DE10047896A1 - Method for checking the functionality of a sensor device - Google Patents
Method for checking the functionality of a sensor deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer optischen Sensoreinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erkennen von Manipulationen an einer op tischen Detektionsvorrichtung sowie eine optische Detektionsvorrichtung.The invention relates to a method and a device for checking the functionality of an optical sensor device. Furthermore concerns the invention a method for detecting manipulations on an op table detection device and an optical detection device.
Aus der DE 196 44 278 ist eine optische Detektionsvorrichtung in Form einer Überwachungsvorrichtung bekannt, bei der ein zu überwachender Bereich zwischen einem Musterfeld und einem Objektiv mit nachgeschalteter CCD- Kamera liegt. Eine Auswerteeinheit stellt hierbei fest, ob das von der Sen soreinrichtung empfangene Bild die gleichen optischen Eigenschaften wie das Musterfeld aufweist. Ist dies nicht der Fall, weil bspw. eine Person in den Überwachungsbereich eingedrungen ist und vor dem Musterfeld steht, regi striert die Auswerteeinheit ein solches Ereignis und löst ein entsprechendes Alarmsignal aus. Um die ordnungsgemäße Funktion der Anordnung zu über prüfen, wird zusätzlich ein Referenzbild auf dieselbe Sensoreinrichtung ab gebildet. Die Auswerteeinheit stellt fest, ob die optischen Charakteristika der Abbildung des Referenzbildes - bei nicht verdecktem Musterfeld - sich ver ändern. Ist dies der Fall, kann auf eine Fehlfunktion der Anordnung ge schlossen werden.From DE 196 44 278 is an optical detection device in the form of a Monitoring device known in which an area to be monitored between a pattern field and a lens with a downstream CCD Camera lies. An evaluation unit determines whether the Sen received the same optical properties as has the pattern field. If this is not the case because, for example, a person in the Surveillance area has entered and stands in front of the sample field, regi the evaluation unit records such an event and triggers a corresponding one Alarm signal off. To ensure the proper functioning of the arrangement check, a reference image is also applied to the same sensor device educated. The evaluation unit determines whether the optical characteristics of the Illustration of the reference image - if the pattern field is not covered - ver to change. If this is the case, the arrangement may malfunction be closed.
Nachteilig bei dieser bekannten Detektionsvorrichtung ist, daß aus einer Veränderung der Aufnahme des Referenzbildes nicht mit Sicherheit auf einen Fehler in der Anordnung zurückgeschlossen werden kann. Ein Ereignis in dem Überwachungsraum könnte nämlich dasselbe konstante Signal in der Sensoreinrichtung auslösen wie eine Fehlfunktion der Anordnung, bspw. ein Pixelausfall in einem Bereich des CCD-Feldes. Gleichfalls ist die bekannte Vorrichtung nicht für den Fall gewappnet, daß ein Bild mit Originalmuster wie nahe vor das Objektiv gehängt wird. In diesem Fall könnten sich Personen in dem zu überwachenden Bereich unbeobachtet von der abgehängten Detek tionsvorrichtung aufhalten.A disadvantage of this known detection device is that from a Change of the recording of the reference picture is not certain on one Errors in the arrangement can be inferred. An event the same constant signal in the Trigger sensor device like a malfunction of the arrangement, for example Pixel loss in an area of the CCD field. Likewise, the known one Device not armed in the event that an image with an original pattern such as is hung close to the lens. In this case, people could get in the area to be monitored, unobserved by the detectors stop device.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einfache Weise die Überwa chungssicherheit einer optischen Sensoreinrichtung bzw. Detektionsvorrich tung zu erhöhen.It is an object of the present invention, the monitoring in a simple manner security of an optical sensor device or detection device increase.
In einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit einer opti schen Sensoreinrichtung dadurch gelöst, daß ein veränderbares Muster er zeugt wird, welches von der Sensoreinrichtung detektiert und mittels einer Auswerteeinheit auf Störungen der Sensoreinrichtung hin ausgewertet wird.In a first aspect of the invention, this object is at the beginning mentioned method for checking the functionality of an opti cal sensor device solved in that he a changeable pattern is generated, which is detected by the sensor device and by means of a Evaluation unit is evaluated for faults in the sensor device.
Gemäß diesem ersten Aspekt wird die Aufgabe bei der Vorrichtung der ein gangs genannten Art gelöst durch eine Muster-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines von der Sensoreinrichtung detektierbaren veränderbaren Musters zur Auswertung hinsichtlich einer Störung der Sensoreinrichtung durch eine Auswerteeinheit.According to this first aspect, the task in the device of FIG mentioned type solved by a pattern generating device for Generating a changeable that is detectable by the sensor device Pattern for evaluation with regard to a fault in the sensor device by an evaluation unit.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe bei dem Ver
fahren zum Erkennen von Manipulationen an einer optischen Detektionsvor
richtung gelöst durch zumindest die Schritte:
According to a second aspect of the invention, the object in the method for detecting tampering with an optical detection device is achieved by at least the following steps:
- - es wird Licht von einer Lichtquelle auf einen zu detektierenden oder zu überwachenden Bereich gerichtet; - There is light from a light source to one to be detected or surveillance area;
- - es wird die vom Bereich rückgestreute Strahlung mittels einem Objektiv auf eine Sensoreinrichtung fokussiert; und- It becomes the radiation backscattered from the area by means of a lens focused on a sensor device; and
- - es wird bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Intensität der rückge streuten Strahlung ein Signal von einer Auswerteeinheit erzeugt.- The intensity of the return is exceeded when a threshold value is exceeded scattered radiation generates a signal from an evaluation unit.
Gemäß diesem zweiten Aspekt wird die Aufgabe bei der optischen Detekti onsvorrichtung der eingangs genannten Art ebenfalls gelöst durch eine Lichtquelle, deren Licht von einem zu detektierenden oder zu überwachen den Bereich in eine Sensoreinrichtung zurückgestreut und dort detektiert wird, und durch eine Auswerteeinheit, die ein Signal zur Anzeige einer Mani pulation erzeugt, wenn die Intensität der rückgestreuten Strahlung einen Schwellenwert übersteigt.According to this second aspect, the task of optical detection onsvorrichtung of the type mentioned also solved by a Light source, the light of which is to be detected or monitored the area backscattered into a sensor device and detected there is, and by an evaluation unit that provides a signal to indicate a mani pulation generated when the intensity of the backscattered radiation Threshold exceeds.
Vorteilhafterweise werden die Gegenstände gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung kombiniert.Advantageously, the objects according to the first and the combined second aspect of the invention.
Die Vorteile der Erfindung gemäß ihrem ersten Aspekt liegen insbesondere darin, daß die Detektion eines veränderbaren Musters und somit eines zeit lich veränderten Signals in der Sensoreinrichtung ermöglicht wird. Das ver änderbare Muster weist vorzugsweise einen fest vorgegebenen, bspw. konti nuierlichen abgespielten Bewegungsablauf auf, der auf die Detektorfläche der Sensoreinrichtung abgebildet und von einer Auswerteeinheit, insbeson dere einer Bildverarbeitungseinheit, als ordnungsgemäß erkannt wird. Die Auswerteeinheit vergleicht bevorzugt das aktuell erhaltene, dem veränderba ren Muster entsprechende Signal mit einem gespeicherten Originalsignal und registriert bei Funktionsstörungen Abweichungen. Ohne das veränder bare Muster könnte die Sensoreinrichtung nicht unterscheiden, ob der de tektierte Bereich im Moment ereignislos ist oder die Sensoreinrichtung einen Defekt aufweist, da in beiden Fällen jeweils ein konstantes Signal resultiert. Somit ist zu allen Zeiten eine Überprüfung der Sensoreinrichtung möglich, unabhängig davon, ob und wie sich gerade ein Objekt in dem von der De tektionsvorrichtung überwachten Raum bewegt.The advantages of the invention according to its first aspect lie in particular in that the detection of a changeable pattern and thus a time Lich changed signal is made possible in the sensor device. That ver changeable pattern preferably has a fixed, for example continuous nuely played motion sequence on the detector surface mapped by the sensor device and by an evaluation unit, in particular an image processing unit, is recognized as correct. The The evaluation unit preferably compares the currently received, the changeable signal corresponding to the pattern with a stored original signal and registers deviations in the event of malfunctions. Without the change bare pattern, the sensor device could not distinguish whether the de tected area is uneventful at the moment or the sensor device Has a defect, since a constant signal results in both cases. It is therefore possible to check the sensor device at all times, regardless of whether and how an object is currently in the De tection device monitored room moves.
Das veränderbare Muster kann vielfältiger Gestalt sein. Beispielsweise ist ein Wechsel von einem vollständig hellen zu einem dunklen Muster möglich. Auch sind verschiedene Farbmusterwechsel einsetzbar. Weiterhin kann das veränderbare Muster als zeilenförmig auf der Sensoreinrichtung durchlau fendes Signal ausgebildet sein. Neben einem kontinuierlichen Durchlauf des veränderbaren Musters ist es selbstverständlich auch möglich, periodisch bzw. von Zeit zu Zeit das veränderbare Muster von der Sensoreinrichtung detektieren zu lassen. Auch eine einmalige Detektion des veränderbaren Musters bei Inbetriebnahme der Sensoreinrichtung ist möglich.The changeable pattern can take many forms. For example, is a It is possible to change from a completely light to a dark pattern. Different color pattern changes can also be used. Furthermore, that changeable patterns as line-shaped on the sensor device be formed signal. In addition to a continuous run of the changeable pattern, it is of course also possible, periodically or from time to time the changeable pattern from the sensor device to be detected. Also a one-time detection of the changeable Pattern when commissioning the sensor device is possible.
Bevorzugt umfaßt die Muster-Erzeugungseinrichtung einen Bildschirm und besonders bevorzugt einen LCD-Bildschirm, auf dem das veränderbare Mu ster in Form eines bewegten Testbildes erzeugt wird. Insbesondere mittels eines LCD-Bildschirms ist es in einfacher und kostengünstiger Weise mög lich, ein geeignetes Testbild zu kreieren. Notwendig ist hierfür lediglich ein herkömmlicher Signalgeber, der ein entsprechendes Signal über den Bild schirm laufen läßt.The pattern generation device preferably comprises a screen and particularly preferably an LCD screen on which the changeable Mu ster is generated in the form of a moving test image. In particular by means of an LCD screen, it is possible in a simple and inexpensive manner to create a suitable test pattern. All you need is a conventional signal generator that sends a corresponding signal over the image runs umbrella.
Dieses Signal ist vorzugsweise ein auf dem Bildschirm durchlaufendes Si gnal, beispielsweise ein Signalbalken, der Zeile für Zeile in einer bestimmten Regelmäßigkeit über den LCD-Bildschirm läuft.This signal is preferably a Si running through the screen gnal, for example a signal bar, line by line in a certain Regularity runs over the LCD screen.
Bevorzugt umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung die vorgenannte Sen soreinrichtung, ein Objektiv zum Abbilden eines zu detektierenden oder zu überwachenden Bereichs auf diese Sensoreinrichtung und die Auswerteein heit zur Auswertung hinsichtlich Störungen der Sensoreinrichtung. Diese Komponenten können dann aufeinander und in bezug auf die Muster- Erzeugungseinrichtung sowohl in räumlicher als auch in signaltechnischer Hinsicht genau abgestimmt werden.Preferably, the device according to the invention comprises the aforementioned Sen sensor device, a lens for imaging a to be detected or monitoring area on this sensor device and the evaluation unit for evaluating faults in the sensor device. This Components can then be stacked on one another and in relation to the sample Generation device in both spatial and signaling In terms of being precisely coordinated.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein teil durchlässiger Spiegel eingesetzt, um das veränderbare Muster und das Ab bild des zu überwachenden Bereichs auf einfache Weise auf der Sensorein richtung zu überlagern. Einer kompakten Bauweise der Überwachungsvor richtung kommt es zugute, wenn der teildurchlässige Spiegel hierbei zwi schen dem Objektiv und der Sensoreinrichtung angeordnet ist. Der Spiegel dient zur Führung sowohl des veränderbaren Musters als auch der Bilder aus dem zu überwachenden Bereich zur Sensoreinrichtung. Diese Spiegel konstruktion ist preiswert und erlaubt es zudem, das Verhältnis von durch gelassenem Licht zu gespiegeltem Licht einzustellen, also bspw. das aus dem Überwachungsraum kommende Licht zu den Signalen des veränderba ren Musters. Wenn der Überwachungsraum z. B. relativ dunkel ist, ist dieses Verhältnis mittels geeigneter Beschichtung der Spiegelfläche vorzugsweise hoch zu wählen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a part translucent mirror used to the changeable pattern and the Ab image of the area to be monitored easily on the sensor direction overlay. A compact design of the surveillance system direction is beneficial if the partially transparent mirror is between rule the lens and the sensor device is arranged. The mirror serves to guide both the changeable pattern and the images from the area to be monitored to the sensor device. These mirrors construction is inexpensive and also allows the ratio of through adjust the left light to the reflected light, for example light coming from the monitoring room to the signals of the changeable pattern. If the interstitial space e.g. B. is relatively dark, this is Ratio preferably by means of a suitable coating of the mirror surface to choose high.
Voteilhafterweise ist die Sensoreinrichtung als CCD-Kamera ausgebildet, die mittlerweile kostengünstig zu erhalten ist und deren Signale Pixel für Pixel von heutigen Prozessoren problemlos mit der notwendigen Geschwindigkeit ausgelesen werden können. Die Übertragung der Signale an die Auswerte einheit ist mittels geeigneter Steuereinheiten ebenfalls Stand der Technik.The sensor device is advantageously designed as a CCD camera can now be obtained inexpensively and their signals pixel by pixel from today's processors with the necessary speed can be read out. The transmission of the signals to the evaluations Unit is also state of the art by means of suitable control units.
Wenn das veränderbare Muster die gesamte Pixelfläche der CCD-Kamera überstreicht, läßt sich überprüfen, ob alle Pixel der Kamera in Ordnung sind. Jedes korrekt funktionierende Pixel liefert bei Überstreichen des veränderba ren Musters ein entsprechendes Signal. Hieraus entnimmt die Auswerteein heit, welche Pixel defekt sind und veranlaßt ggf eine entsprechende Mel dung. Diese Ausbildung ermöglicht somit, auch einen Teilschaden des CCD- Chips zu registrieren. Dies ist insbesondere für eine Raumüberwachung wichtig, um sicherzustellen, daß wirklich jeder von der Kamera erfaßte Be reich eines Raumes aktiv überwacht wird. Zumindest wird vorteilhafterweise diejenige Pixelfläche der Sensoreinrichtung überstrichen, auf die der zu de tektierende bzw. zu überwachende Bereich abgebildet wird.If the changeable pattern covers the entire pixel area of the CCD camera sweeps, it can be checked whether all pixels of the camera are in order. Each correctly functioning pixel delivers when the changeable ba is scanned a corresponding signal. The evaluation unit takes from this Which pixels are defective and may trigger a corresponding mel dung. This training thus enables partial damage to the CCD Register chips. This is especially for room surveillance important to make sure that everyone who is captured by the camera area of a room is actively monitored. At least it will be advantageous that pixel area of the sensor device over which the de area to be monitored or monitored.
Das veränderbare Muster bzw. das Testbild umfaßt zusätzlich zu einem durchlaufenden Signal oder alternativ zu einem solchen eine von der Sen soreinrichtung zu verwertende Information. Insbesondere bietet es sich an, daß das veränderbare Muster eine Uhrzeit darstellt, beispielsweise in Form einer Zeigeruhr, deren Sekundenzeiger oder auch Minutenzeiger die ge samte Sensorfläche der Sensoreinrichtung periodisch überstreicht, so daß insbesondere alle Pixel einer CCD-Kamera überprüft werden können. Da diese Uhrzeit mit dem aufgenommenen Bild eines überwachten Bereichs überlagert werden kann, ist eine Korrelation zwischen Ereignissen im Über wachungsraum und der Uhrzeit möglich.The changeable pattern or the test pattern includes in addition to one continuous signal or alternatively to one of the Sen information to be used. In particular, it offers that the changeable pattern represents a time, for example in the form a hand watch, the second hand or minute hand the ge entire sensor surface of the sensor device periodically sweeps so that in particular, all pixels of a CCD camera can be checked. There this time with the captured image of a monitored area can be superimposed is a correlation between events in the over Guard room and the time possible.
Die Vorteile der Erfindung gemäß Ihrem zweiten Aspekt sind insbesondere darin zu sehen, daß es insbesondere möglich ist festzustellen, ob das Ob jektiv mit einem Bild - welches beispielsweise eine Reproduktion des zu überwachenden Raumes darstellt - abgehängt wurde oder ob tatsächlich der reale Raum überwacht wird. Wird tatsächlich das Objektiv mit einem Bild abgehängt, fällt mehr Restlicht von der Lichtquelle in die Kamera zurück als bei der Überwachung des gesamten Raumes. Wenn die Intensität des rück gestreuten Lichts einen Schwellenwert übersteigt, wird dies von der Aus werteeinheit registriert und vorteilhafterweise ein entsprechendes Signal ausgegeben. Mit einem derartigen passiven System kann ein Raum sehr zuverlässig überwacht werden. Es ist somit auch eine Überwachung von hochkritischen Räumen möglich, wie beispielsweise Tresorräumen. The advantages of the invention according to its second aspect are particular to see that it is particularly possible to determine whether the Ob jective with a picture - which, for example, a reproduction of the surveillance room - has been disconnected or whether the real space is monitored. Will the lens actually have an image suspended, more residual light falls back from the light source into the camera than in monitoring the entire room. If the intensity of the back scattered light exceeds a threshold, this will be the off value unit registered and advantageously a corresponding signal output. With such a passive system, a room can do a lot be reliably monitored. It is therefore also a monitoring of highly critical rooms possible, such as vault rooms.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle der art angeordnet, daß ihr Licht durch das Objektiv hindurch auf den Raumbe reich gerichtet ist. Das Licht durchdringt demnach das Objektiv von der dem Raumbereich abgewandten Seite. Im Objektiv verlaufen also von der Licht quelle ausgesendetes Licht und rückgestreutes Licht in entgegengesetzten Richtungen. Hierdurch läßt sich ein kompakter Aufbau der erfindungsgemä ßen Vorrichtung erreichen.In a preferred embodiment of the invention, the light source is Art arranged that their light through the lens on the Raumbe richly directed. The light therefore penetrates the lens of the Side facing away from the room area. So in the lens run from the light source emitted light and backscattered light in opposite Directions. This allows a compact structure of the invention reach the device.
Der Kompaktheit des Aufbaus kommt es ebenfalls zugute, wenn das Licht der Lichtquelle über einen teildurchlässigen Spiegel zum Objektiv geführt wird. Bei der bevorzugten Verbindung der Vorrichtungen gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung bietet sich an, denselben teildurch lässigen Spiegel heranzuziehen, in dem auch das Abbild des veränderbaren Musters sowie des zu detektierenden Gegenstandes bzw. Raumbereiches zusammengeführt werden. In diesem Fall treffen also drei Signale aus drei verschiedenen Quellen in dem teildurchlässigen Spiegel zusammen.The compactness of the structure also benefits when the light the light source is guided to the lens via a partially transparent mirror becomes. In the preferred connection of the devices according to the first and the second aspect of the invention lends itself partially to the same casual mirror, in which also the image of the changeable Pattern and the object or space to be detected be brought together. In this case, three signals hit three different sources in the semi-transparent mirror.
Hierbei sind vorteilhafterweise die Muster-Erzeugungseinrichtung und die Lichtquelle auf gegenüberliegenden Seiten des teildurchlässigen Spiegels angeordnet, da das veränderbare Muster von dem Spiegel direkt in die Sen soreinrichtung geleitet werden soll, während das Licht der Lichtquelle auf einen Gegenstand bzw. den Raum zu richten ist, also in aller Regel in die entgegengesetzte Richtung läuft.Here, the pattern generating device and the are advantageous Light source on opposite sides of the semi-transparent mirror arranged because the changeable pattern from the mirror directly into the Sen sensor device should be directed while the light from the light source an object or the room is to be directed, so usually in the opposite direction runs.
Es ist möglich und vorteilhaft, alle vorgenannten Elemente in einem einzigen Gehäuse anzuordnen, da sich hierdurch ein äußerst kompakter Aufbau er gibt. Ebenso erleichtert sich die Abstimmung der Muster-Erzeugungs einrichtung relativ zur Sensoreinrichtung. Die Auswerteeinheit kann sowohl in dieses Gehäuse integriert als auch außerhalb, beispielsweise in einem Rechner- oder Kontrollraum, untergebracht und dann mit einer geeigneten Leitung mit der Sensoreinrichtung und ggf. Muster-Erzeugungseinrichtung verbunden sein:It is possible and advantageous to combine all of the above elements in one Arrange housing, as this makes it extremely compact gives. The coordination of the pattern creation is also easier device relative to the sensor device. The evaluation unit can both in this housing integrated as well as outside, for example in one Computer or control room, housed and then with a suitable Line with the sensor device and, if necessary, sample generation device be connected:
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are due to the features of Subclaims marked.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, two exemplary embodiments of the invention are shown in FIG Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine optische Detektionsvorrichtung mit einer Muster-Erzeu gungseinrichtung; und FIG. 1 shows restriction device, an optical detection device having a pattern Erzeu; and
Fig. 2 die optische Detektionsvorrichtung gemäß der Fig. 1 mit zu sätzlicher Lichtquelle. FIG. 2 shows the optical detection device according to FIG. 1 with an additional light source.
In der Fig. 1 ist eine optische Detektionsvorrichtung mit einer Sensoreinrich tung 1 und einem Objektiv 2 dargestellt, durch welches Gegenstände oder Raumbereiche B vor dem Objektiv 2 auf die Sensoreinrichtung 1 abgebildet werden können. Der Einfachheit halber ist das Objektiv 2 schematisch als Linse dargestellt. Mit der Sensoreinrichtung 1 ist eine vorzugsweise als Bild verarbeitungseinheit ausgebildete Auswerteeinheit 5 verbunden, die die Si gnale von der Sensoreinrichtung 1 auswertet und beispielsweise bestimmte Ereignisse vor dem Objektiv 2 anzeigt.In Fig. 1 an optical detection device is provided with a Sensoreinrich device 1 and a lens 2 shown by which objects or space regions B can be mapped to the sensor device 1 in front of the lens 2. For the sake of simplicity, the objective 2 is shown schematically as a lens. With the sensor device 1 is a preferably used as the image processing unit trained evaluation unit 5 is connected, the gnale evaluates the Si of the sensor device 1, and displays, for example, certain events front of the lens. 2
In den beiden Figuren sind in schematischer Darstellung nur die jeweiligen Randstrahlen mit Pfeilen wiedergegeben, die die Ausbreitungsrichtungen der verschiedenen optischen Signale angeben.In the two figures, only the respective ones are shown in a schematic representation Edge rays are represented by arrows that indicate the directions of propagation of the specify different optical signals.
Gemäß der Erfindung in bezug auf ihren ersten Aspekt ist eine Muster- Erzeugungseinrichtung 3 zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion der Sensoreinrichtung 1 vorgesehen. Die Muster-Erzeugungseinrichtung 3 umfaßt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen LCD-Bildschirm 3a. Auf diesem Bildschirm 3a wird einmalig, kontinuierlich, in vorgegebenen oder mittels eines Zufallsgenerators bestimmten Abständen ein durchlaufendes Testbild 4 erzeugt. Dieses Testbild 4 wird nach Umlenkung über einen teil durchlässigen Spiegel 6 von der Sensoreinrichtung 1 detektiert, wobei das Testbild 4 an einer Schrägfläche 7 des Spiegels 6 reflektiert wird. Der Spie gel 6 ist derart zwischen der Sensoreinrichtung 1 und dem Objektiv 2 ange ordnet, daß die von der optischen Detektionsvorrichtung aufzunehmenden Bilder der Umgebung nach Passieren des Objektivs 2 durch den Spiegel 6 und insbesondere die Schrägfläche 7 hindurchtreten und zur Sensoreinrich tung 1 gelangen. Auf der Sensoreinrichtung 1 überlagern sich somit die Bil der von der Umgebung sowie dem veränderbaren Muster 4.According to the invention with respect to its first aspect, a pattern is forming means 3 is provided to verify the correct function of the sensor device. 1 The pattern generating device 3 in the illustrated embodiment comprises an LCD screen 3 a. A continuous test image 4 is generated on this screen 3 a once, continuously, at predetermined intervals or at intervals determined by means of a random generator. After deflection via a partially transparent mirror 6, this test image 4 is detected by the sensor device 1 , the test image 4 being reflected on an inclined surface 7 of the mirror 6 . The mirror 6 is arranged in such a way between the sensor device 1 and the lens 2 that the images to be recorded by the optical detection device in the environment after passing through the lens 2 through the mirror 6 and in particular the inclined surface 7 pass through and reach the sensor device 1 . On the sensor device 1 , the images of the surroundings and the changeable pattern 4 thus overlap.
Die Auswerteeinheit 5 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel neben der Auswertung der Bilder aus der Umgebung auch zur Funktionsüberprüfung der Sensoreinrichtung 1. Eine Veränderung der dem veränderbaren Muster 4 entsprechenden Signale wertet die Auswerteeinheit 5 aus und gibt vorzugs weise ein Signal an eine Anzeige (nicht dargestellt) aus, aus der ein Bedie ner auf eine Funktionsstörung der Sensoreinrichtung 1 schließen kann.In the exemplary embodiment shown, the evaluation unit 5 serves not only to evaluate the images from the environment but also to check the function of the sensor device 1 . A change in the signals corresponding to the changeable pattern 4 is evaluated by the evaluation unit 5 and preferably outputs a signal to a display (not shown) from which an operator can conclude that the sensor device 1 is malfunctioning.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann zusätzlich eine Signalverbindung zwischen der Auswerteeinheit 5 und dem Bildschirm 3a vorgesehen sein, wobei die Auswerteeinheit 5 zusätzlich Steuerfunktionen übernimmt und beispielsweise den zeitlichen Ablauf der Musterveränderung steuert oder die zeitlichen Abstände zwischen den Durchläufen eines Musters 4.In an alternative embodiment of the invention, not shown, a signal connection can additionally be provided between the evaluation unit 5 and the screen 3 a, the evaluation unit 5 additionally taking over control functions and, for example, controlling the chronological sequence of the pattern change or the temporal intervals between the runs of a pattern 4 .
Die Sensoreinrichtung 1 ist bevorzugt als CCD-Kamera ausgebildet, bei der mittels der erfindungsgemäßen Muster-Erzeugungseinrichtung 3 und der Auswerteeinheit 5 alle Pixel auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden können. Hierzu überstreicht das veränderbare Muster 4 geeigneterweise die gesamte Pixelfläche der CCD-Kamera, um jedes einzelne Pixel anzuspre chen, oder mindestens die vom Abbild des Raumbereichs B auf der Sen soreinrichtung 1 eingenommene Fläche.The sensor device 1 is preferably designed as a CCD camera, in which all the pixels can be checked for their functionality by means of the pattern generation device 3 according to the invention and the evaluation unit 5 . For this purpose, the changeable pattern 4 suitably covers the entire pixel area of the CCD camera in order to address each individual pixel, or at least the area occupied by the image of the spatial area B on the sensor device 1 .
Der Auswerteeinheit 5 steht beispielsweise ein gespeichertes Originalmuster des veränderbaren Musters 4 zur Verfügung, um einen Vergleich dieses Ori ginals mit dem gerade detektierten Muster durchzuführen. Werden von der Auswerteeinheit 5 Abweichungen festgestellt, weil beispielsweise ein Pixel bereich der Sensoreinrichtung 1 ausgefallen ist, wird vorzugsweise ein ent sprechendes Warnsignal ausgelöst.The evaluation unit 5 has, for example, a stored original pattern of the changeable pattern 4, in order to carry out a comparison of this original with the pattern just detected. If deviations are determined by the evaluation unit 5 because, for example, a pixel area of the sensor device 1 has failed, a corresponding warning signal is preferably triggered.
Vorteilhafterweise enthält das veränderbare Muster 4 ein von der Auswerte einheit 5 als Zusatzinformation verwertbares Signal. Es bietet sich bspw. an, eine Uhr mit einem auf dem Bildschirm 3a umlaufenden Zeiger als veränder bares Musters zu verwenden. Auch ist es möglich, eine Uhrzeit in arabischen Zahlen auf dem LCD-Bildschirm 3a wiederzugeben. Es ist dabei vorteilhaf terweise darauf zu achten, daß der gesamte Pixelbereich der CCD-Kamera 1 überstrichen wird. Das veränderbare Muster 4 kann allein aus einem solchen Signal bestehen oder zusätzlich zu einem bspw. auf dem Bildschirm 3a Zeile für Zeile durchlaufenden Signalbalken vorgesehen sein.The changeable pattern 4 advantageously contains a signal which can be used by the evaluation unit 5 as additional information. It is advisable, for example, to use a clock with a pointer rotating around the screen 3 a as a changeable pattern. It is also possible to display a time in Arabic numbers on the LCD screen 3 a. It is advantageous to ensure that the entire pixel area of the CCD camera 1 is covered. The changeable pattern 4 can consist solely of such a signal or can be provided in addition to a signal bar running, for example, on the screen 3 a line by line.
Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen derjenigen der Fig. 1, allerdings ist noch eine optionale Lichtquelle 8 vorge sehen, die bzgl. des Spiegels 6 der Muster-Erzeugungseinrichtung 3 gegen über angeordnet ist. Die Muster-Erzeugungseinrichtung 3 ist im Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 2 nicht aktiviert und für das Funktionieren der Erfin dung gemäß ihrem zweiten Aspekt auch nicht notwendig. Die Lichtquelle 8 wirft ihr Licht auf die teilverspiegelte Schnittfläche 7, wird in Richtung auf das Objektiv 2 gespiegelt und durchdringt dieses. Anschließend wird ein Teil des Lichtes von der Lichtquelle 8 an Objekten im Raumbereich B in das Ob jektiv 2 zurückgestreut und gelangt durch den Spiegel 6 in die Sensorein richtung 1. Wird nun das Objektiv 2 bspw. mit einem Bild abgehängt, wel ches eine Darstellung des Raumbereichs wiedergibt und zur Abschottung der optischen Detektionsvorrichtung vor unerwünschten Aktivitäten im Raumbereich B dient, ist der Anteil an rückgestreuter Strahlung größer als ohne Abhängung. Die Auswerteeinheit 5 registriert dieses größere Rück streusignal und gibt vorteilhafterweise eine entsprechende Meldung an eine Alarmeinrichtung (nicht dargestellt) weiter, wenn die Intensität des rückge streuten Lichts einen bestimmten Schwellenwert übersteigt.The embodiment shown in FIG. 2 corresponds essentially to that of FIG. 1, however, an optional light source 8 is still provided, which is arranged opposite one another with respect to the mirror 6 of the pattern generating device 3 . The pattern generating device 3 is not activated in the exemplary embodiment of FIG. 2 and is also not necessary for the functioning of the invention according to its second aspect. The light source 8 throws its light onto the partially mirrored cut surface 7 , is mirrored in the direction of the lens 2 and penetrates it. Subsequently, part of the light from the light source 8 on objects in the spatial region B is scattered back into the lens 2 and passes through the mirror 6 into the sensor device 1 . If the objective 2 is now suspended, for example, with an image which represents a representation of the spatial area and serves to shield the optical detection device from undesired activities in the spatial area B, the proportion of backscattered radiation is greater than without being suspended. The evaluation unit 5 registers this larger backscatter signal and advantageously forwards a corresponding message to an alarm device (not shown) when the intensity of the backscattered light exceeds a certain threshold value.
Vorteilhafterweise sind die Sensoreinrichtung 1, das Objektiv 2, die Muster- Erzeugungseinrichtung 3 und der Spiegel 6 in einem Gehäuse angeordnet (nicht dargestellt), um sowohl eine kompakte Bauweise zu realisieren als auch aufwendige Justierarbeiten zwischen Bildschirm 3, Spiegel 6 und Sen soreinrichtung 1 zu vermeiden.Advantageously, the sensor device 1 , the lens 2 , the pattern generating device 3 and the mirror 6 are arranged in a housing (not shown) in order to realize both a compact design and complex adjustment work between the screen 3 , mirror 6 and sensor device 1 avoid.
Die beschriebene optische Detektionsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Überwachung von sensiblen Raumbereichen wie Tresorräumen. Gemäß der ersten Aspekt der Erfindung ist es mittels der erfindungsgemäßen Mu ster-Erzeugungseinrichtung 3 sowie der Auswerteeinheit 5 möglich, sofort Ausfälle der Sensoreinrichtung 1 zu registrieren und eine Reparatur bzw. einen Austausch der fehlerhaften Sensoreinrichtung 1 zu veranlassen. Die Registrierung des rückgestreuten Lichts gemäß dem zweiten Aspekt der Er findung ermöglicht es, Manipulationen durch Abhängung des Objektivs 2 zu vermeiden. Aufgrund der Erfindung gemäß ihrem ersten und/oder zweiten Aspekt läßt sich somit eine größere Überwachungssicherheit erzielen.The optical detection device described is particularly suitable for monitoring sensitive areas such as vaults. According to the first aspect of the invention, it is possible by means of the pattern generating device 3 according to the invention and the evaluation unit 5 to immediately register failures of the sensor device 1 and to initiate repair or replacement of the defective sensor device 1 . The registration of the backscattered light according to the second aspect of the invention makes it possible to avoid manipulations by suspending the lens 2 . Because of the invention according to its first and / or second aspect, greater monitoring security can thus be achieved.
Claims (18)
es wird Licht von einer Lichtquelle (8) auf einen zu detektierenden oder zu überwachenden Bereich (B) gerichtet;
es wird die vom Bereich (B) rückgestreute Strahlung mittels einem Ob jektiv (2) auf eine Sensoreinrichtung (1) fokussiert; und
es wird bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Intensität der rückgestreuten Strahlung ein Signal von einer Auswerteeinheit (5) er zeugt.5. A method for detecting manipulations on an optical detection device, in particular in combination with the method according to one of the preceding method claims, comprising the steps:
light from a light source ( 8 ) is directed onto an area (B) to be detected or monitored;
the radiation backscattered from the region (B) is focused on a sensor device ( 1 ) by means of an objective ( 2 ); and
If a threshold value of the intensity of the backscattered radiation is exceeded, a signal from an evaluation unit ( 5 ) is generated.
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