DE102006061712A1 - Erstellung eines Abstandsbildes - Google Patents

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Abstract

Beim Erstellen eines Abstandsbildes mit Stereo-Kameras (4, 5) ist das schwierigste Problem das Herstellen der Korrespondenz der Punkte. Hierzu wird die Szene (3) mit einem Zufalls- oder Pseudozufallsmuster (19) beleuchtet und die Szene relativ zu diesem Muster bewegt, wobei das Muster in Richtung der epipolaren Linien und in Bewegungsrichtung moduliert ist, vorzugsweise realisiert durch ein schräges Streifenmuster. Mit beiden Kameras (4, 5) werden in verschiedenen Relativpositionen je mindestens zwei Bilder aufgenommen. Die Korrespondenz von Pixeln wird auf Basis eines Vergleichs von Modulationsmerkmalen bestimmt, wobei vorzugsweise für jede Kamera ein Quotientenbild aus beiden Bildern berechnet wird. Bei relativ zur Szene (3) bewegter Kamera (4, 5) wird zur objektbezogenen Pixel-Zuordnung die bekannte Bewegung herangezogen. Anwendungen finden sich u. a. auf dem Gebiet der Kontrolle an Höhenprofilen, z. B. bei Schweißnähten oder Kleberaupen, oder der Nachführung entlang Bearbeitungsbahnen zum Entgraten, Löten, Nähen etc., aber auch auf anderen Gebieten wie Montagekontrolle, Messtechnik, Biometrie, Medizin und Reverse Engineering.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gewinnen eines Abstandsbildes. Abstandsbilder codieren im Gegensatz zu konventionellen Bildern, die Grauwerte oder Farben codieren, die Entfernung von Objektpunkten vom Sensor (im Allgemeinen einer Kamera) oder die Höhe der Objektpunkte relativ zu einer Ebene. Die Bildpunkte eines Abstandsbildes enthalten also eine Entfernungsinformation (z. B. Abstand oder Höhe) des jeweils zugehörigen abgebildeten Objektpunktes. Technische Anwendungen finden sich u. a. in Montagekontrolle, Robotik, Messtechnik, Archäologie, Bekleidungsindustrie, Biometrie, Medizin und Reverse Engineering.
  • Das in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Verfahren betrifft die Triangulation mit Stereo-Kameras zur berührungslosen Gewinnung eines Abstandsbildes. Stereo-Systeme benutzen zwei oder mehr Videokameras, die starr miteinander verbunden sind und die gleiche Szene beobachten. Bei Stereo-Verfahren ist das schwierigste Problem die Herstellung der Korrespondenz der Bildpunkte, d. h. die Zuordnung der Bildpunkte der einen Kamera zu denen der Bildpunkte der anderen Kamera. Ist die Korrespondenz bekannt, so kann nach bekannten mathematischen Methoden ein entsprechendes Abstandsbild berechnet werden.
  • Zum Herstellen der Korrespondenz werden klassisch Bildanalysemethoden auf Basis der Extraktion konturhafter oder blob-artiger Merkmale eingesetzt; eine gefundene Zuordnung ist jedoch wegen möglicher Probleme bei der Merkmalsextraktion nicht wirklich sicher, außerdem muss zwi schen den Merkmalen geschätzt oder interpoliert werden. Um diese Probleme zu umgehen, verwendet man zusätzlich strukturiertes Licht.
  • In der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 , angemeldet am 3. November 2006 und zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung unveröffentlicht, wird das Erstellen von Abstandsbildern mittels quer oder schräg zu den epipolaren Linien verlaufender Zufalls- oder Pseudozufallsmuster beschrieben, das eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf die Korrespondenzbildung bedingt. Aus einer pixelweisen Berechnung eines Verhältnisses von Modulationswerten aus verschiedenen Bildaufnahmen mit verschiedenen Mustern ergeben sich verschiedene Vorteile wie die Unabhängigkeit von Oberflächeneigenschaften. Das resultierende Quotientenbild ist per se völlig unabhängig von den Oberflächeneigenschaften des Objekts sowie der Richtung der Oberflächen-Normalen. Die Bestimmung der korrespondierenden Punkte (das Hauptproblem bei Stereoauswertung) wird dadurch ganz wesentlich erleichtert.
  • Die dort beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen setzen jedoch die Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Beleuchtungsmustern voraus, von denen mindestens eines ein Zufalls- oder Pseudozufallsmuster ist, was bei manchen praktischen Anwendungen aufwendig sein kann.
  • In 11 der oben genannten Anmeldung wird eine Beleuchtungsanordnung mit einer bewegten Maske mit Zufallsmuster beschrieben; es werden mit dieser Anordnung mindestens zwei verschiedene Muster projiziert. In der Beleuchtungsanordnung ist ein bewegtes Teil erforderlich. Die Position der Beleuchtungseinrichtung relativ zur Szene ist dabei gleichbleibend.
  • Für dynamische Szenen, z. B. bei bewegten Werkstücken, wird in derselben Anmeldung (S. 19 Zeile 18 ff des Ursprungsdokuments) angegeben, dass entsprechend dem Verschiebungsvektorfeld (im Bildbereich) versetzte Pixel ins Verhältnis zu setzen sind; die beiden Beleuchtungen, mit mindestes einem Zufalls- oder Pseudozufallsmuster, sind dabei unterschiedlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 angegebenen Verfahren und Vorrichtungen derart weiterzubilden, dass der apparative Aufwand verringert wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen der beigefügten unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte zusätzliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen Zeichnungen.
  • Die Aufgabe wird also dadurch gelöst, dass bei relativ zum Beleuchtungsmuster bewegter Szene nur ein Beleuchtungsmuster verwendet wird. Dieses gleiche Beleuchtungsmuster kann von derselben Projektionseinheit realisiert werden, wobei Beleuchtungsmuster und Projektionseinheit zueinander fix sind. Die Projektionseinheit braucht also weder bewegte Teile noch eine aufwendige Einrichtung für veränderbare Beleuchtungsmuster (Mikrospiegel, Elektronik) zu besitzen. Erfindungsgemäß ist das Beleuchtungsmuster sowohl in Bewegungsrichtung (Verschieberichtung) als auch in Richtung der epipolaren Linien moduliert. Letzteres wird vorzugsweise durch ein schräg zu den epipolaren Linien und schräg zur Bewegungsrichtung verlaufendes Streifenmuster realisiert.
  • Sind Kameras und Szene nicht zueinander fest angeordnet, so geschieht die Zuordnung von Pixeln desselben Objektpunktes verschiedener Aufnahmen aus Kenntnis des Verschiebungsvektorfelds im Bild, das wiederum aus der zumindest näherungsweise bekannten Verschiebung zwischen Szene und Beleuchtungsmuster gewonnen werden kann.
  • Auf die Offenbarung der oben genannten internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 wird vollinhaltlich in Bezug genommen, insbesondere in Bezug auf:
    • – Die Merkmale und Eigenschaften von Zufalls- oder Pseudozufallsmustern.
    • – Die Möglichkeiten zur Erzeugung und technischen Realisierung von Zufalls- oder Pseudozufallsmustern.
    • – Die Ausführungsformen von Zufalls- oder Pseudozufallsmustern, die im vorliegenden Zusammenhang besondere Vorteile aufweisen.
    • – Die Vorteile und praktische Anwendung der Anordnung von Zufalls- oder Pseudozufallsmustern, die schräg oder quer zu den epipolaren Linien angeordnet sind.
    • – Die Vorteile und praktische Anwendung der Bildung von Modulationsmerkmal-Verhältnissen,
    • – Die grundsätzlichen Vorteile eines gattungsgemäßen Verfahrens gegenüber den früher bekannten Verfahren.
    • – Die Verwendung von mehr als zwei Kameras mit Realisierung einer Fusion.
    • – Die Verwendung eines Farbparameters oder von Polarisation als Modulationsmerkmal.
  • Bei der Bildung des Modulationsmerkmal-Verhältnisses zu den ins Verhältnis gesetzten Modulationsmerkmalen kann ein Offset-Wert g hinzugerechnet oder abgezogen werden. Es ist also das mathematische Verhältnis zweier Werte h1 und h2, also h1/h2 oder h2/h1 gemeint, oder eine sonstige Verhältnisbildung in diesem Sinne, z. B. (h1 – g1)/(h2 – g2), (h1 + g1)/(h2 – g2), (h1 – g1)/(h2 + g2), (h1 + g1)/(h2 + g2). Dabei kann g1 und g2 gleich oder verschieden sein. Die Addition oder Subtraktion der Werte g1 und/oder g2 kann beispielsweise der Berücksichtigung eines zuvor gemessenen Grundwertes bei Umgebungslicht dienen, oder der Vermeidung der Division durch Null oder durch sehr kleine Werte dienen.
  • Zufalls- oder Pseudozufallsmuster werden im Folgenden auch kurz Zufallsmuster genannt. Unter Pseudozufallsmuster werden hier auch determinierte Muster (Quasi-Zufallsmuster) subsumiert, die innerhalb eines gewissen lokalen Bereichs keine Wiederholungen aufweisen, über eine Mindestlänge gesehen. Hinsichtlich weiterer Erläuterungen zu Zufallsmustern und Pseudozufallsmustern einschließlich Quasizufallsfolgen wird auf die oben genannte internationale Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 Bezug genommen.
  • Unter einem Zufallsmuster bzw. Pseudozufallsmuster wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung entsprechend eine zweidimensionale Struktur verstanden, die mindestens ein Modulationsmerkmal, z. B. Intensität/Helligkeit, Farbe bzw. ein Farbparameter wie Farbintensität oder Farbsättigung, Polarisation, Phase, Frequenz etc., aufweist, das in dem Muster in zumindest einer räumlichen Dimension als Zufallsfolge bzw. Pseudozufallsfolge ausgebildet ist, d. h. hinsichtlich dieses Modulationsmerkmals in Form einer Zufallsfolge bzw. Pseudozufallsfolge in zumindest einer räumlichen Dimension lokal moduliert ist. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ist das Zufalls- bzw. Pseudozufallsmuster im Wesentlichen in einer ersten räumlichen Dimension lokal moduliert und in der zweiten räumlichen Dimension im Wesentlichen nicht oder nur wenig moduliert. Vorzugsweise handelt es sich um ein Streifenmuster bzw. um ein Muster mit einer streifenähnlichen Struktur. Dabei sind die Streifen in dem von den Kameras aufgenommenen Bild im Wesentlichen so zu den epipolaren Linien orientiert, dass das Muster im Wesentlichen entlang der epipolaren Linien moduliert ist. Außerdem ist das Muster in Bewegungsrichtung moduliert.
  • Der Vorteil von schräg zu den epipolaren Linien verlaufenden Projektionsstreifen ist in der oben genannten internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 erläutert. Die schräge Projektion ermöglicht es, dass in die Auswertung der Bildinformation zum Erstellen des Abstandsbildes Zuordnungen von zueinander unterschiedlichen Werten einbezogen werden, die zu demselben Objektpunkt gehören, aber aus verschiedenen epipolaren Linien stammen, die benachbart oder nah zueinander angeordnet sind, und stabilisiert dadurch die Auswertung der Bildinformation zum Erstellen des Abstandsbildes. Mit schrägen Projektionsstreifen kann erfindungsgemäß gleichzeitig erreicht werden, dass das Muster auch in Bewegungsrichtung moduliert ist; daraus wiederum ergibt sich die Mög lichkeit, bei bekanntem Verschiebungsvektorfeld mit nur einem einzelnen Muster auszukommen.
  • Es werden pro Kamera mindestens zwei Bilder in unterschiedlicher Relativposition von Beleuchtungsmuster und Szene aufgenommen. Mit zunehmender Zahl von solchen Bildern und damit mit zunehmender Zahl verwendeter Modulationsmerkmale (Vergleich von Vektoren mit Modulationsmerkmalen) nimmt die Robustheit der Auswertung zu.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Die beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung zu schaffen.
  • Die Szene in 1 umfasst eine Unterlage 1, auf der ein Werkstück 2 liegt. Unterlage 1 und Werkstück 2 bilden die auszuwertende Szene 3 und werden auch als Objekt bezeichnet. Das Werkstück 2 ist beispielsweise eine sich im Wesentlichen linear erstreckende Dichtraupe auf einer zu verklebenden Autoscheibe, welche die Unterlage 1 bildet. Es ist die Höhe der Oberflächenpunkte von Unterlage 1 und Werkstück 2, kurz der Objektpunkte, zu bestimmen. Die Szene kann natürlich auch nur aus einem Ausschnitt eines Werkstückes 2 bestehen. Die Szene wird über zwei Stereo-Kameras 4, 5 betrachtet und mit einer Projektionseinheit 9 beleuchtet.
  • Die Projektionseinheit 9 projiziert ein pseudozufälliges Strichmuster 19 auf die Szene 3; dieses Strichmuster 19 ist zur Vereinfachung der Zeichnung in einer Ebene knapp über dem Werkstück 2 aufgefangen gezeichnet. Die technische Realisierung des Beleuchtungsmusters kann in bekannter Weise erfolgen, inklusive der in der oben genannten internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2006/010577 beschriebenen Techniken, beispielsweise mit einer Projektionseinheit mit einer Maske, die lokal unterschiedlich transparent in Form eines Pseudozufallsmusters ist, oder mit Leuchtdioden mit deutlich inhomogenem Leuchtkegel. In
  • 1 ist die Projektionseinheit als Punktlichtquelle mit Maske gezeichnet; man wird stattdessen jedoch die klassische Anordnung mit Abbildungsoptik bevorzugen, da damit die Beleuchtung der Szenenpunkte aus einem großen Raumwinkel ermöglicht wird.
  • Das projizierte Muster besteht vorzugsweise aus Streifen 8, die in den von den Kameras 4, 5 aufgenommenen Bildern grob gesehen schräg zu den epipolaren Linien und zur Bewegungsrichtung verlaufen.
  • Die Winkel zwischen Streifenmuster und Epipolarlinie bzw. Streifenmuster und Bewegungsrichtung liegen zwischen 20° und 70°. In Fällen, in denen die epipolaren Linien nicht parallel verlaufen, gilt für diese Betrachtung eine mittlere Richtung der epipolaren Linien in dem aktiv auszuwertenden Teil des von der Kamera aufgenommenen Bildfeldes, d. h. dem Teil, in dem sich die auszuwertende Szene 3 bzw. das Objekt befindet.
  • Zwei mögliche Bewegungsrichtungen sind in 1 mit dicken Pfeilen angedeutetL; in beiden Fällen verläuft die Bewegung schräg zum Streifenmuster.
  • Zwischen den beiden Bildaufnahmen wird mittels einer nicht dargestellten Verschiebeeinrichtung eine Relativverschiebung realisiert zwischen Werkstück 2 einerseits und Beleuchtungsmuster 19 andererseits. Dabei ändert sich das projizierte Zufalls- oder Pseudozufallsmuster an den Objektpunkten der Szene 3 aufgrund der Relativverschiebung. Die Wegstrecke der Relativverschiebung kann entweder unmittelbar mittels einer Messeinrichtung gemessen oder vorteilhafterweise direkt aus Positions- oder Verschiebedaten der Verschiebeeinrichtung abgeleitet werden. Wenn beispielsweise das Objekt 2 mittels eines Werkstücktransports, beispielsweise einem Transportband oder einer mehrachsengesteuerten Robotik, verschoben wird oder die Projektionseinheit 9 mittels einer Positioniereinrichtung verschoben wird, können die relativen Lageänderungen unmittelbar aus den zugehörigen Daten abgeleitet werden. Die Zuordnung von Pixeln eines Objektpunktes in den Aufnahmen der Kameras 4, 5, die aufgrund der zwischen den zwei Aufnahmen erfolgenden Relativverschie bung in dem von den Kameras 4, 5 aufgenommenen Bild relativ zueinander verschoben sind, zu dem selben Objektpunkt kann auf Basis der so zumindest näherungsweise bekannten Wegstrecke, um die die Relativverschiebung erfolgte, durchgeführt werden.
  • In praktischen Anwendungen wird man nicht immer sowohl das Werkstück 2 bzw. die Szene 3 als auch die Projektionseinheit 9 bewegen, um die Relativverschiebung zu erzeugen. Eine erste vorteilhafte Ausführungsform kann darin bestehen, dass die Szene 3 stationär im Raum angeordnet wird und die Projektionsmuster 19 relativ zu der Szene verschoben werden, beispielsweise mittels einer Linearführung. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform kann darin bestehen, dass die Projektionseinheit 9 und damit das Projektionsmuster 19 fest im Raum angeordnet werden und die Szene 3 relativ dazu verschoben wird, beispielsweise mittels eines Lineartransports.
  • Die Projektionseinheit 9, mit der die Szene mit dem Zufalls- bzw. Pseudozufallsmuster beleuchtet wird, ist vorzugsweise fest relativ zu den Kameras 4, 5; so kann eine integrierte und ggf. miniaturisierte Sensoreinheit mit Beleuchtung und Kameras realisiert werden. Die Projektionseinheit 9 kann jedoch auch relativ zu den Kameras 4, 5 beweglich angeordnet sein.
  • Anmerkung: Die epipolaren Linien sind in der Bildebene definiert; mit der Sprechweise "Zufallsmuster in Richtung der epipolaren Linien moduliert" oder "Streifen schräg zu epipolaren Linien" ist natürlich die Abbildung der Zufallsmuster/Streifen im Bild, relativ zu den epipolaren Linien gemeint.
  • Bevorzugte Anwendungsgebiete sind auf dem Gebiet der Kontrolle von Höhenprofilen wie Kleberaupen, Dichtnähten oder Schweiß-/Lötnähten, und die Verfolgung von Höhenprofilen, wie sie zum automatischen Nachführen beim Schweißen gefordert sein kann. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die für solche Anwendungen ohnehin gegebene Bewegung für eine Vereinfachung der Beleuchtungsanordnung ausgenutzt werden kann. Bewegte Teile oder aufwendige Elektronik (Beamer) entfallen. Dadurch wiederum eröffnen sich Möglichkeiten zur Miniaturisierung.
  • Gerade bei Anwendungen der genannten Art ist eine Miniaturisierung der Sensoranordnung und damit auch der Beleuchtungsanordnung von Wichtigkeit.
  • Aufgaben wie die Vermessung von Schweiß- oder Kleberaupen-Höhenprofilen werden normalerweise mittels Laser-Lichtschnitt gelöst. Nachteilig dabei sind die unvermeidlichen Laser-Speckles sowie an glänzenden Oberflächen die hohe Empfindlichkeit gegenüber der Oberflächenneigung (Licht wird nicht in die Kamera hinein reflektiert; es ergeben sich sog. Aussetzer). Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann jeder Objektpunkt aus einem relativ großen Raumwinkel beleuchtet werden, die Empfindlichkeit gegenüber schwankender Oberflächenneigung wird dadurch verringert.
  • Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können Profile in Stereoanordnung auch so aufgenommen werden, dass Bewegung und epipolare Linien parallel oder näherungsweise parallel verlaufen (Szene in 1 um 90 Grad gedreht); dann ergeben sich an den Seitenflanken des Profils keine Stereo-Abschattungen, was für viele Anwendungen von Vorteil ist.
  • 1
    Unterlage
    2
    Werkstück
    3
    Szene
    4
    Kamera
    5
    Kamera
    7
    Maske
    8
    Streifen
    9
    Projektionseinheit
    19
    pseudozufälliges Strichmuster
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 2006/010577 [0004, 0008, 0012, 0014, 0016, 0020]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erstellen eines Abstandsbildes einer Szene (3) aus der Korrespondenz von Pixeln der Bilder einer ersten Kamera (4) und einer zweiten Kamera (5), die die Szene (3) in Stereo-Anordnung aufnehmen, wobei – die Szene (3) mittels einer Projektionseinheit (9) mit einem Zufalls- oder Pseudozufallsmuster beleuchtet wird, das hinsichtlich wenigstens eines Modulationsmerkmals in zumindest einer räumlichen Dimension als Zufalls- oder Pseudozufallsfolge ausgebildet ist, – das Zufalls- bzw. Pseudozufallsmuster im Wesentlichen in einer ersten räumlichen Dimension lokal moduliert und in der zweiten räumlichen Dimension im Wesentlichen nicht oder nur wenig moduliert ist, – ein erstes Bild von den zwei Kameras (4, 5) aufgenommen wird, – mindestens ein zweites Bild von den zwei Kameras (4, 5) aufgenommen wird, und – die Korrespondenz von Pixeln auf Basis eines Vergleichs von Modulationsmerkmalen aus dem ersten und mindestens dem zweitem Bild der ersten Kamera (4) mit entsprechenden Modulationsmerkmalen aus dem ersten und mindestens dem zweiten Bild der zweiten Kamera (5) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – bei den Bildaufnahmen dasselbe Zufalls- oder Pseudozufallsmuster verwendet wird, so dass jedes Mal dasselbe Beleuchtungsmuster auf die Szene (3) projiziert wird, – zwischen dem Aufnehmen des ersten Bildes der zwei Kameras (4, 5) und des mindestens zweiten Bildes der zwei Kameras (4, 5) eine Relativverschiebung zwischen der Szene (3) und dem Beleuchtungsmuster entlang einer Verschieberichtung durchgeführt wird, und – das Zufalls- oder Pseudozufallsmuster in Verschieberichtung und in Richtung der epipolaren Linien moduliert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufallsmuster ein Streifenmuster ist, das schräg zu den epipolaren Linien und schräg zur Verschieberichtung ausgerichtet ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein Bildpaar der ersten Kamera (4) und mindestens ein Bildpaar der zweiten Kamera (5) aus dem jeweils ersten und zweiten Bild der Bildpaare pixelweise ein Verhältnis berechnet wird, bei dem ein in dem Pixel aufgenommener Wert des Modulationsmerkmals aus dem einen Bild in den Zähler und das Modulationsmerkmal aus dem anderen Bild in den Nenner des Verhältniswertes gesetzt wird, und dieses Verhältnis als zu vergleichendes Modulationsmerkmal verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Bildaufnahmen eine Relativverschiebung um eine zumindest näherungsweise bekannte Wegstrecke zwischen Szene (3) und mindestens einer Kamera (4, 5) erfolgt, und dass die Zuordnung von Pixeln dieser Kamera zu demselben zugehörigen Objektpunkt auf Basis der zumindest näherungsweise bekannten Wegstrecke erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (4, 5) und die Projektionseinheit (9) gemeinsam relativ zur Szene (3) verschoben werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Szene (3) stationär im Raum angeordnet wird und die Projektionseinheit (9) relativ zu der Szene (3) verschoben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (9) stationär im Raum angeordnet wird und die Szene (3) relativ zu der Projektionseinheit (9) verschoben wird.
  8. Vorrichtung zum Erstellen eines Abstandsbildes einer Szene (3) aus der Korrespondenz von Pixeln der Bilder einer ersten Kamera (4) und mindestens einer zweiten Kamera (5), die die Szene (3) in Stereo-Anordnung aufnehmen, bei welcher Vorrichtung – die Szene (3) mittels einer Projektionseinheit (9) mit einem Zufalls- oder Pseudozufallsmuster beleuchtbar ist, das hinsichtlich wenigstens eines Modulationsmerkmals in zumindest einer räumlichen Dimension als Zufalls- oder Pseudozufallsfolge ausgebildet ist, – das Zufalls- bzw. Pseudozufallsmuster im Wesentlichen in einer ersten räumlichen Dimension lokal moduliert und in der zweiten räumlichen Dimension im Wesentlichen nicht oder nur wenig moduliert ist, – ein erstes Bild von den mindestens zwei Kameras (4, 5) aufnehmbar ist, und – ein zweites Bild von den mindestens zwei Kameras (4, 5) aufnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Projektionseinheit (9) zum Projizieren eines gleich bleibenden Beleuchtungsmusters ausgebildet ist, das ein Zufalls- oder Pseudozufallsmuster ist, – zwischen dem Aufnehmen des ersten und des zweiten Bildes eine Relativbewegung zwischen der Szene (3) und dem Beleuchtungsmuster um eine Wegstrecke entlang einer Verschieberichtung durchführbar ist, und – das Zufalls- oder Pseudozufallsmuster in der Verschieberichtung und in Richtung der epipolaren Linien moduliert ist.
  9. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufalls- oder Pseudozufallsmuster ein Streifenmuster ist, das schräg zu den epipolaren Linien und schräg zur Verschieberichtung ausgerichtet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Verschieben der Kameras (4, 5) und der Beleuchtungseinheit (9) einerseits und der Szene (3) andererseits relativ zueinander ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Szene (3) stationär im Raum angeordnet ist und die Beleuchtungseinheit (9) relativ zu der Szene (3) verschoben werden kann.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (9) stationär im Raum angeordnet ist und die Szene (3) verschiebbar ist.
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