CN113468898A - 多个相机的自动配置 - Google Patents

多个相机的自动配置 Download PDF

Info

Publication number
CN113468898A
CN113468898A CN202110341319.0A CN202110341319A CN113468898A CN 113468898 A CN113468898 A CN 113468898A CN 202110341319 A CN202110341319 A CN 202110341319A CN 113468898 A CN113468898 A CN 113468898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
camera
cameras
illuminator
configuration
network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110341319.0A
Other languages
English (en)
Inventor
罗曼·劳尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sick AG
Original Assignee
Sick AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sick AG filed Critical Sick AG
Publication of CN113468898A publication Critical patent/CN113468898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792Special measures in relation to the object to be scanned
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10366Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • G06K7/10415Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications the interrogation device being fixed in its position, such as an access control device for reading wireless access cards, or a wireless ATM
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10762Relative movement
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/617Upgrading or updating of programs or applications for camera control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/66Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
    • H04N23/661Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/66Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
    • H04N23/661Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet
    • H04N23/662Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet by using master/slave camera arrangements for affecting the control of camera image capture, e.g. placing the camera in a desirable condition to capture a desired image
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/74Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the scene brightness using illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本申请涉及多个相机的自动配置。提供了用于自动配置多个相机(181…18n)的方法,这些相机分别具有图像传感器(22)、照明器(30)和通信接口(28),并且通过部分重叠的、彼此互补的视场(201...20n)共同地记录检测区域中的对象(14),其中相机(181...18n)经由其通信接口(28)连接至网络。在此,相机(181...18n)在只有某些相机(181...18n)激活其照明器(30)期间产生测试记录,基于这些测试记录检查各个相机(181...18n)是否与具有激活的照明器(30)的相机(181...18n)存在相邻关系,并且从这些相邻关系确定相机(181...18n)彼此之间的相对排列。

Description

多个相机的自动配置
本发明涉及根据权利要求1或15的主题所述的用于自动配置多个相机的方法和多相机系统。
为了使传送带上的过程自动化,使用传感器来检测被传送对象的对象属性,并根据这些对象属性来导入进一步的处理步骤。在物流自动化中,处理通常在于分拣,例如在自动的包裹识别中的分拣,以用于邮寄件或机场中的行李处理。除了一般性信息(例如,对象的体积和重量)之外,附着在对象上的光学代码通常用作最重要的信息来源。在其他情况下,则涉及检查或质量检验,其中可以但不一定涉及光学代码。
随着数字相机技术的发展,基于相机的读码器越来越多地用于代码读取。代替如同在条形码扫描仪中扫描的代码区域,基于相机的读码器借助于有像素分辨率的图像传感器来记录具有位于其上的代码的对象,并且图像评估软件从这些图像中提取代码信息。基于相机的读码器也可以很容易地处理与一维条形码不同的代码类型,这些代码类型也被构造成二维的(例如,矩阵码)并提供更多信息。在一个重要的应用组中,携带代码的对象被传送经过读码器。相机随着相对运动连续地读入具有代码信息的对象图像。
单个相机通常不足以记录关于传送带上的对象的所有相关信息。为此,将多个相机组合在一个读取系统或读取通道中。如果为了提高对象处理量而使多个传送带彼此并排,或者如果使用更宽的传送带,则多个相机在其本身过窄的视场方面相互补充,以覆盖整个宽度。此外,相机以不同的视角进行装配,以便从所有方向记录代码(全方位读取)。
如果有多个相机,则调试非常复杂,因为须至少部分地手动地配置每个相机。为了将相机以期望的且清晰的方式连接到网络,即使是通信参数的基本设置也需要极大的时间消耗,此外仍须根据各个相机的位置和视角对各个相机进行参数化。
因此,传统的方法始于装运前准备好的相机。为此,须分别拆开这些相机的包装、启动(booten)这些相机并且将其连接到配置计算机,以根据这些相机在相机排列内的计划位置预先设定这些相机的参数、并且随后重新对这些相机进行包装并相应地对其贴标签。随后在操作现场,根据标签进行装配、连接和接通。在公共控制计算机中,连接的相机借助于设备识别器连接至网络。根据每个相机的位置,为每个相机手动地设置设备名称和网络配置。网络本身也须进行配置。
然后,各个相机运行自己的设置,该设置有时自动地运行(例如,用于校准),但也需要手动进行参数化。在此,须在这些相机上设置始终一致的系统参数是特殊的挑战。但是,这是技术服务人员的责任。虽然存在将设置在一个相机上的参数的值转录到其他相机的功能。然而,技术服务人员须在每种情况下都触发该功能,并决定何时以及需要哪些参数来实现这一功能。由于所有相机都是依次地进行配置,并且可能随后在优化框架下再次重新参数化,因此很快就会失去情况概览。
因此,迄今为止的配置麻烦、耗时且容易出错。通过多个手动步骤也存在不同系统上的不一致性,例如在命名方面。因此,对不是由技术服务人员设立的系统进行维护的技术服务人员可能无法找到合适的方法,或者至少无法立即找到合适的方法。无法确保对这些相机进行一致的参数化,并且在任何情况下都在很大程度上依赖于技术服务人员的知识和集中注意力的能力。
US 9 325 917 B2公开了一种多相机系统的自动取向。然而,这涉及视场的取向,而不是整体结构的配置。提出了主相机设置其从属相机的各种参数。甚至这一步骤(其远远无法覆盖读取通道的整体所需的配置)对于读取通道而言也不够灵活。挑战不在于为所有的参与者集中地设置参数,而在于仅针对整个系统中相关的参数来使任意相机中的单个变化同步。
因此,本发明的任务在于简化具有多个相机的系统的配置。
该任务通过根据权利要求1或15的用于自动配置多个相机的方法和多相机系统来实现。这些相机分别具有用于图像记录的图像传感器、用于内部设置和处理的控制和评估单元、用于照亮自己的视场的照明器以及用于连接到另外的相机和/或上级的控制器的通信接口。通过各个相机的排列和视角,各个相机的视场以部分重叠的方式相互补充以形成共同的检测区域。在该检测区域处记录对象,优选是对象的对象流,这些对象由传送装置传送经过检测区域,相机被装配在该传送装置旁。相机经由其通信接口连接至网络。这最初只是物理连接,逻辑连接是配置的结果。
本发明的基本思想基于这些相机独立地找出它们彼此之间处于何种相对排列。该信息用于自动地正确配置整个系统。某些相机选择性地激活其照明器,并且这些相机基于测试记录(Probeaufnahme)确定它们是否感知到该照明器,并且因此是否与具有当前激活的照明器的一个相机或多个相机处于相邻关系。对具有激活的照明器的相机的选择根据需要经常改变,直到根据相邻关系确定了相机彼此之间的整体的相对排列为止。
本发明的优点在于,显著地加速和简化了配置。需要较少的手动步骤,而且除了可能简单的步骤(例如,触发相应的功能)之外,在确定相对排列方面甚至不需要任何手动步骤。由此,使得配置更不容易出错。最后,可靠地并且与技术服务人员的经验无关地实现适当的配置,从而使得系统的性能更加卓越。
优选地,在恰好一个相机交替地激活其照明器期间重复地产生测试记录。更优选地,每个相机恰好激活其照明器一次。这样的方案特别简单,并且可靠地实现目标。可以设想的是,在每个相机都激活其照明器之前就已经获得了明确的排列,在这种情况下可以提前中断。特别地,这涉及尚未激活其照明器的最后一个相机,因为其所有的邻居都不可避免地已经轮到了。原则上,也可以设想完全不同的方案,其中首先某些数量的相机激活其照明器,随后例如首先弄明白从中可以感知到这种照明的相机的减小子集。特别地,这可能是一种二元树的类型,在每种情况下都有一半数量的相机具有激活的照明器。然而,由于相机如何排列仍未已知,因为找出这一点才是目标,因此这种方案通常不能很好地进行优化,并且实际上总是存在不利的配置,在不利的配置中更复杂的方案与一次激活一个相机的照明器的固定顺序相比处于劣势。
优选地,首先从关于具有激活的照明器的相机根据对测试记录的检查所处在的方向的信息来确定每个相机的局部相邻关系,并且随后将局部相邻关系组合成相机的相对排列。因此,相机或上级控制器首先局部地确定具有激活的照明器的相机位于哪个方向。随后得出关于该相机的临时的局部相邻关系。在其他相机激活照明器的进一步运行中,更新该局部相邻关系。根据每组测试记录,在一定数量的测试记录之后,或者在最后一次,收集这些局部相邻关系并使其关联起来。一旦由此得出明确的排列,则可以中断。原则上可以设想的是,对于下一组测试记录,具有激活的照明器的相机与目前为止在排列中仍然出现的间隙或模糊性相关。
优选地,相机形成具有成对部分重叠的视场的行排列。例如,在读取通道中,是从上方检测传送带的一行相机。在行排列之外可以存在其他相机,例如用于从侧面、从底部或从倾斜的视角进行检测的相机。于是可以存在多个行排列,在这些行排列中,可以利用根据本发明的过程分别找出相机的相对排列。关于所有相机的自动配置并不总是可行的,特别是在照明器完全不能相互感知的情况下。然而,根据本发明的方法极大地简化了配置,因为只需要将几个组而不再是将大量单个相机整合在一起。
优选地,首先通过检查测试记录来为每个相机确定具有激活的照明器的相机是位于右侧、左侧还是根本不相邻,并且将以这种方式获得的局部相邻关系组合成相机的相对排列。这在本段的上面倒数第二段中描述了行排列的特殊情况的过程。利用只存在右邻居和左邻居或者在边缘处只存在一个邻居的先验知识极大地简化了该方法。
优选地,将相机配置成彼此结构相同和/或初始配置成与基本设置相同。因此,相机初始没有区别,这既涉及结构设计,也涉及例如被设定为出厂设置的设置。然而优选地,相机仍然具有至少一个个体化特征(例如,序列号),该个体化特征对于控制和评估单元也是已知的并且因此可以进行通信。然而此外,也存在以下方法,利用这些方法,每个相机被给出随机的个体化特征,随后解决特征仍然相同时的冲突。此外,不排除的是,相机例如是不同制造日期的向下兼容
Figure BDA0002999703600000051
的设备。具有不同相机的异构型排列也是可以想象的。
优选地,自动设备识别器识别连接在网络中的相机。更优选地,在选择标准未进一步确立的情况下,一个相机被确定为主机,例如首先被识别出的相机、具有最小序列号的相机或随机相机。可替代地,外部控制器也可以接管主机的功能,或者干脆可以选择另一个没有主机的网络结构。
优选地,为每个相机分配临时的网络配置,特别地由被配置为主机的相机来进行分配。这是最初建立网络并且能够以某种方式与相机通信的过程。这种初始配置在其他方面不需要满足任何特殊要求,而是例如根据网络技术以任意期望的顺序分配随机或固定的IP地址或其他地址。优选地,主机接管这个任务。可以设想的是,相应地涉及到的相机给出信号,例如短暂地激活其照明器,以便技术服务人员可以检查是否所有相机都被考虑在内。此时,相机的相对排列对于系统而言是未知的。
优选地,为相机分配新的网络配置,该网络配置与相机彼此之间的相对排列相对应。现在,这不是一个准备步骤,而是在找到相对排列之后的后续步骤。可以说,相机是按照正确的顺序进行编号的。这简化了进一步的配置步骤以及以后的维护。然而,该步骤是可选的,因为可替代地也可以例如,通过表格在初始不知道排列的情况下分配的网络配置与随后找到的相机彼此之间的排列之间进行关联。
优选地,在没有照明器激活期间,相机分别记录参考图像,并且在检查测试记录时考虑该参考图像。优选地,同步进行该参考图像记录,并且因此在可比的环境光条件下进行。利用参考图像随后可以更好地评价在测试记录中是否识别到另一个相机的照明器以及从哪个方向识别到另一个相机的照明器。例如,从测试记录和参考图像中相应地产生差异图像。
优选地,使相机相互之间同步。优选地,主机再次控制同步。可替代地,也可以设想通过触发信号的至少几乎同时的测试记录,但是不太精确。此外,相机的同步有利于后续运行。
优选地,在相机中触发并执行个体化的自动配置方法。例如,主机依次在相机中触发个体化的自动配置方法。也可以设想相机至少部分并行的自动配置。在此,相机例如基于校准对象的记录来确定相机相对于检测区域的自身位置。其他可以设想的功能是设置照明器、设置聚焦系统、设置自检等。
优选地,根据相机的位置信息来检验从测试记录中找到的相机彼此之间的相对排列,这些位置信息由相机,特别是从校准对象的记录中获得。由此,最终验证了所找到的排列。原则上,可以从一开始就使用相应的自身位置来确定相对排列。然而,这不是那么通用和稳健的,例如当相机不能确定其自身位置,不存在校准对象,或者并非所有的相机都可以检测到校准对象时。简单的验证可以在于,相机在找到的排列中再次系统地依次激活其照明器,并从而使技术服务人员能够容易地识别出可能的错误。
优选地,对至少一个相机进行参数化,其中在相机中区分对所有相机都具有意义的系统参数,并且其中当在参数化相机中设置或改变系统参数时,将该系统参数转录(überspielen)到其他相机。通常,相机仍然需要特殊的参数化,该参数化例如取决于相机在排列内的位置或视角。在此,存在仅针对该相机的个体化参数和在所有相机中必须设置成一致的系统参数。例如,在内部存在一个标志或表格来标识系统参数本身。可以可选地为技术服务人员显示是否涉及系统参数。如果现在系统参数发生改变,则系统参数会自动地传输到其他相机。这可以立即发生,或可以在对这个相机的参数化完成之后发生。可以设想的是,系统参数在其他相机中仍被个体化地进行适配或换算。
优选地,在自动配置之后的运行阶段,相机拍摄对象的图像并读取附着在那里的代码。代码读取可以发生在相机内或上级控制器中,更确切地选择性地发生在各个相机记录的层上,或者发生在由这些记录组成的整体图像(图像拼接image stitching)的层上。优选地,相机被构造成基于相机的读码器。
在根据本发明的多相机系统中,相机被配置用于执行根据前述权利要求之一的实施方式的自动配置。优选地,多相机系统形成读取通道,以读取传送经过读取通道的对象上的代码。
附图说明
下面还示例性地基于实施方式并参考附图来进一步阐述本发明的其他特征和优点。在附图中:
图1示出了具有待检测的对象的传送带上方的相机设备的示意性三维视图;
图2示出了相机设备的各个相机及其视场的补充剖视图;
图3示出了单个相机的框图;
图4示出了相机设备与相机的视场中的校准对象的另一视图;
图5示出了自动配置的示例性流程图;
图6至图10示出了在仅一个相机激活其照明器期间通过测试记录确定局部相邻关系的图示;以及
图11示出了最后所找到的相机的相对排列以及随后新分配的网络设置的图示。
图1示出了传送带12上方的多相机系统或相机设备10的示意性三维视图,该传送带12具有待检测的对象14,在这些对象14上示例性地、但非必须地附有代码16。传送带12是用于产生相对于静止的相机设备10运动的对象14的流的示例。可替代地,相机设备10也可以观察没有传送带12的场景。相机设备10包括多个相机181...18n,其中在图1中示例性地是n=4个相机。除了所示的从上方视角的相机181...18n之外,可以从另一方向(例如,侧面)装配其他相机,以检测更多的对象侧面。相机181...18n的行排列是优选的,但是也可以设想例如作为矩阵的另一排列。
图2在剖面图中以补充的方式示出了传送带12上方的相机181...18n的排列方式和它们的视场201...20n,且其中现在选择了具有更多个相机181...18n的另一示例,并且图3示出了单独的相机18i。相机181...18n分别具有图像传感器22和物镜24,该图像传感器22具有被布置成像素行或像素矩阵的多个光接收元件。相应的控制和评估单元26读出图像数据、负责与相机相关的控制任务和评估、并且能够经由通信点28连接到网络,例如经由以太网或CAN。此外,相机181...18n还具有照明器30,以在记录时照亮自己的视场201...20n。在网络中设置了上级控制器32,其任务替代地可以由相机181...18n接管。优选地,相机181...18n在结构上彼此相同,以降低系统复杂性。但是,这些相机可以以不同的配置和拍摄参数来工作。
在优选的实施方式中,相机181...18n被构造成读码器,其中控制和评估单元26额外地充当用于读出代码信息的解码单元和用于寻找和处理代码区域的相应的预处理器。也可以设想检测没有代码16的对象14的流,并相应地省去解码单元本身或其用途,例如用于检查或质量控制的用途。此外,对相机的图像数据的解码也可以在下游在相机181...18n外部进行,特别是在上级控制器32中进行。
传送带12太宽,以致于无法由单个相机181...18n进行检测。因此,相机181...18n的视场201...20n在彼此部分重叠的情况下在传送带12的横向方向上相互补充。相对于传送带12的运动方向,可选的几何检测传感器34,例如以本身被已知的距离测量激光扫描仪的形式,被布置在各个相机181...18n上方,以便事先测量传送带12上的对象14的三维轮廓,由此例如得到尺寸、体积、位置和形状。此外,几何数据还可以用于触发记录并且使相机181...18n聚焦。
图4以鸟瞰视角(顶部读取,Top Reading)又一次示出了相机设备10的排列,该相机设备现在具有针对另一示例的五个相机181...18n。校准对象36被布置在检测区域中,该校准对象例如可以被构造成盒子或海报。校准对象36具有类型和尺寸已知的代码和其他测试图案,并且因此能够使相机181...18n校准各种参数,包括其自身的位置。校准对象36的使用在许多情况下是有利的,但是对于现在描述的配置而言不必是强制性的。
图5示出了用于自动配置相机设备10的流程图。通过这些步骤实现了特别有利的自动配置,但是每个没有明确表示为不可或缺的步骤都被认为是可选的。
在步骤S1中,首先装配相机181...18n并使它们彼此物理连接。在初始状态下,相机181...18n根据出厂设置具有相同的网络设置,即例如彼此之间相同的IP地址和设备地址,其在这里被称为CAN节点ID。网络设置的具体设计可以变化并且取决于所使用的网络架构。然而优选地,相机181...18n具有唯一的序列号或其他特征,例如MAC地址。在其他情况下,也可以协商个体化特征。在配置期间,优选地连接配置计算机,特别是连接到上级控制器32,以启动、监视并且在必要时补充或改变配置。然而,也可以设想在相机181...18n本身上的操作元件,例如触发配置的按钮。
在步骤S2中,首先识别所连接的相机181...18n。优选地,选择并且配置主机,向其分配相应的IP地址。然后,主机控制进一步的方法。对主相机可替代地,上级控制器32中的主机也可以承担该功能。该方法不依赖于主-从架构,但是将在此基础上进一步描述。
在步骤S3中,主机将临时的网络设置分配给剩余的相机181...18n,其中例如基于相应的序列号来确定唯一的IP地址和唯一的节点ID。通过进一步的网络扫描可以排除地址被分配两次的可能性。可选地,例如还可以通过激活相机181...18n的照明器30来请求相机发出信号,以便技术服务人员看到是否所有的相机181...18n已被发现并且已被连接到网络中。
在步骤S4中,主机在每个相机181...18n中启动个体化的自动设置。这是以避免相互干扰的方式进行协调的。为此,参考图4解释的校准对象36优选位于相机181...18n的视场201...20n中。例如,在设置中,校准失真、执行锐度调节、确定像素大小以及计算用于位置的校准的距离和角度。在自动设置之后,特别地被构造成读码器的相机181...18n能够读取校准对象36的代码并因此可能设置其他参数。
在步骤S5中,主机启动所有相机181...18n中的同步服务。这随后能够实现同步触发图像记录和照明。否则可能例如会由于同时闪光而产生干扰。
在步骤S6中,所有相机181...18n在照明器30未激活的情况下记录参考图像,并将其存储以供后续评估。参考图像提供关于环境光状况的信息,并且稍后例如通过从进一步的记录中减去该参考图像来加以考虑。
在步骤S7至S10中,相机181...18n自动地找到它们彼此之间的相对排列。在步骤S7中,只有一个相机181...18n激活其照明器30。在步骤S8中,可能除了具有激活的照明器30之外的相机的所有相机181...18n均产生测试记录。在步骤S9中,通过评估测试记录来确定具有激活的照明器30的相机181...18n处于哪个方向。在此,考虑参考图像以排除环境伪像。在行排列中,只需要区分左右,其中必要时,通过比较照明的范围还可以区分是最近的邻居还是更远的邻居。因此,从照明器的可见性得出相机181...18n的局部相邻关系。重复步骤S7至S9,直到轮到每个相机181...18n激活其照明器30一次为止。
最后,在步骤S10中,由主机收集并组合局部相邻关系。由此,随后产生最终的或全局的相邻关系,或者所寻求的相机181...18n彼此之间的相对排列现在是已知的。该步骤可以提前,以在步骤S7至S9的每次运行之后决定是否已经明确地确定了相机181...18n的相对排列,并且可以中断循环。
在图6至图10中示出了步骤S7至S10,并将再次对其进行更详细地解释。图6示出了在主机本身(即,具有节点ID 1的相机181)激活其照明器30期间的测试记录。该顺序不是强制性的,也可以从另一相机181...18n开始,而主机反过来也可能是另一相机181...18n。应当注意,在这一阶段为相机181...18n分配无序的节点ID和同样的其他网络设置(例如,IP地址等)。物理排列仍未已知,临时的网络设置的分布实际上是随机的,并且在这里示例性地给出顺序1-3-5-2-4。找到这个顺序是步骤S7至S10的目标。通过图6所示的第一个测试记录,节点ID 3和节点ID 5的相机确定节点ID 1的相机位于它们的左侧。
图7示出了在节点ID 2的相机激活其照明器30时的测试记录。节点ID 3和节点ID5的相机根据它们的测试记录确定节点ID 2的相机位于右侧。通过相互比较测试记录,可以额外地确定节点ID 3和节点ID 2的相机不是直接的邻居。节点ID 4的相机将节点ID 2的相机识别为左侧邻居。
图8示出了在节点ID 3的相机激活其照明器30时的测试记录。节点ID 3的相机被识别为节点ID 1的相机的右侧邻居,而被识别为节点ID 5和节点ID 2的相机的左侧邻居。图9示出了在节点ID 4的相机激活其照明器30时的测试记录,然后将节点ID 4的相机识别为节点ID 5和节点ID 2的相机的右侧邻居。在这个运行之后已经明确地识别出配置,并且可以中断循环。
然而,为了完整起见,图10示出了在最后剩余的节点ID 5的相机激活其照明器30时的测试记录。节点ID 5的相机被识别为节点ID 1和节点ID 3的相机的右侧邻居,并且被识别为节点ID 2和节点ID 4的相机的左侧邻居。
在相机181...18n的相对排列已知之后,在步骤S11中可以分配新的网络配置,因此物理排列和逻辑排列彼此对应。这个步骤对于功能来说不是必需的,因为也可以通过其他方式来确保分配,但是简化了例如在后续的设备更换时的进一步处理。
图11展示了结果。现在为相机分配与行排列中的顺序相对应的节点ID。初始有效的随机相邻性1-3-5-2-4现在是有序的相邻性1-2-3-4-5。
在最后的步骤S12中可以再次验证配置。这可以涉及技术服务人员,其方式是例如使相机181...18n依次激活其照明器30。如果相机已经在步骤S4中测定了其自己的位置,则这些位置可以与在步骤S10中找到的相对排列进行比较。此外,还可以再次执行网络扫描,以检查IP地址被分配了两次等。
随后,仍优选地对各个相机181...18n进行个体地参数化。在此,也部分地设置或改变系统参数,这些系统参数不仅对于当前参数化的相机181...18n是重要的,而且对于其他相机181...18n也是重要的。该信息必须在相机设备10中保持一致。
为此,在一个实施方式中,系统参数本身是已知的,例如通过相应的标志或表格,该标志或表格针对每个参数确定该参数是否是系统参数。如果配置涉及系统参数,则将该配置传输到所需的其他相机181...18n,更确切地选择性地立即或在相机181...18n的配置结束之后进行。是否是系统参数或者该系统参数现在也被传输到其他相机181...18n的信息可以(但不是必须)显示给技术服务人员,因为相机设备10本身负责在后台一致地分配系统参数。
因此,技术服务人员可以通过对各个相机181...18n进行设置来优化相机设备10,而不必考虑系统参数在相机设备10上保持一致。技术服务人员甚至不需要知道哪些参数是也要传达给其他相机181...18n的系统参数。

Claims (15)

1.一种用于自动配置多个相机(181...18n)的方法,所述相机分别具有图像传感器(22)、照明器(30)和通信接口(28),并且通过部分重叠的、彼此互补的视场(201...20n)共同地记录检测区域中的对象(14),特别是被传送经过所述检测区域的对象(14)的流,其中所述相机(181...18n)经由其通信接口(28)连接至网络,
其中,
所述相机(181...18n)在只有某些相机(181...18n)激活其照明器(30)期间产生测试记录,使得:基于所述测试记录检查各个相机(181...18n)是否与具有激活的照明器(30)的相机(181...18n)存在相邻关系;并且从所述相邻关系确定所述相机(181...18n)彼此之间的相对排列。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在恰好一个相机(181...18n)交替地激活其照明器(30)期间重复地产生测试记录。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,首先从关于具有激活的照明器的相机(181...18n)根据对所述测试记录的检查所处在的方向的信息为每个相机(181...18n)确定局部相邻关系,并且其中随后将所述局部相邻关系组合成所述相机(181...18n)的相对排列。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述相机(181...18n)形成具有成对地部分重叠的视场(201...20n)的行排列。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,首先通过检查所述测试记录为每个相机(181...18n)确定具有激活的照明器(30)的相机(181...18n)是位于右侧、左侧还是根本不相邻,并且其中随后将以这种方式获得的局部相邻关系组合成所述相机(181...18n)的相对排列。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,将所述相机(181...18n)配置成彼此结构相同和/或初始配置成与基本设置相同。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,自动设备识别器识别在所述网络中连接的相机(181...18n),特别是将一个相机(181...18n)确定为主机。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,为每个相机(181...18n)分配临时的网络配置,特别是由被配置为主机的相机(181...18n)来实现。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,为所述相机(181...18n)分配与所述相机(181...18n)彼此之间的相对排列相对应的新的网络配置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述相机(181...18n)在没有照明器(30)被激活时分别记录参考图像,并且在检查所述测试记录时考虑所述参考图像。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,使所述相机(181...18n)同步,和/或其中,在所述相机(181...18n)中触发并且执行个体化的自动配置方法,特别地,借助于所述个体化的自动配置方法根据校准对象(36)的记录来确定所述相机相对于所述检测区域的自身位置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,根据所述相机(181...18n)的位置信息来检验从所述测试记录中找到的相机(181...18n)彼此之间的相对排列,所述位置信息从所述相机(181...18n),特别地从校准对象(36)的记录中获得。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,对至少一个相机(181...18n)进行参数化,其中,在所述相机(181...18n)中区分对于所有相机(181...18n)都具有意义的系统参数,并且其中当在参数化的相机(181...18n)中设置或改变系统参数时,将所述系统参数传输到其他相机(181...18n)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述相机(181...18n)在自动配置之后的运行阶段中记录所述对象(14)的图像,并且读取附着在其上的代码(16)。
15.一种具有多个相机(181...18n)的多相机系统(10),特别地用于读取对象(12)上的代码(16)的读取通道,所述对象被传送经过所述读取通道,其中所述相机(181...18n)分别具有图像传感器(22)、照明器(30)和通信接口(28),并且被装配成使得所述相机通过部分重叠的、彼此互补的视场(201...20n)共同地记录检测区域中的对象(14),其中所述相机(181...18n)经由其通信接口(28)连接至网络,
其中,
所述相机(181...18n)被配置用于根据前述权利要求中任一项所述的方法执行自动配置。
CN202110341319.0A 2020-03-31 2021-03-30 多个相机的自动配置 Pending CN113468898A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20167184.9A EP3890305B1 (de) 2020-03-31 2020-03-31 Automatische konfiguration einer vielzahl von kameras
EP20167184.9 2020-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113468898A true CN113468898A (zh) 2021-10-01

Family

ID=70110140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110341319.0A Pending CN113468898A (zh) 2020-03-31 2021-03-30 多个相机的自动配置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12015877B2 (zh)
EP (1) EP3890305B1 (zh)
JP (1) JP7102567B2 (zh)
CN (1) CN113468898A (zh)
DK (1) DK3890305T3 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9230326B1 (en) * 2012-12-31 2016-01-05 Cognex Corporation System, method and calibration plate employing embedded 2D data codes as self-positioning fiducials
US20170287166A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-05 Institut National D'optique Camera calibration method using a calibration target
CN110555872A (zh) * 2019-07-09 2019-12-10 牧今科技 用于执行扫描系统的自动相机校准的方法和系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8233040B2 (en) * 2006-12-01 2012-07-31 Accu-Sort Systems, Inc. Modular camera and camera system
US9066024B2 (en) * 2011-06-08 2015-06-23 Christopher C. Chang Multi-camera system and method of calibrating the multi-camera system
US9345917B2 (en) 2013-07-02 2016-05-24 Drs Power & Control Technologies, Inc. Quick opening injection port
US8988509B1 (en) * 2014-03-20 2015-03-24 Gopro, Inc. Auto-alignment of image sensors in a multi-camera system
JP6412337B2 (ja) * 2014-05-08 2018-10-24 キヤノン株式会社 管理装置、管理方法、およびプログラム
EP2950285B1 (en) * 2014-05-26 2016-10-05 Axis AB Automatic configuration of a replacement camera
US9928594B2 (en) * 2014-07-11 2018-03-27 Agt International Gmbh Automatic spatial calibration of camera network
JP2017092761A (ja) * 2015-11-12 2017-05-25 シャープ株式会社 撮像システム
GB2553108B (en) * 2016-08-22 2020-07-15 Canon Kk Method, processing device and system for managing copies of media samples in a system comprising a plurality of interconnected network cameras
US10497129B1 (en) * 2016-08-31 2019-12-03 Amazon Technologies, Inc. Image-based weather condition detection
DE102017109854A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur Referenzierung mehrerer Sensoreinheiten und zugehörige Messeinrichtung
US10939030B2 (en) * 2018-09-07 2021-03-02 Canon Kabushiki Kaisha Video audio processing system and method of controlling the video audio processing system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9230326B1 (en) * 2012-12-31 2016-01-05 Cognex Corporation System, method and calibration plate employing embedded 2D data codes as self-positioning fiducials
US20170287166A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-05 Institut National D'optique Camera calibration method using a calibration target
CN110555872A (zh) * 2019-07-09 2019-12-10 牧今科技 用于执行扫描系统的自动相机校准的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
DK3890305T3 (da) 2022-07-04
EP3890305A1 (de) 2021-10-06
JP7102567B2 (ja) 2022-07-19
US20210306597A1 (en) 2021-09-30
JP2021164161A (ja) 2021-10-11
US12015877B2 (en) 2024-06-18
EP3890305B1 (de) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8704903B2 (en) Distributed vision system with multi-phase synchronization
JP4226550B2 (ja) 光学式マーカーを用いた三次元測定データ自動整列装置及びその方法
US11295434B2 (en) Image inspection system and image inspection method
EP2591761A1 (en) Tablet inspection assistance method and tablet inspection assistance system
CN110399759A (zh) 用于拼接物体的连续图像的系统和方法
US6556291B2 (en) Defect inspection method and defect inspection apparatus
KR101628158B1 (ko) 3차원 형상 측정 장치
JP2010151666A (ja) パターン検査装置および検査方法
US7046377B2 (en) Method for determining corresponding points in three-dimensional measurement
JP2011095226A (ja) 被検査体の検査装置、及び電子基板の位置補正装置
JP2007327957A (ja) 自動光学検査システムのティーチング方法及び自動光学検査システムの検査方法
CN115266577A (zh) 口罩缺陷检测方法、系统及存储介质
US11682113B2 (en) Multi-camera visual inspection appliance and method of use
JP2007285880A (ja) 基板検査における見本画像の登録方法および見本画像作成装置
US10951806B2 (en) Sensor system, information processing device, and sensor management method
CN113473000B (zh) 相机的更换
CN113468898A (zh) 多个相机的自动配置
US11012612B2 (en) Image inspection system and image inspection method
CN107271145A (zh) 显示单元的检测方法及系统
EP3531687B1 (en) Sensor system, information processing device, and sensor management method
CN113168295A (zh) 用于在物品上进行印刷的校准测试的装置和方法
Munaro et al. Efficient completeness inspection using real-time 3D color reconstruction with a dual-laser triangulation system
CN116223518A (zh) Micro-LED显示面板像素检测方法和检测装置
JP6338069B2 (ja) 画像処理システム及び画像処理方法
So et al. 3DComplete: Efficient completeness inspection using a 2.5 D color scanner

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination