DE102020000405A1 - Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem - Google Patents

Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102020000405A1
DE102020000405A1 DE102020000405.9A DE102020000405A DE102020000405A1 DE 102020000405 A1 DE102020000405 A1 DE 102020000405A1 DE 102020000405 A DE102020000405 A DE 102020000405A DE 102020000405 A1 DE102020000405 A1 DE 102020000405A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
optical image
acquisition unit
lens
image acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020000405.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus-Peter Zeiske
Thomas Sutter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rausch GmbH
Original Assignee
Rausch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rausch GmbH filed Critical Rausch GmbH
Priority to DE102020000405.9A priority Critical patent/DE102020000405A1/de
Publication of DE102020000405A1 publication Critical patent/DE102020000405A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/51Housings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Abstract

Ein Aspekt betrifft eine optische Bilderfassungseinheit (10) zur Inspektion von Kanalrohren und welche mit einem Kanalinspektionssystem koppelbar ist, aufweisend:ein Gehäuse (12, 14), welches mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar ist;einen in dem Gehäuse angeordneten Bildaufnehmer (20) zum Erfassen einer Bildinformation einer auf dem Bildaufnehmer abgebildeten Abbildung eines Objekts,ein an dem Gehäuse angeordnetes Objektiv (16) zum Erzeugen der Abbildung des Objekts auf dem Bildaufnehmer (20), undeine zwischen dem Objektiv (16) und dem Bildaufnehmer (20) angeordnete Linse (18), deren Abbildungseigenschaft mittels eines Eingabesignals (19) veränderbar ist, um die durch das Objektiv erzeugte Abbildung des Objekts auf den Bildaufnehmer (20) zu fokussieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine optische Bilderfassungseinheit zur Inspektion von Kanälen bzw. Kanalrohren und ein Kanalinspektionssystem, welches eine optische Bilderfassungseinheit aufweist.
  • Kanalinspektionssysteme dienen der Inspektion, insbesondere der optischen Inspektion, von Kanälen, Kanalrohren, Leitungen und/oder Schächten, usw., beispielsweise Abwasserschächte oder -leitungen. Zur optischen Inspektion wird eine optische Bilderfassungseinheit in das zu inspizierende Objekt, beispielsweise in einen Abwasserkanal, eingeführt, um dieses durch Sichtüberprüfung beispielsweise auf Beschädigungen oder Verstopfungen zu untersuchen. Dabei kann die optische Bilderfassungseinheit beispielsweise mit einem Schiebestab gekoppelt sein und mittels des Schiebestabs in das zu inspizierende Objekt eingeführt bzw. eingeschoben werden. Alternative, kann die optische Bilderfassungseinheit auch auf einen mit einem Antrieb ausgestatteten Inspektionswagen angeordnet sein, wobei der Inspektionswagen das zu inspizierende Objekt abfährt und beim Abfahren das Objekt mit der optischen Bilderfassungseinheit untersucht werden kann.
  • Die optische Bilderfassungseinheit weist während der Inspektion des Objekts in der Regel unterschiedliche Abstände zu dem Objekt auf (Objektabstand). Ferner wird die während der Inspektion von der optischen Bilderfassungseinheit erfasste Bildinformation über eine Bedieneinheit, beispielsweise einen Bildschirm, einem Bediener bzw. Nutzer angezeigt. Dabei ist es wichtig, dass die optische Bilderfassungseinheit auf das zu inspizierende Objekt fokussiert, sodass die dem Bediener angezeigte Bildinformation des zu inspizierenden Objekts scharf dargestellt wird. Die Fokussierung durch die optische Bilderfassungseinheit kann dabei manuell oder automatisch erfolgen.
  • Bei bekannten optischen Bilderfassungseinheiten hat sich die Fokussierungsmechanik, beispielsweise mechanisch bzw. mikro-mechanisch angetriebene Fokussierungseinrichtungen, als fehleranfällig erwiesen. Ursachen für Fehler können insbesondere Erschütterungen der optischen Bilderfassungseinheit und/oder Temperaturschwankungen sein. Des Weiteren ist die Fokussierung bei bekannten optischen Bilderfassungseinheiten oft sehr träge und langsam, wodurch die visuelle Inspektion des zu inspizierenden Objekts sich als schwierig gestaltet.
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem bereitzustellen, welches die zuvor genannten Probleme überwindet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Ein Aspekt betrifft eine optische Bilderfassungseinheit zur Inspektion von Kanalrohren und welche mit einem Kanalinspektionssystem koppelbar ist, aufweisend:
    • ein Gehäuse, welches mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar ist;
    • einen in dem Gehäuse angeordneten Bildaufnehmer zum Erfassen einer Bildinformation einer auf dem Bildaufnehmer abgebildeten Abbildung eines Objekts,
    • ein an oder in dem Gehäuse angeordnetes Objektiv zum Erzeugen der Abbildung des Objekts auf dem Bildaufnehmer, und
    • eine zwischen dem Objektiv und dem Bildaufnehmer angeordnete Linse, deren Abbildungseigenschaft mittels eines Eingabesignals veränderbar ist, um die durch das Objektiv erzeugte Abbildung des Objekts auf den Bildaufnehmer zu fokussieren.
  • Vorteilhafterweise kann durch das Bereitstellen einer Linse, deren Abbildungseigenschaft mittels des Eingabesignals veränderbar ist, auf eine mechanische Fokussierung, welche in der Regel eine Relativbewegung der Linse in Bezug auf das Objektiv voraussetzt, verzichtet werden. Mit anderen Worten, die vorgeschlagene Erfindung ermöglicht ein Fokussieren der optischen Bilderfassungseinheit ohne die Verwendung einer mechanischen Fokussierung. Dadurch kann eine optische Bilderfassungseinheit bereitgestellt werden, welche gegenüber Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Erschütterungen und/oder Temperaturschwankungen, unempfindlich ist. Ferner ermöglicht die Verwendung einer Linse, deren Abbildungseigenschaft mittels des Eingabesignals veränderbar ist, eine schnelle Fokussierung.
  • Vorzugsweise kann das Eingabesignal derart gesteuert werden, dass die auf dem Bildaufnehmer erzeugte Abbildung des Objekts in Abhängigkeit des Objektabstands, d.h. dem Abstand des Objekts von der optischen Bild Erfassungseinheit, fokussiert ist.
  • Des Weiteren können das Objektiv und die Linse derart zueinander angeordnet sein, dass die optische Achse des Objektivs und die optische Achse der Linse im Wesentlichen parallel zueinander liegen und bevorzugt aufeinander liegen. Des Weiteren kann der Bildaufnehmer beispielsweise als CCD-Sensor (charge-coupled device) ausgebildet sein, wobei der Bildaufnehmer derart in Bezug auf die Linse und das Objektive angeordnet ist, dass die Sensorfläche des Bildaufnehmers im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse der Linse steht. Ferner weist die Sensorfläche des Bildaufnehmers in Richtung der Linse und die optische Achse der Linse verläuft vorzugsweise durch das Zentrum bzw. den Schwerpunkt der Sensorfläche des Bildaufnehmers.
  • Ferner kann durch die koppelbare Ausgestaltung der optischen Bilderfassungseinheit mit dem Kanalinspektionssystem, die optische Bilderfassungseinheit mit einer Spannungsquelle des Kanalinspektionssystems verbunden werden, welche Spannungsquelle die elektrischen Baugruppen der optischen Bilderfassungseinheit mit der notwendigen Betriebsspannung versorgt. Ferner kann die optische Bilderfassungseinheit derart mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar sein, dass die Bildinformation an eine Bedieneinheit des Kanalinspektionssystems ausgegeben werden kann. Beispielsweise kann die optische Bilderfassungseinheit dazu ausgebildet sein, die Bildinformation als Videosignal oder Videostream an die Bedieneinheit auszugeben. Zur Betrachtung des Videosignals oder des Videostreams kann die Bedieneinheit eine entsprechende Anzeige, beispielsweise einen Bildschirm, aufweisen.
  • Ferner kann vorgesehen sein, mittels der Bedieneinheit das Eingabesignal zu steuern, um die optische Bilderfassungseinheit auf das Objekt zu fokussieren (manuelle Fokussierung durch einen Bediener).
  • Vorzugsweise können das Objektiv, die Linse und der Bildaufnehmer in Bezug aufeinander positionsunveränderlich sein. Mit anderen Worten das Objektiv, die Linse und der Bildaufnehmer sind bezüglich ihrer Lage zueinander starr ausgebildet. Auf vorteilhafte Weise kann somit auf mechanische Bauteile zur Fokussierung verzichtet werden. Vorzugsweise können das Objektiv und die Linse als eine Baugruppe ausgebildet sein, welche fest mit dem Bildaufnehmer verbunden bzw. verbindbar ist. Dies ermöglicht eine kompakte Ausbildung des Objektivs, der Linse und des Bildaufnehmer zu einem Kameramodul, welches die Montage und Wartung der optischen Bilderfassungseinheit vereinfacht. Ferner ermöglicht die hohe Integration eine platzsparende Realisierung des Kameramoduls, wodurch kleine optische Bilderfassungseinheiten ermöglicht werden, sodass auch Rohre bzw. Kanäle mit geringen Durchmessern inspiziert werden können.
  • Vorzugsweise kann die optische Bilderfassungseinheit eine in dem Gehäuse angeordnete Regeleinheit aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, das Eingabesignal basierend auf der Bildinformation zu erzeugen. Vorteilhafterweise ermöglicht das Vorsehen der Regeleinheit eine Autofokussteuerung der optischen Bilderfassungseinheit, welche eine automatische Fokussierung der optischen Bilderfassungseinheit auf das zu inspizierende Objekt gewährleistet. Ferner ermöglicht das Vorsehen der Regeleinheit in der optischen Bilderfassungseinheit, dass die optische Bilderfassungseinheit alle notwendigen Komponenten zur Fokussierung der optischen Bilderfassungseinheit aufweist. Insbesondere bilden die Linse, der Bildaufnehmer und die Regeleinheit einen Regelkreis, um die Abbildungseigenschaft der Linse an sich ändernde Objektabstände einzustellen. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Regeleinheit anhand einer Kontrastmessung der Bildinformation das Eingabesignal der Linse regelt, sodass die Abbildung des Objekts auf dem Bildaufnehmer fokussiert ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die optische Bilderfassungseinheit dahingehend eingestellt werden kann, beispielsweise durch einen Bediener, ob die Fokussierung automatisch oder manuell erfolgen soll. Beispielsweise kann der Bediener mittels der Bedieneinheit zwischen einer manuellen oder automatischen Fokussierung wählen. Für den Fall der manuellen Fokussierung, kann der Bediener ferner das Eingabesignal steuern und somit die Abbildungseigenschaft der Linse beeinflussen.
  • Vorzugsweise kann mittels des Eingabesignals die Linsenkrümmung der Linse und/oder die Materialeigenschaft der Linse eingestellt werden, wodurch die Abbildungseigenschaft der Linse angepasst werden kann. Bevorzugt betrifft die Abbildungseigenschaft die Brennweite der Linse. D.h., durch eine Änderung des Eingabesignals, beispielsweise Änderung einer an der Linse angelegten elektrischen Spannung, kann die Brennweite der Linse verändert werden.
  • Vorzugsweise ist die optische Bilderfassungseinheit derart ausgebildet, dass das Gehäuse das Objektiv, die Linse und den Bildaufnehmer staub- und flüssigkeitsdicht umschließt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse auch die Regeleinheit staub- und flüssigkeitsdicht umschließt. Insbesondere kann das Gehäuse einen Aufnahmeraum aufweisen, in welchem das Objektiv, die Linse, der Bildaufnehmer und die Regeleinheit angeordnet sein können. Durch die staub- und flüssigkeitsdichte Ausbildung des Gehäuses, kann die optische Bilderfassungseinheit besonders widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse, ausgebildet sein und beispielsweise vor eindringendem Schmutzwasser geschützt werden. Ferner kann in dem Gehäuse eine Bildinformationsaufbereitungseinheit angeordnet sein, welche die Bildinformation des Bildaufnehmers aufbereitet und als Videosignal und oder Videostream an das Kanalinspektionssystem ausgibt.
  • Bevorzugt kann das Gehäuse ein erstes Gehäuseelement und ein zweites Gehäuseelement aufweisen, welche miteinander verbindbar sind und welche im verbundenen Zustand das Objektiv, die Linse und den Bildaufnehmer umschließen. Ferner kann die optische Bilderfassungseinheit ein Tragelement aufweisen, welches mit dem ersten Gehäuseelement oder dem zweiten Gehäuseelement verbindbar ist und wobei der Bildaufnehmer an dem Tragelement angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise kann somit eine kompakte Bauweise der optischen Bilderfassungseinheit realisiert werden, welche darüber hinaus modular aufgebaut ist und wodurch eine hohe Wartungsfreundlichkeit der optischen Bilderfassungseinheit ermöglicht wird.
  • Insbesondere können die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte miteinander verschraubt bzw. verschraubbar sein. Des Weiteren kann das Tragelement mit dem ersten Gehäuseelement oder mit dem zweiten Gehäuseelement verbindbar, beispielsweise verschraubbar, sein. Ferner können die Linse und das Objektiv ebenfalls an dem Tragelement angeordnet sein bzw. von dem Tragelement getragen werden. Insbesondere kann das Tragelement einen flächigen Tragabschnitt aufweisen, welcher eine erste Seite aufweist, an der der Bildaufnehmer angeordnet ist.
  • Des Weiteren kann die optische Bilderfassungseinheit derart ausgebildet sein, dass die Regeleinheit an dem Tragelement angeordnet ist. Insbesondere kann der Tragabschnitt eine zweite Seite aufweisen, an der die Regeleinheit angeordnet bzw. befestigt ist. Dabei können die Regeleinheit und der Bildaufnehmer in Bezug auf den Tragabschnitt gegenüberliegend angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Tragelement aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist eine eloxierte Oberfläche auf, welche somit bevorzugt gleichzeitig elektrisch isolierend ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das Tragelement somit elektrisch isolierend ausgebildet und kann keine elektrische Verbindung zwischen der Regeleinheit und dem Bildaufnehmer ermöglichen.
  • Vorzugsweise kann die optische Bilderfassungseinheit dazu ausgelegt sein, die Bildinformation des Bildaufnehmers an eine Bedieneinheit des Kanalinspektionssystems zu übertragen. Beispielsweise kann die optische Bilderfassungseinheit mit der Bedieneinheit elektrisch verbindbar sein. Ferner kann die optische Bilderfassungseinheit einen Schnellkopplungsmechanismus, beispielsweise einen Bajonettverschluss, aufweisen, um die optische Bilderfassungseinheit mit einem Koppelelement zu koppeln, wobei das Koppelelement die optische Bilderfassungseinheit mit dem Kanalinspektionssystem und/oder der Bedieneinheit verbindet. Ferner kann das Koppelelement dazu ausgelegt sein, die Bildinformation von der optischen Bilderfassungseinheit zum Kanalinspektionssystem bzw. zu der Bedieneinheit zu übertragen. Ferner kann das Koppelelement dazu ausgebildet sein, Steuerbefehle bzgl. des Eingabesignals von der Bedieneinheit an die optische Bilderfassungseinheit zu übertragen, und die optische Bilderfassungseinheit mit einer Spannungsversorgung elektrisch zu verbinden. Beispielsweise kann das Koppelelement einen oder mehrere elektrische Leiter aufweisen, mit welchen die zuvor genannten Funktionen realisiert werden können.
  • Des Weiteren kann die optische Bilderfassungseinheit ein Trägergehäuse aufweisen, an dem das Gehäuse schwenkbar gelagert sein, wobei die optische Bilderfassungseinheit mittels des Trägergehäuses mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar ist. Ferner ist es möglich, das Verschwenken des Gehäuses gegenüber dem Trägergehäuse mittels der Bedieneinheit des Kanalinspektionssystems zu steuern. Durch das Verschwenken der optischen Bilderfassungseinheit ist es beispielsweise möglich, die Innenwände des zu inspizierenden Rohrs bzw. Schachts genau zu inspizieren. Insbesondere ermöglicht das Verschwenken der optischen Bilderfassungseinheit ein Verschwenken des Sichtfelds der optischen Bilderfassungseinheit. Vorzugsweise können die optische Bilderfassungseinheit als eine Kreis- oder Schwenkkopfkamera ausgebildet sein.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kanalinspektionssystem, aufweisend:
    • eine Bedieneinheit; und
    • eine optische Bilderfassungseinheit nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche mit der Bedieneinheit koppelbar ist.
  • Bevorzugt ist die optische Bilderfassungseinheit mittels eines Koppelelements (siehe oben) mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar. Als Koppelelement kann beispielsweise ein Schiebestab vorgesehen sein, der an der optischen Bilderfassungseinheit angeschlossen wird, um die optische Bilderfassungseinheit mit dem Kanalinspektionssystem bzw. mit der Bedieneinheit zu verbinden. Ferner ermöglicht der Schiebestab, das Einschieben der optischen Bilderfassungseinheit in das zu inspizierende Objekt, beispielsweise einen Kanal bzw. Kanalrohr, und das Herausziehen der optischen Bilderfassungseinheit aus dem zu inspizierenden Objekt.
  • Alternativ kann das Koppelelement als Verbindungskabel ausgebildet sein, welche das Kanalinspektionssystem bzw. die Bedieneinheit mit der optischen Bilderfassungseinheit elektrisch verbindet. Ferner kann dabei die optische Bilderfassungseinheit auf einen mit einem Antrieb versehenen Wagen angeordnet sein, welcher über entsprechende Steuerbefehle in dem zu inspizierenden Objekt bewegt werden kann. Ferner kann das Kanalinspektionssystem wie oben erwähnt ausgebildet sein.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist, und dass einzelne Merkmale der Ausführungsform im Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden können.
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Explosionszeichnung einer optischen Bilderfassungseinheit;
    • 2 eine Querschnittsansicht durch die optische Bilderfassungseinheit;
    • 3 ein Blockschalbild der Regelung der optischen Bilderfassungseinheit;
    • 4 eine perspektivische Darstellung eines als Schwenkkopf ausgebildeten optischen Bilderfassungseinheit.
  • 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer optischen Bilderfassungseinheit 10. Die optische Bilderfassungseinheit 10 weist ein Gehäuse auf, welches aus einem ersten Gehäuseelement 12 und einem zweiten Gehäuseelement 14 besteht, welche beispielsweise mittels Verschraubens miteinander verbindbar sind. Im verbundenen Zustand des ersten Gehäuseelements 12 und des zweiten Gehäuseelements 14 umschließt das Gehäuse einen Aufnahmeraum, in welchem ein Objektiv 16, eine Linse 18, ein Bildaufnehmer 20 und eine Regeleinheit 22 angeordnet sind. Der Bildaufnehmer 20 ist dazu ausgebildet, eine auf den Bildaufnehmer 20 abgebildete Abbildung eines außerhalb des Gehäuses befindlichen Objekts zu erfassen und in eine Bildinformation umzuwandeln. Die Abbildung des Objekts auf den Bildaufnehmer 20 wird mittels des Objektivs 16 erzeugt. Ferner ist die Linse 18 zwischen dem Objektiv 16 und dem Bildaufnehmer 20 angeordnet. Insbesondere kann die optische Achse des Objektivs 16 und der Linse 18 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und bevorzugt aufeinander liegen. Des Weiteren ist die Linse 18 dazu ausgebildet, eine veränderliche Abbildungseigenschaft aufzuweisen, welche durch ein an der Linse 18 angelegtes Eingabesignal 19 veränderlich bzw. steuerbar ist. Insbesondere ist die Linse 18 derart ausgebildet, dass sich die Brennweite der Linse 18 mittels des Eingabesignals 19 einstellen lässt. Somit kann durch eine entsprechende Regelung der Regeleinheit 22, welche das Eingabesignal 19 steuert, die Abbildungseigenschaft der Linse 18 derart eingestellt werden, dass die auf dem Bildaufnehmer 20 erzeugte Abbildung des Objekts fokussiert ist.
  • Der Bildaufnehmer 20 kann beispielsweise als CCD-Sensor ausgebildet sein, wobei die Sensorfläche 21 des Bildaufnehmers 20 im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse der Linse 18 und/oder senkrecht zur optischen Achse des Objektivs 16 verläuft. Ferner verläuft die optische Achse der Linse 18 und/oder die optische Achse des Objektivs 16 durch das Zentrum bzw. den Schwerpunkt der Sensorfläche 21 des Bildaufnehmers 20.
  • Das Gehäuse bzw. das erste Gehäuseelement 12 und das zweite Gehäuseelement 14 können beispielsweise aus einer Edelstahl- oder Aluminiumlegierung gefertigt sein.
  • Ferner kann das erste Gehäuseelement 12 ein optisches Fenster 26 aufweisen, welches auf der optischen Achse des Objektivs 16 liegt. Somit kann das Objektiv 16 durch das erste Gehäuseelement 12 hindurch, das außerhalb des Gehäuses befindliche Objekt erfassen.
  • Des Weiteren sind das Objektiv 16, die Linse 18 und der Bildaufnehmer 20 in Bezug aufeinander positionsunveränderlich in dem Gehäuse angeordnet. Mit anderen Worten, die Fokussierung der Abbildung auf dem Bildaufnehmer 20 erfolgt durch die Linse 18 ohne weitere mechanische Fokussierungsschritte.
  • Des Weiteren ist in dem Gehäuse ein Tragelement 24 angeordnet, welches dazu ausgebildet ist, den Bildaufnehmer 20 und die Regeleinheit 22 aufzunehmen. Insbesondere weist das Tragelement 24 einen Tragabschnitt 28 auf, welcher im Wesentlichen flächig ausgebildet ist. An einer ersten Seite des Tragabschnitts 28 ist im zusammengesetzten Zustand der optischen Bilderfassungseinheit 10 der Bildaufnehmer 20 angeordnet. Dabei verläuft die Sensorfläche 21 des Bildaufnehmers 20 im Wesentlichen parallel zu dem Tragabschnitt 28. An einer zweiten Seite des Tragabschnitts 28 ist ferner die Regeleinheit 22 angeordnet, sodass der Bildaufnehmer 20 und die Regeleinheit 22 in Bezug auf den Tragabschnitts 28 gegenüberliegend angeordnet sind. Ferner können die Linse 18 und das objektiv 16 als eine Einheit ausgebildet sein, welche mit dem Bildaufnehmer 20 verbunden ist und somit ebenfalls an dem Tragabschnitt 28 angeordnet ist. Somit kann eine sehr kompakte Bauweise aller wesentlichen Bauteile der optischen Bilderfassungseinheit 10 realisiert werden.
  • Ferner ist das Tragelement 24 mit dem ersten Gehäuseelement 12 oder dem zweiten Gehäuseelement 14 verbindbar. Dazu kann das Tragelement 24 mehrere Vorsprünge 30 aufweise, welche ausgehend von dem Tragabschnitts 28 sich in Richtung des ersten Gehäuseelements 12 (wie gezeigt) oder in Richtung des zweiten Gehäuseelements 14 erstrecken. Des Weiteren ist vorgesehen, dass mittels der Vorsprünge 30, das Tragelement 24 an dem ersten Gehäuseelement 12 oder dem zweiten Gehäuseelement 14 verschraubt wird.
  • 2 zeigt die zusammengesetzte optische Bilderfassungseinheit 10 in einer Querschnittsansicht, wobei die verwendeten Bezugszeichen den entsprechenden in 1 dargestellten Elementen entsprechen. Des Weiteren zeigt 3 ein Blockschaltbild eines Regelkreises der optischen Bilderfassungseinheit 10. Mittels des Objektivs 16 und der Linse 18 wird die Abbildung eines Objekts auf den Bildaufnehmer 20 projiziert. Der Bildaufnehmer 10 erzeugt eine Bildinformation der projizierten Abbildung, welche an eine Bildaufbereitungseinheit 36 übertragen wird. Die Bildaufbereitungseinheit 36 kann zusammen mit der Regeleinheit 22 integriert sein. Ferner ist die Bildaufbereitungseinheit 36 dazu ausgebildet, die Bildinformation des Bildaufnehmers 20 an ein mit der optischen Bilderfassungseinheit 10 koppelbares Kanalinspektionssystem (nicht gezeigt) zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise als Videosignal (analog) oder als Videostream erfolgen.
  • Basierend auf der Bildinformation ist die Regeleinheit 22 dazu ausgebildet, das Eingabesignal 19 der Linse 18 zu steuern, sodass die Abbildung des Objekts auf den Bildaufnehmer 20 fokussiert ist. Beispielsweise kann die Regeleinheit 22 eine Kontrastinformation der Bildinformation auswerten, mittels derer das Eingabesignal 19 der Linse 18 gesteuert wird. Das Eingabesignal 19 kann beispielsweise eine elektrische Spannung sein. Durch eine Änderung des Eingabesignals 19 wird eine Änderung der Abbildungseigenschaft der Linse 18 bewirkt. Insbesondere kann mittels des Eingabesignals 19 die Brennweite der Linse 18 geändert werden. Dies beruht darauf, dass durch die Änderung des Eingabesignals 19 beispielsweise die Krümmung der Linse 18 oder die Materialeigenschaft der Linse 18 änderbar ist. Vorzugsweise erfolgt die Fokussierung der optischen Bilderfassungseinheit 10 durch die Regeleinheit 22 automatisch. Eine manuelle Steuerung der Fokussierung ist kann ebenso vorgesehen sein. Vorzugsweise kann ein Bediener zwischen manueller und automatischer Fokussierung wählen.
  • Vorzugsweise sind in dem Gehäuse alle wesentlichen Regelungskomponenten der optischen Bilderfassungseinheit 10 angeordnet. Über ein Koppelelement (nicht gezeigt) kann die optische Bilderfassungseinheit 10 mit dem Kanalinspektionssystem gekoppelt werden.
  • 4 zeigt die optische Bilderfassungseinheit 10 als Schwenkkopfkamera, wobei das Gehäuse bestehend aus dem ersten Gehäuseelement 12 und dem zweiten Gehäuseelement 14 verschwenkbar an einem Trägergehäuse 32 gelagert ist. Ferner ist weist das Trägergehäuse 32 einen Schnellkopplungsmechanismus 34, beispielsweise einem Bajonettverschluss, auf, mit dem die optische Bilderfassungseinheit 10 mit einem Koppelelement koppelbar ist. Ferner verbindet das Koppelelement die optische Bilderfassungseinheit 10 mit dem Kanalinspektionssystem bzw. der Bedieneinheit. Insbesondere kann das Kanalinspektionssystem eine Bedieneinheit aufweisen, auf welcher die durch die optische Bilderfassungseinheit 10 aufgenommene Bildinformation dargestellt werden kann. Ferner kann durch die Bedieneinheit das Gehäuse in dem Trägergehäuse verschwenkt werden und/oder die Fokussierung der optischen Bilderfassungseinheit 10 manuell gesteuert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    optische Bilderfassungseinheit
    12
    erstes Gehäuseelement
    14
    zweites Gehäuseelement
    16
    Objektiv
    18
    Linse
    20
    Bildaufnehmer
    21
    Sensorfläche
    22
    Regeleinheit
    24
    Tragelement
    26
    optisches Fenster
    28
    Tragabschnitt
    30
    Vorsprünge
    32
    Trägergehäuse
    34
    Schnellkopplungsmechanismus
    36
    Bildaufbereitungseinheit

Claims (10)

  1. Optische Bilderfassungseinheit (10) zur Inspektion von Kanalrohren und welche mit einem Kanalinspektionssystem koppelbar ist, aufweisend: ein Gehäuse (12, 14), welches mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar ist; einen in dem Gehäuse angeordneten Bildaufnehmer (20) zum Erfassen einer Bildinformation einer auf dem Bildaufnehmer abgebildeten Abbildung eines Objekts, ein in oder an dem Gehäuse angeordnetes Objektiv (16) zum Erzeugen der Abbildung des Objekts auf dem Bildaufnehmer (20), und eine zwischen dem Objektiv (16) und dem Bildaufnehmer (20) angeordnete Linse (18), deren Abbildungseigenschaft mittels eines Eingabesignals (19) veränderbar ist, um die durch das Objektiv erzeugte Abbildung des Objekts auf den Bildaufnehmer (20) zu fokussieren.
  2. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach Anspruch 1, wobei das Objektiv (16), die Linse (18) und der Bildaufnehmer (20) in Bezug aufeinander positionsunveränderlich sind.
  3. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend eine in dem Gehäuse (12, 14) angeordnete Regeleinheit (22), welche dazu ausgelegt ist, das Eingabesignal (19) basierend auf der Bildinformation zu erzeugen.
  4. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mittels des Eingabesignals (19) die Linsenkrümmung der Linse (18) und/oder die Materialeigenschaft der Linse (18) einstellbar ist, und wobei vorzugsweise die Abbildungseigenschaft die Brennweite der Linse (18) umfasst.
  5. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gehäuse (12, 14) das Objektiv (16), die Linse (18) und den Bildaufnehmer (20) staub- und flüssigkeitsdicht umschließt.
  6. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gehäuse (12, 14) ein erstes Gehäuseelement (12) und ein zweites Gehäuseelement (14) aufweist, welche miteinander verbindbar sind und welche im verbundenen Zustand das Objektiv (16), die Linse (18) und den Bildaufnehmer (20) umschließen, und wobei die optische Bilderfassungseinheit (10) ein Tragelement (24) aufweist, welches mit dem ersten Gehäuseelement (12) oder dem zweiten Gehäuseelement verbindbar (14) ist, und wobei der Bildaufnehmer (20) an dem Tragelement (24) angeordnet ist.
  7. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach Anspruch 6, wobei die Regeleinheit (22) an dem Tragelement (24) angeordnet ist und das Tragelement (24) vorzugsweise eloxiert ist.
  8. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die ferner dazu ausgelegt ist, die Bildinformation des Bildaufnehmers (20) an eine Bedieneinheit des Kanalinspektionssystems zu übertragen.
  9. Optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner aufweisend ein Trägergehäuse (32), wobei das Gehäuse (12, 14) schwenkbar an dem Trägergehäuse (32) gelagert ist und wobei das Trägergehäuse (32) mit dem Kanalinspektionssystem koppelbar ist.
  10. Kanalinspektionssystem, aufweisend: eine Bedieneinheit; und eine optische Bilderfassungseinheit (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche mit der Bedieneinheit koppelbar ist.
DE102020000405.9A 2020-01-23 2020-01-23 Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem Pending DE102020000405A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020000405.9A DE102020000405A1 (de) 2020-01-23 2020-01-23 Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020000405.9A DE102020000405A1 (de) 2020-01-23 2020-01-23 Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020000405A1 true DE102020000405A1 (de) 2021-07-29

Family

ID=76753390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020000405.9A Pending DE102020000405A1 (de) 2020-01-23 2020-01-23 Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020000405A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014103294U1 (de) 2014-07-17 2015-10-21 Ipek International Gmbh Fokussiersystem sowie Kameraeinheit mit einem Fokussiersystem
US20180372985A1 (en) 2014-05-06 2018-12-27 Cognex Corporation System and method for reduction of drift in a vision system variable lens

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180372985A1 (en) 2014-05-06 2018-12-27 Cognex Corporation System and method for reduction of drift in a vision system variable lens
DE202014103294U1 (de) 2014-07-17 2015-10-21 Ipek International Gmbh Fokussiersystem sowie Kameraeinheit mit einem Fokussiersystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3623114C2 (de)
DE19834207B4 (de) Endoskop
DE19513930B4 (de) Endoskopievorrichtung
DE4002812C2 (de)
DE10155884A1 (de) Bildsuchvorrichtung
DE102017103721B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung eines Stereobilds mit einer rotierbaren Blickrichtungseinrichtung
EP1804106A3 (de) Stereo-Untersuchungssysteme und Stereo-Bilderzeugungsvorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen
DE60300693T2 (de) Objektiv mit Fokussierungsdetektor
DE10155921A1 (de) Bildsuchvorrichtung
EP0845187A2 (de) Endoskopie-videosystem
EP1123525B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen inspektion verdeckter lötverbindungen
DE102015118199A1 (de) Optisches medizinisches Instrument
DE102019100821A1 (de) Boroskop zur optischen Inspektion von Gasturbinen
DE3204316A1 (de) Fibroskop
DE10046444B4 (de) Chirurgische Schaftoptik
DE10226653B4 (de) Aufnahmelinsenanordnung
EP0424721B1 (de) Einrichtung zur automatischen Lichtversorgungsregelung von Endoskopen
DE10255460B4 (de) Optisches Beobachtungsgerät mit Videovorrichtung
DE102020000405A1 (de) Optische Bilderfassungseinheit für ein Kanalinspektionssystem
DE3522149A1 (de) Vorrichtung zur fernsehuntersuchung von rohrleitungen
DE19926707B4 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Endoskop
DE4401941C2 (de) An einem Versorgungskabel angebrachte Vorrichtung zur Untersuchung von zur direkten augenscheinlichen Betrachtung unzugänglichen Hohlräumen, z. B. Rohren und Brunnen
DE102008015442B4 (de) Anordnung zur Videoinspektion von Rohrleitungen
DE3521584C2 (de)
DE69935941T2 (de) Bildsignalaufnahmesystem und optische Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: RAUSCH GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: RAUSCH GMBH & CO. KG, 88138 WEISSENSBERG, DE

R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04N0005232000

Ipc: H04N0023600000