor for recording a Color image with white diffuse lighting and a second Sensor for obtaining height information with the help of structured light. The lighting devices will synchronous to the image recording frequency of the line scan camera (e.g. 10 kHz) switched alternately. One operates the "sensors" So in time division multiplex.

Die verwendete farbtüchtige Zeilenkamera ist bei genauerem Hinsehen ein dreikanaliger Sensor. Sie liefert simultan drei getrennte Bilder, den Rotauszug, den Grünauszug und den Blauauszug des Farbbildes. Die im Zeitmultiplex betrie­ bene Farbkamera mit mehreren Beleuchtungseinrichtungen kann man deshalb auch als sechskanaligen Bildsensor verstehen - per Zeitmultiplex wird die Kamera doppelt genutzt (zwei Zeitschlitze), wobei in jedem Zeitschlitz drei Kanäle (R, G, B) zur Verfügung stehen. Erweiterbar ist das natürlich auch auf mehr als zwei Zeitschlitze.The color line camera used is more accurate Look at a three-channel sensor. It delivers simultaneously three separate pictures, the red extract, the green extract and the blue separation of the color image. Which operated in time division bene color camera with multiple lighting devices can therefore also be understood as a six-channel image sensor - the camera is used twice by time division (two Time slots), with three channels (R, G, B) are available. This is of course expandable even on more than two time slots.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung ist der bildgebende Sensor eine Zeilenkamera oder eine Matrixkamera, und die erste Strahlungsquelle ist eine Lichtquelle, welche homogenes weißes Licht erzeugt. According to a preferred embodiment of the present According to the invention, the imaging sensor is a line scan camera or a matrix camera, and the first radiation source is a light source that produces homogeneous white light.  

Die zweite Strahlungsquelle ist eine Lichtquelle, welche strukturiertes einfarbiges Licht erzeugt, z. B. der Farbe rot.The second radiation source is a light source, which structured monochrome light is generated, e.g. B. the color red.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden durch die Kamera im Zeitmultiplex simultan zwei Bilder erzeugt: ein erstes Bild aufgrund der Beleuchtung mit homogenem weißen Licht, das die Information über die Farbe der Oberfläche enthält und ein zweites Bild aufgrund der Beleuchtung mit strukturier­ tem (roten) Licht, das die Höheninformation enthält. Die beiden Lichtquellen werden synchron mit der Zeilenfrequenz der Kamera abwechselnd geblitzt. Damit sind die beiden Bil­ der in Zeilenrichtung paßgenau aufeinander bezogen, in Vor­ schubrichtung aber um einen Zeilenabstand gegeneinander versetzt. Dieser Versatz in Vorschubrichtung stört im all­ gemeinen nicht. Für den Fall, daß eine nochmals verbesserte Paßgenauigkeit in Vorschubrichtung erwünscht ist, läßt sie sich durch Interpolation zwischen den Zeilen eines der bei­ den Bilder erreichen. Damit erhält man durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei paßgenau aufeinander bezogene Bilder von der Oberflä­ che, in denen exakt zugeordnete Information über Farbe und Höhe der Oberflächenelemente enthalten ist. Als Gewinn ge­ genüber dem Stand der Technik wird dadurch eine zuverlässi­ gere Analyse der Oberflächeneigenschaften möglich.In this embodiment, the camera in Time division multiplexing creates two images simultaneously: a first image due to the lighting with homogeneous white light, the contains information about the color of the surface and a second picture due to the lighting with textured tem (red) light that contains the height information. The Both light sources are synchronized with the line frequency flashed alternately by the camera. So the two bil the related to each other in the line direction, in front push direction but by a line spacing from each other added. This offset in the direction of feed disturbs in space not mean. In the event that another improved Fitting accuracy in the feed direction is desired, it leaves itself by interpolation between the lines of one of the reach the pictures. So you get through the invent method according to the invention and the device according to the invention two precisely matched images of the surface che, in which exactly assigned information about color and Height of the surface elements is included. As a profit Compared to the prior art, this is a reliable A closer analysis of the surface properties is possible.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung besteht der erfindungsgemäße Ansatz darin, eine einzelne Zeilenkamera und zumindest zwei gepulste Lichtquellen zu verwenden, um mehrere Informationskanäle aufzunehmen, wie z. B. Farb- und Höheninformationen. Die Lichtquellen werden synchron mit der Zeilenfrequenz der Zeilenkamera gepulst. According to a preferred embodiment of the present the approach of the invention is to a single line scan camera and at least two pulsed ones Light sources to use multiple channels of information record such. B. Color and height information. The Light sources are synchronized with the line frequency of the Line scan camera pulsed.  

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß diese es ermöglicht, unterschiedliche Informationsmodalitä­ ten bezüglich der zu untersuchenden Oberfläche mit nur ei­ ner einzelnen Kamera zu erhalten. Ein weiterer Vorteil be­ steht darin, daß diese Informationen, die durch unter­ schiedliche Beleuchtungskanäle erhalten wurden, paßgenau aufeinander bezogen sind, Wiederum ein weiterer Vorteil be­ steht darin, daß die erfindungsgemäße Lösung für die In­ spektion von Oberflächen im Durchlauf geeignet ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur Standardkomponenten (wie Kameras und LED-Lampen) und keine beweglichen Teile für die Implementierung des Verfahrens erforderlich sind.The advantage of the present invention is that this enables different information modalities with only one egg regarding the surface to be examined a single camera. Another advantage be is that this information, which is given under different lighting channels were obtained, a perfect fit are related to each other, yet another advantage is that the inventive solution for the In surface inspection in a continuous process is suitable. On Another advantage is that only standard components (like cameras and LED lamps) and no moving parts are necessary for the implementation of the method.

Im Falle der vorliegenden Anmeldung sei unter "Sensor" nicht der bildgebende Sensor im engeren Sinne (die Kamera) allein, sondern die Kombination Kamera/Beleuchtung verstan­ den. Bei Bildern von einer Farbkamera spricht man i. a. von "dreikanaligen" Bildern (R, G, B), allgemein von mehrkana­ ligen Bildern. Ein bekanntes Beispiel sind die multispek­ tralen Bilder von Satelliten.In the case of the present application, under "Sensor" not the imaging sensor in the narrower sense (the camera) alone, but the combination camera / lighting understood the. With pictures from a color camera one speaks i. a. of "three-channel" pictures (R, G, B), generally from multi-channel pictures. A well-known example is the multispek central images from satellites.

Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Preferred developments of the present invention are defined in the subclaims.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen be­ vorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Below will be with reference to the accompanying drawings preferred embodiments of the present invention explained in more detail. Show it:

Fig. 1A eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1A is an illustration of the invention Vorrich processing according to a first embodiment,

Fig. 1B eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1B is a schematic diagram for explaining the process of the invention,

Fig. 2 eine Darstellung des Bildzeileninhalts einer Zeilenkamera, Fig. 2 is an illustration of the picture line the contents of a line scan camera,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Bildzeilenin­ halts einer Zeilenkamera beim Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, Fig. 3 is a schematic representation of the Bildzeilenin halts a line camera in the embodiment of FIG. 1,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, Fig. 4 shows a second embodiment of the erfindungsge MAESSEN device,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, und Fig. 5 shows a third embodiment of the device according to the invention, and

Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung. Fig. 6 shows a fourth embodiment of the device according to the invention.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welches in seiner Ge­ samtheit mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist.In Fig. 1 a first embodiment of the device according to the inven tion is shown, which is provided in its entirety with the reference numeral 100 .

Die Vorrichtung 100 umfaßt eine erste Lichtquelle 102, eine zweite Lichtquelle 104 sowie eine Farbzeilenkamera 106. Ferner ist eine Verarbeitungseinheit 108 vorgesehen, die einen Prozessor 110, eine Steuerungseinheit 112 sowie eine Rahmenausleseeinheit 114 umfaßt.The device 100 comprises a first light source 102 , a second light source 104 and a color line camera 106 . Furthermore, a processing unit 108 is provided, which comprises a processor 110 , a control unit 112 and a frame reading unit 114 .

Die erste Lichtquelle 102 beleuchtet eine Untersuchungsli­ nie 116 einer Oberfläche 118, die sich in Richtung des Pfeils 120 bewegt. Ein Weggeber 122 ist vorgesehen, um ein Positionssignal entsprechend der Position der sich bewegenden Oberfläche auszugeben. Wie schematisch bei 124 gezeigt, ist die Oberfläche 118 dreidimensional gekrümmt.The first light source 102 never illuminates an examination line 116 of a surface 118 that moves in the direction of the arrow 120 . A displacement sensor 122 is provided to output a position signal corresponding to the position of the moving surface. As shown schematically at 124, surface 118 is three-dimensionally curved.

Die erste Lichtquelle 102 und die zweite Lichtquelle 104 sind über eine Steuerungsleitung 126 mit der Steuerungsein­ heit 112 der Verarbeitungseinheit 108 verbunden. Die Steue­ rungseinheit 112 erfaßt ferner das Ausgangssignal des Weg­ gebers 122, mit dem diese über eine Leitung 128 verbunden ist. Ferner ist die Steuerungseinheit 112 mit der Rahmen­ ausleseeinrichtung 114 verbunden, die ihrerseits über die mit R, G und B bezeichneten Verbindungsleitungen mit der Kamera 106 verbunden ist. Die Rahmenausleseeinheit 114 liest, unter der Steuerung des Prozessors 110 die drei Rah­ men aus, die für jeden Bilderzeugungstakt durch die Kamera für das rote, grüne und blaue Videosignal erzeugt werden.The first light source 102 and the second light source 104 are connected to the control unit 112 of the processing unit 108 via a control line 126 . The control unit 112 also detects the output signal of the encoder 122 , with which it is connected via a line 128 . Furthermore, the control unit 112 is connected to the frame reading device 114 , which in turn is connected to the camera 106 via the connecting lines labeled R, G and B. The frame readout unit 114 , under the control of the processor 110, reads out the three frames generated for the red, green and blue video signals by the camera for each imaging cycle.

Wie durch die von der Kamera 106 ausgehenden, gestrichelten Linien dargestellt ist, erzeugt diese ein Bild der Untersu­ chungslinie 116 von der inspizierten Oberfläche 118.As shown by the dashed lines emanating from the camera 106 , this produces an image of the examination line 116 from the inspected surface 118 .

Die erste Lichtquelle 102 ist derart angeordnet, daß diese im wesentlichen diffuses Licht auf die Untersuchungslinie 116 abstrahlt. Die zweite Lichtquelle 104 strahlt gerichte­ tes, strukturiertes Licht unter einem Winkel bezüglich der Oberfläche auf die Untersuchungslinie 116 ab. Der Lichtfä­ cher der Lichtquelle 104 und der Aufnahmefächer der Zeilen­ kamera 106 liegen in derselben Ebene.The first light source 102 is arranged such that it emits essentially diffuse light onto the examination line 116 . The second light source 104 emits directed, structured light onto the examination line 116 at an angle with respect to the surface. The light fan of the light source 104 and the receiving fan of the line camera 106 are in the same plane.

Fig. 1A stellt eine allgemeine Übersicht über die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung dar. Die wichtigsten Komponenten sind bei diesem Ausführungsbeispiel die farbtüchtige Zei­ lenkamera 106 mit den drei Farbkanälen R, G, B; zwei oder mehr Lichtquellen 102, 104, die in gepulster Art betrieben werden, um unterschiedliche Modalitäten der untersuchten Oberfläche oder des untersuchten Objekts zu messen, und die Steuerungseinheit 112, die die zeilenweise Bildaufnahme mit der gepulsten Ansteuerung der Lichtquellen 102 und 104 syn­ chronisiert. Fig. 1A illustrates a general overview of the device according dung OF INVENTION The main components are in this embodiment, the color-efficient Zei steering using the camera 106 with the three color channels, R, G, B. two or more light sources 102 , 104 , which are operated in a pulsed manner in order to measure different modalities of the examined surface or the examined object, and the control unit 112 , which synchronizes the line-by-line image acquisition with the pulsed activation of the light sources 102 and 104 .

Die Zeilenkamera 106 ist derart angeordnet, daß diese die Untersuchungslinie 116 "sieht", welche sich senkrecht zur Richtung 120 der Bewegung des Objekts erstreckt. Aufgrund der Ansteuerung 112 wird die Untersuchungslinie 116 wech­ selweise durch zwei oder mehrere Lichtquellen in einem Zy­ klus von zwei oder mehr Zeitschlitzen beleuchtet.The line camera 106 is arranged such that it "sees" the examination line 116 , which extends perpendicular to the direction 120 of the movement of the object. Because of the control 112 , the examination line 116 is alternately illuminated by two or more light sources in a cycle of two or more time slots.

Der Zyklus der Zeitschlitze und die damit verbundene Tak­ tung der Beleuchtung wird, ebenso wie die Auslesung der Ka­ mera 106, durch die Steuerungseinheit 112 gesteuert, entwe­ der gemäß der Bewegungsinformation vom Weggeber 122, oder gemäß einer konstanten Rate. Die Rahmenausleseeinrichtung 114, die mit der Steuerungseinheit und mit der Kamera syn­ chronisiert ist, überträgt die Daten des erfaßten Zeilen­ bildes an den Prozessor 110.The cycle of the time slots and the associated clocking of the lighting, like the reading of the camera 106 , is controlled by the control unit 112 , either according to the movement information from the travel sensor 122 , or according to a constant rate. The frame reading device 114 , which is synchronized with the control unit and with the camera, transmits the data of the captured line image to the processor 110 .

Die Zahl der Zeitschlitze ist nicht auf zwei begrenzt, son­ dern richtet sich nach der Zahl der für die jeweilige Meß­ aufgabe notwendigen Sensorkanäle. Ein Bild kann bis zu drei Farbkanäle umfassen, so daß ein Satz von bis zu drei farb­ kodierten Beleuchtungssystemen verwendet werden kann, um innerhalb eines Zeitschlitzes unterschiedliche Modalitäten der Oberfläche zu erfassen. Mit einem Farbbild (Farbauszüge R, G, B) ist dabei ein Zeitschlitz voll belegt.The number of time slots is not limited to two depends on the number of for each measurement necessary sensor channels. A picture can have up to three Color channels include, so that a set of up to three color encoded lighting systems can be used to Different modalities within one time slot of the surface. With a color image (color separations R, G, B) one time slot is fully occupied.

Ein entscheidendes Merkmal der vorliegenden Erfindung be­ steht darin, daß die Information aus den unterschiedlichen Sensorkanälen paßgenau aufeinander bezogen ist. Anhand der Fig. 1B wird diese Eigenschaft für zwei Beleuchtungssätze kurz erläutert. In Fig. 1B sind in der linken Hälfte bei­ spielhaft zwei Bilder 200 und 202 dargestellt, welche durch die Kamera 106 in Fig. 1A in einem ersten Zeitschlitz bzw. in einem zweiten Zeitschlitz aufgenommen wurden. Nachdem bei dem gezeigten Beispiel nur zwei Beleuchtungssätze vor­ handen waren, umfaßt der Zyklus bei diesem Beispiel ledig­ lich zwei Bilder. Beispielhaft ist in Fig. 1B in jedem der Bilder ein schwarzer Fleck auf der Oberfläche gezeigt (Be­ zugszeichen 204). Derselbe Fleck ist auch im zweiten Bild 202 vorhanden, jedoch ist dieser gegenüber dem ersten Bild - aufgrund der Weiterbewegung der Oberfläche - leicht ver­ setzt, so daß er mit dem Bezugszeichen 204' versehen ist. Dieser Versatz zwischen den beiden Bildern ist in der rech­ ten Seite der Figur iß bei dem Bezugszeichen 206 darge­ stellt. Er entspricht einem Zeilenabstand. Bei typischen Anwendungsdaten mit einer Zeilenfrequenz von 10 kHz und ei­ ner Transportgeschwindigkeit des Prüflings von 3 m/s beträgt der Versatz also 0.3 mm. Falls die Aufgabe es erfordert, läßt sich der Versatz zwischen den beiden Bildern noch aus­ gleichen, indem man in einem der beiden Bilder zwischen den Zeilen interpoliert.A decisive feature of the present invention is that the information from the different sensor channels is related to one another in a precisely fitting manner. With reference to FIG. 1B, this property is briefly explained for two lighting sets. In FIG. 1B, in the left half, two images 200 and 202 are exemplarily shown, which were recorded by the camera 106 in FIG. 1A in a first time slot and in a second time slot, respectively. After only two lighting sets were available in the example shown, the cycle in this example comprises only two images. As an example, a black spot is shown on the surface in each of the images in FIG. 1B (reference numeral 204 ). The same spot is also present in the second image 202, but this is slightly offset from the first image - due to the further movement of the surface - so that it is provided with the reference symbol 204 '. This offset between the two images is shown in the right-hand side of the figure at reference numeral 206 . It corresponds to a line spacing. For typical application data with a line frequency of 10 kHz and a transport speed of the test object of 3 m / s, the offset is 0.3 mm. If the task requires it, the offset between the two images can be compensated for by interpolating between the lines in one of the two images.

Für das erste Bild 200 werden erste Informationen bezüglich des Fehlers 204 aufgrund der gewählten Aufnahmemodalität erhalten. Aufgrund der zweiten Aufnahmemodalität werden weitere Informationen bezüglich des Fehlers 204' im zweiten Bild 202 erhalten. Wegen der exakten Passung beider Bilder kann man die beiden Informationsquellen nutzen, um sich wechselseitig zu ergänzen. Dieser neuartige, durch die vor­ liegende Erfindung gelehrte Ansatz ermöglicht die verbes­ serte Analyse der Oberflächeneigenschaften. For the first image 200, first information relating to the error 204 based on the selected recording modality is obtained. Due to the second recording modality, further information regarding the error 204 'is obtained in the second image 202. Because of the exact fit of both images, the two sources of information can be used to complement each other. This novel approach, taught by the present invention, enables the improved analysis of the surface properties.

Als Beispiel dafür sei ein Fall betrachtet, bei dem die zu untersuchende Oberfläche eine unerwünschte Erhöhung auf­ weist. Diese Erhöhung erscheint im ersten Bild 200 als Fleck, was jedoch noch keine sichere Entscheidung darüber zuläßt, was für eine Art von Störung auf der Oberfläche vorliegt. Es kann sich hierbei aufgrund der Aussage bezüg­ lich des Bildes 200 um eine Verschmutzung, einen Einschluß von Fremdpartikeln oder ähnliches handeln. Erst die Infor­ mation des zweiten Bildes 202, beispielsweise zur Gewinnung von höhenrelevanten Informationen, ergibt aufgrund der ge­ nauen Passung der beiden Bilder, daß der im ersten Bild er­ kannte Fehler eine unerwünschte Überhöhung in der Oberflä­ che darstellt. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung gesicherte Aussagen über bestimmte Fehler zuverlässig zu treffen.As an example, consider a case where the surface to be examined has an undesirable increase. This increase appears as a spot in the first image 200, but this does not yet allow a reliable decision as to what type of disturbance is present on the surface. Based on the statement regarding image 200, this can be contamination, inclusion of foreign particles or the like. Only the information of the second image 202, for example to obtain height-relevant information, results from the exact fit of the two images that the error in the first image represents an undesirable increase in the surface. The present invention thus enables reliable statements to be made about certain errors.

In Fig. 2 ist ein Beispiel des Inhalts der Bildzeilen einer Zeilenkamera dargestellt, die mit zwei Zeitschlitzen be­ trieben wird. Von links nach rechts in Fig. 2 sind die Pi­ xelspalten aufgeführt und von oben nach unten sind die Zei­ len aufgeführt, wie dies durch die Begriffe "Pixelspalten" und "Zeilenindex" verdeutlicht ist. Bei diesem Beispiel enthält jeder Zeitschlitz alle Informationen, die aus der Kamera in Fig. 1A ausgelesen werden können: jeder Zeit­ schlitz enthält Information aus dem roten, grünen und blau­ en Kanal.In Fig. 2 an example of the content of the image lines of a line camera is shown, which is operated with two time slots be. The pixel columns are listed from left to right in FIG. 2 and the rows are listed from top to bottom, as is illustrated by the terms "pixel columns" and "row index". In this example, each time slot contains all of the information that can be read from the camera in Fig. 1A: each time slot contains information from the red, green and blue channels.

Wie aus der obigen Erläuterung der vorliegenden Erfindung deutlich wird, liegen die Informationen der unterschiedli­ chen Meßmodalitäten in den Zeitschlitzen sowohl im Zeitmul­ tiplex als auch farbkodiert über die Farbkanäle der Kamera vor. As from the above explanation of the present invention it becomes clear that the information of the differ Chen measurement modalities in the time slots both in the time mul tiplex as well as color-coded via the color channels of the camera in front.  

Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 und der Fig. 3 ein Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Höhen- und Farbmessung näher erläutert. Der Meßaufbau aus Fig. 1 kann verwendet werden, um Höhen- und Farbmessungen unter Verwen­ dung von zwei Zeitschlitzen durchzuführen. Während des er­ sten Zeitschlitzes wird mittels der zweiten Lichtquelle 104, welche z. B. ein Projektor für strukturiertes Licht auf der Grundlage eines roten Diodenlasers ist, die Ober­ fläche 118 mit einem Linienmuster unter einem Winkel be­ strahlt. Die Kamera 106 erfaßt im roten Kanal eine Bildzei­ le, die Information über das Linienmuster enthält. Bei die­ sem Beispiel bleiben der grüne und blaue Farbkanal unbe­ nutzt. Während eines zweiten Zeitschlitzes wird mittels der ersten Lichtquelle 102, welche bei diesem Ausführungsbei­ spiel eine homogene weiße Lichtquelle ist, die Oberfläche 118 mit diffusem Licht beleuchtet, um ein Farbbild auf dem roten Kanal, dem grünen Kanal und dem blauen Kanal zu er­ halten. In Fig. 3 ist die Kamerazeilenreihenfolge, die sich aus dieser Anordnung ergibt, dargestellt. Ähnlich wie in Fig. 2 sind dort von links nach rechts die Pixelspalten und von oben nach unten die Zeilen des Bildes gezeigt. Wie zu erkennen ist, enthält der Zeitschlitz 1 lediglich Informa­ tionen, die auf dem roten Kanal basieren, und der Zeit­ schlitz 2 enthält die RGB-Farbinformation.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and Fig. 3 From a management example of the present invention for the height and color measurement explained in more detail. The measurement setup of FIG. 1 can be used to height and color measurements under USAGE dung of two time slots to perform. During the most time slot it is by means of the second light source 104 , which, for. B. is a projector for structured light based on a red diode laser, the upper surface 118 with a line pattern at an angle radiates be. The camera 106 captures an image line in the red channel which contains information about the line pattern. In this example, the green and blue color channels remain unused. During a second time slot, the surface 118 is illuminated with diffuse light by means of the first light source 102 , which is a homogeneous white light source in this exemplary embodiment, in order to obtain a color image on the red channel, the green channel and the blue channel. In Fig. 3 the camera line order resulting from this arrangement is shown. Similar to FIG. 2, the pixel columns are shown from left to right and the lines of the image from top to bottom. As can be seen, the time slot 1 only contains information based on the red channel, and the time slot 2 contains the RGB color information.

Die homogene Beleuchtung besteht aus einer oder mehreren Lichtquellen, die mit der Zeilenfrequenz der Zeilenkamera gepulst werden können. Die Eigenschaften der Beleuchtungs­ einrichtung, wie Farbe und Geometrie, hängen von der Anwen­ dung ab. Bei Anwendungen, welche eine Farbanalyse verwen­ den, wird typischerweise eine Beleuchtung mit weißem Licht bevorzugt. Der Projektor für strukturiertes Licht (Lichtquelle 104) ist in der Ebene angeordnet, die durch die op­ tische Achse der Kamera 106 und durch die Untersuchungsli­ nie 116 aufgespannt ist. Die Entfernung und der Beleuch­ tungswinkel des Projektors wird gemäß der erwünschten Auf­ lösung und dem erwünschten Bereich der Höhenmessung sowie gemäß dem Öffnungswinkel und der Größe der Elemente des projizierten Musters eingestellt.The homogeneous lighting consists of one or more light sources that can be pulsed with the line frequency of the line camera. The properties of the lighting device, such as color and geometry, depend on the application. For applications that use color analysis, white light illumination is typically preferred. The projector for structured light (light source 104 ) is arranged in the plane which is never spanned by the optical axis of the camera 106 and the examination line 116 . The distance and the lighting angle of the projector is set in accordance with the desired resolution and the desired range of the height measurement as well as the opening angle and the size of the elements of the projected pattern.

Ein Laserdiodenmodul mit einer Projektionsoptik wird als Projektor für strukturiertes Licht bevorzugt. Als Projekti­ onsoptik wird eine Beugungsoptik für mehrere Zeilen bevor­ zugt, welche eine Anzahl von parallelen kurzen Linien pro­ jiziert. Die kurzen projizierten Linien und die Untersu­ chungslinie der Kamera stehen senkrecht zueinander und schneiden einander. Die Kamera "sieht" die Schnittpunkte als Intensitätsspitzen. Die Positionen der Intensitätsspit­ zen enthalten die Höheninformationen (Lichtschnittverfah­ ren). Die Abhängigkeit der Höheninformation von der Positi­ on der Spitzen wird durch eine Kalibrierung auf ein Objekt bestimmt, welches eine bekannte dreidimensionale Form auf­ weist, z. B. eine geneigte flache Platte.A laser diode module with projection optics is called Structured light projector preferred. As a project manager onsoptik will be a diffractive optic for several lines moves a number of parallel short lines per jiziert. The short projected lines and the subs line of the camera are perpendicular to each other and cut each other. The camera "sees" the intersections as intensity peaks. The positions of the intensity peak zen contain the height information (light section process ren). The dependence of the height information on the positi The tip is calibrated to an object determines which one is a known three-dimensional shape points, e.g. B. an inclined flat plate.

Ein bekanntes Problem bei der Verwendung des Lichtschnitt­ verfahrens mit Hilfe von strukturiertem Licht ist das Kor­ respondenzproblem, welches ein Problem der Identifizierung der einzelnen Elemente des projizierten strukturierten Mu­ sters ist. Eine gut eingeführte Lösung, um dieses Problem zu lösen, besteht darin, einen begrenzten Meßbereich zu ha­ ben, so daß jedes Element der strukturierten Beleuchtung innerhalb eines definierten Rahmens gefunden werden kann, der für jedes Element definiert ist. In der Praxis wird ein Bereich, der durch einen minimalen und einen maximalen Ko­ ordinatenwert definiert ist, für jedes Element bestimmt. A known problem when using the light section The procedure using structured light is the Kor responder problem, which is a problem of identification of the individual elements of the projected structured Mu sters is. A well-established solution to this problem to solve, is to ha a limited measuring range ben so that every element of structured lighting can be found within a defined framework, which is defined for each element. In practice, a Area that is defined by a minimum and a maximum Ko ordinate value is defined for each element.  

Der Koordinatenbereich sollte nicht mit einem benachbarten Bereich überlappen, um Zweideutigkeiten zu vermeiden.The coordinate area should not be with an adjacent one Overlap area to avoid ambiguity.

Obwohl damit der Bereich der Höhenmessung beschränkt ist, kann dieser Bereich leicht verschoben werden, z. B. basie­ rend auf einer groben Höhenabschätzung, die aufgrund von Vorwissen über die Form der zu untersuchenden Oberfläche erhalten wird, oder aufgrund einer anderen strukturierten Lichtquelle, welche einen größeren Meßbereich bereitstellt, jedoch mit niedrigerer Höhenauflösung. Diese Ansätze sind aufgrund des erfindungsgemäßen Einsatzes, der die Zeitmul­ tiplex- und die Farbkodierungseigenschaften verwendet, leicht zu implementieren.Although this limits the range of height measurement, this area can be easily moved, e.g. B. basie rend on a rough height estimate based on Prior knowledge of the shape of the surface to be examined is obtained, or due to another structured Light source, which provides a larger measuring range, however with lower height resolution. These approaches are due to the use of the invention, the Zeitmul tiplex and color coding properties used, easy to implement.

Nachdem die vorliegende Erfindung exakt registrierte Farb- und Höheninformation bereitstellt, kann die Farbinformation verwendet werden, um die Position des untersuchten Objektes in der Bildzeile zu bestimmen. Auf der Grundlage von Vor­ wissen über den Höhenverlauf des Objektes läßt sich diese Information zur Abschätzung der Höhe des Objektes nutzen. Dieser Ansatz schafft eine hohe Meßgenauigkeit über einen breiten Meßbereich.After the present invention accurately registered color and provides height information, the color information used to determine the position of the object under investigation to be determined in the image line. Based on before this can be known about the height of the object Use information to estimate the height of the property. This approach creates a high measurement accuracy over a wide measuring range.

Eine Erweiterung des Meßbereichs kann auch mit zwei im Zeitmultiplex betriebenen oder farbkodierten Beleuchtungen für strukturiertes Licht implementiert werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 gezeigt, welche die erfindungsgemä­ ße Vorrichtung gemäß diesem weiteren Ausführungsbeispiel darstellt. Ähnliche Elemente, die bereits anhand von Fig. 1 beschrieben wurden, weisen dieselben Bezugszeichen auf. Ge­ genüber dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1A umfaßt das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eine weitere, drit­ te Lichtquelle 130, die unter einem weiteren Winkel die Untersuchungslinie 116 bestrahlt. Der dritte Winkel unter­ scheidet sich von dem Winkel, unter dem die Lichtquelle 104 abstrahlt. Der erste Projektor 104 schafft eine Höhenmes­ sung mit einem großen Meßbereich, jedoch einer groben Auf­ lösung. Der zweite Projektor 130 schafft eine verbesserte Auflösung, jedoch einen geringeren Meßbereich. Die Höhen- Informationen der ersten Messung können verwendet werden, um den Meßbereich der zweiten Messung zu verschieben.An extension of the measuring range can also be implemented with two time-multiplexed or color-coded illuminations for structured light. Such an arrangement is shown in Fig. 4, which represents the inventive device according to this further embodiment. Similar elements that have already been described with reference to FIG. 1 have the same reference symbols. Ge genüber the embodiment of Fig. 1A, the embodiment shown in Fig. 4 comprises a further, drit te light source 130 which irradiates under a further angle to investigate line 116th The third angle differs from the angle at which the light source 104 emits. The first projector 104 creates a Höhenmes solution with a large measuring range, but a coarse resolution. The second projector 130 creates an improved resolution, but a smaller measuring range. The height information of the first measurement can be used to shift the measuring range of the second measurement.

Die örtliche Dichte der Elemente des strukturierten Lichtes beschränkt den Bereich der Höhenmessung. Wenn eine höhere Dichte erwünscht ist, verringert sich der Meßbereich. Eine Lösung, um die Dichte zu erhöhen und gleichzeitig den Meß­ bereich beizubehalten, ist eine Anordnung mit zwei im Zeit­ multiplex betriebenen oder farbcodierten Quellen für struk­ turiertes Licht an fast dem gleichen Ort, so daß die beiden projizierten Muster ineinander verschachtelt sind. Fig. 5 zeigt eine solche Anordnung, bei der, ähnlich wie in Fig. 4, bereits anhand der Fig. 1A beschriebene Elemente die gleichen Bezugszeichen aufweisen. In Fig. 5 ist zusätzlich zu der ersten Lichtquelle 104 aus Fig. 1 eine dritte Licht­ quelle 104' vorgesehen, wobei das Muster von der Lichtquel­ le 104 und das Muster von der Lichtquelle 104' auf der Meß­ linie 116 um eine halbe Periode der projizierten Struktur gegeneinander versetzt sind. Damit verdoppelt man die Zahl der Strukturelemente auf der Meßlinie und erhöht so die örtliche Auflösung der Meßwerte für die Höhenmessung.The local density of the elements of the structured light limits the range of the height measurement. If a higher density is desired, the measuring range is reduced. A solution to increase the density and at the same time to maintain the measuring range is an arrangement with two time-multiplexed or color-coded sources for structured light in almost the same place, so that the two projected patterns are interleaved. FIG. 5 shows such an arrangement, in which, similarly to FIG. 4, elements already described with reference to FIG. 1A have the same reference numerals. In Fig. 5, in addition to the first light source 104 of Fig. 1, a third light source 104 'is provided, the pattern from the light source 104 and the pattern from the light source 104 ' on the measuring line 116 by half a period of the projected Structure are offset from each other. This doubles the number of structural elements on the measuring line and thus increases the local resolution of the measured values for the height measurement.

Ein weiteres Problem beim Lichtschnittverfahren mit struk­ turiertem Licht ist der Schattenwurf. Wenn die Neigung der beobachteten Oberfläche nahe dem Winkel der verwendeten strukturierten Beleuchtung ist oder diesen überschreitet, erhält man nur noch spärliche Meßpunkte auf der geneigten Fläche oder es kommt sogar zur Schattenbildung, wodurch Hö­ henmeßwerte völlig fehlen. Ein symmetrischer Aufbau von zwei im Zeitmultiplex betriebenen oder farbkodierten Pro­ jektoren für strukturiertes Licht kann verwendet werden, um dieses Schattenwurfproblem zu vermeiden. Fig. 6 zeigt eine solche Anordnung, in der wiederum Elemente, die bereits an­ hand der Fig. 1 beschrieben wurden, die gleichen Bezugszei­ chen aufweisen. Zusätzlich zu der zweiten Lichtquelle 104 ist eine weitere Lichtquelle 132 vorgesehen, die die Unter­ suchungslinie 116 beleuchtet. Die Lichtquellen 104 und 132 sind symmetrisch bezüglich der optischen Achse der Kamera 106 angeordnet.Another problem with the light section method with structured light is the casting of shadows. If the inclination of the observed surface is close to or exceeds the angle of the structured lighting used, only sparse measuring points are obtained on the inclined surface or even shadowing occurs, as a result of which height measurements are completely absent. A symmetrical structure of two time-multiplexed or color-coded projectors for structured light can be used to avoid this shadow problem. Fig. 6 shows such an arrangement in which, in turn, elements that have already been described with reference to FIG. 1 have the same reference characters. In addition to the second light source 104 , a further light source 132 is provided which illuminates the examination line 116 . The light sources 104 and 132 are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the camera 106 .

Abhängig von der Geometrie, der Kameraauflösung und der Breite der projizierten Linien des strukturierten Lichtes können die Spitzen, die von einem projizierten Musterele­ ment beobachtet werden, eine Breite von mehreren Pixeln in dem Kamerasensor haben. Spitzen, die von einer homogen dif­ fusen Oberfläche reflektiert werden, haben die Form einer Gauß-Verteilung. Die Position der Spitzen kann unter Ver­ wendung dieser Annahme mit einer Sub-Pixel-Genauigkeit ab­ geschätzt werden, wodurch die Genauigkeit der Höhenmessung verbessert wird. Wenn die Oberfläche keine homogene Reflek­ tivität an dem Ort der Schnittstelle hat, ist die Gauß-Form gestört und die Abschätzung der Position auf Grundlage der Gauß-Form ist nicht genau.Depending on the geometry, the camera resolution and the Width of the projected lines of structured light can be the tips of a projected pattern ele be observed, a width of several pixels in the camera sensor. Tips that differ from a homogeneous dif fused surface are in the form of a Gaussian distribution. The position of the tips can be found under Ver avert this assumption with sub-pixel accuracy can be estimated, reducing the accuracy of the altitude measurement is improved. If the surface is not a homogeneous reflect activity at the location of the interface is the Gaussian form disturbed and the position estimate based on the Gaussian form is not exact.

Nachdem die Farb- und Höheninformationen paßgenau zugeord­ net sind, können die Farbinformationen, die z. B. von vor­ hergehenden oder folgenden Farbbildzeilen erhalten wurden, im Prinzip zur Korrektur dieser Abschätzung verwendet wer­ den. Da aber die Beleuchtungswinkel der homogenen Licht­ quelle und der strukturierten Lichtquelle unterschiedlich sind, kann infolge von schwankenden Glanzeigenschaften der Oberfläche eine unterschiedliche Rückstreuung des Lichts von diesen Quellen erfolgen, und eine Korrektur der Spit­ zenform erscheint unzuverlässig. Daher besteht die bevor­ zugte Ausführung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Höhenmessung darin, die Farbinformation zu verwenden, um solche Höhenmessungen als unzuverlässig zu kennzeichnen, die an einem Ort mit einem hohen Gradienten an Reflektivi­ tät durchgeführt wurden.After the color and height information is assigned to fit net, the color information z. B. from before resulting or subsequent color image lines were obtained, in principle used to correct this estimate the. But since the lighting angle of the homogeneous light source and the structured light source different  are due to fluctuating gloss properties of the Different backscattering of light done from these sources, and corrected the spit Zenform appears to be unreliable. Therefore, there is before drafted execution to improve the reliability of the Height measurement in using the color information to to mark such height measurements as unreliable, those in a place with a high gradient of reflectivity were carried out.

In den oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispie­ len der vorliegenden Erfindung, wurde als Bilderfassungs­ einrichtung eine Zeilenkamera verwendet, die Bildzeilen synchron mit dem vom Weggeber erfaßten Vorschub der Ober­ fläche oder mit einer gegebenen Zeilenfrequenz erzeugt. Die Synchronisation der gepulsten ersten und zweiten Strah­ lungsquellen ist derart, daß diese mit der Zeilenfrequenz der Zeilenkamera synchron sind, so daß die Strahlungsquel­ len abwechselnd gepulst werden.In the preferred embodiments described above len of the present invention, was used as an image capture device uses a line scan camera, the image lines synchronized with the feed of the waiter detected by the travel sensor area or with a given line frequency. The Synchronization of the pulsed first and second beams tion sources is such that these with the line frequency the line scan camera are synchronous, so that the radiation source len are alternately pulsed.

Anstelle der beschriebenen Ausführungsbeispiele, die eine Zeilenkamera verwenden, kann die Bilderfassungseinrichtung durch eine Matrixkamera realisiert sein, die Bilder syn­ chron mit dem vom Weggeber erfaßten Vorschub der Oberfläche oder mit einer gegebenen Frequenz erzeugt. Auch hier ist die erste Strahlungsquelle und die zweite Strahlungsquelle mit dem Bildwechsel der Matrixkamera synchronisiert, um ei­ ne abwechselnde gepulste Ansteuerung dieser Quellen zu er­ möglichen.Instead of the described embodiments, the one Line scan camera can use the image capture device be realized by a matrix camera, the images syn chron with the feed of the surface detected by the travel sensor or generated at a given frequency. Here too the first radiation source and the second radiation source synchronized with the image change of the matrix camera to egg ne alternating pulsed control of these sources possible.

Die obigen Ausführungsbeispiele wurden alle anhand von Lichtquellen als Strahlungsquellen beschrieben, welche sichtbares Licht als Strahlung erzeugen. Neben dem sichtbaren Licht sind auch andere Strahlungstypen zur Untersuchung von Oberflächen und deren Charakteristika einsetzbar, so daß abhängig von den zu untersuchenden Oberflächen und der anzuwendenden Aufnahmemodalität, z. B. Durchlicht, auch an­ dere Strahlungen als sichtbares Licht zum Einsatz kommen können, z. B. Infrarot-Strahlung.The above exemplary embodiments were all based on Light sources described as radiation sources, which generate visible light as radiation. In addition to the visible  Light is another type of radiation for examination of surfaces and their characteristics can be used, so that depending on the surfaces to be examined and the admission modality to be applied, e.g. B. transmitted light, also on whose radiation is used as visible light can, e.g. B. infrared radiation.

Ferner wurden die obigen Ausführungsbeispiele anhand einer Konfiguration beschrieben, bei der im ersten Zeitschlitz alle drei Kanäle der Zeilenkamera verwendet werden, und im zweiten Zeitschlitz nur ein Kanal, im Regelfall der Rot- Kanal. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anwendung beschränkt. Bei Nutzung von zwei Zeit­ schlitzen und einer farbtüchtigen Kamera mit den 3 Kanälen R, G und B stehen insgesamt sechs "Sensorkanäle" zur Verfü­ gung, die man je nach Anwendung unterschiedlich belegen kann. Denkbar wäre also eine Anordnung mit sechs getrennten Beleuchtungseinrichtungen (zwei roten, zwei grünen und zwei blauen), wobei durch Anordnung und Art der jeweiligen Be­ leuchtung unterschiedliche Information von der Oberfläche erfaßt wird. In den obigen Ausführungsbeispielen wurden drei Kanäle (eine rote, eine grüne und eine blaue Licht­ quelle) zu einer weißen Lichtquelle zusammengefaßt, um die Farbe der Oberfläche zu ermitteln. Von diesen drei Kanälen wird ein Zeitschlitz voll belegt. Im zweiten Zeitschlitz wird Höheninformation erfaßt. Weitere bevorzugte Möglich­ keiten zur Nutzung der verfügbaren Sensorkanäle sind Meßan­ ordnungen mit einem oder mehreren Kanälen für Durchlicht, einem oder mehreren Kanälen für eine seitliche Beleuchtung der zu prüfenden Objekte und/oder einem Kanal für die Nut­ zung des "Tracheideneffektes". Furthermore, the above exemplary embodiments were based on a Configuration described in the first time slot all three channels of the line scan camera are used, and in second time slot only one channel, usually the red Channel. However, the present invention is not limited to one limited such application. When using two times slits and a color camera with the 3 channels R, G and B have a total of six "sensor channels" available which can be documented differently depending on the application can. An arrangement with six separate ones would therefore be conceivable Lighting devices (two red, two green and two blue), whereby by arrangement and type of the respective Be different information from the surface is detected. In the above embodiments three channels (one red, one green and one blue light source) combined to form a white light source, around which Determine the color of the surface. Of these three channels a time slot is fully occupied. In the second time slot height information is recorded. Another preferred option The use of the available sensor channels are meas orders with one or more channels for transmitted light, one or more channels for side lighting the objects to be tested and / or a channel for the groove of the "tracheid effect".  

Ein Durchlichtkanal entsteht durch Anordnung einer Licht­ quelle, die aus Sicht der Kamera unter dem Prüfling liegt. Im Durchlicht lassen sich Löcher und klaffende Risse der Oberfläche sicher erkennen. Bei der Prüfung von ganz oder teilweise transparenten Materialien wie Glas oder Folien liefert der Durchlichtkanal z. B. Information über Ein­ schlüsse oder Schwankungen in der Dicke des Prüflings.A transmitted light channel is created by arranging a light source, which from the point of view of the camera lies under the test object. Holes and gaping cracks can be seen in transmitted light Detect the surface safely. When testing whole or partially transparent materials such as glass or foils provides the transmitted light channel z. B. Information about A conclusions or fluctuations in the thickness of the test specimen.

Eine seitliche Beleuchtung strahlt die Oberfläche mehr oder weniger flach von der Seite an. Unter seitlicher Beleuch­ tung lassen sich z. B. bei der Inspektion von Fliesen Kan­ tenfehler erkennen oder bei der Prüfung von Holz rinden­ freie Waldkanten.A side lighting shines more or more less flat from the side. Under side lighting tion can be z. B. when inspecting tiles Kan Detect faults or when testing wood bark free forest edges.

Der Tracheideneffekt tritt bei faserigen Stoffen auf und ist durch das durch die Fasern kriechende Licht gekenn­ zeichnet. Er wird insbesondere bei der Inspektion von Holz­ oberflächen genutzt. Man beleuchtet dazu die Oberfläche mit einer möglichst scharf begrenzten Linie (Laserlinie) quer zur Transportrichtung der Oberfläche und beobachtet dabei mit der Zeilenkamera nicht die beleuchtete Linie selbst, sondern eine parallel dazu liegende Linie in geringem Ab­ stand. Dann sieht man bei dichten (z. B. metallischen) Mate­ rialien nichts. Bei faserigen Stoffen sieht man aber das durch die Fasern kriechende Licht. Das ist relativ viel Licht bei langfaserigem weichem Holz (Nadelholz) und wenig bei hartem Holz, insbesondere auch bei Ästen in Nadelholz. Man kann aufgrund dieses Effektes in Nadelholz auch Äste erkennen, die sich farblich nicht von der Umgebung abheben. Bei den genannten Ausführungsbeispielen werden, allgemein gesprochen, sechs Informationskanäle während der zwei Zeit­ schlitze bereitgestellt, die abhängig von der durchzufüh­ renden Untersuchung individuell belegt sind. Durch Erweiterung auf mehr als zwei Zeitschlitze läßt sich die Zahl der Sensorkanäle weiter erhöhen.The tracheid effect occurs with fibrous materials and is characterized by the light crawling through the fibers records. It is particularly useful when inspecting wood surfaces used. To do this, the surface is illuminated a line that is as sharply defined as possible (laser line) across to the direction of transport of the surface and observed with the line camera not the illuminated line itself, but a line running parallel to it at a slight ab was standing. Then you can see dense (e.g. metallic) mate rialien nothing. You can see that with fibrous fabrics light crawling through the fibers. That is quite a lot Light with long-fiber soft wood (softwood) and little with hard wood, especially with branches in softwood. One can also knots in softwood due to this effect recognize that do not stand out in color from the surroundings. In the above-mentioned embodiments, general spoken, six channels of information during the two time period slots provided that depend on the perform individual examination. By extension  the number of Increase sensor channels further.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung finden neben anderen Anwendungen auch Verwen­ dung bei der Holzprüfung, wobei hier alle sechs Informati­ onskanäle der Meßeinrichtung ausgenutzt werden. Im ersten Zeitschlitz wird auf die oben beschriebene Art mittels ei­ ner homogenen weißen Lichtquelle ein Farbbild der Oberflä­ che erzeugt. Im zweiten Zeitschlitz werden gleichzeitig drei Lichtquellen, eine rote, eine grüne und eine blaue ge­ pulst. Die rote Lichtquelle dient zur Erfassung von Höhen­ information und entspricht der in Fig. 1A dargestellten Lichtquelle 104. Die zweite, grüne Lichtquelle beleuchtet die Rückseite des Holzes und stellt im Grünkanal der Zei­ lenkamera im zweiten Zeitschlitz Durchlichtinformation zur Erkennung von Löchern und klaffenden Rissen bereit. Der blaue Kanal liefert über die Nutzung des Tracheideneffekts Information über die Dichte des Materials.The method and the device according to the invention are used in addition to other applications also in wood testing, all six information channels of the measuring device being used here. In the first time slot, a color image of the surface is generated in the manner described above by means of a homogeneous white light source. In the second time slot, three light sources, a red, a green and a blue are pulsed simultaneously. The red light source is used to record height information and corresponds to the light source 104 shown in FIG. 1A. The second, green light source illuminates the back of the wood and provides transmitted light information in the green channel of the line camera in the second time slot for the detection of holes and gaping cracks. The blue channel provides information about the density of the material by using the tracheid effect.

Diese Beschreibung ist ein Beispiel. In einer anderen Vari­ ante kann man z. B. den Durchlichtkanal durch seitliche Be­ leuchtungen ersetzen. Insbesondere lassen sich die Zuord­ nung der Farben zu den Kanälen natürlich variieren.This description is an example. In another variant ante you can z. B. the transmitted light channel through lateral loading replace lights. In particular, the assignment The colors of the channels naturally vary.

Durch die oben beschriebene individuelle Belegung der sechs Bildkanäle ergeben sich also Freiheiten, die man je nach Anwendung verschieden nutzen kann. Im folgenden sind drei Beispiele für diese Nutzung dargestellt:Through the individual allocation of the six described above Image channels thus give you freedom, depending on the Application can use differently. The following are three Examples of this use are shown:

Prüfung einer Oberfläche auf Farbe und HöhenverlaufChecking a surface for color and gradient

  • - erster Zeitschlitz: dreikanaliges Farbbild (R, G, B). Beleuchtung: weißes Licht (von Leuchtdioden, die sich mit 10 kHz schalten lassen).- First time slot: three-channel color image (R, G, B). Illumination: white light (from LEDs that are switch at 10 kHz).
  • - zweiter Zeitschlitz: Strukturiertes Licht für Höhenmes­ sung. Beleuchtung: Laserdiode mit Strichgitter. Die Be­ leuchtung ist einfarbig, z. B. rot. Das Bild belegt also nur einen Kanal im zweiten Zeitschlitz- second time slot: structured light for altitude measurement solution. Lighting: laser diode with grating. The Be lighting is monochrome, e.g. Loaf. So the picture shows only one channel in the second time slot
Prüfung von HolzoberflächenTesting of wooden surfaces

  • - Erster Zeitschlitz: dreikanaliges Farbbild (R, G, B). Beleuchtung: weißes Licht (damit ist der erste Zeit­ schlitz voll belegt.- First time slot: three-channel color image (R, G, B). Lighting: white light (that's the first time slot fully occupied.
  • - Zweiter Zeitschlitz:- Second time slot:
  • - Rotkanal (Farbkanal 1): Strukturiertes Licht für Hö­ henmessung (z. B. rote Laserdiode mit Strichgitter)- Red channel (color channel 1 ): structured light for height measurement (e.g. red laser diode with line grating)
  • - Farbkanal 2: Durchlichtbeleuchtung (zur Darstellung von Rissen und Löchern im Holz; Beleuchtung realisiert z. B. mit grünen Leuchtdioden).- Color channel 2 : transmitted light illumination (to show cracks and holes in the wood; lighting realized e.g. with green LEDs).
  • - Farbkanal 3: Tracheideneffekt. Beleuchtung realisiert z. B. mit blauem Laser und Linienoptik.- Color channel 3 : tracheid effect. Lighting realized e.g. B. with blue laser and line optics.
Prüfung transparenter MaterialienTesting transparent materials

  • - Erster Zeitschlitz: dreikanaliges Farbbild (R, G, B). Beleuchtung: weißes Licht (Auflicht)- First time slot: three-channel color image (R, G, B). Illumination: white light (incident light)
  • - Zweiter Zeitschlitz: Durchlicht (Farbe oder einfarbig).- Second time slot: transmitted light (color or monochrome).

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung zur mehrkanaligen Inspektion von Oberflä­ chen im Durchlauf wird nur eine farbtüchtige Kamera (Zei­ lenkamera oder Matrixkamera) verwendet, aber mindestens zwei Lichtquellen. Die Lichtquellen werden synchron zum Aufnahmetakt der Kamera abwechselnd geschaltet, wodurch simultan mindestens zwei Bilder aufgenommen werden, die paß­ genau aufeinander bezogen sind. Je nach Ausgestaltung der Lichtquellen können die Bilder unterschiedliche Arten von Information über die Oberfläche enthalten; insbesondere Farbinformation bei Beleuchtung der Oberfläche mit weißem homogenen Licht, Information über den Höhenverlauf der Oberfläche bei Beleuchtung mit strukturiertem Licht (Licht­ schnittverfahren) oder Information über die Transparenz der Oberfläche bei Beleuchtung im Durchlicht.In the inventive method and the inventive ß device for multi-channel inspection of surfaces Only one color camera (Zei steering camera or matrix camera), but at least two light sources. The light sources are synchronized with Recording cycle of the camera switched alternately, which means simultaneous  at least two pictures are taken that fit are closely related. Depending on the design of the Light sources can use different types of images Contain information about the surface; in particular Color information when the surface is illuminated with white homogeneous light, information about the height of the Surface when illuminated with structured light (light cutting process) or information about the transparency of the Surface when illuminated by transmitted light.

Claims (25)

1. Verfahren zur automatischen Inspektion sich bewegender Oberflächen (118) unter Verwendung einer Bilderfas­ sungseinrichtung (106), die Bilder mit einer durch den Vorschub des Prüflings bestimmten oder einer gegebenen Bilderzeugungsfrequenz erzeugt, und zumindest zwei Strahlungsquellen (102, 104), wobei das Verfahren fol­ gende Schritte aufweist:
Bestrahlen der Oberfläche (118) mit einer Strahlung von einer ersten Strahlungsquelle (102), die bezüglich der Oberfläche (118) in einer ersten geometrischen Ausrichtung angeordnet ist, wobei die Strahlung eine erste Charakteristik aufweist;
Erfassen eines ersten Bildes von der Oberfläche (118);
Bestrahlen der Oberfläche (118) mit einer Strahlung von einer zweiten Strahlungsquelle (104), die bezüg­ lich der Oberfläche (118) in einer zweiten geometri­ schen Ausrichtung angeordnet ist, wobei die Strahlung eine zweite Charakteristik aufweist;
Erfassen eines zweiten Bildes von der Oberfläche (118); und
Bestimmen von Eigenschaften der Oberfläche (118) ba­ sierend auf Informationen aus dem ersten Bild und aus dem zweiten Bild;
wobei die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) derart angesteuert werden, daß dieselben mit der Bilderzeugungsfrequenz der Bilder­ fassungseinrichtung (106) synchronisiert sind, so daß die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strah­ lungsquelle (104) abwechselnd die Oberfläche (118) be­ strahlen.1. A method for the automatic inspection of moving surfaces ( 118 ) using an image capturing device ( 106 ) which generates images with a predetermined or a given image generation frequency determined by the feed of the test specimen, and at least two radiation sources ( 102 , 104 ), the method has the following steps:
Irradiating the surface ( 118 ) with radiation from a first radiation source ( 102 ) which is arranged in a first geometric orientation with respect to the surface ( 118 ), the radiation having a first characteristic;
Capturing a first image from the surface ( 118 );
Irradiating the surface ( 118 ) with radiation from a second radiation source ( 104 ) which is arranged with respect to the surface ( 118 ) in a second geometrical orientation, the radiation having a second characteristic;
Capturing a second image from the surface ( 118 ); and
Determining properties of the surface ( 118 ) based on information from the first image and from the second image;
wherein the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) are controlled such that they are synchronized with the imaging frequency of the image detection device (106), so that the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) alternately Irradiate surface ( 118 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bilderfassungs­ einrichtung (106) eine Zeilenkamera ist, die Bildzei­ len mit einer durch den Vorschub des Prüflings be­ stimmten oder mit einer gegebenen Zeilenfrequenz er­ zeugt, wobei die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) synchron mit der Zeilen­ frequenz der Zeilenkamera abwechselnd gepulst werden.2. The method according to claim 1, wherein the image capturing device ( 106 ) is a line camera, the image lines with a be determined by the feed of the test specimen be or with a given line frequency, the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) are alternately pulsed synchronously with the line frequency of the line camera. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bilderfassungs­ einrichtung (106) eine Matrixkamera ist, die Bilder mit einer durch den Vorschub des Prüflings bestimmten oder mit einer gegebenen Frequenz erzeugt, wobei die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strah­ lungsquelle (104) synchron zum Bildwechsel der Matrix­ kamera abwechselnd gepulst werden.3. The method of claim 1, wherein the image capturing device ( 106 ) is a matrix camera that generates images with a determined by the feed of the test specimen or with a given frequency, wherein the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) are alternately pulsed synchronously with the image change of the matrix camera. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Bilderfassungseinrichtung (106) im wesentlichen senkrecht beabstandet von der Oberfläche (118) ange­ ordnet ist und Bilder von einer Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) erzeugt, wobei eine Strahlung von der ersten Strahlungsquelle (102) im we­ sentlichen senkrecht auf die Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) auftrifft, wobei eine Strah­ lung von der zweiten Strahlungsquelle (104) unter ei­ nem Winkel auf die Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) auftrifft oder die Rückseite der Oberfläche (118) in einem Bereich bestrahlt, der der Untersuchungslinie (116) gegenüberliegt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the image capture device ( 106 ) is arranged substantially vertically spaced from the surface ( 118 ) and images from an examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ), wherein radiation from the first radiation source ( 102 ) essentially perpendicular to the examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ), radiation from the second radiation source ( 104 ) at an angle to the examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ) strikes or the back of the surface ( 118 ) is irradiated in an area which lies opposite the examination line ( 116 ). 5. Verfahren nach Anspruch 4, mit folgendem Schritt:
Bestrahlen der Oberfläche (118) mit einer Strahlung einer dritten Strahlungsquelle (104'; 130; 132), die bezüglich der Oberfläche (118) in einer dritten geome­ trischen Ausrichtung angeordnet ist, wobei die zweite Strahlungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle (104'; 130; 132) gleichzeitig angesteuert werden, um die Oberfläche gleichzeitig zu beleuchten,
wobei eine Strahlung von der dritten Strahlungsquelle (130; 132) auf die Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) unter einem Winkel auftritt, der nicht gleich dem Winkel ist, unter dem eine Strahlung von einer zweiten Strahlungsquelle (104) auf der Un­ tersuchungslinie (116) auftrifft, oder wobei eine Strahlung von der dritten Strahlungsquelle (104') auf die Untersuchungslinie auf der Oberfläche unter einem Winkel auftrifft, der im wesentlichen gleich dem Win­ kel ist, unter dem eine Strahlung von der zweiten Strahlungsquelle (104) auf der Untersuchungslinie (116) auftrifft, wobei die zweite Strahlungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle (104') zumin­ dest teilweise unterschiedliche Abschnitte der Unter­ suchungslinie (116) bestrahlen.5. The method according to claim 4, with the following step:
Irradiating the surface ( 118 ) with a radiation from a third radiation source ( 104 ';130; 132 ) which is arranged in a third geometric orientation with respect to the surface ( 118 ), the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source ( 104 ';130; 132 ) can be activated simultaneously to illuminate the surface at the same time,
wherein radiation from the third radiation source ( 130 ; 132 ) onto the examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ) occurs at an angle which is not equal to the angle at which radiation from a second radiation source ( 104 ) on the Un tesuchungslinie ( 116 ) impinges, or wherein a radiation from the third radiation source ( 104 ') impinges on the examination line on the surface at an angle which is substantially equal to the angle at which radiation from the second radiation source ( 104 ) of the examination line ( 116 ), wherein the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source ( 104 ') irradiate at least partially different sections of the examination line ( 116 ). 6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die zweite Strah­ lungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle (104') eine Strahlung mit gleicher Charakteristik er­ zeugen. 6. The method according to claim 5, in which the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source ( 104 ') produce radiation with the same characteristic. 7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die zweite Strah­ lungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle eine Strahlung mit unterschiedlicher Charakteristik erzeu­ gen.7. The method according to claim 5, wherein the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source generate radiation with different characteristics. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die erste Strahlungsquelle (102) eine Lichtquelle ist, die homogenes weißes Licht erzeugt, und bei dem die zweite Strahlungsquelle (104) eine Lichtquelle ist, die strukturiertes Licht erzeugt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the first radiation source ( 102 ) is a light source that generates homogeneous white light, and wherein the second radiation source ( 104 ) is a light source that generates structured light. 9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die dritte Strah­ lungsquelle eine Lichtquelle ist, die strukturiertes Licht erzeugt.9. The method of claim 8, wherein the third beam source is a light source that is structured Generates light. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das erste Bild Informationen über den Farbverlauf der Oberfläche (118) enthält, und bei dem das zweite Bild Informatio­ nen über den Höhenverlauf enthält.10. The method of claim 8 or 9, wherein the first image contains information about the color gradient of the surface ( 118 ), and wherein the second image contains information about the height gradient. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei dem die Oberfläche eine Holzoberfläche ist, wobei drei Bilder erzeugt werden, wobei das erste Bild von der Oberfläche ein dreikanaliges Farbbild (R, G, B) ist und die erste Strahlungsquelle weißes Licht liefert, wobei das zweite Bild ein einkanaliges Bild ist und die zweite Strahlungsquelle strukturiertes Licht mit einer ersten Farbe für eine Höhenmessung liefert, wo­ bei das dritte Bild ein weiteres einkanaliges Bild ist und die dritte Strahlungsquelle mit einer zweiten Far­ be eine linienhafte Beleuchtung der Oberfläche zur Er­ fassung des Tracheideneffektes liefert. 11. The method according to any one of claims 4 to 10, in which the surface is a wooden surface, with three Images are generated, with the first image from the Surface is a three-channel color image (R, G, B) and the first radiation source provides white light, wherein the second picture is a single channel picture and the second radiation source with structured light a first color for a height measurement provides where where the third picture is another single-channel picture and the third radiation source with a second color be a linear illumination of the surface to the Er version of the tracheid effect provides.   12. Vorrichtung zur automatischen Untersuchung sich bewe­ gender Oberflächen, mit:
einer ersten Strahlungsquelle (102), die Strahlung mit einer ersten Charakteristik auf die Oberfläche (118) strahlt und die in einer ersten geometrischen Anord­ nung bezüglich der Oberfläche (118) angeordnet ist;
einer zweiten Strahlungsquelle (104), die eine Strah­ lung mit einer zweiten Charakteristik auf die Oberflä­ che (118) strahlt und die in einer zweiten geometri­ schen Ausrichtung bezüglich der Oberfläche angeordnet ist;
einer Bilderfassungseinrichtung (106), die Bilder der Oberfläche (118) mit einer gegebenen Bilderfassungs­ frequenz erzeugt;
einer Steuerungseinheit (108), die wirksam mit der er­ sten Strahlungsquelle (102), der zweiten Strahlungs­ quelle (104) und der Bilderfassungseinrichtung (106) verbunden ist, und die die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) mit der Bilderzeugungsfrequenz der Bilderzeugungseinrichtung (106) derart synchronisiert, daß die erste Strahlungs­ quelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) die Oberfläche (118) abwechselnd bestrahlen, um abwech­ selnd ein Bild der Oberfläche (118) basierend auf der Bestrahlung durch die erste Strahlungsquelle (102) und ein Bild der Oberfläche (118) basierend auf der Be­ strahlung durch die zweite Bestrahlungsquelle (104) zu erzeugen; und
einer Auswertungseinrichtung, die basierend auf Infor­ mationen der abwechselnd erzeugten Bilder Eigenschaf­ ten der Oberfläche (118) bestimmt.12. Device for the automatic examination of moving surfaces, with:
a first radiation source ( 102 ) which radiates radiation with a first characteristic onto the surface ( 118 ) and which is arranged in a first geometric arrangement with respect to the surface ( 118 );
a second radiation source ( 104 ) which emits radiation with a second characteristic onto the surface ( 118 ) and which is arranged in a second geometric orientation with respect to the surface;
an image capture device ( 106 ) which generates images of the surface ( 118 ) at a given image capture frequency;
a control unit ( 108 ) which is operatively connected to the first radiation source ( 102 ), the second radiation source ( 104 ) and the image capture device ( 106 ), and which connects the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) to the Image generation frequency of the image generation device ( 106 ) synchronized in such a way that the first radiation source ( 102 ) and the second radiation source ( 104 ) alternately irradiate the surface ( 118 ) in order to alternate an image of the surface ( 118 ) based on the irradiation by the first radiation source ( 102 ) and to generate an image of the surface ( 118 ) based on the radiation from the second radiation source ( 104 ); and
an evaluation device which determines properties of the surface ( 118 ) based on information of the alternately generated images. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Bilderfas­ sungseinrichtung (106) eine Zeilenkamera ist, die Bildzeilen mit einer durch den Vorschub des Prüflings bestimmten oder gegebenen Zeilenfrequenz erzeugt, wo­ bei die Steuerungseinheit (108) die erste Strahlungs­ quelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) synchron mit der Zeilenfrequenz der Zeilenkamera ab­ wechselnd pulst.13. The apparatus of claim 12, wherein the image capturing device ( 106 ) is a line camera that generates image lines with a line frequency determined or given by the feed of the test specimen, where in the control unit ( 108 ) the first radiation source ( 102 ) and second radiation source ( 104 ) pulsates synchronously with the line frequency of the line camera. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Bilderfas­ sungseinrichtung (106) eine Matrixkamera ist, die Bil­ der mit einer durch den Vorschub des Prüflings be­ stimmten oder gegebenen Frequenz erzeugt, wobei die Steuerungseinheit (108) die erste Strahlungsquelle (102) und die zweite Strahlungsquelle (104) synchron zum Bildwechsel der Matrixkamera abwechselnd pulst.14. The apparatus of claim 12, wherein the image capturing device ( 106 ) is a matrix camera, the image with the be determined by the feed of the specimen be generated or given frequency, wherein the control unit ( 108 ) the first radiation source ( 102 ) and second radiation source ( 104 ) alternately pulses synchronously with the image change of the matrix camera. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der die Bilderfassungseinrichtung (106) im wesentli­ chen senkrecht beabstandet von der Oberfläche (118) angeordnet ist und Bilder von einer Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) erzeugt, wobei die erste Strahlungsquelle (102) eine Strahlung im wesentlichen senkrecht auf die Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) richtet, wobei die zweite Strahlungsquelle (104) Strahlung unter einem Winkel auf die Untersuchungslinie (116) auf der Oberfläche (118) richtet oder auf einen Bereich der Rück­ seite der Oberfläche richtet, der der Untersuchungsli­ nie (116) gegenüberliegt.15. The device according to one of claims 12 to 14, wherein the image capture device ( 106 ) is arranged substantially perpendicularly spaced from the surface ( 118 ) and generates images of an examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ), the first Radiation source ( 102 ) directs radiation essentially perpendicularly to the examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ), the second radiation source ( 104 ) directing radiation at an angle onto the examination line ( 116 ) on the surface ( 118 ) or onto one Area of the rear side of the surface that never opposite the examination line ( 116 ). 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, mit folgendem Merkmal:
einer dritten Strahlungsquelle (104'; 130; 132), die Strahlung auf die Oberfläche (118) strahlt und die in einer dritten symmetrischen Ausrichtung bezüglich der Oberfläche (118) angeordnet ist;
wobei die Steuerungseinheit (108) die zweite Strah­ lungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle (104', 130, 132) gleichzeitig ansteuert, um die Ober­ fläche (118) gleichzeitig zu bestrahlen,
wobei die dritte Strahlungsquelle (130, 132) eine Strahlung auf die Untersuchungslinie (116) der Ober­ fläche (118) unter einem Winkel strahlt, der nicht gleich dem Winkel ist, unter dem die zweite Strah­ lungsquelle (104) eine Strahlung auf die Untersu­ chungslinie (118) richtet, oder wobei die dritte Strahlungsquelle (104') eine Strahlung auf die Unter­ suchungslinie (116) der Oberfläche (118) unter einem Winkel richtet, der im wesentlichen gleich dem Winkel ist, unter dem die zweite Strahlungsquelle (104) Strahlung auf die Untersuchungslinie (116) richtet, wobei die zweite Strahlungsquelle und die dritte Strahlungsquelle zumindest teilweise unterschiedliche Abschnitte der Untersuchungslinie (116) bestrahlen.16. The apparatus of claim 15, having the following feature:
a third radiation source ( 104 ';130; 132 ) which radiates radiation onto the surface ( 118 ) and which is arranged in a third symmetrical orientation with respect to the surface ( 118 );
wherein the control unit ( 108 ) controls the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source ( 104 ', 130 , 132 ) simultaneously in order to irradiate the surface ( 118 ) simultaneously,
wherein the third radiation source ( 130 , 132 ) radiates radiation onto the examination line ( 116 ) of the surface ( 118 ) at an angle that is not equal to the angle at which the second radiation source ( 104 ) emits radiation onto the examination line ( 118 ), or wherein the third radiation source ( 104 ') directs radiation onto the inspection line ( 116 ) of the surface ( 118 ) at an angle which is substantially equal to the angle at which the second radiation source ( 104 ) radiation is directed towards the examination line ( 116 ), the second radiation source and the third radiation source irradiating at least partially different sections of the examination line ( 116 ). 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die zweite Strahlungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle (130, 132) Strahlung mit gleicher Charakteristik er­ zeugen.17. The apparatus of claim 16, wherein the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source ( 130 , 132 ) radiation with the same characteristic he testify. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der die zweite Strahlungsquelle (104) und die dritte Strahlungsquelle Strahlung unterschiedlicher Charakteristik erzeugen.18. The apparatus of claim 16, wherein the second radiation source ( 104 ) and the third radiation source generate radiation of different characteristics. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei der die erste Strahlungsquelle (102) eine Lichtquelle ist, die homogenes weißes Licht erzeugt, und bei der die zweite Strahlungsquelle (104) eine Lichtquelle ist, die strukturiertes Licht erzeugt.19. Device according to one of claims 12 to 18, wherein the first radiation source ( 102 ) is a light source that generates homogeneous white light, and wherein the second radiation source ( 104 ) is a light source that generates structured light. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die dritte Strahlungsquelle eine Lichtquelle ist, die struktu­ riertes Licht erzeugt.20. The apparatus of claim 19, wherein the third Radiation source is a light source that struktu generated light. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, bei der das er­ ste Bild Informationen über den Farbverlauf der Ober­ fläche (118) enthält, und bei der das zweite Bild In­ formationen über den Höhenverlauf enthält.21. The apparatus of claim 19 or 20, in which the first image contains information about the color gradient of the upper surface ( 118 ), and in which the second image contains information about the height profile. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, bei der die Strahlungsquellen durch LED-Bauelemente oder Laserdioden-Bauelemente gebildet sind.22. The device according to one of claims 12 to 21, at of the radiation sources through LED components or Laser diode components are formed. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, bei der die Oberfläche eine Holzoberfläche ist, wobei drei Bilder erzeugt werden, wobei das erste Bild von der Oberfläche ein dreikanaliges Farbbild (R, G, B) ist und die erste Strahlungsquelle weißes Licht liefert, wobei das zweite Bild ein einkanaliges Bild ist und die zweite Strahlungsquelle strukturiertes Licht mit einer ersten Farbe für eine Höhenmessung liefert, wo­ bei das dritte Bild ein weiteres einkanaliges Bild ist und die dritte Strahlungsquelle mit einer zweiten Far­ be eine linienhafte Beleuchtung der Oberfläche zur Er­ fassung des Tracheideneffektes liefert.23. The device according to any one of claims 16 to 22, the surface of which is a wooden surface, with three Images are generated, with the first image from the Surface is a three-channel color image (R, G, B) and the first radiation source provides white light, wherein the second picture is a single channel picture and the second radiation source with structured light  a first color for a height measurement provides where where the third picture is another single-channel picture and the third radiation source with a second color be a linear illumination of the surface to the Er version of the tracheid effect provides. 24. Verfahren zur multisensoriellen Inspektion sich bewe­ gender Oberflächen mit einer mehrkanaligen Sensorein­ richtung, die Bilder von der Oberfläche erzeugt, wobei jedes der erzeugten Bilder Informationen über die Oberfläche in zumindest einem Kanal der mehrkanaligen Sensoreinrichtung bereitstellt, wobei die mehrkanalige Sensoreinrichtung zumindest zwei Bilder bei unter­ schiedlichen Bestrahlungsbedingungen erzeugt, wobei die mehrkanalige Sensoreinrichtung die Bilder synchron mit einem Bilderzeugungstakt abwechselnd erzeugt.24. A method for multisensorial inspection of moving surfaces with a multichannel sensor device that generates images from the surface, each of the generated images providing information about the surface in at least one channel of the multichannel sensor device, the multichannel sensor device at least two images below generated different irradiation conditions, wherein the multi-channel sensor device alternately generates the images synchronously with an image generation cycle. 25. Verfahren nach Anspruch 24, bei der die mehrkanalige Sensoreinrichtung eine einzelne farbtüchtigen Kamera ist, und wobei die Oberfläche durch mindestens zwei Beleuchtungseinrichtungen zur Erzeugung mehrkanaliger Bilder von der Oberfläche beleuchtet wird, wobei die Lichtquellen im Zeitmultiplex betrieben und synchron mit dem Aufnahmetakt der Kamera abwechselnd geschaltet werden, wobei die Lichtquellen zusätzlich durch ihre Farbe (R, G, B) unterschieden werden können und die Zahl der unterscheidbaren Sensorkanäle damit dem Pro­ dukt aus der Zahl der Zeitschlitze und der Zahl der Farbauszüge besteht, wobei jedem Sensorkanal eine Kom­ bination aus der Kamera und einer Lichtquelle ent­ spricht und wobei durch Ausgestaltung und geometrische Anordnung der Lichtquellen in den verschiedenen Sen­ sorkanälen Information unterschiedlicher Art über die Oberfläche erfaßt werden kann, wobei die Information aus den verschiedenen Sensorkanälen paßgenau aufeinan­ der bezogen ist.25. The method of claim 24, wherein the multi-channel Sensor device a single color camera and the surface is divided by at least two Lighting devices for generating multi-channel Illuminated images from the surface, the Light sources operated in time multiplex and synchronously switched alternately with the recording clock of the camera be, the light sources additionally by their Color (R, G, B) can be distinguished and the Number of distinguishable sensor channels thus the pro derives from the number of time slots and the number of There are color separations, with each sensor channel having a com combination of the camera and a light source speaks and by design and geometric Arrangement of the light sources in the different sen information channels of various types about the  Surface can be captured with the information from the different sensor channels which is related.
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