DE4200309A1

DE4200309A1 - Measuring flow of flowing medium within defined measurement vol. - deriving speed of motion of objects in flow from electro=optically acquired electronic image signals

Info

Publication number: DE4200309A1
Application number: DE4200309A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Arnold Dr Seiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1993-07-15

Abstract

The method involves using two optical detectors (2) eg video cameras and a processor connected to them via an interface which receives and processes electronic image signals. The detectors are arranged so that their intersecting measurement cones (5) cover a common measurement vol. (1) in which objects moving with the flow are detected independently of each other over time. The processor derives the positions or changes in position of the objects and hence the rate of flow of the medium. USE/ADVANTAGE - The method and arrangement enable quasi-contactless flow rate measurement within a freely definable measurement vol. without additional pipe systems.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermitt lung der Strömung eines Strömungsmediums innerhalb eines vor gebbaren Meßraumes. Des weiteren betrifft die vorliegende Er findung ein Verfahren zur Ermittlung der Strömung eines Strö mungsmediums innerhalb eines vorgebbaren Meßraumes, insbeson dere zum Betreiben der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The present invention relates to a device for detection development of the flow of a flow medium within a available measuring room. Furthermore, the present Er concerns Find a method for determining the flow of a stream medium within a predeterminable measuring room, in particular to operate the device according to the invention.

Strömungsmeßvorrichtungen sind unter Ausnutzung entsprechender Verfahren in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen aus der Praxis bekannt. So läßt sich die Strömung eines Strömungsmedi ums beispielsweise über die zwischen durchströmten Leitern auf tretende Corioliskraft ermitteln. Ebenso sind rein mechanische Vorrichtungen zur Ermittlung der Strömung eines Strömungsmedi ums bekannt, wonach durch das Strömungsmedium ein im Strömungs pfad angeordnetes Laufrad oder dergleichen angetrieben wird.Flow measuring devices are more appropriate using Process in the most varied configurations from the Known practice. So the flow of a flow medium can be to, for example, the conductors flowing through determine the Coriolis force. Likewise are purely mechanical Devices for determining the flow of a flow medium um known, according to which in the flow through the flow medium Path arranged impeller or the like is driven.

Strömungsmeßvorrichtungen der zuvor beschriebenen Art sind je doch in der Praxis äußerst problematisch, da sie einen erhebli chen apparativen Aufwand zum Leiten des Strömungsmediums erfor dern. Vor allem aber steht die Vorrichtung in direktem Kontakt mit dem Strömungsmedium, so daß die Handhabung beispielsweise radioaktiver Strömungsmedien oder mit sonstigen Schadstoffen kontaminierter Strömungsmedien äußerst problematisch ist.Flow measuring devices of the type described above are each but extremely problematic in practice because it Chen equipment expenditure for directing the flow medium other. Above all, the device is in direct contact with the flow medium so that handling for example radioactive flow media or with other pollutants contaminated flow media is extremely problematic.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung der Strömung eines Strömungsme diums sowie ein entsprechendes Verfahren anzugeben, bei der bzw. bei dem die Strömung quasi kontaktlos ohne zusätzliche Leitungssysteme innerhalb eines frei definierbaren Meßraumes mit einfachen technischen Mitteln ermittelbar ist.The present invention is therefore based on the object a device for determining the flow of a flow meter diums and a corresponding procedure in which or where the flow is virtually contactless without additional Line systems within a freely definable measuring room can be determined using simple technical means.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung der Strömung eines Strömungsmediums, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 be schrieben. Danach sind zwei lichtoptisch arbeitende Detektoren und mindestens ein über eine Schnittstelle mit den Detektoren verbundener Prozessor vorgesehen. Der Prozessor dient zur Auf nahme bzw. Verarbeitung elektrischer Bildsignale der Detekto ren. Die Detektoren sind dabei derart angeordnet, daß deren Meßraum, d. h. Meßkegel, Meßpyramide, Meßtetraeder oder derglei chen, durch gegenseitiges Überschneiden einen gemeinsamen Meß raum aufspannen, in dem sie im Strömungsmedium mitbewegte Ob jekte im Zeitverlauf unabhängig voneinander detektieren. Der Prozessor ermittelt dann - über einen entsprechenden Algorith mus - aus den Bildsignalen beider Detektoren die Lage der ein zelnen Objekte innerhalb des Meßraumes. Im Zeitverlauf werden entsprechend die Lageänderungen der Objekte und somit die Strö mungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums ermittelt.The device according to the invention for determining the flow a flow medium in which the task outlined above is solved by the features of claim 1 be wrote. Then there are two light-optically operating detectors and at least one via an interface with the detectors connected processor provided. The processor is used for opening acquisition or processing of electrical image signals of the detector ren. The detectors are arranged such that their Measuring room, d. H. Measuring cone, measuring pyramid, measuring tetrahedron or the like chen, by mutual overlap a common measurement Open space in which you move in the fluid medium Ob Detect objects independently over time. The The processor then determines - using an appropriate algorithm mus - from the image signals of both detectors the position of the individual objects within the measuring room. Over time accordingly the changes in position of the objects and thus the currents flow rate of the flow medium is determined.

Hinsichtlich einer eindeutigen Erfassung der jeweiligen Lage der im Strömungsmedium befindlichen Objekte ist es von beson derem Vorteil, wenn die Detektoren identischen Abstand zum Schnittpunkt der Mittellinien ihrer Meßkegel, Meßpyramiden, Meßtetraeder oder dergleichen, d. h. zum Zentrum, aufweisen. Ein Einjustieren der Vorrichtung ist dadurch im übrigen wesentlich vereinfacht.With regard to a clear recording of the respective location of the objects in the flow medium is of particular importance the advantage if the detectors are identical to the distance Intersection of the center lines of their measuring cones, measuring pyramids, Measuring tetrahedra or the like, d. H. to the center. A Adjusting the device is therefore essential simplified.

In weiter vorteilhafter Weise bilden die Detektoren mit den Mittellinien ihrer Meßkegel, Meßpyramiden, Meßtetraeder oder dergleichen einen bestimmten Winkel zueinander, der größer als 0° und kleiner als 180° zuzüglich bzw. abzüglich der Summe der halben horizontalen Öffnungswinkel der Meßkegel oder dgl. der beiden Detektoren ist. Ungeachtet dieses grundsätzlich mögli chen Bereichs einer winkelmäßigen Anordnung der Detektoren zu einander ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn die Detekto ren mit den Mittellinien ihrer Meßkegel zwei der drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems bilden. Eine solche Aus gestaltung erleichtert die numerische Auswertung der Objektko ordinaten insoweit, als durch die Detektoren selbst ein karte sisches Koordinatensystem zumindest im Rahmen zweier Achsen aufgespannt ist.In a further advantageous manner, the detectors form with the Center lines of their measuring cones, measuring pyramids, measuring tetrahedra or the like a certain angle to each other that is greater than 0 ° and less than 180 ° plus or minus the sum of the half the horizontal opening angle of the measuring cone or the like is two detectors. Regardless of this basically possible Chen range of an angular arrangement of the detectors it is of particular advantage to each other if the detector ren with the center lines of their measuring cones two of the three axes form a Cartesian coordinate system. Such an out design facilitates the numerical evaluation of the property ordinates insofar as a map is created by the detectors themselves sic coordinate system at least in the context of two axes is spanned.

Als lichtoptische Detektoren lassen sich in vorteilhafter Weise Fotoaufnehmer oder Videokameras verwenden. Aufgrund der Notwen digkeit zweier solcher Videokameras ist es von weiterem Vor teil, wenn diese identische Objektive bei beliebigen Brennwei ten und Blickwinkeln aufweisen. Insbesondere beim Einsatz der Videokamera direkt im Strömungsmedium könnte diese in einem ab geschirmten oder wasserdichten Gehäuse angeordnet sein, so daß diese dem Strömungsmedium gegenüber geschützt ist.Can be used as optical detectors in an advantageous manner Use photo sensors or video cameras. Because of the need Two such video cameras are still ahead partly, if these identical lenses at any focal length and perspectives. Especially when using the Video camera directly in the flow medium could do this in one shielded or waterproof housing, so that it is protected from the flow medium.

Die Videokamera könnte sowohl als Analogkamera als auch als Di gitalkamera ausgeführt sein. Bei Verwendung einer Analogkamera müßte dieser Videokamera ein Analog-Digital-Wandler nachge schaltet sein, damit die Bildsignale bzw. Bildinformationen zur Ablage in einem binären Bildspeicher digitalisiert werden.The video camera could be used both as an analog camera and as a Di gitalamera be executed. When using an analog camera this video camera would have an analog-to-digital converter be switched on so that the image signals or image information for Storage in a binary image memory can be digitized.

Im Hinblick auf die eindeutige Definition des Meßraumes und im Hinblick auf eine eindeutige Detektion der im Strömungsmedium befindlichen Objekte ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn eine besondere Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Meß raumes vorgesehen ist. Diese Beleuchtungseinrichtung könnte als Lampe bzw. als Leuchte ausgeführt sein. Diese Leuchte wäre dann bevorzugt in Richtung der dritten Achse des durch die beiden Videokameras bereits im Rahmen zweier Achsen vorgegebenen kar tesischen Koordinatensystems gerichtet, so daß die Blickfelder der beiden Videokameras und der Lichtkegel der Beleuchtungsein richtung durch gegenseitige Überlagerung den Meßraum insgesamt vorgeben bzw. definieren. With regard to the clear definition of the measuring room and in With regard to a clear detection of the in the flow medium objects, it is of particular advantage if a special lighting device for illuminating the measurement space is provided. This lighting device could be as Lamp or be designed as a lamp. This lamp would then be preferably in the direction of the third axis of through the two Video cameras already specified in two axes tesian coordinate system so that the fields of view of the two video cameras and the light cone of the lighting direction through mutual superimposition of the measuring room as a whole specify or define.

Hinsichtlich einer einwandfreien Datenübertragung zwischen den Detektoren bzw. Videokameras und dem bereits zuvor angespro chenen Prozessor zur Verarbeitung der Bildinformationen sind zwischen den Sensoren bzw. Videokameras und dem Prozessor ana loge und/oder digitale Datenübertragungsleitungen vorgesehen. So könnte im Falle der Verwendung einer Analogkamera zwischen der Videokamera und einem Analog-/Digitalwandler eine analoge Datenübertragungsleitung und zwischen dem Analog-/Di gitalwandler und dem Prozessor eine digitale Datenübertra gungsleitung vorgesehen sein.With regard to a flawless data transfer between the Detectors or video cameras and the previously addressed processor for processing the image information between the sensors or video cameras and the processor ana loge and / or digital data transmission lines provided. So in the case of using an analog camera it could be between the video camera and an analog / digital converter an analog Data transmission line and between the analog / Di digital converter and the processor a digital data transfer supply line can be provided.

Insbesondere dann, wenn die Strömungsbedingungen in dem zu un tersuchenden Strömungsmedium eine Echtzeit-Verarbeitung der Bilddaten nicht zulassen, könnte in besonders vorteilhafter Weise zwischen den Detektoren bzw. Videokameras und dem bild verarbeitenden Prozessor ein besonderes Speichermedium zur Zwi schenspeicherung der Bildsignale vorgesehen sein. Bei diesem Speichermedium kann es sich in besonders einfacher Weise um einen Videorecorder zur Aufnahme der von den Videokameras er zeugten Einzelbilder handeln. Auch wäre der Einsatz eines opti schen, elektronischen oder magnetischen Binär-Datenspeichers möglich, wobei hier vorzugsweise digitalisierte Bilddaten abge speichert würden.Especially when the flow conditions in the un investigating flow medium a real-time processing of the Not allowing image data could be particularly advantageous Way between the detectors or video cameras and the image processing processor a special storage medium for the storage of the image signals can be provided. With this Storage medium can be particularly simple a video recorder to record it from the video cameras witnessed individual pictures act. The use of an opti would also be , electronic or magnetic binary data storage possible, preferably digitized image data would save.

Die eingangs erwähnte Schnittstelle zur Übertragung der elek tronischen Bildsignale der Detektoren auf den Prozessor könnte im Sinne einer Bildverarbeitungskarte ausgebildet sein. Die durch das Speichermedium gespeicherten und ggf. durch den Pro zessor verarbeiteten bzw. aufbereiteten digitalen Bildinforma tionen könnten über eine weitere oder über die gleiche Bildver arbeitungskarte in analoge Bildinformationen rückgewandelt und zur Echtzeit-Darstellung sowie zur Kontrolle der Bildverarbei tungsprozesse auf einem Monitor dargestellt werden. Somit hätte man eine wirkungsvolle Überwachungsmöglichkeit der einzelnen Bildverarbeitungsschritte zur Ermittlung der Strömungsgeschwin digkeit.The interface mentioned at the beginning for the transmission of the elec tronic image signals from the detectors to the processor could be designed in the sense of an image processing card. The stored by the storage medium and possibly by the Pro Processed or processed digital image information tion could be via another or the same image ver work card converted into analog image information and for real-time display and control of image processing processes can be displayed on a monitor. So would have an effective means of monitoring the individual Image processing steps to determine the flow rate efficiency.

Zur Beschleunigung der Bildverarbeitungsprozesse könnte in wei ter vorteilhafter Weise im Signalpfad direkt vor und/oder di rekt nach dem Binär-Datenspeicher ein Echtzeit-Binärdaten-Kon verter (Input- und Output-Look-Up-Table) vorgesehen sein. Auch diese Elemente könnten integrale Bestandteile der Bildverarbei tungskarte sein.To accelerate the image processing processes could in white ter advantageously in the signal path directly before and / or di right after the binary data storage a real-time binary data con verter (input and output look-up table) may be provided. Also these elements could be integral parts of image processing be a card.

Die zur Visualisierung der Strömung dienenden Objekte sind in besonders vorteilhafter Weise der Dichte des Strömungsmediums zumindest weitgehend angepaßt. Dadurch ist gewährleistet, daß diese Objekte in der Strömung quasi schweben und sich nicht ab setzen oder an die Oberfläche der Strömung bewegen. Im Falle von gasförmigen Strömungsmedien eignen sich besonders Kugeln aus Styropor, die von einer gasförmigen Strömung stets mitge rissen werden. Bei flüssigem Strömungsmedium lassen sich beson ders gut Polyethylen-Objekte verwenden, die entsprechend der Dichte des Strömungsmediums mehr oder weniger mit Flußspat oder dgl. gemischt werden können.The objects used to visualize the flow are in the density of the flow medium is particularly advantageous at least largely adapted. This ensures that these objects virtually float in the flow and do not become detached put or move to the surface of the flow. In the event of spheres are particularly suitable for gaseous flow media made of styrofoam, which is always accompanied by a gaseous flow be torn. In the case of a liquid flow medium, well use polyethylene objects that correspond to the Density of the fluid more or less with fluorspar or Like. Can be mixed.

Die Objekte sind in weiter vorteilhafter Weise an ihrer Ober fläche derart beschaffen, daß die an ihnen auftretenden Rei bungskräfte bei einer im Verhältnis zu den zu untersuchenden Strömungsgeschwindigkeiten geringen Relativgeschwindigkeit die in der Strömung an ihnen auftretenden Trägheitskräfte überwie gen. Feldkräfte im Meßraum, beispielsweise die Schwerkraft, werden durch entsprechende Korrekturrechnung im Prozessor weit gehend eliminiert.The objects are in a further advantageous manner on their upper procure the area in such a way that the tears appearing on them training staff in relation to those to be examined Flow velocities low relative speed the inertia forces occurring in the flow field forces in the measuring room, for example gravity, are far through appropriate correction calculation in the processor eliminated.

Der ein Verfahren betreffende Teil der der erfindungsgemäßen Lehre zugrundeliegenden Aufgabe wird durch die Merkmale des Pa tentanspruches 23 gelöst. Danach sind zur Ermittlung der Strö mung eines Strömungsmediums innerhalb eines vorgebbaren Meßrau mes folgende Vefahrensschritte vorgesehen:The part relating to a method of that of the invention Teaching underlying task is characterized by the characteristics of Pa claim 23 solved. After that, to determine the flow tion of a flow medium within a predeterminable measurement room with the following procedural steps:

Zunächst einmal werden sich mitbewegende Objekte in das Strö mungsmedium gegeben, die zur Visualisierung der Strömung die nen. Zur eigentlichen Messung werden zwei vorzugsweise als Ka meras ausgeführte Detektoren und ggf. eine Leuchte derart an geordnet, daß sich deren Meßkegel, Blickfelder oder dgl. und ggf. der Lichtkegel der Leuchte überschneiden und dabei einen gemeinsamen Meßraum im Bereich des Strömungsmediums bilden. Die Detektoren bzw. Kameras werden mittels eines in den Meßraum einzubringenden Kalibrierkörpers justiert. Dann erfolgt die Aufnahme von Meßsignalen bzw. Bildern durch die Detektoren bzw. Kameras in zeitlichen Abständen. Die Meß- bzw. Bildsignale wer den in digitale Form gewandelt und einem Prozessor zugeleitet. Dort erfolgt eine Verarbeitung der Meß- bzw. Bilddaten im Sinne einer Mustererkennung zur Ermittlung der räumlichen Lageände rung der Objekte im Zeitverlauf und somit zur Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums.First of all, moving objects will move into the stream Given medium for the visualization of the flow nen. For the actual measurement, two are preferably used as Ka meras designed detectors and possibly a lamp ordered that their measuring cone, fields of view or the like. And If necessary, overlap the light cone of the luminaire while doing one form a common measuring area in the area of the flow medium. The Detectors or cameras are placed in the measuring room calibrated body to be introduced adjusted. Then the Recording of measurement signals or images by the detectors or Cameras in time intervals. The measurement or image signals who converted into digital form and sent to a processor. The measurement or image data is processed there in the sense a pattern recognition to determine the spatial situation objects over time and thus to determine the Flow velocity of the flow medium.

Vor der Übertragung in den Prozessor können die Meß- bzw. Bild signale je Detektor bzw. Kamera in einen vorzugsweise digitalen Datenspeicher übertragen werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Echtzeitverarbeitung der Daten aufgrund ei ner sehr schnellen Bildfolge bei entsprechender Strömungsge schwindigkeit nicht möglich ist.Before the transfer to the processor, the measurement or image signals per detector or camera in a preferably digital Data storage can be transferred. This is especially true of Advantage if real-time processing of the data due to ei ner very fast image sequence with appropriate flow rate speed is not possible.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, den Gegenstand der vor liegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Pa tentansprüche 2 bis 23 sowie 25, andererseits auf die Erläute rung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeich nung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevor zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen der Lehre erläutert.There are now several ways to the subject of the front lying invention in an advantageous manner and to continue training. On the one hand, reference is made to the subordinate Pa Claims 2 to 23 and 25, on the other hand to the explanations tion of an embodiment of the invention with reference to the drawing reference. In connection with the explanation of the before drafted embodiment of the invention with reference to the drawing are also generally preferred forms of teaching explained.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die Anordnung von Detektoren und Beleuchtung im Raum bei einem Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a schematic representation of the arrangement of detectors and lighting in the room at a exporting of the device according to the invention approximately example using the method according to the invention,

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung im Sinne eines Blockschaltbildes die Verarbeitung eines Video-Si gnals bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 is a schematic representation for the purposes of a block diagram the processing of a video-Si gnals in the selected embodiment of the device according to the invention,

Fig. 3 in einer schematischen Darstellung im Sinne eines Blockschaltbildes die im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Bildverarbeitungskarte, Figure is a schematic representation for the purposes of a block diagram the image processing board used in the context of the inventive device. 3,

Fig. 4 in einer schematischen Darstellung die Blickkegel der Kameras und Detektion von Objekten im Strömungsme dium, Fig. 4 is a schematic representation of the view cone of the camera, and detecting objects in the Strömungsme dium,

Fig. 5 in einer schematischen Darstellung das Detektionsprinzip zur Ermittlung der Strömungsge schwindigkeit und Fig. 5 is a schematic representation of the detection principle for determining the speed and speed

Fig. 6 eine Referenzmatrix gemäß Einzel-Referenz-Verfahren als Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 6 is a reference matrix of individual reference method as part of the process of the invention.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung - teilweise - ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Er mittlung der Strömung eines Strömungsmediums innerhalb eines vorgebbaren Meßraumes 1. In erfindungsgemäßer Weise sind zwei lichtoptisch arbeitende Detektoren vorgesehen, wobei es sich hier um zwei Kameras 2 handelt. Fig. 1 shows a schematic representation - partially - an embodiment of the device according to the invention for He determination of the flow of a flow medium within a predeterminable measurement space. 1 In the manner according to the invention, two light-optically operating detectors are provided, which are two cameras 2 .

Die Fig. 1 bis 3 zeigen gemeinsam, daß die Kameras 2 über eine Schnittstelle 3 mit einem Prozessor 4 zur Aufnahme bzw. Verar beitung elektronischer Bildsignale der Kameras 2 verbunden sind. Bei dem Prozessor handelt es hier um einen Personal Com puter (PC). Figs. 1 to 3 collectively show that the cameras 2 with a processor 4 for receiving and processing proces of electronic image signals of the cameras 2 are connected via an interface 3. The processor is a personal computer (PC).

Fig. 1 zeigt besonders deutlich, daß die Kameras 2 derart ange ordnet sind, daß deren Meßkegel 5 bzw. Blickfeld durch gegen seitiges Überschneiden einen gemeinsamen Meßraum 1 aufspannen, in dem sie im Strömungsmedium mitbewegte Objekte 6 im Zeitver lauf unabhängig voneinander detektieren. Der Prozessor 4 ermit telt aus den Bildsignalen beider Kameras 2 die Lage bzw. im Zeitverlauf die Lageänderung der Objekte 6 und somit die Strö mungsgeschwindigkeit des Strömungsmediums. Fig. 1 shows particularly clearly that the cameras 2 are arranged in such a way that their measuring cone 5 or field of view by mutual overlap span a common measuring space 1 in which they detect objects 6 moving in the flow medium independently of each other in the course of time. The processor 4 determines the position or, over time, the change in position of the objects 6 and thus the flow velocity of the flow medium from the image signals of both cameras 2 .

Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel weisen die Kameras 2 identischen Abstand zum Schnittpunkt der Mittellinien 7 ihrer Meßkegel, d. h. zum Zentrum, auf.In the exemplary embodiment selected here, the cameras 2 are at an identical distance from the intersection of the center lines 7 of their measuring cones, ie to the center.

Die Kameras 2 sind gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 4 so angeordnet, daß die Mittellinien 7 der Meßkegel 5 einen Winkel von etwa 90° zueinander bilden. Genauer gesagt bilden die Kame ras 2 mit den Mittellinien 7 ihrer Meßkegel 5 zwei der drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems.The cameras 2 are arranged as shown in FIGS . 1 and 4 so that the center lines 7 of the measuring cone 5 form an angle of approximately 90 ° to one another. More precisely, the cameras 2 with the center lines 7 of their measuring cones 5 form two of the three axes of a Cartesian coordinate system.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 handelt es sich bei den verwen deten Kameras 2 um analog arbeitende Videokameras. Folglich sind den Kameras 2 Analog-Digital-Wandler 8 nachgeschaltet, die auf einer als Schnittstelle 3 dienenden, entsprechenden Bildverarbeitungskarte 9 angeordnet bzw. dort integriert sein können. According to the illustration in Fig. 3, the cameras 2 used are analog video cameras. Consequently, the cameras 2 are followed by analog-to-digital converters 8 , which can be arranged on an appropriate image processing card 9 serving as an interface 3 or integrated there.

In Fig. 1 ist des weiteren angedeutet, daß zum Beleuchten des Meßraumes 1 eine besondere Beleuchtungseinrichtung 10 bzw. eine Lampe vorgesehen ist. Die Beleuchtungseinrichtung 10 ist in Richtung der dritten Achse des kartesischen Koordinatensystems zum Zentrum hin gerichtet. Folglich bilden die Blickfelder bzw. Meßkegel 5 der beiden Kameras 2 und der Lichtraum, der Lichtke gel oder dgl. der Beleuchtungseinrichtung 10 durch gegenseitige Überlagerung den Meßraum 1. Die Beleuchtungseinrichtung 10 ist vorzugsweise derart ausgeführt, daß sie paralleles Licht aus sendet. Es kann sich dabei um eine Punktlichtquelle mit Para bolspiegel und einer vorzugsweise quadratischen Blende handeln.In Fig. 1 it is also indicated that a special lighting device 10 or a lamp is provided for illuminating the measuring room 1 . The lighting device 10 is directed towards the center in the direction of the third axis of the Cartesian coordinate system. Consequently, the fields of view or measuring cone 5 of the two cameras 2 and the light space, the Lichtke gel or the like. The lighting device 10 by mutual superimposition of the measuring space 1st The lighting device 10 is preferably designed such that it emits parallel light. It can be a point light source with a parabolic mirror and a preferably square aperture.

Zwischen den Kameras 2 und dem Prozessor 4 sind sowohl analoge als auch digitale Datenübertragungsleitungen 11, 12 vorgesehen, was insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht. Des weiteren ist zwi schen den Kameras 2 und dem Prozessor 4 ein Speichermedium in Form eines Binär-Datenspeichers 13 vorgesehen. Sowohl der Ana log-Digital-Wandler 8 als auch der Binär-Datenspeicher 13 sind auf der Bildverarbeitungskarte 9 angeordnet. Des weiteren ist dort gemäß der Darstellung in Fig. 3 eine Anzeige-Logik 14 vor gesehen, von welcher aus die Daten an einen Monitor 15 geleitet werden. Mit anderen Worten werden die durch das Speichermedium bzw. den Binär-Datenspeicher 13 gespeicherten und ggf. durch den Prozessor 4 verarbeiteten bzw. aufbereiteten digitalen Bildinformationen mittels der Bildverarbeitungskarte 9 in ana loge Bildinformationen rückgewandelt und zur Echtzeit-Darstel lung sowie zur Kontrolle der Bildverarbeitungsprozesse auf dem Monitor 15 dargestellt.Both analog and digital data transmission lines 11 , 12 are provided between the cameras 2 and the processor 4 , which is particularly evident from FIG. 2. Furthermore, a storage medium in the form of a binary data memory 13 is provided between the cameras 2 and the processor 4 . Both the ana log-digital converter 8 and the binary data memory 13 are arranged on the image processing card 9 . Furthermore, as shown in FIG. 3, there is a display logic 14 from which the data are passed to a monitor 15 . In other words, and the binary data memory 13 stored by the storage medium and, if necessary, processed by the processor 4 and processed digital image information reconverted by the image processing board 9 in ana loge image information and development for real-time depicting and to control the image processing processes on shown the monitor 15 .

Des weiteren ist in den Fig. 4 und 5 lediglich schematisch an gedeutet, daß zur Visualisierung der Strömung besondere Objekte 6 vorgesehen sind. Diese Objekte 6 sind in etwa der Dichte des Strömungsmediums angepaßt. Die Objekte 6 sind an ihrer Oberflä che derart beschaffen, daß die an ihnen auftretenden Reibungs kräfte bei einer im Verhältnis zu den zu untersuchenden Strö mungsgeschwindigkeiten geringen Relativgeschwindigkeit die in der Strömung an ihnen auftretenden Trägheitskräfte überwiegen.Furthermore, it is only schematically indicated in FIGS. 4 and 5 that special objects 6 are provided for visualizing the flow. These objects 6 are adapted approximately to the density of the flow medium. The objects 6 are arranged on their surface in such a way that the frictional forces that occur on them at a relative speed that is low in relation to the flow velocities to be examined outweigh the inertial forces that occur in the flow on them.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgendes auszuführen:With regard to the method of the invention, the following is as follows to execute:

Die beiden Kameras 2 sind, wie bereits zuvor beschrieben, so anzuordnen, daß sich deren Blickfelder bzw. Meßkegel 5 im zu untersuchenden Raum überschneiden und so den Meßraum 1 bilden. Die Lage der Brennpunkte der beiden Kameras 2, deren Blickrich tung im Raum, die Brennweite der Objektive sowie ggf. deren Ab bildungseigenschaften (Verzerrung, etc.) müssen im Rahmen der gewünschten Meßgenauigkeit bzw. Auswertbarkeit entsprechend ex akt bekannt sein bzw. vermessen oder einjustiert werden. Eine Justierung der Vorrichtung erfolgt mit Hilfe eines in den Meß raum 1 einzubringenden Kalibrierkörpers. Nähere Ausführungen hierzu erübrigen sich unter Hinweis auf aus dem Stand der Tech nik bekannten einschlägigen Kalibrierverfahren.As already described above, the two cameras 2 are to be arranged such that their fields of view or measuring cone 5 overlap in the space to be examined and thus form the measuring space 1 . The location of the focal points of the two cameras 2 , their direction of view in the room, the focal length of the lenses and, if appropriate, their imaging properties (distortion, etc.) must be known, measured or adjusted accordingly within the scope of the desired measurement accuracy or evaluability will. The device is adjusted with the aid of a calibration body to be introduced into the measuring space 1 . Further explanations are unnecessary with reference to the relevant calibration methods known from the prior art.

In bestimmten zeitlichen Abständen werden von beiden Kameras 2 in den jeweiligen digitalen Bildspeicher 13 je ein Bild übertra gen, und darauf mit einem Mustererkennungsverfahren die Flä chenschwerpunkte der auf dem Bild abgebildeten Objekte 6 bzw. sog. Tracer-Teilchen bestimmt. Zusätzlich wird die Größe der Fläche (Anzahl der Bildpunkte) ermittelt.At certain time intervals, an image is transmitted from each of the two cameras 2 in the respective digital image memory 13 , and the center of gravity of the objects 6 or so-called tracer particles depicted on the image is determined using a pattern recognition method. In addition, the size of the area (number of pixels) is determined.

Für den Fall eines synchronen Bildeinzuges von jeder der beiden Kameras 2 werden nun mit den vorher ermittelten Projektions-be stimmenden Parametern für jede Koordinate (Flächen-Schwer punkts-Koordinate - sollte möglichst aus Genauigkeitsgründen ein Kreismittelpunkt bei Kugeln als Tracer-Teilchen sein) eines Tracer-Teilchens bzw. Objektes 6 auf den beiden Bildern die Gleichung des Projektionsstrahls vom Kamera-Brennpunkt in den Raum berechnet (siehe Darstellung in Fig. 4). Für jeden dieser Strahlen des einen Kamerabildes wird nun mit allen Strahlen des anderen Kamerabildes der minimale Abstand der beiden Strahlen im Raum berechnet, und mit einem Maximal-Abstandswert vergli chen. Dieser wird ausIn the event of a synchronous image acquisition from each of the two cameras 2 , a tracer is now used for each coordinate with the previously determined projection-determining parameters for each coordinate (surface center of gravity coordinate - should be a center of the circle for spheres as tracer particles for accuracy reasons) Particle or object 6 on the two images calculates the equation of the projection beam from the camera focal point into space (see illustration in FIG. 4). For each of these rays of the one camera image, the minimum distance between the two rays in space is now calculated with all rays of the other camera image, and compared with a maximum distance value. This will be out

a) the size of the tracer particles or objects 6 and
b) the tolerances for the entire mapping accurate speed of the cameras.

Ist der minimale Abstand der Geraden kleiner als der Schwell wert, so wird zunächst angenommen, daß sich zum Aufnahmezeit punkt der beiden Bilder an der berechneten Stelle im Raum (genau: die Mitte der Minimalen-Abstandslinie zwischen beiden Strahlen) ein Teilchen befunden haben kann. Ist ein solcher "Schnittpunkt" für die beiden beteiligten Projektionsstrahlen der einzige (keiner der beiden Strahlen hat noch andere Schnittpunkte mit einem oder mehreren anderen Strahlen der je weiligen anderen Kamera 2), dann ist dieser Schnittpunkt eine "eindeutige" Teilchenposition. Anderenfalls liegt lediglich eine "mögliche" Teilchenposition vor.If the minimum distance between the lines is smaller than the threshold, it is initially assumed that at the time of recording of the two images, there may have been a particle at the calculated position in space (exactly: the center of the minimum distance line between the two beams). If such an "intersection" is the only one for the two projection beams involved (neither of the two beams has other intersections with one or more other beams from the respective other camera 2 ), then this intersection is a "unique" particle position. Otherwise there is only a "possible" particle position.

Werden die Bilder der beiden Kameras 2 nicht zeitsynchron ein gezogen, dann wird zum Schwellwert ein Abstand addiert, der sich aus dem Produkt des zeitlichen Versatzes der beiden Bilder mit der für die Auswertung vorzugebenden maximalen Strömungsge schwindigkeit ergibt. Resultat der Auswertung eines Bildpaares ist also eine bestimmte Anzahl von Teilchenkoordinaten, die den Zusatz "eindeutige" oder "mögliche" Position tragen. Beide Ty pen von Bilddaten gehen in die weitere Verarbeitung, d. h. in die Verfolgung dieser Teilchen innerhalb des beobachteten Rau mes bzw. Meßraumes 1, ein. If the images of the two cameras 2 are not drawn in synchronously, then a distance is added to the threshold value, which results from the product of the temporal offset of the two images with the maximum flow rate to be specified for the evaluation. The result of the evaluation of a pair of images is therefore a certain number of particle coordinates which have the addition "unambiguous" or "possible" position. Both types of image data go into further processing, ie into the tracking of these particles within the observed space or measuring space 1 .

Grundvoraussetzung für die Verfolgungsauswertung, d. h. die Zu ordnung von Positionen des einen Zeitpunktes zu denen eines früheren oder späteren, ist, daß es für das zu untersuchende Strömungsgeschehen möglich sein muß, eine in diesem Raum maxi mal auftretende Geschwindigkeit anzugeben. In der Regel wird es bei der Anwendung des Verfahrens so sein, daß diese Geschwin digkeit je nach Abschätzbarkeit des Strömungsvorganges weit über der tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeit liegen wird. Eine solche freie Wahl der maximalen Strömungsgeschwindigkeit schränkt jedoch das Verfahren lediglich hinsichtlich der "Ausbeute" ermittelter Strömungsvektoren ein. Da diese Auswer tung nach der eigentlichen Messung durchgeführt werden kann (in Echtzeit werden nur die Teilchenpositionen auf den Kamera bildern bestimmt und gespeichert), kann sie ggf. mit einem bes seren Vorgabewert wiederholt werden (bis das "nicht erklärbare" Verschwinden eines Objekts 6 gemeldet wird). Die Auswertung wird unmöglich, wenn die Länge, die sich aus der Differenzzeit zwischen den beiden beteiligten Bildpaaren und der vorzugeben den maximalen Strömungsgeschwindigkeit berechnet, größer wird als die Hälfte der kleinsten Kantenlänge des Meßvolumens (vorausgesetzt, die Strömungsrichtung ist nicht bekannt bzw. nicht eindeutig ausgerichtet). Dann kann nämlich nicht mehr mit Sicherheit gesagt werden, ob nicht die beteiligten Teilchen aus dem seitlichen Rand eingedrungen sind, oder dorthin ver schwunden sind (vgl. Fig. 5). Anders ausgedrückt ist der Rand bereich eine Zone, in der Teilchenpositionen nur dann ausgewer tet werden können, wenn mindestens die eine beteiligte Position nicht in diesem Bereich, sondern in dem nicht mit dieser Unsi cherheit behafteten zentralen Bereich des Meßraumes 1 liegt. Der Randbereich erstreckt sich nun aber von jeder der Beran dungsflächen des Meßraumes 1 zur Mitte hin (orthogonal auf diese Fläche) mit exakt dieser kritischen Länge "maximale Ge schwindigkeit mal Differenzzeit" und würde, falls diese Länge die halbe Kantenlänge des Meßraumes 1 übersteigt, den gesamten Meßraum 1 ausfüllen, und damit die Auswertung unmöglich machen. Praktisch bedeutet dies die Notwendigkeit, von der vollautoma tischen Echtzeit-Messung auf eine der beschriebenen Möglichkei ten mit Zwischenaufzeichnung auszuweichen.The basic prerequisite for the pursuit evaluation, ie the assignment of positions from one point in time to those of an earlier or later one, is that it must be possible for the flow to be examined to specify a maximum speed occurring in this space. In general, when using the method it will be such that this speed will be far above the actual flow speed, depending on the predictability of the flow process. However, such a free choice of the maximum flow rate only restricts the method with regard to the "yield" of the flow vectors determined. Since this evaluation can be carried out after the actual measurement (only the particle positions on the camera images are determined and stored in real time), it can possibly be repeated with a better default value (until the "unexplainable" disappearance of an object 6 is reported becomes). The evaluation becomes impossible if the length, which is calculated from the difference between the two image pairs involved and the maximum flow velocity to be specified, is greater than half the smallest edge length of the measurement volume (provided the flow direction is not known or is not clearly aligned) ). Then it can no longer be said with certainty whether the particles involved have not penetrated from the side edge or have disappeared there (see FIG. 5). In other words, the edge area is a zone in which particle positions can only be evaluated if at least one of the positions involved is not in this area but in the central area of the measuring space 1 which is not subject to this uncertainty. The edge area now extends from each of the training surfaces of the measuring room 1 towards the center (orthogonal to this area) with exactly this critical length "maximum speed times difference time" and would, if this length exceeds half the edge length of the measuring room 1 , the Fill the entire measuring room 1 , making the evaluation impossible. In practice, this means the need to switch from fully automatic real-time measurement to one of the described options with intermediate recording.

Das Verfahren selbst besteht nun gemäß der Darstellung in Fig. 5 darin, innerhalb einer um ein Objekt 6 herum gedachten Kugel 17 zur Zeit 1 mit einem Radius mit eben dieser beschriebenen kritischen Länge eines oder mehrere Objekte 6 zur Zeit 2 zu finden. Wird nur eines gefunden, und ist weder das zur Zeit 1 noch das zur Zeit 2 im kritischen Randbereich, ist die Zuord nung durchführbar. War die vorgegebene Strömungsgeschwindigkeit tatsächlich größer als die maximal vorkommende, kann sich das Objekt 6 zur Zeit 1 nicht weiter als eben bis zum Rand dieser Kugel bewegt haben, also gemäß Objekt zur Zeit 2.The process itself is now as shown in Fig. 5 is to be found within an imaginary around an object 6 around ball 17 at time 1 with a radius just described this critical length of one or more objects 6 at time 2. If only one is found, and if neither that at time 1 nor that at time 2 is in the critical marginal area, the assignment can be carried out. If the predefined flow velocity was actually greater than the maximum occurring one, the object 6 at time 1 could not have moved any further than just to the edge of this sphere, i.e. according to the object at time 2 .

Weitere Voraussetzung ist natürlich, daß das Objekt zur Zeit 1 und das Objekt zur Zeit 2 in ihrer Positionskennung die Bezeich nung eindeutig tragen. Dieses ist die Basis des Verfahrens, und gleichzeitig Garant für eine absolut sichere Zuordnung. Es ist aber durchaus möglich, komplexere Zuordnungen in eindeutige Zu ordnungen zu transformieren.A further prerequisite is, of course, that the object at time 1 and the object at time 2 have the designation uniquely in their position identifier. This is the basis of the procedure, and at the same time guarantees an absolutely secure assignment. However, it is quite possible to transform more complex assignments into clear assignments.

Dazu wird auf das "Einzel-Referenz-Verfahren" gemäß der Dar stellung in Fig. 6 verwiesen, wonach mehrere mögliche Objekt- Partner der Zeit 2 auf einen reduziert werden. Alle möglichen Verfolgungen werden in einer zweidimensionalen Matrix, bei der auf der einen Achse die Partner zur Zeit 1 und auf der anderen Achse die Partner zur Zeit 2 aufgetragen werden, erfaßt.For this purpose, reference is made to the “single reference method” as shown in FIG. 6, according to which several possible object partners of time 2 are reduced to one. All possible pursuits are recorded in a two-dimensional matrix, in which the partners at time 1 are plotted on one axis and the partners at time 2 are plotted on the other axis.

Aus Gründen der besseren Verständlichkeit sei zunächst einmal angenommen, es gäbe nur solche Positionen mit der Kennung "eindeutig". Desweiteren sei angenommen, keine dieser Positio nen liege im kritischen Randbereich. Gibt es nun in einer Spalte oder in einer Zeile der Matrix gemäß Fig. 6 eine einzige Zuordnung, hat also das entsprechende Objekt zum Zeitpunkt 1 nur einen einzigen anderen Partner zum Zeitpunkt 2, dann kann der Partner nicht weiter Partner für Teilchen des ersten Zeit punktes sein. Wenn also in einer Zeile nur eine Zuordnung exi stiert, müssen alle weiteren Zuordnungen der betreffenden Spalte gelöscht werden. Dadurch werden aber möglicherweise an dere Zuordnungen eindeutig, d. h. der Suchalgorithmus wird so lange wiederholt, bis keine weiteren Zuordnungen mehr gelöscht werden können. Der unauflösbare Rest von Zuordnungen wird als nicht verfolgbar eliminiert.For reasons of better comprehensibility, it is initially assumed that there are only such positions with the identifier "unique". Furthermore, it is assumed that none of these positions are in the critical marginal area. If there is now a single assignment in a column or in a row of the matrix according to FIG. 6, ie if the corresponding object at time 1 has only one other partner at time 2 , then the partner can no longer be a partner for particles of the first point in time be. If there is only one assignment in a row, all other assignments in the relevant column must be deleted. This may make other assignments unique, ie the search algorithm is repeated until no further assignments can be deleted. The indissoluble remnant of assignments is eliminated as untraceable.

Das Verfahren wird nun aber noch wesentlich aufwendiger, da sowohl die in der Positionsbestimmung gewonnene Bezeichnung "mögliche Position" als auch die Lage einer Position im Randbe reich berücksichtigt werden müssen. Die Vorgehensweise ist dann wie folgtThe process is now much more complex, however both the name obtained in the position determination "possible position" as well as the position of a position in the margin must be considered rich. The procedure is then as follows

Bei der Verfolgungsauswertung werden grundsätzlich alle Posi tionen berücksichtigt. Nur diejenigen Positionen, die gleich zeitig die Merkmale "eindeutig" und "nicht im Randbereich" er füllen, sind aufgrund der Verfahrenslogik in der Lage, im Ein zel-Referenz-Verfahren andere Zuordnungen zu löschen. Solche Positionen sind quasi sicher und können nicht einfach elimi niert werden. Tritt dagegen eine Kombination der Merkmale "beide eindeutig", aber "eine davon im Randbereich" auf, so kann nur derjenige Partner eine Löschung verursachen, der nicht im Randbereich liegt bzw. lag. Folglich kann je nach Situation entweder nur die Zeile oder nur die Spalte gelöscht werden, was nichts anderes bedeutet, als daß der Partner im Randbereich nur aus der Mitte stammen kann. Genau das gleiche Prinzip kann auf eine Kombination der Merkmale "eindeutig" und "nicht eindeutig" angewandt werden. Bleibt hier der sicheren Position nur noch die mögliche Position als Partner (das ist ein verdecktes Ob jekt), dann wird die mögliche Position als einzige Alternative zur sicheren bzw. eindeutigen Position.All posi tion taken into account. Only those positions that are the same the characteristics "clear" and "not in the marginal area" due to the procedural logic are able to fill zel reference procedure to delete other assignments. Such Positions are virtually safe and cannot simply be elimi be kidneyed. However, a combination of characteristics occurs "both clearly", but "one of them in the marginal area", so can only delete a partner who does not lies or lay in the edge area. Consequently, depending on the situation either just the row or just the column are deleted what nothing else means that the partner in the marginal area only can come from the middle. Exactly the same principle can be applied a combination of the characteristics "clear" and "not clear" be applied. All that remains is the safe position the possible position as a partner (that's a hidden ob jekt), then the possible position is the only alternative to a safe or clear position.

Allerdings existiert noch eine - wenn auch nur untergeordnete - zusätzliche Erschwernis. Bei einer Begrenzung des Meßraumes durch einen Lichtkegel bzw. vertikalen Lichtschacht gibt es im oberen und im unteren Endbereich des Meßraumes 1 Ecken, die nur die eine Kamera "sieht", die andere aber nicht. In der Projek tion dieser Ecken auf das Kamerabild sind dies Sektoren, die wie Dreiecke von oben und von unten ins Bild ragen. In diesen Sektoren werden nun aber sowohl Objekte abgebildet, die nur diese Kamera sieht, als auch solche Objekte, die auch die an dere Kamera "sieht". Die entscheidende Rolle spielt hier die Tiefe des Objekts im Meßraum. Diese Sektoren werden daher als "possibly single referenced sectors" bezeichnet. Entsprechend wird ein Objekt aus diesem Bereich ebenfalls mit diesem zusätz lichen Titel versehen. Unter Zugrundelegung ähnlicher Kriterien gemäß voranstehender Beschreibung wird das Objekt korrekt mit in den Algorithmus aufgenommen. Bei fehlender Begrenzung des Meßraumes durch vertikale Ausleuchtung treten solche Sektoren dann zusätzlich auch an den seitlichen Bildrändern auf, wodurch sich das Verfahren jedoch nicht grundliegend ändere.However, there is an additional, if only minor, complication. If the measuring space is delimited by a light cone or vertical light shaft, there are 1 corners in the upper and lower end area of the measuring space that only one camera "sees", but not the other. In the projection of these corners onto the camera image, these are sectors that protrude into the image like triangles from above and below. In these sectors, however, both objects that are only seen by this camera and objects that are also “seen” by the other camera are shown. The depth of the object in the measuring room plays a decisive role here. These sectors are therefore referred to as "possibly single referenced sectors". Accordingly, an object from this area is also given this additional title. On the basis of similar criteria as described above, the object is correctly included in the algorithm. If the measuring space is not delimited by vertical illumination, such sectors then also occur at the lateral edges of the image, but this does not fundamentally change the method.

Abschließend sei noch hervorgehoben, daß das voranstehend erör terte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens die beanspruchte Lehre nicht einschränkt, diese vielmehr beispielhaft erörtert.Finally, it should be emphasized that this is discussed above tert embodiment of the device according to the invention and the teaching of the method according to the invention does not restricted, rather discussed as an example.

Claims

1. Device for determining the flow of a flow medium within a predeterminable measuring space ( 1 ), characterized by two light-optically ar working detectors ( 2 ) and an interface ( 3 ) connected to the detectors ( 2 ) processor ( 4 ) for recording or Processing electronic image signals of the detectors ( 2 ), the detectors ( 2 ) being arranged in such a way that their measuring cones ( 5 ) or the like, by mutual overlapping, span a common measuring space ( 1 ) in which they move objects ( 6 ) Detect independently of one another over time and the processor ( 4 ) determines the position or, over time, the position change of the objects ( 6 ) and thus the flow velocity of the flow medium from the image signals of both detectors ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the detectors ( 2 ) have an identical distance to the intersection of the center lines ( 7 ) of their measuring cone ( 5 ), measuring pyramids or the like. That is, to the center.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detectors ( 2 ) with the center lines ( 7 ) of their measuring cone ( 5 ), measuring pyramids or the like. An angle to each other bil the greater than 0 ° and less than 180 ° plus or less the sum of half the horizontal opening angle of the measuring cone ( 5 ) of the two detectors ( 2 ).

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the detectors ( 2 ) with the center lines ( 7 ) of their measuring cone ( 5 ), measuring pyramids or the like. Two of the three axes of a Cartesian coordinate system.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light-optical detectors ( 2 ) are designed as video cameras.

6. The device according to claim 5, characterized in that the video cameras ( 2 ) have identical lenses.

7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the video camera ( 2 ) is arranged in a shielded or waterproof housing.

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the video camera ( 2 ) is out as an analog camera and that the video camera is followed by an analog-digital converter ( 8 ).

9. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the video camera ( 2 ) leads out as a digital camera.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that an illumination device ( 10 ) for loading the measuring chamber ( 1 ) is provided.

11. The device according to claim 10, characterized in that the lighting device ( 1 ) is designed as a lamp.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the lamp emits parallel light and preferably as Point light source with parabolic mirror and square aperture is executed.

13. The apparatus of claim 4 and one of claims 10 to 12, characterized in that the lighting device ( 10 ) is directed towards the center in the direction of the third axis of the Cartesian coordinate system.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the fields of view or measuring cone ( 5 ) of the two video cameras ( 2 ) and the light cone of the lighting device ( 10 ) by ge mutual overlay the measuring space ( 1 ).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that between the detectors ( 2 ) or video cameras and the processor ( 4 ) analog and / or digital data transmission lines ( 11 and / or 12 ) are provided.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that between the detectors ( 2 ) or video cameras and the processor ( 4 ), a storage medium for buffering the image signals is provided.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the storage medium is designed as a video recorder.

18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the storage medium is designed as an optical, electrical or electronic shear or magnetic binary data memory ( 13 ).

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the interface ( 3 ) is an image processing card ( 9 ).

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the stored by the storage medium and possibly processed or processed by the processor ( 4 ) digital image information preferably by means of the image processing card ( 9 ) convertible into analog image information and for real-time representation and can be displayed on a monitor ( 15 ) to control the image processing processes.

21. The apparatus of claim 18 and optionally claim 19 or 20, characterized in that to speed up the image processing processes in the signal path directly before and / or directly after the binary data memory ( 13 ) real-time binary data converter (input and output Look-up tables) are provided.

22. Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that the objects ( 6 ) used for visualizing the flow are adapted approximately to the density of the flow medium.

23. The apparatus according to claim 22, characterized in that the objects ( 6 ) on the surface are such that the frictional forces occurring on them at a ratio relative to the flow velocities to be investigated, the relative speed tending to occur in them in the flow Inertia predominate.

24. A method for determining the flow of a flow medium within a predeterminable measuring space, in particular for operating a device according to one of claims 1 to 23, characterized by the following method steps:
Addition of moving objects in the flow medium;
Arrangement of two detectors, preferably designed as cameras, and possibly a lamp such that their measuring cones, fields of view or the like, and possibly the light cone of the lamp overlap, thereby forming a common measuring space in the region of the flow medium;
if necessary, adjusting the detectors or cameras by means of a calibration body to be introduced into the measuring space;
Recording of measurements or images by the detectors or cameras at time intervals;
Conversion of the measurement or image signals into digital form;
Transmission of the measurement or image signals to a processor;
Processing of the measurement or image data in the sense of a pattern recognition for determining the change in position of the objects over time and thus for determining the flow velocity of the flow medium.

25. The method according to claim 24, characterized in that the measurement or image signals before transmission to the processor per detector or camera in preferably digital data memory are transferred.