DE202022001216U1

DE202022001216U1 - Vehicle surface analysis device

Info

Publication number: DE202022001216U1
Application number: DE202022001216.0U
Authority: DE
Original assignee: Twinner GmbH
Current assignee: Twinner GmbH
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-08-22
Anticipated expiration: 2032-05-20

Abstract

Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtungaufweisend eine Objektaufnahmeeinheit (1), eine Positionskameraeinheit (4) und eine Auswertungseinheit (7),wobei die Objektaufnahmeeinheit (1) mindestens eine Bildkamera (2) aufweist, die einen Bildkameraerfassungsbereich (2a) aufweist, zumindest abschnittsweise ein Fahrzeug (3) erfasst und zur Erfassung von primären Objektdaten von primären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) zu einem ersten Zeitpunkt als eine erste Bildaufnahme und zu einem zweiten Zeitpunkt als eine zweite Bildaufnahme ausgebildet ist,wobei die Positionskameraeinheit (4) eine erste Positionskamera (5) und eine zweite Positionskamera (6) aufweist,wobei die erste Positionskamera (5) einen ersten Positionskameraerfassungsbereich (5a) aufweist, der zumindest abschnittsweise das Fahrzeug (3) erfasst, und zur Erfassung von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) zu einem ersten Zeitpunkt als eine erste Positionsaufnahme ausgebildet ist,und wobei die zweite Positionskamera (6) einen zweiten Positionskameraerfassungsbereich (6a) aufweist, der zumindest abschnittsweise das Fahrzeug (3) erfasst, und zur Erfassung von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) zu einem zweiten Zeitpunkt als eine zweite Positionsaufnahme ausgebildet ist,wobei die Objektaufnahmeeinheit (1) und die Positionskameraeinheit (4) zueinander in einer festen Lagebeziehung angeordnet und zu einer Relativbewegung zu dem Fahrzeug (3) ausgebildet sind, wobei die Bewegungsrichtung der Relativbewegung von den optischen Achsen der Positionskameras (5, 6) abweicht,und wobei die Auswertungseinheit (7) mit der Objektaufnahmeeinheit (1) und der Positionskameraeinheit (4) verbunden und ausgebildet ist, die erste Bildaufnahme und die erste Positionsaufnahme mit einem ersten Zeitstempel und die zweite Bildaufnahme und die zweite Positionsaufnahme mit einem zweiten Zeitstempel zu versehen, einen sekundären Objektpunkt des Fahrzeugs (3) anhand der ersten Positionsaufnahme zu identifizieren und diesem identifizierten sekundären Objektpunkt Koordinaten (x, y) zuzuordnen, den identifizierten sekundären Objektpunkt des Fahrzeugs (3) anhand der zweiten Positionsaufnahme zu erkennen und diesem sekundären Objektpunkt Koordinaten (x', y') zuzuordnen, mittels- der Zeitstempel,- eines Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Positionskameraerfassungsbereich- einer Winkelposition des identifizierten Objektspunkts in der ersten und zweiten Positionsaufnahmeeinen Positionsabstand zu bestimmen und anhand des Positionsabstands die primären Objektpunkte aus der ersten Bildaufnahme den primären Objektpunkten aus der zweiten Bildaufnahme zuzuordnen und anhand der zugeordneten primären Objektpunkte eine finale Bildaufnahme bereitzustellen.Vehicle surface analysis device comprising an object recording unit (1), a position camera unit (4) and an evaluation unit (7), the object recording unit (1) having at least one image camera (2), which has an image camera detection area (2a), at least partially detects a vehicle (3) and for capturing primary object data from primary object points of the vehicle (3) at a first time as a first image recording and at a second time as a second image recording, the position camera unit (4) having a first position camera (5) and a second position camera ( 6), wherein the first position camera (5) has a first position camera detection area (5a), which detects the vehicle (3) at least in sections, and for detecting secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) at a first time as a first Position recording is designed, and wherein the second position camera (6) has a second position camera detection area (6a), which detects the vehicle (3) at least in sections, and for detecting secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) at a second time as one second position recording is designed, wherein the object recording unit (1) and the position camera unit (4) are arranged in a fixed positional relationship to one another and are designed to move relative to the vehicle (3), the direction of movement of the relative movement being determined by the optical axes of the position cameras (5, 6) differs, and wherein the evaluation unit (7) is connected to the object recording unit (1) and the position camera unit (4) and is designed, the first image recording and the first position recording with a first time stamp and the second image recording and the second position recording with a second To provide a time stamp, to identify a secondary object point of the vehicle (3) based on the first position recording and to assign coordinates (x, y) to this identified secondary object point, to recognize the identified secondary object point of the vehicle (3) based on the second position recording and to this secondary object point To assign coordinates (x', y'), by means of - the time stamp, - a distance between the first and the second position camera detection area - an angular position of the identified object point in the first and second position recording to determine a position distance and based on the position distance the primary object points from the first Assign the image capture to the primary object points from the second image capture and provide a final image capture based on the assigned primary object points.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung, mit der auch optisch schwer erfassbare Oberflächen in hoher Qualität abgebildet werden können.The invention relates to a vehicle surface analysis device with which even surfaces that are difficult to detect optically can be imaged in high quality.

Der Stand der Technik beschreibt die Vermessung der Fahrzeugoberfläche in verschiedenen Aufbauvarianten und Verfahren.The state of the art describes the measurement of the vehicle surface in various design variants and methods.

Fahrzeugoberflächen insbesondere von Personenkraftwagen weisen große Anteile von Lack- oder Glasoberflächen auf, deren optische Erfassung für eine Bewertung der Beschaffenheit sowie für eine Fehlererkennung schwierig ist. Solche Oberflächen sind arm an eindeutigen und signifikanten Bildmerkmalen. Zudem können Reflexionen dieser Oberflächen bei einer automatisierten Bildanalyse die Gefahr von Fehlinterpretationen bilden.Vehicle surfaces, particularly of passenger cars, have large proportions of painted or glass surfaces, the optical detection of which is difficult for an assessment of the condition and for fault detection. Such surfaces are poor in clear and significant image features. In addition, reflections from these surfaces can pose a risk of misinterpretation during automated image analysis.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Oberflächen von Fahrzeugen dreidimensional zu erfassen. Eine dreidimensionale Erfassung erfolgt durch Abtasten der Oberfläche mit Bildkameras, Laser-, Infrarot- oder Ultraschallsensoren. Die so erzeugte Punktewolke wird durch Interpolation dann zu einer stetigen Oberfläche erweitert. Ein möglicher Nachteil dieser Lösungen ergibt sich aus der Auflösung des Messverfahrens. Wird die Abtastauflösung zu gering gewählt, können kleine Unstetigkeiten in der Oberfläche nicht ausreichend aufgelöst werden. Zu hohe Auflösungen bei der Messung wiederum bedingen sehr lange Messzeiten und einen sehr hohen Rechenbedarf bei der Interpolation.It is known from the prior art to record the surfaces of vehicles in three dimensions. Three-dimensional detection is carried out by scanning the surface with image cameras, laser, infrared or ultrasonic sensors. The point cloud created in this way is then expanded into a continuous surface through interpolation. A possible disadvantage of these solutions arises from the resolution of the measurement method. If the scanning resolution is chosen too low, small discontinuities in the surface cannot be sufficiently resolved. Excessively high resolutions during measurement, in turn, require very long measurement times and a very high computational requirement for interpolation.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die Nutzung von Stereokameras bekannt. Die in einem definierten Abstand parallel zueinander positionierten Stereokameras nehmen jeweils ein Bild des gleichen Erfassungsbereichs auf. Aus der Parallaxe zugeordneter Bildpunkte lassen sich ebenfalls 3D-Bilder errechnen. Nachteilig ist hierbei, dass die Zuordnung signifikante Bildpunkte voraussetzt, was bei reflektierenden und merkmalsarmen Oberflächen nicht immer gewährleistet werden kann.Furthermore, the use of stereo cameras is known from the prior art. The stereo cameras, positioned parallel to each other at a defined distance, each take an image of the same detection area. 3D images can also be calculated from the parallax of assigned pixels. The disadvantage here is that the assignment requires significant image points, which cannot always be guaranteed with reflective and feature-poor surfaces.

Eine Lösung, die eine hochwertige Fahrzeugoberflächenanalyse bereitstellt, wird beispielsweise durch EP 3 775 764 B1 beschrieben. Das zu analysierende Fahrzeug wird hier auf einer drehbaren Plattform positioniert und mit einer Mehrzahl von Einzelerfassungssystemen in unterschiedlichen Winkelpositionen erfasst, wobei die Erfassungsergebnisse der Einzelerfassungssysteme einem einheitlichen Koordinatensystem zugeordnet werden. Die Realisierung dieser hochwertigen Lösung ist technisch jedoch sehr anspruchsvoll.For example, a solution that provides high-quality vehicle surface analysis is provided by EP 3 775 764 B1 described. The vehicle to be analyzed is positioned here on a rotatable platform and recorded with a plurality of individual detection systems in different angular positions, with the detection results of the individual detection systems being assigned to a uniform coordinate system. However, the implementation of this high-quality solution is technically very demanding.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige und kostengünstige Vorrichtung sowie ein Verfahren für eine qualitativ hochwertige Fahrzeugoberflächenanalyse anzugeben.The object of the invention is to provide a reliable and cost-effective device and a method for high-quality vehicle surface analysis.

Die Aufgabe wird in Bezug auf die Vorrichtung durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task is solved in relation to the device by the features listed in claim 1. Preferred further developments result from the subclaims.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung weist eine Objektaufnahmeeinheit, eine Positionskameraeinheit und eine Auswertungseinheit auf.The vehicle surface analysis device according to the invention has an object recording unit, a position camera unit and an evaluation unit.

Die Objektaufnahmeeinheit weist mindestens eine Bildkamera auf, die einen Bildkameraerfassungsbereich besitzt und so ausgebildet ist, dass zumindest abschnittsweise ein Fahrzeug erfassbar ist.The object recording unit has at least one image camera, which has an image camera detection area and is designed so that a vehicle can be detected at least in sections.

Die Objektaufnahmeeinheit ist zur Erfassung von primären Objektdaten von primären Objektpunkten des Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt als eine erste Bildaufnahme und zu einem zweiten Zeitpunkt als eine zweite Bildaufnahme ausgebildet.The object recording unit is designed to record primary object data from primary object points of the vehicle at a first time as a first image recording and at a second time as a second image recording.

Als die primären Objektpunkte im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Objektpunkte der Fahrzeugoberfläche verstanden, von denen im Ergebnis ein Abbild erzeugt werden soll. Es handelt sich also um die interessierenden und zu analysierenden Objektpunkte. Hierzu zählen insbesondere auch die merkmalsarmen, aber dennoch qualitätskritischen Fahrzeugoberflächenabschnitte wie Lackoberflächen.The primary object points in the sense of the present invention are the object points of the vehicle surface, of which an image is to be created as a result. These are the object points of interest and to be analyzed. This includes, in particular, vehicle surface sections with few features but still quality-critical, such as painted surfaces.

Als primäre Objektdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die durch Bildaufnahmen oder sonstige Erfassungen von den primären Objektpunkten erhaltenen Daten verstanden.For the purposes of the present invention, primary object data is understood to be the data obtained through image recordings or other recordings of the primary object points.

Die zu dem ersten Zeitpunkt vorgenommene Bildaufnahme wird vorliegend als die ersten Bildaufnahme und die zu einem zweiten, von dem ersten Zeitpunkt abweichenden Zeitpunkt aufgenommene Bildaufnahme wird als die zweite Bildaufnahme bezeichnet.The image captured at the first time is referred to in the present case as the first image capture and the image captured at a second time that differs from the first time is referred to as the second image capture.

Die Bildkamera ist vorzugsweise mit einer sehr hohen optischen Auflösung ausgestattet, so dass sehr detaillierte Bilder aufgenommen werden können.The image camera is preferably equipped with a very high optical resolution so that very detailed images can be recorded.

Eine weitere Grundkomponente ist die Positionskameraeinheit. Die Positionskameraeinheit weist zwei Positionskameras auf. Die erste Positionskamera weist einen ersten Positionskameraerfassungsbereich und die zweite Positionskamera weist einen zweiten Positionskameraerfassungsbereich auf.Another basic component is the position camera unit. The position camera unit has two position cameras. The first position camera has a first position camera detection area and the second position camera has a second position camera detection area.

Die Positionskameraerfassungsbereiche erfassen zumindest abschnittsweise das Fahrzeug.The position camera detection areas detect at least sections of the vehicle.

Die Positionskameras sind zur Erfassung von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs ausgebildet.The position cameras are designed to capture secondary object data from secondary object points of the vehicle.

Als die sekundären Objektpunkte im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die Objektpunkte der Fahrzeugoberfläche verstanden, die herangezogen werden, um eine Positionsreferenzierung des Fahrzeugs durchzuführen. Die sekundären Objektpunkte können somit als Hilfsobjektpunkte verstanden werden. Während die primären Objektpunkte durch die interessierenden Abschnitte der Fahrzeugoberfläche zwangsläufig vorgegeben sind, können die sekundären Objektpunkte nach Zweckmäßigkeitskriterien, insbesondere dem Kriterium einer guten optischen Erfassbarkeit ausgewählt werden. Hiermit wird anhand von klar auffindbaren Merkmalen die Positionsveränderung aus der Relativbewegung zwischen der ersten und zweiten Aufnahme identifiziert. Vorteilhaft geringe Reflexionen und eine hohe Dichte von Objektpunkten mit signifikanten Merkmalen weist beispielsweise der Fahrzeugunterboden auf. Solche Objektpunkt werden nachfolgend auch als robuste Objektpunkte bezeichnet. Es ist hierbei jedoch nicht ausgeschlossen, dass in besonderen Fällen die primären Objektpunkte zugleich sekundäre Objektpunkte sein können.The secondary object points in the sense of the present invention are the object points of the vehicle surface that are used to carry out position referencing of the vehicle. The secondary object points can therefore be understood as auxiliary object points. While the primary object points are inevitably predetermined by the sections of the vehicle surface of interest, the secondary object points can be selected according to criteria of expediency, in particular the criterion of good optical detectability. This identifies the change in position resulting from the relative movement between the first and second recordings using clearly identifiable features. The vehicle underbody, for example, has advantageously low reflections and a high density of object points with significant features. Such object points are also referred to below as robust object points. However, it cannot be ruled out that in special cases the primary object points can also be secondary object points.

Die erste Positionskamera ist zur Aufnahme von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs zu einem ersten Zeitpunkt ausgebildet. Hierbei handelt es sich um die erste Positionsaufnahme. In entsprechender Weise ist die zweite Positionskamera zur Aufnahme von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs zu einem zweiten Zeitpunkt ausgebildet. Hierbei handelt es sich dann um die zweite Positionsaufnahme. Den beiden Positionsaufnahmen liegt eine Relativbewegung des Fahrzeugs zu der Positionskameraeinheit zu Grunde. Die Positionsaufnahmen sind somit Aufnahmen der sekundären Objektpunkte zu unterschiedlichen Zeitpunkten und mit unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs.The first position camera is designed to record secondary object data from secondary object points of the vehicle at a first point in time. This is the first position recording. In a corresponding manner, the second position camera is designed to record secondary object data from secondary object points of the vehicle at a second point in time. This is then the second position recording. The two position recordings are based on a relative movement of the vehicle to the position camera unit. The position recordings are therefore recordings of the secondary object points at different times and with different positions of the vehicle.

Die Objektaufnahmeeinheit und die Positionskameraeinheit stehen zueinander in einer festen Lagebeziehung. Vorzugsweise sind die Kameras oder Systeme der Objektaufnahmeeinheit und die Positionskameras ortsfest oder an einem gemeinsamen Gestell montiert.The object recording unit and the position camera unit are in a fixed positional relationship to one another. Preferably, the cameras or systems of the object recording unit and the position cameras are stationary or mounted on a common frame.

Die Objektaufnahmeeinheit und die Positionskameraeinheit sind für eine Relativbewegung zu dem Fahrzeug ausgebildet. Die Bewegungsrichtung der Relativbewegung weicht von den optischen Achsen der Kameras ab. Vorzugsweise ist die Bewegungsrichtung quer, besonders bevorzugt exakt orthogonal.The object recording unit and the position camera unit are designed for relative movement to the vehicle. The direction of relative movement deviates from the optical axes of the cameras. The direction of movement is preferably transverse, particularly preferably exactly orthogonal.

Als Relativbewegung wird verstanden, dass sich das zu analysierende Fahrzeug entlang der Vorrichtung bewegt oder dass die Vorrichtung vorzugsweise exakt linear zu dem Fahrzeug verfahrbar ist.Relative movement is understood to mean that the vehicle to be analyzed moves along the device or that the device can preferably be moved exactly linearly to the vehicle.

Die Bilder durch die Objektaufnahmeeinheit und die Positionskameraeinheit werden in einem bestimmten Winkel zur Bewegungsrichtung erstellt. Das Fahrzeug wird somit seitlich oder von oben oder unten aufgenommen.The images by the object recording unit and the position camera unit are created at a certain angle to the direction of movement. The vehicle is thus picked up from the side or from above or below.

Die Auswertungseinheit ist mit der Objektaufnahmeeinheit und der Positionskameraeinheit verbunden. Diese ist weiterhin ausgebildet, die erste Bildaufnahme und die erste Positionsaufnahme mit einem ersten Zeitstempel, nachfolgend auch erster Bildaufnahmezeitstempel und erster Positionsaufnahmezeitstempel genannt, und die zweite Bildaufnahme und die zweite Positionsaufnahme mit einem zweiten Zeitstempel, nachfolgend auch zweiter Bildaufnahmezeitstempel und zweiter Positionsaufnahmezeitstempel genannt, zu versehen.The evaluation unit is connected to the object recording unit and the position camera unit. This is further designed to provide the first image recording and the first position recording with a first time stamp, hereinafter also referred to as the first image recording time stamp and the first position recording time stamp, and the second image recording and the second position recording with a second time stamp, hereinafter also referred to as the second image recording time stamp and the second position recording time stamp .

Weiterhin ist die Auswertungseinheit ausgebildet, einen sekundären Objektpunkt des Fahrzeugs anhand der ersten Positionsaufnahme zu identifizieren und diesem identifizierten sekundären Objektpunkt Koordinaten (x, y) zuzuordnen. Zudem ist die Auswertungseinheit ausgebildet den identifizierten sekundären Objektpunkt des Fahrzeugs anhand der zweiten Positionsaufnahme zu erkennen und diesem sekundären Objektpunkt Koordinaten (x', y') zuzuordnen. Damit liegen alle Informationen vor, um einen Positionsabstand zwischen dem sekundären Objektpunkt in der ersten und zweiten Positionsaufnahme zu ermitteln.Furthermore, the evaluation unit is designed to identify a secondary object point of the vehicle based on the first position recording and to assign coordinates (x, y) to this identified secondary object point. In addition, the evaluation unit is designed to recognize the identified secondary object point of the vehicle based on the second position recording and to assign coordinates (x', y') to this secondary object point. This means that all the information is available to determine a positional distance between the secondary object point in the first and second position recording.

Entsprechend ist die Auswertungseinheit ausgebildet, mittels

- der Zeitstempel,
- eines in der Auswertungseinheit hinterlegten Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Positionskameraerfassungsbereich,
- einer Winkelposition des identifizierten Objektspunkts in der ersten und zweiten Positionsaufnahme,

den Positionsabstand zu bestimmen.The evaluation unit is designed accordingly, by means of

- the timestamp,
- a distance stored in the evaluation unit between the first and the second position camera detection area,
- an angular position of the identified object point in the first and second position recording,

to determine the position distance.

Anhand des Positionsabstands kann die Auswertungseinheit dann die primären Objektpunkte aus der ersten Bildaufnahme den primären Objektpunkten aus der zweiten Bildaufnahme zuordnen und anhand der einander zugeordneten primären Objektpunkte aus beiden Bildaufnahmen eine finale Bildaufnahme bereitstellen.Based on the position distance, the evaluation unit can then assign the primary object points from the first image recording to the primary object points from the second image recording and based on the primary ones assigned to each other Object points from both image recordings provide a final image recording.

Die finale Bildaufnahme vereint somit die Bildinformationen aus der ersten und der zweiten Bildaufnahme. Qualitativ unzureichende Objektdaten zu bestimmten primären Objektpunkten beispielsweise aus der ersten Bildaufnahme können so durch bessere Objektdaten zu denselben primären Objektpunkten aus der zweiten Bildaufnahme kompensiert werden und umgekehrt. Wenn das Fahrzeug erfindungsgemäß zum Zeitpunkt der ersten Bildaufnahme eine andere relative Position aufweist als zum Zeitpunkt der zweiten Bildaufnahme besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass beispielsweise Reflexionen zu einem bestimmten primären Objektpunkt lediglich in einer der beiden Bildaufnahmen vorliegen. Ferner können auch qualitativ hochwertige Objektdaten aus beiden Bildaufnahmen zusammengeführt werden, so dass dann diese primären Objektpunkte in der finalen Bildaufnahme eine über eine reguläre Bildaufnahme hinausgehende Aussagekraft haben können.The final image capture thus combines the image information from the first and second image captures. Insufficient quality object data on certain primary object points, for example from the first image recording, can be compensated for by better object data on the same primary object points from the second image recording and vice versa. According to the invention, if the vehicle has a different relative position at the time of the first image capture than at the time of the second image capture, there is a high probability that, for example, reflections from a specific primary object point are only present in one of the two image captures. Furthermore, high-quality object data from both image recordings can also be combined, so that these primary object points in the final image recording can have a significance that goes beyond a regular image recording.

Die Auswertungseinheit ist vorzugsweise als prozessorgesteuertes System, das zur elektronischen Verarbeitung der Bilddaten eingerichtet ist, ausgebildet. Insbesondere kann es sich um einen Rechner handeln. Dazu kann die Auswertungseinheit festgelegte Programmroutinen ausführen, die zum Teil durch künstliche Intelligenz unterstützt werden. Vorzugsweise weist die Auswertungseinheit Fähigkeiten des Machine Learnings auf. Hier werden in einem selbstlernenden Prozess die Programmroutinen zur Bilderkennung mit jedem Durchlauf verfeinert. Dadurch wird die Möglichkeit der automatischen Erkennung von potenziell fehlerhaften Stellen der Fahrzeugoberfläche wesentlich gesteigert.The evaluation unit is preferably designed as a processor-controlled system that is set up to electronically process the image data. In particular, it can be a computer. For this purpose, the evaluation unit can execute defined program routines, some of which are supported by artificial intelligence. The evaluation unit preferably has machine learning capabilities. Here, the program routines for image recognition are refined with each run in a self-learning process. This significantly increases the possibility of automatically detecting potentially defective areas on the vehicle surface.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung weist somit insbesondere nachfolgende Vorteile auf.The vehicle surface analysis device according to the invention therefore has the following advantages in particular.

Es können vorteilhaft die primären Objektpunkte aus mehreren Aufnahmen übereinandergelegt werden. Somit kann ein Bild mit wesentlich mehr Informationen zu den schwer erfassbaren Objektpunkten, nachfolgend auch problematische Objektpunkte genannt, bereitgestellt werden. Als Beispiel wären Reflektionen auf der Oberfläche nur in einem Bild der Serie von Aufnahmen vorhanden. In den weiteren Aufnahmen der gleichen Serien wären die Reflektionen nicht vorhanden und dadurch können diese störenden Einflüsse herausgerechnet werden.The primary object points from several recordings can advantageously be superimposed on one another. An image with significantly more information about the object points that are difficult to detect, hereinafter also referred to as problematic object points, can thus be provided. As an example, reflections on the surface would only be present in one image in the series of exposures. The reflections would not be present in the further recordings of the same series and this means that these disturbing influences can be eliminated.

Besonders vorteilhaft ist es hierbei, dass allein auf einer optischen Erfassung basierend eine zuverlässige Erfassung und Analyse auch problematischer Objektpunkte möglich gemacht wird, indem eine Erfassung von robusten Objektpunkten als Hilfsmaßnahme erfolgt.It is particularly advantageous here that reliable detection and analysis of even problematic object points is made possible based solely on optical detection by detecting robust object points as an auxiliary measure.

In besonderen vorteilhaften Weiterbildungen können zudem mehrere Bildkameras vorliegen und die Vorrichtung kann ferner auch mehr als zwei Positionskameras aufweisen. Ferner kann die Vorrichtung auch für mehr als zwei Bildaufnahmen und mehr als zwei Positionsaufnahmen ausgebildet sein. Hierbei können zudem unterschiedliche Winkelpositionen der Aufnahmen genutzt werden.In particularly advantageous developments, several image cameras can also be present and the device can also have more than two position cameras. Furthermore, the device can also be designed for more than two image recordings and more than two position recordings. Different angular positions of the recordings can also be used.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ferner ausgebildet ist anhand der Zeitstempel der Positionsaufnahmen, des Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Positionskameraerfassungsbereich und der Winkelposition des identifizierten Objektspunkts in der ersten und zweiten Positionsaufnahme zusätzlich zu dem Positionsabstand auch die Geschwindigkeit der Relativbewegung das Fahrzeugs zu ermitteln. Ausgehend von einer konstanten Geschwindigkeit besteht eine definierte Weg-Zeit-Beziehung. Anhand der Zeitstempel der Bildaufnahmen kann so für jede Bildaufnahme die Position bestimmt werden. Hierbei kann vorteilhaft in dem Bereich zwischen den Positionsaufnahmen interpoliert sowie davor und danach extrapoliert werden. Die räumliche Anordnung der Positionskameras und der Objektaufnahmeeinheit zueinander kann somit je nach konstruktiver Zweckmäßigkeit weitgehend frei gewählt werden.According to an advantageous development, the vehicle surface analysis device is characterized in that the evaluation unit is further designed based on the time stamp of the position recordings, the distance between the first and the second position camera detection area and the angular position of the identified object point in the first and second position recordings in addition to the position distance and the speed to determine the relative movement of the vehicle. Starting from a constant speed, there is a defined distance-time relationship. Using the time stamp of the image recordings, the position can be determined for each image recording. This can advantageously be interpolated in the area between the position recordings and extrapolated before and after. The spatial arrangement of the position cameras and the object recording unit relative to one another can therefore be largely freely chosen depending on the constructive expediency.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen der Positionskameras parallel angeordnet sind. Diese Anordnung vereinfacht das Bilderkennungsverfahren, da sich die beiden Bilder lediglich in der Fahrzeugposition nicht aber in der Perspektive unterscheiden. Dadurch lässt sich die Theorie der Parallaxe unmittelbar anwenden und die die Berechnung wird in der Komplexität vereinfacht, was das Verfahren deutlich beschleunigt.According to an advantageous development, the vehicle surface analysis device is characterized in that the optical axes of the position cameras are arranged in parallel. This arrangement simplifies the image recognition process because the two images only differ in the vehicle position and not in the perspective. This means that the theory of parallax can be applied directly and the complexity of the calculation is simplified, which significantly speeds up the process.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen der Positionskameras und die optische Achse der Bildkamera in einer Planebene quer zu der Relativbewegung des Fahrzeugs angeordnet sind.According to a further advantageous development, the vehicle surface analysis device is characterized in that the optical axes of the position cameras and the optical axis of the image camera are arranged in a plan plane transverse to the relative movement of the vehicle.

Diese Anordnung vereinfacht die Auswertung, da die erste Bildaufnahme und die erste Positionsaufnahme sowie die zweite Bildaufnahme und die zweite Positionsaufnahme jeweils zum gleichen Zeitpunkt erfolgen können. Hierbei erfassen die Positionskameras vorzugsweise den Fahrzeugunterboden von unten oder schräg von unten, während die Bildkamera beispielsweise von oben auf das Fahrzeug gerichtet ist.This arrangement simplifies the evaluation since the first image recording and the first position recording as well as the second image recording and the second position recording can each take place at the same time. The position cameras preferably capture the vehicle underbody from below or diagonally from below, while the Image camera, for example, is aimed at the vehicle from above.

Entsprechend einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung ist die Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Objektaufnahmeeinheit mindestens eine Einzelerfassungseinheit aus der Gruppe:

- TOF-Kamera,
- Infrarotkamera,
- Lasertriangulationssystem,
- Musterlichtsprojektionssystem,
- Deflektometriesystem,
- Reflektometriesystem,

aufweist.According to a next advantageous development, the vehicle surface analysis device is characterized in that the object recording unit has at least one individual recording unit from the group:

- TOF camera,
- Infrared camera,
- laser triangulation system,
- pattern light projection system,
- deflectometry system,
- reflectometry system,

having.

Die verschiedenen Erfassungssysteme sind vorteilhaft auf eine bestimmte Detektionsart optimiert. So sind die TOF-Kameras, die Infrarotkamera und das Lasertriangulationssystem eher auf die formgebenden Teile der Fahrzeugkarosserie ausgelegt, da diese aufgrund von Messpunktewolken Hüllkonturen für Teile aus Blech oder ähnlichem untersuchen können. Wohingegen die Musterlichtprojektionen, die Deflektometriesystemen und die Reflektometriesysteme eher zu genauen Untersuchung der Finishschicht dienen. Besonders vorteilhaft kann die Objektaufnahmeeinheit auch mehrere der genannten Systeme zugleich aufweisen und so eine besonders aussagekräftige Fahrzeugoberflächenanalyse bereitstellen.The various detection systems are advantageously optimized for a specific type of detection. The TOF cameras, the infrared camera and the laser triangulation system are designed more for the shaping parts of the vehicle body, as they can examine envelope contours for parts made of sheet metal or similar based on clouds of measuring points. Whereas the pattern light projections, the deflectometry systems and the reflectometry systems are used more for precise examination of the finish layer. Particularly advantageously, the object recording unit can also have several of the systems mentioned at the same time and thus provide a particularly meaningful vehicle surface analysis.

Weiterhin werden nachfolgend die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergänzend anhand ihrer bestimmungsgemäßen Anwendung beschrieben.Furthermore, the advantages of the device according to the invention are described below based on its intended use.

Die Anwendung kann insbesondere wie folgt vorgenommen werden.The application can be carried out in particular as follows.

Erfassen von primären Objektdaten von primären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) mittels der Bildkamera (2) zu einem ersten Zeitpunkt als eine erste Bildaufnahme und Übertragen an die Auswertungseinheit (7) und Erzeugen eines ersten Bildaufnahmezeitstempels,
Erfassen von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) mittels der ersten Positionskamera (5) zu einem ersten Zeitpunkt als eine erste Positionsaufnahme und Übertragen an die Auswertungseinheit (7) und Erzeugen eines ersten Positionsaufnahmezeitstempels,
Durchführen einer Relativbewegung des Fahrzeugs (3) zu der Objektaufnahmeeinheit (1) und der Positionskameraeinheit (4),
Erfassen von primären Objektdaten von primären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) mittels der Bildkamera (2) zu einem zweiten Zeitpunkt als eine zweite Bildaufnahme und Übertragen an die Auswertungseinheit (7) und Erzeugen eines zweiten Bildaufnahmezeitstempels,
Erfassen von sekundären Objektdaten von sekundären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) mittels der zweiten Positionskamera zu einem zweiten Zeitpunkt als eine zweite Positionsaufnahme und Übertragen an die Auswertungseinheit (7) und Erzeugen eines zweiten Positionsaufnahmezeitstempels,
Identifizieren eines sekundären Objektpunkts des Fahrzeugs (3) anhand der ersten Positionsaufnahme und Zuordnen von Koordinatendaten (x, y),
Erkennen des identifizierten sekundären Objektpunkts anhand der zweiten Positionsaufnahme und Zuordnen von Koordinatendaten (x', y,'),
Bestimmen eines Positionsabstands mittels

- der Koordinatendaten des sekundären Objektpunkts x, y und x', y',
- eines Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Positionskameraerfassungsbereich und
- einer Winkelposition des identifizierten Objektspunkts in der ersten und zweiten Positionsaufnahme,

Durchführen einer Zuordnung von den primären Objektpunkten aus der ersten Bildaufnahme zu den primären Objektpunkten aus der zweiten Bildaufnahme anhand des Positionsabstands,
Erzeugen einer finalen Bildaufnahme mittels der primären Objektpunkte aus der ersten und aus der zweiten Bildaufnahme.Capturing primary object data from primary object points of the vehicle (3) by means of the image camera (2) at a first time as a first image capture and transmitting it to the evaluation unit (7) and generating a first image capture time stamp,
Detecting secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) by means of the first position camera (5) at a first time as a first position recording and transmitting it to the evaluation unit (7) and generating a first position recording time stamp,
Carrying out a relative movement of the vehicle (3) to the object recording unit (1) and the position camera unit (4),
Capturing primary object data from primary object points of the vehicle (3) by means of the image camera (2) at a second time as a second image capture and transmitting it to the evaluation unit (7) and generating a second image capture time stamp,
Detecting secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) by means of the second position camera at a second time as a second position recording and transmitting it to the evaluation unit (7) and generating a second position recording time stamp,
Identifying a secondary object point of the vehicle (3) based on the first position recording and assigning coordinate data (x, y),
Detecting the identified secondary object point based on the second position recording and assigning coordinate data (x', y,'),
Determine a position distance using

- the coordinate data of the secondary object point x, y and x', y',
- a distance between the first and the second position camera detection area and
- an angular position of the identified object point in the first and second position recording,

Carrying out an assignment of the primary object points from the first image recording to the primary object points from the second image recording based on the position distance,
Generating a final image capture using the primary object points from the first and second image capture.

Das Grundprinzip besteht vorteilhaft darin, ein Panoramabild einer Fahrzeugoberfläche aus aneinandergefügten positionsreferenzierten Einzelbildern beim Durchfahren eines Fahrzeugs zu erstellen. Hierbei werden mehrere, mindestens zwei sequentielle Bildaufnahmen erstellt, wobei zwischen den Zeitpunkten der Aufnahmen eine Relativbewegung des Fahrzeugs vorgenommen wird. Ferner werden sekundäre Objektpunkte als robuste Objektpunkte mit der Positionskameraeinheit als einem zweiten System erfasst, so dass eine zuverlässige Zuordnung mindestens eines sekundären Objektpunktes aus zwei Positionsaufnahmen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen kann und somit eine Information über einen Positionsabstand vorliegt. Anhand dieses Positionsabstands können dann die primären Objektpunkte aus den mindestens zwei sequentiellen Bildaufnahmen einander zugeordnet werden, so dass mehr Bildinformationen für die Erzeugung einer finalen Bildaufnahme bereitstehen, als bei einer einfachen Bildaufnahme.The basic principle is advantageously to create a panoramic image of a vehicle surface from joined-together position-referenced individual images as a vehicle drives through. Here, several, at least two, sequential image recordings are created, with a relative movement of the vehicle being carried out between the times of the recordings. Furthermore, secondary object points are recorded as robust object points with the position camera unit as a second system, so that a reliable assignment of at least one secondary object point can be made from two position recordings at different times and thus information about a position distance is available. Based on this position distance, the primary object points from the at least two sequential image recordings can then be assigned to one another, so that more image information is available for generating a final image recording than with a simple image recording.

Ergänzende Vorteile zeigt eine mögliche Anwendung wie folgt:

Erfassen von primären Objektdaten von primären Objektpunkten des Fahrzeugs (3) mittels der Bildkamera (2) zu einem weiteren Zeitpunkt als eine weitere Bildaufnahme und Übertragen an die Auswertungseinheit (7) und Erzeugen eines weiteren Bildaufnahmezeitstempels,
Bestimmen einer Geschwindigkeit der Relativbewegung mittels
- - der Koordinatendaten des sekundären Objektpunkts x, y und x', y',
- - der Zeitstempel,
- - des Abstands zwischen dem ersten und dem zweiten Positionskameraerfassungsbereich und
- - der Winkelposition des identifizierten Objektspunkts in der ersten und zweiten Positionsaufnahme,
Bestimmen eines weiteren Positionsabstands mittels
- - der Geschwindigkeit der Relativbewegung
- - des weiteren Bildaufnahmezeitstempels,

A possible application shows additional advantages as follows:

Capturing primary object data from primary object points of the vehicle (3) by means of the image camera (2) at a further point in time as a further image recording and transmitting it to the evaluation unit (7) and generating a further image recording time stamp,
Determining a speed of the relative movement using
- - the coordinate data of the secondary object point x, y and x', y',
- - the timestamp,
- - the distance between the first and the second position camera detection area and
- - the angular position of the identified object point in the first and second position recording,
Determine a further position distance using
- - the speed of the relative movement
- - the further image recording timestamp,

Durchführen einer Zuordnung von den primären Objektpunkten aus der weiteren Bildaufnahme zu den primären Objektpunkten aus der ersten und zweiten Bildaufnahme.Carrying out an assignment of the primary object points from the further image recording to the primary object points from the first and second image recording.

Ferner ist hierbei vorgesehen, das die Erzeugung der finalen Bildaufnahme mittels der primären Objektpunkte aus der ersten, der zweiten und der weiteren Bildaufnahme durchgeführt wird.Furthermore, it is provided that the generation of the final image recording is carried out using the primary object points from the first, the second and the further image recording.

Gemäß dieser Anwendung wird die Geschwindigkeit der Relativbewegung, bei der es sich vorzugsweise um eine gleichförmige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit handelt, ermittelt, so dass die Positionierung der Positionskameras und der Bildkamera oder weiterer Systeme voneinander weitgehend unabhängig sind. Die durch die Geschwindigkeit bekannte Weg-Zeit-Beziehung kann für die Zuordnung mehrerer Bildaufnahmen an unterschiedlichen Positionen herangezogen werden.According to this application, the speed of the relative movement, which is preferably a uniform movement with a constant speed, is determined, so that the positioning of the position cameras and the image camera or other systems are largely independent of one another. The distance-time relationship known from the speed can be used to assign multiple image recordings at different positions.

Hierbei ist es vorteilhaft möglich, anhand des Zeitstempels sowohl interpolierend eine oder mehrere Bildaufnahmen zwischen den Fahrzeugpositionen oder Zeitpunkten der Positionsaufnahmen als auch extrapolierend vor der Fahrzeugposition oder dem Zeitpunkt der ersten Positionsaufnahme und/oder nach der Fahrzeugposition oder dem Zeitpunkt der zweiten Positionsaufnahme aufzunehmen. Vorteilhaft können nach dieser Weiterbildung die Positionen und Zeitpunkte der Bildaufnahmen von den Positionen und Zeitpunkten der mindestens zwei Positionsaufnahmen entkoppelt werden.It is advantageously possible to use the time stamp to record one or more image recordings between the vehicle positions or times of the position recordings as well as extrapolating before the vehicle position or the time of the first position recording and / or after the vehicle position or the time of the second position recording. According to this further development, the positions and times of the image recordings can advantageously be decoupled from the positions and times of the at least two position recordings.

Insbesondere ist es nach dieser Weiterbildung möglich die Bildkamera in einer schnellen Sequenz eine hohe Anzahl streifenförmiger Bildaufnahmen zu erstellen, wobei die Streifenform vertikal und somit quer zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Jede der Bildaufnahmen muss dabei lediglich einen streifenförmigen Abschnitt der Fahrzeugoberfläche erfassen. Die Auswertungseinheit kann dann anhand der Zeitstempel eine Zuordnung vornehmen, so dass die streifenförmigen Abschnitte der Fahrzeugoberfläche in der finalen Bildaufnahme zu einer Panoramaaufnahme entlang eines längeren Abschnitts oder in der gesamten Fahrzeuglänge zusammengesetzt werden können. Hierbei gilt zudem für alle Objektpunkte, die in dieser Panoramaaufnahme erfasst werden, dass jeweils ein und derselbe Objektpunkt in mehreren Bildaufnahmen in unterschiedlichen Winkelpositionen erfasst wird und die Bildinformationen sich für die Erzeugung einer hochqualitativen finalen Bildaufnahme erfindungsgemäß ergänzen und stützen.In particular, according to this development, it is possible for the image camera to create a large number of strip-shaped image recordings in a quick sequence, the strip shape being aligned vertically and thus transversely to the direction of movement of the vehicle. Each of the image recordings only has to capture a strip-shaped section of the vehicle surface. The evaluation unit can then make an assignment based on the time stamp, so that the strip-shaped sections of the vehicle surface can be combined in the final image recording to form a panoramic image along a longer section or along the entire length of the vehicle. It also applies to all object points that are captured in this panoramic image that one and the same object point is captured in several image images in different angular positions and the image information complements and supports each other according to the invention to produce a high-quality final image image.

Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von

1 schematische Darstellung des Grundaufbaus
2 schematische Darstellung eines ersten Zustands
3 schematische Darstellung eines zweiten Zustands
4 schematische Darstellung der Zeitbeziehungen
5 schematische Darstellung der Zeitbeziehungen nach einem anderen Aspekt

näher erläutert.The invention is illustrated as an exemplary embodiment using

1 schematic representation of the basic structure
2 schematic representation of a first state
3 schematic representation of a second state
4 schematic representation of the time relationships
5 schematic representation of time relationships according to a different aspect

explained in more detail.

Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren auf jeweils gleiche Merkmale oder Bauteile. Die Bezugszeichen werden in der Beschreibung auch dann verwandt, sofern sie in der betreffenden Figur nicht dargestellt sind.The same reference numbers in the different figures refer to the same features or components. The reference numbers are used in the description even if they are not shown in the relevant figure.

Die 1 beschreibt den Grundaufbau eines Ausführungsbeispiels der Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung.The 1 describes the basic structure of an exemplary embodiment of the vehicle surface analysis device.

Als eine erste Grundkomponente der Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung ist eine Objektaufnahmeeinheit 1 mit der dazugehörigen Bildkamera 2 oberhalb einer Fahrstrecke für ein Fahrzeug 3 angeordnet. Der Bildkameraerfassungsbereich 2a der Bildkamera 2 ist so ausgerichtet, dass die Fahrzeugbreite komplett überspannt werden kann.As a first basic component of the vehicle surface analysis device, an object recording unit 1 with the associated image camera 2 is arranged above a route for a vehicle 3. The image camera detection area 2a of the image camera 2 is aligned so that the vehicle width can be completely spanned.

Ferner ist an der Unterseite oder seitlich die Positionskameraeinheit 4 angeordnet. Diese besteht aus einer ersten und einer zweiten Positionskamera 5, 6. Diese sind in Überfahrrichtung nacheinander angeordnet. Der erste und zweite Positionskameraerfassungsbereich 5a, 6a umfasst einen Abschnitt des Fahrzeugunterbodens, nicht aber die gesamte Fahrzeuglänge.Furthermore, the position camera unit 4 is arranged on the underside or side. This exists from a first and a second position camera 5, 6. These are arranged one after the other in the direction of travel. The first and second position camera detection areas 5a, 6a include a section of the vehicle underbody, but not the entire length of the vehicle.

Die Positionskameras 5, 6 und die Bildkamera 2 sind mit der Auswertungseinheit 7, die als ein Rechner ausgebildet ist, verbunden.The position cameras 5, 6 and the image camera 2 are connected to the evaluation unit 7, which is designed as a computer.

Beim Überfahren des Fahrzeugs 3 über die Positionskameraeinheit 4, zuerst durch den ersten Positionskameraerfassungsbereich 5a der ersten Positionskamera 5 und nachfolgend durch den zweiten Positionskameraerfassungsbereich 6a der zweiten Positionskamera 6 wird ein spezielles Merkmal am Unterboden des Fahrzeugs 3 durch die Auswertungseinheit 7 detektiert. Bei diesem Merkmal kann es sich beispielsweise um die vordere Begrenzung des Radkastens handeln. Mit Hilfe dieses Merkmals kann von der Auswertungseinheit 7 aus dem Zeitversatz der ersten Positionskameraaufnahme und der zweiten Positionskameraaufnahme sowie dem definierten Abstand der Positionskameras 5, 6 die Geschwindigkeit und exakte Position des Fahrzeugs 3 detektiert werden.When driving over the vehicle 3 via the position camera unit 4, first through the first position camera detection area 5a of the first position camera 5 and subsequently through the second position camera detection area 6a of the second position camera 6, a special feature on the underbody of the vehicle 3 is detected by the evaluation unit 7. This feature can be, for example, the front boundary of the wheel arch. With the help of this feature, the speed and exact position of the vehicle 3 can be detected by the evaluation unit 7 from the time offset of the first position camera recording and the second position camera recording as well as the defined distance of the position cameras 5, 6.

Die Bildkamera 2 nimmt parallel hochauflösende Bilder der lackierten Oberfläche des Fahrzeugs 3 auf. Diese Bildaufnahmen von primären Objektpunkten werden mit einem Zeitstempel versehen, so dass damit mittelbar eine Position indiziert werden kann. Danach setzt die Auswertungseinheit 7 ein Abbild des Fahrzeugs 3 mit Hilfe der exakten Referenzpositionen zusammen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfassen die Bildaufnahmen lediglich einen vertikalen Streifen und somit nur Teilabschnitte der Fahrzeugoberfläche. Die Bildaufnahmen der Teilabschnitte werden durch die Auswertungseinheit 7 bei der Erzeugung der finalen Bildaufnahme zu einem Panoramabild zusammengefügt, das die gesamte Länge des Fahrzeugs 3 erfasst.The image camera 2 takes high-resolution images of the painted surface of the vehicle 3 in parallel. These image recordings of primary object points are provided with a time stamp so that a position can be indirectly indexed. The evaluation unit 7 then puts together an image of the vehicle 3 using the exact reference positions. In the present exemplary embodiment, the image recordings only capture a vertical strip and thus only partial sections of the vehicle surface. The image recordings of the subsections are combined by the evaluation unit 7 when generating the final image recording to form a panoramic image that captures the entire length of the vehicle 3.

Die 2 und 3 zeigen den gleichen schematischen Aufbau der Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung wie 1, wobei das Fahrzeug 3 in unterschiedlichen Positionen relativ zu der Objektaufnahmeeinheit 1 und zu den Positionskameras 5, 6 dargestellt ist.The 2 and 3 show the same schematic structure of the vehicle surface analysis device as 1 , wherein the vehicle 3 is shown in different positions relative to the object recording unit 1 and to the position cameras 5, 6.

In 2 befindet sich das Fahrzeug 3 zu einem ersten Zeitpunkt in einer Ausgangsposition beim Einfahren in die Vorrichtung. Als sekundärer Objektpunkt wird ein Merkmal am Fahrzeugunterboden durch die erste Positionskamera 5 aufgenommen und durch die Auswertungseinheit 7 erkannt. Parallel dazu beginnt die Bildkamera 2 mit der Aufnahme der hochauflösenden Bilder von den primären Objektpunkten.In 2 the vehicle 3 is at a first point in time in a starting position when entering the device. As a secondary object point, a feature on the vehicle underbody is recorded by the first position camera 5 and recognized by the evaluation unit 7. At the same time, the image camera 2 begins recording the high-resolution images of the primary object points.

Die 3 stellt den schematischen Aufbau der Fahrzeugoberflächenanalysevorrichtung in einer späteren Position des Fahrzeugs 3 zu einem zweiten Zeitpunkt dar. Das Fahrzeug 3 ist hier kurz vor dem Verlassen der Vorrichtung. Die zweite Positionskamera 6 hat nun ebenfalls das ausgewählte Merkmal am Fahrzeugunterboden aufgenommen und dieses wurde durch die Auswertungseinheit 7 detektiert. Die Auswertungseinheit 7 hat für die einzelnen Bilder der Bildkamera 2 die Positionen errechnet. Die Objektdaten aus den mehreren Bildaufnahmen zu den primären Objektpunkten werden von der Auswertungseinheit den jeweiligen primären Objektpunkten zugeordnet. Alle Objektdaten zu einem bestimmten primären Objektpunkt werden zusammengefasst. Aus der Gesamtheit der objektpunktbezogenen Objektdaten wird von der Auswertungseinheit 7 die finale Bildaufnahme zusammengesetzt und als Datei ausgegeben.The 3 represents the schematic structure of the vehicle surface analysis device in a later position of the vehicle 3 at a second time. The vehicle 3 is here shortly before leaving the device. The second position camera 6 has now also recorded the selected feature on the vehicle underbody and this has been detected by the evaluation unit 7. The evaluation unit 7 has calculated the positions for the individual images from the image camera 2. The object data from the multiple image recordings for the primary object points are assigned to the respective primary object points by the evaluation unit. All object data for a specific primary object point is summarized. The evaluation unit 7 puts together the final image recording from all of the object point-related object data and outputs it as a file.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Bildaufnahme und die erste Positionsaufnahme zeitgleich zum Zeitpunkt t Bild 1 = t Position 1 aufgenommen wurden. Entsprechendes gilt für den gleichen Zeitpunkt der zweiten Bildaufnahme und zweiten Positionsaufnahme zum Zeitpunkt t Bild 2 = t Position 2. Damit ist der Positionsabstand unmittelbar bekannt. 4 shows an exemplary embodiment in which the first image recording and the first position recording were recorded at the same time at time t image 1 = t position 1. The same applies to the same time of the second image recording and second position recording at time t image 2 = t position 2. The position distance is therefore immediately known.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach einem weiteren Aspekt der Erfindung. Bei konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 in seiner Relativbewegung verhalten sich der Weg und die Zeit proportional, so dass aus der Zeitbeziehung der Zeitpunkte der Positionsaufnahmen t Position 1 und t Position 1 sowie aus der Zeitbeziehung zu den Zeitpunkten der mehreren Bildaufnahmen t Bild 1, t Bild 2, t Bild 3 und t Bild 4 zugleich mittels der Geschwindigkeit auch die Positionsabstände der vier Bildaufnahmen und damit der primären Objektpunkte in den vier Bildaufnahmen zueinander bekannt sind. Die Zeitpunkte der Aufnahmen und die Anordnung der Positionskameras 5, 6 sowie der mindestens einen Bildkamera 2 können nach konstruktiven Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten gewählt werden. Zudem ist die Anzahl der Bildaufnahmen und der Positionsaufnahmen voneinander unabhängig. 5 shows an embodiment according to a further aspect of the invention. At a constant speed of the vehicle 3 in its relative movement, the path and the time behave proportionally, so that from the time relationship of the times of the position recordings t position 1 and t position 1 as well as from the time relationship to the times of the several image recordings t image 1, t image 2, t image 3 and t image 4 at the same time the positional distances of the four image recordings and thus the primary object points in the four image recordings from one another are known by means of the speed. The times of the recordings and the arrangement of the position cameras 5, 6 and the at least one image camera 2 can be selected according to constructive practicality aspects. In addition, the number of image recordings and position recordings are independent of each other.

Verwendete BezugszeichenReference symbols used

11: ObjektaufnahmeeinheitObject recording unit
22: BildkameraImage camera
2a2a: BildkameraerfassungsbereichImage camera capture area
33: Fahrzeugvehicle
44: PositionskameraeinheitPosition camera unit
55: erste Positionskamerafirst position camera
5a5a: erster Positionskameraerfassungsbereichfirst position camera detection area
66: zweite Positionskamerasecond position camera
6a6a: zweiter Positionskameraerfassungsbereichsecond position camera detection area
77: Auswertungseinheit Evaluation unit
tt: ZeitTime
t Bild 1t Figure 1: Zeitpunkt einer ersten BildaufnahmeTime of first image capture
t Bild 2t picture 2: Zeitpunkt einer zweiten BildaufnahmeTime of a second image acquisition
t Bild 3t Figure 3: Zeitpunkt einer dritten BildaufnahmeTime of a third image acquisition
t Bild 4t Figure 4: Zeitpunkt einer vierten BildaufnahmeTime of a fourth image acquisition
t Position 1t position 1: Zeitpunkt einer ersten PositionsaufnahmeTime of a first position acquisition
t Position 2t position 2: Zeitpunkt einer zweiten PositionsaufnahmeTime of a second position acquisition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3775764 B1 [0006]

Claims

Vehicle surface analysis device having an object recording unit (1), a position camera unit (4) and an evaluation unit (7), wherein the object recording unit (1) has at least one image camera (2), which has an image camera detection area (2a), at least partially captures a vehicle (3) and for capturing primary object data from primary object points of the vehicle (3) at a first time as a first image recording and at a second time is designed as a second image recording, wherein the position camera unit (4) has a first position camera (5) and a second position camera (6), wherein the first position camera (5) has a first position camera detection area (5a), which detects the vehicle (3) at least in sections, and is designed to capture secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) at a first time as a first position recording, and wherein the second position camera (6) has a second position camera detection area (6a), which detects the vehicle (3) at least in sections, and is designed as a second position recording for detecting secondary object data from secondary object points of the vehicle (3) at a second time , wherein the object recording unit (1) and the position camera unit (4) are arranged in a fixed positional relationship to one another and are designed to move relative to the vehicle (3), the direction of movement of the relative movement deviating from the optical axes of the position cameras (5, 6), and wherein the evaluation unit (7) is connected to the object recording unit (1) and the position camera unit (4) and is designed to provide the first image recording and the first position recording with a first time stamp and the second image recording and the second position recording with a second time stamp, to identify a secondary object point of the vehicle (3) based on the first position recording and to assign coordinates (x, y) to this identified secondary object point, to recognize the identified secondary object point of the vehicle (3) based on the second position recording and to assign coordinates (x') to this secondary object point , y') to be assigned by means of - the timestamp, - a distance between the first and the second position camera detection area - an angular position of the identified object point in the first and second position recording to determine a position distance and, based on the position distance, to assign the primary object points from the first image recording to the primary object points from the second image recording and to provide a final image recording based on the assigned primary object points.

Vehicle surface analysis device Claim 1 , characterized in that the evaluation unit (7) is designed to determine a speed of the relative movement by means of - the time stamp, - a distance between the first and the second position camera detection area - an angular position of the identified object point in the first and second position recording and based on the speed the relative movement and the time stamp to assign the primary object points from the first image recording to the primary object points from the second image recording.

Vehicle surface analysis device Claim 1 , characterized in that the optical axes of the position cameras are arranged parallel to one another.

Vehicle surface analysis device Claim 1 and 2 , characterized in that the optical axes of the position cameras (5, 6) and the optical axis of the image camera (2) are arranged in a plan plane transverse to the relative movement of the vehicle (3).

Vehicle surface analysis device according to one of the preceding claims, characterized in that the object recording unit (1) has at least one individual detection unit from the group: - TOF camera, - infrared camera, - laser triangulation system, - pattern light projection system, - deflectometry system, - reflectometry system.