DE69912579T2 - Vorrichtung und verfahren zur aufzeichnung eines objektbildes - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur aufzeichnung eines objektbildes Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts, wobei die Vorrichtung umfasst: eine elektronische Kamera, eine oder mehrere Lichtquellen und Einrichtungen zur Lichtverteilung, die angepasst sind, um von der Lichtquelle ausgesandtes Licht zu verteilen und um hierdurch das Objekt zu beleuchten, wobei Licht zur Kamera reflektiert wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts.
  • Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Bild eines Objekts durch Verwendung einer elektronischen Kamera, wie z. B. einer Videokamera, und durch Verwendung einer oder mehrerer Lichtquellen, die zur Beleuchtung des Objekts verwendet werden, aufzuzeichnen. In Verbindung mit der Verwendung von Lichtquellen ist es desgleichen bekannt, Einrichtungen zur Lichtverteilung zu verwenden, so dass von der Lichtquelle ausgesandtes Licht verteilt wird, um eine gegebene Lichtverteilung zur erzielen, wenn das Objekt beleuchtet wird.
  • Z. B. ist es bekannt, ein Bild eines Objekts durch Verwendung einer Videokamera aufzuzeichnen und hierdurch eine Reproduktion der räumlichen Verteilung von Spektralkomponenten in einer großen Anzahl von Punkten im Bild zu erzielen. Die Spektralkomponenten spiegeln z. B. Farbe und Helligkeit im einzelnen Bildpunkt wider. Es wird weiter angemerkt, dass zur Bequemlichkeit Wellenlängen in sowie aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich des menschlichen Auges nachstehend bloß als Farbe bezeichnet werden.
  • Auf Grundlage der aufgezeichneten Bilder ist es wünschenswert, Information über Objekte, von denen Bilder gebildet worden sind, durch Analysen der sichtbaren Eigenschaften der Objekte zu gewinnen. Solche Analysen können z. B. eine Analyse der Farbe in ausgewählten Bildpunkten oder eine Analyse der Textur, d. h. Farbvariationen, in ausgewählten Bereichen in aufgezeichneten Bildern umfassen.
  • Eine Analyse von Objekten unter Verwendung einer solchen Stand-der-Technik-Vorrichtung weist jedoch die Begrenzung auf, dass Schranken gesetzt werden, wie kleine Unterschiede im Farbton registriert werden können und wie gut sie auf bekannte Farbbezüge zurückgeführt werden können. Dies führt zur einer Beschränkung in den möglichen Verwendungen von diesen Vorrichtungen. Beim Aufzeichnen von Bildern in einem begrenzten Wellenlängenbereich sind z. B. Beleuchtungsvariationen kritisch. Dies führt zu einer Messungsunzuverlässigkeit und macht die Reproduktion von Bildaufzeichnungen schwierig und schlimmstenfalls unmöglich. Dies bedeutet, dass Stand-der-Technik-Vorrichtungen in vielen Fällen in Verbindung mit einer Analyse von Objekten nicht verwendet werden können.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Vorrichtung des vorstehend erwähnten Typs zu verwenden, wobei
    • – die Einrichtungen zur Lichtverteilung einen Integrierhohlraum umfassen, auf dessen Innenseite eine reflektierende Beschichtung aufgebracht worden ist, wobei der Integrierhohlraum mit einer ersten und zweiten Öffnung versehen ist,
    • – die Kamera in Ausrichtung mit der ersten Öffnung platziert ist, so dass sich die optische Achse der Kamera durch die erste und zweite Öffnung erstreckt,
    • – die zweite Öffnung angepasst ist, um das Objekt aufzunehmen, und dass
    • – die eine oder mehreren Lichtquellen angebracht sind, um das Innere des Integrierhohlraums zu beleuchten.
  • Zum Beispiel stellt die US 5,519,513 A eine Vorrichtung von diesem Typ dar.
  • Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Bildern von Objekten bereitzustellen, wobei die aufgezeichneten Bilder wohlspezifizierte und konstante spektrale Eigenschaften über das ganze Bildfeld aufweisen. Ein anderes Ziel ist es, eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Bildern mit einer hohen spektralen Auflösung bereitzustellen.
  • Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung und ein Verfahren wie durch die Ansprüche 1 bzw. 12 definiert erzielt.
  • Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung liefert eine wohldefinierte homogene und diffuse Beleuchtung, die Farbtöne statt feine topografische Unterschiede – Variationen in der Oberfläche des Objekts – hervortreten lässt und ermöglicht, dass die Kamera Bilder mit wohlspezifizierten konstanten spektralen Eigenschaften über das ganze Bildfeld aufzeichnet. Dies bedeutet, dass Information über Farben und dadurch über Textur von den Bildern mit einer viel größeren Qualität und selbst für Objekte, für die dies vorher nicht möglich gewesen ist, gewonnen werden können.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Kalibrierung der Vorrichtung durchgeführt, indem ein oder mehrere Kalibrierobjekte mit bekannten optischen Eigenschaften verwendet werden und die im Gesichtsfeld der Kamera platziert sind.
  • Hierdurch können eine homogene Empfindlichkeit über das ganze Bildfeld für alle Spektralbänder und eine Transformation von Bildelementwerten zu den gewünschten spektralen Koordinaten erzielt werden. Es ist zusätzlich gewährleistet, dass Analysen, die auf Grundlage davon ausgeführt werden, reproduzierbar sind.
  • In zweckmäßigen Ausführungsformen werden ein oder mehrere der Kalibrierobjekte zur Verwendung in einer spektralen und geometrischen Kalibrierung der Vorrichtung konstruiert.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind eines oder mehrere Kalibrier objekte auf derselben oder annähernd derselben Ebene wie das Objekt positioniert. Dies liefert den Vorteil, dass die Kalibrierung der Vorrichtung in der Ebene ausgeführt wird, in der das Objekt positioniert ist.
  • Eine zweckmäßige Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Integrierhohlraum um eine erste Achse symmetrisch ist und dass die Kamera so platziert ist, dass die optische Achse der Kamera mit der ersten Achse zusammenfällt oder mindestens mit ihr annähernd zusammenfällt. In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist der Integrierhohlraum kugelförmig.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind eine oder mehrere der Lichtquellen an dem Integrierhohlraum so platziert, dass die Lichtquellen Licht direkt in den Integrierhohlraum aussenden. Eine besonders einfache Struktur der Vorrichtung wird dadurch erzielt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform sind eine oder mehrere der Lichtquellen außerhalb des Integrierhohlraums platziert und wird Licht über Lichtleiter in den Integrierhohlraum eingeleitet. Dies führt zu verringerter Erwärmung des Integrierhohlraums wegen ausgesandter Leistung von den Lichtquellen. Eine ansammelte Positionierung der Lichtquellen außerhalb des Integrierhohlraums ermöglicht außerdem eine zentrale spektrale Kalibrierung der Lichtquellen.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Kamera so angepasst, dass sie eine Darstellung von aufgezeichneten Bildern zu einer Recheneinheit liefert, und die Recheneinheit ist so angepasst, dass sie Berechnungen auf Grundlage von einer oder mehreren der Darstellungen durchführt. Es ist hierdurch gewährleistet, dass eine Bildanalyse ausgeführt werden kann und dass Information über das Objekt durch Verwendung der Recheneinheit gewonnen werden kann.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Kamera in Bezug zum Integrierhohlraum fest. Dies liefert einen wohldefinierten Abstand zwischen der Kamera und der zweiten Öffnung und hierdurch eine wohldefinierte Brennebene.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Trägerebene, auf der das Objekt platziert werden kann, und der Integrierhohlraum und die Trägerebene sind in Bezug zueinander bewegbar angeordnet. Dies gewährleistet, dass das Objekt leicht in die Vorrichtung eingesetzt werden kann.
  • Zusätzliche zweckmäßige Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 12 bis 14 definiert.
  • Wie erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts unter Verwendung einer elektronischen Kamera, einer oder mehrerer Lichtquellen und Einrichtungen zur Lichtverteilung, wobei von der einen oder den mehreren Lichtquellen ausgesandtes Licht verteilt wird, um das Objekt zu beleuchten, wobei Licht zur Kamera reflektiert wird.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch Verwenden eines Integrierhohlraums bei der Lichtverteilung, auf dessen Innenseite eine lichtreflektierende Beschichtung aufgebracht worden ist und der mit einer ersten und zweiten Öffnung versehen ist, Positionieren der Kamera in Ausrichtung mit der ersten Öffnung, so dass sich die optische Achse der Kamera durch die erste und zweite Öffnung erstreckt, Aufnehmen des Objekts in der zweiten Öffnung und Beleuchten des Inneren des Integrierhohlraums unter Verwendung der einen oder mehreren Lichtquellen. Die in Verbindung mit der entsprechenden Vorrichtung gemäß der Erfindung erwähnten Vorteile werden hierdurch erzielt.
  • Zweckmäßige Ausführungsformen eines Verfahrens gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 16 bis 21 definiert.
  • Die Erfindung wird nun nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung vollständiger beschrieben.
  • 1 veranschaulicht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,
  • 2 stellt Stadien bei einer Bildaufzeichnung dar,
  • 3 erläutert eine geometrische Kalibrierung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
  • 4 erläutert eine spektrale Kalibrierung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, und
  • 5 stellt Beispiele für die Bestimmung von qualitativen Maßen in einem aufgezeichneten Bild dar.
  • Die Figuren sind zwecks Klarheit schematisch und vereinfacht, und sie zeigen bloß Einzelheiten, die für das Verstehen der Erfindung wesentlich sind, während andere Einzelheiten weggelassen sind. Überall werden dieselben Bezugszahlen für identische oder entsprechende Teile verwendet.
  • 1 stellt ein Beispiel für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. Die Vorrichtung 102, die so angepasst ist, dass sie Bilder eines Objekts 103 aufzeichnet, umfasst eine elektronische Kamera 102, wie z. B. eine Videokamera, und eine Lichtquelle 104. Die Lichtquelle 104 ist mit Einrichtungen zur Lichtverteilung verbunden, die in der dargestellten Ausführungsform durch eine Kugel 105 mit einem kugelförmigen Integrierhohlraum 106 gebildet sind, dessen innere Wände nachstehend als die Innenseite 107 der Kugel bezeichnet werden. Das Objekt 103 ist auf einer Trägerebene 112 platziert, die in Bezug zur Kugel 105 und zur Kamera 102 bewegbar angeordnet ist. Die Kamera 102 ist an einer ersten Öffnung 109 in der Kugel 105 platziert, und das Objekt kann in einer zweiten Öffnung 110 der Kugel 105 durch Bewegung der Trägerebene 112 aufgenommen werden. Es wird angemerkt, dass die Vorrichtung auch einen Motor 111 umfasst, der mit der Trägerebene 112 verbunden ist und der so angepasst ist, dass er die Bewegung der Trägerebene 112 und dadurch des Objekts 103 ausführt. Die Vorrichtung 101 umfasst zusätzlich einen Rechner 114, der so angepasst ist, dass er die Bildaufzeichnung steuert. Der Rechner ist mit der Kamera 102, mit der Lichtquelle 104 und mit dem Motor 111 verbunden.
  • Eine matte lichtreflektierende Beschichtung ist auf die Innenseite 107 der Kugel aufgebracht, wodurch bewirkt wird, dass von der Lichtquelle 104 ausgesandtes Licht verteilt wird, so dass eine diffuse und homogene Beleuchtung in der Kugel 105 erzielt wird. Es wird angemerkt, dass die Kugel 105, die nachstehend auch als die Integrierkugel bezeichnet wird, zweckmäßigerweise aus einem dimensionsstabilen Material, wie z. B. Kohlenstofffaser, gebildet ist, das mit einer Gelschicht auf der Innenseite versehen ist, auf der ein weißer Streuanstrichstoff aufgetragen worden ist. Dieser Anstrichstoff kann z. B. auf Bariumsulfat beruhen.
  • Die erste und zweite Öffnung 109, 110 der Kugel werden nachstehend als Kameraöffnung bzw. Sichtöffnung bezeichnet. Die Sichtöffnung 110 ist zur Aufnahme eines Objekts 103 angepasst. Die Kamera 102 wird an der Kameraöffnung 109 so platziert, dass sie Bilder des Objekts 103 durch die erwähnten zwei Öffnungen 109, 110 aufzeichnen kann. Wie in der Figur dargestellt, wird dies erreicht, indem die Kamera 102 so platziert wird, dass sich ihre optische Achse durch sowohl die Kameraöffnung 109 als auch die Sichtöffnung 110 erstreckt. Die Kameraöffnung 109 ist zweckmäßigerweise verhältnismäßig klein, und die Sichtöffnung 110 ist zweckmäßigerweise an die gewünschte Objektgröße angepasst. Das Verhältnis des Sichtöffnungsdurchmessers zum Durchmesser des kugelförmigen Hohlraums 106 muss so klein wie praktisch möglich gehalten werden, um die bestmögliche Beleuchtung in der Kugel zu erzielen. Die Kugel 105 macht es möglich, eine gleichmäßige diffuse Beleuchtung oder mindestens eine annähernd gleichmäßige diffuse Beleuchtung der Sichtöffnung 110 zu erzielen. Reflexionen von der Sichtöffnung 110 (Selbstbeleuchtung) und dadurch eine Beleuchtung, die vom Messobjekt 103 abhängt, sind ein Effekt, der im Allgemeinen nicht entfernt werden kann, der aber optisch oder digital kompensiert werden kann.
  • Der Abstand zwischen der Kugel 105 und der Linse der Kamera wird so groß gewählt, dass direktes Licht von der Lichtquelle 104 nicht auf das Linsenglas fällt. Die Linse ist in einem Bereich um die Sichtöffnungsebene 110 scharf eingestellt. Jegliche Kamera kann verwendet werden, sei sie analog/digital, farbig/schwarzweiß. Z. B. kann eine CCD-Kamera einbegriffen sein.
  • Die Lampe der Lichtquelle 104 ist auf der Grundlage der gewünschten Beleuchtungsstärke und spektralen Leistungsverteilung ausgewählt. Das Licht wird entweder direkt in die Kugel 105 eingeleitet, d. h. die Lampe ist direkt auf der Kugel positioniert, oder mittels Lichtleitern. Die Lichtquellen 104 können mit der alleinigen Beschränkung positioniert sein, dass eine direkte Beleuchtung der Sichtöffnung 110 zu vermeiden ist. Das letztere kann fakultativ sichergestellt sein, indem Abschirmungen in der Kugel 105 um die Lichtquelle angeordnet sind. Dies liefert den zusätzlichen Vorteil, dass eine direkte Beleuchtung der Kameraöffnung 109 vermieden wird. Dieses Abschirmen der Lichtquellen ist in der Figur nicht veranschaulicht, da es unter Verwendung von bekannten Abschirmungen durchgeführt werden kann.
  • Der Motor 111, der durch den Rechner gesteuert wird, stellt sicher, dass das Objekt in die Sichtöffnung 110 platziert wird, entweder durch Auf- und Abbewegung der Basis wie ein Kolben und/oder durch Auf- und Abbewegung der Kamera und der Kugel. Die Trägerebene oder die Basis ist als eine plane Fläche gebildet, sie kann aber z. B. auch die folgenden Funktionen aufweisen:
    • – Fixierung des Messobjekts sowohl lateral als auch in Bezug zur Brennebene, d. h. in der Höhe.
    • – Optischer Hintergrund für das Messobjekt. Kann gesteuert werden, und Kalibrierobjekte und/oder Kalibrierfarben können fakultativ hineingebracht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Selbstbeleuchtung zu kompensieren.
    • – Automatisierung oder bloß leichte Handhabung, indem man die Basis unter der Kugel sich zu einem Wagenstopp lateral einwärts bewegen lässt, das Bild aufgezeichnet wird und man dann die Basis wieder weiter- oder herausfahren lässt.
  • Der Motor 111 sorgt folglich für die Bewegung des Integrierhohlraums 106 in Bezug zur Trägerebene 112, zum Teil zum Platzieren des Objekts 113 oder der Probe in die Sichtöffnung, was eine Messung von vielen Proben, die auf der Trägerebene platziert sind, ermöglicht. In diesem Zusammenhang kann die Trägerebene in Zellen eingeteilt sein. Im allgemeinen Fall muss der Motor 111 deshalb für eine xyz-Bewegung sorgen. Jedoch kann der Motor vollständig weggelassen werden, wenn die Probe durch andere Einrichtungen zur Sichtöffnung hin- oder an ihr vorbeibewegt wird.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist die Kamera 102 in Bezug zum Integrierhohlraum 106 fest. Dies ist zweckmäßig, da es eine Fixierung der zweiten Öffnung der Kugel und dadurch der Brennebene in Bezug zur Kamera ermöglicht. Dieses Fixieren wird z. B. wie in 1 dargestellt ausgeführt, indem die Kamera 102 unter Verwendung eines Fixierarms 115 an der Kugel 105 befestigt wird.
  • Kalibrierobjekte 113 mit zwei Typen von Information werden zur Kalibrierung der Vorrichtung 101 verwendet. Teils ein Kalibrierobjekt von bekannter Geometrie, wie z. B. Punkte mit einer gegebenen wechselseitigen Größe und Position, teils zwei oder mehr bekannten Farben, wie z. B. Schwarz und Weiß (ein Beispiel hierfür sind die NCS-Farben S-9000-N und S-0500-N). Es wird angemerkt, dass der Begriff 'Farbe' als ein Synonym für Spektralkomponenten verwendet wird und deshalb breit interpretiert werden muss, da in diesem Zusammenhang kein Unterschied zwischen Farben innerhalb oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs für Menschen gemacht wird.
  • Der Rechner 114 aktiviert den Motor 111, so dass das Objekt 103 in die Sichtöffnung 110 platziert wird. Dann zeichnet der Rechner 114 ein oder mehrere Bilder des Objekts unter Verwendung der Kamera 102 auf und entfernt dann das Objekt 103 von der Sichtöffnung 110, indem der Motor 111 wieder aktiviert wird. Der Rechner 114 empfängt hierdurch eine digitale Videosequenz von der Kamera 102. Es wird angemerkt, dass es nicht entscheidend ist, ob die Digitalisierung des Videosignals in der Kamera 102 oder im Rechner 114 ausgeführt wird. Weiter kann ein Fußpedal oder eine ähnliche Aktivierungseinheit für den Rechner vorgesehen sein, wodurch es für den Benutzer leicht gemacht wird, die Vorrichtung zu betreiben.
  • Der Rechner 114 ist so angepasst, dass er die ganze Messsitzung steuert, und weist eine Benutzerschnittstelle auf, die einen Betrieb leicht macht. Eine spektrale sowie geometrische Kalibrierung wird ausgeführt, und dann werden anwendungsabhängige Summierberechnungen durchgeführt, z. B. eine Analyse von Wellenlängenspektrum, Form und Textur. Die Ergebnisse und kalibrierten Bilder werden direkt auf einem Bildschirm angezeigt, der dem Rechner zugeordnet ist, und/oder werden in einer geeigneten digitalen Form in einem Speicher gesichert, der dem Rechner zugeordnet ist.
  • Die Vorrichtung 101 kann in Verbindung mit einer Multispektralbildaufzeichnung unter Verwendung z. B. einer Schwarzweißkamera mit zeilensequenter Abtastung und augenblicklichem Schalten zwischen einer Beleuchtung von unterschiedlichen Wellenlängen verwendet werden. Ein erstes Filterrad 120 mit z. B. 10 unterschiedlichen Filtern ist in Verbindung mit der Lichtquelle 104 angeordnet. Das Licht wird durch das Filter und über einen Lichtleiter in die Kugel eingeleitet, und das verwendete Filter kann augenblicklich gewechselt werden, indem das Filterrad 120 gedreht wird. Das Filterrad 120 triggert die Kamera 102 und den Rechner 110 zum gleichen Zeitpunkt, so dass z. B. ein Bild für jedes neue Filter aufgezeichnet wird. Hierdurch können z. B. 30 spektrale Bilder in 1 Sekunde aufgezeichnet werden. Dies kann auch als eine entsprechende Lösung implementiert sein, indem das Filterrad 120 durch lichtemittierende Dioden von unterschiedlichen Farben ersetzt wird, und fakultativ, indem das Licht direkt in die Kugel eingeleitet wird. In diesem Fall könnte es die Kamera 103 sein, die den Zeitablauf steuert. Filter mit einer flachen spektralen Transmission, die einen gegebenen Prozentsatz des Lichts filtern, können auch verwendet werden, z. B. um Bilder von unterschiedlichen Dynamikbereichen aufzuzeichnen.
  • Beide Lösungen können mit der Option von Fluoreszenz kombiniert werden. In diesem Fall muss ein Filter 121 zwischen der Kameraöffnung 109 und der Linse der Kamera dazwischengeschaltet sein, wobei das Filter so angepasst ist, dass es das Erregerlicht filtert. Dieses Filter kann z. B. ein zweites Filterrad 121 sein, das durch das erste Filterrad 120 gesteuert wird, wobei das erste Filterrad 120 als ein Zeitablaufmaster dient.
  • Die Messprozedur ist in 2 dargestellt. Nach Aktivierung der Messung (Schritt 201) wird die Probe in die Brennebene der Kamera platziert (Schritt 202), die typischerweise um die Sichtöffnung angeordnet ist. Diese zwei ersten Schritte können gleichzeitig ausgeführt werden oder in einigen Anwendungen in umgekehrter Reihenfolge. Wenn er in der hier angegebenen Reihenfolge stattfindet, kann die Vorrichtung selbst eine Implementierung von Schritt 2 aktivieren. In Schritt 3 werden eines oder mehrere Bilder unter Verwendung der Kamera 202 aufgezeichnet, und eine Darstellung von diesen Bildern wird zum Rechner 114 übertragen und in seinem Speicher gespeichert. Dann kann die Probe entfernt werden (Schritt 204a), und es können Vorbereitungen für die nächste Probe vorgenommen werden, wobei zum Schritt 201 vorgerückt wird. Wie in Schritt 204 erläutert, kann in Fällen, wo mehrere Bilder aufgezeichnet worden sind, ein bildelementweises Glätten ausgeführt werden. Dies kann z. B. eine einfache Mittelwertbildung der Bilder für jedes Bildelement sein, aber es können auch robustere Glättungsverfahren, wie z. B. Median- oder getrimmter Mittelwert, verwendet werden. Wo eine Farb- oder Multispektralmessung einbegriffen ist, wird dieses Glätten für jedes Band ausgeführt. Das sich ergebende Durchschnittsbild wird nun in Übereinstimmung mit der Kalibrierung ausgerichtet, Schritt 205. Es wird angemerkt, dass die Kalibrierung vollständiger in Verbindung mit den 3 und 4 beschrieben wird. Dies findet durch geometrische Ausrichtung statt, der eine spektrale Ausrichtung folgt oder umgekehrt. Die ausgerichteten Bilder können in einer Datenbank gesichert werden (206a), und eine Anzahl von quantitativen Messungen kann von den Bildern berechnet werden (Schritt 206), was in Verbindung mit 5 vollständiger beschrieben wird. Die quantitativen Maße können zusammen mit den Bildern in der Datenbank gesichert werden.
  • 3 erläutert eine geometrische Kalibrierung der Vorrichtung 101. Die Kalibrierobjekte 113, die als geometrische Bezugsproben verwendet werden, sind Flächen oder Objekte mit einer Mehrzahl von Bezugspositionen mit einer wohldefinierten relativen wechselseitigen Positionierung. Z. B. ist es möglich, einen Bogen mit einer Mehrzahl von schwarzen Punkten mit einer bekannten wechselseitigen Größe und Position zu verwenden, die z. B. in einer rechteckigen Matrixstruktur mit bekannten Abständen positioniert sind. Die Mitten der Punkte können hierdurch als Bezugspositionen verwendet werden und hierdurch zur Ausführung einer geometrischen Kalibrierung der Vorrichtung verwendet werden, um geometrische Fehler in den Bildern zu beseitigen und eine gewünschte Metrik im Bildfeld einzuführen.
  • Die geometrische Kalibrierung wird initiiert, wie in Schritt 301 angezeigt, indem die Schritte 201 bis 204 der Messprozedur ausgeführt werden (siehe 2), um Durchschnittsbilder von einem oder mehreren geometrischen Bezugsproben zu erzeugen. Dann werden die Bezugspositionen in den Bildern lokalisiert (Schritt 302), und jeder Bezugsposition wird eine Sollposition (oder Koordinate) im ausgerichteten Bild gegeben. D. h. eine Bildposition und eine Sollposition für jede Bezugsposition werden erhalten. Die Beziehung zwischen Bildpositionen und Sollpositionen können z. B. mittels gewöhnlicher Regressionsverfahren der kleinsten Quadrate oder Interpolation modelliert sein (Schritt 303). Die Parameter für das angepasste Modell werden gesichert und für die geometrische Ausrichtung verwendet. [Die geometrische Kalibrierung für jedes Band wird durch Farb- oder Multispektralmessung ausgeführt.] Für Farb- oder Multispektralmessungen wird die geometrische Kalibrierung für jedes Band ausgeführt. Für eine geometrische Kalibrierung des einzelnen Bandes kann es in einigen Fällen zweckmäßig sein, bloß eine Untermenge von diesen Bezugspositionen zu verwenden.
  • 4 erläutert eine spektrale Kalibrierung der Vorrichtung 101. Die Kalibrierobjekte 113, die als spektrale Bezugsproben verwendet werden, sind Flächen oder Objekte, die einen oder mehrere Bereiche mit räumlicher homogener spektraler Verteilung durch Reflexion enthalten. Jeder Bereich muss einer oder mehreren spektralen Koordinaten zugeordnet sein, die relevante Eigenschaften der spektralen Verteilung beschreiben. Typischerweise könnten die Bezugsproben gleichmäßig gefärbte Bezugsbogen von einem Farbstandard, wie z. B. NCS, sein. Die spektralen Koordinaten würden dann natürlich die NCS-Koordinaten des Bezugsbogens sein.
  • Die spektrale Kalibrierung soll eine homogene Empfindlichkeit über das ganze Bildfeld für alle Bänder und eine Transformation von Bildelementwerten zu den gewünschten spektralen Koordinaten bereitstellen. Schritt 401 erläutert, dass die spektrale Kalibrierung zuerst ein Verwenden der Schritte 1 bis 4 der Messprozedur zur Erzeugung von Durchschnittsbildern von einer oder mehreren spektralen Bezugsproben mit bekannten spektralen Koordinaten für jeden Bereich umfasst. Jedes Bildelement mit bekannten spektralen Koordinaten kann nun entweder mit seiner Position in der Form von spektralen Kalibrierbildern gesichert werden, oder es können Mittelwerte (oder robuste Varianten davon) von sämtlichen Bildelementen mit denselben spektralen Koordinaten gebildet werden, die zur Modellierung der Beziehung zwischen (Multispektral)-Bildelementwert und spektralen Koordinaten nützlich sind (Schritt 402). Die erste Kategorie bildet die Basis für das Modellieren der Beziehung zwischen Bildelementwert und spektraler Koordinate für die gegebenen Bildelemente, und die zweite Kategorie bildet die Basis für das Modellieren der Beziehung zwischen Bildelementwert und spektraler Koordinate im Allgemeinen. Typischerweise ist es zweckmäßig, zwei oder mehr vollständig homogene Bogen für die erste Kategorie zu verwenden, um für die zweite Kategorie verwendete Bilder spektral auszurichten und dann das Modell von der zweiten Kategorie anzupassen. Ein Modellieren der Beziehung kann für beide Kategorien durch Standardverfahren stattfinden, wie z. B. Regression der kleinsten Quadrate, Interpolation und/oder Extrapolation.
  • Es wird angemerkt, dass die Bildausrichtung in Schritt 205 in 2 dadurch stattfindet, indem eine geometrische Ausrichtung auf Grundlage der geometrischen Kalibrierung und eine spektrale Ausrichtung auf Grundlage der spektralen Kalibrierung vorgenommen wird.
  • Die geometrische Ausrichtung findet für jedes Band im Bild durch Erzeugung eines ausgerichteten Bildes auf Grundlage des Durchschnittsbildes und des angepassten geometrischen Modells statt. Dies findet durch allgemein bekannte Verfahren im Bereich geometrischer Ausrichtung und Wiederholungsprobennahme statt.
  • Die spektrale Ausrichtung findet statt, indem zuerst die bildelementweise spektrale Kalibrierung (erste Kategorie) und dann die allgemeine spektrale Kalibrierung (zweite Kategorie) verwendet wird. Dies findet durch Verwendung der angepassten Modelle statt. Dann werden Bildelementwerte in dem spektralen System von Koordinaten dargestellt.
  • In Schritt 206 in 2 können ein oder mehrere quantitative Maße im ausgerichteten Bild berechnet werden. Eine Anzahl von möglichen Messungen werden in 5 skizziert.
  • Im ersten Fall kann eine Segmentierung des Bildes ausgeführt werden, Schritt 501. Die Segmente definieren Untermengen von Bildelementen, auf denen die Berechnung auszuführen ist. Ein einfaches Beispiel kann ein vordefiniertes Rechteck im Gesichtsfeld sein, das als ein Bereich von Interesse dient. Ein Segment kann auch durch die Menge von Bildelementen mit spektralen Koordinaten in einem speziellen Bereich des spektralen Systems von Koordinaten definiert sein. Im Allgemeinen kann jegliches Segmentierungsverfahren verwendet werden. Die Anzahl von Segmenten, Größenverteilung, Formfaktorverteilungen und Parameter räumlicher Verteilung für die Segmente selbst können relevante quantitative Maße sein, wie z. B. sogenannte Segmentierungsmaße. Eines oder mehrere qualitative Maße können auf Grundlage der Segmentierung bestimmt werden, wie in den Schritten 502a, 502b und 502c angezeigt. Der Benutzer kann z. B. bestimmen, welcher von diesen Schritten ausgeführt wird.
  • Farbmaße werden auf jedem Segment berechnet (Schritt 502a), und Maße, die die Farbmaßverteilungen kennzeichnen, werden auf Grundlage von diesen Farbmaßen berechnet (Schritt 503a). Ein bevorzugtes Farbmaß ist durch eine Gewichtsfunk tion w(spektrale_Koordinaten) gegeben, die im spektralen System von Koordinaten definiert ist, so dass das Farbmaß der Mittelwert von w(spektrale_Koordinaten (Bildelement)) von allen Bildelementen im Segment ist. Die Gewichtsfunktion ist kritisch und kann für die konkrete Anwendung ausgewählt werden. Ein Beispiel für eine Gewichtsfunktion für ein RGB-Bild ist eine Funktion, wo die Gewichte auf Helligkeitswerten (z. B. R + G + B), die größer als ein gewisser Wert (helle Bildelemente) und kleiner als ein anderer Wert (dunkle Bildelemente) sind, Null sind und die übrigen Gewichte entlang einer Linie im RGB-Raum linear ansteigen. Diese Linie definiert die Farbkomponente, die gemessen wird. Die Gewichtsfunktion kann auch relativ für die Verteilung von spektralen Koordinaten für das einzelne Segment ausgewählt werden. In diesem Fall kann die vorstehend erwähnte Gewichtsfunktion so geändert werden, dass z. B. 20% der Bildelemente der höchsten Helligkeit und 30% der Bildelemente der niedrigsten Helligkeit das Gewicht Null bekommen. Die übrigen Gewichte steigen entlang einer Linie im RGB-Raum linear an.
  • Texturmaße werden auf jedem Segment berechnet (Schritt 502b), und Maße, die Texturmaßverteilungen kennzeichnen, werden auf der Grundlage von diesen Texturmaßen berechnet (Schritt 503b). Ein bevorzugtes Texturmaß ist durch eine Gewichtsfunktion w(spektrale_Koordinaten) gegeben, die im spektralen System von Koordinaten definiert ist (wie vorstehend), so dass das Texturmaß ein Verteilungsmaß (andere als der Mittelwert) für die Verteilung von w(spektrale_Koordinaten (Bildelement)) von allen Bildelementen im Segment ist. Beispiele für Verteilungsmaße sind Maße auf Grundlage von statistischen Momenten und Quantilen. Ein anderes bevorzugtes Texturmaß umfasst zuerst Transformieren/Filtern von jedem Band im segmentierten Bild und dann Ausführen einer Farbmessung wie vorstehend. Beispiele für Transformationen/Filterungen sind die Fouriertransformation und die Größe davon, Faltungen und morphologische Operationen.
  • Segmentierungsmaße werden auf jedem Segment berechnet (Schritt 502c).
  • Die berechneten Maße können z. B. so kombiniert werden, dass ein Maß mit einem anderen normalisiert ist.
  • In der Messprozedur können spektrale Bezugsproben im Gesichtsfeld der Kamera verwendet werden, die in Verbindung mit dem Integrierhohlraum 106 auf der Basis oder auf der Probe angeordnet sind. Dies liefert zwei Vorteile: erstens kann eine Drift von Messungen in Bezug zur Kalibrierung gemessen werden, und zweitens kann der Einfluss der Probe (Selbstbeleuchtung) auf das Licht im Integrierhohlraum gemessen werden. Diese Messungen können zur Einstellung der spektralen Ausrichtung speziell für die gegebene Messung verwendet werden.
  • Die Farbe der Basis ist besonders wichtig für transparente oder semitransparente Proben. In dieser Situation wird zweckmäßigerweise eine spektral homogene Fläche verwendet. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Basis eine aktive Lichtquelle, z. B. eine faseroptische Lichtplatte, oder eine weitere Lichtquelle auf Grundlage eines Integrierhohlraums ist. Im Fall, dass die Basis eine aktive Lichtquelle ist, ist das Verhältnis zwischen Lichtstärke in den beiden Hohlräumen ein wichtiger Parameter, und dieses Verhältnis wird z. B. durch Verwendung des Rechners gesteuert, der mit beiden Lichtquellen verbunden ist.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der Erfindung weisen eine große Anzahl von Anwendungen auf, was durch Angabe von einigen Beispielen veranschaulicht wird. Es sollte jedoch betont werden, dass die beschriebenen Anwendungen bloß als Beispiel gegeben werden, da die Vorrichtung und das Verfahren auch in einer großen Anzahl von anderen Zusammenhängen verwendet werden können.
  • Eine Klassifizierung von Pilzen direkt in z. B. Petrischalen kann als ein erstes Beispiel für eine Anwendung erwähnt werden. Das Problem besteht darin, z. B. einen Pilz zu identifizieren und möglicherweise charakteristische Eigenschaften zu messen, wie z. B. Wachstumsgeschwindigkeiten. Eine Identifizierung findet heutzutage dadurch statt, dass eine Person visuell die Spezies bestimmt und/oder eine chemische Analyse auf Metaboliten von dem Pilz ausführt. Es gibt viele Tausende von unterschiedlichen Pilzen und die feinen Unterschiede in den Reflexionen von diesen Pilzen sind typischerweise sehr klein, was eine korrekte Bestimmung behindert und was zu einer Unzuverlässigkeit in der Reproduktion von vorgenommenen Bestimmungen führt. Einige Pilze fluoreszieren. Die vorliegende Erfindung macht es möglich, allerfeinste Unterschiede auf eine Standardweise zu messen, fakultativ mit vielen Spektralbändern einschließlich Fluoreszenz. Der Umstand, dass die Technik bilderzeugend ist, liefert eine Kenntnis davon, wo Messungen gemacht sind, d. h. die gemessenen Farben können mit einer Position in Bezug zu z. B. der Mitte des Pilzes verbunden werden. Die Verwendung einer Vorrichtung und eines Verfahrens gemäß der Erfindung vermeidet die anschließende kostspielige und verhältnismäßig unzuverlässige chemische Analyse, wie z. B. HPLC-Analyse, die sonst in diesem Gebiet weitverbreitet verwendet wird. Für eine Petrischalenbilderkennung scheint die Multispektralversion die geeignetste zu sein, da viele Pilze heutzutage auf Fluoreszenz identifiziert werden. Die Kombination von dieser Bildaufzeichnung, Bildkalibrierung, Bildanalyse und Bezugsdatenbank kann dieses Gebiet revolutionieren. Es wird angemerkt, dass z. B. Nahrungsmittelproduktbilderkennung analog mit Petrischalenbilderkennung ausgeführt werden kann.
  • Eine Bildaufzeichnung von Textilien, wie z. B. Denim, kann als ein zweites Beispiel erwähnt werden. Gemäß dem Stand der Technik gibt es drei konkrete Messungen auf Denim, wo die Vorrichtung wichtig ist und unterlegene Reflektormeterlösungen ersetzen kann. Zwei von ihnen betreffen Stonewash von Denim. Es ist erwünscht, dass die blauen Fäden verschlissen werden (und folglich hell werden). Dies wird als Scheuern bezeichnet. Jedoch ist es nicht erwünscht, dass die blaue Farbe (indigo ist korrekter als blau) in die weiße Farbe läuft. Dieser unerwünschte Effekt wird als Rückfärben bezeichnet. Gemäß dem Stand der Technik gibt es keine wirklich guten Messverfahren zur Bestimmung dieses Effekts. Scheuern wird typischerweise als die Reflexion bei 420 nm gemessen (mit einem Reflektormeter). Unsere Vorrichtung kann zwischen den blauen und den weißen Fäden unterscheiden und folglich zwischen einer Situation unterscheiden, wo das Weiß mehr Blau wird, und einer Situation, wo das Blau mehr Weiß wird. Ein Reflektometer weist eine Schwierigkeit beim Unterscheiden der zwei Effekte auf, aber die beschriebene Vorrichtung kann genau dies tun. Die letzte Messung ist ein Verschleißmuster, bei dem es im Augenblick keine Alternative im Markt gibt. Ein Verschleißmuster zeigt an, wie der Verschleiß über die Textilie verteilt ist.
  • Ein drittes Beispiel für die Anwendung einer Vorrichtung und eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist Farbhelligkeit von Reinigungsmitteln. Heutzutage enthalten Reinigungsmittel häufig Enzyme, die verschlissene Fasern in den Kleidern angreifen. Dieser Effekt wird durch die Vorrichtung gemessen. Dies wird mit variierendem Erfolg mit Reflektormetern gemäß dem Stand der Technik versucht. Diese Verfahren versagen jedoch in einer Anzahl von Situationen, da sie für sehr dunkle Textilien nicht lichtgebend genug sind. Sie können nicht mit Textilien mit viel Struktur zurechtkommen, d. h. viel Variation in der Oberfläche des Objekts. Z. B. ist gefunden worden, dass sie für eine solch wichtige Sache wie Wirkware untauglich sind. Hier ist auch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung nützlich.
  • Einige bevorzugte Ausführungsformen sind in dem Vorhergehenden dargestellt worden, aber es sollte betont werden, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern auf andere Weisen im Gegenstand, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist, verwirklicht werden kann. Z. B. kann die sogenannte Integrierkugel andere geometrische Formen aufweisen als eine Kugelform; es ist möglich, mehr Kameras und mehr Lichtquellen zu verwenden als bloß eine einzige; eine Schwarzweißkamera sowie eine Farbkamera können verwendet werden; die Kamera kann analog sowie digital sein; und die Kamera kann vom Zeilenabtastkameratyp sein, der typischerweise für sich schnell bewegende Szenen vorteilhaft ist, oder vom Flächenabtastkameratyp, der typischerweise für statische Szenen vorteilhaft ist.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts (103), wobei die Vorrichtung umfasst: eine elektronische Kamera (102), eine Recheneinheit (114), eine oder mehrere Lichtquellen (104) und Einrichtungen zur Lichtverteilung (105), die angepasst sind, um von den Lichtquellen (104) ausgesandtes Licht zu verteilen und um hierdurch das Objekt (103) zu beleuchten, wobei Licht zur Kamera (102) reflektiert wird, wobei – die Einrichtungen zur Lichtverteilung (105) einen Integrierhohlraum (106) umfassen, auf dessen Innenseite (107) eine reflektierende Beschichtung aufgebracht worden ist, wobei der Integrierhohlraum (106) mit einer ersten und zweiten Öffnung (109, 110) versehen ist, – die Kamera (102) in Ausrichtung mit der ersten Öffnung (109) platziert ist, so dass sich die optische Achse der Kamera durch die erste und zweite Öffnung (109, 110) erstreckt, – die zweite Öffnung (110) angepasst ist, um das Objekt (103) aufzunehmen, und dass – die eine oder mehreren Lichtquellen (104) angebracht sind, um das Innere des Integrierhohlraums zu beleuchten, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein oder mehrere Kalibrierobjekte (113), die in der zweiten Öffnung (110) aufnehmbar sind und Zeichen mit bekannten geometrischen und spektralen Eigenschaften aufweisen, umfasst, die Kamera (102) angepasst ist, um Darstellungen von aufgezeichneten Bildern an die Recheneinheit (114) zu übergeben, und die Recheneinheit (114) angepasst ist, um auf Grundlage einer Darstellung eines aufgezeichneten Bildes des einen oder der mehreren Kalibrierobjekte (113) eine geometrische und spektrale Kalibrierung der Vorrichtung auszuführen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Kalibrierobjekte (113) in derselben oder annähernd derselben Ebene wie das Objekt (103) positioniert sind.
  3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrierhohlraum (106) um eine erste Achse symmetrisch ist und dass die Kamera (102) so platziert ist, dass die optische Achse der Kamera mit der ersten Achse zusammenfällt oder mindestens annähernd zusammenfällt.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrierhohlraum (106) kugelförmig oder nahezu kugelförmig ist.
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Lichtquellen (104) an dem Integrierhohlraum (106) platziert sind, so dass die Lichtquellen (104) Licht direkt in den Integrierhohlraum (106) aussenden.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Lichtquellen (104) außerhalb des Integrierhohlraums platziert sind und dass Licht über Lichtleiter in den Integrierhohlraum eingeleitet wird.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (102) in Bezug zum Integrierhohlraum (106) fest ist.
  8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trägerebene (112), auf der das Objekt (103) und das eine oder die mehreren Kalibrierobjekte (113) platziert werden können, umfasst und dass der Integrierhohlraum (106) und die Trägerebene (112) in Bezug zueinander bewegbar angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen zur Lichtfilterung (121), die zwischen dem Integrierhohlraum (106) und der Kamera (102) positioniert sind, umfasst.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Einrichtungen zur Lichtfilterung (120) zwischen den Lichtquellen (104) und dem Integrierhohlraum (106) positioniert sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Einrichtungen zur Lichtfilterung (120, 121) eine Mehrzahl von Filtern enthalten und angepasst sind, um zwischen diesen Filtern zu wechseln, und dass eine von den Einrichtungen zur Lichtfilterung (120, 121) mit einer oder mehreren anderen Einrichtungen zur Lichtfilterung (120, 121) verbunden ist und angepasst ist, um einen Filterwechsel in diesen zu steuern.
  12. Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts unter Verwendung einer elektronischen Kamera (102), einer Recheneinheit (114), einer oder mehrerer Lichtquellen (104) und von Einrichtungen zur Lichtverteilung (105), umfassend – Verteilen von Licht, das von der einen oder den mehreren Lichtquellen ausgesandt wird, um das Objekt (103) zu beleuchten, wobei Licht zur Kamera (102) reflektiert wird, – Verwenden eines Integrierhohlraums (106) bei der Lichtverteilung, auf dessen Innenseite (107) eine lichtreflektierende Beschichtung aufgebracht worden ist und der mit einer ersten und zweiten Öffnung (109, 110) versehen ist, – Positionieren der Kamera (102) in Ausrichtung mit der ersten Öffnung (109), so dass sich die optische Achse der Kamera durch die erste und zweite Öffnung (109, 110) erstreckt, – Aufnehmen des Objekts (103) in der zweiten Öffnung (110) und – Beleuchten des Innern des Integrierhohlraums unter Verwendung der einen oder mehreren Lichtquellen (104), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Erhalten einer Darstellung von einem Bild des einen oder der mehreren Kalibrierobjekte mittels der Kamera (102) unter Verwendung eines oder mehrerer Kalibrierobjekte (113), die in der zweiten Öffnung (110) aufgenommen sind und Zeichen mit bekannten geometrischen und spektralen Eigenschaften aufweisen, – Übergeben der Darstellung des Bildes des einen oder der mehreren Kalibrierobjekte (113) von der Kamera (102) an die Recheneinheit (114), – Ausführen einer geometrischen und spektralen Kalibrierung der Vorrichtung in der Recheneinheit (114) auf Grundlage der Darstellung eines aufgezeichneten Bildes des einen oder der mehreren Kalibrierobjekte (113) und – Aufzeichnen des Bildes des Objekts (103) und Übergeben einer Darstellung des Bildes des Objekts an die Recheneinheit (114).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Kalibrierobjekte (113) mit bekannten optischen Eigenschaften in derselben oder annähernd derselben Ebene wie das Objekt (103) positioniert sind.
  14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12–13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtfilterung zwischen dem Integrierhohlraum (106) und der Kamera (102) ausgeführt wird.
  15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12–14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtfilterung zwischen den Lichtquellen (104) und dem Integrierhohlraum (106) ausgeführt wird.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2829344B1 (fr) * 2001-08-29 2004-10-01 Oreal Dispositif d'acquisition d'au moins une image d'au moins une partie du visage ou de la chevelure d'une personne
JP2008523404A (ja) 2004-12-14 2008-07-03 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ 塗膜の粗さの測定方法および測定装置
US20110176029A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Kenneth Wayne Boydston Multispectral and Colorimetric Imaging System
EP2674746A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-18 Bayer CropScience AG Vorrichtung und Verfahren zur optischen Qualitätskontrolle der Beschichtung bzw. Befleckung eines körnigen Substrats
JP5989443B2 (ja) * 2012-07-31 2016-09-07 公立大学法人公立はこだて未来大学 半導体集積回路および物体距離計測装置
EP2722664A1 (de) * 2012-10-19 2014-04-23 Sika Technology AG Verfahren und Anordnung zur quantitativen Bestimmung von Inhomogenitäten in einer Fluidschicht
CH707559A2 (de) * 2013-03-22 2014-09-30 Finatec Holding Ag Verfahren und System zur Prüfung der Farbbeschaffenheit von Preforms.
EP3256825B1 (de) * 2015-02-09 2023-09-20 Datacolor, Inc. Verfahren und vorrichtung für die farbmessung von nicht einfarbigen objekten
WO2017135956A1 (en) 2016-02-04 2017-08-10 Datacolor Holding Ag Method and apparatus for color measurement of non-solid colors
US9784614B2 (en) 2015-02-09 2017-10-10 Datacolor Holding Ag Method and apparatus for color measurement of non-solid colors
KR20180109080A (ko) 2016-02-08 2018-10-05 이퀄리티 코스메틱스, 인크. 시각적 맞춤형 화장품의 형성 및 분배를 위한 장치 및 방법
WO2019149997A1 (en) * 2018-01-30 2019-08-08 Grainsense Oy A method for calibrating an integrating cavity
US10575623B2 (en) 2018-06-29 2020-03-03 Sephora USA, Inc. Color capture system and device
CN110275387A (zh) * 2019-07-02 2019-09-24 珠海达明科技有限公司 一种相机平场校准平台及校准方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735497A (en) * 1983-07-01 1988-04-05 Aoi Systems, Inc. Apparatus for viewing printed circuit boards having specular non-planar topography
GB8425274D0 (en) * 1984-10-05 1984-11-14 Spandrel Etab Signal responsive to parameter of objects
US5155596A (en) * 1990-12-03 1992-10-13 Eastman Kodak Company Film scanner illumination system having an automatic light control
US5268749A (en) * 1991-07-26 1993-12-07 Kollmorgen Corporation Apparatus and method for providing uniform illumination of a sample plane
US5453849A (en) * 1994-02-07 1995-09-26 Unisys Corporation Integrating cylinder for object illumination
US5548120A (en) * 1994-11-14 1996-08-20 Eastman Kodak Company Linear integrating cavity light source for infra-red illumination of sensitized media
US5790281A (en) * 1996-10-02 1998-08-04 Xerox Corporation Method of correcting the measured reflectance of an image acquired by an image acquisition device for the integrating cavity effect
US6029115A (en) * 1996-10-03 2000-02-22 Perkin Elmer Llc Analyzing spectrometric data

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Publication number Publication date
EP1051660A1 (de) 2000-11-15
ATE253740T1 (de) 2003-11-15
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DK1051660T3 (da) 2004-03-08
AU2411399A (en) 1999-09-06
BR9907660A (pt) 2000-10-24
US7119930B1 (en) 2006-10-10
DE69912579D1 (de) 2003-12-11
WO1999042900A1 (en) 1999-08-26
EP1051660B1 (de) 2003-11-05

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