EP1509812B1 - Method and arrangement used to photographically capture a vehicle - Google Patents

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Publication number
EP1509812B1
EP1509812B1 EP03737906A EP03737906A EP1509812B1 EP 1509812 B1 EP1509812 B1 EP 1509812B1 EP 03737906 A EP03737906 A EP 03737906A EP 03737906 A EP03737906 A EP 03737906A EP 1509812 B1 EP1509812 B1 EP 1509812B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ray bundle
lens
imaging
image
wedge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03737906A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1509812A2 (en
Inventor
Uwe Schaller
Wolfgang Seidel
Ullrich Krüger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robot Visual Systems GmbH
Original Assignee
Robot Visual Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robot Visual Systems GmbH filed Critical Robot Visual Systems GmbH
Publication of EP1509812A2 publication Critical patent/EP1509812A2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1509812B1 publication Critical patent/EP1509812B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for the photographic recording of a vehicle, with which an image document (front photo) is created, which is suitable to identify both the driver and the license plate clearly and tamper-proof.
  • the passenger compartment and thus the driver must be sufficiently illuminated.
  • This is independent of daylight in a distance range of the vehicle from the recording device usually between 30 m and 12 m and at a vehicle speed of up to 250 km / h only with an additional flash light possible.
  • the retroreflective characteristic reflects the radiation almost 100%. D.
  • the wet film is still preferred in traffic photography. Extremely differently illuminated pixels can be processed by elaborate rework when developing the film within certain limits, so that the image information is visible.
  • DE 35 35 588 A1 discloses a method and a device for photographing strongly illuminated or reflecting parts of a field of view to be photographed.
  • a retroreflective mark of a Vehicle together with the other, normally lit parts of the field of view to be able to take photographs
  • a light-attenuating filter is applied in the image plane of the camera, which extends across the image plane.
  • the brightness of the image is attenuated in the area covered by the filter.
  • the image of the license plate must arise in the area of the filter. That means the camera has to be very precisely aligned with the vehicle.
  • DE 198 02 811 A1 is spoken by an improved identification of the driver and the license plate by a larger number of images and using a contrast method. However, no further details are provided.
  • DE 297 18 274 U1 discloses a camera recorder for speed measuring devices, which is distinguished by a graduated filter set in front of the objective.
  • This semi-colored filter with a smooth transition from the dark to the bright part is used in such a way that the darker part attenuates in particular the reflection of the mark.
  • the locally differentiated attenuation can only be completely inadequate until it does not act when the filter is near or in the entrance pupil of the objective.
  • EP 0621 572 A1 proposes a method and a device in which two different image sections of a traffic scene are simultaneously recorded with two digital cameras at a different angle. The electronic image data of both images are stored together for evidence security.
  • the indicator when recorded at an angle greater than the angle of the retroreflection, no longer outshines, while the faint scenery was taken at a rather small angle becomes.
  • Such a solution requires only by the need of two cameras (recording devices) a high technical effort and a high outlay for installation on site.
  • DE 199 60 888 A1 describes a method and a device in which at least two images of different brightness are generated from the image data of a photograph.
  • the first 8 bits of the CCD sensor which contain more usable information about the light content, are read out as a dark image, which makes it easier to identify the very bright radiating license plate.
  • the last 8 bits of the sensor generate the bright image, which contains more usable information about the dark portion of the image and thus driver.
  • these two digital images should be combined with each other so that an image is formed on which you can recognize both the license plate and the driver at least better. Whether the recognizability of the license plate in any case is given, seems doubtful.
  • the device according to the invention should advantageously be able to be created by retrofitting commercially available recording devices for traffic photography. Preferably, this retrofitting should be possible without intervention in the hardware of the recording device and without a necessary adjustment to the recording device by the user.
  • the working regime eg triggering the recording and the flash, performance of the flash, reading, saving and evaluating the image information
  • the user should not change the handling.
  • the object of the invention is achieved for a method according to the preamble of claim 1 in that the imaging beam bundle reflected by the vehicle and causing the image is split into two partial beams, the first partial beam having only an insensitely lower light intensity than that of the entire imaging beam, generates a first image on which the driver is clearly visible, while the second partial beam with a light intensity of less than 5% than that of the entire imaging beam, generates a second image on which the license plate is clearly visible and that the two geometrically identical images on the Recording medium to each other at the same time, spatially offset generated and stored.
  • the object is achieved in that in the beam path of the imaging beam means are provided for dividing the imaging beam into two mutually offset partial beams of different intensity, on the recording medium two geometrically identical images of different intensity effect with a local offset to each other wherein the first partial beam with an imperceptibly lower light intensity than that of the entire imaging beam generates a first image, while the second partial beam with a light intensity less than 5% than that of the entire imaging beam generates a second image, so that the first Image of the driver and the second image the license plate well lit and recognizable maps.
  • the essence of the method according to the invention is that with a single image of an object field, two geometrically identical images of the object field on the same recording medium are generated offset from each other. It is essential to the invention that the second image is generated with a very low light intensity, less than 5%, preferably less than 1%, while for the first image as far as possible the remaining light intensity, which can be up to greater than 99% of the incident radiation in the lens can, is used.
  • the first image only imperceptibly lower in light intensity compared to the image with full light intensity, reflects the full object field, whereby as in conventional photographs of the driver in the passenger compartment illuminated by the flashlight is easily visible and the highly reflective indicator often appears only as an overridden light spot.
  • the second image is almost completely dark due to the low light intensity, except for the license plate, which is optimally exposed here.
  • the two images are offset relative to one another in such a way that the mark which can be recognized in the second image is imaged onto the recording medium to where the low-contrast regions from the first image are imaged without usable image information.
  • the area below the vehicle is used here. Practical experiments have shown that, especially when using electronic recording media (CCD sensor) due to the low dynamics no ghosting.
  • the usable image information of the second image (only the flag) is projected onto an area of the first image in which no usable image information (only road surface) is present.
  • the image information of both images are simultaneously stored and processed as a single image.
  • a wet film used as a recording medium undergoes one-time exposure as just described for a CCD sensor.
  • Vehicle drivers and license plates are legally recorded clearly and manipulation-proof with the identical imaging optics and stored in an overall image or a data record.
  • Decisive for the ratio of the light intensity to be implemented for the two images is the amount of light with which the indicator is optimally imaged. Since this ratio is device-technically feasible and thus the second image determining amount of light very small, even less than 1% can be selected, there is the principle possibility regardless of the traffic-technical possibilities to direct the recording device frontally on the vehicle.
  • the solutions shown in the prior art which attempt with only modest success by optical attenuation to solve the problem of the overexposed mark, here is the total incident in the lens amount of light for the generation of the image (here consisting of two overlapping Images).
  • All arrangement variants basically consist of a lens (means for generating an imaging beam), a recording medium, such as a wet film (chemical storage) or an electronic sensor arrangement (electronic storage) arranged in the image plane of the lens (means for imaging the two images and storing the image data ) and means for dividing the imaging beam and for offsetting the resulting partial beams.
  • the means for dividing the imaging beam and for the offset of the resulting partial beams differs for the individual performance variants essentially by the physical principle realized by them, the resulting concrete technical realization and their arrangement within the arrangement variant.
  • these means can be arranged in front of the objective, inside the objective or between the objective and the recording medium.
  • the imaging beam between object and lens is a parallel beam.
  • the means for separating the beam may be based on physical beam splitting eg with a splitter cube, a prism, a coated splitter plate or a Fresnel splitter plate, as well as on geometric beam splitting by pupil division with fixed or variable division ratio.
  • the offset of the partial beams can be effected by an image angle offset, for example with a wedge, a rotary wedge pair, a prism or an angle mirror (fixed or variable) or a parallel beam offset, for example with a plane plate (fixed or variable). All of these specific technical means as well as others which are suitable instead are known to the person skilled in the art.
  • the optical processing is particularly advantageous in the parallel beam path in front of the lens 1, describe all subsequent embodiments arrangements consisting of a recording device 4 with a lens 1, a recording medium 2 in the image plane of the lens 1, which is both a wet film
  • the objective lens 3 is constructed differently for the individual embodiments, in particular, the individual embodiments comprise different concrete technical means for processing the beam integrated in the lens attachment. 3
  • FIGS. 1a and 1b A first embodiment is shown in FIGS. 1a and 1b. Shown is a recording device 4, of the stylized housing parts shown only necessary for the understanding of the invention assemblies, namely the lens 1 and the recording medium 2 are shown.
  • the lens attachment 3 is screwed over an existing on the recording device 4 lens filter thread 5 via an outer ring 6.
  • a circular segment-shaped optical wedge 8 is fixed at an angle ⁇ .
  • the pupil opening 9 is geometrically divided into two sub-areas, while the division ratio and the resulting intensity distribution for the two resulting partial beams of the dimensioning of the wedge surface 10 is determined.
  • the retaining ring 7 is rotatably mounted in the outer ring 6 and can be adjusted by the operator by means of a hole key engaging in holes 12 so that an exactly vertical offset of the second image, which is formed by the partial beam extending through the wedge 8, relative to the first image which is created by the uninfluenced partial beam.
  • the image location 13 of the first partial beam which passes unchanged through the remaining free surface 11 of the pupil opening 9, arises as usual on the optical axis of the lens 1 in the plane of the recording medium 2.
  • the passing through the wedge 8 second partial beam strikes at the Keilablenkwinkel ⁇ 1 on the lens 1 and is so offset to the optical axis on the recording medium 2 imaged (image location 14 of the second partial beam).
  • the lens attachment 3 has on its front side facing away from the lens 1 a thread of the same dimensions as the lens filter thread 5.
  • An extension of the arrangement according to the invention would be a mechanical displacement unit which makes the wedge 8 displaceable in the radial direction.
  • an optimization of the brightness of the second image of the current lighting situation could be performed.
  • a lens attachment 3 is shown for a second embodiment. This lens attachment 3 is mounted analogously to the first embodiment of a recording device 4.
  • a plan plate pair 15 is provided here as an optical means, which encloses a fixed angle ⁇ enclosing in the retaining ring 7.
  • the flat plate pair 15 represents an angle mirror with a fixed angle.
  • the ray bundle entering the pupil is transformed into a passing and entering surface according to Fresnel's laws on the surface of the plane plates, which each represent an optical interface (glass - air or air - glass) split partial beam reflected.
  • the penetrating partial beam is within the meaning of the invention the first partial beam, which is used for visible imaging of the driver, while the reflected partial beam is the second partial beam, which is provided in the description of the invention consistently for the visible imaging of the license plate.
  • the directly penetrating, first partial beam has an intensity of about 85% of the beam entering the pupil.
  • the remainder of the radiation is essentially lost by the reflection at the first interface.
  • the division ratio can be arbitrarily influenced by targeted optical compensation of the interfaces.
  • the direction in which the second image is offset be determined by turning the retaining ring 7.
  • the third embodiment which is shown in Fig. 3 works.
  • the angular offset is equal to the mirror angle deflection ⁇ 2 variably adjustable by the angle ⁇ between the one Planplattencru 15 forming thin glass plates can be varied by an angular range ⁇ .
  • the set angle ⁇ can be read on the drum of the adjusting screw 16.
  • the possibility of changing the angular offset may prove useful in mobile stations, in order to be able to adjust the image offset of the image of the indicator of the imaged vehicle size at different recording distances (about 10 to 25 m).
  • the fourth embodiment is characterized in that it allows a structurally simple way to vary the intensity ratio, without changing the vertical image offset. Such a solution would be particularly advantageous for mobile devices that should be easily and quickly aligned to different lanes. As already explained, the incidence of the radiation reflected by the license plate is very dependent on the viewing angle at which the vehicle is imaged.
  • FIGS. 4a to 4c A fourth exemplary embodiment is shown in FIGS. 4a to 4c.
  • the retaining ring 7 is rotatably mounted to the outer ring 6 and thus to the recording device 4.
  • a self-aligning ball bearing 17 In the retaining ring 7 is radially aligned with the optical axis a self-aligning ball bearing 17.
  • FIG 5 a fifth, particularly suitable for mass production embodiment is shown. Compared with the embodiments shown so far, this fifth embodiment can be produced particularly cheaply by its simplest construction with the lowest means and assembly costs.
  • the objective 3 is reduced here to the outer ring 6 and the wedge 8 and is attached to the lens 1.
  • the wedge 8 extends over the entire pupil opening 9, whereby, in contrast to the previously considered embodiments with wedge 8, the entire imaging beam passes through the wedge 8.
  • the two partial beams are formed on the one hand by the refraction at the exit from the wedge 8 and by the two-fold reflection in the wedge 8. Both partial beams are deflected here by an angular offset to the optical axis.
  • the angle ⁇ is equal to the wedges 8 of the other embodiments, an angle to a perpendicular to the optical axis, ie, the entrance surface of the wedge 8 is perpendicular to the optical axis, while the exit surface is inclined relative to this perpendicular by the angle ⁇ .

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Abstract

The invention relates to a method and an arrangement which are used to photographically capture a vehicle, in which an image document (front photo) is provided and is suitable for identifying both the driver and the number plate in a clear and manipulation-free manner. One single synchronous capture occurs in order to produce two geometrically identical offset images having different intensities in an offset manner on the recording medium which can be both a wet-type film and an electronic sensor arrangement. The arrangement is advantageously made of a traditional recording device which is used for photographing the vehicle and an objective lens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur fotografischen Aufnahme eines Fahrzeuges, mit der ein Bilddokument (Frontfoto) entsteht, das geeignet ist, sowohl den Fahrzeugführer als auch das Kennzeichen eindeutig und manipulationssicher zu identifizieren.The invention relates to a method and an arrangement for the photographic recording of a vehicle, with which an image document (front photo) is created, which is suitable to identify both the driver and the license plate clearly and tamper-proof.

Um nach deutschem Recht mit der Verkehrsfotografie ein juristisch verwertbares Dokument zu erhalten, müssen neben einer manipulationsfreien und eindeutigen Zuordnung von erfassten Daten, wie Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Ort, Datum und Uhrzeit zum Frontfoto, auf dem Frontfoto der Fahrzeugführer und das Kennzeichen eindeutig erkennbar sein. Eine juristisch zweifelsfreie Zuordnung von Fahrzeugführer zum Kennzeichen ist immer dann gegeben, wenn das Frontfoto mit einer einzigen Aufnahme erzeugt wird. Hierbei ergeben sich jedoch lichttechnische Probleme, die sowohl bei der Nassfilmtechnik, mehr jedoch bei Verwendung von Digitaltechnik, als Aufnahmemedium zu einem hohen Anteil an nicht verwertbaren Frontfotos führen.In order to obtain a legally usable document in accordance with German law with traffic photography, in addition to a manipulation-free and unambiguous assignment of recorded data such as speed, direction of travel, location, date and time to the front photo, the vehicle driver and license plate must be clearly recognizable. A legally unambiguous assignment of driver to license plate is always given when the front photo is generated with a single shot. However, this results in lighting problems that lead both in the wet film technology, but more when using digital technology, as a recording medium to a high proportion of non-usable front photos.

Um überhaupt eine Abbildung des Fahrzeugführers zu ermöglichen, muss der Fahrgastinnenraum und damit der Fahrzeugführer hinreichend ausgeleuchtet sein. Dies ist tageslichtunabhängig in einem Entfernungsbereich des Fahrzeuges von dem Aufnahmegerät in der Regel zwischen 30 m und 12 m und bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von bis zu 250 km/h nur mit einem zusätzlichen Blitzlicht möglich. Erschwerend hinzu kommt häufig eine optische Einfärbung der Windschutzscheiben, welche die durch den Fahrzeugführer ohnehin gering reflektierte Strahlung in seiner Intensität zusätzlich mindert.
Das retroreflektierende Kennzeichen hingegen reflektiert die Strahlung zu nahezu 100%.
D. h einerseits ist man bestrebt, das Fahrzeug unter einem möglichst kleinen Winkel aufzunehmen, also das Aufnahmegerät frontal auf die Windschutzscheibe zu richten, um möglichst viel der vom Fahrzeugführer reflektierten Strahlung mit dem Aufnahmegerät zu erfassen, andererseits wäre ein möglichst großer Winkel günstig, damit nur ein geringer vom Kennzeichen reflektierter Strahlungsanteil erfasst wird.
In order to even allow a picture of the driver, the passenger compartment and thus the driver must be sufficiently illuminated. This is independent of daylight in a distance range of the vehicle from the recording device usually between 30 m and 12 m and at a vehicle speed of up to 250 km / h only with an additional flash light possible. To make matters worse, there is often an optical coloring of the windshields, which additionally reduces the intensity of the radiation, which in any case is slightly reflected by the vehicle driver.
The retroreflective characteristic, on the other hand, reflects the radiation almost 100%.
D. h on the one hand, it is endeavored to record the vehicle at the smallest possible angle, so to direct the recording device frontally on the windshield to capture as much of the reflected radiation from the driver with the recording device, on the other hand, the largest possible angle would be low, so only a small amount of radiation reflected by the license plate is detected.

Zusätzliche, die jeweilige Aufnahmesituation beeinflussende Faktoren, sind die ständig wechselnden Lichtverhältnisse, die Aufnahme der Fahrzeuge auf verschiedenen Fahrbahnspuren und die wechselnden meteorologischen Einflüsse.Additional factors influencing the respective recording situation are the constantly changing light conditions, the recording of the vehicles on different lanes and the changing meteorological influences.

Die bei realen Verhältnissen entstehenden lichttechnischen Extrema, ortsabhängig bei einem aufzunehmenden Fahrzeug (schwach ausgeleuchteter Fahrzeuginnenraum und überstrahltes Kennzeichen) und deren Veränderung bei nacheinander aufzunehmenden Objekten (Änderung des Tageslichtes, Änderung der Fahrspur u.s.w.) stellen sehr hohe Anforderungen an die Dynamik des Aufnahmemediums.The photometric extremes arising in real conditions, location-dependent on a vehicle to be recorded (dimly lit vehicle interior and overexposed license plate) and their change in successive objects to be recorded (change in daylight, change of lane u.s.w.) make very high demands on the dynamics of the recording medium.

Aufgrund der wesentlich höheren Auflösung und der deutlich größeren Dynamik (214 Graustufen pro Bildpunkt) wird der Nassfilm noch immer bevorzugt in der Verkehrsfotografie eingesetzt. Extrem unterschiedlich ausgeleuchtete Bildpunkte können durch aufwendige Nacharbeit beim Entwickeln des Films in bestimmten Grenzen bearbeitet werden, so dass die Bildinformation sichtbar wird.Due to the much higher resolution and the much greater dynamics (2 14 gray levels per pixel), the wet film is still preferred in traffic photography. Extremely differently illuminated pixels can be processed by elaborate rework when developing the film within certain limits, so that the image information is visible.

Dies gelingt bei der digitalen Aufnahmetechnik weitaus unzureichender aufgrund der heute noch schlechteren Auflösung und der deutlich geringeren Dynamik (210 Graustufen pro Pixel). Während die Abbildung des Fahrzeugführers im schwach ausgeleuchteten Fahrgastinnenraum eine hohe Empfindlichkeit und Auflösung verlangt, erfordert das überstrahlte Kennzeichen eine sehr hohe Dynamik und Übersteuerungsfestigkeit.This is far less successful in the digital recording technique due to the still poorer resolution and the significantly lower dynamics (2 10 gray levels per pixel). While the image of the driver in the dimly lit interior of the passenger compartment requires high sensitivity and resolution, the overexposed characteristic requires very high dynamics and oversteer stability.

Neben dem ständigen Bestreben, die Physik der Aufnahmemedien zu verbessern, versucht man die aufgezeigten Probleme bei der Verkehrsfotografie entweder durch Verbesserungen in der Auswertung der Bildinformation zu lösen, was für die Digitaltechnik eine elektronische Lösung darstellt oder man versucht, durch optische Lösungen die Abbildung des Objektes zu beeinflussen.In addition to the constant effort to improve the physics of the recording media, attempts to solve the problems highlighted in traffic photography either by improvements in the evaluation of image information, which represents an electronic solution for digital technology or attempts by optical solutions, the image of the object to influence.

In der DE 35 35 588 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fotografischen Erfassung stark leuchtender oder reflektierenden Teile eines zu fotografierenden Gesichtsfeldes offenbart. Um z.B. ein retroreflektierendes Kennzeichen eines Fahrzeuges zusammen mit den übrigen, normal ausgeleuchteten Teilen des Gesichtsfeldes fotografisch aufnehmen zu können, wird in der Bildebene der Kamera ein lichtabschwächender Filter angebracht, der sich quer über die Bildebene erstreckt. Die Helligkeit der Abbildung wird im vom Filter abgedeckten Bereich abgeschwächt. Um ein Foto zu erhalten, bei dem gerade die vom Kennzeichen reflektierte Strahlung durch den Filter gedämpft wird, muss das Bild des Kennzeichens im Bereich des Filters entstehen. D.h. die Kamera muss sehr genau auf das Fahrzeug ausgerichtet sein.DE 35 35 588 A1 discloses a method and a device for photographing strongly illuminated or reflecting parts of a field of view to be photographed. For example, a retroreflective mark of a Vehicle together with the other, normally lit parts of the field of view to be able to take photographs, a light-attenuating filter is applied in the image plane of the camera, which extends across the image plane. The brightness of the image is attenuated in the area covered by the filter. In order to obtain a photograph in which the radiation reflected by the license plate is being attenuated by the filter, the image of the license plate must arise in the area of the filter. That means the camera has to be very precisely aligned with the vehicle.

In der DE 198 02 811 A1 wird von einer verbesserten Identifizierung des Fahrzeugführers und des Kennzeichens durch eine größere Anzahl von Bildern und Verwendung eines Kontrastverfahrens gesprochen. Es werden jedoch hierzu keine genaueren Angaben geliefert.In DE 198 02 811 A1 is spoken by an improved identification of the driver and the license plate by a larger number of images and using a contrast method. However, no further details are provided.

Im DE 297 18 274 U1 ist ein Kamerarekorder für Geschwindigkeitsmessgeräte offenbart, der sich durch einen vor das Objektiv gesetzten Verlaufsfilter auszeichnet. Dieser halbseitig eingefärbte Filter mit einem fließenden Übergang vom dunklen zum hellen Teil wird so eingesetzt, dass der dunklere Teil insbesondere die Rückstrahlung des Kennzeichens abschwächt. Die örtlich differenzierte Abschwächung kann jedoch nur völlig unzureichend sein, bis dahin, dass sie gar nicht wirkt, wenn der Filter nahe oder in der Eintrittspupille des Objektives steht.DE 297 18 274 U1 discloses a camera recorder for speed measuring devices, which is distinguished by a graduated filter set in front of the objective. This semi-colored filter with a smooth transition from the dark to the bright part is used in such a way that the darker part attenuates in particular the reflection of the mark. However, the locally differentiated attenuation can only be completely inadequate until it does not act when the filter is near or in the entrance pupil of the objective.

Neben den bisher aufgezeigten optischen Lösungen, bei denen die reflektierte Strahlung des Kennzeichens sämtlich gedämpft wird, bietet die EP 0621 572 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung an, bei dem zeitgleich zwei unterschiedliche Bildausschnitte einer Verkehrsszene mit zwei Digitalkameras unter einem unterschiedlichen Winkel aufgenommen werden. Die elektronischen Bilddaten beider Aufnahmen werden zur Beweissicherheit gemeinsam abgespeichert. Zwar wird hier das einleitend aufgezeigte Problem einer stark unterschiedlichen Reflexion verschiedener Objektausschnitte nicht explizit als zu lösende Aufgabe dargestellt, es liegt jedoch auf der Hand, dass das Kennzeichen, wenn es unter einem Winkel größer dem Winkel der Retroreflexion aufgenommen wird, nicht mehr überstrahlt, während die lichtschwache Szenerie unter einem eher sehr kleinem Winkel aufgenommen wird. Eine solche Lösung erfordert allein durch die Notwendigkeit von zwei Kameras (Aufnahmegeräte) einen hohen technischen Aufwand und einen hohen Aufwand zur Installation vor Ort.In addition to the previously shown optical solutions in which the reflected radiation of the mark is all attenuated, EP 0621 572 A1 proposes a method and a device in which two different image sections of a traffic scene are simultaneously recorded with two digital cameras at a different angle. The electronic image data of both images are stored together for evidence security. Although the introductory problem of greatly differing reflection of different object sections is not explicitly presented here as a problem to be solved, it is obvious that the indicator, when recorded at an angle greater than the angle of the retroreflection, no longer outshines, while the faint scenery was taken at a rather small angle becomes. Such a solution requires only by the need of two cameras (recording devices) a high technical effort and a high outlay for installation on site.

Während die optischen Lösungen Einfluss auf die Abbildung des Objektes nehmen, betreffen die elektronischen Lösungen, von den nachfolgend zwei genannt werden sollen, die Auswertung der digitalen Bilddaten.While the optical solutions influence the imaging of the object, the electronic solutions, of which two are to be mentioned below, concern the evaluation of the digital image data.

In der DE 199 60 888 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, bei dem aus den Bilddaten einer Aufnahme wenigstens zwei Bilder unterschiedlicher Helligkeit erzeugt werden. Dazu werden die ersten 8 Bit des CCD-Sensors, die mehr verwertbare Informationen über den Hellanteil enthalten, als Dunkelbild ausgelesen, welches das sehr hell strahlende Kennzeichen einfacher identifizieren lässt. Die letzten 8 Bit des Sensors erzeugen das Hellbild, welches mehr verwertbare Informationen über den Dunkelanteil des Bildes und damit Fahrzeugführer enthält. Vorteilhafterweise sollen diese beiden digitalen Bilder miteinander so kombiniert werden, dass ein Bild entsteht, auf dem man sowohl das Kennzeichen als auch den Fahrzeugführer zumindest besser erkennen kann. Ob die Erkennbarkeit insbesondere des Kennzeichens in jedem Fall gegeben ist, scheint zweifelhaft.DE 199 60 888 A1 describes a method and a device in which at least two images of different brightness are generated from the image data of a photograph. For this purpose, the first 8 bits of the CCD sensor, which contain more usable information about the light content, are read out as a dark image, which makes it easier to identify the very bright radiating license plate. The last 8 bits of the sensor generate the bright image, which contains more usable information about the dark portion of the image and thus driver. Advantageously, these two digital images should be combined with each other so that an image is formed on which you can recognize both the license plate and the driver at least better. Whether the recognizability of the license plate in any case is given, seems doubtful.

Eine zweite interessante elektronische Lösung ist in der DE 100 29 578 A1 offenbart. Mit dem hier beschriebenen Verfahren können die Belichtung des Kennzeichens und die Belichtung des Fahrgastinnenraumes bei der Feststellung eines Sollwertes (gewünschte Belichtung des Objektes) getrennt behandelt werden. So können Aufnahmen optimiert auf die Helligkeit des Fahrgastinnenraumes und Aufnahmen optimiert auf die Helligkeit des Kennzeichens erzeugt werden, was natürlich mindestens zwei Aufnahmen erforderlich macht.A second interesting electronic solution is disclosed in DE 100 29 578 A1. With the method described here, the exposure of the license plate and the exposure of the passenger compartment can be treated separately when determining a target value (desired exposure of the object). This way, images optimized for the brightness of the passenger compartment and images optimized for the brightness of the license plate can be generated, which of course requires at least two shots.

Der Stand der Technik lässt sich wie folgt zusammenfassen. Keine der aufgezeigten Lösungen sichert hinreichend sowohl die Erkennbarkeit des Fahrzeugführers als auch des Kennzeichens mit einer einzigen Aufnahme eines Fahrzeuges unabhängig vom Aufnahmemedium.The state of the art can be summarized as follows. None of the solutions outlined sufficiently ensure both the recognizability of the vehicle driver and the license plate with a single image of a vehicle, regardless of the recording medium.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, die mit einer einzigen fotografischen Aufnahme ein Bilddokument schafft, auf dem unabhängig von den objektiven Lichtverhältnissen und vom Aufnahmemedium sowohl der Fahrzeugführer als auch das Kennzeichen zweifelsfrei visuell erkennbar dargestellt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll vorteilhaft durch die Nachrüstung am Markt erhältlicher Aufnahmegeräte für die Verkehrsfotografie geschaffen werden können. Vorzugsweise soll diese Nachrüstung ohne Eingriff in die Hardware des Aufnahmegerätes und ohne eine notwendige Justierung zum Aufnahmegerät durch den Nutzer möglich sein. Durch die Nachrüstung des Aufnahmegerätes soll das Arbeitsregime (z.B. Auslösen der Aufnahme und des Blitzlichtes, Leistung des Blitzlichtes, Auslesen, Speichern und Auswerten der Bildinformation) des Aufnahmegerätes nicht beeinflusst werden. Für den Nutzer soll sich in der Handhabung nichts ändern.
It is the object of the invention to provide a method and a device that creates an image document with a single photographic image, on which, regardless of the objective lighting conditions and the recording medium, both the vehicle driver and the license plate are clearly visually recognizable.
The device according to the invention should advantageously be able to be created by retrofitting commercially available recording devices for traffic photography. Preferably, this retrofitting should be possible without intervention in the hardware of the recording device and without a necessary adjustment to the recording device by the user. By retrofitting the recording device, the working regime (eg triggering the recording and the flash, performance of the flash, reading, saving and evaluating the image information) of the recording device should not be affected. The user should not change the handling.

Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass das vom Fahrzeug reflektierte, die Abbildung bewirkende Abbildungsstrahlenbündel in zwei Teilstrahlenbündel aufgespalten wird, wobei das erste Teilstrahlenbündel, mit einer nur unmerklich geringeren Lichtintensität als der des gesamten Abbildungsstrahlenbündels, ein erstes Abbild erzeugt, auf dem der Fahrzeugführer gut erkennbar ist, während das zweite Teilstrahlenbündel mit einer Lichtintensität kleiner 5% als der des gesamten Abbildungsstrahlenbündels, ein zweites Abbild erzeugt, auf dem das Kennzeichen gut erkennbar ist und dass die beiden geometrisch identischen Abbilder auf dem Aufnahmemedium zueinander zeitgleich, örtlich versetzt erzeugt und gespeichert werden.The object of the invention is achieved for a method according to the preamble of claim 1 in that the imaging beam bundle reflected by the vehicle and causing the image is split into two partial beams, the first partial beam having only an insensitely lower light intensity than that of the entire imaging beam, generates a first image on which the driver is clearly visible, while the second partial beam with a light intensity of less than 5% than that of the entire imaging beam, generates a second image on which the license plate is clearly visible and that the two geometrically identical images on the Recording medium to each other at the same time, spatially offset generated and stored.

Für eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 2 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im Strahlengang des Abbildungsstrahlenbündels Mittel vorhanden sind zur Teilung des Abbildungsstrahlenbündels in zwei zueinander versetzte Teilstrahlenbündel unterschiedlicher Intensität, die auf dem Aufnahmemedium zwei geometrisch identische Abbilder unterschiedlicher Intensität mit einem örtlichen Versatz zueinander bewirken wobei das erste Teilstrahlenbündel mit einer nur unmerklich geringeren Lichtintensität als der des gesamten Abbildungsstrahlenbündels ein erstes Abbild erzeugt, während das zweite Teilstrahlenbündel mit einer Lichtintensität kleiner 5% als der des gesamten Abbildungsstrahlenbündels ein zweites Abbild erzeugt, so dass das erste Abbild den Fahrzeugführer und das zweite Abbild das Kennzeichen gut ausgeleuchtet und erkennbar abbildet.For an arrangement according to the preamble of claim 2, the object is achieved in that in the beam path of the imaging beam means are provided for dividing the imaging beam into two mutually offset partial beams of different intensity, on the recording medium two geometrically identical images of different intensity effect with a local offset to each other wherein the first partial beam with an imperceptibly lower light intensity than that of the entire imaging beam generates a first image, while the second partial beam with a light intensity less than 5% than that of the entire imaging beam generates a second image, so that the first Image of the driver and the second image the license plate well lit and recognizable maps.

Vorteilhafte Ausführungen für eine erfindungsgemäße Anordnung sind in den Unteransprüchen 3 bis 8 aufgeführt.Advantageous embodiments of an inventive arrangement are listed in the subclaims 3 to 8.

Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass mit einer einzigen Aufnahme eines Objektfeldes zwei geometrisch identische Abbilder des Objektfeldes auf dem gleichen Aufnahmemedium zueinander versetzt erzeugt werden. Es ist dabei erfindungswesentlich, dass das zweite Abbild mit einer sehr geringen Lichtintensität, kleiner 5%, vorzugsweise kleiner 1 % erzeugt wird, während für das erste Abbild weitmöglichst die restliche Lichtintensität, die bis hin zu größer 99% der in das Objektiv einfallenden Strahlung sein kann, genutzt wird.
Das erste Abbild, nur unmerklich geringer in der Lichtintensität gegenüber der Abbildung mit voller Lichtintensität, bildet das volle Objektfeld ab, wobei wie bei herkömmlichen Aufnahmen der Fahrzeugführer im Fahrgastraum durch das Blitzlicht beleuchtet gut erkennbar ist und das hochreflektierende Kennzeichen häufig nur als übersteuerter Lichtfleck erscheint. Unterhalb des Fahrzeuges, welches sich praktisch immer auf einem quasi homogenen kontrastarmen Fahrbahnbelag befindet, entsteht auf dem ersten Abbild ein kontrastarmer Bereich.
Das zweite Abbild hingegen ist aufgrund der geringen Lichtintensität fast völlig dunkel, bis auf das Kennzeichen, welches hier optimal belichtet abgebildet ist.
Die beiden Abbilder (Doppelbilder) werden so zueinander versetzt, dass das im zweiten Abbild erkennbare Kennzeichen auf das Aufnahmemedium dorthin abgebildet wird, wohin vom ersten Abbild kontrastarme Bereiche ohne brauchbare Bildinformationen abgebildet werden. Vorzugsweise wird hier der Bereich unterhalb des Fahrzeuges genutzt.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass insbesondere bei der Verwendung elektronischer Aufnahmemedien (CCD-Sensor) aufgrund der geringen Dynamik keine Geisterbilder entstehen. Die verwertbare Bildinformation des zweiten Abbildes (nur das Kennzeichen) wird auf einen Bereich des ersten Abbildes projiziert, in dem keine verwertbare Bildinformation (nur Straßenbelag) vorhanden ist.
Die Bildinformationen beider Abbilder werden gleichzeitig wie eine einzige Abbildung abgespeichert und verarbeitet. Ebenso erfährt ein Nassfilm, verwendet als Aufnahmemedium, eine einmalige Belichtung, so wie eben für einen CCD-Sensor beschrieben.
The essence of the method according to the invention is that with a single image of an object field, two geometrically identical images of the object field on the same recording medium are generated offset from each other. It is essential to the invention that the second image is generated with a very low light intensity, less than 5%, preferably less than 1%, while for the first image as far as possible the remaining light intensity, which can be up to greater than 99% of the incident radiation in the lens can, is used.
The first image, only imperceptibly lower in light intensity compared to the image with full light intensity, reflects the full object field, whereby as in conventional photographs of the driver in the passenger compartment illuminated by the flashlight is easily visible and the highly reflective indicator often appears only as an overridden light spot. Below the vehicle, which is practically always on a quasi-homogeneous low-contrast road surface, arises on the first image, a low-contrast area.
The second image, on the other hand, is almost completely dark due to the low light intensity, except for the license plate, which is optimally exposed here.
The two images (double images) are offset relative to one another in such a way that the mark which can be recognized in the second image is imaged onto the recording medium to where the low-contrast regions from the first image are imaged without usable image information. Preferably, the area below the vehicle is used here.
Practical experiments have shown that, especially when using electronic recording media (CCD sensor) due to the low dynamics no ghosting. The usable image information of the second image (only the flag) is projected onto an area of the first image in which no usable image information (only road surface) is present.
The image information of both images are simultaneously stored and processed as a single image. Likewise, a wet film used as a recording medium undergoes one-time exposure as just described for a CCD sensor.

Fahrzeugführer und Kennzeichen werden juristisch eindeutig und manipulationssicher mit der identischen Abbildungsoptik aufgenommen und in einem Gesamtbild bzw. einem Datensatz gespeichert. Über das Wissen um den Versatz der Abbilder, definiert durch die gerätetechnische Anordnung, ist zumindest für das elektronische Aufnahmemedium auch eine datenmäßige Auflösung des Gesamtbildes in das erste und zweite Abbild möglich und daher eindeutig zuordenbar.
Entscheidend für das gerätetechnisch umzusetzende Verhältnis der Lichtintensität für die beiden Abbilder ist die Lichtmenge, mit welcher das Kennzeichen optimal abgebildet wird. Da dieses Verhältnis gerätetechnisch beliebig realisierbar ist und damit die das zweite Abbild bestimmende Lichtmenge sehr klein, auch kleiner 1 % gewählt werden kann, besteht die prinzipielle Möglichkeit ungeachtet der verkehrstechnischen Möglichkeiten, das Aufnahmegerät frontal auf das Fahrzeug zu richten.
Im Unterschied zu den im Stand der Technik aufgezeigten Lösungen, die mit nur mäßigem Erfolg durch optische Dämpfung versuchen, das Problem des überstrahlten Kennzeichens zu lösen, wird hier die gesamte in das Objektiv einfallende Lichtmenge für die Erzeugung des Bildes (hier bestehend aus zwei sich überlagernden Abbildern) genutzt.
Vehicle drivers and license plates are legally recorded clearly and manipulation-proof with the identical imaging optics and stored in an overall image or a data record. About the knowledge about the offset of the images, defined by the device-technical arrangement, at least for the electronic recording medium and a data-like resolution of the overall picture in the first and second image possible and therefore clearly assignable.
Decisive for the ratio of the light intensity to be implemented for the two images is the amount of light with which the indicator is optimally imaged. Since this ratio is device-technically feasible and thus the second image determining amount of light very small, even less than 1% can be selected, there is the principle possibility regardless of the traffic-technical possibilities to direct the recording device frontally on the vehicle.
In contrast to the solutions shown in the prior art, which attempt with only modest success by optical attenuation to solve the problem of the overexposed mark, here is the total incident in the lens amount of light for the generation of the image (here consisting of two overlapping Images).

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung muss Mittel ausweisen, die folgende Teilfunktionen erfüllen:

  1. 1. Erzeugung eines Abbildungsstrahlenbündels
  2. 2. Auftrennen des Abbildungsstrahlenbündels in zwei Teilstrahlenbündel unter einem bestimmten Lichtintensitätsverhältnis (zur Erzeugung von zwei geometrisch identischen Abbildern unterschiedlicher Intensität)
  3. 3. Erzeugung eines optischen Versatzes zwischen den Abbildern
  4. 4. Abbildung der beiden Abbilder und Speicherung der Bilddaten
An apparatus suitable for carrying out the method must identify means which fulfill the following subfunctions:
  1. 1. Generation of an imaging beam
  2. 2. Separating the imaging beam into two partial beams under a certain light intensity ratio (to produce two geometrically identical images of different intensity)
  3. 3. Creation of an optical offset between the images
  4. 4. Illustration of the two images and storage of the image data

Es ist dem Fachmann klar, dass die einzelnen Teilfunktionen praktisch von unterschiedlichen aber auch gleichen technischen Mitteln erfüllt werden können. Ebenso können einzelne Teilfunktionen durch das Zusammenwirken mehrerer technischer Mittel erfüllt werden. Aus der Vielzahl der verwendbaren konkreten technischen Mittel und deren Anordnung zueinander lassen sich eine Vielzahl von Anordnungsvarianten generieren. Alle Anordnungsvarianten bestehen grundsätzlich aus einem Objektiv (Mittel zur Erzeugung eines Abbildungsstrahlenbündels), einem Aufnahmemedium, wie einem Nassfilm (chemische Speicherung) oder einer elektronischen Sensoranordnung (elektronische Speicherung) angeordnet in der Bildebene des Objektives (Mittel zur Abbildung der zwei Abbilder und Speicherung der Bilddaten) sowie Mitteln zur Teilung des Abbildungsstrahlenbündels und zum Versatz der entstehenden Teilstrahlenbündel.
Die Mittel zur Teilung des Abbildungsstrahlenbündels und zum Versatz der entstehenden Teilstrahlenbündel unterscheiden sich für die einzelnen Aufführungsvarianten im Wesentlichen durch das von ihnen verwirklichte physikalische Prinzip, die sich dafür ergebene konkrete technische Realisierung und deren Anordnung innerhalb der Anordnungsvariante.
It is clear to the person skilled in the art that the individual subfunctions can be practically fulfilled by different but also the same technical means. Likewise, individual subfunctions can be fulfilled by the interaction of several technical means. From the large number of usable concrete technical means and their arrangement to each other, a variety of arrangement variants can be generated. All arrangement variants basically consist of a lens (means for generating an imaging beam), a recording medium, such as a wet film (chemical storage) or an electronic sensor arrangement (electronic storage) arranged in the image plane of the lens (means for imaging the two images and storing the image data ) and means for dividing the imaging beam and for offsetting the resulting partial beams.
The means for dividing the imaging beam and for the offset of the resulting partial beams differs for the individual performance variants essentially by the physical principle realized by them, the resulting concrete technical realization and their arrangement within the arrangement variant.

Prinzipiell können diese Mittel vor dem Objektiv, innerhalb des Objektives oder zwischen dem Objektiv und dem Aufnahmemedium angeordnet sein.
Davon ausgehend, dass sich das abzubildende Objekt (Fahrzeug immer in einer zum Objektiv quasi unendlichen Entfernung befindet), ist das Abbildungsstrahlenbündel zwischen Objekt und Objektiv ein Parallelstrahlenbündel.
In principle, these means can be arranged in front of the objective, inside the objective or between the objective and the recording medium.
Assuming that the object to be imaged (vehicle is always in a distance virtually infinite to the lens), the imaging beam between object and lens is a parallel beam.

Für eine Nachrüstung bereits am Markt befindlicher Aufnahmegeräte kommt damit das Einbringen dieser Mittel, die eine optische Bearbeitung des Strahlenbündels bewirken, insbesondere vor dem Objektiv in Frage. Das zusätzliche Einbringen von optisch wirkenden Mitteln innerhalb des Objektives oder zwischen dem Objektiv und dem Aufnahmemedium ist grundsätzlich nur bei einer Neukonstruktion eines Aufnahmegerätes möglich, da diese zusätzlichen optischen Mittel bei der Berechnung des optischen Systems des Aufnahmegerätes, bestimmt durch das Aufnahmeobjektiv und das Aufnahmemedium, beachtet werden müssen. Der Fachmann wird in Kenntnis der vorliegenden Beschreibung in der Lage sein, derartige Lösungen äquivalent für Neukonstruktionen anzuwenden.For retrofitting recording devices already on the market, the introduction of these means, which cause optical processing of the beam, in particular in front of the lens in question. The additional introduction of optically active means within the lens or between the lens and the recording medium is basically possible only in a redesign of a recording device, as these additional optical means in the calculation of the optical system of the recording device, determined by the taking lens and the recording medium, observed Need to become. Those skilled in the art, knowing the present description, will be able to apply such solutions equivalent to new designs.

Unabhängig von deren Anordnung können die Mittel zum Auftrennen des Strahlenbündels sowohl auf physikalischer Strahlteilung z.B. mit einem Teilerwürfel, einem Prisma, einer beschichteten Teilerplatte oder einer Fresnelschen Teilerplatte, als auch auf geometrischer Strahlteilung durch Pupillenteilung mit festem oder variablem Teilungsverhältnis beruhen.
Der Versatz der Teilstrahlenbündel kann durch einen Bildwinkelversatz z.B. mit einem Keil, einem Drehkeilpaar, einem Prisma oder einem Winkelspiegel (fest oder variabel) bzw. einem Parallelstrahlenversatz z.B. mit einer Planplatte (fest oder variabel) bewirkt werden.
Alle diese genannten konkreten technischen Mittel sowie weitere stattdessen geeignete sind dem Fachmann bekannt.
Regardless of their arrangement, the means for separating the beam may be based on physical beam splitting eg with a splitter cube, a prism, a coated splitter plate or a Fresnel splitter plate, as well as on geometric beam splitting by pupil division with fixed or variable division ratio.
The offset of the partial beams can be effected by an image angle offset, for example with a wedge, a rotary wedge pair, a prism or an angle mirror (fixed or variable) or a parallel beam offset, for example with a plane plate (fixed or variable).
All of these specific technical means as well as others which are suitable instead are known to the person skilled in the art.

Nachfolgend sollen einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. Hierzu zeigen :

Fig. 1a:
erstes Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht
Fig. 1b:
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a in Draufsicht
Fig. 2:
Objektivvorsatz für ein zweites Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht
Fig. 3:
Objektivvorsatz für ein drittes Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht
Fig. 4a:
Objektivvorsatz für ein viertes Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht
Fig. 4b:
Objektivvorsatz nach Fig. 4a in Schnittdarstellung (IVb-IVb) in der Drehwinkelstellung ϕ = 0° zum Objektiv
Fig. 4c:
Objektivvorsatz nach Fig. 4a in Schnittdarstellung (IVb-IVb) in der Drehwinkelstellung ϕ = 45° zum Objektiv
Fig. 4d:
Objektivvorsatz nach Fig. 4a in Schnittdarstellung (IVb-IVb) in der Drehwinkelstellung ϕ = 90° zum Objektiv
Fig. 5:
Objektivvorsatz für ein fünftes Ausführungsbeispiel als Schnittdarstellung in Seitenansicht
Below some advantageous embodiments will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:
Fig. 1a:
first embodiment as a sectional view in side view
Fig. 1b:
Embodiment of FIG. 1a in plan view
Fig. 2:
Lens attachment for a second embodiment as a sectional view in side view
3:
Lens attachment for a third embodiment as a sectional view in side view
Fig. 4a:
Lens attachment for a fourth embodiment as a sectional view in side view
Fig. 4b:
Lens attachment according to Fig. 4a in a sectional view (IVb-IVb) in the angular position φ = 0 ° to the lens
4c:
Lens attachment according to Fig. 4a in a sectional view (IVb-IVb) in the angular position φ = 45 ° to the lens
4d:
Lens attachment according to Fig. 4a in a sectional view (IVb-IVb) in the angular position φ = 90 ° to the lens
Fig. 5:
Lens attachment for a fifth embodiment as a sectional view in side view

Da, wie bereits ausführlich erläutert, die optische Bearbeitung besonders vorteilhaft im parallelen Strahlengang vor dem Objektiv 1 erfolgt, beschreiben alle nachfolgenden Ausführungsbeispiele Anordnungen bestehend aus einem Aufnahmegerät 4 mit einem Objektiv 1, einem Aufnahmemedium 2 in der Bildebene des Objektivs 1, welches sowohl ein Nassfilm als auch ein CCD-Sensor sein kann und einen Objektivvorsatz 3. Der Objektivvorsatz 3 ist für die einzelnen Ausführungsbeispiele unterschiedlich aufgebaut, insbesondere umfassen die einzelnen Ausführungen unterschiedliche konkrete technische Mittel zur Bearbeitung des Strahlenbündels integriert im Objektivvorsatz 3.Since, as already explained in detail, the optical processing is particularly advantageous in the parallel beam path in front of the lens 1, describe all subsequent embodiments arrangements consisting of a recording device 4 with a lens 1, a recording medium 2 in the image plane of the lens 1, which is both a wet film The objective lens 3 is constructed differently for the individual embodiments, in particular, the individual embodiments comprise different concrete technical means for processing the beam integrated in the lens attachment. 3

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1a und 1 b dargestellt.
Gezeigt ist ein Aufnahmegerät 4, von dem neben stilisiert dargestellten Gehäuseteilen nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Baugruppen, nämlich das Objektiv 1 und das Aufnahmemedium 2 dargestellt sind. Der Objektivvorsatz 3 ist über ein am Aufnahmegerät 4 vorhandenes Objektivfiltergewinde 5 über einen Außenring 6 aufgeschraubt. In einem, in dem Außenring 6 eingepassten Haltering 7 ist ein kreisabschnittsförmiger optischer Keil 8 mit einem Winkel α fixiert. Es ist dem Fachmann klar, dass der hier dargestellte Außenring 6, schon allein damit der Haltering 7 eingefügt werden kann, wenigstens eine zweiteilige Baugruppe ist. Es sei noch einmal betont, dass die Darstellungen in den Zeichnungen auf das Wesentliche reduziert wurden, um die Prinziplösungen klar darzustellen.
Durch den Keil 8 wird die Pupillenöffnung 9 geometrisch in zwei Teilflächen aufgeteilt, dabei wird das Teilungsverhältnis und die sich daraus ergebende Intensitätsverteilung für die beiden entstehenden Teilstrahlenbündel von der Dimensionierung der Keilfläche 10 bestimmt. Der Haltering 7 ist im Außenring 6 drehbar gelagert und kann vom Bediener mittels eines in Löcher 12 eingreifenden Lochschlüssels so eingestellt werden, dass ein exakt vertikaler Versatz des zweiten Abbildes, welches von dem durch den Keil 8 verlaufenden Teilstrahlenbündel gebildet wird, gegenüber dem ersten Abbild bewirkt wird, welches durch das unbeeinflusste Teilstrahlenbündel entsteht. Der Versatz wird durch den Keilablenkwinkel σ1= α (n-1) bestimmt, wobei α der Winkel des Keils 8 und n die Brechzahl des Keils 8 ist.
A first embodiment is shown in FIGS. 1a and 1b.
Shown is a recording device 4, of the stylized housing parts shown only necessary for the understanding of the invention assemblies, namely the lens 1 and the recording medium 2 are shown. The lens attachment 3 is screwed over an existing on the recording device 4 lens filter thread 5 via an outer ring 6. In a, in the outer ring 6 fitted retaining ring 7, a circular segment-shaped optical wedge 8 is fixed at an angle α. It is clear to those skilled in the art that the outer ring 6 shown here, alone so that the retaining ring 7 can be inserted, is at least a two-part assembly. It should be stressed again that the representations in The drawings have been reduced to the essentials in order to clearly present the principle solutions.
Through the wedge 8, the pupil opening 9 is geometrically divided into two sub-areas, while the division ratio and the resulting intensity distribution for the two resulting partial beams of the dimensioning of the wedge surface 10 is determined. The retaining ring 7 is rotatably mounted in the outer ring 6 and can be adjusted by the operator by means of a hole key engaging in holes 12 so that an exactly vertical offset of the second image, which is formed by the partial beam extending through the wedge 8, relative to the first image which is created by the uninfluenced partial beam. The offset is determined by the wedge deflection angle σ1 = α (n-1), where α is the angle of the wedge 8 and n is the refractive index of the wedge 8.

Der Bildort 13 des ersten Teilstrahlenbündels, welches unverändert durch die verbleibende freie Fläche 11 der Pupillenöffnung 9 tritt, entsteht wie üblich auf der optischen Achse des Objektives 1 in der Ebene des Aufnahmemediums 2. Das durch den Keil 8 tretende zweite Teilstrahlenbündel trifft unter dem Keilablenkwinkel σ1 auf das Objektiv 1 und wird so zur optischen Achse versetzt auf dem Aufnahmemedium 2 abgebildet (Bildort 14 des zweiten Teilstrahlenbündels). Der Objektivvorsatz 3 hat an seiner dem Objektiv 1 abgewanden Vorderseite ein Gewinde gleicher Dimensionierung wie das Objektivfiltergewinde 5. Damit können alle vorhandenen üblichen Filtervorsätze weiterhin benutzt werden. Für stationäre Anlagen ist es sinnvoll, sowohl die Lage des Keils 8 als auch die Keilflächen 10 fest vorzugeben und einzustellen. Eine erfindungsgemäße Erweiterung der Anordnung wäre eine mechanische Verschiebeeinheit, die den Keil 8 in radialer Richtung verschiebbar gestaltet. So könnte speziell bei mobilen und bei mobil-stationären Einrichtungen eine Optimierung der Helligkeit des zweiten Abbildes an die aktuelle Beleuchtungssituation durchgeführt werden.The image location 13 of the first partial beam, which passes unchanged through the remaining free surface 11 of the pupil opening 9, arises as usual on the optical axis of the lens 1 in the plane of the recording medium 2. The passing through the wedge 8 second partial beam strikes at the Keilablenkwinkel σ 1 on the lens 1 and is so offset to the optical axis on the recording medium 2 imaged (image location 14 of the second partial beam). The lens attachment 3 has on its front side facing away from the lens 1 a thread of the same dimensions as the lens filter thread 5. Thus, all existing conventional filter attachments can continue to be used. For stationary systems, it makes sense to predetermine and adjust both the position of the wedge 8 and the wedge surfaces 10. An extension of the arrangement according to the invention would be a mechanical displacement unit which makes the wedge 8 displaceable in the radial direction. Thus, especially in mobile and mobile-stationary facilities, an optimization of the brightness of the second image of the current lighting situation could be performed.

In Fig. 2 ist ein Objektivvorsatz 3 für ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieser Objektivvorsatz 3 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel an einem Aufnahmegerät 4 montiert.In Fig. 2, a lens attachment 3 is shown for a second embodiment. This lens attachment 3 is mounted analogously to the first embodiment of a recording device 4.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist hier als optisches Mittel ein Planplattenpaar 15 vorgesehen, welches einen festen Winkel α einschließend im Haltering 7 fixiert. Das Planplattenpaar 15 stellt einen Winkelspiegel mit Festwinkel dar. Das in die Pupille eintretende Strahlenbündel wird entsprechend der Fresnelschen Gesetze jeweils an der Oberfläche der Planplatten, die je eine optische Grenzfläche (Glas - Luft bzw. Luft - Glas) darstellen, in ein durchtretendes und ein reflektiertes Teilstrahlenbündel aufgeteilt. Das durchtretende Teilstrahlenbündel ist im Sinne der Erfindung das erste Teilstrahlenbündel, welches zur sichtbaren Abbildung des Fahrzeugführers genutzt wird, während das reflektierte Teilstrahlenbündel das zweite Teilstrahlenbündel ist, welches in der Beschreibung der Erfindung konsequent für die sichtbare Abbildung des Kennzeichens vorgesehen ist.
Sind diese Grenzflächen nicht optisch entspiegelt, werden an jeder Fläche ca. 4% der Strahlenintensität reflektiert (bei senkrechtem Durchtritt). Damit hat das direkt durchtretende, erste Teilstrahlenbündel eine Intensität von ca. 85% des in die Pupille eintretenden Strahlenbündels. Der an den sich zugewandten Oberflächen der Planplatten zweimal reflektierte Strahlenanteil bildet das zweite Teilstrahlenbündel mit einer Intensität von ca. 1,5% und verlässt das Planplattenpaar 15 unter einem Winkelversatz gleich der Spiegelwinkelablenkung σ2 = 2α zur optischen Achse. Der verbleibende Rest der Strahlung geht im Wesentlichen durch die Reflexion an der ersten Grenzfläche verloren. Das Teilungsverhältnis lässt sich durch gezielte optische Vergütung der Grenzflächen beliebig beeinflussen.
Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Richtung, in welche das zweite Abbild versetzt wird, durch Drehen des Halterings 7 festgelegt werden.
In contrast to the first embodiment, a plan plate pair 15 is provided here as an optical means, which encloses a fixed angle α enclosing in the retaining ring 7. The flat plate pair 15 represents an angle mirror with a fixed angle. The ray bundle entering the pupil is transformed into a passing and entering surface according to Fresnel's laws on the surface of the plane plates, which each represent an optical interface (glass - air or air - glass) split partial beam reflected. The penetrating partial beam is within the meaning of the invention the first partial beam, which is used for visible imaging of the driver, while the reflected partial beam is the second partial beam, which is provided in the description of the invention consistently for the visible imaging of the license plate.
If these interfaces are not optically antireflective, approximately 4% of the radiation intensity is reflected on each surface (in the case of vertical penetration). Thus, the directly penetrating, first partial beam has an intensity of about 85% of the beam entering the pupil. The beam portion reflected twice on the facing surfaces of the plane plates forms the second partial beam with an intensity of about 1.5% and leaves the plane plate pair 15 at an angular offset equal to the mirror angle deflection σ 2 = 2α to the optical axis. The remainder of the radiation is essentially lost by the reflection at the first interface. The division ratio can be arbitrarily influenced by targeted optical compensation of the interfaces.
Also in this second embodiment, the direction in which the second image is offset, be determined by turning the retaining ring 7.

Nach dem gleichen Prinzip wie das zweite Ausführungsbeispiel funktioniert auch das dritte Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 dargestellt ist.
Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel ist der Winkelversatz gleich der Spiegelwinkelablenkung σ2 variabel einstellbar, indem der Winkel α zwischen den ein
Planplattenpaar 15 bildenden dünnen Glasplatten um einen Winkelbereich α variiert werden kann.
Mittels einer in den Haltering 7 eingebrachten Stellschraube 16 kann eine der beiden Planplatten gegen die andere variabel um den Winkelbereich Δα verkippt werden.
According to the same principle as the second embodiment, the third embodiment, which is shown in Fig. 3 works.
In contrast to the second embodiment, the angular offset is equal to the mirror angle deflection σ 2 variably adjustable by the angle α between the one
Planplattenpaar 15 forming thin glass plates can be varied by an angular range α.
By means of an introduced into the retaining ring 7 screw 16, one of the two flat plates can be tilted against the other variable by the angular range Δα.

Der eingestellte Winkel α, kann an der Trommel der Stellschraube 16 abgelesen werden.
Die Möglichkeit der Veränderung des Winkelversatzes kann sich bei mobilen Stationen als sinnvoll erweisen, um bei unterschiedlichen Aufnahmeentfernungen (ca.10 bis 25 m) den Bildversatz der Abbildung des Kennzeichens der abgebildeten Fahrzeuggröße anpassen zu können.
Das vierte Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass es auf konstruktiv einfache Weise gestattet, das Intensitätsverhältnis zu variieren, ohne dass sich der vertikale Bildversatz ändert. Eine solche Lösung wäre besonders vorteilhaft für mobile Einrichtungen, die einfach und schnell auf unterschiedliche Fahrbahnspuren ausgerichtet werden sollen. Wie bereits erläutert, ist der Einfall der vom Kennzeichen reflektierten Strahlung sehr stark abhängig vom Blickwinkel, unter dem das Fahrzeug abgebildet wird.
The set angle α, can be read on the drum of the adjusting screw 16.
The possibility of changing the angular offset may prove useful in mobile stations, in order to be able to adjust the image offset of the image of the indicator of the imaged vehicle size at different recording distances (about 10 to 25 m).
The fourth embodiment is characterized in that it allows a structurally simple way to vary the intensity ratio, without changing the vertical image offset. Such a solution would be particularly advantageous for mobile devices that should be easily and quickly aligned to different lanes. As already explained, the incidence of the radiation reflected by the license plate is very dependent on the viewing angle at which the vehicle is imaged.

In den Fig. 4a bis 4c ist ein viertes Ausführungsbeispiel dargestellt.
Der Haltering 7 ist zum Außenring 6 und damit zum Aufnahmegerät 4 drehbar gelagert. Im Haltering 7 befindet sich radial zur optischen Achse ausgerichtet ein Pendelkugellager 17. Am Innenring des Pendelkugellagers 17 ist ein Schwerkraftpendel 18 aufgehängt, an dem ein Keil 8 in der Art angebracht ist, dass der Winkel α immer in Lotrichtung liegt, so dass die Strahlablenkung stets in vertikaler Richtung erfolgt.
Wird der Haltering 7 aus der in Fig. 4a und 4b dargestellten Nulllage nach rechts oder links verdreht, so schwenkt das Schwerkraftpendel 18 und damit der Keil 8 kontinuierlich aus dem Strahlengang des Objektives 1. Dabei ändert sich das Verhältnis zwischen dem sich im Strahlengang befindlichen Teil der Keilfläche 10 zur freien Fläche 11. Ohne den Versatz der zweiten Abbildung zur Ersten zu beeinflussen, kann die Intensität der zweiten Abbildung stufenlos bis hin zu Null reduziert und natürlich auch wieder erhöht werden. Die Fig. 4c und 4d zeigen die Lage des Schwerkraftpendels 18 bei einer Verdrehung des Halteringes 7 gegenüber der Nulllage um 45 bzw. 90°.
A fourth exemplary embodiment is shown in FIGS. 4a to 4c.
The retaining ring 7 is rotatably mounted to the outer ring 6 and thus to the recording device 4. In the retaining ring 7 is radially aligned with the optical axis a self-aligning ball bearing 17. On the inner ring of the self-aligning ball bearing 17, a gravity pendulum 18 is suspended, to which a wedge 8 is mounted in such a way that the angle α is always in the vertical direction, so that the beam deflection always takes place in the vertical direction.
If the retaining ring 7 is rotated from the zero position shown in FIGS. 4a and 4b to the right or left, the gravity pendulum 18 and thus the wedge 8 continuously pivots out of the beam path of the objective 1. The ratio between the part located in the beam path changes the wedge surface 10 to the free surface 11. Without affecting the offset of the second figure to the first, the intensity of the second image can be continuously reduced to zero and of course also increased again. 4c and 4d show the position of the gravity pendulum 18 at a rotation of the retaining ring 7 relative to the zero position by 45 or 90 °.

In Fig.5 ist ein fünftes, besonders für die Großserie geeignetes Ausführungsbeispiel dargestellt. Gegenüber den bisher aufgezeigten Ausführungsbeispielen ist dieses fünfte Ausführungsbeispiel durch seine einfachste Bauweise mit geringsten Mitteln und Montageaufwand besonders billig herstellbar.
Der Objektivvorsatz 3 ist hier reduziert auf den Außenring 6 und den Keil 8 und wird auf das Objektiv 1 aufgesteckt. Der Keil 8 erstreckt sich über die gesamte Pupillenöffnung 9, wodurch im Unterschied zu den vorher betrachteten Ausführungsbeispielen mit Keil 8 das gesamte Abbildungsstrahlenbündel durch den Keil 8 verläuft. Die beiden Teilstrahlenbündel werden zum einen gebildet durch die Brechung beim Austritt aus dem Keil 8 und durch die zweifache Reflexion im Keil 8. Beide Teilstrahlenbündel werden hier um einen Winkelversatz zur optischen Achse abgelenkt. Das erste Teilstrahlenbündel wird durch Brechung um den Keilablenkwinkel σ1= α (n-1) und das zweite Teilstrahlenbündel durch Reflexion um die Spiegelwinkelablenkung σ2 = 2α abgelenkt. Der Winkel α ist gleich den Keilen 8 der anderen Ausführungsbeispiele ein Winkel gegenüber einer Senkrechten zur optischen Achse, d.h. die Eintrittsfläche des Keiles 8 steht senkrecht auf der optischen Achse, während die Austrittsfläche gegenüber dieser Senkrechten um den Winkel α geneigt angeordnet ist.
In Figure 5, a fifth, particularly suitable for mass production embodiment is shown. Compared with the embodiments shown so far, this fifth embodiment can be produced particularly cheaply by its simplest construction with the lowest means and assembly costs.
The objective 3 is reduced here to the outer ring 6 and the wedge 8 and is attached to the lens 1. The wedge 8 extends over the entire pupil opening 9, whereby, in contrast to the previously considered embodiments with wedge 8, the entire imaging beam passes through the wedge 8. The two partial beams are formed on the one hand by the refraction at the exit from the wedge 8 and by the two-fold reflection in the wedge 8. Both partial beams are deflected here by an angular offset to the optical axis. The first partial beam is deflected by refraction about the wedge deflection angle σ 1 = α (n-1) and the second partial beam is deflected by reflection by the mirror angle deflection σ 2 = 2α. The angle α is equal to the wedges 8 of the other embodiments, an angle to a perpendicular to the optical axis, ie, the entrance surface of the wedge 8 is perpendicular to the optical axis, while the exit surface is inclined relative to this perpendicular by the angle α.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of used reference numbers

11
Objektivlens
22
Aufnahmemediumrecording media
33
Objektivvorsatzconversion lens
44
Aufnahmegerätrecording apparatus
55
ObjektivfiltergewindeLens filter thread
66
Außenringouter ring
77
Halteringretaining ring
88th
Keilwedge
99
Pupillenöffnungpupil opening
1010
Keilflächewedge surface
1111
freie Flächefree area
1212
Lochhole
1313
Bildort des ersten TeilstrahlenbündelsImage location of the first partial beam
1414
Bildort des zweiten TeilstrahlenbündelsImage location of the second partial beam
1515
PlanplattenpaarPlane plate pair
1616
Stellschraubescrew
1717
PendelkugellagerAligning ball bearings
1818
SchwerkraftpendelGravity pendulum
Drehwinkelangle of rotation
ϕφ
Winkelangle
αα
Brechzahlrefractive index
nn
KeilablenkwinkelKeilablenkwinkel
σ1 σ 1
SpiegelwinkelablenkungMirror angular deflection
σ2 σ 2

Claims (8)

  1. A method for photographic recording of a vehicle, wherein a flashlight is directed on said vehicle during imaging of the vehicle onto a recording medium (2), characterised in that
    the imaging ray bundle causing said imaging and being reflected by the vehicle is split into two partial ray bundles, wherein the first partial ray bundle having an only imperceptibly lower light intensity than the total imaging ray bundle generates a first image in which the driver of the vehicle is well recognisable, while the second partial ray bundle having a light intensity of less than 5% of that of the total imaging ray bundle generates a second image in which the license plate is well recognisable, and in that the two geometrically identical images are generated and stored on the recording medium (2) at the same time, but locally displaced.
  2. An assembly for photographic recording of a vehicle, comprising a camera (4) consisting of a lens (1) for generating an imaging ray bundle and of a recording medium (2) in the image plane of the lens (1), characterised in that
    the beam path of the imaging ray bundle has means for splitting the imaging ray bundle into two partial ray bundles displaced relative to each other and having different intensities, said ray bundles resulting in two geometrically identical images on the recording medium (2), which images have different intensities and are locally displaced relative to each other, wherein the first partial ray bundle having an only imperceptibly lower light intensity than the total imaging ray bundle generates a first image, while the second partial ray bundle having a light intensity of less than 5% of that of the total imaging ray bundle generates a second image, such that the first image depicts the driver of the vehicle and the second image shows the license plate, well illuminated and recognisable.
  3. The assembly according to claim 2, characterised in that
    said means are arranged preceding the lens (1) in the imaging direction as part of a lens attachment (3) in the beam path of the imaging ray bundle.
  4. The assembly according to claim 2 or 3, characterised in that
    said means are a pair of plane plates (15) enclosing an angle (α) between them such that, by physical beam splitting, the radiation component which is guided along the surfaces of the plane plates by reflection forms the first partial ray bundle and the radiation component which passes through forms the second partial ray bundle, and the first partial ray bundle is deflected relative to the optical axis with an angular displacement equal to the mirror angle deflection σ2=2α.
  5. The assembly according to claim 3 or 4, characterised in that
    the means used is a wedge (8) with a refractive index (n) and an angle (α) is used, which wedge (8) extends into the imaging beam path and which, by means of geometrical beam splitting, deflects that radiation component which is incident on the wedge surface (10) that extends into the imaging beam path, said radiation component being deflected as the second partial ray bundle with an angular displacement equal to the wedge deflection angle σ1 = α (n-1), and which wedge (8) leaves the radiation component not passing through the wedge surface (10) uninfluenced as the first partial ray bundle.
  6. The assembly according to claim 5, characterised in that
    wedge surface (10) is movable in and out of the imaging beam path, thereby varying the optically active surface of the wedge surface (10), which results in a change in the intensity, in particular of the second partial ray bundle.
  7. The assembly according to claim 3 or 4, characterised in that
    the means used is a wedge (8) with the refractive index (n) and an angle (α), which wedge (8), by physical beam splitting, deflects the first partial ray bundle with an angular displacement equal to the wedge deflection angle σ1= α (n-1) relative to the optical axis by means of diffraction and deflects the second partial ray bundle with an angular displacement equal to the mirror angle deflection σ2= 2α relative to the optical axis by means of reflection.
  8. The assembly according to claim 2, characterised in that
    an external thread is present on the side of the lens attachment (3) facing towards the lens (1), by which external thread the lens attachment (3) is connected to a lens filter thread (5) present on the lens (1), and in that an internal thread identical with the lens filter thread (5) is present on the side facing away from the lens (1), said internal thread enabling additional mounting of a filter.
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