DE3339921A1

DE3339921A1 - Verfahren zur erkennung und zur entfernungsunabhaengigen, ueber einen vorgegebenen zeitraum gleichgrossen darstellung eines gegenstandes

Info

Publication number: DE3339921A1
Application number: DE19833339921
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 2080 Pinneberg Fibich; Werner Dipl.-Ing. Weitemeyer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-05-15

Description

"Verfahren zur Erkennung und zur entfernungsunabhängigen, über einen vor-
gegebenen Zeitraum gleichgroßen Darstellung eines Gegenstandes" Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist allgemein bekannt, bei fernsehmässigen Bildaufzeichnungen mit einer Optik mit variabler Brennweite, einem sogenannten Zoom, einen bewegten Gegenstand immer gleichgroß abzubilden. Als Beispiel sei ein Fahrzeug bei einem Autorennen genannt, das beispielsweise mittels einer Kamera aus der Lift beobachtet wird. Optiken mit variabler Brennweite sind nachteiligerweise etwas schockempfindlich.
Der Erfindung-liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, bei denen die angesprochene Schockempfindlichkeit praktisch vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Verfahrensschritte von Anspruch 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.
Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 4 und 5 beschrieben.
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen 6 bis 9 beansprucht.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Signalauswertung ohne die Verwendung von mechanisch beweglichen Bauelementen nur innerhalb integrierter Schaltkreise durchgeführt wird. Es wird eine schockresistente und temperaturbeständige Vorrichtung ermöglicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.
Die Optik 1 mit fester Brennweite bildet eine einen beweglichen Gegenstand 2 aufweisende Szene 3 auf einem optoelektronischen Sensor 4 ab, wobei die Bilder des Gegenstandes mit 2' bezeichnet sind. Hierbei handelt es sich um ein Flächenarray, das in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Koordiatenrichtungen jeweils die gleiche Anzahl von Detektorelementen aufweist. Es kann jedoch auch ein eindimensionaler Detektor zur Anwendung kommen, der die den Gegenstand 2 enthaltende Szene 3 zeilenförmig abtastet. Die Detektorelemente dieses Detektors werden in der durch ihre Lage festgelegten Koordinatenrichtung entfernungsabhängig, d.h. in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen der Optik 1 und dem Gegenstand 2, zusammengefasst, während in der anderen Koordinatenrichtung die Auswertezeit der Gegenstandssignale entfernungsabhängig gesteuert wird. Die Abtastung der Szene kann durch Eigenbewegung des eindimensionalen Detektors oder über Abtastspiegel erfolgen.
Zweckmässigerweise wird mit beiden angesprochenen Sensoren eine automatische Gegenstandserkennung durchgeführt.
Den Detektorelementen des Flächenarrays 4 sind für jede Koordinatenrichtung jeweils Vorverstärkex5bzw. 6 nachgeschaltet, deren Ausgänge an eine Auswerteeinrichtung 7 angeschlossen aind. Die Auswerteschaltung 7 enthält Multiplexer zum Zusammenfassen der Detektorsignale, der entfernungs- bzw. zeitabhängigen Steuerung, der Videosignalerzeugung für den Monitor und einer Gegenstandserkennung. Der Auswerteeinrichtung 7 ist ein Monitor 8 zur entfernungsunabhängigen, über einen vorgegebenen Zeitraum gleichgroßen Darstellung des Gegenstandes 2 nachgeordnet. Das bedeutet, daß der sich auf die Optik 1 mit fester Brennweite bewegende Gegenstand 2, von dem in der Zeichnung drei unterschiedliche Bewegungszustände mit I, II und III bezeichnet sind, auf dem Monitor immer gleich groß dargestellt wird. Dieses wird in beiden Koordinatenrichtungen dadurch erreicht, daß mit Hilfe der Auswertevorrichtung 7 jeweils eine vorgegebene Anzahl von Detektoren in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Gegenstand 2 und der Optik 1 zusammengefasst werden. Der Gegenstand 2 wird somit durch eine begrenzte Zahl von Bildelementen entfernungsunabhängig dargestellt und ist daher auf einfache Weise auswertbar. Durch die Wahl der Bildpunkte wird der Schwankungsbereich des auf dem Monitor 8 dargestellten Gegenstandes 2 hinsichtlich seiner Größe akzeptabel.
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Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren zur Erkennung und zur entfernungsunabhängigen, über einen vorgegebenen Zeitraum gleichgroßen Darstellung eines Gegenstandes unter Verwendung einer Optik und eines Vielelementendetektors, dadurch gekennzeichnet, daß die Optik (1) eine feste Brennweite aufweist, und daß eine vorgegebene Anzahl von Detektoren in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Gegenstand (2) und der Optik (1) derart zusammengefasst werden, daß der Gegenstand (2) durch eine begrenzte Zahl von Bildelementen entfernungsunabhängig dargestellt wird und auswertbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung von der Optik (1) zum Gegenstand (2) gemessen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ab einer bekannten Entfernung bei definierter Annäherung des Gegenstandes (2) an die Optik (1) eine entsprechend zeitlineare Steuerung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klächenarray (4) benutzt wird, bei dem in beiden Koordinatenrichtungen die gleiche Zahl von Detektorelementen en t fernuigsabhängi g zusamlllengefasst werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines eindimensionalen Detektors, der die den Gegenstand (2) enthaltende Szene (3) zeilenförmig und abtastet, daß die Detektorelemente in der durch ihre Lage festgelegten Koordinatenrichtung entfernungsabhängig zusammengefasst werden, und daß in der anderen Koordinatenrichtung die Auswertezeit der Gegenstandssignale entfernungsabhängig gesteuert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Multiplexer zur Zusammenfassung der Detektorelemente in jeweils einer Koordinatenrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Szene (3) durch Eigenbewegung des eindimensionalen Detektors erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Szene (3) über einen Abtastspiegel durchgeführt wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch eine automatische Gegenstandserkennung.