DE10060051A1 - Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische Schranke - Google Patents
Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische SchrankeInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs vorgeschlagen, bei dem ein Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereichen auf ein spektralauflösendes Element (6) abgebildet wird, wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösenden Element (6) befindet, und daß das von dem spektralauflösenden Element (6) ausgehende, spektral aufgelöste Licht (20a, 20b) detektiert und ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz. Des weiteren wird eine entsprechende optische Schranke vorgeschlagen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs
sowie eine optische Schranke.
Aus der DE 196 44 278 ist ein derartiges Verfahren bzw. eine optische
Schranke bekannt, bei denen ein Musterfeld an einem Ende eines Überwa
chungsbereiches sowie ein Objektiv und eine anschließende Detektionsein
heit an dem anderen Ende des Überwachungsbereiches angeordnet sind.
Des weiteren ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, um festzustellen, ob das
von der Detektionseinheit empfangene Bild die gleichen optischen Charak
teristika wie das Musterfeld aufweist.
Nachteilig bei dieser bekannten optischen Schranke ist, daß die Auswertung
des detektierten Farbmusters sich streng nach der vorgegebenen Geometrie
des Musterfeldes richten muß. Dies bedeutet, daß die Auswerteeinheit relativ
komplex ausgebildet sein muß. Wenn ein größerer Überwachungsbereich zu
kontrollieren ist, ist zudem die Anordnung von mehreren Objektiven zur Ab
bildung auf den Detektionsbereich verhältnismäßig aufwendig und raumgrei
fend.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine optische
Schranke der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine hohe
Bewertungssicherheit bei verhältnismäßig geringem technischen Aufwand
realisiert wird.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß ein Farbmusterfeld mit mindestens zwei Farben oder Farbberei
chen auf ein spektralauflösendes Element abgebildet wird, wobei sich der zu
überwachende Raumbereich im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld und
dem spektralauflösenden Element befindet, und daß das von dem spektral
auflösenden Element ausgehende, spektral aufgelöste Licht detektiert und
ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer In
tensität und/oder Farbfrequenz.
Weiterhin wird die Aufgabe bei der optischen Schranke der eingangs ge
nannten Art gelöst durch ein Farbmusterfeld mit mindestens zwei Farben
oder Farbbereichen und ein spektralauflösendes Element, wobei sich der zu
überwachende Raumbereich im Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld und
dem spektralauflösenden Element befindet, sowie eine Detektionseinheit
zum Detektieren und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit zum Auswer
ten des von dem spektralauflösenden Element ausgehenden, spektral aufge
lösten Lichts, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer Intensität
und/oder Farbfrequenz.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß auf einfa
che Weise mittels des Einsatzes des spektralauflösenden Elements insbe
sondere die absolute Intensität, die relative Höhe und/oder insbesondere die
Farbfrequenz der zum Farbmusterfeld gehörenden Signale ausgewertet
werden können. Ist beispielsweise das Farbmusterfeld aus den Farben rot
und blau zusammengesetzt, so ist die optische Schranke bevorzugt derart
ausgebildet, daß eine besonders hohe Farbintensität in den Frequenzberei
chen der Farben rot und blau detektiert und ausgewertet wird. Durch geeig
nete Anordnung der Detektionseinheit kann - nachdem diese Farbsignale
das spektralauflösende Element passiert haben - die Intensität in den ver
schiedenen Spektralbereichen gemessen werden. Schiebt sich nun ein Ge
genstand oder ein Mensch vor das Farbmusterfeld, schwächt sich in der Re
gel die entsprechende Farbintensität des Farbmusterfeldes an der Detektionseinheit
ab, woraufhin vorzugsweise ein entsprechender Alarm von der
Auswerteeinheit ausgelöst wird.
Wird zusätzliches Licht in den Überwachungsbereich eingespeist, so wird
lediglich die Gesamtintensität an der Detektionseinheit für alle Farbbereiche
im wesentlichen im gleichen Maße steigen. Die optische Schranke kann so
eingestellt sein, daß in diesem Fall kein entsprechendes Alarmsignal ausge
löst wird. Eine solche Erhöhung der Lichtintensität kann beispielsweise dann
eintreten, wenn Tageslichtschwankungen aufgrund des Sonnenstandes bzw.
der Sonnenverdeckung oder bei Einschalten einer künstlichen Lichtquelle im
Raum auftreten. Wenn das zusätzliche Licht wieder abgeschaltet wird, de
tektiert die Detektionseinheit eine Intensitätsabschwächung zu gleichen Zei
ten für alle Farben des Farbmusterfeldes. Auch hierbei kann die optische
Schranke derart eingestellt werden, daß in diesem Fall kein Alarmsignal er
zeugt wird.
Anders ist es, wenn ein Gegenstand aus einer Richtung zwischen Farbmu
sterfeld und spektralauflösendem Element eingebracht wird, so daß aus der
Reihenfolge der sukzessiven Abdeckung der Flächen des Farbmusterfeldes
und somit einer aufeinanderfolgenden Abschwächung der entsprechenden
Farbsignale an der Detektionseinheit auf ein unerwünschtes Eindringen in
den Überwachungsbereich geschlossen werden kann.
Besonders bevorzugt ist das spektralauflösende Element als Prisma aus
gebildet. Prismen haben den Vorteil, daß mit ihnen eine Spektralaufspaltung
auf relativ einfache und kostengünstige Weise möglich ist.
Alternativ oder auch zusätzlich umfaßt das spektralauflösende Element eine
Filteranordnung mit mindestens einem Filter. Der oder die Filter sind hierbei
als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben des Farbmusterfeldes aus
gebildet. Bei der Verwendung von mehreren Filtern sind diese zweckmäßi
gerweise nebeneinander angeordnet, wobei - bei der Verwendung des oben
genannten Farbmusterfeldes mit den Farben rot und blau - das eine Filter für
rot, das andere für blau durchlässig ist. Durch diese Anordnung läßt sich ei
ne Spektralauflösung und eine nachfolgende Detektion und Auswertung ge
mäß der Spektralfarben des Farbmusterfeldes erreichen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein
Lichtleitelement zur Führung des Lichts vom Farbmusterfeld zum spektralauf
lösenden Element verwendet. Das Lichtleitelement ist hierbei im Lichtweg
zwischen dem Farbmusterfeld und dem spektralauflösenden Element dem
zu überwachenden Raumbereich nachgeordnet und dient zur Konzentration
des Lichts von dem Farbmusterfeld bzw. dem Überwachungsbereich auf das
spektralauflösende Element. Die Lichtausbeute an der Detektionseinheit wird
auf diese Weise mit einfachen Mitteln erhöht. Somit können relativ unemp
findliche und damit kostengünstige Detektionselemente eingesetzt werden.
Bevorzugt ist das Lichtleitelement scheibenförmig ausgebildet, vorzugsweise
als Plexiglasscheibe. Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn das
Farbmusterfeld und das Lichtleitelement im wesentlichen einander gegen
über angeordnet sind und das Licht vom Farbmusterfeld somit auf die Vor
der- oder Rückseite des Lichtleitelements fällt und in dieses eindringt. Bei
dieser Anordnung ist das spektralauflösende Element bevorzugt im Bereich
einer Stirnseite des scheibenförmigen Lichtleitelements angeordnet. Mittels
Totalreflektion an den Innenflächen der Plexiglasscheibe gelangt Licht aus
dem Überwachungsbereich zu den Stirnseiten der Scheibe und gewährlei
stet somit eine verhältnismäßig hohe Lichtausbeute.
Die Verwendung eines scheibenförmigen Lichtleitelements hat des weiteren
den Vorteil, daß dieses relativ wenig Raum einnimmt und somit platzsparend
aufgestellt werden kann. Außerdem ist insbesondere Plexiglas verhältnis
mäßig preiswert und einfach zu handhaben.
Um die Ausbeute der totalreflektierten Lichtstrahlen zu erhöhen, ist das
Lichtleitelement an der der Lichteinfallseite gegenüberliegenden Seite vor
zugsweise reflexionserhöhend ausgebildet. Beispielsweise weist diese Seite
Ausformungen auf, die das in das Lichtleitelement einfallende Licht vor
nehmlich zu derjenigen Stirnseite leiten, in deren Nähe die Detektionseinheit
angeordnet ist. Diese Ausformungen sind beispielsweise zackenförmig. Al
ternativ oder zusätzlich ist die besagte Seite angerauht oder mit einer rauhen
reflektierenden Schicht versehen.
Bei einer wie zuvor beschriebenen Ausgestaltung und Anordnung des Licht
leitelements weist ein als spektralauflösendes Element verwendetes Prisma
beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt auf und ist entlang der besag
ten Stirnseite des Lichtleitelements angeordnet. Hierbei liegt eine Stirnfläche
des Prismas der Stirnseite des scheibenförmigen Lichtleitelements im we
sentlichen gegenüber. Das Prisma kann unterschiedlich lang ausgebildet
sein; entscheidend ist lediglich, daß Licht genügender Intensität vom Farb
musterfeld bzw. dem Überwachungsbereich zu der Detektionseinheit gelan
gen kann.
Um den Anteil von im wesentlichen parallelem Licht, das zu dem spektralauf
lösenden Element gelangt, zu erhöhen, weist das Lichtleitelement bevorzugt
zumindest einen kugelförmig ausgebildeten Abschnitt auf, in den das Licht
vom Farbmusterfeld bzw. dem Überwachungsbereich herkommend gelangt.
Nach ggf. ein- oder mehrmaliger Reflexion an der Innenseite des kugelförmi
gen Abschnitts treten die Lichtstrahlen dann aus einer zweckmäßigerweise
schmal ausgebildeten Öffnung dieses Abschnitts im wesentlichen parallel
aus, um zu dem vorteilhafterweise benachbarten, spektralauflösenden Ele
ment zu gelangen.
Da insbesondere Licht entsprechend den Farben des Farbmusterfeldes de
tektiert werden soll, ist vorteilhafterweise zur Ausblendung von Restlicht eine
Blende im Lichtweg zwischen dem spektralauflösenden Element und der
Detektionseinheit angeordnet. Die Blende weist hierbei beispielsweise eine
Lochmaske auf, deren Löcher im Lichtweg der einzelnen Lichtstrahlen des
Farbmusterfeldes nach Spektralauflösung liegen. Den Löchern der Loch
maske gegenüber ist dann die Detektionseinheit angeordnet, die beispiels
weise jedes Farbsignal getrennt detektiert. Auf diese Weise wird eine be
sonders hohe Ausbeute in den Frequenzbereichen der Farben des Farbmu
sterfeldes erreicht. Weist das Farbmusterfeld beispielsweise zwei Farben
auf, reichen zwei Löcher bzw. Schlitze in der Maske aus, damit das Licht der
zugehörigen Frequenzen zu der Detektionseinheit gelangt.
Die gleiche Funktion wie eine mechanische Maske kann auch eine optische
Blende mit Filterfunktion zum Ausfiltern von Restlicht übernehmen.
Bevorzugt werden einfache Fotosensoren (Fotozellen bzw. Fotodioden) als
Detektionseinheit eingesetzt. Die Erfindung läßt sich auch bei der Verwen
dung nur einer einzelnen Fotodiode realisieren. Werden zwei oder mehr Di
oden und entsprechende Farbmuster benutzt, ist eine höhere Bewertungssi
cherheit bei wenig mehr technischem Aufwand möglich. Fotodioden haben
den Vorteil, daß sie preiswert und leicht handhabbar sind.
Alternativ zu einer oder mehreren Fotodioden ist auch eine CCD-Kamera
einsetzbar, wobei bei dieser Variante zudem keine Blenden vonnöten sind.
Die heute weit verbreiteten CCD-Kameras können hierbei das gesamte
Farbspektrum überwachen, so daß eine genaue Auswertung des vom Über
wachungsbereich kommenden Lichts möglich ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das
Farbmusterfeld derart ausgebildet, daß bei einer Einbringung eines Gegen
standes in den Überwachungsbereich darauf geschlossen werden kann, aus
welcher Richtung dieser Gegenstand in den Bereich eingebracht wird bzw.
wurde. Ist beispielsweise das Farbmusterfeld in vertikal verlaufenden
Längsstreifen mit abwechselnder Farbfolge zweier Farben ausgebildet, wobei
die beiden äußeren Längsstreifen unterschiedlicher Farbe sind, kann
festgestellt werden, ob in den Überwachungsbereich von der einen oder der
anderen Seite ein Gegenstand eingebracht wird bzw. eine Person in diesen
eingedrungen ist. In diesem Fall würde nämlich zuerst der am weitesten au
ßengelegene Farbstreifen abgedeckt werden, so daß die Auswerteeinheit
eine Abschwächung der Intensität der jeweiligen Farbe registrieren würde.
Ein solches Signal würde sich von einer plötzlichen Intensitätserhöhung
und/oder Reduzierung im gesamten Überwachungsbereich unterscheiden,
da im letzteren Fall kein zeitliches Aufeinanderfolgen von schwächer wer
denden Farbsignalen resultieren würde.
Das Farbmusterfeld kann zur Erzielung des vorgenannten Effekts auch eine
andere geeignete Ausgestaltung aufweisen. Zudem kann das Farbmuster
feld entweder eigens von vorne und/oder hinten beleuchtet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der
Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine optische Schranke in perspektivischer Ansicht;
Fig. 2 die optische Schranke gemäß der Fig. 1 in Seitenansicht; und
Fig. 3 den in Fig. 2 gestrichelt umkreisten Bereich in Vergrößerung mit
zusätzlicher Detektionseinheit und Auswerteeinheit.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte optische Schranke besteht aus einem
Farbmusterfeld 4 mit vertikalen Streifen zweier sich abwechselnder Farben
4a und 4b. Dem Farbmusterfeld 4 gegenüber angeordnet ist ein als Plexiglasscheibe
8 ausgebildetes Lichtleitelement 8, wobei ein zu überwachender
Raumbereich B zwischen dem Farbmusterfeld 4 und der Plexiglasscheibe 8
liegt. An der oberen Stirnseite 10 der Plexiglasscheibe 8 ist ein als Prisma
ausgebildetes spektralauflösendes Element 6 angeordnet. Wie in Fig. 3 dar
gestellt ist, ist einer Seitenfläche des Prismas 6 gegenüber eine Detektions
einheit 12 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei ne
beneinander angeordneten Fotodioden 12a, 12b besteht. Die beiden Fotodi
oden 12a, 12b sind über Signalleitungen 18a, 18b mit einer Auswerteeinheit
14 verbunden, welche die Signale von den Fotodioden 12a, 12b - nach einer
Signalverstärkung mittels eines nicht dargestellten Verstärkers - auswertet.
Zwischen dem Prisma 6 und den Fotodioden 12a, 12b ist eine mechanische
Blende 16 angeordnet, welche den Fotodioden 12a, 12b gegenüber ange
ordnete Öffnungen 17a, 17b aufweist.
Die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten optischen Schranke
ist wie folgt: Licht bzw. Lichtstrahlen 20a und 20b von den Farben 4a und 4b
des Farbmusterfeldes 4 passieren den - im gezeigten Falle leeren - Überwa
chungsbereich B und treffen auf die Vorderfläche 9 der Plexiglasscheibe 8.
Da die Lichtstrahlen 20a, 20b in den unterschiedlichsten Winkeln auf die
Vorderfläche 9 treffen, gelangt ein Teil dieses Lichts 20a, 20b durch Totalre
flektion an den Innenflächen der Vorderseite 9 und Rückseite 11 der Plexig
lasscheibe 8 zu deren oberer Stirnseite 10. Zur Erhöhung der Lichtausbeute
können die Rückseite 11 und die Stirnseiten (außer der Stirnseite 10) der
Plexiglasscheibe 8 reflexionserhöhend, beispielsweise mit innenseitiger rau
her Oberfläche, ausgebildet sein (nicht dargestellt). Die Lichtstrahlen 20a,
20b treten an der Stirnseite 10 aus der Plexiglasscheibe 8 aus und gelangen
in das Prisma 6 und werden an zwei Seitenflächen des Prismas 6 jeweils
gemäß dem Verhältnis der Brechungsindizes des Prismas 6 und der Umge
bung gebrochen.
Die Öffnungen 17a, 17b und die Fotodioden 12a, 12b sind derart ausgestal
tet und angeordnet, daß die Farbe 4a bzw. 4b des Farbmusterfeldes 4 mit
größtmöglicher Intensität vom Prisma 6 in die Fotodiode 12a bzw. 12b ge
brochen wird. Auf diese Weise wird Restlicht anderer Frequenzen auf einfa
che Weise zumindest teilweise ausgeblendet. Man erhält somit einen Farb
spektrum-Analysator, der einen kompakten Aufbau mit einer geringen An
zahl von einfachen technischen Elementen aufweist.
In der Fig. 3 sind der Einfachheit halber lediglich parallel aus der Plexiglas
scheibe 8 austretende Lichtstrahlen 20a, 20b eingezeichnet. Dieser Darstel
lung ist vereinfacht, da das Licht 20a, 20b an der Vorderseite 9 und Rücksei
te 11 der Plexiglasscheibe 8 vorher reflektiert worden ist und somit in aller
Regel - ohne weitere Ausbildung der Innenfläche der Rückseite 11 des
Lichtleitelements 8 - nicht parallel zu der Vorder- und Rückseite 9, 11 ver
läuft.
Gemäß der Fig. 3 wird der zu der Farbe 4a (bspw. rot) gehörige Lichtstrahl
20a in geringerem Maße gebrochen als der zu der Farbe 4b (bspw. blau)
gehörige Lichtstrahl 20b. Andere als in einem bestimmten Winkelbereich zu
den eingezeichneten parallelen Lichtstrahlen 20a, 20b in das Prisma 6 ein
tretende Lichtstrahlen werden in andere Richtungen gebrochen und nicht
weiter detektiert. Die Lichtstrahlen 20a und 20b sowie die in dem genannten
Winkelbereich liegende Lichtstrahlen gelangen durch die Öffnungen 17a,
17b der Blende 16 zu der jeweils gegenüberliegenden Fotodiode 12a bzw.
12b, welche entsprechende Signale an die Auswerteeinheit 14 weitergeben.
Die Auswerteeinheit 14 wertet die gemessene Intensität der Lichtsignale aus
und gibt je nach Voreinstellung ein Alarmsignal aus. Ein solches Alarmsignal
kann - bei entsprechender Einstellung der Auswerte- bzw. Alarmeinheit -
beispielsweise unterbleiben, wenn die Intensität an beiden Fotodioden 12a,
12b zur gleichen Zeit ansteigt, da die Ursache hierfür ein abrupter oder all
mählicher Helligkeitswechsel (Sonnenstand, Aufreißen der Wolkendecke,
Anschalten einer - evtl. weiteren - künstlichen Lichtquelle) sein könnte, der
unkritisch ist. Sollen jedoch auch solche Helligkeitswechsel zu einem ent
sprechenden Warnsignal führen, da der Raum beispielsweise keine Fenster
besitzt und zudem das Ein- oder Ausschalten einer - evtl. weiteren - künstli
chen Lichtquelle detektiert werden soll, kann bei entsprechender Einstellung
der Auswerteeinheit 14 auch ein gleichzeitiger Intensitätsanstieg an den Fo
todioden 12a, 12b zu einem Alarmsignal führen. Analoge Situationen erge
ben sich bei einem gleichzeitigen Rückgang der Intensität.
Registriert die Auswerteeinheit 14, daß die Intensitätssignale von den beiden
Fotodioden 12a, 12b nacheinander beispielsweise schwächer werden, gibt
die Auswerteeinheit 14 vorzugsweise ein Alarmsignal an eine Alarmeinheit
aus. In diesem Fall ist es nämlich wahrscheinlich, daß von der einen oder
anderen Seite ein Gegenstand in den Überwachungsbereich B eingebracht
wurde bzw. eine Person diesen betreten hat. Der Gegenstand bzw. die Per
son verdeckt dann für den Fall des Eindringens von der in Fig. 1 gesehen
linken Seite nacheinander zuerst einen helleren Streifen der Farbe 4b und
dann einen dunkleren Streifen der Farbe 4a. Demzufolge gelangt zu Beginn
dieses Verdeckungsvorgangs Licht 20a schwächerer Intensität hinsichtlich
der Farbe 4a zur Fotodiode 12a als Licht 20b hinsichtlich der noch gänzlich
unverdeckten Farbe 4b zur Fotodiode 12b. Bei dieser Messung wird also die
zeitliche Abfolge der Intensitätsänderungen der Lichtstrahlen 20a, 20b relativ
zueinander bestimmt.
Da das Farbmusterfeld 4 mehrere Farben 4a, 4b aufweist, wird zudem er
reicht, daß ein Gegenstand bzw. eine Person, welcher bzw. welche im we
sentlichen die gleiche Farbe wie eine der Farben 4a, 4b des Farbmusterfel
des 4 aufweist, erkannt wird.
Die Auswerteeinheit wird bevorzugt von einem Rechner mit einem entspre
chenden Software-Programm gebildet.
Statt einer Blende 16 und Fotodioden 12a, 12b ist in einem nicht dargestell
ten, alternativen Ausführungsbeispiel auch eine CCD-Kamera einsetzbar,
welche das gesamte Farbspektrum überwachen kann.
Aufgrund des zuvor Gesagten ergibt sich, daß mittels des erfindungsgemä
ßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen optischen Schranke sowohl die
absolute Höhe der Intensität, die relative Höhe der Intensität sowie die Farb
frequenz als Überwachungskriterien zur Auswertung herangezogen werden
können.
Claims (18)
1. Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei Farben (4a,
4b) oder Farbbereichen auf ein spektralauflösendes Element (6) abge
bildet wird, wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im Licht
weg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösenden
Element (6) befindet, und daß das von dem spektralauflösenden Ele
ment (6) ausgehende, spektral aufgelöste Licht (20a, 20b) detektiert und
ausgewertet wird, insbesondere hinsichtlich absoluter und/oder relativer
Intensität und/oder Farbfrequenz.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spektral
auflösendes Element (6) ein Prisma und/oder eine Filteranordnung mit
mindestens einem Filter verwendet wird, wobei im letzteren Fall das oder
die Filter als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben (4a, 4b) oder
Farbbereiche ausgebildet ist bzw. sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Lichtleitelement (8) zum Leiten des Lichts vom
Farbmusterfeld (4) zum spektralauflösenden Element (6) verwendet
wird, welches im Lichtweg zwischen dem zu überwachenden Raumbe
reich (B) und dem spektralauflösenden Element (6) angeordnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß anhand einer zeitlichen Abfolge einer Abschwächung
des spektral aufgelösten Lichts (20a, 20b) auf eine Richtung geschlos
sen wird, aus der das Farbmusterfeld (4) sukzessive verdeckt wird.
5. Optische Schranke zum Überwachen eines Raumbereiches (B), insbe
sondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherge
henden Ansprüche, mit einem Farbmusterfeld (4) mit mindestens zwei
Farben (4a, 4b) oder Farbbereichen und einem spektralauflösenden
Element (6), wobei sich der zu überwachende Raumbereich (B) im
Lichtweg zwischen dem Farbmusterfeld (4) und dem spektralauflösen
den Element (6) befindet, sowie einer Detektionseinheit (12) zum Detek
tieren und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit (14) zum Auswerten
des von dem spektralauflösenden Element (6) ausgehenden, spektral
aufgelösten Lichts (20a, 20b), insbesondere hinsichtlich absoluter
und/oder relativer Intensität und/oder Farbfrequenz.
6. Optische Schranke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
spektralauflösende Element (6) ein Prisma umfaßt.
7. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das spektralauflösende Element
(6) eine Filteranordnung mit mindestens einem Filter umfaßt, wobei das
oder die Filter als Bandpaßfilter für mindestens eine der Farben (4a, 4b)
oder Farbbereiche ausgebildet ist bzw. sind.
8. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtleitelement (8) im Licht
weg zwischen dem zu überwachenden Raumbereich (B) und dem spek
tralauflösenden Element (6) angeordnet ist, um Licht von dem Farbmu
sterfeld (4) auf das spektralauflösende Element (6) zu leiten.
9. Optische Schranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lichtleitelement (8) scheibenförmig ausgebildet ist und das Licht vom
Farbmusterfeld (4) auf die Vorderseite (9) oder Rückseite des Lichtleit
elements (8) fällt, in das Lichtleitelement (8) eindringt und vorzugsweise
über eine der Stirnseiten (10) des Lichtleitelements (8) zum spektralauf
lösenden Element (6) gelangt.
10. Optische Schranke nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lichtleitelement (8) aus Plexiglas besteht.
11. Optische Schranke nach einem der Ansprüche 8 bis 10, daß die der
Einfallseite des Lichts (20a, 20b) gegenüberliegende Seite des Lichtleite
lements (6) reflexionserhöhend ausgebildet ist.
12. Optische Schranke nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß das spektralauflösende Element (6) im Bereich einer
Stirnseite (10) des scheibenförmig ausgebildeten Lichtleitelements (8)
angeordnet ist, vorzugsweise dieser Stirnseite (10) gegenüber.
13. Optische Schranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lichtleitelement (8) derart ausgebildet ist, daß das Licht (20a, 20b) im
wesentlichen parallel auf das spektralauflösende Element (6) fällt.
14. Optische Schranke nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das Lichtleitelement (8) zumindest einen kugelförmig ausgebildeten Ab
schnitt mit mindestens einer Öffnung enthält, durch welche das in den
kugelförmigen Abschnitt eingedrungene Licht (20a, 20b) den kugelförmi
gen Abschnitt im wesentlichen parallel verlassen kann.
15. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blende (16), beispielsweise
eine Lochmaske mit Löchern (17a, 17b) im Lichtweg der Signale der
mindestens zwei Farben (4a, 4b) oder Farbbereiche, zum Ausblenden
von Restlicht im Lichtweg zwischen dem spektralauflösenden Element
(6) und der Detektionseinheit (12) angeordnet ist.
16. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinheit (12) min
destens einen Fotosensor oder eine CCD-Kamera umfaßt.
17. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmusterfeld (4) derart
ausgebildet ist, daß anhand der zeitlichen Abfolge einer Abschwächung
des spektral aufgelösten Lichts (20a, 20b) auf die Richtung einer suk
zessiven Verdeckung des Farbmusterfeldes (4) geschlossen werden
kann.
18. Optische Schranke nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsan
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmusterfeld (4) streifen
förmig oder karoförmig ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10060051A DE10060051A1 (de) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische Schranke |
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DE10060051A DE10060051A1 (de) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | Verfahren zum Überwachen eines Raumbereichs sowie optische Schranke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE10060051A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007033133A1 (de) * | 2007-07-16 | 2009-01-29 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Objekten |
CN111095370A (zh) * | 2017-06-28 | 2020-05-01 | 施耐德电气It公司 | 用于机架式机箱的侵入检测的系统和方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2559947C3 (de) * | 1975-02-26 | 1981-04-23 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Optische Vorrichtung mit einem Lichtvorhang |
DE19538811A1 (de) * | 1995-05-04 | 1996-11-07 | Quad Tech | System und Verfahren zum Überwachen einer Farbe in einer Druckpresse |
DE19644278A1 (de) * | 1996-10-24 | 1998-05-07 | Ines Elektronik Systementwickl | Optische Schranke sowie daraus aufgebaute Überwachungseinrichtung |
DE19938639A1 (de) * | 1999-08-14 | 2001-02-22 | Pilz Gmbh & Co | Vorrichtung zur Absicherung eines Gefahrenbereichs, insbesondere des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine |
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2000
- 2000-12-01 DE DE10060051A patent/DE10060051A1/de not_active Withdrawn
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