DE4130364A1 - Hochaufloesende kamera mit hardware-datenverdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verdichtung von Daten durch die Verwendung von Daten unter Verwendung von Hardware in Verbindung mit der Echtzeit-Erzeugung einer Schattenrißabbildung hoher Auflösung eines Objektes auf einer sich bewegen­ den Fördereinrichtung.

Bei der Überprüfung bzw. der Inspektion von Objekten durch eine Videoaus­ rüstung, die auf einer Fördereinrichtung transportiert werden, ist es erforderlich, daß die Bildverarbeitung auf einer Echtzeitbasis bzw. in Echtzeit ausgeführt wird, um die notwendigen sekundären Steuersignale zu erzeugen. Verschiedene bekannte Techniken sind offenbart in der US-PS 46 66 783 von Ohyama.

Für einige Anwendungen sind zusammengesetzte bzw. Verbundvideosignale nicht gefordert. Es kann hinreichend sein, einen hochaufgelösten Schattenriß einer Objektansicht zu erhalten, um die Objektausrichtung oder -größe zu bestimmen. Für ein annehmbares kostengünstiges System ist die Echtzeitverarbeitung von großen Datenmengen aufgrund der damit verbundenen Verarbeitungszeit und der großen Speicheranforderungen zur Speicherung der gesamten gebräuchlich ver­ wendeten Information prohibitiv bzw. ausgeschlossen. Übliche Lösungen bzw. Ansätze zur Ermöglichung einer hohen Auflösung werden darin liegen, in einen teueren schnellen Computer zu investieren und den geforderten Speicher hinzufü­ gen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren und ein neues System für die Verdichtung von serieller Bildinformation zu schaffen, mit dem die Bildver­ arbeitungszeit und die Anforderungen reduziert werden, während die notwendige intelligente Videoinformation aufrechterhalten wird.

Das Verfahren beinhaltet das Abtasten bzw. Scannen einer linearen Anordnung bzw. eines linearen Arrays von CCD-Einheiten, auf die das Profil von Objekten auf einer sich bewegenden Fördereinrichtung Schatten wirft, was ein einziges Signal erzeugt, das die Position von zumindest einem bekannten Punkt des Objektes während jeder Abtastung betrifft. Nur das einzige Signal wird verarbeitet, und zwar ohne Speicher für die Signale von allen abgetasteten bzw. gescannten CCD-Ein­ heiten zu erfordern.

Aufeinanderfolgende Abtastungen mit Intervallen, die kürzer sind als 1 ms, gestat­ ten, daß Objektkantenpunkte in der Richtung der Objektbewegung bestimmt werden, wodurch ein Schattenrißbild hoher Auflösung gebildet wird. Das System enthält Schaltungen zur Verarbeitung eines vertikal gescannten bzw. abgetasteten Objektes und zur Erzeugung eines seriellen Bitstromes, der die vertikale Abtastung darstellt. Eine Kantenerfassungsschaltung ist vorgesehen, um Änderungen in dem seriellen Bitstrom zu erfassen und einen Transfer von momentanen Zählwerten aus einem synchronisierten Zähler in einen Speicher zu triggern bzw. anzustoßen.

Die Erfindung schafft eine kostengünstige Lösung für das Problem Daten zu reduzieren, gehandhabt durch ein Verhältnis von bis zu 20 : 1 aus einem seriellen Bitstrom fester Gesamtlänge durch das Reduzieren der Anzahl von zu manipulie­ renden und zu speichernden Datenbits. Eine lineare Anordnung von etwa zwischen 1000 und 4000 Pixeln/Inch, die einer kollimierten Lichtquelle gegenüberstehen und auf die ein Objekt auf der Fördereinrichtung einen Schatten wirft, wenn dieses zwischen der Lichtquelle und der linearen Anordnung vorbeiläuft, kann eine Auflösung schaffen, die so klein ist wie 0,0005 Inch. Der Pixelscanner und die Zählerschaltung werden sämtlich durch einen zentralen Taktoszillator angesteuert, der bei Frequenzen im Bereich von 1 MHz bis 40 MHz arbeitet, und mit Inter­ vallen im Bereich von wenigen hundert Mikrosekunden zurückgesetzt, so daß Fördereinrichtungsgeschwindigkeiten von einigen Inch/Sekunde erreicht werden. Es können ab Lager erhältliche Standardkomponenten verwendet werden und es ist die Verwendung einer relativ Kleinen Speicherkapazität und eines kostengünstigen Computers möglich.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Fördereinrichtungssystems zum Trennen und Ausrichten von Teilen zusammen mit einer neuen Inspektions- bzw. Begutachtungskamera und einem neuen Informationsprozessor;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Kamerasensors und zugeordneter funktionaler Schaltungen zum Erhalten und Speichern von Objektschatteninformation;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer sich bewegenden Fördereinrichtungsoberfläche, die eine Folge bzw. einen Schuß Munition trägt;

Fig. 4 zeigt eine Gruppe von Signalverläufen, die bei jeder Scan- bzw. Abtastpo­ sition 120 abgenommen werden, wie sie durch die Linie 4-4 der Fig. 3 dargestellt ist;

Fig. 5 ist eine Gruppe von Signalverläufen, die bei jeder Abtastposition 800 abgenommen werden, die durch die Linie 5-5 der Fig. 3 dargestellt ist; und

Fig. 6 ist ein Schaltbild einer geeigneten Schaltungsanordnung für eine Hardware, die die intelligenten Objektbilddaten verdichten kann.

Die vorliegende Erfindung ist ausgelegt zur Verwendung mit Fördereinrichtungen, die eine Serie von gleichen oder ähnlichen Objekten auf einer sich wiederholenden Basis zur automatisierten Inspektion oder zum automatisierten Zusammenbau bewegen. Die Erfindung dient als Ersatz für die menschliche Inspektion der Objektausrichtung auf der Fördereinrichtungsoberfläche und ist ausgelegt, eine Datendarstellung zu schaffen, die eine Teil- bzw. Objektgröße betrifft, die eine Auflösung von nur 0,0005 Inch haben kann.

Bei der dargestellten Fördereinrichtung 10 der Fig. 1 liegen Objekte 12, 14, 16 auf seiner Oberfläche 18, die sich in Gegenuhrzeigerrichtung bewegt, während eine geneigte zentrale Platte sich mit einer niedrigeren Geschwindigkeit dreht, um Objekte in beabstandeten Positionen entlang der Fördereinrichtungsoberfläche 18 auf eine bekannte Art und Weise zu laden. Die Objekte 12, 14, 16 laufen zwi­ schen einem Kamerasensor 22 und einer Lichtquelle 24 vorbei, wonach sie sich stromab zu einem geeigneten Detektor 26 und einer herkömmlichen Ablenkeinheit bewegen, die eine Neuausrichtung und/oder eine Zurückweisung von ungeeignet orientierten oder ungeeignet großen Artikeln gestattet. Die Ablenkeinheit kann von dem allgemeinen Typ sein, wie er in der US-PS 46 19 356 von Dean et al. gezeigt ist.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Kamerasensor 22 nicht vom Rasterabtasttyp sondern besteht aus einer linearen Anordnung von ladungs­ gekoppelten Einheiten (CCD-Einheiten). Die CCD-Einheiten sind so ausgerichtet, daß sie quer zur Richtung der Objektbewegung liegen. Die lineare Anordnung der CCD-Einheiten kann somit für den Fall einer horizontalen Fördereinrichtung im wesentlichen vertikal sein. Die CCD-Einheiten sind in einer einzelnen Spalte ausge­ richtet, die einen Pixel breit und zumindest etwa 1000 Pixel hoch ist. Die Höhe der CCD-Einheiten-Spalte muß hinreichend sein, um das interessierende Merkmal der Objekte 12, 14, 16 auf der Fördereinrichtung 18 zu überspannen. Für viele kleine Objekte wie Bolzen, Schraubenzieherhandgriffe, kleinkalibrige Munition und dergleichen kann die maximale Variation des interessierenden Merkmals innerhalb der Erstreckung eines Inch liegen.

Schattenrißbilddaten, die für gewisse Anwendungen erhalten werden, müssen eine Auflösung von 0,0025 Inch haben. Die Zahl der CCD-Einheiten in der ein Inch hohen Spalte kann geeigneterweise etwa 2000 sein und kann vorzugsweise 2048 sein. Eine sogar noch höhere Auflösung unterhalb von 0,0005 Inch kann bei der Verwendung von etwa 3000 oder 4000 Pixeln in einer ein Inch hohen Spalte erhalten werden. Die lineare Anordnung von CCD-Einheiten kann kommerziell von Texas Instruments unter TC-103-1 erhalten werden. Die Antriebs- bzw. Ansteuer­ schaltungen, die für einen geeigneten CCD-Betrieb und für geeignete Zeitdiagram­ me notwendig sind, um eine sequentielle Abtastung bzw. ein sequentielles Scannen des analogen Spannungssignals zu liefern, sind kommerziell erhältlich. Die Ab­ tastrate muß hinreichend Zeit bieten, um jede Pixelladung vollständig zu trans­ ferieren und um nicht zuzulassen, daß irgendeine Ladung sich im Pixel zwischen einem Rücksetzen und der nächsten Abtastung akkumuliert, zu welcher Zeit eine momentane Spannung an jede der CCD-Sensoreinheiten angelegt wird.

Bei dem System der vorliegenden Erfindung ist die Lichtquelle 24 quer zu bzw. über bzw. neben der Fördereinrichtungsoberfläche 18 angeordnet, so daß sie den CCD-Einheiten gegenübersteht. Wenn ein Objekt 12, 14, 16 zwischen der Licht­ quelle 24 und dem Kamerasensor 22 vorbeiläuft, wird ein Schatten auf gewissen Pixelbereichen ausgebildet, wohingegen nicht-beschattete Pixel vollständig- mit Licht beleuchtet werden. Durch die Verwendung einer kollimierten Lichtquelle, die durch eine Linse mit einer Form und Größe arbeitet, die jener der linearen Anordnung von CCD-Einheiten entspricht, die einen Kamerasensor bilden, kann ein genauer Punkt auf der oberen Kantenfläche des Objektes optisch mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Veränderungen in Umgebungslichtbedingungen interferrieren mit dem Betrieb des Kamerasensors nur mit geringer Wahrscheinlichkeit, wenn eine kollimierte Lichtquelle verwendet wird.

Wenn das Objekt einen Punkt auf der unteren Kantenfläche hat, der oberhalb der Fördereinrichtungsfläche positioniert ist, wird ein Lichtstrahl bei geeignet positio­ nierten Pixeln in derselben linearen Anordnung bei einem Punkt auf der unteren Fläche erfaßt werden, die dem erfaßten Punkt auf der oberen Objektfläche gegen­ überliegt. Auf ähnliche Weise wird eine Öffnung in dem Objekt, die zwischen der kollimierten Lichtquelle und dem Kamerasensor ausgerichtet ist, Übergänge in den benachbarten Pixeln erzeugen, um eine Festlegung der Randkantenpunkte der Öffnung bei aufeinanderfolgenden Positionen zu liefern, wenn sich das Objekt an dem Kamerasensor vorbeibewegt.

Aufeinanderfolgende Belichtungen des Kamerasensors 22 von jedem Objekt 12, 14 oder 16, wenn dieses sich entlang des Fördereinrichtungspfades 18 bewegt, ergeben aufeinanderfolgende Dateneingänge, die sequentiell verarbeitet und gemeinsam verwendet werden können, um als eine Anzeige einen Schattenriß des Objektes zu erzeugen, bevor das Objekt die Ablenkstation 28 erreicht. Die Objektgeschwindig­ keit auf der Fördereinrichtung 18 kann einige (Inch) pro Sekunde betragen, und zwar in Abhängigkeit von der gewünschten Auflösung. Aufeinanderfolgende Ab­ tastungen können bei 300 Mikrosekunden-Intervallen mit einer linearen Anordnung aus 2048 Pixeln geschaffen werden, die von einem 10 MHz-Takt angesteuert wird.

Fördereinrichtungsgeschwindigkeiten von bis zu 7 Inch/Sekunde können akzeptiert werden, ohne die spezifizierte Auflösungsgenauigkeit zu unterschreiten.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau kann auch eine Systemsteuerung 30 und eine Steuerbox 32 enthalten, die üblicherweise physikalisch in der Nähe der Förder­ einrichtung angeordnet sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Sensors 22 dargestellt. Die vertikale Spalte aus CCD-Einheiten 34, bestehend aus einer linearen Anordnung aus 2048 Pixeln in der dargestellten Ausführungsform, ist angeschlos­ sen, um Takt- oder Zeitgabesignale von der Takt- und Sync-Schaltung 35 zu empfangen. Die Taktschaltung 35 enthält einen Oszillator, der bei einer Frequenz von zumindest etwa einem MHz - und zehn MHz in dem dargestellten Beispiel - arbeitet, um eine Pixelabtastung in etwa 200 Mikrosekunden und 100 Mikrosekun­ den für den Rücksetzbetrieb zu schaffen. Die CCD-Einheiten, die kommerziell erhältlich sind, sind in der Lage, bei Taktfrequenzen bis etwa 40 MHz zu arbeiten. Somit wird ein Pixel-Scan bzw. eine Pixelabtastung während eines 300 Mikrosekun­ den-Abtastscans nach der Konditionierung verwendet, um ein analoges Informations­ signal zu erzeugen, das einen Übergang enthält, der die genaue Position eines Kantenpunktes an dem Objekt oder Teil betrifft, welches gefördert wird.

Von der Spalte der CCD-Einheiten 34, von denen jede als ein Pixel arbeitet, ist ein Ausgangssignal auf Leitung 36 in der Form einer analogen Signalspannung (siehe Fig. 4 und 5), die sequentiell erhaltene Spannungen einer ersten Amplitude für im Schatten liegende Pixel und einer zweiten niedrigen Amplitude für jene Pixel enthält, die Licht von der Lichtquelle 24 empfangen. Die analoge Information ist ein serieller Bitstrom gleichförmiger Länge und wird seriell mit einer Taktrate zu einem Spannungsfolger übertragen, der als eine Isolationsschaltung 38 dient, und zu einer Schwarz-Abtast- und Halteschaltung 40 übertragen, die ein Differenzsignal aus Pixeln erzeugt, die kein Licht empfangen. Dies schafft ein Referenzsignal, welches das Analogsignal auf einem gesteuerten Gleichstrompegel hält und als ein Eingang zu den Schaltungen verwendet werden kann, denen eine Analog-/Digital­ Wandlerschaltung 42 zugeordnet ist.

Das Ausgangssignal auf Leitung 44 wird an den Übergangsdetektor und eine Datenverdichtungsschaltung 48 angelegt, die in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben werden wird. Auf Leitung 46 wird ein Taktsignal von der Takt- und Sync-Schaltung 35 angelegt, um eine Synchronisation zwischen der Datenverdichtungseinheit 48 und der abtastenden bzw. scannenden Einrichtung aufrechtzuerhalten, die Teil der CCD-Anordnung 34 ist.

Die Ausgangssignale von der Datenverdichtungseinrichtung 48 auf Leitungen 50 sind in der Form einer einzelnen binären Zahl vor jedem Übergang von der Analog­ /Digital-Wandlerschaltung und werden an den Speicher 52 angelegt, der als ein Puffer zum Sammeln sämtlicher Daten für ein bestimmtes Objekt 12,14 oder 16 auf der Fördereinrichtungsoberfläche dient, und zwar auf der Grundlage des FIFO-Prinzips (first in, first out). Die Mikroprozessoreinheit 54, die von irgendeinem geeigneten Typ sein kann, der kommerziell erhältlich ist, kann mit dem Verarbei­ ten der Ausgangssignale dann beginnen, wenn der Speicher 52 beginnt, gültige Objektdaten zu empfangen.

Der Kamerasensor 22 ist somit mit einem Zähler in dem Datenverdichter 48 mittels der Takt- und Sync-Schaltung 35 synchronisiert. Der Speicher 52 für das Datenpuffern kann für Objekte des oben genannten Typs eine Kapazität von 64 K oder noch geringer haben. Wie es weiter oben dargestellt wurde, haben kostengün­ stige, kommerziell ab Lager erhältliche Komponenten die Fähigkeit, auf verläßliche Weise mit einer Datenrate von bis zu zehn MHz zu arbeiten, wodurch ein Hard­ ware-Produkt geringer Kosten geschaffen wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist ein Schuß Munition dargestellt, der eine zylin­ drische Hülse oder ein zylindrisches Gehäuse 56 hat, das auf einer Fördereinrich­ tungsoberfläche 18 getragen ist, und ein Projektil 58 hat. Fig. 4 enthält eine Gruppe von Signalverläufen, die entlang der Linie 4-4 der Fig. 3 abgenommen sind, und Fig. 5 enthält eine Gruppe von ähnlichen Signalverläufen, die entlang der Linie 5-5 der Fig. 3 entnommen sind. Die Signalverläufe der Fig. 4 sind bei einer Position abgenommen, die einem Scan bzw. einer Abtastung 120 entsprechen, wohingegen die Signalverläufe der Fig. 5 bei einer Abtastung 800 abgenommen sind.

In Fig. 4 beginnt der Signalverlauf des verstärkten Analogsignals zur Zeit Null aufgrund der Fördereinrichtung 18 in einem schwarzen Zustand. Bei Pixel 30, der einem Zählstand 30 in einem Zähler entspricht, wird Licht erfaßt, wodurch ein ins Negative gehender digitaler Impuls und ein ins Positive gehender Kantendetektor­ impuls 60 begonnen werden. Bei Pixel 100 wirkt der untere Kantenpunkt an dem Schattenriß des Projektils 58 zur Lichtabschattung und erzeugt einen weiteren Kantendetektorimpuls 62. Bei Pixel 500 wird Licht erneut erfaßt, wodurch veranlaßt wird, daß ein drittes Kantendetektorsignal 64 erzeugt wird. Schließlich erzeugt der Scanner bei der Spitze der linearen Pixelanordnung und bei Pixel 2048 nicht länger ein Signal und es wird ein das Ende der Abtastung angebender Übergangsdetektor Impuls 66 erzeugt.

Ein gewöhnlicher Binärzähler, der bei der Taktfrequenz bis zu wenigstens 2048 hochzählen kann, wird mit dem Scan bzw. der Abtastung der 2048 Pixel in dem Kamerasensor synchronisiert, wie es bei dem unteren Signalverlauf der Fig. 4 angedeutet ist. Der Zählstand wird zurückgesetzt, um bei Null zu beginnen, wenn die Abtastung beginnt, so daß Zählwerte von 30, 100, 500 und 2048 in dem Speicher 52 der Fig. 2 gespeichert werden, und zwar wie es durch die Zeit des Auftretens der Kantendetektorimpulse 60, 62, 64 und 66 bestimmt ist.

Fig. 5 zeigt die entsprechenden Signalverläufe, die bei der Abtastung 800 auftreten. Da der unterste Punkt des zylindrischen Gehäuses 56 auf der Fördereinrichtungs­ oberfläche 18 liegt, sind die untersten 1499 Pixel in der linearen Anordnung dunkel und der erste Übergang tritt bei Pixel 1500 auf, der mit dem oberen Kantenpunkt des Hülsengehäuses 56 bei der Abtastposition 800 ausgerichtet ist.

Der Kantendetektorimpuls 68 wird in Antwort auf den Übergang bei Pixel 1500 erzeugt und veranlaßt, daß der Zählwert von 1500 durch den Speicher 52 auf seine Ausgangsanschlüsse fällt. Ein ähnlicher Kantendetektorimpuls 70 tritt bei Zählstand 2048 auf. Hiernach wird ein Haupt-Rücksetzimpuls erzeugt. Die Zähler werden auf einen Zählstand von Null durch Zählerrücksetzsignal zurückgesetzt, welches mit dem Beginn der nächsten Abtastung der Pixel synchronisiert ist.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform zum Umwandeln der digitalen Signale der Fig. 4 und 5 in Zählwerte, die der Mikroprozessoreinheit (MPU) 56 zugeführt werden. Das Digitalsignal von Fig. 4, in der Form eines ankommenden seriellen binären Bits, wird an den Anschluß 80 eines negative und positive Kanten bzw. Flanken erfassenden Netzwerkes angelegt, welches Veränderungen in dem binären Zustand erfaßt und für jede positive oder negative Flanke einen Impuls von 50 Nanosekunden auf Leitung 82 ausgibt. Bei einer Taktfrequenz von 10 MHz werden die abgetasteten Informationsdaten und die Taktzählstände durch 100 Nanosekunden getrennt. Der 50-Nanosekunden-Impuls wird verwendet, um die Speichereinheit 52 (Fig. 2) anzusteuern bzw. zu triggern bzw. tormäßig einzuschalten (gate on), die FIFO-Register 84 enthält, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die drei binären Zählerregi­ ster 86, die mit Taktsignalen auf Leitung 46 betrieben werden, werden durch ein Zählerrücksetzsignal auf Leitung 88 zurückgesetzt. Der Zählwert auf Leitungen 50 wird konstant den FIFO-Registern 84 präsentiert bzw. gegeben. Die Zählwerte dürfen jedoch nur durch die FIFO-Register 84 durchgehen bzw. durchfallen, wenn ein Kantendetektorimpuls auf Leitung 82 vorliegt. In diesem Beispiel werden die Zählwerte von 30, 100, 150 und 2048 gespeichert. Wenn ein Zählwert durch die FIFO-Register 84 fällt, gibt der FIFO ein Ausgang-Fertig-Signal auf Leitung 92 an die MPU 54 aus. Wenn die MPU ein Ausgang-Fertig-Signal sieht, gibt sie ein Ausschiebesignal auf Leitung 54 an FIFO-Register 84 aus, die den Zählwert direkt an die MPU 90 ausgeben. Die Daten sind an diesem Punkt dann zu Objektbild­ intelligenz kodiert. Dieser Handshake-Betrieb setzt sich über den gesamten Ab­ tastzyklus und sequentiell über alle Abtastungen eines Objektes fort.

Wie es aus dem vorstehenden offensichtlich ist, werden für die Abtastung 120 nur vier Zählwerte verarbeitet und gespeichert und nicht 2048 Bits an Abtastinforma­ tion. Andere Abtastungen, wie die Abtastung 800, können auch nur zwei Zählwerte haben, die verarbeitet werden. Die Anzahl der Abtastungen kann verringert werden, wo eine geringere Auflösung in horizontaler Richtung akzeptierbar ist, wodurch die Verarbeitungszeit weiter reduziert wird. Diese Verdichtung von Daten erhöht die Verarbeitungsgeschwindigkeit und verringert die Speichergrößenanforderungen ohne die Auflösung der Schattenrißabbildung negativ zu beeinflussen.

Claims (17)

1. Verfahren zum Verdichten von serieller binärer Bitstrominformation zum Verringern einer Bildverarbeitungszeit und von Speicheranforderungen, mit den Schritten:
Erzeugen eines seriellen Bitstromes während eines Abtastintervalls, wobei der Bitstrom zumindest 1000 Bits und eine Anzahl von binären Übergängen hat, die nicht größer ist als 10% der Anzahl an Bits;
Umwandeln jedes Übergangs in einen Kantenimpuls mit einer Dauer, die geringer ist als die Dauer von einem der Bits;
Zählen von Bitperioden, um einen einzigen Zählwert für jedes Bit zu erzeu­ gen; und
Speichern von nur einem einzigen Zählwert für jeden Übergang in einem Speicher, der durch die Kantenimpulse angesteuert wird (gate on).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Bitströmen mit derselben Länge während aufeinanderfolgender Abtastintervalle erzeugt wird und das Zählen bei Beginn von jedem Abtastintervall neu gestartet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Bitstrominformation einen Objektkan­ tenpunktort zur Verwendung beim Bestimmen eines Schattenrisses des Objektes betrifft und wobei das Verfahren weiterhin die Schritte aufweist:
Schaffen einer Quelle von kollimiertem Licht, die einer linearen Anordnung von Pixeln gegenübersteht;
Vorbeileiten des Objektes entlang eines Pfades unter Bilden eines Schattens auf einem Abschnitt der Pixel; und
Abtasten der linearen Anordnung von Pixeln unter Erzeugung eines analogen Informationssignals, welches sich in Abhängigkeit davon verändert, ob ein Pixel Licht empfängt oder gegenüber dem Licht abgedeckt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei binäre Übergänge mit Zeitintervallen auftreten, die Abtastzeiten von Übergängen entsprechen, die zwischen benach­ barten Pixeln auftreten, die im Schatten liegen bzw. beleuchtet sind.

5. System zum Bestimmen der Position von benachbarten Punkten, die entlang einer Objektkante liegen, das aufweist:
eine Analog-/Digital-Wandlerschaltung, die eine Einrichtung zur Steuerung des Amplitudenpegels für den Digitalübergang enthält;
eine Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Abtasten eines visuellen Bildes des Objektes unter Übertragung eines analogen Informationssignals, das einen Kantenpunkt an dem Objekt betrifft, zu der Analog-/Digital-Wandlerschaltung, um einen Impuls zu erzeugen, der einem Ort des Objektkantenpunktes zu­ geordnet ist;
eine Zählerschaltung, die mit der Abtasteinrichtung synchronisiert ist;
eine Einrichtung, die den Impuls anschließt bzw. verwendet, um Zählstand­ information von der Zählerschaltung zu triggern, die einen Ort von unter­ schiedlichen der Objektkantenpunkte in aufeinanderfolgenden Abtastungen identifiziert;
einen FIFO-Speicher; und
eine Einrichtung zum Anlegen an den Pufferspeicher von Zählstandsinforma­ tion, die darauf begrenzt ist, was den Objektkantenpunkten entspricht, und zwar auf der Basis von aufeinanderfolgender Abtastinformation, um dadurch Objektprofildaten zu schaffen.

6. System nach Anspruch 5, wobei der Pufferspeicher Objektkanteninformation in der Form eines Zählstandes für jeden Punkt in der einen Richtung einer Videobildabtastung enthält, um dadurch eine schnelle Verarbeitung der Puffer­ speichersignale als Information zu ermöglichen, während Information erhalten wird, die sämtliche der Objektkantenpunkte betrifft.

7. System nach Anspruch 6 mit einer Fördereinrichtungsstruktur zum Bewegen einer Vielzahl von vereinzelten ähnlichen Objekten relativ zu einem Kamera­ sensor und mit einer Mikroprozessoreinheit, die mit dem Ausgang des Puffer­ speichers verbunden ist, wobei die Pufferspeichersignale, die ein erstes Objekt auf der Fördereinrichtungsstruktur betreffen, vor dem Einleiten des Abtastens des nächsten Objektes zu dem Mikroprozessor übertragen werden.

8. System nach Anspruch 7, wobei das System weiterhin eine Einrichtung zum Erfassen der Positionen von zwei ausgerichteten Punkten auf gegenüberliegen­ den Objektkanten während jeder Abtastung und eine Einrichtung umfaßt, die während jeder Abtastung arbeitet, um Zählstandsinformation entsprechend nur einer der Positionen von jedem der zwei ausgerichteten Punkte bereitzustellen, um dadurch eine genaue Information zu schaffen, die den Abstand zwischen den zwei ausgerichteten Punkten auf dem Objekt betrifft, ohne analoge Infor­ mationssignalabschnitte zu verarbeiten, die keinen der zwei ausgerichteten Punkte betreffen.

9. System nach Anspruch 8, wobei sich die Objekte in einer allgemein horizonta­ len Richtung bewegen und der Kamerasensor stationär ist, wobei die eine Richtung vertikal ist und die Zählstandsinformation sowohl die Größe als auch die Orientierung eines Objektes auf der Fördereinrichtungsstruktur betrifft.

10. System zum Speichern von Information, die eine Orientierung eines Objektes betrifft, das durch eine Fördereinrichtung in einer ersten Richtung bewegt wird, in eine Speicherschaltung, die angeschlossen ist, eine Vielzahl von digitalen Signalen zu empfangen, die eine Serie von benachbarten Punkten an zumindest einer Randkante des Objektes betreffen, das aufweist:
eine Analog-/Digital-Wandlerschaltung;
eine einzelne lineare Anordnung von ladungsgekoppelten Einrichtungen, die Pixel bereitstellen, die sich entlang einer zweiten Richtung erstrecken, die quer zu der ersten Richtung liegt;
eine Synchronisationsschaltung, die eine Einrichtung zum Erzeugen von Taktsi­ gnalen enthält;
eine Abtasteinrichtung zum Erzeugen eines analogen Spannungssignals von den Pixeln, die synchron zu den Taktsignalen arbeitet;
eine Einrichtung zum Ausgeben des analogen Spannungssignals von den Pixeln an die Analog-/Digital-Wandlerschaltung;
eine Objektkanten-Erfassungsschaltung, die angeschlossen ist, um Ausgangs­ signale von der Analog-/Digital-Wandlerschaltung zur Erzeugung eines Trans­ fersignals zu einer Zeit während einer Abtastung der Pixel zu empfangen, die die Erfassung eines Objektkantenpunktes betrifft;
eine Zählerschaltung, die synchron zu den Taktsignalen und der Abtasteinrich­ tung arbeitet und zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen zurückgesetzt wird; und
eine Einrichtung, die die Speicherschaltung verbindet, um einen Zählwert von der Zählerschaltung zu empfangen, der mit der Zeit des Auftretens der Transfersignale zusammenfällt, wodurch der Zählwert die einzige gespeicherte Information ist, die den Ort der Objektkantenpunkte betrifft.

11. System nach Anspruch 10, wobei das Objektkantenpunkt-Transfersignal ein Impuls ist, der eine Dauer hat, die etwa eine Hälfte der Dauer der Ausgangs­ signale von der Zählerschaltung beträgt.

12. System nach Anspruch 10, wobei die Pixel sich über zwei gegenüberliegende Kanten des Objektes erstrecken und zwei Transfersignale durch die Objektkan­ ten-Erfassungsschaltung erzeugt werden, um die relativen Positionen von Punkten von gegenüberliegenden Randkanten des Objektes zu identifizieren und eine Größenmessung des Objektes bereitzustellen.

13. System nach Anspruch 12, wobei die Dichte der Pixel in der linearen Anord­ nung zumindest 2000 Pixel/Inch beträgt, wodurch eine Größenmessung mit einer Auflösung von zumindest 0,0025 Inch geschaffen wird.

14. System nach Anspruch 10, wobei die durch die Objektkanten-Erfassungsschal­ tung erzeugten Transfersignale angeschlossen werden, die Speicherschaltung zu öffnen, um einen momentanen Zählwert von der Zählerschaltung zu empfan­ gen, und wobei die Speicherschaltung eine Speicherkapazität zum Speichern von lediglich solchen Zählwerten hat, die die Kanten der Objekte betreffen, und angeschlossen ist, die gespeicherte Zählwert-Information nach dem FIFO-Prinzip an einen Mikroprozessor zu übertragen.

15. System zum Bestimmen eines Schattenrisses eines Objektes, welches sich in einer ersten Richtung bewegt, das aufweist:
zumindest 1000 Pixel, die in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Objektes ausgerichtet sind und sich oberhalb und unterhalb des Objektes auf einer Fördereinrichtung erstrecken;
eine Abtasteinrichtung zum aufeinanderfolgenden Erzeugen einer analogen Signalsparinung von jedem der Pixel, wobei das Signal an eine Analog-/Digital­ Wandlerschaltung gelegt wird;
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Transfersignals, verbunden mit dem Ausgang der Analog-/Digital-Wandlerschaltung;
eine Zählerschaltung, die synchron zu der Abtasteinrichtung bei einer Zählge­ schwindigkeit über 1 MHz arbeitet;
einen Speicher; der mit der Zählerschaltung verbunden ist, um einen Zählwert nur in Antwort auf den Empfang eines Transfersignals zu empfangen, wodurch der Unterschied zwischen zwei während einer einzelnen Abtastung erhaltenen Zählwerten eine Abmessung jenes Abschnittes des Objektes betrifft, der durch die Pixel abgebildet wird.

16. System nach Anspruch 15, wobei der Speicher eine Kapazität hat, die in der Lage ist, sämtliche der Zählwerte auf einer FIFO-Basis zu speichern, die einer Vielzahl von Punkten entlang der horizontalen Abmessung des Objektes entsprechen, und wobei das System weiterhin einen Mikroprozessor zum Verarbeiten der gespeicherten Zählwerte aufweist, um eine Vielzahl von Objektmessungen zu schaffen, die den Objektschattenriß bestimmen.

17. System nach Anspruch 16, wobei die Dichte der ausgerichteten Pixel etwa 2000 Pixel/Inch entlang der Richtung der gemessenen Objektabmessungen ist, um dadurch Messungen zu schaffen, die eine Auflösung von zumindest etwa 0,0025 Inch haben.