CN101534389A - 图像拍摄系统及用于分析图像数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像拍摄系统及用于分析图像数据的方法。用于拍摄处于图像平面(E)中的图像的系统(310)包括第一传感器装置(311)和第一成像装置(313)以及第二传感器装置(312)和第二成像装置(314)。该系统可用于拍摄图像平面(E)中的第一拍摄区域(331)和第二拍摄区域(332)。

Description

图像拍摄系统及用于分析图像数据的方法

技术领域

本发明涉及图像拍摄系统以及用于分析图像数据的方法。

背景技术

在用于诸如印刷纸张、箔片或纺织物片之类的材料片的制造系统中使用了用于图像数据分析的图像拍摄系统及方法。

如图1所示，拍摄装置110可用于检测印刷材料片101上的图像100。在扫描过程中，在特定时间点检测图像。可在扫描过程中不同时间点连续检测图像，例如通过电动机160驱动而经由轨道系统161以横向运动的方式与材料片的方向A相交叉。例如通过沿材料片方向A移动材料片101，可以沿材料方向A来进行扫描。图像数据可经由线路162传输至控制及处理单元163，在此处对图像数据进行处理。可在诸如监控器的输出终端164上为使用者显示结果。显示例如可被用于评估印刷材料片101的打印品质。可以使用诸如键盘的输入终端165来向控制及处理单元163发送命令，由此也向拍摄装置110发送命令。控制及处理单元163也可向电动机160发送命令。

当拍摄了材料片101上的图像100时，会希望观察较大拍摄区域内特定较小的区域，即，获得图像100的放大视图(变焦)。这是为了对印刷材料片上的印刷进行评估所需要的。上述系统的实施例包括具有可变焦距的变焦镜头，其能够通过镜头内的光学部件的排列来拍摄图像的不同区域。变焦镜头具有更复杂的设计，并且更加昂贵，且其成像品质也逊于具有固定焦距的定焦镜头。

发明内容

本说明书揭示了图像拍摄系统以及用于分析图像数据的方法。

根据一个方面，一种用于拍摄图像平面内的图像的系统包括一个第一传感器装置和一个第一成像装置以及一个第二传感器装置和至少一个第二成像装置。所述系统被设计为拍摄所述图像平面中的第一拍摄区域和至少一个第二拍摄区域。

在各个实施例中，系统或方法可具有以下一个或多个特征。所述传感器装置以及所述成像装置可以被设置为使得所述第二拍摄区域小于所述第一拍摄区域。所述传感器装置以及所述成像装置可以被设置为使得所述第二拍摄区域包括所述第一拍摄区域的局部部分。所述传感器装置以及所述成像装置可以被设置为使得所述第二拍摄区域位于所述第一拍摄区域内。

所述第一成像装置可包括第一光轴，而所述第二成像装置可包括第二光轴。所述第一传感器装置可以被设置为使得所述第一传感器装置的中心相对于所述第一光轴存在偏移量。所述第一传感器装置可以被设置为使得所述第一传感器装置的中心位于穿过所述第一拍摄区域的中心和所述第一成像装置的中心的直线上。所述第二传感器装置可相对于所述第二光轴对中布置。所述第一传感器装置及所述第一成像装置可以被设置为使得所述第一拍摄区域被所述第一成像装置映像，并由所述第一传感器装置检测(或拍摄)。所述第二传感器装置及所述第二成像装置可以被设置为使得所述第二拍摄区域被所述第二成像装置映像，并由所述第二传感器装置检测。所述第二传感器装置可以被设置为使得所述第二传感器装置的中心相对于所述第二光轴存在偏移量。所述第二传感器装置可以被设置为使得所述第二传感器装置的中心位于穿过所述第二拍摄区域的中心和所述第二成像装置的中心的直线上。所述第一传感器装置可相对于所述第一光轴对中布置。所述第一传感器装置和所述第一成像装置可以被设置为使得所述第二拍摄区域被所述第一成像装置映像，并由所述第一传感器装置检测。所述第二传感器装置及所述第二成像装置可以被设置为使得所述第一拍摄区域被所述第二成像装置映像，并由所述第二传感器装置检测。所述第一光轴可与所述第二光轴彼此平行。所述第一传感器装置可布置在与所述图像平面平行的平面中。所述第二传感器装置可布置在与所述图像平面平行的平面中。所述第一成像装置及所述第二成像装置可具有不同的焦距。所述第一成像装置可具有比所述第二成像装置更短的焦距。所述系统可以被设置为使得所述第二传感器装置拍摄相较于所述第一传感器装置放大的图像(较小的图像区域)。所述图像可位于材料片上。所述第一和/或第二成像装置可包括镜头部件。所述第一和/或第二成像装置可以是定焦镜头。所述第一和/或第二传感器置可以是CMOS芯片。

根据一个方面，一种用于分析图像数据的方法包括用于拍摄图像平面内的图像的一个第一拍摄装置及至少一个第二拍摄装置。该方法还包括：拍摄第一拍摄区域以获得第一组图像数据，并拍摄至少一个第二拍摄区域以获得第二组图像数据。最终，该方法包括评估所述第一和/或第二图像数据。

在各个实施例中，该方法或系统可具有以下一个或更多特征。所述分析/评估步骤可包括计算所述第一和/或第二组图像数据的一个映像区域的图像数据(数字变焦)。所述分析步骤可包括基于所述第一和/或第二图像数据来计算尺寸无级增大或减小(无级数字变焦)的映像区域的图像数据。所述方法可包括：如果所述映像区域位于所述第二拍摄区域内，则评估所述第二图像数据。所述方法可包括：如果所述映像区域位于所述第一拍摄区域内但位于所述第二拍摄区域外，则评估所述第一图像数据。所述方法还可包括：检测(或拍摄)色彩基准以获得色彩基准数据。所述分析步骤可包括：基于所述色彩基准数据来计算色彩校正数据。所述分析步骤可包括：基于所述色彩校正数据来校正图像数据的色彩。拍摄所述第一或第二拍摄区域的步骤可包括：拍摄所述色彩基准。所述色彩基准可布置在所述第一拍摄区域的边界区域中。所述第一图像数据可具有第一分辨率，所述第二图像数据可具有第二分辨率。所述第一分辨率可小于所述第二分辨率。第一拍摄装置可包括第一传感器装置及第一成像装置。第二拍摄装置可包括第二传感器装置及第二成像装置。可利用第一拍摄装置来拍摄第一拍摄区域。可利用第二拍摄装置来拍摄第二拍摄区域。第二拍摄装置可拍摄相较于第一拍摄装置较大的图像(较小的图像区域)。可在处理单元中选择第一和/或第二图像数据。可在处理单元内进行对第一和/或第二图像数据的分析。可在输出终端上显示映像区域。

本发明的实施例可提供以下任一、全部优点或不提供以下优点。利用两个定焦镜头，系统可拍摄两个不同尺寸的拍摄区域，例如，变焦区域及广角区域。此外，可以提供两种不同分辨率，由此能够在不使用变焦镜头的情况下，以足够的分辨率数字在较大图像区域内进行数字变焦。由此也允许对选择的任何映像区域的图像数据进行色彩校正。

根据另一方面，图像拍摄系统包括沿主轴布置以拍摄图像的拍摄装置以及用于产生散射/漫散光的照明装置。照明装置包括光导装置及至少一个光源，光源的光线被导入光导装置并在光导内传播。光导装置被设计为使得在光导装置中传播的光在光导装置的至少一个表面区域上以散射状态离开。

在不同实施例中，上述装置可具有以下一个或多个特征。光导装置可包括平板。在此情况下，光导装置可以被设置为使得平板位于与目标平面(即，图像所处的平面)平行的平面内。可以就光导装置的表面区域(除了发出的光被导入的表面区域以及传播光以散射状态出射的表面区域之外)来设计光导装置以具有镜面或反射涂层。发出的光被导入的表面区域可以是光滑的，具体而言，是被抛光的。光导装置可由包含扩散粒子的材料制成，由此传播光在至少一个表面区域以散射方式出射。光导装置还可由透明材料(具体地，丙烯酸玻璃)制成。可替代地，光导装置可被设计为具有位于其中拍摄装置对图像进行拍摄的区域内的切口。光导装置可布置在拍摄装置与图像之间。光导装置还可布置在与拍摄装置相反的一侧。照明装置可具体包括至少两个光导装置及至少一个用于选择性地对在一个光导装置内传播的光进行阻挡或不进行阻挡的开关装置。在此情况下，可交替设置至少两个光导装置及至少一个开关装置。可以设计照明装置以使至少两个光导装置具有三角形形状。可以绕中心点设置所述至少两个光导装置及至少一个开关装置，以形成封闭区域。照明装置可包括至少第一和第二光源。第一和第二光源可位于光导装置的相反两侧。第一和第二光源可以是不同类型的光源。该系统可包括用于选择性打开和关闭第一或第二光源的控制装置。最终，图像可位于材料片上，并且至少一个光源可以是气体放电灯，具体如闪光管。

本发明的实施例可提供以下任一或全部优点，或不提供以下优点。系统可在拍摄图像过程中提供均匀分布的照明，由此实现良好的图像品质。可以可靠地防止因拍摄与照明方向相同而在拍摄图像过程中在背景板(例如，在发亮高透明箔片上)上产生阴影。此外，系统将具有紧凑的设计，并可具有较小的安装深度。拍摄装置及照明装置可构成单一单元，由此可便于安装及布置。此外，系统可用于各种应用，而无需为各个单独的应用研发专用且昂贵的照明构思设计。还可便于提供不同尺寸的系统。

附图说明

以下将参考附图基于优选实施例来描述本发明。

图1示出了用于拍摄材料片上的图像的系统；

图2A示出了用于对拍摄区域进行拍摄的系统；

图2B示出了在图像平面中图2A中的两个拍摄区域的俯视图；

图3示出了具有两个镜头的图像拍摄系统；

图4示出了具有两个镜头以及一个照明装置的图像拍摄系统；

图5A示出了具有一个拍摄装置以及一个照明装置的图像拍摄系统；

图5B示出了具有一个拍摄装置以及两个照明装置的图像拍摄系统；

图6示出了具有四个光导装置以及四个开关装置的一个照明装置；并且

图7示出了具有两个光源的一个照明装置。

具体实施方式

图2A(未按比例绘制)示出了用于拍摄图像平面E中的图像的系统210。图像可位于诸如纸片或箔片之类的印刷材料片上。但是，图像也可位于诸如纸张或印刷电路板之类的材料件上。系统包括第一传感器装置211和第一成像装置213，以及第二传感器装置212和第二成像装置214。第一传感器装置211和第二传感器装置212每个均被设置在与图像平面E平行的平面内。第一成像装置213和第二成像装置214分别位于图像平面E与第一传感器装置211之间和图像平面E与第二传感器装置212之间。系统可拍摄图像平面E中的第一拍摄区域231和第二拍摄区域232。在图2A中，第二拍摄区域232(变焦区域)小于第一拍摄区域231(广角区域)。

图2B示出了在图像平面E中图2A的拍摄区域的俯视图(从图2A所示的系统210观察)。在图2B中，第二拍摄区域232包括第一拍摄区域231的一部分，并位于第一拍摄区域231内。第一拍摄区域231的中心以及第二拍摄区域232的中心一起落于中心点230，即，第二拍摄区域232绕中心点230位于第一拍摄区域231的中心。应当理解，将第二拍摄区域部分或完全布置在第一拍摄区域内的任意其他定位方式也是可行的，例如，位于第一拍摄区域的边界区域内。可使用诸如CMOS阵列芯片之类的CMOS芯片作为第一和/或第二传感器装置，来对图像平面中的图像进行检测。应当理解，利用诸如CCD芯片之类的其他任何合适类型的传感器装置进行检测也是可选的。

在图2A所示的系统中，第一传感器装置211包括第一光轴215，其由穿过成像装置213的中心的垂直虚线表示。类似的，第二传感器装置212包括第二光轴216。在图2A中，第一光轴215与第二光轴216彼此平行。第一和/或第二成像装置可由一个或更多透镜部件构成，或可包括一个或更多透镜部件。成像装置例如也可被理解为透镜部件系统或照相机镜头。图2A和图2B所示的第一和第二成像装置213和214均为定焦镜头。仅作为示例说明，可使用20mm镜头作为第一成像装置，并可使用8mm镜头作为第二成像装置。但是，应当理解，可取决于不同的应用来选择成像装置。

在图2A中，设置第一传感器装置211，使得第一传感器装置211的中心M1相对于第一光轴215存在偏移量219。在图2A中，偏移量219表示为穿过第一成像装置213的中心的第一光轴215与穿过中心点M1的垂直虚线之间的距离。第一传感器装置211的中心点M1位于穿过第一拍摄区域231的中心230和第一成像装置213的中心的直线上。因此，例如使用两个定焦镜头(物镜)，可以拍摄两个不同尺寸的拍摄区域，即变焦区域和广角区域。可以利用截线定理来计算第一传感器装置211的位置及偏移量。偏移量的程度取决于系统的各个设计因素(例如，距图像平面E的距离)。仅作为示例，偏移量可以小于1mm，例如为0.7mm。

如图3所示，第一成像装置213和第二成像装置214具有不同的焦距。第一成像装置具有焦距B1，而第二成像装置214具有焦距B2。第一成像装置213的焦距比第二成像装置214的焦距短，换言之，焦距B1小于焦距B2。第一传感器装置211以及具有较短焦距B1的第一成像装置213被设置为使得第一拍摄区域231(图2A及图2B示出的广角区域)被第一成像装置213映像并被第一传感器装置211检测。类似地，第二传感器装置212以及第二成像装置214被设置为使得第二拍摄区域232(图2A及图2B示出的变焦区域)被第二成像装置214映像并被第二传感器装置212检测。在图3中，相较于第一传感器装置211，第二传感器装置212检测到较大的图像，即，第二传感器装置212比第一传感器装置211检测更小的图像部分(变焦)。如前所述，第一传感器装置211及第二传感器装置212每个均位于与图像平面E平行的平面内。如图所示，这些平面优选地为两个不同平面。因为其不同的焦距B1及B2，两个拍摄装置位于不同平面内。取决于不同设计因素，两个平面也可形成为同一平面。

在一种应用中，如图2A，图2B及图3所示，使第二传感器装置212可相对于第二光轴216对中。第二传感器装置212的中心M2位于第二拍摄装置的光轴216上。

在另一应用中，可以与上述第一拍摄装置相同的方式来使第二传感器装置相对于光轴发生偏移。在此情况下，将第二传感器装置设置为使得第二传感器装置的中心相对于第二光轴产生偏移。因此，将第二传感器装置设置为使得第二传感器装置的中心位于穿过第二拍摄区域的中心及第二成像装置的中心的直线上。

应当理解，可以使用多于一个第二传感器装置及多于一个第二成像装置来拍摄多于一个第二拍摄区域。仅作为示例，可以使用总共三个传感器装置及三个成像装置来分别拍摄三个拍摄区域中的各个。因而，可使第三拍摄区域位于第二拍摄区域内，并使第二拍摄区域位于第一拍摄区域内。由此允许多个变焦区域。

应当理解，上述设置对于第一及第二拍摄装置而言可以互换。第一传感器装置可相对于第一光轴对中，而第二传感器装置可相对于第二光轴产生偏移。如上所述，两个拍摄装置均可相对于各个光轴偏移。第二拍摄区域也可被第一成像装置映像并被第一传感器装置检测，由此第一拍摄区域可被第二成像装置映像并被第二传感器装置检测。

对于图像拍摄系统而言，对获得的图像进行进一步处理(图像处理)也非常重要。以下将参考图2A及图2B来描述用于分析图像数据的方法。可结合上述系统来应用该方法。该方法可包括以下步骤：

用于拍摄图像平面E中的图像的第一拍摄装置及至少一个第二拍摄装置；

拍摄第一拍摄区域231以获得第一图像数据；

拍摄第二拍摄区域232以获得第二图像数据；并且

对第一和/或第二组图像数据进行分析。

如图2A所示，第一拍摄装置包括第一传感器装置211及第一成像装置213。因此，第二拍摄装置包括第二传感器装置212及第二成像装置214。利用第一拍摄装置执行对第一拍摄区域231的拍摄，利用第二拍摄装置执行对第二拍摄区域232的拍摄。在图2A及图2B中，第二拍摄区域232位于第一拍摄区域231内。相较于第一拍摄装置，第二拍摄装置拍摄放大图像(较小图像区域)。假定第一图像数据具有第一分辨率而第二图像数据具有第二分辨率，则第一分辨率小于第二分辨率。因此，提供了两个不同的分辨率，其可用于对图像进行处理。例如，图像数据的分辨率可以表示为相对于长度物理单位的图像素子的数量，例如dpi(每英寸点数)或ppi(每英寸像素)。第一及第二图像数据可一起存储在存储单元中。

在上述应用中，还可包括基于第一和/或第二图像数据来对图2B所示的映像区域233的图像数据进行评估/分析及计算(数字变焦)。可以在例如可从存储单元读取图像数据的处理单元中选择第一和/或第二图像数据。可以自动地或由使用者来选择数据。如果自动地选择图像数据，则可以如下进行选择。如果映像区域233位于第二拍摄区域232(图2B中未示出该情况)内，则将分析第二组图像数据以计算映像区域233的图像数据。但是，如果映像区域233位于第一拍摄区域231内但位于第二拍摄区域232外(如图2B中点划线所示)，则将分析第一组图像数据以计算映像区域233的图像数据。因此，该变焦并不是类似于变焦镜头的光学变焦，而是数字变焦。两个不同分辨率的存在使得不使用变焦镜头就可在较大图像区域中以足够高的分辨率提供数字变焦能力。

可以在处理单元中执行基于第一及/或第二图像数据对映像区域233的图像数据的分析及计算。可使用常规图像处理方法来确定相关区域233的图像数据。例如可通过在第一和/或第二图像数据的各个像素值之间进行插值来计算上述图像数据。然后可将相关区域发送至输出终端，例如监控器。还可以实现画中画功能，其中输出终端在较大视窗中显示基于第一图像数据计算得到的映像区域，而在较小视窗中显示基于第二图像数据计算得到的映像区域，或者反之亦然。

也可由使用者预先定义或自由选择映像区域233。也可使用无级增大(缩小)或减小(放大)的映像区域233，可基于第一和/或第二图像数据来无级地计算其图像数据(无级数字变焦)。对于映像区域无级减小的情况，一旦映像区域233变为第二拍摄区域的一部分时，可将具有低分辨率的第一图像数据的分析切换为具有高分辨率的第二图像数据的分析。由此允许无延时且以足够高的分辨率在较大图像区域内的无级数字变焦。

例如由于当照明变化时RGB(红绿蓝)分量会改变，所以存在拍摄的图像数据不能反映真实色彩的情况。由此，在另一实施例中，上述方法可包括检测诸如色彩基准条之类的色彩基准的能力，从而获得色彩基准数据(色彩校正)。对色彩基准的拍摄可以是对第一或第二拍摄区域的拍摄工作的一部分。为此，可将色彩基准布置在图2B所示的第一拍摄区域231的边界区域内。色彩基准例如可位于在第一拍摄装置(见图2A)内并可映像在第一拍摄区域231的边界区域上。在分析处理中，例如通过将色彩基准数据与图像数据进行比较，可基于色彩基准数据来确定色彩校正数据。如果检测图像数据相对于色彩基准数据的偏差，则由此可为任何选择的映像区域来校正图像的色彩。使用变焦镜头则不可能实现以上目的，这是因为如果色彩基准位于边界区域内，则不可能为每一个选择的映像区域都检测该色彩基准。如上所述，通过使用包括定焦镜头的两个拍摄装置，可以为各个选择的映像区域提供色彩校正。

当然，应当理解，可以上述方法来使上述系统工作，即上述方法可应用于上述系统。

图4示出了用于利用两个成像装置或镜头213和214以及照明装置220来拍摄图像平面中的图像(未示出)的系统210。在进行拍摄时，第一拍摄区域(广角区域)被第一成像装置213映像并由第一传感器装置211检测，并且/或者第二拍摄区域(变焦区域)被第二成像装置214映像并由第二传感器装置212检测。可自动地或由使用者经由控制单元来选择第一和/或第二拍摄区域。在进行上述拍摄时，可通过照明装置220使图像曝露于光线。图4所示的照明装置220包括光导装置221，其在布置有第一镜头213及第二镜头214的区域内具有贯通开口241。以下将更详细地描述照明装置。

图5A(未按比例绘制)示出了用于利用拍摄装置210及照明装置220来拍摄图像200的系统。图像位于处于图像平面E内的目标201(例如材料片)上。图像可以是静止画面，视频画面或任何其他合适类型的画面。拍摄装置沿主轴H布置。拍摄装置例如可以是CCD或CMOS相机，或者任何其他类型的拍摄装置。

在图5A中，用于产生散射光的照明装置220包括光导装置221及光源222。设置光源222使得其发射的光被导入光导装置221并在光导装置221中传播。然后，在光导装置221中传播的光在光导装置221的朝向图像200的表面区域223或面223上以散射方式出射。由此为拍摄图像200提供了均匀照明，并提供了良好的图像品质。可使用额外装置来实现最佳照明，例如图5A中具有散射白色表面的壁290，其提供了照明装置220与图像200之间的通道。由此，可将散射光理想地导向需要照明的区域，并可以提高该区域内的光强。除了其他优点之外，这确保了对全息图或镜面的良好再现。

在图5A中，光导装置221是在中心围绕拍摄装置210的主轴H的平板。平板位于与目标平面E平行的平面内，由此也允许均匀照明。通过使用平板，照明装置重量较轻，并可形成为不同尺寸。这意味着也可提供不同尺寸的系统。光导装置也可围绕拍摄装置的主轴偏心设置。在上述构造将为各种应用提供最佳照明的情况下，光导装置也可远离或靠近拍摄装置设置。

通过由靠近平板221的表面区域224或面224的光源222来提供光。为了实现更好的光耦合，围绕光源222布置反射器227。反射器227反射从光源222发出的光，从光源222发出的光也向空间中其他方向发射，如果不存在反射器，则其不会被导入光导装置。反射器227可以呈环状，以例如最佳地将光向面224反射。如果反射器227具有抛物面形状，则可使光源222紧邻抛物面的焦点布置。也可使用用于更好的光耦合的其他合适的装置。发出的光被导入的表面区域224可以较光滑，具体而言被抛光或以其他方式精整。发出的光在光导装置221中传播(图5A中箭头所示)。在光导装置的远离图像200的一侧，传播的光被(完全)反射。为此，光导装置可具有镜面涂层或反射层228。也可使用用于产生反射的其他合适的方式。在板的与面224相对的一面，因为镜面涂层或反射层229的原因，也实现了全反射。镜面和反射涂层对从面223离开的光的散射量可以不同。如果反射层将光扩散地反射进入光导装置221，则相较于镜面表面，更多的散射光会在面223离开。另一方面，可使用镜面表面，通过在光导装置221中多次反射，来实现更均匀的光分布。在这里，应当理解的是，光导装置的表面区域可以是面的一部分以及光导装置的整个面。

由此设计图5A中的光导装置，使得除了发出的光被导入的表面区域224以及传播光以散射状态离开的表面区域223之外，例如通过镜面或反射涂层228、229来使得传播光被光导装置221的全部表面区域及面全反射。为了确保传播光以散射状态离开表面区域223，光导装置221可由包含扩散粒子的材料制成。光导装置的材料自身可以是诸如PMMA之类的透明聚合物。该材料也可以是玻璃或类似材料。材料中的扩散粒子可以是有机物和/或无机物。扩散粒子具有与光导材料的折射率不同的折射率。除了其他因素，光散射的强度取决于扩散粒子的尺寸以及光导材料与扩散粒子的折射率之间的差异。在其能够产生扩散照明的情况下，光导装置例如也可以是诸如特殊光学膜等的其他合适类型。

在图5A中，光导装置221位于拍摄装置210与图像200之间。光导装置221可由透明材料制成，例如玻璃或丙烯酸玻璃。在此情况下，如图5A所示，拍摄装置210可以通过光导装置221拍摄图像200。照明装置220可被直接安装在拍摄装置210上，或安装在支撑拍摄装置210的部分上。由此允许紧凑地设计系统，并且系统可呈现较小的安装深度。由此拍摄装置210及照明装置220可形成便于使用的单元。此外，可以各种方式来使用系统而无需开发独立且昂贵的光照构思设计。

光导装置也设计为具有在拍摄装置210对图像200进行拍摄的区域(在图5A中，该区域由两条斜虚线表示)内的切口。在图5A中，上述切口位于反射层228内。如图所示，切口可以贯通或仅形成为凹坑，只要其允许拍摄装置拍摄图像即可。这意味着拍摄装置对图像进行拍摄的区域可具有较薄的反射层，通过该反射层拍摄装置能够拍摄图像。切口也可直接位于在光导装置内。该切口可位于在光导装置的中心，被构造为围绕中心点，但也可位于在光导装置内任何其他合适的位置。在拍摄装置对图像进行拍摄的上述区域内，光导装置完全透明或半透明。

光导装置221可以不直接布置在拍摄装置210与图像200之间(如图5A所示)，而是如上所述，其可布置在适于各种应用的任何位置。还如图5B所示，照明装置220′可布置在图像200的与拍摄装置210相反的一侧。如图5B所示，照明装置220′也可包括光导装置221′以及光源222′，光源222′被设置使得发出的光被导入光导装置221′并在光导装置221′内传播。还如图5B所示，光源222′可被反射器227′包围。图像200的位于与拍摄装置210相反一侧的上述构造例如可被用于拍摄透明材料片上的图像。在此情况下，照明装置220′将从一侧照明材料片201，同时拍摄装置210将从另一侧拍摄图像(背面光照)。由此可避免使用彩色光背景金属板及可能的阴影。这种构造也提供了均匀的照明。

图6示出了具有四个光导装置321a-d以及四个开关装置325a-d的照明装置320。在图6中，以交替顺序来设置光导装置321a-d和开关装置325a-d。开关装置325a-d用于选择性地对在光导装置321a-d中传播的光进行阻挡和不进行阻挡。开关装置可以是LCD或任何其他合适类型的光开关装置。光在光导装置321a的一侧从光源322发出。

发出的光在光导装置321a内传播，并在开关装置325d阻挡光并且开关装置325a使光通过的情况下，发出的光传播进入光导装置321b。当开关装置325b也使光通过时，光可传播进入光导装置321c，由此进行下去。由此提供了仅对特定区域进行选择性照明的选择，这例如会在拍摄/检测纺织品时有所需要。可以方便地调节照明而无需为各个应用研发独立且昂贵的构思设计。

图6示出了呈三角形的四个光导装置321a-d。四个三角形光导装置321a-d以及四个开关装置325a-d绕中心点340设置并形成封闭区域。在中心点340处可设置开口，拍摄装置能够通过该开口拍摄图像。应当注意，照明装置可包括任意数量的光导装置，例如仅2个，8个，或更多光导装置。例如，可以彼此相邻设置两个矩形照明装置，在两者之间设置开关装置，或者类似于图6中的构造，以八角形设置8个三角形光导装置。开关装置可设置在一个平面内，但也可在设置在彼此呈一定角度的数个平面内。例如，如图6所示的四个光导装置可以设置成金字塔形状。对光导装置及开关装置的任何合适的构造及设计均是可行的。

也可存在将光导入光导装置的多个光源。

这意味着可以选择并调节照明程度。可以为拍摄装置选择极高程度的照明，使得可仅在闪光的瞬间拍摄品质较好的图像。这可替代拍摄装置中光圈的功能。

图7示出了具有两个光源(一个第一光源422a以及第二光源422b)的照明装置420。第一和第二光源422a和422b布置在光导装置421的相反两侧。在两侧424a及424b，发出的光可分别被导入光导装置421。光在光导装置421内传播并散射离开光导装置421的面423(图7中箭头所示)。第一和第二光源422a和422b可以是相同类型或不同类型的光源。如果其是不同类型，则其中一者是UV光源而另一者是白光光源。这些不同的光源可被用于不同的应用。在此情况下，系统可包括控制装置450，用于选择性地打开和关闭第一或第二光源422a或422b。

光源可以是气体放电灯，具体指闪光管，例如氙气闪光管。允许使用任何合适类型的光源以产生闪光。闪光的持续时间在数微秒的范围内，诸如1至100微秒的范围内，例如10微秒。

Claims (37)

1.一种系统(210)，用于拍摄图像平面(E)内的图像，其包括：

第一传感器装置(211)和第一成像装置(213)；

至少一个第二传感器装置(212)和至少一个第二成像装置(214)；其中

所述系统被设计为拍摄所述图像平面(E)中的第一拍摄区域(231)和至少一个第二拍摄区域(232)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置(211，212)以及所述成像装置(213，214)被设置为使得所述第二拍摄区域(232)小于所述第一拍摄区域(231)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述传感器装置(211，212)以及所述成像装置(213，214)被设置为使得所述第二拍摄区域(232)包括所述第一拍摄区域(231)的局部部分。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述传感器装置(211，212)以及所述成像装置(213，214)被设置为使得所述第二拍摄区域(232)位于所述第一拍摄区域(231)内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述第一成像装置(213)包括第一光轴(215)，所述第二成像装置(214)包括第二光轴(216)。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)被设置为使得所述第一传感器装置(211)的中心(M1)相对于所述第一光轴(215)存在偏移量(219)。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)被设置为使得所述第一传感器装置(211)的中心(M1)位于穿过所述第一拍摄区域(231)的中心和所述第一成像装置(213)的中心的直线上。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)相对于所述第二光轴(216)对中布置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)和所述第一成像装置(213)被设置为使得所述第一拍摄区域(231)被所述第一成像装置(213)映像，并由所述第一传感器装置(211)拍摄。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)和所述第二成像装置(214)被设置为使得所述第二拍摄区域(232)被所述第二成像装置(214)映像，并由所述第二传感器装置(212)拍摄。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)被设置为使得所述第二传感器装置(212)的中心(M2)相对于所述第二光轴(216)存在偏移量。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)被设置为使得所述第二传感器装置(212)的中心(M2)位于穿过所述第二拍摄区域(232)的中心和所述第二成像装置(214)的中心的直线上。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)相对于所述第一光轴(215)对中布置。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)和所述第一成像装置(213)被设置为使得所述第二拍摄区域(232)被所述第一成像装置(213)映像，并由所述第一传感器装置(211)拍摄。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)和所述第二成像装置(214)被设置为使得所述第一拍摄区域(231)被所述第二成像装置(214)映像，并由所述第二传感器装置(212)拍摄。

16.根据权利要求5至15中任一项所述的系统，其中，所述第一光轴(215)与所述第二光轴(216)彼此平行。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的系统，其中，所述第一传感器装置(211)布置在与所述图像平面(E)平行的平面中。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，其中，所述第二传感器装置(212)布置在与所述图像平面(E)平行的平面中。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中，所述第一成像装置(213)和所述第二成像装置(214)具有不同的焦距。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述第一成像装置(213)具有比所述第二成像装置(214)更短的焦距。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，其中，所述系统被用于使得所述第二传感器装置(212)拍摄相较于所述第一传感器装置(211)放大的图像。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的系统，其中，所述图像位于材料片上。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的系统，其中，所述第一和/或第二成像装置(213，214)包括镜头。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的系统，其中，所述第一和/或第二成像装置(213，214)是定焦镜头。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的系统，其中，所述第一和/或第二传感器置(211，212)是CMOS芯片。

26.一种用于分析图像数据的方法，包括：

设置用于拍摄图像平面(E)内的图像的第一拍摄装置和至少一个第二拍摄装置，

拍摄第一拍摄区域(231)以获得第一图像数据，

拍摄至少一个第二拍摄区域(232)以获得第二图像数据，并且

评估所述第一和/或第二图像数据。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述评估步骤包括计算所述第一和/或第二图像数据的映像区域(233)的图像数据。

28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述评估步骤包括基于所述第一和/或第二图像数据来计算尺寸无级增大或减小的映像区域(233)的图像数据。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，包括：如果所述映像区域(233)位于所述第二拍摄区域(232)内，则评估所述第二图像数据。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，包括：如果所述映像区域(233)位于所述第一拍摄区域(231)内但位于所述第二拍摄区域(232)外，则评估所述第一图像数据。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的方法，还包括：拍摄色彩基准以获得色彩基准数据。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其中，所述评估步骤包括基于所述色彩基准数据来确定色彩校正数据。

33.根据权利要求26至32中任一项所述的方法，其中，所述评估步骤包括基于所述色彩校正数据来校正图像数据的色彩。

34.根据权利要求26至33中任一项所述的方法，其中，拍摄所述第一或第二拍摄区域的步骤包括拍摄所述色彩基准。

35.根据权利要求26至34中任一项所述的方法，其中，所述色彩基准布置在所述第一拍摄区域的边界区域中。

36.根据权利要求26至35中任一项所述的方法，其中，所述第一图像数据具有第一分辨率，所述第二图像数据具有第二分辨率。

37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述第一分辨率小于所述第二分辨率。

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