DE102008006146A1 - Device for obscuration measurement in monitoring area at road in tunnel, has evaluation unit for selecting light-sensitive pixel element of matrix image sensor, where light source lies in receiving area of element - Google Patents

Device for obscuration measurement in monitoring area at road in tunnel, has evaluation unit for selecting light-sensitive pixel element of matrix image sensor, where light source lies in receiving area of element Download PDF

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Abstract

The device has an evaluation unit i.e. controller (24), to calculate an extinction coefficient based on a distance between a light source (26) e.g. halogen lamp, and a light receiving unit and decrease in measured intensity with respect to reference intensity of light incident on the receiving unit. The source is arranged in a monitoring area (22). The evaluation unit selects a light-sensitive pixel element of a matrix image sensor (20) e.g. charge-coupled device sensor chip, where the source lies in a receiving area of the element. The element is provided as the receiving unit. An independent claim is also included for a method for obscuration measurement in a monitoring area.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sichttrübungsmessung in einem Überwachungsbereich mit einem matrixförmigen Bildsensor nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 beziehungsweise 10.The The invention relates to a device and a method for measuring visibility in a surveillance area with a matrix-shaped image sensor according to the preamble of claim 1 and 10, respectively.

Nach einigen schweren Unfällen mit Bränden und damit verbundener Rauchentwicklung in europäischen Straßentunneln müssen diese mit verbesserten Sicherheitseinrichtungen versehen werden. Eine europäische Richtlinie EC 54/2004 wurde durch eine Richtlinie für die Ausrüstung und den Betrieb von Straßentunneln (RABT2006) in nationales Recht umgesetzt. Diese Richtlinien sehen vor, dass Tunnel ab einer bestimmten Risikoklasse mit automatischen, kamerabasierten Störfallerkennungssystemen auszurüsten sind. Zu den zu erkennenden Störfällen gehören außer Rauch Staus, Unfälle, verlorene Ladung, Liegenbleiber, Fußgänger auf der Fahrbahn und Geisterfahrer.After a few serious accidents involving fires and associated smoke in European road tunnels, these must be provided with improved safety features. A European Directive EC 54/2004 was transposed into national law by a Road Tunnel Equipment and Operation Directive (RABT2006). These guidelines require that tunnels above a certain risk class be equipped with automatic, camera-based accident detection systems. In addition to smoke, the incidents to be detected include traffic jams, accidents, lost cargo, people lying down, pedestrians on the road and ghost riders.

Zur Raucherkennung im Brandfall wird in bekannten Systemen das gesamte Bild der Kamera auf seinen Bildkontrast ausgewertet und bei Unterschreiten eines bestimmten Kontrastwertes ein Alarm ausgelöst. Derartige Bildauswertungen erkennen zwar Rauch im Tunnel, aber die dabei realisierbare Fehlalarmrate ist für die Praxis nicht niedrig genug. Grund sind die Schwierigkeiten, die hohen Kontrastunterschiede des normalen Betriebs, etwa durch Lichtschwankungen, Verschmutzung der optischen Grenzflächen, Änderung der Szenerie durch verschiedenartige Fahrzeuge, Wasserfahnen und dergleichen von Kontrastabschwächung durch Rauch zu unterscheiden. Deshalb lassen sich derzeit kaum bessere Fehlalarmquoten als ein Fehlalarm je zwei Monate und Kamera erreichen. Bedenkt man die Zahl an Kameras pro Tunnel und den hohen Auf wand, den ein Fehlalarm auslöst, so läge eine akzeptable Fehlalarmrate dagegen bei einem Fehlalarm pro Messstelle und einigen Jahrzehnten.to Smoke detection in case of fire in known systems the entire Image of the camera evaluated on its image contrast and falls below a specific contrast value triggers an alarm. such Image evaluations recognize smoke in the tunnel, but the realizable False alarm rate is not low enough in practice. Reason are the difficulties, the high contrast differences of the normal Operation, such as light fluctuations, contamination of the optical interfaces, change the scenery by various vehicles, water flags and like to differentiate from contrast attenuation by smoke. Therefore, there are currently hardly any better false-alarm rates than one False alarm every two months and camera reach. Considering the number on cameras per tunnel and the high overhead that a false alarm triggers, on the other hand, an acceptable false alarm rate would be one False alarm per measuring point and a few decades.

In einem typischen Straßentunnel muss nicht nur die Rauchentwicklung durch Brände, sondern auch die Sichttrübung (Extinktionskoeffizient) an sich überwacht werden, um die Qualität der Luft im Tunnel beispielsweise durch Ansteuerung einer Belüftungsanlage zu erhalten. Für diese Aufgabe werden herkömmlich Transmissiometer oder Streulichtmessgeräte eingesetzt, da die aufgrund von Fahrzeugemissionen und Abriebpartikeln gestiegenen Extinktionskoeffizienten zu geringe Kontrastunterschiede im Bild verursachen, welche mittels Auswertung des Bildkontrasts und/oder der Strukturschärfe nicht zu erkennen sind.In a typical road tunnel does not just have to smoke by fires, but also the visibility turbidity (extinction coefficient) to be monitored in order to improve the quality of Air in the tunnel, for example by controlling a ventilation system to obtain. For this task become conventional Transmissiometer or scattered light meters used, since the increased due to vehicle emissions and abrasion particles Extinction coefficients cause too little contrast differences in the image, which by means of evaluation of the image contrast and / or the structure sharpness are not recognizable.

Aus der DE 100 11 411 C2 ist ein bildgebender Brandmelder bekannt, der aus Änderungen der Strukturschärfe in den Bildfolgen der Kamera gegebenenfalls eine Brandmeldung ableiten kann. Dabei wird in einer Ausführungsform auch die Art des Rauches identifiziert, indem die Partikelgröße von Rauchteilchen durch Lichtstreuung an diesen Rauchpartikeln erkannt wird, die eine Korona um eine Lichtquelle im Bildbereich erzeugen. Ergänzend wird auch die Helligkeit dieser Lichtquelle bewertet. Das System ist aber durch die globale Auswertung aller Pixel nicht dazu in der Lage, die Beeinträchtigung der Luft außerhalb eines Brandfalles auch bei geringem Rauchaufkommen zu erkennen, und es ist als reiner Brandmelder auch nicht dafür ausgelegt.From the DE 100 11 411 C2 an imaging fire detector is known, which may derive a fire message from changes in the structure sharpness in the image sequences of the camera, if necessary. In this case, in one embodiment, the type of smoke is identified by the particle size of smoke particles is detected by light scattering of these smoke particles that produce a corona around a light source in the image area. In addition, the brightness of this light source is also evaluated. However, the system is not able to detect the impairment of the air outside of a fire even at low smoke levels by the global evaluation of all pixels, and it is not designed as a pure fire detector.

Andere Branderkennungssysteme basieren auf Temperatursensoren oder beispielsweise auf Lichtleitern, deren lichtleitende Eigenschaften sich temperaturabhängig ändern.Other Fire detection systems are based on temperature sensors or for example on light guides, the light-conducting properties of which change with temperature.

Angesichts dieses Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige und einfache Sichttrübungsmessung anzugeben, die auch geringe Partikel- und Rauchemissionen erkennen kann.in view of In this prior art it is the object of the invention to provide a reliable and to provide simple visual haze measurement, which is also low Can detect particle and smoke emissions.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Sichttrübungsmessung gemäß Anspruch 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Indem Pixel des Bildsensors selektiert werden, welche die aktive(n) Beleuchtung(en) abbilden, entstehen effektiv ein oder mehrere Transmissiometer, bestehend aus der aktiven Beleuchtung und den selektierten Pixeln. Damit wird es möglich, die Transmissionsmessung kamerabasiert vorzunehmen, so dass etwa eine ohnehin vorhandene Videoüber wachung mit zusätzlicher Funktionalität ausgenutzt werden kann, oder die für die Transmissionsmessung genutzten Bilder können umgekehrt für weitere Auswertungen zur Verfügung gestellt werden. Durch die Transmissionsauswertung wird die Fehlalarmrate erheblich reduziert, wobei weniger als ein Fehlalarm je 20 Jahre und Messstelle möglich wird.These The object is achieved by a device for measuring visibility according to claim 1 and a corresponding method solved according to claim 10. By pixels be selected by the image sensor which shows the active illumination (s) effectively create one or more transmissiometers, consisting of the active illumination and the selected pixels. This makes it possible, the transmission measurement camera-based make so that about an already existing video surveillance be exploited with additional functionality can, or the images used for the transmission measurement can be reversed for further evaluations Will be provided. Through the transmission evaluation the false alarm rate is significantly reduced, with less than one False alarm every 20 years and measuring point becomes possible.

Wird mehr als eine Beleuchtung in der Vorrichtung eingesetzt, so sind die Beleuchtungen vorteilhafterweise in unterschiedlichem Abstand zu der Lichtempfangseinrichtung installiert. Dadurch entsteht je Beleuchtung ein Transmissiometer mit jeweils anderer Messstrecke, wobei jeder Beleuchtung die entsprechenden selektierten Pixel zuzuordnen sind. Durch Vergleich der Messwerte jedes dieser Transmissiometer wird es möglich, die Sichttrübung durch Rauch oder Fahrzeugemissionen zwischen den einzelnen Beleuchtungen zu ermitteln, um so eine Aussage über die räumliche Verteilung der sichttrübenden Stoffe entlang des Tunnels zu bekommen.Becomes more than one lighting used in the device, so are the illuminations advantageously at different distances installed to the light receiving device. This ever arises Illumination of a transmissiometer, each with a different measuring section, wherein each illumination to be assigned to the corresponding selected pixels. By comparing the readings of each of these transmissiometers it is possible the visibility through smoke or To determine vehicle emissions between the individual illuminations such a statement about the spatial distribution to get the visibly opaque substances along the tunnel.

Vorteilhafterweise ist die Auswertungseinheit dafür ausgebildet, aus Bilddaten des Bildsensors ein Maß für eine Rauchbelastung zu ermitteln. Damit werden die beiden Aufgaben, nämlich eine aus technischer Sicht sehr zuverlässige und schnelle Sichttrübungsmessung zur Ermittlung des durch Fahrzeugemissionen ansteigenden Extinktionskoeffizienten und Raucherkennung im Brandfall etwa mittels auf Kontrastunterschieden basierender Bildauswertung in einem einzigen Sensor integriert, so dass der apparative Aufwand ohne Einbuße an Zuverlässigkeit, Genauigkeit oder Funktionalität mit entsprechender Verringerung des finanziellen und organisatorischen Aufwands erheblich reduziert ist.Advantageously, the evaluation unit is designed to determine a measure of a smoke load from image data of the image sensor. Thus, the two tasks, namely a tech nischer view very reliable and fast visual cloud measurement to determine the increasing by vehicle emissions extinction coefficient and smoke detection in case of fire about integrated by contrast differences based image analysis in a single sensor, so that the equipment required without loss of reliability, accuracy or functionality with a corresponding reduction in financial and organizational Expenditure is considerably reduced.

Die Auswertungseinheit ist bevorzugt dafür ausgebildet, das Maß aus einer Kontrastabschwächung der Bilddaten, einem Vergleich mit einem Referenzbild bei freier Sicht oder einem Helligkeitsabfall zu ermitteln, und insbesondere eine Plausibilitätsprüfung zwischen dem auf dem beleuchteten selektierten Pixel beruhenden Extinktionskoeffizienten und dem auf den Bilddaten beruhenden Maß vorzunehmen. Die Zuverlässigkeit der beiden Messungen erhöht sich also durch Plausibilitätsvergleiche. Die beiden Verfahren Bildauswertung auf dem Gesamtbild und Transmissionsmessung durch den selektieren Pixel können gemeinsam zu einer weiteren Reduktion der Fehlalarmrate herangezogen werden.The Evaluation unit is preferably designed to, the Measure from a contrast attenuation of the image data, a comparison with a reference image in free view or a Determine brightness drop, and in particular a plausibility check between the one based on the illuminated selected pixel Extinction coefficient and based on the image data measure. The reliability of the two measurements increases so through plausibility comparisons. The two procedures Image evaluation on the overall picture and transmission measurement by The select pixels can be shared with another Reduction of the false alarm rate are used.

Bevorzugt ist die Auswertungseinheit dafür ausgebildet, mittels des Bildsensors ein erstes Bild für die Sichttrübungsmessung und ein zweites Bild mit gegenüber dem ersten Bild veränderten Aufnahmeparameter, wie Helligkeit, Blende oder weitere, für die Ermittlung des Maßes aufzunehmen, wobei insbesondere das erste und zweite Bild zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgen, das erste Bild eine für Gesamtbildauswertungen geeignete Helligkeit und das zweite Bild eine geringere Helligkeit als das erste Bild aufweist. Damit werden die Bilder für die jeweilige Messung optimal angepasst.Prefers is the evaluation unit designed for this purpose by means of Image sensor a first image for visibility measurement and a second image changed with respect to the first image Recording parameters, such as brightness, aperture or more, for the Determining the measure to include, in particular the first and second image follow each other in time, the first picture a brightness suitable for overall picture evaluations and the second image has a lower brightness than the first image. This optimizes the images for the respective measurement customized.

Vorteilhafterweise ist ein Lichtquellen-Empfangselement vorgesehen, das in der Nähe jeder Lichtquelle angeordnet ist, um die von der jeweiligen Lichtquelle ausgesandte Lichtintensität zu überprüfen. Damit ist jederzeit sichergestellt, dass die aktive Beleuchtung noch intakt ist. Ein etwaiger Intensitätsabfall kann in der Auswertungseinheit für die selektierten Pixel und die Bildauswertung berücksichtigt werden. Somit sind Schwankungen oder Ausfall der aktiven Beleuchtung als Quellen für einen Fehlalarm ausgeschaltet und die Wahrscheinlichkeit für einen Fehlalarm weiter reduziert.advantageously, a light source receiving element is provided nearby Each light source is arranged to match that of the respective light source Check emitted light intensity. This ensures at all times that the active lighting still intact. A possible drop in intensity may occur in the evaluation unit for the selected pixels and the Image analysis are taken into account. Thus, fluctuations or failure of active lighting as sources for one False alarm off and the probability of a false alarm further reduced.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle dafür ausgebildet, zeitlich variables Licht auszusenden, insbesondere moduliertes Licht oder eine Blinksequenz. Damit können Gleichlichtschwankungen im Messsignal unterdrückt werden. Die Auswertungseinheit ist anhand der bekannten zeitlichen Variation in der Lage, die aktive Beleuchtung von Störern zu unterscheiden.In Another preferred embodiment is the light source designed to emit light that is variable in time, in particular modulated light or a flashing sequence. This can be DC light fluctuations be suppressed in the measurement signal. The evaluation unit is based on the known temporal variation capable of active lighting to distinguish from disturbers.

Die Lichtquelle weist bevorzugt eines oder mehrere der folgenden Elemente auf: eine Halbleiterlichtquelle, einen Laser, eine Halogenlampe, eine Gasentladungslampe, einen Reflektor oder einen Reflektorstreifen. Je nach Messstrecke kann somit eine gewünschte räumliche Ausdehnung der aktiven Beleuchtung und eine gewünschte Intensitätsverteilung erreicht werden. Ist die Lichtquelle ein passives Element, also ein angestrahlter Reflektor oder ein Reflektorstreifen, so kann die eigentliche Beleuchtung nahe bei der Kamera oder sogar in diese integriert sein. Das macht die Wartung und Installation einfacher.The Light source preferably has one or more of the following elements on: a semiconductor light source, a laser, a halogen lamp, a gas discharge lamp, a reflector or a reflector strip. Depending on the test section can thus be a desired spatial Extension of active lighting and a desired Intensity distribution can be achieved. Is the light source a passive element, ie an illuminated reflector or a reflector strip, so the actual lighting can be close to the camera or even be integrated into this. This makes maintenance and installation easier.

Bevorzugt sind Staubschutzeinrichtungen, insbesondere Tuben vorgesehen, um die Vorrichtung und den Bildsensor vor Verschmutzung zu schützen, und/oder es ist eine Detektionseinrichtung für die Erkennung von Verunreinigungen oder Defekten einer Frontscheibe der Vorrichtung und/oder des Bildsensors vorgesehen. Damit lässt sich eine Beeinträchtigung der Frontscheibe durch Verschmutzungen als weitere Fehler quelle ausschließen oder zumindest einschränken, und dadurch werden die Zuverlässigkeit und die Wartungsintervalle erhöht.Prefers Dust protection devices, in particular tubes are provided to protect the device and the image sensor from contamination, and / or it is a detection device for the detection of Impurities or defects of a windscreen of the device and / or the image sensor. This can be a Impairment of the windshield due to contamination exclude or at least limit, as another source of error, and thereby the reliability and the maintenance intervals elevated.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf ähnliche Weise weitergebildet werden und zeigt dabei ähnliche Vorteile. Derartige vorteilhafte Merkmale sind beispielhaft, aber nicht abschließend in den sich an die unabhängigen Ansprüche anschließenden Unteransprüchen beschrieben. Umgekehrt sind auch den Verfahrensansprüchen analoge Ausgestaltungen für die Vorrichtung denkbar.The inventive method can be similar to Be further developed and shows similar benefits. Such advantageous features are exemplary, but not exhaustive in the subsequent claims to the independent claims described. Conversely, the method claims are also analogous configurations for the device conceivable.

Insbesondere ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, wenn die Lichtquellen an Stellen im Überwachungsbereich angeordnet werden, in welchen während des Betriebs die jeweilige Sichtlinie zwischen Lichtquelle und Bildsensor nicht unterbrochen wird, insbesondere bei einem Verfahren zur Raucherkennung in Tunneln an der Decke oder einer Wand oberhalb der zu erwartenden Höhe von Fahrzeugen. Damit kann jederzeit während des Betriebs die Transmission und damit der Extinktionskoeffizient gemessen werden. Die aktive Beleuchtung nutzt damit einen Teil des Bildsensors, der für die eigentliche Bildauswertung ohnehin weniger interessant wäre, weil er Wand- oder Deckenbereiche aufnimmt.Especially it is advantageous in the method according to the invention, when the light sources are in places in the surveillance area be arranged, in which during operation the respective line of sight between light source and image sensor not interrupted especially in a method of detecting smoke in tunnels on the ceiling or a wall above the expected height of Vehicles. This can at any time during operation the Transmission and thus the extinction coefficient are measured. The active illumination thus uses a part of the image sensor, the anyway less interesting for the actual image evaluation would be because it takes up wall or ceiling areas.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Signale des Bildsensors vorverarbeitet werden, insbesondere tiefpassgefiltert oder mit zunehmender Betriebsdauer weiter verstärkt werden, um Alterungsprozesse und/oder schleichende Verschmutzungen auszugleichen. Damit wird wiederum die Zuverlässigkeit gesteigert und die Fehlalarmquote gesenkt sowie die Wartungsbedürftigkeit herabgesetzt.Farther is preferred if the signals of the image sensor are preprocessed, in particular low-pass filtered or with increasing operating time be further reinforced to aging processes and / or compensate for creeping pollution. This will turn increased reliability and reduced the false alarm rate and the need for maintenance lowered.

Bei Überschreitung einer Schwelle des Extinktionskoeffizienten und/oder des Maßes wird vorteilhafterweise eine Belüftungsanlage aktiviert, ein Alarm ausgelöst oder eine Evakuierungsmaßnahme angestoßen. Da erfindungsgemäß alles von einer leichten Erhöhung der Partikel im Tunnel bis zu einer Brandkatastrophe erkannt werden kann, wird auf diese Weise mit der geeigneten Maßnahme reagiert.When exceeded a threshold of the extinction coefficient and / or the measure Advantageously, a ventilation system is activated, an alarm is triggered or an evacuation measure triggered. Since according to the invention everything from a slight increase the particles in the tunnel are detected until a fire catastrophe can, in this way, with the appropriate measure responding.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:The Invention will also be described below with regard to further features and Advantages exemplary by means of embodiments and with reference to the accompanying drawings closer explained. The illustrations of the drawing show in:

1 eine schematische Darstellung einer Straße in einem Tunnel mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Raucherkennung; 1 a schematic representation of a road in a tunnel with a first embodiment of the device according to the invention for detecting smoke;

2 einen beispielhaften Lichtfleck der aktiven Beleuchtung auf dem Bildsensor zur Erläuterung der selektierten Pixel; 2 an exemplary light spot of the active illumination on the image sensor for explaining the selected pixels;

3 eine schematische Darstellung gemäß 1 zu einer zweiten Ausführungsform, bei der die Lichtquelle über einen Reflektor realisiert ist; und 3 a schematic representation according to 1 to a second embodiment, wherein the light source is realized via a reflector; and

4 eine schematische Darstellung gemäß 1 zu einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Lichtquellen beziehungsweise Reflektoren im Überwachungsbereich angeordnet sind. 4 a schematic representation according to 1 to a further embodiment of the invention, in which a plurality of light sources or reflectors are arranged in the monitoring area.

1 zeigt eine Kamera 10, die an einer Wand in einem Tunnel 12 mit einem Straßenverlauf 14 montiert ist. Die Kamera 10 ist in einer durch punktierte Linien und Kreise dargestellten Ausschnittvergrößerung zur besseren Erkennbarkeit ihrer Komponenten ein weiteres Mal dargestellt. Durch ein stilisiert dargestelltes Empfangsobjektiv 16 mit einem als Einzellinse 18 dargestellten optischen System und eine schützende Frontscheibe fällt Licht auf einen Bildaufnehmer 20. Der Bildaufnehmer ist ein pixelaufgelöster matrixförmiger Aufnahmechip, etwa auf CCD- oder CMOS-Technologie basierend. Die Kamera 10 erzeugt somit Bilddaten eines Überwachungsbereichs 22, nämlich eines Abschnitts des Tunnels 12. Üblicherweise wird eine Kamera 10 zur automatischen Störfalldetektion dabei so angeordnet, dass sie im Wesentlichen den Verkehrsraum betrachtet. Darüber hinaus befinden sich aber im Bild fast immer auch dauerhaft andere statische Bereiche, nämlich der Wände oder der Decke. 1 shows a camera 10 standing against a wall in a tunnel 12 with a road 14 is mounted. The camera 10 is shown once more in a detail enlargement represented by dotted lines and circles for better recognition of its components. Through a stylized reception lens 16 with a single lens 18 shown optical system and a protective windscreen light falls on an image sensor 20 , The imager is a pixel-resolved matrix-shaped recording chip, based for example on CCD or CMOS technology. The camera 10 thus generates image data of a surveillance area 22 namely a section of the tunnel 12 , Usually a camera 10 for automatic incident detection arranged so that it essentially considers the traffic area. In addition, there are almost always other permanently static areas in the picture, namely the walls or the ceiling.

An den Bildaufnehmer 20 ist eine Steuerung 24 angeschlossen, welche die Kamerafunktionen steuert und die Bilddaten auswertet. Diese Steuerung kann mit der Kamera in einem Gehäuse untergebracht oder extern sein. Im Überwachungsbereich 22 ist in bekanntem Abstand eine Lichtquelle 26 an einer Tunnelwand montiert, bevorzugt innerhalb eines der genannten statischen Bereiche. In unmittelbarer Nähe der Lichtquelle 26 ist ein Lichtempfänger 28 montiert, etwa eine Photodiode, um die ausgesandte Lichtintensität der Lichtquelle 28 zu ermitteln. Zu dem Lichtempfänger 28 kann Licht der Lichtquelle 26 auch indirekt geleitet werden, etwa über einen Halbspiegel. Die Sichtlinie zwischen Kamera 10 und Lichtquelle 26 kann dabei im Betrieb nicht unterbrochen werden, weil die Anordnung so gewählt ist, dass entweder keine Fahrzeuge die Sichtlinie queren oder Kamera 10 und Lichtquelle 26 oberhalb der Fahrzeughöhen montiert sind.To the imager 20 is a controller 24 connected, which controls the camera functions and evaluates the image data. This controller can be housed with the camera in a housing or external. In the surveillance area 22 is at a known distance a light source 26 mounted on a tunnel wall, preferably within one of said static areas. In the immediate vicinity of the light source 26 is a light receiver 28 mounted, such as a photodiode, to the emitted light intensity of the light source 28 to investigate. To the light receiver 28 can light the light source 26 also indirectly, for example via a half-mirror. The line of sight between camera 10 and light source 26 can not be interrupted during operation, because the arrangement is chosen so that either no vehicles cross the line of sight or camera 10 and light source 26 are mounted above the vehicle heights.

Die Steuerung 24 kann die Bilddaten in an sich bekannter Weise auf das Auftreten von Rauch auswerten, um einen Brandfall zu erkennen. Sie kann außerdem den Überwachungsbereich 22 auf die einleitend genannten Störfälle wie Stau, Unfall oder verlorene Ladung überwachen. Über eine drahtlose Schnittstelle 28, die auf einem beliebigen Standard wie WLAN, UMTS oder dergleichen basiert, können Bilddaten oder Auswertungsergebnisse zur weiteren Bearbeitung nach außen geleitet werden, aber auch ein Alarm oder Steuerbefehle an Störmelder, Absperrungen oder eine Tunnelbelüftung erzeugt werden. Alternativ zu einer drahtlosen Schnittstelle 32 kann die Kamera 10 auch drahtgebunden angeschlossen oder in ein Netz integriert sein, etwa durch direkte Verbindungen, Stromschleifen mit 4–20 mA mit Relais, oder serielle Schnittstellen wie Ethernet, Profibus oder RS485The control 24 can evaluate the image data in a conventional manner on the occurrence of smoke to detect a fire. It can also control the surveillance area 22 monitor for the aforementioned incidents such as traffic jams, accidents or lost loads. Via a wireless interface 28 which is based on any standard such as WLAN, UMTS or the like, image data or evaluation results can be sent to the outside for further processing, but also an alarm or control commands to alarms, barriers or tunnel ventilation are generated. Alternatively to a wireless interface 32 can the camera 10 also be wired or integrated into a network, such as direct connections, 4-20 mA current loops with relays, or serial interfaces such as Ethernet, Profibus or RS485

Eine entsprechende drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle 32 ist mit der Lichtquelle 26 und dem Lichtempfänger 28 verbunden. Die Steuerung 24 kann auf diese Weise die aus unmittelbarer Nähe der Lichtquelle 26 gemessene Lichtintensität des Lichtempfängers 28 abfragen und die Lichtquelle 26 ansteuern.An appropriate wireless or wired interface 32 is with the light source 26 and the light receiver 28 connected. The control 24 In this way it can be the immediate vicinity of the light source 26 measured light intensity of the light receiver 28 query and the light source 26 drive.

2 zeigt beispielhaft die Pixelanordnung des Bildaufnehmers 20 und einen Lichtfleck 34 als Abbild der Lichtquelle 26 bei freier Sicht. Diejenigen Pixel 36, welche direkt von der Lichtquelle 26 beleuchtet werden, die also unter dem Lichtfleck 34 liegen, werden für eine Transmissionsauswertung selektiert. Die Selektion kann im Rahmen der Installation, auf Knopfdruck oder bei Wartungen eingelernt werden. Dabei wird auch die Intensität des Lichtflecks 34 bei freier Sicht als Referenzwert vorab eingelernt. Veränderungen, auch spätere dynamische Veränderungen durch dynamisches Speichern weiterer Referenzwerte, werden überwacht, um die Transmission zu bestimmen, also den Extinktionskoeffizienten aus den Helligkeitswerten in den Pixeln 36 und dem bekannten zu parametrierenden Abstand zwischen Lichtquelle 26 und Kamera 10 (genaugenommen deren Frontscheibe, denn innerhalb des Kameragehäuses ist keine Beeinträchtigung der Sicht zu erwarten) zu berechnen. Die selektierten Pixel 36 und die Lichtquelle 26 wirken somit als integriertes Transmissiometer. 2 shows by way of example the pixel arrangement of the image sensor 20 and a spot of light 34 as an image of the light source 26 with a clear view. Those pixels 36 which is directly from the light source 26 be illuminated, that is, under the light spot 34 are selected, are selected for a transmission evaluation. The selection can be learned as part of the installation, at the push of a button or during maintenance. It also the intensity of the light spot 34 In the case of clear view, the reference value has been taught in advance. Changes, including later dynamic changes by dynamically storing further reference values, are monitored in order to determine the transmission, ie the extinction coefficient from the brightness values in the pixels 36 and the known distance to be parameterized between the light source 26 and camera 10 (Strictly speaking, their windshield, because within the Kame ragehäuses no impairment of the visibility is to be expected) to calculate. The selected pixels 36 and the light source 26 thus act as an integrated transmissiometer.

Die Vorrichtung ist also zu einer Transmissionsmessung ebenso in der Lage wie zu einer Rauchauswertung durch Bildauswertungen, etwa mittels Erkennung von Kontrastschwankungen. Dabei sind auch Kombinationen von der Erfindung umfasst: Der Einsatz als Transmissiometer, der Einsatz als Transmissiometer zur Sichttrübungsmessung mit zusätzlicher Raucherkennung und auch eine gegenseitige Plausibilitätsprüfung beider Messungen zur weiter verbesserten Vermeidung von Fehlalarmen. Die Pixel 36 können bereits einen leichten Anstieg des Extinktionskoeffizienten erkennen, der nur auf Fahrzeugemissionen zurückzuführen ist. Sie erkennen natürlich erst recht den Rauch eines Brandherdes anhand des erheblich weiter angestiegenen Extinktionskoeffizienten.The device is therefore capable of measuring the transmission as well as of evaluating the smoke by means of image evaluations, for example by detecting contrast fluctuations. In this case, combinations of the invention are also included: The use as a transmissiometer, the use as a transmissiometer for visibility measurement with additional smoke detection and also a mutual plausibility check of both measurements to further improve the prevention of false alarms. The pixels 36 can already see a slight increase in the extinction coefficient, which can only be attributed to vehicle emissions. Of course, you will certainly recognize the smoke of a source of fire on the basis of the significantly increased extinction coefficient.

Derselbe Bildaufnehmer 20 kann also erfindungsgemäß für zwei Auswertungen verwendet werden, nämlich die Transmissionsmessung und Raucherkennung durch Bildauswertung. Die Pixel 36 können eine Doppelfunktion haben, aber auch ausschließlich für die Transmissionsmessung verwendet werden. Somit ist denkbar, jeweils ein und dasselbe aufgenommene Bild sowohl für die Messung der Sichttrübung wie für die Raucherkennung zu auszuwerten. Alternativ können jeweils eigene Bilder für eine Transmissionsmessung und eigene Bilder für eine Raucherkennung aufgenommen werden. Dann können Aufnahmeparameter, insbesondere die Bildhelligkeit, so eingestellt werden, dass sie für die vorgesehene Art der Messung optimal angepasst sind. So ist eine Bildauswertung, wie sie bei der Rauchmeldung oder auch für eine Videoüberwachung verwendet wird, gewöhnlich bei größerer Helligkeit vorzunehmen als eine Transmissionsmessung, weil die Pixel auf die aktive Lichtquelle 26 ausgerichtet sind.The same imager 20 can therefore be used according to the invention for two evaluations, namely the transmission measurement and smoke detection by image analysis. The pixels 36 can have a dual function, but can also be used exclusively for the transmission measurement. Thus, it is conceivable to evaluate one and the same recorded image both for the measurement of the visual haze and for the smoke detection. Alternatively, separate images for a transmission measurement and own images for a smoke detection can be recorded. Then recording parameters, in particular the image brightness, can be adjusted so that they are optimally adapted for the intended type of measurement. Thus, an image evaluation, as used in the smoke detection or for a video surveillance, usually make at higher brightness than a transmission measurement, because the pixels on the active light source 26 are aligned.

Diese Bilder für die beiden unterschiedlichen Messungen können zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgen, es ist aber auch möglich, die beiden Messungen in voneinander unterschiedlichen Zeitabständen vorzunehmen.These Pictures for the two different measurements can it is also possible to perform the two measurements in mutually different time intervals.

Die selektierten Pixel 36 können auch für einen Selbsttest der Kamera 10 verwendet werden, denn zumindest die Lichtquelle 26 muss erkannt werden, wenn das System noch zuverlässige Bilddaten liefern soll. Dazu kann das Licht der Lichtquelle 26 auch variiert werden, um beispielsweise eingebrannte „stuck-at-high”-Pixelfehler oder auch andere Pixelfehler wie tote Pixel, zu stark rauschende Pixel etc. zu erkennen.The selected pixels 36 can also do a self-test of the camera 10 be used, because at least the light source 26 must be detected if the system is still to provide reliable image data. This may be the light of the light source 26 can also be varied to recognize, for example, burned-in "stuck-at-high" pixel errors or other pixel errors such as dead pixels, excessively high-noise pixels, etc.

Eine solche Modulation oder Variation der Lichtstärke der Lichtquelle 26 kann auch dazu dienen, in der Bildauswertung das Nutzlicht der Lichtquelle 26 von Störlicht, etwa durch Scheinwerfer der Fahrzeuge, zu unterscheiden und damit die Auswertung robuster zu machen. Das Wechsellichtsignal der Lichtquelle 26 wird mit der Kamera 10 synchronisiert, um Gleichlichtschwankungen im Messsignal zu unterdrücken. Eine einfache Lösung für zeitliche Variationen ist ein An-Aus-Wechsel, der sehr einfach erzeugt werden kann, indem ein vorhandenes Trigger-Signal so gesteuert wird, dass zwei aufeinanderfolgende Aufnahmen einmal mit „Beleuchtung An” und dann mit „Be leuchtung Aus” aufgenommen werden. Die Modulationen können auch genutzt werden, um den Lichtempfänger 28 zu testen.Such a modulation or variation of the light intensity of the light source 26 can also serve, in the image analysis, the useful light of the light source 26 Distinguished by stray light, such as headlights of the vehicles, and thus to make the evaluation more robust. The alternating light signal of the light source 26 is with the camera 10 synchronized to suppress stray light fluctuations in the measurement signal. A simple solution to temporal variations is an on-off change that can be easily created by controlling an existing trigger signal so that two consecutive shots are taken once with "Illumination On" and then "Illumination Off" become. The modulations can also be used to the light receiver 28 to test.

Der Lichtempfänger 28 stellt eine gleichbleibende Intensität der Lichtquelle 26 sicher beziehungsweise liefert Signale über dessen Veränderungen, die dann von der Steuerung 24 kompensiert werden können oder, wenn dies nicht mehr möglich ist, zu einer Wartungsanforderung führen.The light receiver 28 provides a constant intensity of the light source 26 safely or provides signals about its changes, which then from the controller 24 can be compensated or, if this is no longer possible, lead to a maintenance request.

Um die Verschmutzung der optischen Wege zu begrenzen, also vor allem der Frontscheibe der Kamera 10, sind Schutzeinrichtungen vorzusehen, etwa Tuben, um Eintrübungen durch Verschmutzung zu begrenzen. Alternativ oder zusätzlich kann die Frontscheibe durch Zusatzeinrichtungen oder Bildauswertung auf Defekte und Verunreinigungen untersucht werden.To limit the contamination of the optical paths, so especially the front screen of the camera 10 , protective devices, such as tubes, shall be provided to limit turbidity due to contamination. Alternatively or additionally, the front screen can be examined for defects and impurities by means of additional devices or image evaluation.

Sämtliche Signale können tiefpassgefiltert werden, um sehr langsame Änderungen durch langsame Verschmutzung oder Alterung der Bauelemente auszugleichen. Möglich ist auch, Verstärkungsfaktoren der Signale entsprechend anzupassen.All Signals can be low-pass filtered to very slow changes due to slow contamination or aging of the components. It is also possible to amplify the signals adjust accordingly.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei bezeichnen hier und im Folgenden gleiche Bezugszeichen die gleichen Merkmale. Die weitere Ausführungsform unterscheidet sich darin, dass statt einer aktiven Lichtquelle 26 im Überwachungsbereich 22 nur ein passiver Reflektor 38 vorgesehen ist, während Lichtquelle 26 und Lichtempfänger 28 in die Kamera 10 integriert sind. Dabei kann der Bildaufnehmer 20 durch geeignete optische Ankopplung auch noch die Aufgabe des Lichtempfängers 28 übernehmen. Die Integration der Lichtquelle 26 hat den Vorteil, dass auf eine Schnittstelle 32 verzichtet werden bzw. diese durch eine kurze direkte Verbindung ersetzt werden kann. Im Überwachungsbereich 22 muss lediglich noch der passive Reflektor 38 montiert werden. 3 shows a further embodiment of the invention. Here, and in the following like reference numerals designate the same features. The further embodiment differs in that instead of an active light source 26 in the surveillance area 22 only a passive reflector 38 is provided while light source 26 and light receiver 28 into the camera 10 are integrated. In this case, the image sensor 20 by suitable optical coupling also the task of the light receiver 28 take. The integration of the light source 26 has the advantage of being on an interface 32 be omitted or this can be replaced by a short direct connection. In the surveillance area 22 all that's left is the passive reflector 38 to be assembled.

Als Lichtquelle 26 kann erfindungsgemäß auch eine Vielzahl von aktiven Lichtquellen, also Halbleiterdioden, Halogenlampen oder dergleichen, eine Vielzahl von geometrisch verschiedenen Reflektoren wie kleinen, annähernd punktförmigen oder streifenförmigen Reflektoren oder auch eine Mischung aus all diesen Komponenten eingesetzt werden.As a light source 26 According to the invention, a plurality of active light sources, ie semiconductor diodes, halogen lamps or the like, a plurality of geometrically different reflectors such as small, approximately point-like or strip-shaped reflectors or a mixture of all these components are used.

In 4 ist nochmals eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich darin unterscheidet, dass im Überwachungsbereich 22 mehrere Lichtquellen 26a-c derart angeordnet sind, dass der Lichtweg von jeder Lichtquelle 26a-c zu der Kamera 10 im Betrieb weder durch Fahrzeuge noch durch Einbauten unterbrochen wird. Die Lichtquellen 26a-c können erneut alternativ als Reflektoren ausgebildet sein, wie dies im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde, und das Licht einer gemeinsam genutzten bei der Kamera angeordneten Lichtquelle zurückwerfen. Auch die Merkmale der im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Ausführungsform lassen sich hier kombinieren, etwa die Messung der ausgesandten Intensität der Lichtquellen 26a-c mit jeweils weiteren Lichtempfängern (in 1 Bezugszeichen 28). Die Steuerung 24 selektiert für Transmissionsmessungen diejenigen Pixel, welche jeweils eine der Lichtquellen 26a-c abbilden. Damit ist es möglich, Informationen über die räumliche Verteilung von sichttrübenden Partikeln zu gewinnen, oder mittels Durchschnittsbildung, weiteren statistischen oder sonstigen mathematischen Verfahren bessere Aussagen über die Sichttrübung zu erhalten als mit nur einer Transmissionsmessung bei nur einer Lichtquelle. Ferner ist denkbar, für jede Lichtquelle gesondert ein in seinen Aufnahmeparametern für die Auswertung angepasstes Bild aufzunehmen oder zu modulieren, wie dies für eine einzelne Lichtquelle weiter oben beschrieben ist.In 4 Yet another embodiment of the invention is shown, which differs in that in the surveillance area 22 several light sources 26a c are arranged such that the light path from each light source 26a -c to the camera 10 is interrupted during operation neither by vehicles nor by internals. The light sources 26a -c may alternatively be formed as reflectors, as in connection with 3 and reflect the light from a shared light source located at the camera. Also the characteristics of related 1 described embodiment can be combined here, such as the measurement of the emitted intensity of the light sources 26a -c with additional light receivers (in 1 reference numeral 28 ). The control 24 selects for transmission measurements those pixels, each one of the light sources 26a -c picture. This makes it possible to obtain information about the spatial distribution of visibly clouding particles, or to obtain better information about the visual haze by means of averaging, further statistical or other mathematical methods than with only one transmission measurement with only one light source. It is also conceivable for each light source separately to record or modulate an image adapted for its evaluation in its acquisition parameters, as described above for a single light source.

Erfindungsgemäß kann somit ein Messsystem, nämlich das zusätzliche Transmissiometer, im Tunnel eingespart und dennoch eine sehr geringe Fehlalarmrate für Raucherkennung im Tunnel mittels Bildauswertung erreicht werden. Diese Lösung ist kostengünstig, und die Messeinrichtung kann etwas entfernt vom erhitzten Bereich liegen und ist daher in der Lage, den Brandherd anfänglich zu visualisieren, um geeignete Gegenmaßnahmen zu planen. Dabei ist das visualisierende System, etwa für zusätzliche Überwachungsaufgaben durch Bedienpersonal oder zu Dokumentationszwecken, mit dem branderkennenden System identisch. Obwohl die konkreten Ausführungsformen sich auf die Montage in einem Tunnel beziehen, kann die Erfindung auch in Räumen, Montagehallen, an freiliegenden Straßen oder in anderen Umgebungen eingesetzt werden.According to the invention thus a measuring system, namely the additional Transmissiometer, saved in the tunnel and still a very low false alarm rate achieved for smoke detection in the tunnel by means of image analysis become. This solution is inexpensive, and the Measuring device may be slightly away from the heated area and is therefore able to start the fire Visualize to plan appropriate countermeasures. It is the visualizing system, for example for additional monitoring tasks by operating personnel or for documentation purposes, with the brand recognition System identical. Although the specific embodiments refer to the assembly in a tunnel, the invention also in rooms, assembly halls, on exposed roads or in other environments.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 54/2004 [0002] - EP 54/2004 [0002]
  • - DE 10011411 C2 [0005] - DE 10011411 C2 [0005]

Claims (18)

Vorrichtung zur Sichttrübungsmessung in einem Überwachungsbereich (22), die eine Lichtempfangseinrichtung (36), mindestens eine Lichtquelle (26, 38) sowie eine Auswertungseinrichtung (24) aufweist, welche dafür ausgebildet ist, aus dem Abstand zwischen Lichtquelle (26, 38) und Lichtempfangseinrichtung (36) sowie einer Abschwächung der jeweils gemessenen Intensität von einer Sollintensität des bei freier Sicht ohne Sichttrübung auf die Lichtempfangseinrichtung (36) fallenden Lichts einen Extinktionskoeffizienten zu berechnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (26, 38) im Überwachungsbereich (22) angeordnet ist und dass als Lichtempfangseinrichtung (36) mindestens ein selektiertes lichtempfindliches Pixelelement eines matrixförmigen Bildsensors (20) mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Pixelelementen vorgesehen ist, wobei die Auswertungseinheit (24) dafür ausgebildet ist, diejenigen Pixelelemente zu selektieren, in deren Empfangsbereich die Lichtquelle (26, 38) liegt.Device for measuring visibility in a surveillance area ( 22 ) comprising a light receiving device ( 36 ), at least one light source ( 26 . 38 ) as well as an evaluation device ( 24 ), which is formed from the distance between the light source ( 26 . 38 ) and light receiving device ( 36 ) and a weakening of the respective measured intensity from a desired intensity of the free view without visual clouding on the light receiving device ( 36 ) to calculate an extinction coefficient, characterized in that the light source ( 26 . 38 ) in the surveillance area ( 22 ) and that as a light receiving device ( 36 ) at least one selected photosensitive pixel element of a matrix-type image sensor ( 20 ) is provided with a plurality of photosensitive pixel elements, wherein the evaluation unit ( 24 ) is adapted to select those pixel elements in whose reception area the light source ( 26 . 38 ) lies. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl zueinander versetzt angeordneter Lichtquellen (26a-c) in dem Überwachungsbereich (22) vorgesehen ist und die Auswertungseinheit (24) dafür ausgebildet ist, je Lichtquelle (26a-c) diejenigen Pixelelemente zu selektieren, in deren Empfangsbereich die jeweilige Lichtquelle (26a-c) liegt, für jede Lichtquelle (26a-c) einen Teil-Extinktionskoeffizienten und daraus eine räumlichen Verteilung des Extinktionskoeffizienten und/oder durch unterschiedliche Gewichtung einen genaueren Extinktionskoeffizienten zu berechnen.Apparatus according to claim 1, wherein a plurality of mutually staggered light sources ( 26a -c) in the surveillance area ( 22 ) and the evaluation unit ( 24 ) is designed for each light source ( 26a -c) to select those pixel elements in whose reception area the respective light source ( 26a -c), for each light source ( 26a -c) calculate a partial extinction coefficient and from this a spatial distribution of the extinction coefficient and / or by different weighting a more accurate extinction coefficient. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswertungseinheit (24) dafür ausgebildet ist, aus Bilddaten des Bildsensors (20) ein Maß für eine Rauchbelastung zu ermitteln.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the evaluation unit ( 24 ) is adapted to image data from the image sensor ( 20 ) to determine a measure of smoke pollution. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswertungseinheit (24) dafür ausgebildet ist, das Maß aus einer Kontrastabschwächung der Bilddaten, einem Vergleich mit einem Referenzbild bei freier Sicht oder einem Helligkeitsabfall zu ermitteln, und insbesondere eine Plausibilitätsprüfung zwischen dem auf dem beleuchteten selektierten Pixel (36) beruhenden Extinktionskoeffizienten und dem auf den Bilddaten beruhenden Maß vorzunehmen.Device according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit ( 24 ) is adapted to determine the measure of a contrast attenuation of the image data, a comparison with a reference image in free view or a brightness decrease, and in particular a plausibility check between the selected on the illuminated pixel ( 36 ) and the amount based on the image data. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Auswertungseinheit (24) dafür ausgebildet ist, mittels des Bildsensors (20) ein erstes Bild für die Sichttrübungsmessung und ein zweites Bild mit gegenüber dem ersten Bild veränderter Helligkeit für die Ermittlung des Maßes aufzunehmen, wobei insbesondere das erste und zweite Bild zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgen, das erste Bild eine für Gesamtbildauswertungen geeignete Helligkeit und das zweite Bild eine geringere Helligkeit als das erste Bild aufweist.Apparatus according to claim 3 or 4, wherein the evaluation unit ( 24 ) is designed for, by means of the image sensor ( 20 ) to record a first image for the visibility measurement and a second image with respect to the first image changed brightness for the determination of the measure, in particular, the first and second image immediately follow in time, the first image suitable for overall image evaluations brightness and the second image a lower Brightness as the first image. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Lichtquellen-Empfangselement (28) vorgesehen ist, das in der Nähe der Lichtquelle (26) angeordnet ist, um die von der Lichtquelle (26) ausgesandte Lichtintensität zu überprüfen.Device according to one of the preceding claims, wherein a light source receiving element ( 28 ), which is close to the light source ( 26 ) is arranged to the from the light source ( 26 ) to check emitted light intensity. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (26, 38) dafür ausgebildet ist, zeitlich variables Licht auszusenden, insbesondere moduliertes Licht oder eine Blinksequenz.Device according to one of the preceding claims, wherein the light source ( 26 . 38 ) is adapted to emit light which is variable in time, in particular modulated light or a flashing sequence. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquelle (26, 38) eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: eine Halbleiterlichtquelle, einen Laser, eine Halogenlampe, eine Gasentladungslampe, einen Reflektor oder einen Reflektorstreifen.Device according to one of the preceding claims, wherein the light source ( 26 . 38 ) comprises one or more of: a semiconductor light source, a laser, a halogen lamp, a gas discharge lamp, a reflector or a reflector strip. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Staubschutzeinrichtungen, insbesondere Tuben vorgesehen sind, um die Vorrichtung und den Bildsensor (20) vor Verschmutzung zu schützen und/oder wobei eine Detektionseinrichtung für die Erkennung von Verunreinigungen oder Defekten einer Frontscheibe der Vorrichtung und/oder des Bildsensors (20) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, wherein dust protection devices, in particular tubes are provided to the device and the image sensor ( 20 ) to protect against contamination and / or wherein a detection device for the detection of impurities or defects of a windshield of the device and / or the image sensor ( 20 ) is provided. Verfahren zur Sichttrübungsmessung in einem Überwachungsbereich (22), bei dem aus dem Abstand zwischen mindestens einer Lichtquelle (26, 38) und einer Lichtempfangseinrichtung (36) sowie einer Abschwächung der jeweils gemessenen Intensität von einer Sollintensität des bei freier Sicht ohne Sichttrü bung auf die Lichtempfangseinrichtung (36) fallenden Lichts ein Extinktionskoeffizient berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (26, 38) im Überwachungsbereich (22) angeordnet wird und dass als Lichtempfangseinrichtung (36) mindestens ein lichtempfindliches Pixelelement eines matrixförmigen Bildsensors (20) mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Pixelelementen selektiert wird, so dass die Lichtquelle (26, 38) im Empfangsbereich des selektierten Pixelelements liegt.Method for measuring visibility in a surveillance area ( 22 ), in which the distance between at least one light source ( 26 . 38 ) and a light receiving device ( 36 ) as well as a weakening of the respectively measured intensity from a desired intensity of the light view without Sichttrü advertising on the light receiving device ( 36 ), an extinction coefficient is calculated, characterized in that the light source ( 26 . 38 ) in the surveillance area ( 22 ) and that as a light receiving device ( 36 ) at least one photosensitive pixel element of a matrix-type image sensor ( 20 ) is selected with a plurality of photosensitive pixel elements, so that the light source ( 26 . 38 ) lies in the reception area of the selected pixel element. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei eine Vielzahl zueinander versetzt angeordneter Lichtquellen (26a-c) in dem Überwachungsbereich (22) angeordnet wird und je Lichtquelle (26a-c) diejenigen Pixelelemente selektiert werden, in deren Empfangsbereich die jeweilige Lichtquelle (26a-c) liegt, und für jede Lichtquelle (26a-c) ein Teil-Extinktionskoeffizienten und daraus eine räumlichen Verteilung des Extinktionskoeffizienten und/oder durch unterschiedliche Gewichtung ein genauerer Extinktionskoeffizient berechnet wird.Apparatus according to claim 10, wherein a plurality of mutually staggered light sources ( 26a -c) in the surveillance area ( 22 ) and depending on the light source ( 26a c) those pixel elements are selected in whose reception area the respective light source ( 26a -c), and for each light source ( 26a -c) a partial extinction coefficient and from this a spatial distribution of the extinction coefficient and / or by a different weighting a more accurate extinction coefficient is calculated. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei aus Bilddaten des Bildsensors ein Maß für eine Rauchbelastung ermittelt wird, und wobei das Maß aus einer Kontrastabschwächung der Bilddaten, einem Vergleich mit einem Referenzbild bei freier Sicht oder einem Helligkeitsabfall ermittelt wird, und wobei eine Plausibilitätsprüfung zwischen dem auf dem beleuchteten selektierten Pixel beruhenden Extinktionskoeffizienten und dem auf den Bilddaten beruhenden Maß vorgenommen wird.A method according to claim 10 or 11, wherein a measure of a smoke load is determined from image data of the image sensor, and wherein the measure is determined from a contrast attenuation of the image data, a comparison with a reference image in free view or a brightness decrease, and wherein a plausibility check between the extinction coefficient based on the illuminated selected pixel and the amount based on the image data. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ein erstes Bild für die Sichttrübungsmessung und ein zweites Bild mit gegenüber dem ersten Bild veränderter Helligkeit für die Ermittlung des Maßes aufgenommen wird, wobei insbesondere das erste und zweite Bild zeitlich unmittelbar nacheinander, das erste Bild mit einer für Gesamtbildauswertungen geeigneten Helligkeit und das zweite Bild mit einer geringeren Helligkeit als das erste Bild aufgenommen werden.Method according to one of claims 10 to 12, wherein a first image for the visibility measurement and a second image modified with respect to the first image Brightness recorded for the determination of the measure in particular, the first and second images are temporally immediate one after the other, the first picture with one for overall picture evaluations suitable brightness and the second image with lower brightness as the first picture to be taken. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die ausgesandte Lichtintensität in der Nähe der Lichtquelle (26) überprüft wird.Method according to one of claims 10 to 13, wherein the emitted light intensity in the vicinity of the light source ( 26 ) is checked. Verfahren nach einem Ansprüche 10 bis 14, wobei zeitlich variables Licht ausgesandt wird, insbesondere moduliertes Licht oder eine Blinksequenz, und wobei Gleichlichtschwankungen durch Synchronisation zwischen Bildsensor (20) und Lichtquelle (26, 38) kompensiert werden.Method according to one of claims 10 to 14, wherein temporally variable light is emitted, in particular modulated light or a flashing sequence, and wherein constant light fluctuations due to synchronization between the image sensor ( 20 ) and light source ( 26 . 38 ) are compensated. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Lichtquelle (26, 38) an einer Stelle im Überwachungsbereich angeordnet wird, in der während des Betriebs die Sichtlinie zwischen Lichtquelle (26, 38) und Bildsensor (20) nicht unterbrochen wird, insbesondere bei einem Verfahren zur Raucherkennung in Tunneln (12) an der Decke oder einer Wand oberhalb der zu erwartenden Höhe von Fahrzeugen.Method according to one of claims 10 to 15, wherein the light source ( 26 . 38 ) is placed at a location in the surveillance area where, during operation, the line of sight between the light source ( 26 . 38 ) and image sensor ( 20 ), in particular in a method for detecting smoke in tunnels ( 12 ) on the ceiling or a wall above the expected height of vehicles. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Signale des Bildsensors (20) vorverarbeitet werden, insbesondere tiefpassgefiltert oder mit zunehmender Betriebsdauer weiter verstärkt, um Alterungsprozesse und/oder schleichende Verschmutzungen auszugleichen.Method according to one of claims 10 to 16, wherein the signals of the image sensor ( 20 ) are preprocessed, in particular low-pass filtered or further reinforced with increasing operating time to compensate for aging processes and / or creeping contamination. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei bei Überschreitung einer Schwelle des Extinktionskoeffizienten und/oder des Maßes eine Belüftungsanlage aktiviert, ein Alarm ausgelöst oder eine Evakuierungsmaßnahme angestoßen wird.Method according to one of claims 10 to 17, when exceeding a threshold of the extinction coefficient and / or the measure activates a ventilation system, an alarm is triggered or an evacuation measure is triggered.
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