DE102011086026A1 - System und Verfahren zur Objekterkennung - Google Patents

System und Verfahren zur Objekterkennung Download PDF

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    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Objekterkennung in einem Erfassungsraum (2), mit zumindest einer Lichtquelle (11) und zumindest einer Tafel (12), wobei die Tafel (12) mit der Lichtquelle (11) beleuchtbar ist und das System weiterhin zumindest eine Kamera (13) enthält, mit welcher ein Bild aufnehmbar ist, welches zumindest einen Teilbereich (121) der Tafel (12) enthält.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Objekterkennung in einem Erfassungsraum, mit zumindest einer Lichtquelle und zumindest einer Tafel, wobei die Tafel mit der Lichtquelle beleuchtbar ist. Systeme der eingangs genannten Art können bei Anwesenheit von Personen, Tieren oder Gegenständen im Erfassungsraum eine digitale ja/nein-Information erzeugen.
  • Aus der EP 1 586 919 A2 ist ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem bekannten System wird das Licht der Lichtquelle an der Tafel reflektiert und in einem Detektor nachgewiesen. Objekte, welche sich zwischen der Lichtquelle und der Tafel befinden, weisen in der Regel einen niedrigeren Reflexionsgrad auf, sodass die Anwesenheit dieser Objekte durch eine Abnahme der detektierten Lichtintensität erkennbar ist. Auf diese Weise kann eine digitale Ja/Nein-Information erzeugt werden, welche die Anwesenheit eines Objektes in dem durch die Lichtquelle und die Tafel begrenzten Erfassungsraum repräsentiert.
  • Nachteilig an diesen bekannten Systemen ist jedoch, dass die Art des Objektes nicht erkannt werden kann. Beispielsweise können die bisher bekannten Systeme nicht zwischen Menschen und Tieren oder Objekten unterscheiden, beispielsweise Bällen, Fahrzeugen oder Paketen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein System und ein Verfahren zur Objekterkennung anzugeben, welches unterschiedliche, im Erfassungsraum befindliche Objekte unterscheiden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System zur Objekterkennung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Erfindungsgemäß werden ein System und ein Verfahren zur Objekterkennung in einem Erfassungsraum vorgeschlagen. Der Erfassungsraum im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet dasjenige Volumen, welches vom System zur Objekterkennung auf das Vorhandensein von Objekten überwacht wird. Dabei kann es sich um einen Teil eines Freigeländes handeln, beispielsweise einen Garten oder ein Tiergehege oder ein Teil eines öffentlichen Parks. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Erfassungsraum Teil eines Innenraumes sein, beispielsweise eines Museums oder einer industriellen Produktionsanlage. Der Erfassungsraum kann als gedankliches Konzept einen Teilbereich eines größeren Raumes sein, welcher nicht zwingend durch feste oder sichtbare Begrenzungen abgetrennt sein muss.
  • Weiterhin umfasst das System zumindest eine Lichtquelle und zumindest eine Tafel, wobei die Tafel mit der Lichtquelle beleuchtbar ist. Die Tafel kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Die Tafel kann eine polygonale, insbesondere rechteckige Form aufweisen. Die Länge und/oder Breite einer Tafel kann zwischen 30 cm und 2 m liegen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist die Tafel einfarbig ausgeführt, beispielsweise weiß, blau oder gelb. Günstig wirkt sich hierbei aus, wenn die Tafel eine Farbe aufweist, welche in der Natur bzw. in der Umgebung des Erfassungsraumes nicht vorkommt. Auf diese Weise kann die Tafel eindeutig als solche erkannt werden.
  • Die Lichtquelle kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Halogenlampe, eine Leuchtdiode, eine Gasentladungslampe oder eine Kaltkathodenlampe enthalten. Das Licht der Lichtquelle kann über eine Faseroptik oder zumindest eine Linse fokussiert werden, sodass der beleuchtete Raumwinkel einen vorgebaren Sollwert erreicht. Die Lichtquelle kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung infrarotes Licht aussenden, sodass die Umgebung durch das Licht der Lichtquelle nicht weiter beeinträchtigt wird und/oder der Erfassungsraum als solcher nicht durch die helle Beleuchtung erkennbar ist.
  • Schließlich enthält das System weiterhin zumindest eine Kamera, mit welcher ein Bild aufnehmbar ist, welches zumindest einen Teilbereich der Tafel enthält. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Tafel vollständig im Kamerabild enthalten sein oder das Kamerabild neben der Tafel einen Teil der Umgebung zeigen.
  • Wenn nun ein Objekt, beispielsweise ein Mensch, ein Tier, ein Ball oder ein Fahrzeug in den Erfassungsraum eintritt, so wirft dieses Objekt einen Schatten auf die Tafel. Ein Schatten ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Fläche bzw. eine Teilfläche der Tafel, welche eine geringe Helligkeit aufweist als eine benachbarte Teilfläche, welche mit der Lichtquelle bestrahlt wird. Der Schatten kann mit der Kamera erfasst werden, sodass das Eindringen des Objektes durch das Vorhandensein des Schattens auf der Tafel detektiert werden kann. Diese Erkennung kann mit geringem Rechenaufwand und großer Zuverlässigkeit durchgeführt werden, weil die Tafel einen definierten Hintergrund für die Bilderkennung zur Verfügung gestellt. Hierin unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von einer konventionellen Videoüberwachung, bei welcher die von der Kamera gelieferten Bilder so komplex sind, dass diese nur durch menschliches Personal zuverlässig ausgewertet werden können, welches die wesentlichen Details aus der Fülle der Bilddaten herausfiltern kann.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält die Lichtquelle zumindest eine Leuchtdiode. Eine solche Lichtquelle ist kompakt, robust und langlebig, sodass die Betriebssicherheit des Systems zunimmt. Daneben können Leuchtdioden in einfacher Weise als Infrarotdioden ausgestaltet sein, welche eine für den Menschen unsichtbare Strahlung aussenden. Hierdurch wird die Erkennbarkeit des Erfassungsraumes bzw. die optische Beeinträchtigung durch das System vermieden, beispielsweise in einem Museum.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle ringförmig um das Objektiv der Kamera angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform der Erfindung weist den Vorteil auf, dass ein Parallaxenfehler zwischen der Lichtquelle und der optischen Achse der Kamera vermieden wird. Dadurch kann der Ort des Objektes und/oder dessen Form mit größerer Zuverlässigkeit bestimmt werden, weil sich der Schatten aus Sicht der Kamera exakt hinter dem Objekt befindet und nicht seitlich, nach oben oder nach unten versetzt.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Lichtquelle und/oder die Kamera außerhalb des Erfassungsraumes bzw. in größerem Abstand von der Grenze des Erfassungsraumes angeordnet sein. In diesem Fall kann die Grenze des Erfassungsraumes etwa auf halber Strecke zwischen der Kamera und der Tafel liegen. Diese Ausführungsform stellt einerseits sicher, dass der Schatten des Objektes auf der Tafel nicht so groß wird, dass die Tafel vollständig verdunkelt wird. Andererseits kann die Kamera und/oder die Lichtquelle vor Vandalismus und/oder Witterungseinflüssen geschützt angeordnet sein, beispielsweise in oder an einem Gebäude.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann an einer ersten Grenze des Erfassungsraumes zumindest eine Lichtquelle und eine Kamera angeordnet sein und an einer zweiten Grenze des Erfassungsraumes zumindest eine Tafel. Auf diese Weise sind die Grenzen des Erfassungsraumes klar erkennbar, sodass unbeabsichtigtes Betreten des Erfassungsraumes vermieden werden kann. In diesem Fall wird nur bei vorsätzlichem Eindringen in den Erfassungsraum ein Alarm ausgelöst.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung können an einer ersten Grenze und einer gegenüberliegenden zweiten Grenze des Erfassungsraumes jeweils zumindest eine Lichtquelle, eine Kamera und eine Tafel angeordnet sein. Durch diesen symmetrischen Aufbau des Systems kann einerseits durch eine stereoskopische Auswertung der Ort des Eindringens in den Erfassungsraum bestimmt werden. Weiterhin wird die Zuverlässigkeit der Erfassung erhöht, da in Abhängigkeit des Abstandes, des von der Kamera abgedeckten Raumwinkels und der Größe der Tafel das System so eingerichtet werden kann, dass stets zumindest eine Tafel nicht vollständig beschattet wird. Damit ist die Erkennung der Form des Schattens in jedem Fall gewährleistet ist.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann zumindest eine Teilfläche der Tafel eine retroreflektierende Oberfläche aufweisen. Unter einer retroreflektierenden Oberfläche soll für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Oberfläche verstanden werden, welche weitgehend unabhängig von der Ausrichtung des Reflektors einen Großteil der angestrahlten Strahlungsenergie zurück zur Strahlungsquelle sendet. Dies kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung durch eine Mehrzahl von Planspiegeln mit zwei oder drei zueinander senkrecht stehenden spiegelenden Ebenen erfolgen. In einigen Ausführungsformen kann ein solcher Winkelreflektor einen Tripelspiegel oder ein Tripelprisma enthalten. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die retroreflektierende Oberfläche Glaskugeln mit inhomogenem Verlauf der Brechzahl und/oder von der Kugelform abweichender Form enthalten. In wiederum einer anderen Ausführungsform kann die retroreflektierende Oberfläche Lüneburg-Linsen, d. h. rückseitig verspiegelnde Kugeln aus einem transparenten oder transluzenten Material enthalten. Im Gegensatz zu diffus streuenden Oberflächen wird durch die Verwendung retroreflektierender Oberflächen das Auftreten von Spitzlichtern bzw. Glanzpunkten auf der Tafel vermieden und der Kontrast zum Schatten des Objektes vergrößert. Hierdurch kann die Geschwindigkeit und Sicherheit der Erkennung vergrößert werden.
  • In einigen Ausführungen der Erfindung kann die Tafel zumindest eine Aussparung aufweisen, in welcher die Lichtquelle und/oder das Objektiv der Kamera angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Ausrichtung der Kamera zur Tafel erleichtert und es ergibt sich ein kompakter, sabotagesicherer Aufbau des Systems.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält das System weiterhin eine Auswerteeinrichtung, in welche das Signal der zumindest einen Kamera zuführbar ist und mit welcher ein die Anwesenheit eines Objektes repräsentierendes Signal erzeugbar ist. Die Auswerteeinrichtung kann einen Mikroprozessor oder einen Mikrokontroller enthalten. Dementsprechend kann die Auswerteeinrichtung in Form einer Software vorliegen, welche auf dem genannten Mikroprozessor ausgeführt wird. Die Auswerteeinrichtung kann eine Einrichtung zur Mustererkennung enthalten, welche den von der Kamera erfassten Schatten mit einer Bibliothek bekannter Schatten vergleicht, um auf diese Weise das im Erfassungsraum befindliche Objekt zu klassifizieren. Hierzu kann eine Bewertung der Größe, der Form oder der Geschwindigkeit des Schattens vorgenommen werden.
  • In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das System mehr als zwei und weniger als zehn Kameras enthalten. Beispielsweise können auf jeder Seite des Erfassungsraumes eine, zwei, drei oder vier Kameras angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit des Systems vergrößert, insbesondere wenn einzelne Kameras durch ein nahe vorbeigehendes Objekt vollständig abgeschattet werden können. In diesem Fall stehen weitere Kameras zur Verfügung, welche den Schatten des Objektes erfassen.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt:
  • 1 den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Systems.
  • 2 zeigt Ausführungsbeispiele für Tafeln, welche mit dem System verwendet werden können.
  • 3 zeigt ein Detail einer Tafel mit einer Kamera und einer Lichtquelle.
  • 4 zeigt ein Blockschaltbild des Systems zur Objekterfassung.
  • 5 erläutert die Funktionsweise des Systems zur Objekterfassung anhand eines Beispieles.
  • 6 zeigt zwei mögliche Ergebnisse bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt einen Zaun 24. Der Bereich hinter dem Zaun soll durch elektronische Hilfsmittel überwacht werden, sodass ein Überklettern des Zaunes durch unbefugte Personen oder Tiere erkannt wird. Beispielsweise kann der Zaun 24 eine Grundstücksgrenze bezeichnen, sodass das Eindringen von unbefugten Personen auf das Grundstück erkannt werden kann. In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Zaun 24 ein Tiergehege begrenzen, wobei sich Tiere innerhalb des Geheges frei bewegen, aber das Eindringen von Menschen in das Gehege überwacht werden soll.
  • In dem genannten Ausführungsbeispiel grenzt an der Innenseite des Zaunes 24 der Erfassungsraum 2 an, welcher vom vorgeschlagenen System zur Objekterfassung überwacht werden soll. Der Erfassungsraum 2 wird entlang seiner Längserstreckung von zwei Tafeln 12a und 12b begrenzt. In den Tafeln sind in entsprechenden Aussparungen Kameras 13 installiert, welche den Erfassungsraum 2 beobachten.
  • Die Art und Ausführung der Tafeln wird anhand der 2 und 3 näher erläutert. 2 zeigt verschiedene Formen der Tafeln 12. Beispielsweise können die Tafeln 12 quadratisch oder rechteckig ausgeführt sein. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Formen der Tafeln 12 beschränkt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Tafeln auch rund sein oder eine andere polygonale Form aufweisen. Schließlich können die Tafeln 12 eine beliebige Freiform aufweisen, beispielsweise um sich an die Form eines Gebäudes oder eines anderen Merkmals in der Landschaft anzupassen.
  • Die Tafeln 12 können in an sich bekannter Weise an einem Pfosten 123 montiert werden. Der Pfosten 123 kann in ein Fundament aufgenommen sein, welches beispielsweise in Beton oder als Bodenhülse ausgeführt werden kann. Daneben kann der Pfosten 123 als Kabelführung ausgeführt sein, um eine geschützte Kabelanbindung der Kameras 13 und der Lichtquellen 11 an eine Auswerteeinrichtung bzw. eine Stromversorgung zu ermöglichen.
  • In anderen Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere wenn die Tafel 12 bis zum Boden des Erfassungsraumes 2 reicht, kann die Tafel 12 mit einem Standfuß 122 ausgestattet sein, um ein Umfallen der Tafel 12 zu verhindern.
  • Wie anhand von 2 und 3 weiter ersichtlich ist, kann die Tafel 12 eine oder mehrere Aussparungen 122 aufweisen. Die Aussparung 122 kann ebenfalls polygonal oder rund sein. In den dargestellten Ausführungsformen ist eine runde Aussparung 122 gewählt.
  • Die Aussparung 122 dient dazu, die Lichtquelle 11 und das Objekt 131 einer Kamera 13 aufzunehmen, sodass diese jeweils freien Blick auf die gegenüberliegende Tafel 12 haben.
  • Die Kamera 13 kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Videokamera sein oder eine Standbildkamera, welche in vorgebbaren Zeitabständen oder ereignisgesteuert Standbilder aufzeichnet. Die Kamera 13 weist einen Datenausgang 132 auf, mit welchem ein das Kamerabild repräsentierendes elektrisches oder optisches Signal einer Auswerteeinrichtung zuführbar ist.
  • Die Lichtquelle 11 weist eine ringförmige Lichtaustrittsfläche 112 auf, welche das Objektiv 131 der Kamera 13 umgibt. Auf diese Weise ist die Lichtquelle 11 auf derselben optischen Achse angeordnet wie die Kamera 13. Dies führt dazu, dass der Schatten des im Erfassungsraum befindlichen Objektes, welcher von der Lichtquelle 11 erzeugt wird, vom Objekt selbst verdeckt wird. Auf diese Weise ist der Schatten auf der gegenüberliegenden Tafel 12 scharf umgrenzt und kann mit großer Zuverlässigkeit und/oder großer Geschwindigkeit erfasst werden.
  • Die Lichtquelle 11 kann eine ringförmige Kathodenlampe sein oder die Lichtaustrittsfläche 112 kann durch einen oder mehrere Lichtleiter gebildet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Lichtquelle 11 eine Mehrzahl von Leuchtdioden 111, welche auf einem Teilkreis um das Objektiv 131 konzentrisch angeordnet sind.
  • Die Lichtquelle 11 kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung sichtbares Licht aussenden. Sofern die Umgebung durch dieses Licht gestört wird, kann die Lichtquelle 11 auch infrarote Strahlung aussenden, welche für das menschliche Auge unsichtbar ist. Dementsprechend ist auch das Objektiv 131 und/oder die Kamera 13 dazu eingerichtet, Licht zumindest im Wellenlängenbereich der Lichtquelle 11 zu empfangen.
  • 4 zeigt ein Blockschaltbild des vorgeschlagenen Systems zur Objekterkennung. Die wesentlichen Komponenten umfassen eine Lichtquelle 11, mit welcher der Erfassungsraum 2 beleuchtbar ist. Die Lichtquelle 11 sendet elektromagnetische Strahlung vorgebbarer Wellenlänge in Richtung der Tafel 12. Diese Strahlung wird von der Tafel 12 reflektiert und gelangt über das Objektiv 131 zur Kamera 13. Wie bereits vorstehend beschrieben, kann die Lichtquelle 11 neben der Kamera 13 angeordnet sein oder das Objektiv 131 ringförmig umgeben. Die von der Lichtquelle 11 ausgesandte Strahlung kann im infraroten oder sichtbaren Spektralbereich liegen. Die Strahlung kann breit- oder schmalbandig sein. Wesentlich ist jedoch, dass die elektromagnetische Strahlung von der Tafel 12 reflektiert und von der Kamera 13 nachgewiesen werden kann.
  • Die Tafel 13 kann diffus reflektieren oder retroflektierend ausgestaltet sein, sodass das Auftreten von Glanzflecken vermieden und der Kontrast zum Schatten erhöht ist. Sofern sich ein Objekt, beispielsweise eine Person, ein Tier oder ein Gegenstand, im Erfassungsraum 2 befindet, wirft dieses einen Schatten auf der Tafel 12.
  • Die Kamera 13 erfasst fortlaufend oder durch ein Ereignis getriggert das Bild der Tafel 12. Somit wird auch der vom Objekt erzeugte Schatten in der Kamera 12 sichtbar. Das Kamerabild wird über eine Datenleitung 132 einer Auswerteeinrichtung 14 zugeführt. Die Auswerteeinrichtung 14 kann weiterhin eine Steuerleitung aufweisen, mit welcher die Lichtquelle 11 angesteuert wird.
  • Sofern in der Auswerteeinrichtung 14 ein Schatten erkannt wird, kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Alarmeinrichtung 15 ausgelöst werden. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Auswerteeinrichtung 14 eine Klassifizierungseinrichtung 141 enthalten, mit welcher der Schatten klassifiziert werden kann, sodass der Schatten einem bekannten Objekt zugeordnet werden kann. Nachfolgend kann in einem Entscheider eine digitale Ja/Nein-Information erzeugt werden, mit welcher die Alarmeinrichtung 15 angesteuert wird. Beispielsweise kann das Erkennen eines Balles einen Alarm auslösen, die Anwesenheit einer Person im Erfassungsraum 2 jedoch nicht. Eine solche Anwendung der Erfindung kann zur Überwachung des Spielfeldes bei einem Ballspiel dienen, beispielsweise eines Fußballfeldes. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Anwesenheit eines Menschen den Alarm auslösen, wohingegen Tiere im Erfassungsraum geduldet werden. Diese Ausgestaltung eignet sich beispielsweise zur Überwachung eines Tiergeheges oder des Perimeters eines Gebäudes.
  • Die Alarmeinrichtung 15 kann ein optisches und/oder akustisches Signal aussenden oder einen stummen Alarm an eine Polizeidienststelle oder einen Überwachungsdienst übermitteln. Hierzu kann die Alarmeinrichtung 15 gegebenenfalls eine Leitungs- oder Funkverbindung oder eine Stromversorgungseinrichtung umfassen.
  • Das Messprinzip wird nachfolgend nochmals anhand von 5 erläutert. Anders als 4 zeigt 5 einen symmetrischen Aufbau des Systems, bei welchem sowohl auf der ersten Grenze 21 des Erfassungsraumes 2 als auch auf der zweiten Grenze 22 des Erfassungsraumes 2 je eine Tafel 12a und 12b angeordnet ist. Jede der Tafeln 12a und 12b enthält zumindest eine Öffnung 122, durch welche eine zugeordnete Kamera 13a bzw. 13b in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Tafel 12b bzw. 12a angeordnet ist. Weiterhin befinden sich Lichtquellen 11a und 11b benachbart zu den Kameras 13a und 13b, welche in etwa einem Raumwinkel ausleuchten, welcher dem Erfassungsbereich der Kamera entspricht. Diese Erfassungsbereiche sind in 5 mit 132a und 132b bezeichnet.
  • Weiterhin ist der Erfassungsraum 2 nach unten durch den Boden 25 begrenzt.
  • Beispielhaft ist in 5 eine Person 24 dargestellt, welche den Erfassungsraum 2 betritt. Sofort wird durch die Lichtquelle 11b ein Schatten der Person 24 auf der Tafel 12a erzeugt. Umgekehrt erzeugt die Lichtquelle 11a einen Schatten der Person 24 auf der Tafel 12b. Der Schatten auf der Tafel 12a wird von der Kamera 13b erfasst. Der Schatten auf der Tafel 12b wird von der Kamera 13a erfasst. Beide Kamerabilder werden einer Auswerteeinheit zugeführt und dort einer Mustererkennung unterworfen. Auf diese Weise kann erkannt werden, dass es sich beim Objekt 24 tatsächlich um eine Person handelt und nicht um ein Tier oder einen anderen körperlichen Gegenstand.
  • Sofern neben der Form auch die Größe des jeweiligen Schattens erfasst wird, kann auch der Abstand der Person 24 von den Grenzen 21 und 22 bestimmt werden. Wenn sich die Person genau in der Mitte befindet, erscheint der Schatten auf beiden Seiten gleich groß. Wenn die Position der Person 24 von der Mitte abweicht, erscheint der Schatten auf der weiter entfernt liegenden Tafel, im dargestellten Beispiel die Tafel 12b, größer. Dementsprechend ist der Schatten auf der Tafel 12a kleiner. Durch eine stereoskopische Auswertung kann somit die Position der Person 24 bestimmt werden.
  • 6 erläutert nochmals beispielhaft die Mustererkennung. Hierzu zeigt 6 zwei Beispiele von Schatten, die durch unterschiedliche Objekte erzeugt werden können. Dabei zeigt der rechte Bildteil den Schatten 241 einer Person 24. Im dargestellten Beispiel steht die Person in einer Seitenansicht im Erfassungsraum 2. Demgegenüber zeigt der linke Bildteil den Schatten 231 eines Rehes 23. Es ist offenkundig, dass die Konturen beider Objekte dermaßen unterschiedlich sind, dass trotz des großen Abstraktionsgrades der Objekte durch den Schattenwurf eine eindeutige Zuordnung zu unterschiedlichen Objektklassen möglich ist. Diese Zuordnung gelingt selbst dann, wenn die Schatten 231 und 241 nicht vollständig auf der Tafel 12 abgebildet werden, sondern nur ein Teil der Schatten auf der Tafel 12 sichtbar ist, wie dies beispielhaft in 6 dargestellt ist. Gleichzeitig sorgt der hohe Abstraktionsgrad der Schatten gegenüber dem Kamerabild einer an sich bekannten Videoüberwachung für eine einfache elektronische Bildverarbeitung mit geringer Fehleranfälligkeit.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus.
  • 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 1586919 A2 [0002]

Claims (13)

  1. System (1) zur Objekterkennung in einem Erfassungsraum (2), mit zumindest einer Lichtquelle (11) und zumindest einer Tafel (12), wobei die Tafel (12) mit der Lichtquelle (11) beleuchtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin zumindest eine Kamera (13) enthält, mit welcher ein Bild aufnehmbar ist, welches zumindest einen Teilbereich (121) der Tafel (12) enthält.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (11) zumindest eine Leuchtdiode (111) enthält.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (112) der Lichtquelle (11) ringförmig um das Objektiv (131) der Kamera (13) angeordnet ist.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Grenze (21) des Erfassungsraumes (2) zumindest eine Lichtquelle (11a) und eine Kamera (13a) angeordnet ist und an einer zweiten Grenze (22) des Erfassungsraumes (2) zumindest eine Tafel (12b) angeordnet ist.
  5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Grenze (21) und an einer gegenüberliegenden zweiten Grenze (22) des Erfassungsraumes (2) jeweils zumindest eine Lichtquelle (11a, 11b), eine Kamera (13a, 13b) und eine Tafel (12) angeordnet sind.
  6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das zumindest eine Teilfläche der Tafel (12) eine retroreflektierende Oberfläche aufweist.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tafel (12) zumindest eine Aussparung (122) aufweist, in welcher die Lichtquelle (11) und/oder das Objektiv (131) der Kamera (13) angeordnet ist.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin enthaltend eine Auswerteeinrichtung (14), welcher das Signal der zumindest einen Kamera (13) zuführbar ist und mit welcher ein die Anwesenheit eines Objektes (23, 24) repräsentierendes Signal erzeugbar ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mehr als zwei und weniger als 10 Kameras (13) enthält.
  10. Verfahren zur Objekterkennung in einem Erfassungsraum (2), bei welchem das Objekt (23, 24) mit zumindest einer Lichtquelle (11) beleuchtet wird, so dass sein Schatten (231, 241) auf zumindest eine Tafel (12) fällt, wobei dieser Schatten (231, 241) mit zumindest einer Kamera (13) erfasst wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der erfasste Schatten (231, 241) mittels einer elektronischen Bildverarbeitung (14) klassifiziert wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (11) in etwa einen Raumwinkel (132) ausleuchtet, welcher dem Erfassungsbereich der Kamera entspricht.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (23, 24) von mindestens zwei gegenüberliegenden Kameras (13a, 13b) erfasst wird.
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CN107395718B (zh) * 2017-07-19 2020-09-25 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 一种通信控制方法及物联网服务器

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