DE102014208206A1 - Method for controlling, parameterizing or calibrating a sensor unit used for lighting control - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Steuern, Parametrisieren und/oder Kalibrieren einer zur Beleuchtungssteuerung genutzten Sensoreinheit (10), welche einen Bildsensor (11) zum Erfassen von digitalen Bildinformationen sowie einen Controller (15) zum Auswerten der Bildinformationen und Erstellen eines das Tageslicht repräsentierenden Helligkeitssignals (S) aufweist, umfasst folgende Schritte: Bereitstellen eines Referenz- oder Steuerobjekts (20, 30) und Anordnen dieses Referenz- oder Steuerobjekts (20, 30) in einem von dem Bildsensor (11) erfassten Bereich, Erfassen von Bildinformationen, welche das Referenz- oder Steuerobjekt (20, 30) enthalten, Auswerten der Bildinformationen durch den Controller (15) und Ableiten von Steuer-, Parametrier- oder Kalibrierinformation.A method for controlling, parameterizing and / or calibrating a sensor unit (10) used for illumination control, which has an image sensor (11) for acquiring digital image information and a controller (15) for evaluating the image information and producing a brightness signal (S) representing the daylight. comprises the following steps: providing a reference or control object (20, 30) and arranging this reference or control object (20, 30) in a region detected by the image sensor (11), acquiring image information representing the reference or control object (20, 30), evaluating the image information by the controller (15) and deriving control, parameterization or calibration information.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dessen Hilfe eine zur Beleuchtungssteuerung genutzte Sensoreinheit angesteuert, parametrisiert und/oder kalibriert werden soll. Bei der Sensoreinheit handelt es sich um eine Einheit auf Basis eines Bild- bzw. Pixelsensors, der digitale Bildinformationen erfasst und bewertet. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Sensoreinheit. The present invention relates to a method by means of which a sensor unit used for lighting control is to be activated, parameterized and / or calibrated. The sensor unit is a unit based on an image or pixel sensor that acquires and evaluates digital image information. Furthermore, the invention relates to a corresponding sensor unit.
Ausgangspunkt für die Erfindung sind die derzeit gängigen Verfahren zur Lichtregelung, bei denen mit Hilfe eines Sensors nicht unmittelbar das von der Leuchte abgegebene Licht ermittelt sondern stattdessen der zu beleuchtende Bereich erfasst wird. Bei dieser sogenannten Look-Down-Lichtregelung misst ein Lichtsensor also die Beleuchtungsstärke im zu beleuchtenden Bereich und erstellt ein entsprechendes Signal. Eine Steuer- bzw. Regeleinheit kann dann anhand des von dem Lichtsensor übermittelten Messwertes das Beleuchtungsniveau in dem Bereich durch eine entsprechende Ansteuerung der Leuchten konstant halten. Das heißt, die Leuchten werden derart angesteuert, dass beispielsweise in einem zu beleuchtenden Bereich unabhängig von dem von außen einfallenden Tageslicht eine konstante Helligkeit vorliegt. Derartige Look-Down-Sensoren werden dabei typischerweise an der Decke eines zu beleuchtenden Raums montiert. The starting point for the invention are the current methods for regulating light, in which the light emitted by the luminaire is not directly determined with the aid of a sensor, but instead the area to be illuminated is detected. In this so-called look-down light control, a light sensor thus measures the illuminance in the area to be illuminated and generates a corresponding signal. A control or regulating unit can then keep constant the lighting level in the area by means of a corresponding activation of the luminaires on the basis of the measured value transmitted by the light sensor. This means that the luminaires are controlled in such a way that, for example, in a region to be illuminated, a constant brightness is present independently of the daylight incident from the outside. Such look-down sensors are typically mounted on the ceiling of a room to be illuminated.
Die derzeit zum Einsatz kommenden Lichtsensoren weisen in der Regel eine einfache Photodiode als Messwertaufnehmer auf. Der hierbei erhaltene Messwert ist – abhängig von der eingesetzten Optik – proportional zur durchschnittlich reflektierten Lichtmenge des beobachteten bzw. von dem Sensor erfassten Bereichs und damit ein Maß für die Beleuchtungsstärke im Raum. Dieser Proportionalitätsfaktor wird typischerweise als konstant angenommen. Farb- oder Farbtemperaturmessungen sind mit derartigen Sensoren systembedingt nicht möglich. The currently used light sensors usually have a simple photodiode as a transducer. Depending on the optics used, the measured value obtained here is proportional to the average reflected light quantity of the area observed or detected by the sensor and thus a measure of the illuminance in the room. This proportionality factor is typically assumed to be constant. Color or color temperature measurements are not possible with such sensors due to the system.
Bei der Inbetriebnahme einer entsprechenden Look-Down-Lichtregelung wird zunächst mit Hilfe eines speziellen Messgeräts, eines sogenannten Lux-Meters, die tatsächliche Beleuchtungsstärke im Erfassungsbereichs des Lichtsensors gemessen und die Beleuchtung so eingestellt, dass der geforderte Lichtlevel erreicht wird. Die Steuereinheit wird auf diese Weise kalibriert bzw. in die Lage versetzt, dem Messwert des Sensors eine Beleuchtungsstärke zuzuordnen und während des späteren Betriebs konstant auf dem gewünschten Wert zu halten. When commissioning a corresponding look-down light control, the actual illuminance in the detection range of the light sensor is initially measured with the aid of a special measuring device, a so-called lux meter, and the lighting is adjusted so that the required light level is achieved. The control unit is calibrated or enabled in this way to assign an illuminance to the measured value of the sensor and to keep it constant at the desired value during later operation.
Diese Vorgehensweise führt allerdings nur dann dauerhaft zu einem zufriedenstellenden Ergebnis, wenn der Reflexionsfaktor im Erfassungsbereich des Sensors dauerhaft konstant bleibt. Dieser Reflexionsfaktor gibt an, wie viel Licht von einer Oberfläche auf den Sensor zurückgeworfen wird und ist damit von den sich in dem Erfassungsbereich befindlichen Objekten abhängig. Ändert sich der Reflexionsfaktor beispielsweise aufgrund der Verwendung eines neuen Bodenbelags, neuer Möbel, Veränderungen der Arbeitsmittel am Schreibtisch und der gleichen, so ändert sich auch der Messwert des Sensors, ohne dass dies mit einer tatsächlichen Änderung der Beleuchtungsstärke verbunden ist. Dies führt zu einem Fehlverhalten des Systems, da dieses die vermeintliche Lichtänderung auszugleichen versucht. However, this procedure only leads to a satisfactory result permanently if the reflection factor in the detection range of the sensor remains permanently constant. This reflection factor indicates how much light is reflected from a surface onto the sensor and thus depends on the objects located in the detection area. For example, if the reflection factor changes due to the use of a new floor covering, new furniture, changes in work equipment at the desk and the like, the sensor's reading also changes without any actual change in illuminance. This leads to a malfunction of the system, as this tries to compensate for the supposed change in light.
Um diese Problematik zu vermeiden wurden neuartige Sensoreinheiten vorgeschlagen, in denen ein Pixelsensor bzw. ein Kamerasensor als Messwertaufnehmer zum Einsatz kommt. Es handelt sich also im Prinzip um Bildsensoren, die digitale Bildinformationen eines von der Optik des Sensors erfassten Bereichs ermitteln. Mittels passender Optik und entsprechender Auswertealgorithmik können dann vielfältige Informationen hinsichtlich des zu beleuchtenden Raums erhalten werden. Einerseits können selbstverständlich Informationen bezüglich der aktuell vorliegenden Helligkeit erhalten werden, zum anderen können die Informationen auch zum Erkennen der Anwesenheit von Personen genutzt werden, so dass derartige Systeme gleichzeitig auch einen Anwesenheits- oder Bewegungssensor darstellen. Ein derartiger multifunktionaler Sensor ist beispielsweise in der
Eine Problematik derartiger intelligenter Sensoren betrifft allerdings die nach wie vor erforderliche Inbetriebnahme mit Hilfe des oben beschriebenen Messinstruments, des Lux-Meters zur Einstellung des geforderten Lichtlevels. Um auf Basis der Bildinformationen korrekte Helligkeitsinformationen erhalten zu können, muss auch dieser Sensor nach wie vor bei der Inbetriebnahme kalibriert werden, da wiederum die Reflexionseigenschaften das von dem Bildsensor erfasste Bild und Helligkeitsniveau beeinflussen. Des Weiteren ist auch eine genaue Lichtfarb- bzw. Lichtfarbtemperaturmessung nur dann möglich, wenn der Sensor entsprechend kalibriert wurde. A problem of such intelligent sensors, however, concerns the still required start-up with the help of the measuring instrument described above, the lux meter for setting the required light level. In order to be able to obtain correct brightness information on the basis of the image information, this sensor must also be calibrated during commissioning, since in turn the reflection properties influence the image and brightness level detected by the image sensor. Furthermore, an accurate light color or light color temperature measurement is only possible if the sensor has been calibrated accordingly.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabenstellung zugrunde, eine neuartige Möglichkeit insbesondere zum Kalibrieren eines entsprechend intelligenten Sensors zur Verfügung zu stellen, welche einfach und schnell zu realisieren ist. The present invention is therefore based on the object to provide a novel possibility in particular for calibrating a correspondingly intelligent sensor available, which is easy and quick to implement.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern, Parametrisieren und/oder Kalibrieren einer zur Beleuchtungssteuerung genutzten Sensoreinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ferner wird die Aufgabe durch eine Sensoreinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. The object is achieved by a method for controlling, parameterizing and / or calibrating a sensor unit used for lighting control with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims. Furthermore, the object is achieved by a sensor unit having the features of
Die erfindungsgemäße Lösung beruht grundsätzlich auf der Erkenntnis, dass bei Nutzung einer entsprechend intelligenten Sensoreinheit, die auf einem Bildsensor zum Erfassen von digitalen Bildinformationen basiert, eine Kalibrierung nicht zwingend mit Hilfe eines Lux-Meters erfolgen muss. Stattdessen kann die Sensoreinheit bereits dann in die Lage versetzt werden, den Lichtlevel und die Lichtfarbe absolut und korrekt zu messen, wenn sie zumindest im Rahmen einer Kalibrierung auf ein Referenzobjekt mit bekannten Eigenschaften blickt und anschließend die entsprechenden Bilddaten bewertet. The solution according to the invention is fundamentally based on the knowledge that, when using a correspondingly intelligent sensor unit which is based on an image sensor for acquiring digital image information, calibration does not necessarily have to take place with the aid of a lux meter. Instead, the sensor unit can already be enabled to measure the light level and the light color absolutely and correctly if, at least in the context of a calibration, it looks at a reference object with known properties and then evaluates the corresponding image data.
Die vorliegende Erfindung schlägt deshalb ein Verfahren zum Steuern, Parametrisieren und/oder Kalibrieren einer zur Beleuchtungssteuerung genutzten Sensoreinheit vor, wobei die Sensoreinheit einen Bildsensor zum Erfassen von digitalen Bildinformation sowie einen Controller zum Auswerten der Bildinformationen und Erstellen eines die Beleuchtungssituation repräsentierenden Signals aufweist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen eines Referenz- oder Steuerobjekts und Anordnen dieses Referenz- oder Steuerobjekts in einem von dem Bildsensor erfassten Bereich,
- b) erfassen von Bildinformationen, welche dass Referenz- oder Steuerobjekt enthalten und
- c) Auswerten der Bildinformationen durch den Controller und Ableiten von Steuer-, Parametrier- oder Kalibrierinformationen.
- a) providing a reference or control object and arranging this reference or control object in an area covered by the image sensor,
- b) capture image information containing the reference or control object and
- c) evaluating the image information by the controller and deriving control, parameterization or calibration information.
Ferner wird erfindungsgemäß eine Sensoreinheit zur Benutzung in der Beleuchtungssteuerung vorgeschlagen, welche
- • einen Bildsensor zum Erfassen von digitalen Bildinformationen sowie
- • einen Controller zum Auswerten der Bildinformationen und Erstellen eines das Tageslicht repräsentierenden Helligkeitssignals
wobei der Controller dazu ausgebildet ist, beim Auswerten der von dem Bildsensor erfassten Bildinformationen ein in dem von dem Bildsensor erfassten Bereich angeordnetes Referenz- oder Steuerobjekt zu erkennen und aus den zugehörigen Bildinformationen Steuer-, Parametrier- oder Kalibrierinformation abzuleiten. Further, the invention proposes a sensor unit for use in the lighting control, which
- • an image sensor for acquiring digital image information as well
- A controller for evaluating the image information and creating a brightness signal representing the daylight
wherein the controller is designed to detect a reference or control object arranged in the region detected by the image sensor when evaluating the image information acquired by the image sensor and to derive control, parameterization or calibration information from the associated image information.
Letztendlich ist also vorgesehen, dass der intelligente Sensor innerhalb des von ihm erfassten Bereichs ein Objekt erkennt und erfasst, dessen Reflexions- und ggf. weitere optische Eigenschaften ihm bekannt sind. Dies wiederum bedeutet, dass beim Auswerten der Bildinformationen der Controller den Einfluss der Reflexion des von dem Referenzobjekts reflektierten Lichts berücksichtigen kann und dementsprechend aus den ursprünglich gemessenen Leuchtdichtewerten auf die eigentlichen Helligkeitsinformationen zurückschließen kann. Hierdurch kann das System selbstjustierend arbeiten und eine aufwendige Inbetriebnahme mit Hilfe eines Lux-Meters ist nicht mehr erforderlich. Ultimately, it is therefore provided that the intelligent sensor recognizes and detects an object within the area detected by it, whose reflection and optionally further optical properties are known to it. This in turn means that when evaluating the image information, the controller can take into account the influence of the reflection of the light reflected from the reference object and can accordingly deduce the originally measured brightness values from the originally measured brightness information. As a result, the system can work self-adjusting and a complex commissioning using a lux meter is no longer necessary.
Vorzugsweise ist das Referenzobjekt möglichst einfach gestaltet und derart ausgebildet, dass es vielfältig verwendbar ist. In einfachster Ausführungsform kann deshalb das Referenzobjekt ein einfaches Blatt weißes Papier darstellen, welches bestimmte Eigenschaften hinsichtlich des Reflexionsfaktors und der Farbe erfüllt. Weißes Papier, welches beispielsweise standardmäßig zum Kopieren genutzt wird, ist dabei innerhalb gewisser Grenzen hierfür geeignet und könnte dementsprechend ohne Weiteres als Referenzobjekt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen werden. Preferably, the reference object is designed as simple as possible and designed such that it can be used in a variety of ways. In the simplest embodiment, therefore, the reference object can represent a simple sheet of white paper, which fulfills certain properties with respect to the reflection factor and the color. White paper, which is used for example by default for copying, is within certain limits suitable for this purpose and could accordingly be readily used as a reference object for carrying out the method according to the invention.
Dabei ist das System vorzugsweise derart ausgeführt, dass der Controller beim Auswerten der Bildinformationen automatisch erkennt, dass sich im von der Sensoreinheit erfassten Bereich ein entsprechendes Referenzobjekt, mit dessen Hilfe eine Kalibrierung durchgeführt werden soll, befindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass das Referenzobjekt in entsprechender Weise gekennzeichnet ist, so dass dies beim Auswerten der Bildinformationen automatisch erkannt wird. Eine Möglichkeit hierfür würde beispielsweise darin bestehen, dem Referenzobjekt, also beispielsweise dem Papier eine charakteristische Form zu verleihen, die unmittelbar erkannt wird. Besonders bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das Referenzobjekt mit einer entsprechenden Kennung bedruckt ist, die beispielsweise in Form eines Barcodes, eines sogenannten QR-Codes oder einer anderen maschinenlesbaren Kennung ausgeführt ist. Diese Markierung ist wie bereits erwähnt derart gestaltet, dass einerseits die Sensoreinheit in der Lage ist, sie zu erkennen, und andererseits genügend weiße Fläche verbleibt, um die eigentliche Messung durchzuführen. Gleichzeitig bringt der Gedanke der Bedruckung des Referenzobjekts den Vorteil mit sich, dass durch die hierdurch entstehenden Kontraste in dem von dem Sensor erfassten Bild genauere Informationen, die für die Kalibrierung der Sensoreinheit erforderlich sind, erhalten werden können. In this case, the system is preferably embodied such that the controller automatically recognizes when evaluating the image information that a corresponding reference object, with the aid of which a calibration is to be performed, is located in the region detected by the sensor unit. According to a preferred embodiment of the invention, it is therefore provided that the reference object is identified in a corresponding manner, so that this is automatically detected when evaluating the image information. One possibility for this would be, for example, to give the reference object, for example the paper, a characteristic form which is recognized immediately. However, it is particularly preferably provided that the reference object is printed with a corresponding identifier, which is embodied for example in the form of a barcode, a so-called QR code or another machine-readable identifier. As already mentioned, this marking is designed in such a way that, on the one hand, the sensor unit is able to recognize it, and on the other hand, enough white surface remains to carry out the actual measurement. At the same time, the idea of printing the reference object has the advantage that the resulting contrasts in the image acquired by the sensor allow more accurate information, which is required for the calibration of the sensor unit, to be obtained.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass wie oben angedeutet eine Neukalibrierung jederzeit durchgeführt werden kann. Dies kann erforderlich sein, wenn sich aufgrund von Änderungen in der Umgebung andere Verhältnisse ergeben, welche das von der Sensoreinheit erfasste Ergebnis beeinflussen können. In einem derartigen Fall kann in einfacher Weise nunmehr das Referenzobjekt in den von der Sensoreinheit erfassten Bereich eingebracht und dadurch die Kalibrierung initiiert werden. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass nacheinander mehrmals ein Objekt an verschiedenen Stellen innerhalb des von der Sensoreinheit erfassten Bereichs positioniert wird. Alternativ hierzu könnten auch zeitgleich mehrere Referenzobjekte angeordnet werden. In beiden Fälle führt dies zu einer Vergrößerung der Informationen, auf deren Basis die Kalibrierung durchgeführt wird, so dass insgesamt ein besseres Ergebnis erzielt wird. A particular advantage of the solution according to the invention is that, as indicated above, a recalibration can be carried out at any time. This may be necessary if other conditions arise due to changes in the environment that may affect the result sensed by the sensor unit. In such a case, the reference object can now be introduced in a simple manner into the region detected by the sensor unit, thereby initiating the calibration. In this case, preferably It can be provided that an object is successively positioned several times at different locations within the area covered by the sensor unit. Alternatively, several reference objects could be arranged at the same time. In both cases, this leads to an increase in the information on the basis of which the calibration is carried out, so that overall a better result is achieved.
Dabei ist ferner darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise nicht nur zum Kalibrieren der Sensoreinheit benutzt sondern beispielsweise auf Basis des gleichen Prinzips auch eine Steuerung der Sensoreinheit durchgeführt werden könnte. So wäre beispielsweise vorstellbar, dass die Sensoreinheit unterschiedliche Betriebsmodi aufweist und die Möglichkeit bestehen soll, zwischen diesen unterschiedlichen Betriebsmodi zu wechseln. Hierzu kann nunmehr vorgesehen sein, dass wiederum ein entsprechendes Steuerobjekt, welches im Rahmen der Bildbewertung erkannt wird, im Erfassungsbereich des Bildsensors positioniert wird. Die entsprechenden Steuerinformationen, die dann letztendlich die Sensoreinheit dazu veranlassen, einen bestimmten Betriebsmodus anzunehmen, können dabei – wiederum zum Beispiel in Form eines Strichcodes – oder anderweitig grafisch codiert sein. Auch in diesem Fall ist dann also vorgesehen, dass der Controller im Rahmen der Auswertung der Bildinformationen dies automatisch erkennt und darauf basierend eine entsprechende Steuerinformation generiert und durchführt. It should also be noted that the procedure according to the invention not only used to calibrate the sensor unit but also, for example, based on the same principle, a control of the sensor unit could be performed. For example, it would be conceivable for the sensor unit to have different operating modes and to be able to switch between these different operating modes. For this purpose, it can now be provided that, in turn, a corresponding control object, which is detected as part of the image evaluation, is positioned in the detection area of the image sensor. The corresponding control information, which then ultimately cause the sensor unit to assume a particular mode of operation, may be coded - again, for example, in the form of a bar code - or otherwise graphically encoded. Also in this case, it is then provided that the controller automatically recognizes this as part of the evaluation of the image information and generates and carries out a corresponding control information based thereon.
Schließlich ist beispielsweise aus der oben beschriebenen Anmeldung der Anmelderin bekannt, dass innerhalb des erfassten Bildbereichs des Sensors gezielt einzelne Bereiche definiert werden können, welche bewertet und deren Informationen dann zur Lichtsteuerung genutzt werden. Dabei wurde ursprünglich vorgeschlagen, dass derartige Bereiche beispielsweise im Rahmen einer entsprechenden Benutzeroberfläche definiert werden, also die Sensoreinheit mit beispielsweise einem PC oder einem anderen Bediengerät kommuniziert, über welches dann ein entsprechendes Definierten derartiger Bereiche vorgenommen wird. Wiederum könnte das Konzept der vorliegenden Erfindung allerdings auch für derartige Zwecke genutzt werden. Das heißt, ein entsprechendes Steuerobjekt, welches in einfachster Weise wiederum ein geeignet bedrucktes Blatt Papier sein kann, wird in den Erfassungsbereich des Sensors positioniert und definiert hierdurch beispielsweise das Zentrum eines entsprechenden Bewertungsbereichs, der dann beim Auswerten der Bilddaten gesondert berücksichtigt wird. Die entsprechenden Steuerinformationen müssen wiederum durch die Bedruckung oder Formgebung des Steuerobjekts entsprechend codiert werden und können dann beispielsweise die Ausdehnung des Bereichs und/oder dessen Form definieren. Finally, it is known, for example, from the Applicant's application described above that individual regions can be defined within the detected image region of the sensor, which are evaluated and their information then used for light control. It was originally proposed that such areas are defined, for example, in the context of a corresponding user interface, that is, the sensor unit communicates with, for example, a PC or another operating device, via which then a corresponding definition of such areas is made. Again, however, the concept of the present invention could also be used for such purposes. That is, a corresponding control object, which in turn can be a suitably printed sheet of paper in the simplest way, is positioned in the detection range of the sensor and thereby defines, for example, the center of a corresponding evaluation area, which is then considered separately when evaluating the image data. The corresponding control information must in turn be coded accordingly by the printing or shaping of the control object and can then define, for example, the extent of the area and / or its shape.
Letztendlich ist also das erfindungsgemäße Konzept vielfältig einsetzbar, um eine einen Bildsensor nutzende Sensoreinheit in unterschiedlichster Weise zu steuern oder zu parametrisieren. Insbesondere jedoch bringt die erfindungsgemäße Lösung Vorteile hinsichtlich der Kalibrierung des Sensors mit sich, da nunmehr aufwendige Maßnahmen zur Inbetriebnahme entfallen können. Ultimately, therefore, the concept according to the invention can be used in many ways in order to control or parameterize a sensor unit using an image sensor in a wide variety of ways. In particular, however, brings the solution of the invention advantages in terms of calibration of the sensor with it, since now consuming measures for commissioning can be omitted.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die übliche Regelung bzw. Steuerung der Lichtquellen erfolgt dabei dadurch, dass mit Hilfe eines Sensors, hier mit Hilfe erfindungsgemäßen Sensoreinheit
Im Vergleich zu einem klassischen Look-Down-Lichtsensor, der unmittelbar auf den zu bewertenden Arbeitsplatz
Die von dem Bildsensor
Auch bei dieser intelligenten und multifunktionalen Sensoreinheit
Während bislang zum Kalibrieren von Helligkeitssensoren spezielle Lux-Meter verwendet wurden, kommt nunmehr ein deutlich einfacher durchzuführendes Verfahren zum Kalibrieren der Sensoreinheit
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kommen als Referenzobjekte
Das von dem Bildsensor
Idealerweise sind die Referenzobjekte, also die Blätter
In besonders bevorzugter Weise sind allerdings die Blätter
Idealerweise werden dabei – wie in
Letztendlich bietet also die erfindungsgemäße Vorgehensweise zahlreiche Vorteile gegenüber bislang bekannten Kalibrierverfahren. So entfällt insbesondere aufgrund der bekannten Eigenschaften der Referenzobjekte die Justage des Sensors mittels eines separaten Lux-Meters. Vielmehr arbeitet das System erfindungsgemäß selbstjustierend, das heißt, auch bei Veränderungen der Umgebung ist es möglich, das Beleuchtungsniveau konstant zu halten. Dies kann dadurch sichergestellt werden, das entweder die Referenzobjekte dauerhaft im Erfassungsbereich der Kamera bleiben oder für den Fall, dass eine Veränderung vorgenommen wird, eine neue Kalibrierung durchgeführt wird, was allerdings sehr schnell erfolgen kann. Ultimately, therefore, the procedure according to the invention offers numerous advantages over previously known calibration methods. Thus, in particular due to the known properties of the reference objects eliminates the adjustment of the sensor by means of a separate lux meter. Rather, the system operates according to the invention self-adjusting, that is, even with changes in the environment, it is possible to keep the illumination level constant. This can be ensured by the fact that either the reference objects remain permanently in the detection range of the camera or in the event that a change is made, a new calibration is performed, which can be done very quickly.
Darüber hinaus erlaubt die erfindungsgemäße Lösung es auch, die Lichtfarb- bzw. die Lichtfarbtemperatur wesentlich genauer zu bestimmen, als dies mit den bei digitalen Kameras üblicherweise zum Einsatz kommenden Algorithmen für einen Bildsensor der Fall ist. Diese Algorithmen setzen implizit das Vorhandensein weißer oder grauer Objekte im Bild voraus. Sind diese jedoch nicht vorhanden, so ist die Farbtemperaturmessung fehlerhaft. Zwar sind weiße oder graue Objekte in typischen Büroumgebungen häufig zu finden, jedoch kann eine farbige Beleuchtung die automatische Erkennung dieser Objekte verhindern, es sei denn, die weißen Objekte sind –wie dies bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist- durch den Sensor eindeutig identifizierbar bzw. erkennbar. In addition, the solution according to the invention also makes it possible to determine the light color temperature or the light color temperature much more accurately than is the case with the algorithms for an image sensor commonly used in digital cameras. These algorithms implicitly assume the presence of white or gray objects in the image. If these are not available, the color temperature measurement is faulty. While white or gray objects are commonly found in typical office environments, color illumination can prevent automatic recognition of those objects unless the white objects are uniquely identifiable by the sensor, as provided for in the present invention. recognizable.
Ein weiterer Vorteil besteht schließlich insbesondere auch darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren keine hardwaremäßige Erweiterung der bekannten multifunktionalen Sensoreinheiten erfordert. Letztendlich muss lediglich die Bildverarbeitung und Erkennung bestimmter Objekte entsprechend in der Software implementiert werden, was jedoch zu keinen wesentlichen Zusatzkosten hinsichtlich der Herstellung der Sensoreinheit führt. Finally, another advantage is, in particular, that the method according to the invention does not require a hardware-based expansion of the known multifunctional sensor units. Ultimately, only image processing and recognition of certain objects need to be implemented in software accordingly, but this does not result in any significant additional costs in terms of manufacturing the sensor unit.
Dabei ist darauf hinzuweisen, dass zwar bislang das erfindungsgemäße Konzept insbesondere anhand des Gedankens der Kalibrierung der Sensoreinheit erläutert wurde, die Erfindung tatsächlich jedoch deutlich vielfältiger einsetzbar ist. It should be noted that although the inventive concept has been explained in particular based on the idea of calibration of the sensor unit, the invention is actually much more versatile.
So könnten mittels entsprechender Codes auf den Papierblättern dem System Befehle aller Art übermittelt werden. Denkbar wäre beispielsweise, dass die aufgedruckten Codes bestimmte Befehle darstellen, die einerseits zu Ansteuerung der Sensoreinheit oder sogar eines mit der Sensoreinheit gekoppelten Beleuchtungssystems verwendet. In diesem Fall ist wesentlich, dass die Codes durch die Sensoreinheit
Eine andere Möglichkeit, das erfindungsgemäße Prinzip zu nutzen, ist schematisch in
Beispielsweise kann mit Hilfe des dargestellten Blatts
Das erfindungsgemäße Konzept stellt damit eine Weiterentwicklung dar, durch welche die Verwendung entsprechend multifunktionaler Sensoreinheiten deutlich vereinfacht und komfortabler gestaltet wird. The inventive concept thus represents a further development by which the use according to multifunctional sensor units is significantly simplified and made more comfortable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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