EP0852709A1 - Multispectral sensor device - Google Patents

Multispectral sensor device

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EP0852709A1
EP0852709A1 EP95933433A EP95933433A EP0852709A1 EP 0852709 A1 EP0852709 A1 EP 0852709A1 EP 95933433 A EP95933433 A EP 95933433A EP 95933433 A EP95933433 A EP 95933433A EP 0852709 A1 EP0852709 A1 EP 0852709A1
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EP
European Patent Office
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spectral
sensor device
measurement
signal values
logic circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95933433A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Haase
Andreas Kalz
Jens Knobloch
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A multispectral sensor device comprises a plurality of optoelectrical transducers (1), each of which wavelength-selectively generates from an optical signal an electrical measurement signal in its own measurement channel. A processing circuit (2, 3, 4) processes each electrical measurement signal to produce measurement signal values. A fuzzy-logic circuit (6) performs a comparison of the measured signal values with reference values and on the basis of that comparison allocates measurement signal values to a number of channels (7), that number being greater than the number of measurement channels.

Description

Multispektralsensorvorrichtung Multispectral sensor device
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Multispektralsensor¬ vorrichtung zur Analyse optischer Strahlung mit unbekannter spektraler Zusammensetzung und Intensitätsverteilung vor¬ wiegend vom ultravioletten Bereich (UV) über den sichtbaren Bereich (VIS) bis zum nahen Infrarotbereich (NIR) .The present invention relates to a multispectral sensor device for analyzing optical radiation with an unknown spectral composition and intensity distribution, predominantly from the ultraviolet (UV) to the visible (VIS) to the near infrared (NIR) range.
Ein derartiger Sensor ist beispielsweise als Farberkennungs- system mit den vorgegebenen drei Spektralanteilen rot, grün und blau im VIS-Bereich, als erweitertes Farberkennungssy- stem mit den zusätzlichen Spektralanteilen als Farbäquiva¬ lente, oder bei Erhöhung der Kanalzahl und der damit verbun¬ denen Verringerung der spektralen Bandbreite auch als Kanal- spektrometer einsetzbar.Such a sensor is, for example, as a color detection system with the predetermined three spectral components red, green and blue in the VIS range, as an extended color detection system with the additional spectral components as color equivalents, or when increasing the number of channels and the associated reduction of the spectral bandwidth can also be used as a channel spectrometer.
In der Technik sind verschieden Farbmeßsysteme bzw. Spek- tralanalysatoren bekannt.Various color measurement systems or spectral analyzers are known in the art.
Die DE 36 22 043 AI beschreibt eine Vorrichtung zur Farbmes¬ sung. Diese Vorrichtung benötigt mindestens zwei vorgegebene spektrale Empfindlichkeitsfunktionen und zur spektralen Fil¬ terung eine Vielzahl von beleuchteten Filtern, eine Detek¬ toranordnung mit jeweils einem Detektor hinter jedem Filter und eine Auswerteschaltung, welche die von den Detektoren abgegebenen Detektorsignale empfängt und die den einzelnen Empfindlichkeitsfunktionen zugeordnete Meßwertsignale ab¬ gibt. In einem Datenspeicher der Auswerteschaltung sind mehrere, den einzelnen Empfindlichkeitskurven jeweils zuge¬ ordnete Gewichtungsfaktoren gespeichert. Die Auswerteschal¬ tung leitet die Meßwertsignale, die den einzelnen Empfind- lichkeitskurven jeweils zugeordnet sind, aus den Detektor¬ signalen dieser Detektoren ab, wobei dieselben mit den der jeweiligen Empfindlichkeitsfunktion zugeordneten Gewich¬ tungsfaktoren gewichtet werden. Mit dieser Anordnung kann lediglich eine grobe Farbbestimmung durchgeführt werden. Für Spektralanalysen mit beispielsweise 10 nm Auflösung je Meßkanal würden im sichtbaren Bereich (380 nm bis 700 nm) 40 Kanäle benötigt werden, die nur mit großem Aufwand auf diese Weise realisiert werden können.DE 36 22 043 AI describes a device for color measurement. This device requires at least two predefined spectral sensitivity functions and for spectral filtering a multiplicity of illuminated filters, a detector arrangement with one detector behind each filter and an evaluation circuit which receives the detector signals emitted by the detectors and the measured value signals assigned to the individual sensitivity functions ab¬ there. A plurality of weighting factors, each assigned to the individual sensitivity curves, are stored in a data memory of the evaluation circuit. The evaluation circuit derives the measured value signals, which are assigned to the individual sensitivity curves, from the detector signals of these detectors, the same with those of the weighting factors assigned to the respective sensitivity function. With this arrangement, only a rough color determination can be carried out. For spectral analyzes with, for example, 10 nm resolution per measuring channel, 40 channels would be required in the visible range (380 nm to 700 nm), which can only be implemented in this way with great effort.
In der DE 41 43 284 AI ist ein integrierter Halbleitersensor für Spektrometer beschrieben. Dieser Sensor besteht aus einer Vielzahl von Strahlungsdetektoren, Ladungsspeicher¬ und Ladungs-Transporteinrichtungen, Versorgungspotentiallei¬ tungen, Logikschaltungen und Ausgangsverstärkern. Diese Ein¬ richtungen sind in einer ein- oder zweidimensionalen Anord¬ nung angeordnet, um die Strahlung von Teilgebieten des Spek¬ trums in elektrische Signale zu wandeln. Die auf einem oder mehreren zusammenhängenden Wellenlängenbereichen des auf dem integrierten Halbleitersensor abgebildeten Spektrums ange¬ ordneten Strahlungsdetektoren besitzen jeweils an die ortsauflösenden Bedingungen, die sich aus dem Blenden- und Dispersionssystem des Spektrometers und der zu untersuchen¬ den Strahlungsquelle ergeben, angepaßte Abmessungen und sind entsprechend der Zeilenstruktur des Spektrums angeordnet. Die den Detektoren nachgeschalteten Speicher-Ladungstrans¬ port-Verstärker- und Schaltungseinrichtungen sind auf eine den jeweils verwendeten Sensoren spezifisch angepaßte Weise eingerichtet. Mittels einer solchen Anordnung zusammen mit einer integrierten Logikschaltung werden die Signale der De¬ tektoren anwählbar zusammenhängender Abschnitte wenigstens eines regelmäßig mit Detektoren belegten Wellenlängenbe¬ reichs einzeln oder teilweise zusammengefaßt und seriell und/oder parallel ausgelesen. Ferner wird die Lichtintegra¬ tionszeit der einzelnen Abschnitte gesteuert.DE 41 43 284 AI describes an integrated semiconductor sensor for spectrometers. This sensor consists of a large number of radiation detectors, charge storage and charge transport devices, supply potential lines, logic circuits and output amplifiers. These devices are arranged in a one- or two-dimensional arrangement in order to convert the radiation from partial areas of the spectrum into electrical signals. The radiation detectors arranged on one or more contiguous wavelength ranges of the spectrum imaged on the integrated semiconductor sensor each have dimensions which are adapted to the spatially resolving conditions which result from the aperture and dispersion system of the spectrometer and the radiation source to be examined and are corresponding to the Row structure of the spectrum arranged. The storage charge transport amplifier and circuit devices connected downstream of the detectors are set up in a manner which is specifically adapted to the sensors used in each case. By means of such an arrangement together with an integrated logic circuit, the signals of the detectors of selectable connected sections of at least one wavelength region regularly occupied by detectors are combined individually or partially and read out serially and / or in parallel. Furthermore, the light integration time of the individual sections is controlled.
Dieser Sensor ist auch als Farbsensor verwendbar. Sein Nach¬ teil besteht jedoch darin, daß jeder Teilbereich des Spek¬ trums einen entsprechenden angepaßten Detektor im Meßkanal erfordert. Dadurch ist entweder der zu erfassende Spektral- bereich eingeschränkt oder es muß eine große Anzahl solcher Detektoren realisiert werden, um den gesamten zu erfassen¬ den Spektralbereich zu erfassen. Bei vielen Meßproblemen ist dies jedoch nicht möglich, da der Meßstrahl des einfallenden Lichts optisch derart aufgeweitet werden muß, daß alle spek¬ tral angepaßten Detektoren gleichartig bestrahlt werden. Da¬ durch wird der eigentliche Halbleitersensor groß und die Leuchtdichte am einzelnen Detektor sinkt.This sensor can also be used as a color sensor. However, its disadvantage is that each sub-area of the spectrum requires a correspondingly adapted detector in the measuring channel. This means that either the spectral limited range or a large number of such detectors must be implemented to capture the entire spectral range. In the case of many measurement problems, however, this is not possible since the measurement beam of the incident light must be optically widened in such a way that all spectrally adapted detectors are irradiated in the same way. As a result, the actual semiconductor sensor becomes large and the luminance at the individual detector drops.
Die DE 41 33 581 AI beschreibt einen weiteren Multispektral- sensor. Bei diesem wird der Meßstrahl durch eine optische Einrichtung in mehrere Teilstrahlen zerlegt und auf Filter reflektiert. Hinter den Filtern sind strahlungsempfindliche Elemente angeordnet, die den Spektralbereich erfassen, der dem Transmissionsbereich des jeweils vorgeschalteten Filters entspricht. Der restliche spektrale Bereich des Teilstrahls wird von der Filterfläche auf die anderen Filter reflek¬ tiert. Eine solche Anordnung ist nur für wenige Spektralbe¬ reiche sinnvoll, da sonst auch dieser Sensor einen großen und komplizierten optischen Aufbau erfordert.DE 41 33 581 AI describes another multispectral sensor. In this, the measuring beam is broken down into several partial beams by an optical device and reflected on filters. Radiation-sensitive elements are arranged behind the filters, which detect the spectral range that corresponds to the transmission range of the upstream filter. The remaining spectral region of the partial beam is reflected from the filter surface onto the other filters. Such an arrangement only makes sense for a few spectral ranges, since otherwise this sensor also requires a large and complicated optical structure.
Ein weiterer Farbsensor ist in der Schrift "Sensor and Ac¬ tuators A" 41-42 (1194), Seiten 123-128, offenbart. Für die Ermittlung der Rot-, Grün- und Blau-Anteile der Strahlung im sichtbaren Spektralbereich werden vertikal gestapelte Sili¬ zium-Dioden verwendet, durch die die wellenlängenabhängige Absorption des sichtbaren Lichts in Silizium zur Einstellung der erforderlichen Spektralbereiche ausgenutzt wird. Diese Lösung ist für die Bestimmung der Farbanteile eines Spek¬ trums elegant, da die Abmessungen eines derartigen Sensors kleingehalten werden können. Jedoch sind die spektrale Band¬ breite der drei Spektralbereiche sowie deren Schwerpunktläge wegen der technologisch bedingten Tiefe der Nachweisvolumina der pn-Übergänge nur eingeschränkt wählbar. Dadurch ist der Sensor nicht als Multispektralsensor verwendbar.Another color sensor is disclosed in the document "Sensor and Actuators A" 41-42 (1194), pages 123-128. For the determination of the red, green and blue components of the radiation in the visible spectral range, vertically stacked silicon diodes are used, by means of which the wavelength-dependent absorption of the visible light in silicon is used to set the required spectral ranges. This solution is elegant for determining the color components of a spectrum, since the dimensions of such a sensor can be kept small. However, the spectral bandwidth of the three spectral ranges and their center of gravity can only be selected to a limited extent because of the technological depth of the detection volumes of the pn junctions. As a result, the sensor cannot be used as a multispectral sensor.
Die bekannten Multispektralsensoren für den UV-VIS-NIR-Spek- tralbereich weisen den Nachteil auf, daß sie je Meßkananl einen Detektor und/oder zur spektralen Zerlegung zusätzlich optische Wege und Bauteile, wie z.B. Gitter oder Prismen, die teilweise auch beweglich angeordnet sind, benötigen, wo¬ durch sie entsprechend groß und aufwendig in ihrer Herstel¬ lung sind.The known multispectral sensors for the UV-VIS-NIR spectral range have the disadvantage that they are used for each measuring channel a detector and / or, for spectral decomposition, additional optical paths and components, such as gratings or prisms, which are sometimes also arranged to be movable, are required, as a result of which they are correspondingly large and complex to manufacture.
Ausgehend vom genannten Stand der Technik besteht die Aufga¬ be der vorliegenden Erfindung darin, eine Multispektralsen- sorvorrichtung zu schaffen, die durch die Erfassung weniger, spektraler Teilbereiche mit relativ großer spektraler Band¬ breite Aussagen über eine größere Anzahl von spektralen Teilbereichen mit geringerer Bandbreite ermöglicht.Starting from the prior art mentioned, the object of the present invention is to create a multispectral sensor device which, by detecting a few spectral subregions with a relatively large spectral bandwidth, enables statements to be made about a larger number of spectral subregions with a smaller bandwidth .
Diese Aufgabe wird durch einen Multispektralsensor gemäß Pa¬ tentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a multispectral sensor according to claim 1.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Multispektralsensor- vorrichtung mit folgenden Merkmalen: einer Mehrzahl von op¬ toelektrischen Wandlern, wobei jeder optoelektrische Wandler Wellenlängen-selektiv aus einem optischen Signal ein elek¬ trisches Meßsignal in jeweils einem Meßkanal erzeugt; einer Verarbeitungsschaltung, in der die erzeugten elektrischen Meßsignale jeweils in Meßsignalwerte verarbeitet werden; und einer Fuzzy-Logikschaltung, in der die erzeugten Meßsignal¬ werte mit Referenzwerten verglichen werden und die Meßsig¬ nalwerte aufgrund des Vergleichs einer Anzahl von Kanälen zugeordnet werden, die größer als die Anzahl der Meßkanäle ist.The present invention provides a multispectral sensor device with the following features: a plurality of opto-electrical transducers, each optoelectric transducer generating wavelength-selectively from an optical signal an electrical measurement signal in a respective measurement channel; a processing circuit in which the electrical measurement signals generated are each processed into measurement signal values; and a fuzzy logic circuit in which the measurement signal values generated are compared with reference values and the measurement signal values are assigned on the basis of the comparison to a number of channels which is greater than the number of measurement channels.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten optoelektri¬ schen Wandler sind vorzugsweise Photodioden, die jeweils mit voneinander spektral verschiedenen Mehrschichtfiltern verse¬ hen sind. Die Verarbeitungsschaltung weist vorzugsweise Me߬ verstärker, Analog/Digitalwandler und Meßwertakkumulatoren auf, um die Meßsignale in Meßsignalwerte umzuwandeln. Die Meßsignalwerte werden dann über einen Referenzwertspeicher, in dem die Referenzwerte gespeichert sind, der Fuzzy-Logikschaltung zugeführt. Ein solcher Sensor ist zusammen mit analogen und digitalen Signalverarbeitungskomponenten als Mikrosystem auf einem Chip extrem klein monolithisch integrierbar und kann damit in großen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden. Fer¬ ner sind insbesondere wegen der Fuzzy-Logikschaltung des De¬ tektorsystems sehr hohe Systemanforderungen erfüllbar. Au¬ ßerdem wird im Vergleich zu bisherigen Spektrometersystemen eine extreme Miniaturisierung erreicht, da die Anzahl der erforderlichen Detektorkanäle auf ein Minimum reduziert ist, während der Bedarf an optischen Wegen zur spektralen Zerle¬ gung des Lichts sowie nach beweglichen Teilen, wie z.B. Git¬ tern oder Prismen, und beweglichen Detektoren beseitigt ist.The optoelectrical transducers used in the present invention are preferably photodiodes, which are each provided with multilayer filters which are spectrally different from one another. The processing circuit preferably has measurement amplifiers, analog / digital converters and measurement value accumulators in order to convert the measurement signals into measurement signal values. The measurement signal values are then fed to the fuzzy logic circuit via a reference value memory in which the reference values are stored. Such a sensor can be integrated together with analog and digital signal processing components as a microsystem on a chip in an extremely small monolithic manner and can therefore be produced inexpensively in large quantities. Very high system requirements can also be met, in particular because of the fuzzy logic circuit of the detector system. In addition, extreme miniaturization is achieved in comparison to previous spectrometer systems, since the number of detector channels required is reduced to a minimum, while the need for optical paths for spectral decomposition of the light and for moving parts, such as gratings or Prisms, and movable detectors is eliminated.
Die Fuzzy-Klassifizierung der Meßsignalwerte ermöglicht selbst bei nicht exakt definierten (unscharfen) Umgebungs¬ bedingungen, wie beispielsweise der Beleuchtung und der da¬ mit verbundenen Bewertung des Meßgutes oder bei gestörten Signalen noch eine ausreichend sichere Bewertung. Die ungün¬ stigen Eigenschaften preiswerter integrierter Sensoren ge¬ genüber teueren Einzelsensoren, die auf unvermeidbare To¬ leranzen bei der gemeinsamen Fertigung aller Photodioden und Mehrschichtfilter und auf das Fehlen einer Einzeloptimierung jeder Sensorkomponente zurückzuführen sind, werden durch geeignete Auslegung der Fuzzy-Logikschaltung kompensiert.The fuzzy classification of the measurement signal values enables a sufficiently reliable evaluation even in the case of inexactly defined (unsharp) ambient conditions, such as, for example, the lighting and the associated evaluation of the measured material or in the case of disturbed signals. The unfavorable properties of inexpensive integrated sensors compared to expensive individual sensors, which are due to unavoidable tolerances in the joint production of all photodiodes and multilayer filters and to the lack of individual optimization of each sensor component, are compensated for by suitable design of the fuzzy logic circuit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Multispektralsen¬ sorvorrichtung mit beispielsweise n-Kanälen für den UV-VIS- NIR-Bereich geschaffen, die mittels der Erfassung nur weni¬ ger spektraler Teilbereiche mit relativ großer spektraler Bandbreite durch eine integrierte Fuzzy-Logik eine Vielzahl von spektralen Teilbereichen deutlich geringerer Bandbreite erzeugt. Diese werden diskreten Kanälen zugeordnet, so daß diese Sensorvorrichtung sowohl zur Bestimmung der Farbantei¬ le bzw. Farbäquivalente als auch zur diskreten Spektralana¬ lyse mit der Kanalbreite als Diskretisierungsmaß verwendbar ist, wobei das Diskretisierungsmaß der spektralen Auflösung der Multispektralsensorvorrichtung entspricht. Mittels einer derartigen Multispektralsensorvorrichtung können beispiels¬ weise Aussagen hinsichtlich der Klassifikation der Ab¬ weichung bezüglich einer vorgegebenen Farbe, dem Auftreten definierter Spektralanteile oder der Farbe des Meßobjekts getroffen werden.According to the present invention, a multispectral sensor device with, for example, n-channels for the UV-VIS-NIR range is created which, by means of the acquisition of only a few spectral subregions with a relatively large spectral bandwidth, has a large number of spectral ranges by means of integrated fuzzy logic Sub-areas generated significantly lower bandwidth. These are assigned to discrete channels, so that this sensor device can be used both for determining the color components or color equivalents and for discrete spectral analysis with the channel width as a discretization measure, the discretization measure corresponding to the spectral resolution of the multispectral sensor device. By means of a Such multispectral sensor devices can be used, for example, to make statements regarding the classification of the deviation with respect to a predetermined color, the occurrence of defined spectral components or the color of the measurement object.
Ein derartiger Sensor ist vielseitig einsetzbar, zumal er als monolithisch integriertes Bauelement beispielsweise in Si-CMOS-Technologie zusammen mit analogen und digitalen Si¬ gnalverarbeitungseinheiten auf einem Chip kostengünstig und in großen Stückzahlen herstellbar ist.Such a sensor can be used in many ways, especially since it can be produced inexpensively and in large quantities as a monolithically integrated component, for example in Si-CMOS technology, together with analog and digital signal processing units on a chip.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich¬ nungen erläutert. Es zeigen:Preferred exemplary embodiments of the present invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Multispektralsensor-Vor- richtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und1 shows an embodiment of the multispectral sensor device according to the present invention; and
Fig. 2 den Verlauf der spektralen Empfindlichkeit der fünf im Ausführungsbeispiel beschriebenen Photodioden.2 shows the course of the spectral sensitivity of the five photodiodes described in the exemplary embodiment.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weiεt ein bevorzugtes Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung fünf Photodioden 1 (UVA, B, G, R, NIR) auf. Diese Photodioden sind auf ein Si¬ liziumsubstrat aufgebracht und jeweils mit einem, für die Technologie passenden Mehrschichtfilter gewünschter Band¬ breite und Mittenwellenlänge versehen. Das Mehrschichtfilter oder Filterschichtsystem wird auf den photoaktiven Bereich der Diode aufgebracht, der sich in einer dünnen Halbleiter¬ schicht befindet, wobei zwischen dieser Halbleiterschicht und dem Si-Substrat eine isolierende Zwischenschicht ange¬ ordnet ist.As shown in FIG. 1, a preferred exemplary embodiment of the present invention has five photodiodes 1 (UVA, B, G, R, NIR). These photodiodes are applied to a silicon substrate and each are provided with a bandwidth and center wavelength desired for the technology and suitable multilayer filter. The multilayer filter or filter layer system is applied to the photoactive region of the diode, which is located in a thin semiconductor layer, an insulating intermediate layer being arranged between this semiconductor layer and the Si substrate.
Jede der Dioden ist mit einem Meßverstärker 2 verbunden. Je¬ der Meßverstärker ist wiederum mit einem Analog/Digital- Wandler 3 verbunden. Die Analog/Digital-Wandler sind mit Ak¬ kumulatoren 4 verbunden, deren Ausgänge mit einem Meß- und Referenzwertspeicher 5 verbunden sind. Die Ausgänge des Meß- und Referenzwertspeichers 5 sind mit einer Fuzzy-Logik-Ein- heit 6 verbunden. Bei Bedarf kann dieser Schaltung ferner eine Temperaturkompensation hinzugefügt werden.Each of the diodes is connected to a measuring amplifier 2. Each measuring amplifier is in turn connected to an analog / digital converter 3. The analog / digital converters are connected to accumulators 4, the outputs of which are connected to a measuring and Reference value memory 5 are connected. The outputs of the measurement and reference value memory 5 are connected to a fuzzy logic unit 6. If necessary, temperature compensation can also be added to this circuit.
Fällt nun eine Strahlung beliebiger spektraler Zusammenset¬ zung und Intensitätsverteilung auf den Multispektralsensor, wird diese von dessen fünf Photodioden gleichzeitig, jedoch entsprechend Ihrer spektral unterschiedlichen Empfindlich¬ keit erfaßt. Die erfaßten Meßsignale werden den jeweils zugeordneten Meßverstärkern zugeführt, die Ausgangssignale derselben durch Analog/Digital-Wandler in digitale Signale umgesetzt und nach einer digitalen Kennlinienkorrektur in einem Akkumulator aufintegriert. Die somit erhaltenen Me߬ signalwerte werden dann über den Meß- und Referenzwertspei¬ cher 5 der Fuzzy-Logikschaltung zugeführt. Die Fuzzy-Logik¬ schaltung hat dabei unter anderem die Aufgabe, aus den Sig¬ nalen von einigen wenigen Photosensoren (im vorliegenden Beispiel 5) die Spektralanteile des zu messenden Lichts mit einer höheren Auflösung zu bilden und eine Klassifikation zu realisieren. Dabei sind verschiedene Fuzzy-Systeme für unterschiedliche Anwendungsfälle vorgesehen. Erstens der Vergleich mit einer vorgegebenen Farbe, d.h. eine Klassi¬ fikation der Abweichung bezüglich der vorgegebenen Farbe, zweitens eine Spektralanalyse, d.h. eine Fuzzy-Aussage zum Auftreten definierter Spektralanteile, und drittens eine Farbklassifikation, d.h. eine Fuzzy-Aussage zur Farbe des Meßobjekts. Ferner kann mittels der Fuzzy-Logikschaltung 6 eine Objekterkennung und eine Klassifizierung desselben durchgeführt werden.If radiation of any spectral composition and intensity distribution falls on the multispectral sensor, it is detected by its five photodiodes simultaneously, but according to their spectrally different sensitivity. The detected measurement signals are fed to the respectively assigned measurement amplifiers, the output signals of the same are converted into digital signals by analog / digital converters and, after a digital characteristic curve correction, are integrated in an accumulator. The measurement signal values thus obtained are then fed to the fuzzy logic circuit via the measurement and reference value memory 5. The fuzzy logic circuit has the task, among other things, of forming the spectral components of the light to be measured with a higher resolution from the signals of a few photosensors (in the present example 5) and realizing a classification. Different fuzzy systems are provided for different applications. First, the comparison with a given color, i.e. a classification of the deviation with respect to the specified color, secondly a spectral analysis, i.e. a fuzzy statement about the occurrence of defined spectral components, and thirdly a color classification, i.e. a fuzzy statement about the color of the measurement object. Furthermore, object detection and classification can be carried out by means of the fuzzy logic circuit 6.
Fig. 2 zeigt den Verlauf der spektralen Empfindlichkeit der 5 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten Dio¬ den. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Mehrschichtfil¬ ter der fünf Dioden für den Spektralbereich UV-VIS-NIR (250nm bis 950nm) dimensioniert. Im folgenden wird die Di¬ mensionierung der fünf Mehrschichtfilter oder Filterschicht¬ systeme für die jeweiligen Dioden beschrieben. 1. Diode (UVA) :FIG. 2 shows the course of the spectral sensitivity of the 5 diodes used in the preferred exemplary embodiment. In this exemplary embodiment, the multilayer filters of the five diodes are dimensioned for the spectral range UV-VIS-NIR (250 nm to 950 nm). The dimensioning of the five multilayer filters or filter layer systems for the respective diodes is described below. 1st diode (UVA):
Das Filterschichtsystem der 1. Diode ist durch das aufeinan¬ derfolgende Aufbringen von Si02 einer Dicke von 320 nm bis 340 nm, AI einer Dicke von 10 nm bis 15 nm, Si02 einer Dicke von 180 nm, AI einer Dicke von 10 nm bis 15 nm und schlie߬ lich Siθ2 einer Dicke von 80 nm bis 90 nm in dem photoakti¬ ven Bereich der Diode gebildet. Das derart dimensionierte Filter besitzt eine maximale Transmission 8 bei einer Wel¬ lenlänge um 290 nm mit einer Halbwärtsbreite von etwa 55 nm und besitzt eine maximale Transmission von etwa 65%.The filter layer system of the 1st diode is due to the successive application of SiO 2 with a thickness of 320 nm to 340 nm, Al with a thickness of 10 nm to 15 nm, SiO 2 with a thickness of 180 nm, Al with a thickness of 10 nm to 15 nm and finally SiO 2 with a thickness of 80 nm to 90 nm in the photoactive region of the diode. The filter dimensioned in this way has a maximum transmission 8 at a wavelength of around 290 nm with a half width of approximately 55 nm and has a maximum transmission of approximately 65%.
2. Diode (VIS blau) :2nd diode (VIS blue):
Das Filterschichtsystem der 2. Diode wird durch das aufein¬ anderfolgende Aufbringen von Ti02 einer Dicke von 50 nm, Si02 einer Dicke von 125 nm und schließlich AI einer Dicke von 10 bis 15 nm im photoaktiven Bereich der Diode gebildet. Das derart dimensionierte Filter besitzt eine maximale Transmission 9 bei einer Wellenlänge von etwa 440 nm mit einer Halbwertsbreite von etwa 75 nm. Die maximale Trans¬ mission 9 beträgt etwa 70%.The filter layer system of the second diode is formed by the successive application of TiO 2 with a thickness of 50 nm, SiO 2 with a thickness of 125 nm and finally Al with a thickness of 10 to 15 nm in the photoactive region of the diode. The filter dimensioned in this way has a maximum transmission 9 at a wavelength of approximately 440 nm with a half width of approximately 75 nm. The maximum transmission 9 is approximately 70%.
3. Diode (VIS grün):3rd diode (VIS green):
Das Filterschichtsystem der 3. Diode wird durch das aufeinanderfolgende Aufbringen von Tiθ2 einer Dicke von 50 nm, Si02 einer Dicke von 160 nm und Au einer Dicke von 30 nm bis 35 nm im photoaktiven Bereich der Diode gebildet. Dieses Filter besitzt eine maximale Transmission 10 bei einer Wellenlänge um 550 nm mit einer Halbwertsbreite von 130 nm. Die maximale Transmission 10 beträgt etwa 65%.The filter layer system of the third diode is formed by the successive application of TiO 2 with a thickness of 50 nm, SiO 2 with a thickness of 160 nm and Au with a thickness of 30 nm to 35 nm in the photoactive region of the diode. This filter has a maximum transmission 10 at a wavelength around 550 nm with a half width of 130 nm. The maximum transmission 10 is approximately 65%.
4. Diode (VIS rot) :4. Diode (VIS red):
Das Filterschichtsystem der 4. Diode wird durch das aufein¬ anderfolgende Aufbringen von Ti02 einer Dicke von 50 nm, Si02 einer Dicke von 220 nm und Au einer Dicke von 30 bis 35 nm im photoaktiven Bereich der Diode gebildet. Die maximale Transmission 11 bei einer Wellenlänge um 680 nm weist eine Halbwertsbreite von etwa 115 nm und einen maximalen Wert von etwa 60% auf.The filter layer system of the fourth diode is formed by the successive application of TiO 2 with a thickness of 50 nm, SiO 2 with a thickness of 220 nm and Au with a thickness of 30 to 35 nm in the photoactive region of the diode. The maximum transmission 11 at a wavelength around 680 nm has a half width of approximately 115 nm and a maximum value of about 60%.
5. Diode (NiR) :5. Diode (NiR):
Das Filterschichtsystem der 5. Diode wird durch aufeinan¬ derfolgendes Aufbringen von Ti02 einer Dicke von 50 nm, Si02 einer Dicke von 560 nm bis 580 nm und polykristallinem Sili¬ zium einer Dicke von 1,5 μm bis 2,1 μm im photoaktiven Be¬ reich der Diode gebildet. Die maximale Transmission 12 die¬ ses Filters bei etwa 810 nm weist eine Halbwertsbreite von etwa 240 nm auf. Die maximale Transmission beträgt etwa 55%.The filter layer system of the 5th diode is photoactive by successively applying TiO 2 with a thickness of 50 nm, SiO 2 with a thickness of 560 nm to 580 nm and polycrystalline silicon with a thickness of 1.5 μm to 2.1 μm Be¬ area formed. The maximum transmission 12 of this filter at approximately 810 nm has a half width of approximately 240 nm. The maximum transmission is about 55%.
Alternativ können zur Erfassung anderer spektraler Bereiche optoelektrische Wandler verwendet werden, die eine entspre¬ chend anders angepaßte spektrale Empfindlichkeit erhalten.Alternatively, optoelectric transducers can be used to acquire other spectral ranges, which receive a correspondingly differently adapted spectral sensitivity.
Im folgenden wird die Fuzzy-Logikschaltung der vorliegenden Erfindung näher erläutert.The fuzzy logic circuit of the present invention will now be described.
Die Fuzzy-Logikschaltung extrahiert Merkmale aus den Meßsi¬ gnalwerten und fügt weitere anwendungsspezifische hinzu. Mittels der in dem Fuzzy-System gespeicherten Zugehörig¬ keitsfunktionen und Fuzzy-Regeln erfolgt die Überlagerung aller Merkmale mit dem Ziel der optimalen Klassifizierung. Die Signalmeßwerte der beispielsweise fünf Photodioden wer¬ den beispielsweise n spektralen Kanälen mit einer Zugehörig¬ keit zwischen 0 und 1 zugeordnet. Dadurch wird erreicht, daß mit nur wenigen, in ihrer spektralen Empfindlichkeit unter¬ schiedlichen Photodioden eine hohe diskrete spektrale Auflö¬ sung erzielt wird. Das Fuzzy-System ist durch entsprechende Algorithmen und Speicherverfahren adaptiv, d.h. es kann op¬ timiert und an sich ändernde Bedingungen angepaßt werden.The fuzzy logic circuit extracts features from the measurement signal values and adds further application-specific ones. Using the membership functions and fuzzy rules stored in the fuzzy system, all features are overlaid with the aim of optimal classification. The measured signal values of, for example, five photodiodes are assigned, for example, to n spectral channels with an association between 0 and 1. It is thereby achieved that a high discrete spectral resolution is achieved with only a few photodiodes which differ in their spectral sensitivity. The fuzzy system is adaptive by means of appropriate algorithms and storage methods, i.e. it can be optimized and adapted to changing conditions.
Nachfolgend wird eine Fuzzy-Logik, die in der Fuzzy-Logik¬ schaltung des bevorzugten Ausführungsbeispiels verwendet werden kann, beschrieben.A fuzzy logic that can be used in the fuzzy logic circuit of the preferred exemplary embodiment is described below.
Für den Aufbau des Farbklassifikators mit Fuzzy-Logik ist es nicht notwendig, das Übertragungsverhalten des Systems ma- thematisch zu beschreiben oder die statistischen Vertei¬ lungsfunktionen zu ermitteln. Zu Beginn werden die durch Meßreihen mittels der Photodioden erfaßten Meßsignalwerte betrachtet. Diese Meßsignalwerte werden verdichtet und zu Diagnosemerkmalen verarbeitet, die zusammen den Merkmals¬ vektor für das betrachtete System bilden. Dabei werden die "Unscharfen" der Fertigung und der Messung berücksichtigt.To set up the color classifier with fuzzy logic, it is not necessary to to describe thematically or to determine the statistical distribution functions. At the beginning, the measurement signal values detected by series of measurements by means of the photodiodes are considered. These measured signal values are compressed and processed into diagnostic features, which together form the feature vector for the system under consideration. The "unsharpness" of production and measurement are taken into account.
Wie in Bild 2 gezeigt ist, besteht der Merkmalsvektor im vorliegenden Beispiel aus den fünf Werten "UV", "blau", "grün", "rot" und "NIR", die in spezifischen Anwendungen er¬ gänzt oder auch reduziert werden können. Die Signalgröße je¬ des Merkmals wird Wertebereichen, z.B. "nahe null (nn)", "klein (k)", "mittel (m)", "mittelgroß (mg)", "groß (g) " und "sehr groß (sg)" zugeordnet, die unscharf voneinander abge¬ grenzt sind. Für die Zuordnung zu einer Signalgröße werden entsprechende Erfahrungswerte verwendet, wobei diese Zuord¬ nung die Zugehörigkeitsfunktion des entsprechenden Merkmals bildet.As shown in Figure 2, the feature vector in the present example consists of the five values "UV", "blue", "green", "red" and "NIR", which can be supplemented or reduced in specific applications. The signal size of each feature becomes value ranges, e.g. "close to zero (nn)", "small (k)", "medium (m)", "medium (mg)", "large (g)" and "very large (sg)", which are fuzzy are limited. Corresponding empirical values are used for the assignment to a signal variable, this assignment forming the membership function of the corresponding feature.
Für die gewünschten Klassen (beispielsweise 8 spezielle Far¬ ben) wird eine Verbindung, die durch verbale Fuzzy-Regeln definiert ist, zum Merkmalsvektor gebildet. Soll beispiels¬ weise entsprechend Bild 2 eine Klasse "blaugrün" gebildet werden, lautet eine mögliche Regel:A connection, which is defined by verbal fuzzy rules, to the feature vector is formed for the desired classes (for example 8 special colors). If, for example, a class "blue-green" is to be formed according to Figure 2, one possible rule is:
WENNIF
«UV" = "nn" und "blau" = "mg" und "grün" = "g" und "rot" = « UV" = "nn" and "blue" = "mg" and "green" = "g" and "red" =
"k" und "IR" = "nn""k" and "IR" = "nn"
DANN "blaugrün"THEN "teal"
Weitere Regeln für diese Klasse würden eine Verbesserung der Aussageschärfe bewirken. Der Merkmalsvektor, die entspre¬ chenden Zugehörigkeitsfunktionen und der gesamte Satz von Fuzzy-Regeln sind die Basis des Klassifikators. Wenn n Klassen existieren, bildet der Klassifikator einen n-dimensionalen Merkmalsraum, in dem jede Klasse einem Teil¬ gebiet entspricht. Die Aufgabe dieses Fuzzy-Klassifikators besteht nun darin, ein Objekt, in diesem Fall eine Farbe, einer Klasse zuzuordnen, auch wenn dieses Signal durch Zu¬ satzinformationen, beispielsweise eine schwankende Leucht¬ stärke, einen Glanz oder die Oberflächenstruktur, gestört ist. Da die einzelnen Klassen unscharf beschrieben sind, er¬ hält man als Ergebnis keinen scharfen Wert, sondern einen bestimmten Grad der Zugehörigkeit zu einer Klasse. Dieser Grad der Zugehörigkeit, der auch Sympathie genannt wird, kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Wird beispielsweise die obige Regel voll erfüllt, besitzt der Zugehörigkeitsgrad oder die Sympathie für die Klasse "blaugrün" den Wert 1. Ei¬ ne verringerte Leuchtstärke oder Ergebnisse weiterer Regeln für die Klasse "blaugrün" können diesen Wert natürlich redu¬ zieren.Further rules for this class would improve the clarity of the information. The feature vector, the corresponding membership functions and the entire set of fuzzy rules form the basis of the classifier. If there are n classes, the classifier forms an n-dimensional feature space in which each class corresponds to a sub-area. The task of this fuzzy classifier is now to assign an object, in this case a color, to a class, even if this signal is disturbed by additional information, for example a fluctuating luminosity, a gloss or the surface structure. Since the individual classes are described in a vague manner, the result is not a sharp value, but rather a certain degree of belonging to a class. This degree of belonging, also called sympathy, can take values between 0 and 1. If, for example, the above rule is fully fulfilled, the degree of affiliation or sympathy for the class "blue-green" has the value 1. A reduced luminosity or results of further rules for the class "blue-green" can of course reduce this value.
Durch dieses Verfahren ist es bei geeigneter Optimierung des Klassifikators möglich, Farbstufen zwischen den gemessenen Farbwerten zu definieren und Übergänge zu interpretieren. Bei der Klassifikationsentscheidung aufgrund der Auswertung der Sympathiewerte jeder Klasse sind drei Fälle zu unter¬ scheiden:With a suitable optimization of the classifier, this method makes it possible to define color levels between the measured color values and to interpret transitions. In the classification decision based on the evaluation of the sympathy values of each class, three cases are to be distinguished:
1. Der Sympathiewert einer Klasse ist bedeutend größer als alle anderen Sympathiewerte: das Objekt wird eindeutig einer Klasse zugeordnet.1. The sympathy value of a class is significantly larger than all other sympathy values: the object is clearly assigned to a class.
2. Der Sympathiewert einer Klasse ist nur unwesentlich grö¬ ßer als ein anderer Sympathiewert: die Klassifikations¬ entscheidung kann nur mit Vorbehalt akzeptiert werden, eventuell besteht eine Tendenz zu einer benachbarten Klasse.2. The sympathy value of a class is only marginally greater than another sympathy value: the classification decision can only be accepted with reservations, and there may be a tendency to an adjacent class.
3. Alle Sympathiewerte sind kleiner als eine vorgegebene Identifikationsschwelle: das Objekt kann keiner Klasse zugeordnet werden. Mit der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gewählten Fuzzy-Auswertung weniger Sensorsignale ist eine Erhöhung der Zahl von Farbklassen möglich. Durch Festlegung notwendiger Sympathiewerte und Identifikationsschwellen ist eine hohe Aussagesicherheit auch bei unscharfen Umgebungsbedingungen möglich.3. All sympathy values are less than a given identification threshold: the object cannot be assigned to a class. With the fuzzy evaluation of fewer sensor signals selected according to the preferred exemplary embodiment, an increase in the number of color classes is possible. By defining the necessary sympathy values and identification thresholds, a high level of information security is possible even in poorly defined environmental conditions.
Die genannten Eigenschaften der Multispektralsensorvorrich¬ tung mit Fuzzy-Logik der vorliegenden Erfindung ermöglichen den Einsatz derselben für alle Aufgaben, die sich auf eine Echt- oder Falsch-Farbenanalyse beziehen. Diese schließen beispielsweise Aufgaben der Farbmetrik in der Farben-, Auto¬ mobil- und Druckindustrie sowie Farbwiedergabetechniken ein. Ferner ist die vorliegende Erfindung bei der multispektralen Bildanalyse, beispielsweise einer Erd-Fernerkennung, einer Bodenanalyse, dem Umweltschutz und der Medizintechnik ein¬ setzbar. Ferner kann die Multispektralsensorvorrichtung ge¬ mäß der vorliegenden Erfindung für eine dreidimensionale Ob¬ jekterkennung mittels einer Farbtriangulation verwendet wer¬ den. Weitere Einsatzgebiete sind Sortieranlagen und Vorrich¬ tungen, bei denen ein künstliches Sehen erforderlich ist.The mentioned properties of the multispectral sensor device with fuzzy logic of the present invention enable the same to be used for all tasks which relate to a real or false color analysis. These include tasks of colorimetry in the color, automotive and printing industries, as well as color rendering techniques. The present invention can also be used in multispectral image analysis, for example remote earth detection, soil analysis, environmental protection and medical technology. Furthermore, the multispectral sensor device according to the present invention can be used for three-dimensional object recognition by means of color triangulation. Further areas of application are sorting systems and devices in which artificial vision is required.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Spektrometrie, z.B. für reaktionskinetische Messungen, zur Bestimmung der Ge¬ schwindigkeitskonstanten chemischer Reaktionen und zur Auf¬ klärung der Reaktionsmechanismen. Derartige Messungen erfor¬ dern einen schnellen Sensor, der in der Lage ist, Wellenlän¬ gen-selektiv einen größeren Wellenlängenbereich in-situ in¬ nerhalb sehr kurzer Zeit zu erfassen.Another area of application is spectrometry, e.g. for reaction kinetic measurements, for determining the rate constants of chemical reactions and for clarifying the reaction mechanisms. Such measurements require a fast sensor which is capable of detecting a larger wavelength range selectively in situ in a very short time.
Ferner ist die vorliegende Erfindung in der Papier- und Druckindustrie verwendbar, in der hohe Anforderungen an eine Multispektralsensorvorrichtung gestellt werden. Eine grund¬ legende Voraussetzung für eine On-line-Farbmessung im Pa- pierherstel.ungs- und Druck-Prozeß besteht darin, daß die¬ selbe berührungslos erfolgen muß, und daß das Meßgut wegen des Bahnflatterns bei den Geschwindigkeiten desselben schlecht fixierbar ist. Erschwerend kommt bei leichteren Pa¬ pieren das Problem der Transluzenz hinzu, die eine Schwan¬ kung der Meßergebnisse zufolge hat, deren Ursache im lokalen Papieraufbau besteht. Die Multispektralsensorvorrichtung ge¬ mäß der vorliegenden Erfindung weist sämtliche Merkmale auf, um derartige Messungen zufriedenstellend durchführen zu kön¬ nen. Furthermore, the present invention can be used in the paper and printing industry, in which high demands are placed on a multispectral sensor device. A basic prerequisite for on-line color measurement in the paper manufacturing and printing process is that the same must take place without contact, and that the material to be measured is fluttering at the same speeds because of it is difficult to fix. In the case of lighter papers, the problem of translucency, which has a fluctuation in the measurement results, the cause of which lies in the local paper structure, makes matters more difficult. The multispectral sensor device according to the present invention has all the features in order to be able to carry out such measurements satisfactorily.

Claims

Patentansprüche claims
1. Multispektralsensorvorrichtung mit folgenden Merkmalen:1. Multi-spectral sensor device with the following features:
einer Mehrzahl von optoelektrischen Wandlern (1), wobei jeder optoelektrische Wandler Wellenlängen-selektiv aus einem optischen Signal ein elektrisches Meßsignal (8 bis 12) in jeweils einem Meßkanal erzeugt; unda plurality of optoelectric transducers (1), each optoelectric transducer generating a wavelength-selective electrical signal from an optical signal (8 to 12) in each measuring channel; and
eine Verarbeitungsschaltung (2, 3, 4), in der die er¬ zeugten elektrischen Meßsignale jeweils in Meßsignal¬ werte verarbeitet werden; gekennzeichnet durcha processing circuit (2, 3, 4) in which the generated electrical measurement signals are each processed in measurement signal values; marked by
eine Fuzzy-Logikschaltung (6) , die die erzeugten Meßsi¬ gnalwerte mit Referenzwerten vergleicht und die Meßsi¬ gnalwerte aufgrund des Vergleichs einer Anzahl von Ka¬ nälen (7) zuordnet, die größer als die Anzahl der Me߬ kanäle ist.a fuzzy logic circuit (6) which compares the generated measurement signal values with reference values and assigns the measurement signal values on the basis of the comparison to a number of channels (7) which is larger than the number of measurement channels.
2. Multispektralsensorvorrichtung gemäß Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet,2. Multi-spectral sensor device according to claim 1, characterized by
daß die optoelektrischen Wandler Photodioden, pin-Dio- den, Schottky-Dioden oder MOS-Strukturen sind, die jeweils mit spektral voneinander verschiedenen Mehr¬ schichtfiltern versehen sind.that the optoelectric converters are photodiodes, pin diodes, Schottky diodes or MOS structures, which are each provided with spectrally different multilayer filters.
3. Multispektralsensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,3. Multi-spectral sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that
daß die Verarbeiturtgsschaltung für jeden Meßkanal einen Meßverstärker (2), einen Analog/Digital-Wandler (3) und einen Meßwertakkumulator (4) aufweist, durch die die einzelnen Meßsignale zu Meßsignalwerten verarbeitet werden, wobei die Meßsignalwerte über einen Referenz¬ wertspeicher (5) , in dem die Referenzwerte gespeichert sind, der Fuzzy-Logikschaltung (6) zugeführt werden. 4. Multispektralsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,that the processing circuit for each measuring channel has a measuring amplifier (2), an analog / digital converter (3) and a measuring value accumulator (4), by means of which the individual measuring signals are processed to measuring signal values, the measuring signal values being stored in a reference value memory (5) , in which the reference values are stored, are fed to the fuzzy logic circuit (6). 4. Multi-spectral sensor device according to one of claims 1 to 3, characterized in that
daß der Multispektralsensor (1) und die Verarbeitungs¬ schaltung (2, 3, that the multispectral sensor (1) and the processing circuit (2, 3,
4) als Mikrosystem auf einem Chip in¬ tegriert sind.4) are integrated as a microsystem on a chip.
5. Multispektralsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. Multi-spectral sensor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that
daß die Fuzzy-Logikschaltung (6) die Meßsignalwerte mit vorgegebenen Spektralfarben, die durch die Referenzwer¬ te dargestellt werden, vergleicht und eine Klassifizie¬ rung der Farbabweichung durchführt.that the fuzzy logic circuit (6) compares the measurement signal values with predetermined spectral colors, which are represented by the reference values, and carries out a classification of the color deviation.
6. Multispektralsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,6. Multi-spectral sensor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that
daß die Fuzzy-Logikschaltung (6) aus den Meßsignalwer¬ ten jedes Meßkanals eine Spektralanalyse hinsichtlich der spektralen Zusammensetzung und Intensitätsvertei¬ lung der auf den Multispektralsensor auftreffenden optischen Strahlung durchführt und daraus eine Aussage zum Auftreten definierter Spektralanteile trifft.that the fuzzy logic circuit (6) carries out a spectral analysis with respect to the spectral composition and intensity distribution of the optical radiation impinging on the multispectral sensor from the measurement signal values of each measurement channel and makes a statement about the occurrence of defined spectral components.
7. Multispektralsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,7. Multi-spectral sensor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that
daß mittels der Fuzzy-Logikschaltung (6) eine Farbklas¬ sifikation des Meßobjekts durchgeführt wird.that a color classification of the test object is carried out by means of the fuzzy logic circuit (6).
8. Multispektralsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprü¬ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,8. Multi-spectral sensor device according to one of claims 1 to 4, characterized in that
daß mittels der Fuzzy-Logikschaltung (6) eine Objekt- Erkennung und -Klassifizierung durchgeführt wird. that object detection and classification is carried out by means of the fuzzy logic circuit (6).
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