CN108351200B - 用于获取与伸长物体的尺寸相关的数据的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于获取与限定纵向轴线以及第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的设备，所述设备包括：限定视场和光轴的成像传感器装置，所述成像传感器装置适于对在所述视场中的所述伸长物体进行成像；输送装置，适于将所述伸长物体定位在所述视场中且在基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线且与所述光轴形成角度的输送方向上输送所述伸长物体；照明装置，适于发出电磁辐射以照明所述视场中的所述伸长物体；以及包含光学偏转器的光学偏转系统，所述光学偏转器适于可在第一操作位置与第二操作位置之间移动且适于使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得所述伸长物体的所述第一末端或所述第二末端的图像，在所述第一操作位置中，所述光学偏转器位于所述成像传感器装置的所述视场外部，且在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于所述成像传感器装置的所述视场内。本发明还涉及一种用于获取与限定纵向轴线且具有第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的方法。

Description

用于获取与伸长物体的尺寸相关的数据的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于获取与伸长物体，优选地是气溶胶形成制品的组件，的尺寸相关的数据的设备和方法。

背景技术

已知，例如吸烟制品等气溶胶形成制品可通过组合例如过滤器塞或消耗性条(例如烟丝条)等若干组件来实现。用于气溶胶形成制品中的组件中的每一个应遵守众多非常严格的约束，例如关于其尺寸的约束。为此目的，在制造过程期间，对相同样本组件执行测试以检查其是否满足前述要求。

还已知，以极高速度实现气溶胶形成制品的组件的生产。为了使浪费的材料减到最少，一旦已对组件样本进行了针对性测试，就优选地也以极高速度实现测试，以使得可以尽可能快速地识别可能有缺陷的生产批次，以便例如找出造成缺陷的问题原因。

验证组件满足所需要求所需的测量次数相对较高，因为要检查组件的基本上所有尺寸和几何特性，例如其横截面、其形状均匀性等。然而，一方面，具有多个传感器以同时测量组件的若干数据并非解决方案，因为传感器可能彼此妨碍或干扰，且另外，应有足够的空间来使组件在测试区域中移动而无损坏或生产中断。另一方面，使传感器围绕组件高速移动以测量若干组件的尺寸也是不令人满意的，因为由于此类高速移动，传感器机构可能会损坏或失去校准。

因此，需要一种获取与伸长物体相关的数据的方法和设备，所述伸长物体优选地是气溶胶形成制品的组件，其中可以高速获得物体的若干测量值。另外，需要一种方法和设备，其中在不使用相对昂贵的装置的情况下以相当简单的方式实现这种多个测量。

发明内容

在其第一方面中，本发明涉及一种用于获取与限定纵向轴线以及第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的设备，所述设备包括：限定视场和光轴的成像传感器装置，所述成像传感器装置适于对在所述视场中的所述伸长物体进行成像；输送装置，适于将所述伸长物体定位在所述视场中且在基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线且与所述光轴形成角度的输送方向上输送所述伸长物体；照明装置，适于发出电磁辐射以照明所述视场中的所述伸长物体；以及包含光学偏转器的光学偏转系统，所述光学偏转器适于可在第一操作位置与第二操作位置之间移动且适于在所述第二操作位置中将平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得所述伸长物体的所述第一末端或所述第二末端的图像。

有利地，本发明的设备既不复杂也不昂贵，且允许对伸长物体进行高速测试。明确地说，本发明的设备可以实现伸长物体的侧面和末端的快速成像。本发明的设备可以包括单个成像传感器装置，所述成像传感器装置可以对伸长物体的两个末端和侧面进行成像，以使得在各自用于不同伸长物体的视图的多个传感器之间不存在干扰风险。此外，优选地存在足够空间使伸长物体在测试区域中移动而无损坏或生产中断。此外，优选地，不必使成像传感器装置围绕伸长物体高速移动以便获得所有所需图像，以使得成像传感器装置损坏或失去校准的风险非常有限。

优选地，所述伸长物体包含气溶胶形成装置的组件。优选地，所述伸长物体可以包含气溶胶形成制品的多于一个组件。优选地，所述伸长物体可以包含整个气溶胶形成制品。在下文中，术语“组件”意指可能包含在气溶胶形成制品中的任何元件。举例来说，此类组件可能包含过滤器的滤嘴段、热源、薄荷醇封壳、木炭元件等等。

优选地，气溶胶形成制品的组件包括包含在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物的含烟草材料。气溶胶形成基质可以包括例如粉末、颗粒、丸粒、细片、细条、条带或薄片中的一种或多种，其含有草本植物叶片、烟草肋料、再造烟草、均质化烟草、挤压烟草和膨胀烟草中的一种或多种。

优选地，多组件气溶胶形成制品的组件包括气溶胶形成制品的一段过滤器。所述过滤器可以包括纤维素乙酸酯过滤器滤嘴段。过滤器可以具有约5毫米与约20毫米之间的长度，例如约7毫米的长度。

优选地，气溶胶形成制品的组件为含有烟草的组件。烟草组件可能含有烟草切丝填料或气溶胶形成再造烟草。组件可以包括待被点燃的烟丝条。

优选地，气溶胶形成制品的组件可以包含热源或挥发性香味生成组件，例如薄荷醇封壳、炭元件。热源可以包括可燃的高碳含量含碳材料且还可以包含石墨或氧化铝。举例来说，热源是可点燃且将热传递到气溶胶形成基质以形成可吸入气溶胶的炭元件。

挥发性香味生成组件可以联接到纤维状支承元件。纤维状支承元件可以是用于定位、保持或固持香味生成组件的任何合适的基板或支承件。纤维状支承元件可以是例如纸支承件或封壳。纤维性支承件可以是例如细线或细绳。此类丝线或细绳可以充满液体组分，例如液体薄荷醇。此类丝线或细绳可以旋绕到或以其它方式联接到固体香味生成组件。举例来说，薄荷醇的固体颗粒可以联接到丝线。

伸长物体界定纵向轴线。平行于纵向轴线所拍摄的伸长物体的任何侧视图因此限定伸长物体的“侧面”的视图。垂直于纵向轴线所拍摄的伸长物体的任何视图限定伸长物体的“末端”视图。通常但并非始终，通过使伸长物体围绕垂直于纵向轴线的轴线从一个视图至另一视图旋转360°而拍摄的伸长物体的两个侧面的两个侧视图以及也通过使伸长物体围绕垂直于纵向轴线的轴线旋转180°而拍摄的伸长物体的两个末端的两个俯视图和仰视图表示伸长物体的所有表面的完整成像。

优选地，伸长物体可以是条状的。

在下文中，除非另外指定，否则术语“长度”是指伸长物体沿其纵向轴线的长度。

在下文中，术语“条”表示具有基本上圆柱形、卵形或椭圆形横截面的大致为圆柱形的元件。

根据本发明的气溶胶形成制品可以是整个已组装的气溶胶形成制品或与一个或多个其它组件组合以便提供用于产生气溶胶的组装制品的气溶胶形成制品的组件，例如受热吸烟装置的可消耗部分。

如本文中所使用，气溶胶形成制品是在气溶胶形成基质受热时生成可吸入气溶胶的任何制品。所述术语包含包括由例如电热元件的外部热源加热的气溶胶形成基质的制品。气溶胶形成制品可以是不可燃气溶胶形成制品，其为在不燃烧气溶胶形成基质的情况下释放挥发性化合物的制品。气溶胶形成制品可以是受热气溶胶形成制品，其为包括预期被加热而非燃烧以便释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的气溶胶形成制品。所述术语包含包括气溶胶形成基质和一体式热源，例如可燃热源，的制品。

根据本发明的气溶胶形成制品可以呈可燃过滤嘴香烟或其它吸烟制品形式，其中烟草材料燃烧后形成烟气。

气溶胶形成制品可以是生成可通过使用者的嘴直接吸入使用者肺中的气溶胶的制品。气溶胶形成制品可以类似如香烟等常规吸烟制品，且可以包括烟草。气溶胶形成制品可以是一次性的。气溶胶形成制品可以是部分可重复使用的，且包括可补充或可更换的气溶胶形成基质。

优选地，气溶胶形成制品的形状可以大体上为圆柱形。气溶胶形成制品可以是大体上伸长的。气溶胶形成制品可以具有某一长度和基本上垂直于所述长度的圆形横截面。气溶胶形成制品的总长度可以在约30毫米与约100毫米之间。气溶胶形成制品的圆形横截面可以具有在约5毫米与约12毫米之间的直径。

本发明的设备包括适于检测和传达构成图像的信息的成像传感器装置。所述成像传感器装置可以是模拟或数字的。所述数字传感器装置可以是数码相机、相机模块、成像设备、夜视设备，例如热成像装置、雷达、声纳等。

成像传感器装置优选地包含图像传感器。用于可见光的模拟传感器可以包含视频摄像管，数字传感器可以包含半导体电荷耦合装置(CCD)或互补型金属氧化物半导体(CMOS)或N型金属氧化物半导体(NMOS，现场MOS)技术中的有源像素传感器。用于不可见辐射的模拟传感器可以包含真空管。

所述成像传感器装置优选地还包括限定光轴和视场的光学系统。在光传播近似为“直线”时，光轴为限定光沿着其传播穿过光学系统且到达图像传感器以便形成图像的路径的假想线。视场为图像传感器对电磁辐射敏感时的立体角。因此，来自定位于视场内的物体或由所述物体反映的光可以由图像传感器装置接收以使得形成物体的图像。

所述设备进一步包括输送装置，所述输送装置适于将伸长物体定位在成像传感器装置的视场中且在基本上平行于所述伸长物体的纵向轴线的输送方向上输送所述伸长物体。所述输送装置可以是任何类型，例如其可以包含传送带。所述输送装置将所述伸长物体定位成其纵向轴线平行于所述成像传感器装置的视场内的输送方向，以使得可以对所述伸长物体的至少一侧，即朝向所述成像传感器装置的一侧，进行成像。所述输送装置在沿着所述输送方向移动时允许在接近和移动远离所述图像传感器的各种位置处拍摄所述伸长物体的一侧的图像。所述输送方向与所述光轴形成一定角度，此角度不同于0°和180°，即，所述输送方向不平行于所述光轴，否则无法拍摄所述伸长物体的图像。

另外，所述设备包含照明装置。所述照明装置发出电磁辐射，例如可见光，但本发明涵盖任何其它辐射以便照明所述伸长物体。举例而言，所述照明装置可以包含发光二极管(LED)或激光源。由所述照明装置发出的辐射的类型取决于所选图像传感器类型类型，即，图像传感器对哪一波长范围敏感。照明装置可以相对于图像传感器作为前光而定位，即，在所述伸长物体定位于所述图像的视场内时，其自后方或在图像传感器位置处照明伸长物体。所述前光为朝向所述物体且远离所述图像传感器的辐射。所述照明装置可以相对于所述图像传感器定位为背光，即，在所述伸长物体定位于所述图像的所述视场内时，所述照明装置位于所述伸长物体后方，朝向所述图像传感器照射。所述背光为朝向所述物体且朝向所述图像传感器的辐射。

利用以上配置，显而易见，可以获得伸长物体的至少一侧的图像。所述输送装置沿着平行于所述伸长物体的纵向轴线的输送方向输送所述伸长物体。在所述伸长物体到达所述成像传感器装置的视场时，所述伸长物体的一个侧面面向所述成像传感器装置，其由所述照明装置照明，且因此可以拍摄所述侧面的图像。优选地，可以在所述成像传感器装置与所述伸长物体之间沿着所述纵向方向的不同距离处拍摄多于一个图像。所述成像传感器装置优选地直接拍摄所述伸长物体的侧面的图像，而不使用任何额外反射镜或光学元件来使照明所述伸长物体的电磁辐射的光路径转向。所述伸长物体处于所述成像传感器装置的视场中，且优选地直接拍摄所述伸长物体的所述侧面的图像。

所述设备还包括包含光学偏转器的光学偏转系统。所述光学偏转器可在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在所述第一操作位置处，所述光学偏转器基本上不使用，且在所述第二操作位置处，所述光学偏转器位于其可以朝向所述成像传感器装置发送电磁辐射的位置。在所述第一操作位置中，所述光学偏转器不对伸长物体的任何进一步图像作出贡献，因为其定位方式使得不能朝向成像传感器装置的视场发送辐射。另外，在所述第一操作位置中，光学偏转器不会妨碍伸长物体借助于输送装置的移动或输送。相反，在所述第二操作位置，其可以将辐射朝向成像传感器装置的视场发送，因为其放置的位置使得其能够使平行于伸长物体的纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转。平行于伸长物体的纵向轴线行进的电磁辐射携带与伸长物体本身的一个末端相关的信息，因此成像传感器装置可以获得伸长物体的末端中的一个的图像。伸长物体的“末端”优选地可以由成像传感器装置“间接地”成像，即，使用使电磁辐射偏转并将其朝向成像传感器装置引导的光学偏转器。

使用相对简单的构造，本发明的设备可以获得伸长物体的侧面和一个末端两者的图像。成像传感器装置不需要移动以便获得伸长物体的不同区域的这些图像，明确地说，其不需要以高速移动，而是较简单的光学偏转器进行从第一操作位置到第二操作位置的基本上简单的移动，例如借助于光学偏转器的平移。因此，可以以相当简单的方式获得两个不同的图像。

输送装置允许沿伸长物体本身的纵向轴线移动被测试的伸长物体，且使伸长物体根据纵向轴线旋转。

优选地，所述光学偏转器包含适于定位在伸长物体的末端前方且具有相对于输送方向成角度的琢面的棱镜。更优选地，在输送方向与棱镜的琢面之间形成的角度介于约30°与约60°之间，且甚至更优选地，所述角度为约45°。

有利地，所述棱镜是具有三角形截面和矩形侧面的光学棱镜。此类光学棱镜优选由玻璃制成。所述棱镜是相当“稳健”和简单的组件，且棱镜的移动在不损坏棱镜本身的情况下是可能的。例如优选在30°与60°之间的所述棱镜的琢面与光轴的选定角度允许光朝向所述成像传感器装置容易地重定向。优选地，所述棱镜具有三角形横截面，其具有等腰三角形的形状。优选地，等腰三角形具有一个90°角和两个45°角，使得此类三角形横截面是具有一条底边和两条斜边的正等腰三角形。由于玻璃在空气中的临界角度为42°的事实，垂直于棱镜的对应于三角形横截面的一条斜边的一个矩形侧边进入棱镜内部的入射光以90°反射。此类由内部没有电子或机构的坚固材料制成的棱镜可以有利地以高速移动。

优选地，输送方向基本上垂直于光轴。在此情况下，伸长物体的图像可能不需要因光轴与输送方向之间的倾斜而加以精整以便获得伸长物体的正确尺寸。光轴与输送方向之间的垂直度因此可以简化用于获得伸长物体的一个或多个尺寸或特性的图像精整。

更优选地，成像传感器装置包含固定焦点相机，且所述输送装置适于沿位于所述成像传感器装置的固定聚焦平面中的输送方向输送所述伸长物体。有利地，成像传感器装置具有固定焦点。因此，优选地，输送方向位于成像传感器装置的聚焦平面上，以使得伸长物体在处于视场内时始终处于焦点，且可以拍摄具有沿输送方向变化的位置的若干图像。

优选地，输送装置适于使伸长物体围绕纵向轴线旋转。可以通过本发明的设备借助于图像来俘获伸长物体的两个或更多个侧面。

优选地，在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于所述输送方向与所述光轴之间的几何相交处。此配置可以简化系统的几何布置，且减少图像的精整以获得伸长物体的正确真实尺寸。

优选地，所述光学偏转系统包含光学偏转器支架，所述光学偏转器支架适于旋转所述光学偏转器，以使得所述第二操作位置包括第一子位置和第二子位置，在所述第一子位置中，在第一区域(versus)中平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得伸长物体的第一末端的图像，且在所述第二子位置中，在第二区域中平行于纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便获得伸长物体的第二末端的图像。有利地，本发明的设备允许从侧向、从末端方向和从相反末端方向拍摄伸长物体的图像，而不旋转伸长物体。当添加旋转时，可以检测伸长物体的多于一个侧面。因此，利用本发明的设备，可以对伸长物体的基本上整个外表面进行成像。

优选地，所述图像传感器装置包含图像传感器支架和图像传感器，所述图像传感器支架适于沿着光轴平移所述图像传感器。有利地，所述图像传感器仅沿着光轴移动，以使得图像传感器聚焦于要俘获的对象上。因此，可以使用不同的伸长物体，且移动成像传感器装置以聚焦在定位于输送装置中的伸长物体上。

优选地，照明装置包括以下中的一个或多个：背光，相对于成像传感器装置沿着光轴定位在输送方向的相反侧面上，所述背光适于辐照伸长物体的面向背光的表面；前光，相对于所述成像传感器装置沿着所述光轴定位在所述输送方向的相同侧面上，所述前光适于辐照所述伸长物体的面向所述成像传感器装置的表面。有利地，照明装置可以允许从伸长物体后方朝向成像传感器装置产生背光。与成像传感器装置的灵敏度相比，背光可以足够强，使得在伸长物体处于朝向成像传感器装置的光路径中的情况下，背光穿过伸长物体组件之间的任何空隙直到所述成像传感器装置。以此方式，背光允许估计伸长物体的组件的位置。有利地，照明装置可以允许产生从成像传感器装置朝向伸长物体的前光，以便照明伸长物体的表面。使用前光获得的图像可以用于计算伸长物体的长度或检查伸长物体上的包装纸位置。

优选地，根据本发明的设备包括精整单元，所述精整单元适于依据由成像传感器装置获取的图像来计算伸长物体的尺寸的值。伸长物体的不同位置(在沿着其纵向轴线移动并旋转其之后)可以由成像传感器装置俘获。由成像传感器装置俘获的数据被发送到精整单元进行处理。有利地，使用数据来例如计算伸长物体的椭圆化、直径或长度，或例如检查伸长物体上的包装纸位置

通常，伸长物体是圆柱形的，但可以通过本发明来测试任何其它形状的伸长物体。

优选地，伸长物体被输送装置安放在视场中的特定位置处。

成像传感器装置的图像传感器例如是优选地不具有自动聚焦但具有固定焦距的相机。在精整单元上运行的算法或软件指示相机拍摄的图像是否被聚焦，向成像传感器装置的图像传感器支架发送命令以相应地移动相机。

通过这样做，从相机到伸长物体的距离变得等于固定的且已知的焦距，且由相机拍摄的所有图像(无论伸长物体是什么)处于相同的比例和焦点且可以与彼此和参考图像进行比较。

在其第二方面中，本发明涉及一种用于获取与限定纵向轴线且具有第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有光轴和视场的成像传感器装置；使所述伸长物体沿着平行于所述纵向轴线且在所述成像传感器装置的所述视场中与所述光轴形成角度的输送方向移动；借助于电磁辐射辐照所述伸长物体；以及使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便形成所述伸长物体的所述末端中的一个的图像。

本发明的第二方面的优点类似于已经参考第一方面概述的那些优点，且本文中将不再重复。

优选地，所述使电磁辐射偏转的步骤包括以下中的至少一个：借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像；借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像。可以使用相同的光学偏转系统获得所述伸长物体的所述第一末端或第二末端或两者的图像。可以使用单个光学偏转系统，例如单个反射镜或单个棱镜，来获得伸长物体的两个末端的图像，从而最小化待使用的不同元件的数目。

优选地，在借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像的所述步骤与借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像的所述之间，所述方法包含使所述光学偏转系统旋转的步骤。可能不需要伸长物体的旋转以便获得其相对的轴向末端的图像。

优选地，在借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像的所述步骤与借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像的所述之间，所述方法包含使所述伸长物体沿着所述输送方向移动的步骤。光学偏转系统的旋转优选地与伸长物体的平移一起实现，以使得第二末端可以在光学偏转系统中朝向成像传感器装置反射。

所述方法包括获得所述伸长物体的侧表面的图像，所述侧表面基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线。更优选地，所述方法包括：获得所述伸长物体的第一侧表面的图像；使所述伸长物体沿着所述纵向轴线旋转；以及获得相对于所述第一侧表面旋转的所述伸长物体的第二侧表面的图像。可以获得所述伸长物体的多于一个侧面的图像。对于沿着所述纵向轴线优选地旋转约180°，不同侧面的图像的数目可以为二，或对于沿着所述纵向轴线旋转优选地小于180°的角度，所述数目大于二。因此，可以获得所述伸长物体的侧表面的图像。

优选地，根据本发明的方法包括依据所述图像确定所述伸长物体的尺寸。

优选地，使用第一方面的设备执行第二方面的方法。

本发明可涉及一种用于获取与限定纵向轴线以及第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的设备，所述设备包括：限定视场和光轴的成像传感器装置，所述成像传感器装置适于对在所述视场中的所述伸长物体进行成像；输送装置，适于将所述伸长物体定位在所述视场中且在基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线且与所述光轴形成角度的输送方向上输送所述伸长物体；照明装置，适于发出电磁辐射以照明所述视场中的所述伸长物体；以及包含光学偏转器的光学偏转系统，所述光学偏转器适于可在第一操作位置与第二操作位置之间移动且适于使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得所述伸长物体的所述第一末端或所述第二末端的图像，在所述第一操作位置中，所述光学偏转器位于所述成像传感器装置的所述视场外部，且在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于所述成像传感器装置的所述视场内。

附图说明

本发明的其它优点将在不受限地参考附图的情况下从其详细描述变得显而易见：

-图1到3是根据本发明的用于获取与伸长物体的尺寸相关的数据的设备在三种不同操作配置下的示意性透视图。

具体实施方式

参考所述图，根据本发明的用于获取与伸长物体的尺寸相关的数据的设备整体用参考数字100指示。

伸长物体10限定纵向轴线12以及第一末端14和第二末端16。

设备100包括成像传感器装置20、输送装置30、照明装置40和光学偏转系统50。

成像传感器装置20限定视场22和光轴24。伸长物体10位于视场22中，以使得成像传感器装置20对伸长物体10进行成像。另外，成像传感器装置20可以限定聚焦平面，所述聚焦平面是物体在其中聚焦在成像传感器装置中的平面。

输送装置30与伸长物体10相关联(在图中为了简单起见，输送装置30仅在图1、2中示出)。输送装置30将伸长物体10定位在视场22中，且在基本上平行于伸长物体10的纵向轴线12的输送方向32上输送伸长物体10。输送方向32与光轴24形成角度。

优选地，输送方向32基本上垂直于光轴32(见图1到3)，输送方向32在图2中描绘为箭头。

优选地，输送装置30还可以使伸长物体10围绕纵向轴线12旋转。

图像传感器装置20包含图像传感器26和图像传感器支架28(在图中为了简单起见，图像传感器支架28仅在图1中示出)。图像传感器支架28沿着光轴24平移图像传感器26。

图像传感器26可以是固定焦点相机，且优选地，输送装置30沿着位于成像传感器装置20的固定聚焦平面中的输送方向32输送伸长物体10。

照明装置40发出电磁辐射以照明视场22中的伸长物体10，如图1所示(在图中为了简单起见，照明装置40仅在图1中示出)。

如图1的非限制性实例中所示，照明装置40包括背光42，所述背光沿着光轴24定位在相对于输送方向与成像传感器装置20相对的侧面上。背光42辐照伸长物体10的面向背光42的表面18。

替代地或另外，照明装置40包括沿着光轴24定位在相对于输送方向与成像传感器装置20相同的侧面上的前光(未在图中示出)。所述前光辐照伸长物体10的面向成像传感器装置20的表面。

光学偏转系统50包含光学偏转器52和光学偏转器支架54。

光学偏转器52可在第一操作位置与第二操作位置之间移动，在所述第一操作位置中，所述光学偏转器位于成像传感器装置20的视场22外部(见图1)，且在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于成像传感器装置20的视场22内(见图2、3)。光学偏转器52使平行于纵向轴线12行进的电磁辐射朝向成像传感器装置20偏转，以便获得伸长物体10的第一末端14或第二末端16的图像(分别见图2和3)。

在图2和3的非限制性实例中，光学偏转器52包含定位在伸长物体10的两个相应末端14、16前方的棱镜。棱镜具有相对于输送方向32倾斜的琢面53。

优选地，在输送方向32与棱镜的琢面53之间形成的角度介于约30°与约60°之间，且更优选地，此角度为约45°(见图2、3)。

在第二操作位置中，光学偏转器52位于输送方向32与光轴24之间的几何相交处(见图2)。光学偏转器52沿着伸长物体10的纵向轴线12定位。

光学偏转器支架54使光学偏转器52旋转，以使得第二操作位置包括分别在图2和3中示出的第一子位置和第二子位置。在第一子位置中，电磁辐射在第一区域中平行于纵向轴线12行进，且朝向成像传感器装置20偏转，以便获得伸长物体10的第一末端14的图像。在第二子位置中，电磁辐射在第二区域(基本上与第一区域相对)中平行于纵向轴线12行进，且朝向成像传感器装置20偏转，以便获得伸长物体10的第二末端16的图像。

设备100进一步包括精整单元(图中未示出)，所述精整单元依据由成像传感器装置20获取的图像来计算伸长物体10的尺寸的值。

设备100的操作从上文已经清楚，且在下文指出。

伸长物体10沿着平行于纵向轴线12且在成像传感器装置20的视场22中与光轴24形成优选地为约90°的角度的输送方向32移动。接着将伸长物体10定位在成像传感器装置20的视场内的位置中。

接着优选地调整成像传感器装置20相对于伸长物体的位置，例如沿着伸长物体的光轴平移成像传感器装置20，以使得输送方向位于成像传感器装置20的聚焦平面中。然而，可以使用不同设备执行以下方法。

借助于电磁辐射辐照伸长物体10。优选地，用方向基本上垂直于输送方向的电磁辐射辐照伸长物体。

优选地，在伸长物体位于成像传感器装置20的视场内时，借助于成像传感器装置20获得位于相对于输送方向与成像传感器装置20相同的侧面上的伸长物体10的侧面的图像。优选地，接着沿着纵向轴线12使伸长物体10旋转约180°，且拍摄伸长物体的现在也面向成像传感器装置的相对侧面的图像。

优选地，在将伸长物体10定位在成像传感器装置20的前方之前，将光学偏转器系统的光学偏转器52从远离图1中描绘的成像传感器装置20的视场的第一操作位置移动到第二操作位置，在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于光轴与输送方向之间的相交处，如图2所描绘。平行于纵向轴线12行进的电磁辐射朝向成像传感器装置20偏转，以使得可以通过成像传感器装置20来形成伸长物体10的末端14、16中的一个(优选地为第一末端14)的图像。

明确地说，平行于纵向轴线12行进的电磁辐射借助于光学偏转系统50(在其定位在伸长物体10的第一末端14的前方时)偏转，以便形成伸长物体10的第一末端14的图像。在此第一配置中，光学偏转器支架54使光学偏转器52在第二操作位置的上述第一子位置中旋转(见图2)。

优选地，在拍摄伸长物体10的末端的图像之后，光学偏转系统50返回到第一操作位置。伸长物体10接着沿着输送方向移动。在伸长物体已经在成像传感器装置20的视场内移动且例如已拍摄伸长物体的一个或两个侧面的图像时，光学偏转系统移回到第二操作位置，如图3所描绘。

平行于纵向轴线12行进的电磁辐射借助于光学偏转系统50(在其定位在伸长物体10的与第一末端14轴向相对的第二末端16的前方时)偏转，以使得可以通过成像传感器装置20来形成伸长物体10的第二末端16的图像。在此第二配置中，光学偏转器支架54使光学偏转器52在第二操作位置的上述第二子位置中旋转(见图3)。

因此，在上述第一子位置与第二子位置之间，光学偏转系统50的光学偏转器52旋转，即第二位置包含光学偏转器52的角位置不同的两个子位置。

此外，在上述第一子位置与第二子位置之间，伸长物体10沿着输送方向32移动。

优选地，设备100的操作包括获得伸长物体10的侧表面的图像。此侧表面基本上平行于伸长物体10的纵向轴线12。

更优选地，获得伸长物体10的第一侧表面的图像，接着使伸长物体10沿着纵向轴线12旋转，且获得相对于第一侧表面旋转的伸长物体10的第二侧表面的图像。

Claims (18)

1.一种用于获取与限定纵向轴线以及第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的设备，所述设备包括：

限定视场和光轴的成像传感器装置，所述成像传感器装置适于对在所述视场中的所述伸长物体进行成像；

输送装置，适于将所述伸长物体定位在所述视场中且在基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线且与所述光轴形成角度的输送方向上输送所述伸长物体；

照明装置，适于发出电磁辐射以照明所述视场中的所述伸长物体；以及

包含光学偏转器的光学偏转系统，所述光学偏转器适于能在第一操作位置与第二操作位置之间移动且适于在所述第二操作位置中使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得所述伸长物体的所述第一末端或所述第二末端的图像；

其中所述光学偏转系统包含光学偏转器支架，所述光学偏转器支架适于使所述光学偏转器旋转，以使得所述第二操作位置包括第一子位置和第二子位置，在所述第一子位置中，在第一区域中平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便获得所述伸长物体的所述第一末端的图像，且在所述第二子位置中，在第二区域中平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便获得所述伸长物体的所述第二末端的图像。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述光学偏转器包含棱镜，所述棱镜适于定位在所述伸长物体的末端的前方且具有相对于所述输送方向倾斜的琢面。

3.根据权利要求2所述的设备，其中形成于所述输送方向与所述棱镜的所述琢面之间的角度介于30°与60°之间。

4.根据权利要求3所述的设备，其中形成于所述输送方向与所述棱镜的所述琢面之间的所述角度为约45°。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述输送方向基本上垂直于所述光轴。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述成像传感器装置包含固定焦点相机，且所述输送装置适于沿位于所述成像传感器装置的固定聚焦平面中的所述输送方向输送所述伸长物体。

7.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中所述输送装置适于使所述伸长物体围绕所述纵向轴线旋转。

8.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中在所述第二操作位置中，所述光学偏转器位于所述输送方向与所述光轴之间的几何相交处。

9.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中所述成像传感器装置包含图像传感器支架和图像传感器，所述图像传感器支架适于沿着所述光轴平移所述图像传感器。

10.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，其中所述照明装置包括以下项中的一个或多个：

背光，相对于所述成像传感器装置沿着所述光轴定位在所述输送方向的相反侧，所述背光适于辐照所述伸长物体的面向所述背光的表面；

前光，相对于所述成像传感器装置沿着所述光轴定位在所述输送方向的相同侧，所述前光适于辐照所述伸长物体的面向所述成像传感器装置的表面。

11.根据权利要求1-4中的任一项所述的设备，包括：

精整单元，适于依据由所述成像传感器装置获取的所述第一末端的图像和所述第二末端的图像来计算所述伸长物体的尺寸的值。

12.一种用于获取与限定纵向轴线且具有第一末端和第二末端的伸长物体的尺寸相关的数据的方法，所述方法包括以下步骤：

提供具有光轴和视场的成像传感器装置；

使所述伸长物体在所述成像传感器装置的所述视场中沿着平行于所述纵向轴线且与所述光轴形成角度的输送方向移动；

借助于电磁辐射辐照所述伸长物体；以及

使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便形成所述伸长物体的所述末端中的一个的图像；

其中所述使电磁辐射偏转的步骤包括以下项中的至少一个：

借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像；以及

借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转，以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像。

13.根据权利要求12所述的方法，其中在以下步骤：

借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像，与以下步骤：

借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像，之间，所述方法包含以下步骤：

使所述光学偏转系统旋转。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中在以下步骤：

借助于定位在所述伸长物体的所述第一末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第一末端的图像，与以下步骤：

借助于定位在所述伸长物体的与所述第一末端轴向相对的所述第二末端前方的所述光学偏转系统使平行于所述纵向轴线行进的电磁辐射朝向所述成像传感器装置偏转以便形成所述伸长物体的所述第二末端的图像，之间，所述方法包含以下步骤：

使所述伸长物体沿着所述输送方向移动。

15.根据权利要求12或13所述的方法，包括：

获得所述伸长物体的侧表面的图像，所述侧表面基本上平行于所述伸长物体的所述纵向轴线。

16.根据权利要求15所述的方法，包含：

获得所述伸长物体的第一侧表面的图像；

使所述伸长物体沿着所述纵向轴线旋转；以及

获得相对于所述第一侧表面旋转的所述伸长物体的第二侧表面的图像。

17.根据权利要求12或13所述的方法，包括：

依据所述第一末端的图像和所述第二末端的图像确定所述伸长物体的尺寸。

18.根据权利要求12或13所述的方法，使用根据权利要求1所述的设备。

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