DE102013223852A1 - Method for creating at least two images with a camera device and camera device - Google Patents
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Abstract
Bei kameragestützten Messaufgaben werden oftmals Prüfgegenstände zeilenweise mit Zeilenkameras abgerastert, um auf der einen Seite eine hohe Auflösung zu erreichen und auf der anderen Seite eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit zu realisieren. Es wird ein Verfahren zur Erstellung von mindestens zwei Bildern B, B1, B2, B3 eines Messobjekts 2 mit einer Kameravorrichtung 1 sowie die Kameravorrichtung 1 offenbart, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist bei einem einfachen Durchlauf des Messobjekts durch die Kameravorrichtung die mindestens zwei Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsarten aufzunehmen.In camera-based measurement tasks, test objects are often scanned line by line with line scan cameras in order to achieve a high resolution on the one hand and to realize a high take-up speed on the other hand. A method for producing at least two images B, B1, B2, B3 of a measurement object 2 with a camera device 1 and the camera device 1 is disclosed, wherein the at least two images with different illumination types are provided according to the invention in a simple passage of the measurement object through the camera device take.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von mindestens zwei Bildern eines Messobjekts mit einer Kameravorrichtung sowie die Kameravorrichtung.The invention relates to a method for producing at least two images of a measurement object with a camera device and the camera device.
Bei kameragestützten Messaufgaben werden oftmals Prüfgegenstände zeilenweise mit Zeilenkameras abgerastert, um auf der einen Seite eine hohe Auflösung zu erreichen und auf der anderen Seite eine hohe Aufnahmegeschwindigkeit zu realisieren.In camera-based measurement tasks, test objects are often scanned line by line with line scan cameras in order to achieve a high resolution on the one hand and to realize a high take-up speed on the other hand.
In der Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Im Rahmen der Erfindung wird ein Verfahren zur Erstellung von mindestens zwei Bildern eines Messobjekts mit einer Kameravorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Kameravorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.In the context of the invention, a method for producing at least two images of a measurement object with a camera device having the features of
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erstellung von mindestens zwei Bildern eines Messobjekts mit einer Kameravorrichtung vorgeschlagen. Bei dem Messobjekt kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Messobjekt handeln, bevorzugte Ausführungsbeispiele werden z.B. durch Wischgummis für Automobile, Körper mit Schweißnähten oder Piezo-Aktuatoren gebildet. Die mindestens zwei Bilder zeigen das Messobjekt in einem gleichen Bildbereich, jedoch – wie später noch beschrieben wird – unterschiedlich beleuchtet. Insbesondere zeigen die mindestens zwei Bilder den gleichen Bereich des Messobjekts.According to the invention, a method is proposed for producing at least two images of a measurement object with a camera device. The measuring object may, in principle, be any measuring object, preferred embodiments being e.g. formed by wiper rubbers for automobiles, bodies with welds or piezo actuators. The at least two images show the measurement object in a same image area, but - as will be described later - illuminated differently. In particular, the at least two images show the same area of the measurement object.
Die Kameravorrichtung umfasst die folgenden Komponenten:
Eine Beleuchtungseinrichtung ist zur Beleuchtung des Messobjekts in einem Messbereich des Messobjekts in n unterschiedlichen Beleuchtungsarten ausgebildet, wobei n größer oder gleich 2 (n ≥ 2) ist. Die Beleuchtungsarten können sich durch die Lichtfarbe, insbesondere Wellenlänge, Intensität, Beleuchtungsmuster, Beleuchtungsstruktur und/oder Beleuchtungswinkel auf dem Messobjekt unterscheiden. Bei der Beleuchtungseinrichtung kann es sich um eine umschaltbare Beleuchtungseinrichtung handeln, um die n unterschiedlichen Beleuchtungsarten auf dem Messobjekt zu erzeugen. Alternativ oder ergänzend kann die Beleuchtungseinrichtung mehrteilig ausgebildet sein, wobei zur Erzeugung der n unterschiedlichen Beleuchtungsarten Komponenten zu- oder abgeschaltet werden. Insbesondere ist die Beleuchtungseinrichtung ausgebildet, in den n unterschiedlichen Beleuchtungsarten jeweils den gleichen Messbereich auf dem Messobjekt zu beleuchten.The camera device includes the following components:
An illumination device is designed to illuminate the measurement object in a measurement range of the measurement object in n different illumination types, where n is greater than or equal to 2 (n ≥ 2). The types of illumination can be differentiated by the light color, in particular wavelength, intensity, illumination pattern, illumination structure and / or illumination angle on the measurement object. The illumination device may be a switchable illumination device in order to generate the n different types of illumination on the measurement object. Alternatively or additionally, the lighting device may be designed in several parts, with components being switched on or off to produce the n different types of illumination. In particular, the illumination device is designed to illuminate in the n different types of illumination in each case the same measuring range on the measurement object.
Die Kameravorrichtung umfasst eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von Messbildern des Messobjekts in dem Messbereich. Insbesondere sind Beleuchtungseinrichtung und Bildaufnahmeeinrichtung miteinander starr gekoppelt, sodass die Bildaufnahmeeinrichtung stets den durch die Beleuchtungseinrichtung beleuchteten Messbereich aufnimmt. Die Bildaufnahmeeinrichtung umfasst einen Flächensensor mit einer Mehrzahl von Sensorzeilen. Jede der Sensorzeilen kann eine Bildzeile von einer Gegenstandszeile aufnehmen. Die Sensorzeile bezeichnet die physikalische Anordnung der Sensorpixel, die Bildzeile bezeichnet die Abbildung der Gegenstandszeile auf dem Messobjekt.The camera apparatus comprises an image recording device for recording measurement images of the measurement object in the measurement area. In particular, the illumination device and the image recording device are rigidly coupled to one another so that the image recording device always records the measuring range illuminated by the illumination device. The image recording device comprises an area sensor with a plurality of sensor lines. Each of the sensor lines can capture a picture line from a subject line. The sensor line denotes the physical arrangement of the sensor pixels, the image line denotes the image of the object line on the measurement object.
Die Kameravorrichtung umfasst eine Bewegungseinrichtung, welche eine insbesondere motorisierte relative Bewegung von dem Messobjekt und der Bildaufnahmeeinrichtung und vorzugsweise der Beleuchtungseinrichtung ermöglicht. Bei der relativen Bewegung kann es sein, dass Bildaufnahmeeinrichtung und optional ergänzend Beleuchtungseinrichtung bewegt werden und das Messobjekt stationär verbleibt. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Bildaufnahmeeinrichtung und optional ergänzend die Beleuchtungseinrichtung stationär angeordnet sind und das Messobjekt durch die Bewegungseinrichtung bewegt wird. Die relative Bewegung erfolgt gewinkelt zu der Ausrichtung der Sensorzeilen, sodass durch die Sensorzeilen über die relative Bewegung das Messobjekt in einer Messrichtung abgescannt wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn die relative Bewegung senkrecht zu der Ausrichtung der Sensorzeilen erfolgt.The camera apparatus comprises a movement device which enables a motorized relative movement in particular of the measurement object and the image recording device and preferably the illumination device. In the case of relative movement, it may be that the image recording device and optionally supplementary lighting device are moved and the measurement object remains stationary. However, it is preferred that the image recording device and optionally additionally the illumination device are arranged stationary and the measurement object is moved by the movement device. The relative movement takes place at an angle to the orientation of the sensor lines, so that the measured object is scanned in a measuring direction by the sensor lines via the relative movement. It is particularly preferred if the relative movement takes place perpendicular to the alignment of the sensor rows.
Die Kameravorrichtung umfasst eine Steuerungseinrichtung, die beispielsweise als eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung, wie zum Beispiel ein Prozessor oder ein Computer, ausgebildet ist und welche zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung, der Bewegungseinrichtung und/oder der Bildaufnahmeeinrichtung ausgebildet ist. Bei der Steuerungseinrichtung ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten. So ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung alle drei anderen Einrichtungen sternförmig steuert. Es ist alternativ auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung eine der Einrichtungen steuert und diese die weiteren Einrichtungen steuert. So ist es beispielsweise möglich, dass die Steuerungseinrichtung die Bewegungseinrichtung steuert und diese die Bildaufnahmeeinrichtung und die Beleuchtungseinrichtung triggert, sobald diese die angesteuerte Endposition erreicht hat.The camera device comprises a control device, which is designed, for example, as a digital data processing device, such as a processor or a computer, and which is designed to control the illumination device, the movement device and / or the image recording device. In the control device, there are different Options. Thus, it is possible that the control device controls all three other devices in a star shape. Alternatively, it is also possible that the control device controls one of the devices and controls the other devices. For example, it is possible for the control device to control the movement device and to trigger the image acquisition device and the illumination device as soon as it has reached the actuated end position.
Ferner umfasst die Kameravorrichtung eine Auswerteeinrichtung zur Erstellung mindestens eines Bildes auf Basis der Messbilder der Bildaufnahmeeinrichtung. Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise als eine digitale Bildverarbeitungseinrichtung ausgebildet, zum Beispiel als Prozessor oder als ein Computer realisiert. Es ist auch möglich, dass die Steuerungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung als eine gemeinsame digitale Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet sind.Furthermore, the camera device comprises an evaluation device for generating at least one image on the basis of the measurement images of the image recording device. The evaluation device is preferably embodied as a digital image processing device, for example as a processor or as a computer. It is also possible that the control device and the evaluation device are designed as a common digital data processing device.
Die Aufnahme der Messbilder und die relative Bewegung von dem Messobjekt können schrittweise dargestellt werden, wobei diese Schritte in einer Sequenz erfolgen und wobei diese Sequenz wiederholt wird, bis ausreichend Messbilder aufgenommen sind, um die mindestens zwei Bilder zu erzeugen. Es ist bevorzugt, dass sich die relativen Bewegungen zu einer kontinuierlichen Bewegung des Messobjekts ergänzen. The acquisition of the measurement images and the relative movement of the measurement object can be displayed step by step, these steps taking place in a sequence and this sequence being repeated until sufficient measurement images have been taken in order to generate the at least two images. It is preferred that the relative movements complement each other in a continuous movement of the measurement object.
In einem ersten Aufnahmehauptschritt ist die Beleuchtungseinrichtung derart angesteuert, dass der Messbereich in einer ersten Beleuchtungsart (n = 1) beleuchtet ist. Die Bildaufnahmeeinrichtung wird zur Aufnahme eines ersten Messbildes angesteuert, wobei das erste Messbild mindestens n Sensorzeilen aufweist. Somit weist das erste Messbild für jede der mindestens n Sensorzeilen eine erste Bildzeile und somit mindestens n Bildzeilen auf. Wird das Verfahren beispielsweise mit zwei unterschiedlichen Beleuchtungsarten durchgeführt, so weist das Messbild mindestens zwei Bildzeilen des Messbereichs auf. In a first recording main step, the illumination device is controlled in such a way that the measuring region is illuminated in a first illumination mode (n = 1). The image recording device is driven to record a first measurement image, the first measurement image having at least n sensor lines. Thus, the first measurement image has a first image line and thus at least n image lines for each of the at least n sensor lines. If the method is carried out, for example, with two different types of illumination, then the measurement image has at least two image lines of the measuring range.
In einem ersten Bewegungshauptschritt wird die Bewegungseinrichtung angesteuert, damit diese das Messobjekt um einen Weg relativ zu der Bildaufnahmeeinrichtung bewegt, der einer ganzen Anzahl von Gegenstandszeilen auf dem Messobjekt entspricht, wobei der Weg mindestens einer Gegenstandszeile oder einer Mehrzahl von Gegenstandszeile entspricht. In a first main movement step, the movement device is actuated so that it moves the measurement object by a distance relative to the image recording device which corresponds to a whole number of object lines on the measurement object, the path corresponding to at least one article line or a plurality of article line.
Die Bewegung der Bewegungseinrichtung muss nicht schrittweise erfolgen, sondern kann kontinuierlich sein. Der zurückgelegte Weg zwischen den ersten und zweiten Aufnahmehauptschritt entspricht auch im Fall einer kontinuierlichen Bewegung einer ganzen Anzahl von Gegenstandszeilen. The movement of the movement device does not have to be gradual, but can be continuous. The distance traveled between the first and second recording main steps also corresponds to a whole number of object lines in the case of continuous movement.
In einem zweiten Aufnahmehauptschritt ist die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Messbereichs in einer zweiten Beleuchtungsart (n = 2) angesteuert. Die Bildaufnahmeeinrichtung wird zur Aufnahme eines zweiten Messbilds mit den insbesondere physikalisch gleichen mindestens n Sensorzeilen wie in dem ersten Aufnahmehauptschritt angesteuert, wobei das zweite Messbild für jede der mindestens n Sensorzeilen eine zweite Bildzeile aufweist. Für das vorgenannte Beispiel mit zwei unterschiedlichen Beleuchtungsarten weist das zweite Messbild somit mindestens zwei Bildzeilen auf.In a second recording main step, the illumination device for illuminating the measuring range is activated in a second illumination mode (n = 2). The image recording device is actuated to record a second measurement image with the in particular physically identical at least n sensor lines as in the first recording main step, wherein the second measurement image has a second image line for each of the at least n sensor lines. For the aforementioned example with two different types of illumination, the second measurement image thus has at least two image lines.
In einem nachfolgenden, zweiten Bewegungshauptschritt wird die Bewegungseinrichtung zur relativen Verschiebung des Messobjekts um einen Weg, der einer oder einer Mehrzahl der Gegenstandszeilen entspricht, angesteuert. Insbesondere ist der Weg des zweiten Bewegungshauptschritts der gleiche Weg wie bei dem ersten Bewegungshauptschritt.In a subsequent, second, main movement step, the movement device is actuated for the relative displacement of the measurement object by a path which corresponds to one or a plurality of the object lines. In particular, the path of the second main movement step is the same as in the first main movement step.
Die zuvor beschriebene Sequenz, umfassend zumindest den ersten Aufnahmehauptschritt, den ersten Bewegungshauptschritt, den zweiten Aufnahmehauptschritt und den zweiten Bewegungshauptschritt, und wird wiederholt durchlaufen.The above-described sequence comprising at least the first recording main step, the first moving main step, the second recording main step and the second moving main step, and is repeatedly executed.
Parallel oder als Auswertung nachlaufend erstellt die Auswerteeinrichtung auf Basis der ersten Messbilder das erste Bild mit der ersten Beleuchtungsart und auf Basis der zweiten Messbilder ein zweites Bild des Messobjekts mit der zweiten Beleuchtungsart. In dem genannten Beispiel wird dies erreicht, indem die Bildzeilen der ersten Messbilder gegenstandszeilenrichtig geordnet werden, um das erste Bild zu erstellen. In gleicher Weise werden die Bildzeilen der zweiten Messbilder gegenstandszeilenrichtig sortiert, um das zweite Bild zu erstellen.The evaluation device generates the first image with the first illumination type on the basis of the first measurement images, or a second image of the measurement object with the second illumination type on the basis of the second measurement images, in parallel or as an evaluation. In the example mentioned, this is achieved by arranging the image lines of the first measurement images with the correctness of the object line in order to produce the first image. In the same way, the image lines of the second measurement images are sorted with the correctness of the object line in order to create the second image.
Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass mit nur einem Flächensensor und nur einem Durchlauf des Messobjekts durch die Kameravorrichtung zwei Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsarten erstellt werden können. Dadurch können zeitlich parallel zwei unterschiedliche Bilder zur Kontrolle, insbesondere Prüfung, des Messobjekts mit einem geringen apparativen Aufwand erstellt werden. Somit kann von dem Messobjekt mit apparativem geringen Aufwand in kurzer Messobjekt eine Mehrzahl von Bildern mit unterschiedlichen Beleuchtungsbedingungen erstellt werden. The advantage of the invention lies in the fact that two images with different types of illumination can be created with only one surface sensor and only one pass of the measurement object through the camera device. As a result, two different images for checking, in particular testing, of the test object can be created with a low outlay in terms of time in parallel with time. Thus, a plurality of images with different illumination conditions can be created from the measurement object with a small amount of apparatus in a short measurement object.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Anzahl n der unterschiedlichen Beleuchtungsarten auch größer als 2 sein. So ist es möglich, dass drei, vier, fünf oder mehr unterschiedliche Beleuchtungsarten vorgesehen sind, wobei entsprechend drei, vier, fünf oder mehr Bilder mit unterschiedlichen Beleuchtungsarten erstellt werden können. Für jeden Wert größer als 2 und kleiner oder gleich n wird in der Sequenz ein weiterer Aufnahmehauptschritt und ein weiterer Bewegungshauptschritt angesteuert, die wie die bereits beschriebenen Aufnahmehauptschritte und Bewegungshauptschritte ausgebildet sind. Für jeden der zusätzlichen Bewegungshauptschritte gilt, dass die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Messbereichs in einer weiteren Beleuchtungsart angesteuert ist und die Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines weiteren Messbildes mit mindestens n Sensorzeilen angesteuert wird, wobei das weitere Messbild für jede der mindestens n Sensorzeilen eine weitere Bildzeile aufweist. Der sich daran anschließende Bewegungshauptschritt führt zu einer relativen Verschiebung des Messobjekts um einen Weg, der einer oder einer Mehrzahl der Gegenstandszeilen entspricht. Somit ergibt sich innerhalb der Sequenz eine regelmäßige Abfolge zwischen Aufnahmehauptschritt und Bewegungshauptschritt, wobei die Sequenz wiederholt durchgeführt wird. In a preferred embodiment of the invention, the number n of the different types of lighting can also be greater than 2. Thus, it is possible that three, four, five or more different types of illumination are provided, with correspondingly three, four, five or more images being created with different types of illumination can. For each value greater than 2 and less than or equal to n, a further recording main step and a further main movement step are activated in the sequence, which are designed like the recording main steps and main movements already described. For each of the additional main movement steps, the illumination device for illuminating the measuring area is activated in a further illumination mode and the image recording device is actuated with at least n sensor lines for recording a further measurement image, wherein the further measurement image has a further image line for each of the at least n sensor lines. The subsequent main motion step results in a relative displacement of the measurement object about a path corresponding to one or a plurality of the object lines. Thus, within the sequence, there is a regular sequence between the recording main step and the main motion step, and the sequence is repeatedly performed.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anzahl der mindestens n Sensorzeilen und/oder der Bildzeilen in den Messbildern so gewählt sind, dass die Bilder lückenlos erstellt werden können. Besonders bevorzugt ist die Anzahl der mindestens n Sensorzeilen und/oder der Bildzeilen in jedem der Aufnahmehauptschritte, also in dem ersten, zweiten und den weiteren Aufnahmehauptschritten, jeweils gleich. It is preferably provided that the number of at least n sensor lines and / or the image lines in the measurement images are selected so that the images can be created without gaps. Particularly preferably, the number of at least n sensor rows and / or the picture lines in each of the recording main steps, ie in the first, second and further recording main steps, is the same in each case.
Bei einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzahl der Sensorzeilen, die dem Gesamtweg aller relativen Verschiebungen des Messobjekts relativ zu der Bildaufnahmeeinrichtung pro Sequenz entspricht, die Anzahl n. Ferner ist es bevorzugt, dass die mindestens n Sensorzeilen genau der Anzahl n entsprechen. Mit dieser Verteilung ist sichergestellt, dass sich die Messbilder der einzelnen Beleuchtungsarten überlappungsfrei und/oder lückenlos aneinander anschließen. Wenn es beispielsweise vier unterschiedliche Beleuchtungsarten gibt, so wird für die Anzahl der Sensorzeilen der Messbilder ebenfalls die Anzahl vier gewählt. Wird in jedem Bewegungsschritt, insbesondere Bewegungshauptschritt, das Messobjekt relativ um den Weg einer Gegenstandszeile verschoben, so entspricht der Gesamtweg der Breite von vier Gegenstandszeilen. Insgesamt wird zum Beispiel für die erste Beleuchtungsart zunächst ein Messbild mit vier Sensorzeilen aufgenommen, nachfolgend in der Sequenz das Messobjekt um vier Gegenstandszeilen als Gesamtweg verschoben und dann wieder ein erstes Messbild mit der ersten Beleuchtungsart aufgenommen, wobei sich das nachfolgende erste Messbild überlappungsfrei und/oder lückenlos an das vorhergehende erste Messbild anschließt. In a preferred specific embodiment of the invention, the number of sensor lines, which corresponds to the total path of all relative displacements of the measurement object relative to the image recording device per sequence, the number n. It is further preferred that the at least n sensor rows correspond exactly to the number n. With this distribution, it is ensured that the measurement images of the individual types of illumination connect to each other without overlapping and / or gaplessly. If, for example, there are four different types of illumination, then the number four is also selected for the number of sensor lines of the measurement images. If, in each movement step, in particular the main movement step, the measurement object is displaced relatively by the path of an object line, then the total path corresponds to the width of four object lines. In total, for example, a measurement image with four sensor lines is first recorded for the first type of illumination, subsequently the object of measurement is moved by four object lines as a total path in the sequence and then a first measurement image with the first illumination type is taken again, whereby the subsequent first measurement image overlaps and / or Completely connects to the previous first measurement image.
Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung werden die Aufnahmehauptschritte und die Bewegungshauptschritte unmittelbar nacheinander durchgeführt. Insbesondere sind keine weiteren Bewegungsschritte in der Sequenz vorgesehen.In one possible embodiment of the invention, the recording main steps and the main motion steps are performed immediately after one another. In particular, no further movement steps are provided in the sequence.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird nach jedem Aufnahmehauptschritt ein Bewegungszwischenschritt und ein Aufnahmezwischenschritt durchgeführt. In dem Bewegungszwischenschritt wird das Messobjekt relativ zu der Aufnahmeeinrichtung um einen Weg verschoben, der mindestens einer oder einer Mehrzahl der Gegenstandszeilen entspricht. In dem Aufnahmezwischenschritt ist die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Messbereichs in der Beleuchtungsart des vorhergehenden Aufnahmehauptschritts angesteuert, es wird somit keine neue Beleuchtungsart, sondern eine gemeinsame Beleuchtungsart verwendet. Ferner wird die Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Zwischenmessbildes mit den gleichen mindestens n Sensorzeilen angesteuert, wobei das daraus resultierende Zwischenmessbild für jede der mindestens n Sensorzeilen jeweils eine Zwischenbildzeile aufweist. Durch dieses Vorgehen werden für jede Beleuchtungsart Zwischenmessbilder erstellt, welche in ihrer Gesamtheit durch die Auswerteeinrichtung zu einem Bild mit der Beleuchtungsart des vorhergehenden Aufnahmehauptschrittes zusammengesetzt werden könnten. Allerdings werden die Zwischenmessbilder und die Messbilder des vorhergehenden Aufnahmehauptschritts zusammen ausgewertet, insbesondere kumuliert oder gemittelt, um auf diese Weise auf Basis der Messbilder und der Zwischenmessbilder mit der gleichen Beleuchtungsart das Bild der Beleuchtungsart zu erstellen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass gerade bei schwachen Ausleuchtungen durch eine doppelte Aufnahme resultierend aus den Messbildern und den Zwischenmessbildern einer gemeinsamen Beleuchtungsart ein verbessertes Bild geschaffen werden kann.In a development of the invention, an intermediate movement step and an intermediate recording step are performed after each main recording step. In the intermediate movement step, the measuring object is displaced relative to the receiving device by a distance corresponding to at least one or a plurality of the object lines. In the recording intermediate step, the illumination device is illuminated to illuminate the measurement region in the illumination mode of the preceding acquisition main step, thus no new illumination mode but a common illumination mode is used. Furthermore, the image recording device for recording an intermediate measurement image is actuated with the same at least n sensor lines, the resulting intermediate measurement image having an intermediate image line for each of the at least n sensor lines. As a result of this procedure, intermediate measurement images are created for each type of illumination, which in their entirety could be combined by the evaluation device to form an image with the illumination type of the preceding recording main step. However, the intermediate measurement images and the measurement images of the previous acquisition main step are evaluated together, in particular cumulative or averaged, so as to create the image of the illumination type on the basis of the measurement images and the intermediate measurement images with the same illumination. This refinement has the advantage that an improved image can be created, especially with weak illumination due to a double image resulting from the measurement images and the intermediate measurement images of a common illumination type.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet eine Kameravorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens, wie dies zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgebildet ist. Die Kameravorrichtung umfasst die Beleuchtungseinrichtung, die Bildaufnahmeeinrichtung, die Bewegungseinrichtung, die Steuerungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung. Insbesondere sind die Steuerungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung schaltungstechnisch und/oder programmtechnisch zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet. Another object of the invention is a camera device, which is designed for carrying out the method, as described above or according to one of the preceding claims. The camera device comprises the illumination device, the image recording device, the movement device, the control device and the evaluation device. In particular, the control device and the evaluation device are formed by circuitry and / or programming technology for carrying out the method.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Steuerungseinrichtung und die Auswerteeinrichtung gemeinsam als eine programmierbare Framegrabber-Karte ausgebildet. Auf diese Weise ist die Erfindung sehr kostengünstig umsetzbar. Somit kann ein weiterer Gegenstand der Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens wie dies zuvor beschrieben wurde, sein, wenn das Computerprogramm auf der Kameravorrichtung, insbesondere der kombinierten Steuerungseinrichtung und Auswerteeinrichtung, im Speziellen der programmierbaren Framegrabber-Karte ausgeführt wird.In a preferred embodiment of the invention, the control device and the evaluation device are designed together as a programmable frame grabber card. In this way, the invention is very inexpensive to implement. Thus, another object of the invention is a computer program with Program code means for performing the method as described above, when the computer program on the camera device, in particular the combined control device and evaluation, in particular the programmable frame grabber card is executed.
Wie zuvor erwähnt, ist es möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung umschaltbar ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Beleuchtungseinrichtung n Beleuchtungsmodule aufweist, wobei die n Beleuchtungsmodule zur Beleuchtung des Messobjekts in dem Messbereich selektiv aktivierbar und deaktivierbar sind, um die n Beleuchtungsarten zu erzeugen.As mentioned above, it is possible that the lighting device is switchable. However, it is preferred that the illumination device has n illumination modules, wherein the n illumination modules for illuminating the measurement object in the measurement area can be selectively activated and deactivated in order to generate the n types of illumination.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:
Die
Die Kameravorrichtung
Die Kameravorrichtung
Die Bildaufnahmeeinrichtung
Der Flächensensor
Die Kameravorrichtung
In der
Wenn im Weiteren von einer Verschiebung des Messobjekts
Bei der Verschiebung des Messobjekts
In der
In einem ersten Aufnahmehauptschritt AHS1 wird ein erstes Messbild M1 aufgenommen, wobei das erste Messbild M1 drei Bildzeilen b aufweist, welche durch drei benachbarte Sensorzeilen z aufgenommen wurden. Während des ersten Aufnahmehauptschritts AHS1 wird die Beleuchtungseinrichtung
In a first recording main step AHS1, a first measurement image M1 is recorded, wherein the first measurement image M1 has three image lines b, which were recorded by three adjacent sensor lines z. During the first receiving main step AHS1, the lighting device becomes
In einem nachfolgenden ersten Bewegungshauptschritt BHS1 wird das Messobjekt
In einem zweiten Aufnahmehauptschritt AHS2 wird die Beleuchtungseinrichtung
Nachfolgend erfolgt ein zweiter Bewegungshauptschritt BHS2, wobei das Messobjekt durch die Bewegungseinrichtung
Für einen dritten Aufnahmehauptschritt AHS3 wird in der Beleuchtungseinrichtung
Nach dem dritten Aufnahmehauptschritt AHS3 erfolgt ein dritter Bewegungshauptschritt BHS3, wobei das Messobjekt
Die genannten Schritte bilden gemeinsam eine Sequenz S, wobei beim weiteren Abscannen des Messobjekts
Die Auswerteeinrichtung
Durch die geschilderte Steuerung der Kameravorrichtung
Verallgemeinert entspricht die Anzahl der Bildzeilen b pro Messbild M der Anzahl der Gegenstandszeilen, die während einer Sequenz S durch die Bewegungseinrichtung
Die Kameravorrichtung
In der
In der
Die bislang benannten Schritte bilden die Sequenz S. Diese wird ständig wiederholt, bis das Messobjekt
Auch dieses Verfahren ist skalierbar, so kann beispielsweise jede Gegenstandszeile auch vier oder acht Mal aufgenommen werden.Also, this method is scalable, for example, each item line can also be recorded four or eight times.
In der
In der
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