EP2030058A1 - Videosystem für ein spleissgerät und verfahren zum betreiben eines videosystems für ein spleissgerät - Google Patents

Videosystem für ein spleissgerät und verfahren zum betreiben eines videosystems für ein spleissgerät

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Publication number
EP2030058A1
EP2030058A1 EP07764756A EP07764756A EP2030058A1 EP 2030058 A1 EP2030058 A1 EP 2030058A1 EP 07764756 A EP07764756 A EP 07764756A EP 07764756 A EP07764756 A EP 07764756A EP 2030058 A1 EP2030058 A1 EP 2030058A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camera
interface
video system
image
processor
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.)
Withdrawn
Application number
EP07764756A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Heidler
Simon Hess
Rainer Kossat
Jürgen KILB
Martin Klahr
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.)
Corning Research and Development Corp
Original Assignee
CCS Technology Inc
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 CCS Technology Inc filed Critical CCS Technology Inc
Publication of EP2030058A1 publication Critical patent/EP2030058A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/37—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides in which light is projected perpendicularly to the axis of the fibre or waveguide for monitoring a section thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2555—Alignment or adjustment devices for aligning prior to splicing

Definitions

  • the invention relates to a video system for a splicer and a method for operating a video system for a splicer.
  • the invention further relates to a use of the video system.
  • fiber optic cables such as fiber optic cables can be spliced, that is, interconnected.
  • the splicer aligns the two ends of the glass fibers to be spliced to one another and thermally fuses them, for example by welding via an arc.
  • splicing devices use video systems with one or more cameras. Complementary metal oxide semiconductors, CMOS cameras with image data in digital form, or batch-coupled devices, CCD cameras can be used. When a camera delivers an analog video signal, it is typically converted to a digital video format via an analog-to-digital converter.
  • the image data of the cameras can be evaluated in a microprocessor, for example, to make an adjustment of the glass fibers.
  • Two or more cameras can be used to ensure positioning for three coordinate axes.
  • the cameras are typically connected to the microprocessor via programmable logic such as a Programmable Logic Device, PLD, or a Field Programmable Gate Array (FPGA).
  • the programmable logic has the task of ensuring a time control, English timing, buffer the image data and allow access to rows and columns of image data.
  • special camera functions can be controlled.
  • An FPGA for a video system is addressed, for example, via a 16-bit data bus and a 24-bit address bus. Similar to a microcontroller, commands for controlling an FPGA can be stored in a memory, from where they can be transferred to the FPGA as needed.
  • Such an FPGA or a comparable programmable logic requires a relatively high number of lines, which have a correspondingly large space requirement, for example on a circuit board.
  • the additional clock signals usually impair the electromagnetic compatibility, EMC and increase the circuit complexity.
  • a video system for a splicer includes a processor having an on-chip integrated camera interface. Furthermore, a first and a second camera are provided.
  • a selector includes an interface output coupled to the camera interface, a first interface input coupled to the first camera, a second interface input coupled to the second camera, and a control input for providing a selection signal.
  • the first or the second interface input can be coupled to the interface output as a function of the selection signal.
  • Both image data can be received via the chip-internal camera interface and control signals for controlling functions of a camera connected in each case via the selection device can be output.
  • the circuit complexity of the video system for a splicer can be significantly reduced.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a video system according to the invention
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a selection device according to the invention
  • FIG. 3 shows an exemplary block diagram of a selection device with connected cameras according to the invention
  • FIG. 4 shows an exemplary block diagram of a selection device with cameras and illumination sources according to the invention
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a conventional camera arrangement with illumination sources
  • FIG. 6A shows a first exemplary representation of a lighted optical fiber
  • FIG. 6B shows a second exemplary representation of a lighted optical fiber
  • Figure 7 shows an embodiment of a camera arrangement with illumination sources according to the invention and Figure 8 is an exemplary signal-time diagram for a
  • FIG. 1 shows an embodiment of a video system for a splicer.
  • a processor 1 a selection device 2 and a first and a second camera 3, 4 are provided.
  • the camera 3 is connected with a connection 31 to a first interface input 21 of the selection device 2.
  • the camera 4 is coupled to a port 41 to a second interface input 22 of the selector 2.
  • An interface output 29 of the selection device 2 is connected to a chip-integrated camera interface 11 of the processor 1.
  • the connection lines of the cameras 3, 4 and the processor 1 to the selection device 2 are designed in the embodiment as a data bus having a plurality of parallel data lines.
  • a selection signal can be supplied, in whose dependency alternatively the first interface input 21 or the second interface input 22 is coupled to the interface output 29.
  • the connection 31 of the first camera 3 or the connection 41 of the second camera 4 is coupled to the camera interface 11 of the processor 1.
  • the selection signal can also be generated by the processor 1.
  • image data CAM can be received. This can be done, for example, in digital form, so that the image data CAM in digitized form in the Processor can be read. If image signals CAM are in analog form, they can be converted into a digitized form, for example via an analog-to-digital converter, before they are supplied to the camera interface 11. Alternatively, the processor 1 has a camera interface 11 with an analog input for analog image signals CAM.
  • Control signals CTRL for controlling a camera 3, 4 coupled to the camera interface 11 via the selection device 2 can also be output via the on-chip integrated camera interface 11.
  • the control signals CTRL can be used to access functions of the connected camera. For example, sensitivity, shutter speeds, sharpness or other functions can be set. It is also possible via the control signals CTRL to select an image section which is to be transmitted as an image signal to perform a reflection or a rotation of the image ⁇ cutout in the camera or to have also ablackab- perform the same in the camera.
  • several data lines can be provided. For example, four data lines are provided for the control signals CTRL and ten data lines for the image signals CAM.
  • the cameras 3, 4 may be implemented as CMOS cameras or alternatively as CCD cameras. It is also possible to use cameras with other technologies as long as an image signal in each case can be output in a format suitable for the camera interface 11 or converted into the appropriate format.
  • the processor 1 is a processor from Intel XScale ® ® can be used for example, the on-chip via an appropriate camera interface 11 comparable added. Otherwise, the operating system is executed on the processor 1, which, inter alia, can provide a graphical user interface with menus and screen messages. Further, running on the processor 1 is a control program for the splicing process and a program for various calculations, control tasks and control tasks.
  • the processor 1 may be a monolithically integrated component in which the camera interface 11 and the processor are integrated together on the same chip.
  • the selection device 2 can be arranged outside the processor, for example on a further chip. Alternatively, a processor 1 can be provided in which the selection device 2 is integrated into the processor 1.
  • the processor 1 including, for example, its various registers, its arithmetic logic unit or arithmetic logic unit (ALU), its control unit and its memory manager are integrated together with the camera interface 11 monolithically on a single semiconductor device.
  • This semiconductor device can be installed in a processor housing with corresponding terminals or connection pins.
  • the chip-integrated camera interface 11 is guided via corresponding connection lines or other electrical connections to one or more associated connection pins of the processor housing, which may be connected to a printed circuit board.
  • the on-chip camera interface can receive both image data and control signals for controlling functions of a camera.
  • the interface can be used both as a parallel interface with multiple data lines for the transmission of image signals and control signals as well as be designed as a serial interface.
  • Image data received via the camera interface 11 can be stored in a main memory of the processor 1.
  • the cameras 3, 4 deliver digital image signals, that is to say image signals in digital form
  • the cameras 3, 4 or the selection device 2 can be connected directly to a digitally executed camera interface 11.
  • the interface output 29 of the selection device 2 can be electrically connected to the camera interface 11 via a cable connection or a connection on a printed circuit board.
  • a respective analog-to-digital converter for converting analog image signals into digital image signals outside the processor 1 and in this case digitally executed camera interface 11 may be provided.
  • the analog-to-digital converter is arranged outside the processor housing.
  • an analog-to-digital converter together with the modules of the processor 1, in particular the camera interface 11 may be monolithically integrated on a semiconductor device.
  • the camera interface 11 is designed, for example, as an analog interface, which is electrically connected to connection pins of the processor housing.
  • the selection device 2 or corresponding cameras can be directly connected to this analog camera interface 11 or the corresponding connection pins - S -
  • the cameras 3, 4 are provided for observation of the fibers to be spliced. Among other things, this serves to align the fibers before the actual splicing process.
  • the fibers may be, for example, glass fibers or plastic fibers.
  • the video system is also used to detect fibers in the splicer.
  • an optical examination of fibers may be made, for example, with respect to contamination of the fibers, a surface of the end faces of the fibers or an angle of the end faces.
  • an optical examination of the splicing result can be carried out by the video system.
  • a control of the above-described operations can, for example, by appropriate software or programs that run on the processor 1 done.
  • control signals CTRL can also be received by the camera interface and forwarded to the selected camera.
  • control signals CTRL in addition to the possibilities described above, a control of the respectively selected camera can be performed and / or a read operation of an image from the camera as an image signal CAM can be initiated.
  • one of the control signals CTRL can be used to control a readout time or transmission time of an image recorded by the camera 3, 4.
  • timing of the selection device 2 can be done via the selection signal, it is not necessary in contrast to previous solutions in the embodiment of the video system according to the invention to provide a clock generation for the selector 2.
  • a synchronization can for example be done directly between processor 1 and selected camera 3, 4. Timing problems can thus be reduced or avoided.
  • a splicer with a video system can be provided with reduced effort.
  • a video system can be better integrated and requires less space, since it is possible to dispense with external synchronization devices and temporary storage for temporarily storing image data.
  • the use of the processor 1 with integrated camera interface 11 enables a uniform software interface for image processing.
  • Figure 2 shows an embodiment of a selector 2 according to the invention, as it can be used for example in the embodiment in Figure 1.
  • the selector device 2 has connections 21a to 21n for the first interface input 21 and connections 22a to 22n for the first interface input 21 second interface input 22 on.
  • the number of terminals 21a to 21n and 22a to 22n depends on the number of data lines for transmitting the image data or the image signal and the number of lines for the transmission of the control signals.
  • connections 29a to 29n are provided for the interface output 29.
  • the terminals 29a to 29n can be coupled to the terminals 21a to 21n via switches SIa to SIn, which are switched together.
  • the terminals 29a to 29n may be coupled to the terminals 22a to 22n via switches S2a to S2n.
  • the switches S2a to S2n are also driven together.
  • the control takes place via the selection signal at the control input 28.
  • image data or image signals CAM or control signals CTRL can be transmitted from and to the connected cameras to and from the camera interface 11 connected to the connections 29a to 29n.
  • the switches SIa to SIn and S2a to S2n can be implemented, for example, by bipolar or field effect transistors or other electronically switchable elements.
  • the function of the selector 2 may also be formed by a programmable logic circuit such as an FPGA. As a programmable logic circuit and a PLD can be used.
  • FIG. 3 shows, in an exemplary block diagram, an exemplary embodiment of a selection device 2 with connected cameras.
  • an additional third camera 8 with a connection 81 is provided.
  • the further camera 8 is connected to a further interface input 23 of the selection device 2.
  • the further interface input 23 can also be coupled to the interface output 29 as a function of the selection signal at the control input 28.
  • the camera 8 receives another image signal.
  • the further camera 8 can also be selected and its image signal can be forwarded via the interface output 29 to the camera interface 11 of the processor 1, not shown here.
  • FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment of the invention with a selection device 2, cameras 3, 4 and illumination sources 5, 6.
  • a processor 1 with camera interface 11 is not shown in FIG. 4 for reasons of clarity.
  • an illumination source 5 is provided for the camera 3 and the illumination source 6 for the camera 4.
  • the illumination sources 5, 6 are designed as light emitting diodes, English light emitting diodes, LED. However, other bulbs than illumination sources 5, 6 may be provided.
  • the selection device 2 has a first and a second control output 210, 220 for controlling the illumination sources 5, 6.
  • the first control output 210 is coupled to a supply device 51 for the illumination source 5.
  • the second control output 220 is coupled to a supply device 61 for the illumination source 6.
  • the supply devices 51, 61 serve, for example, a voltage supply or a power supply of the light-emitting diodes 5, 6.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a conventional camera arrangement with illumination sources.
  • light-emitting diodes of different color are provided as illumination sources 5, 6, characterized by a different hatching of the LEDs 5, 6.
  • an optical fiber 7 is illuminated.
  • lenses 33, 43 for imaging the object, that is to say the optical fiber 7, are provided on a camera-tip surface of the cameras 3, 4 and color filters 32, 42.
  • the camera axes of the cameras 3 and 4 are preferably approximately at right angles to each other.
  • the color filters 32, 42 allow only wavelengths that are in the range of the light of the respective illumination source 5, 6 of the respective axis. This is indicated for clarity by a corresponding hatching of the color filters 32, 42.
  • the use of differently colored light-emitting diodes 5, 6 with the corresponding color filters 32, 42 on the two optical axes prevents light from the respective other light-emitting diode from producing an image disturbance in the non-associated camera, for example by stray light on the chip surface of the camera. As a result, the two colored light-emitting diodes 5, 6 remain switched on at the same time.
  • FIGS. 6A and 6B show exemplary representations of illuminated optical fibers 7.
  • the core of the fiber 7 is illuminated with light 71 as intended, for example through the use of the color filters 32, 42. Without appropriate filtering, the illumination of the fiber 7 could result in the occurrence of stray light 72, as shown in FIG. 6B.
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a camera arrangement with illumination sources.
  • the light-emitting diodes 5, 6 are necessary only for the cameras 3, 4 Times switched on.
  • the light emitting diode 5 is turned on only during the period of recording an image with the camera 3, while the light emitting diode 6 is turned on only during a recording of an image with the camera 4. This avoids that the light of the light emitting diode 6 an image of the camera 3 and the light of the LED 5 interferes with an image of the camera 4 disturbing.
  • power is also saved in the illustrated arrangement.
  • illumination sources When using the control of the illumination sources can thus be dispensed with color filters and different colored light emitting diodes or lighting sources. Thus, it is also possible to use illumination sources with identical radiation bandwidth in the optical spectrum. This makes it possible that broadband radiation sources such as white LEDs can be used and additional costs can be avoided by the color filter and different colored LEDs.
  • the suppression of disturbing reflected light of an unassigned illumination source is based on a time multiplex process. Because only the respectively associated with the active camera illumination source is turned on, can get from the second illumination source no stray light in this camera. When controlling the illumination sources, however, the readout technique of the cameras or camera chips used must be taken into account.
  • English Rolling Shutter runs a so-called scan line, English Scan Line, which corresponds to a horizontal image line, temporally continuously in a vertical direction over the sensor surface or chip area.
  • the pixels of the sensor surface lying on the scan line are read out and then reset or deleted.
  • the remaining pixels, ie both above and below the scan line are photosensitive. This must be taken into account when lighting or controlling the lighting.
  • the chip surface is never completely inactive with cameras with rolling shutter, the scattered light of the respective other light source could also be recorded with continuous illumination and leave a disturbing influence on the next read-out single image. Therefore, when controlling the lighting of rolling shutter cameras, the image exposure is performed only during a blanking period of the camera. The lighting is thus for the entire scanned image area of each selected camera. The image of the respective other camera is not influenced, since the image scanned by the other camera during this period is not transmitted to the camera interface 11 of the processor 1. According to the described principle, the images of the cameras 3, 4 are alternately forwarded to the processor 1. This results in the transmission of the image signals to an effective halving of the frame rate of the individual cameras 3, 4, because only every second image of a camera is transmitted. A frame rate in the generation of the image signals in the cameras 3, 4 may remain unaffected.
  • FIG. 8 shows an exemplary signal time diagram for controls of the illumination sources.
  • a signal VSYNC represents a synchronization signal for an image scan.
  • the cameras At a high level of the signal VSYNC, the cameras have a sampling gap during which no scanning of the image takes place.
  • the signals at the control outputs 210, 220 in FIG. 8 may correspond to IP1 and IP2.
  • the signals IP1 and IP2 have a high level which is synchronous with the synchronization signal VSYNC, with only every other pulse of the signal VSYNC being mapped to the signals IP1 and IP2.
  • the synchronization signal VSYNC is substantially the same for both cameras.
  • a scanning of the image with the scan line takes place in the sample time interval following the respective illumination pulse. Since only every second scanned image is also transmitted to the processor 1, the illumination takes place with each only for the respective image for the respective camera.
  • the luminous intensity of the illumination sources or light-emitting diodes must be greater than in the case of continuous activation, since in the period of the pulse of the signal VSYNC the entire light energy necessary for sufficient exposure should strike the sensor or the chip surface. Since it is possible with LEDs, with a corresponding pulse-pause ratio briefly reach a much higher brightness than nominal, such a control can be realized without significant additional effort. This is also called an override of the LED.
  • the lighting control described could also be used independently for other illumination scenarios for camera lighting.
  • a camera system could be used which has only one camera, which is connected to a processor with on-chip integrated camera interface.
  • Such a camera system would also have the advantage that no external clock generation in a separate FPGA and no additional memory for the FPGA are required.
  • a lighting control could also be dispensed with in this case.
  • VSYNC synchronization signal
  • IPl control signal

Landscapes

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  • Analytical Chemistry (AREA)
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Abstract

Ein Videosystem für ein Spleißgerät umfasst einen Prozessor (1) mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle (11), eine erste und eine zweite Kamera (3, 4) sowie eine Auswahleinrichtung (2). Die Auswahleinrichtung (2) weist einen Schnittstellenausgang (29) auf, der mit der Kameraschnittstelle (11) gekoppelt ist, sowie einen ersten Schnittstelleneingang (21), der mit der ersten Kamera (3) gekoppelt ist, einen zweiten Schnittstelleneingang (22), der mit der zweiten Kamera (4) gekoppelt ist, und einen Steuereingang (28) zur Zuführung eines Auswahlsignals. Der erste oder der zweite Schnittstelleneingang (21, 22) ist in Abhängigkeit des Auswahlsignals mit dem Schnittstellenausgang (29) koppelbar. Über die chipinterne Kameraschnittstelle (11) können sowohl Bilddaten empfangen als auch Steuersignale zur Steuerung von Funktionen einer jeweils über die Auswahleinrichtung (2) angeschlossenen Kamera (3, 4) abgegeben werden.

Description

Titel
Videosystem für ein Spleißgerät und Verfahren zum Betreiben eines Videosystems für ein Spleißgerät
Erfindungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Videosystem für ein Spleißgerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Videosystems für ein Spleißgerät. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung des Videosystems .
Hintergrund der Erfindung
In einem Spleißgerät können Lichtwellenleiter wie zum Beispiel Glasfaserkabel gespleißt, also miteinander verbunden werden. Das Spleißgerät richtet die beiden Enden der zu spleißenden Glasfasern zueinander aus und verschmilzt sie thermisch, beispielsweise durch Verschweißen über einen Lichtbogen. Unter anderem zum Justieren der Glasfasern werden in Spleißgeräten Videosysteme mit einer oder mehreren Kameras eingesetzt. Dafür können Complementary Metall Oxid Semicon- ductor, CMOS-Kameras verwendet werden, bei denen Bilddaten in digitaler Form vorliegen, oder auch Charge-coupled-device, CCD-Kameras. Wenn eine Kamera ein analoges Bildsignal liefert, wird dieses in der Regel über einen Analog-Digital- Umsetzer in ein digitales Bildformat umgewandelt .
Die Bilddaten der Kameras können in einem Mikroprozessor ausgewertet werden, um beispielsweise, eine Justierung der Glasfasern vorzunehmen. Dabei können zwei oder mehr Kameras eingesetzt werden, um eine Positionierung für drei Koordinatenachsen zu gewährleisten. Die Kameras werden in der Regel über eine programmierbare Logik wie ein Programmable Logic Device, PLD, oder ein Field Programmable Gate Array, FPGA, an den Mikroprozessor angeschlossen. Die programmierbare Logik hat dabei die Aufgabe, eine ZeitSteuerung, englisch Timing, zu gewährleisten, die Bilddaten zwischenzuspeichern und einen Zugriff auf Zeilen und Spalten der Bilddaten zu ermöglichen. Daneben lassen sich unter anderem auch spezielle Kamerafunktionen steuern.
Ein FPGA für ein Videosystem wird beispielsweise angesprochen über einen 16 Bit breiten Datenbus und einen 24 Bit breiten Adressbus. Ähnlich wie bei einem MikroController können Befehle zur Ansteuerung eines FPGA in einem Speicher abgelegt werden, von wo sie bei Bedarf an den FPGA übertragen werden. Ein derartiger FPGA oder eine vergleichbare programmierbare Logik benötigt eine relativ hohe Anzahl von Leitungen, die beispielsweise auf einer Platine einen entsprechend großen Platzbedarf aufweisen. Ferner ist es für die Verarbeitung der Bilddaten nötig, für die programmierbare Logik eine Takterzeugung vorzusehen, entsprechend von Synchronisationssignalen der Kameras. Die zusätzlichen Taktsignale beeinträchtigen üblicherweise aber die elektromagnetische Verträglichkeit, EMV und erhöhen den Schaltungsaufwand.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Videosystem für ein Spleißgerät und ein Verfahren zum Betreiben des Videosystems aufzuzeigen, bei dem Bilddaten von mehreren Kameras mit reduziertem Schaltungsaufwand verarbeitet werden können. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung für das Videosystem anzugeben. Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Videosystem für ein Spleißgerät einen Prozessor mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle. Ferner sind eine erste und eine zweite Kamera vorgesehen. Eine Auswahleinrichtung weist einen Schnittstellenausgang auf, der mit der Kameraschnittstelle gekoppelt ist, sowie einen ersten Schnittstelleneingang, der mit der ersten Kamera gekoppelt ist, einen zweiten Schnittstelleneingang, der mit der zweiten Kamera gekoppelt ist, und einen Steuereingang zur Zuführung eines Auswahlsignals . Der erste oder der zweite Schnittstelleneingang ist in Abhängigkeit des Auswahlsignals mit dem Schnittstellenausgang koppel- bar. Über die chipinterne Kameraschnittstelle können sowohl Bilddaten empfangen als auch Steuersignale zur Steuerung von Funktionen einer jeweils über die Auswahleinrichtung angeschlossenen Kamera abgegeben werden.
Durch das Vorsehen eines speziellen Prozessors mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle und einer einfach zu realisierenden Auswahleinrichtung kann der Schaltungsaufwand des Videosystems für ein Spleißgerät deutlich reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- bezie- hungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen.
Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Videosystems gemäß der Erfindung,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auswahleinrichtung,
Figur 3 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer Auswahl- einrichtung mit angeschlossenen Kameras gemäß der Erfindung,
Figur 4 ein beispielhaftes Blockschaltbild einer Auswahl- einrichtung mit Kameras und Beleuchtungsquellen gemäß der Erfindung,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Kameraanordnung mit Beleuchtungsquellen,
Figur 6A eine erste beispielhafte Darstellung einer beleuchteten Lichtleitfaser,
Figur 6B eine zweite beispielhafte Darstellung einer beleuchteten Lichtleitfaser,
Figur 7 ein Ausführungsbeispiel einer Kameraanordnung mit Beleuchtungsquellen gemäß der Erfindung und Figur 8 ein beispielhaftes Signal-Zeit-Diagramm für eine
Steuerung von Beleuchtungsquellen gemäß der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Videosystems für ein Spleißgerät. Dabei sind ein Prozessor 1, eine Auswahleinrichtung 2 sowie eine erste und eine zweite Kamera 3, 4 vorgesehen. Die Kamera 3 ist mit einem Anschluss 31 an einen ersten Schnittstelleneingang 21 der Auswahleinrichtung 2 angeschlossen. Gleichermaßen ist die Kamera 4 mit einem Anschluss 41 an einen zweiten Schnittstelleneingang 22 der Auswahleinrichtung 2 gekoppelt. Ein Schnittstellenausgang 29 der Auswahleinrichtung 2 ist an eine chipintern integrierte Kameraschnittstelle 11 des Prozessors 1 angeschlossen. Die Anschlussleitungen der Kameras 3, 4 und des Prozessors 1 an die Auswahleinrichtung 2 sind in dem Ausführungsbeispiel als Datenbus mit mehreren parallelen Datenleitungen ausgeführt.
Über einen Steuereingang 28 der Auswahleinrichtung 2 kann ein Auswahlsignal zugeführt werden, in dessen Abhängigkeit alternativ der erste Schnittstelleneingang 21 oder der zweite Schnittstelleneingang 22 mit dem Schnittstellenausgang 29 gekoppelt wird. Dadurch wird in diesem Ausführungsbeispiel entweder der Anschluss 31 der ersten Kamera 3 oder der Anschluss 41 der zweiten Kamera 4 mit der Kameraschnittstelle 11 des Prozessors 1 gekoppelt. Das Auswahlsignal kann auch vom Prozessor 1 erzeugt werden.
Über die Kameraschnittstelle 11 können Bilddaten CAM empfangen werden. Dies kann beispielsweise in digitaler Form erfolgen, so dass die Bilddaten CAM in digitalisierter Form in den Prozessor eingelesen werden. Wenn Bildsignale CAM in analoger Form vorliegen, können diese beispielsweise über einen Ana- log-Digital-Wandler in eine digitalisierte Form umgesetzt werden, bevor sie der Kameraschnittstelle 11 zugeführt werden. Alternativ weist der Prozessor 1 eine Kameraschnittstelle 11 mit einem analogen Eingang für analoge Bildsignale CAM auf.
Über die chipintern integrierte Kameraschnittstelle 11 können auch Steuersignale CTRL zur Steuerung einer jeweils über die Auswahleinrichtung 2 mit der Kameraschnittstelle 11 gekoppelten Kamera 3, 4 abgegeben werden. Durch die Steuersignale CTRL kann auf Funktionen der angeschlossenen Kamera zugegriffen werden. Beispielsweise können Empfindlichkeit, Verschlusszeiten, Schärfe oder andere Funktionen eingestellt werden. Ebenso ist es über die Steuersignale CTRL möglich, einen Bildausschnitt auszuwählen, der als Bildsignal übertragen werden soll, eine Spiegelung oder eine Drehung des Bild¬ ausschnitts in der Kamera vorzunehmen oder auch einen Weißab- gleich in der Kamera durchführen zu lassen. Auch für die Steuersignale CTRL können mehrere Datenleitungen vorgesehen sein. Beispielsweise sind für die Steuersignale CTRL vier Datenleitungen und für die Bildsignale CAM zehn Datenleitungen vorgesehen.
Die Kameras 3, 4 können beispielsweise als CMOS-Kameras ausgeführt sein oder alternativ als CCD-Kameras. Es können auch Kameras mit anderen Technologien eingesetzt werden, so lange jeweils ein Bildsignal in einem für die Kameraschnittstelle 11 geeigneten Format abgegeben oder in das geeignete Format umgewandelt werden kann. Als Prozessor 1 kann beispielsweise ein XScale® Prozessor von Intel® eingesetzt werden, der chipintern über eine entsprechende Kameraschnittstelle 11 ver- fügt. Auf dem Prozessor 1 wird ansonsten das Betriebssystem ausgeführt, das unter anderem eine grafische Benutzeroberfläche mit Menüs und Bildschirmmeldungen bereitstellen kann. Ferner läuft auf dem Prozessor 1 ein Steuerprogramm für den Spleißprozess sowie ein Programm für verschiedene Berechnungen, Steueraufgaben und Regelaufgaben.
Der Prozessor 1 kann ein monolithisch integrierter Baustein sein, bei dem die Kameraschnittstelle 11 und der Prozessor gemeinsam auf dem gleichen Chip integriert sind. Die Auswahl- einrichtung 2 kann dabei außerhalb des Prozessors angeordnet sein, beispielsweise auf einem weiteren Chip. Alternativ kann ein Prozessor 1 vorgesehen werden, bei dem die Auswahleinrichtung 2 in den Prozessor 1 integriert ist.
Beispielsweise sind der Prozessor 1 einschließlich beispielsweise seiner verschiedenen Register, seinem Rechenwerk oder arithmetisch- logischen Einheit (ALU) , seinem Steuerwerk und seinem Speichermanager zusammen mit der Kameraschnittstelle 11 monolithisch auf einem einzigen Halbleiterbaustein integriert. Dieser Halbleiterbaustein kann in ein Prozessorgehäuse mit entsprechenden Anschlüssen oder Anschlusspins eingebaut sein. Beispielsweise ist die chipintern integrierte Kameraschnittstelle 11 über entsprechende Anschlussleitungen oder sonstige elektrische Verbindungen an einen oder mehrere zugeordnete Anschlusspins des Prozessorgehäuses geführt, welche mit einer Leiterplatte verbunden sein können.
Über die chipinterne Kameraschnittstelle können sowohl Bilddaten empfangen als auch Steuersignale zur Steuerung von Funktionen einer Kamera abgegeben werden. Die Schnittstelle kann sowohl als parallele Schnittstelle mit mehreren Datenleitungen zur Übertragung von Bildsignalen und Steuersignalen als auch als serielle Schnittstelle ausgeführt sein. Über die Kameraschnittstelle 11 empfangene Bilddaten können in einem Arbeitsspeicher des Prozessors 1 abgelegt werden.
Für den Fall, dass die Kameras 3, 4 digitale Bildsignale, also Bildsignale in digitaler Form liefern, können die Kameras 3, 4 beziehungsweise die Auswahleinrichtung 2 direkt an eine digital ausgeführte Kameraschnittstelle 11 angeschlossen werden. So kann beispielsweise der Schnittstellenausgang 29 der Auswahleinrichtung 2 über eine KabelVerbindung oder eine Verbindung auf einer Leiterplatte elektrisch mit der Kameraschnittstelle 11 verbunden werden. Damit kann zum Beispiel auf die Zwischenschaltung von Baugruppen zur Konvertierung von Bildsignalen aus einem Format in ein anderes oder auf die Zwischenschaltung von Zwischenspeichern für Bilddaten verzichtet werden.
Beim Vorliegen analoger Bildsignale von den Kameras 3, 4 kann ein jeweiliger Analog-Digital-Wandler zum Umsetzen analoger Bildsignale in digitale Bildsignale außerhalb des Prozessors 1 und der in diesem Fall digital ausgeführten Kameraschnittstelle 11 vorgesehen werden. Beispielsweise ist der Analog- Digital-Wandler außerhalb des Prozessorgehäuse angeordnet.
Alternativ kann ein Analog-Digital-Wandler gemeinsam mit den Baugruppen des Prozessors 1, insbesondere der Kameraschnittstelle 11 auf einem Halbleiterbaustein monolithisch integriert sein. In diesem Fall ist die Kameraschnittstelle 11 beispielsweise als analoge Schnittstelle ausgeführt, welche elektrisch mit Anschlusspins des Prozessorgehäuses verbunden ist. An diese analoge Kameraschnittstelle 11 beziehungsweise die entsprechenden Anschlusspins können wiederum direkt die Auswahleinrichtung 2 beziehungsweise entsprechende Kameras - S -
angeschlossen werden, beispielsweise über eine Kabelverbindung oder eine Verbindung auf einer Leiterplatte.
Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Videosystems in einem Positionierungssystem für Lichtleitfasern in einem Spleißgerät sind die Kameras 3, 4 vorgesehen zur Beobachtung der zu spleißenden Fasern. Dies dient unter anderem dazu, die Fasern vor dem eigentlichen Spleißvorgang entsprechend auszurichten. Die Fasern können beispielsweise Glasfasern oder Kunststofffasern sein. Um die Ausrichtung korrekt vornehmen zu können, ist es notwendig, eine Lage der Fasern im Spleißgerät dreidimensional auszuwerten. Dafür ist es erforderlich, zwei oder mehr Kameras, die entsprechend angeordnet sind, einzusetzen. Das Videosystem wird auch zur Erkennung von Fasern im Spleißgerät eingesetzt. Ebenso kann eine optische Prüfung von Fasern vorgenommen werden, zum Beispiel bezüglich einer Verschmutzung der Fasern, einer Oberfläche der Endflächen der Fasern oder einem Winkel der Endflächen. Weiterhin kann durch das Videosystem eine optische Prüfung des Spleißergebnisses durchgeführt werden. Eine Steuerung der oben beschriebenen Vorgänge kann beispielsweise durch entsprechende Software oder Programme, die auf dem Prozessor 1 ablaufen, erfolgen.
Beim Betreiben des Videosystems wird ein Bildsignal von einer ersten Kamera 3 und ein Bildsignal von einer zweiten Kamera 4 empfangen. In Abhängigkeit eines Auswahlsignals am Steuereingang 28 wird eine Kamera aus der ersten oder der zweiten Kamera 3, 4 ausgewählt. Das Bildsignal CAM der ausgewählten Kamera wird schließlich an die Kameraschnittstelle 11 des Prozessors 1 weitergeleitet. Dabei können auch von der Kameraschnittstelle Steuersignale CTRL empfangen und an die ausgewählte Kamera weitergeleitet werden. Durch die Steuersignale CTRL können neben den oben beschriebenen Möglichkeiten eine Ansteuerung der jeweils ausgewählten Kamera durchgeführt werden und/oder ein Auslesevorgang eines Bildes aus der Kamera als Bildsignal CAM eingeleitet werden. Somit lässt sich durch eines der Steuersignale CTRL ein Auslesezeitpunkt beziehungsweise Übertragungszeitpunkt eines von der Kamera 3, 4 aufgenommenen Bildes steuern.
Da eine zeitliche Steuerung der Auswahleinrichtung 2 über das Auswahlsignal erfolgen kann, ist es im Gegensatz zu bisherigen Lösungen bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Videosystems nicht notwendig, eine Takterzeugung für die Auswahleinrichtung 2 vorzusehen. Eine Synchronisierung kann beispielsweise direkt zwischen Prozessor 1 und ausgewählter Kamera 3, 4 erfolgen. Timingprobleme können somit verringert beziehungsweise vermieden werden.
Durch den Einsatz des Prozessors 1 mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle 11 kann ein Spleißgerät mit einem Videosystem gemäß einem der Ausführungsbeispiele mit verringertem Aufwand bereitgestellt werden. Beispielsweise lässt sich ein derartiges Videosystem besser integrieren und benötigt weniger Platz, da auf externe Synchronisierungseinrichtungen und Zwischenspeicher zum temporären Ablegen von Bilddaten verzichtet werden kann. Ferner ermöglicht die Verwendung des Prozessors 1 mit integrierter Kameraschnittstelle 11 eine einheitliche Softwareschnittstelle für eine Bildverarbeitung.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Auswahleinrichtung 2 gemäß der Erfindung, wie sie beispielsweise im Ausführungsbeispiel in Figur 1 eingesetzt werden kann. Die Auswahl- einrichtung 2 weist Anschlüsse 21a bis 21n für den ersten Schnittstelleneingang 21 sowie Anschlüsse 22a bis 22n für den zweiten Schnittstelleneingang 22 auf. Die Zahl der Anschlüsse 21a bis 21n beziehungsweise 22a bis 22n hängt von der Anzahl der Datenleitungen zur Übertragung der Bilddaten beziehungsweise des Bildsignals und der Zahl der Leitungen für die Übertragung der Steuersignale ab.
Weiterhin sind Anschlüsse 29a bis 29n für den Schnittstellenausgang 29 vorgesehen. Die Anschlüsse 29a bis 29n sind über Schalter SIa bis SIn, die gemeinsam geschaltet werden, mit den Anschlüssen 21a bis 21n koppelbar. Alternativ können die Anschlüsse 29a bis 29n über Schalter S2a bis S2n mit den Anschlüssen 22a bis 22n gekoppelt werden. Auch die Schalter S2a bis S2n werden gemeinsam angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt dabei über das Auswahlsignal am Steuereingang 28. Somit können Bilddaten beziehungsweise Bildsignale CAM oder Steuersignale CTRL von und zu den angeschlossenen Kameras an und von der an den Anschlüssen 29a bis 29n angeschlossenen Kameraschnittstelle 11 übertragen werden.
Die Schalter SIa bis SIn sowie S2a bis S2n können beispielsweise durch Bipolar- oder Feldeffekttransistoren oder andere elektronisch schaltbaren Elemente ausgeführt werden. Die Funktion der Auswahleinrichtung 2 kann auch durch einen programmierbaren Logikschaltkreis wie einen FPGA gebildet sein. Als programmierbarer Logikschaltkreis kann auch ein PLD eingesetzt werden.
Bei Verwendung eines FPGA kann dieser jedoch sehr einfach aufgebaut sein, da unter anderem eine Takterzeugung für einen synchronen Betrieb der Auswahleinrichtung 2 nicht notwendig ist. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Lösung ist es auch nicht unbedingt nötig, einen Speicherbaustein für den FPGA vorzusehen, in dem Bilddaten zwischengespeichert werden kön- nen, da die Bilddaten direkt von der ausgewählten Kamera an die chipintern integrierte Kameraschnittstelle 11 übertragen werden. Zudem ist der Programmieraufwand für eine Programmierung des FPGA im Betrieb verringert. Dies führt auch insgesamt zu einem niedrigeren Stromverbrauch einer als FPGA ausgebildeten Auswahleinrichtung 2. Da auch die bei der herkömmlichen Lösung notwendigen Datenleitungen und Adressleitungen für den FPGA entfallen können, sinkt auch der Platzbedarf für die Leitungen auf einer Platine. Die Beeinträchtigung der EMV durch Taktsignale ist ebenfalls verringert.
Figur 3 zeigt in einem beispielhaften Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Auswahleinrichtung 2 mit angeschlossenen Kameras. In dem Ausführungsbeispiel ist eine zusätzliche dritte Kamera 8 mit einem Anschluss 81 vorgesehen. Die weitere Kamera 8 ist an einen weiteren Schnittstelleneingang 23 der Auswahleinrichtung 2 angeschlossen. Analog zum ersten und zweiten Schnittstelleneingang 21, 22 ist auch der weitere Schnittstelleneingang 23 in Abhängigkeit des Auswahl- Signals am Steuereingang 28 mit dem Schnittstellenausgang 29 koppelbar. Beispielsweise wird von der Kamera 8 ein weiteres Bildsignal empfangen. Beim Auswählen einer Kamera in Abhängigkeit des Auswahlsignals kann auch die weitere Kamera 8 ausgewählt werden und ihr Bildsignal über den Schnittstellenausgang 29 an die hier nicht gezeigte Kameraschnittstelle 11 des Prozessors 1 weitergeleitet werden.
Dadurch wird es in dem Spleißgerät möglich, auch weitere Bilddaten aus der Beobachtung der zu spleißenden Fasern auszuwerten. Der Schaltungsaufwand in der Auswahleinrichtung 2 wird dabei nur unwesentlich erhöht. Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Auswahleinrichtung 2, Kameras 3, 4 und Beleuchtungsquellen 5, 6. Ein Prozessor 1 mit Kameraschnittstelle 11 ist aus Übersichtsgründen in Figur 4 nicht dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel ist für die Kamera 3 eine Beleuchtungsquelle 5 und für die Kamera 4 die Beleuchtungs- quelle 6 vorgesehen. Die Beleuchtungsquellen 5, 6 sind als Leuchtdioden, englisch Light Emitting Diodes, LED ausgeführt. Es können jedoch auch andere Leuchtmittel als Beleuchtungs- quellen 5, 6 vorgesehen werden.
Die Auswahleinrichtung 2 weist einen ersten und einen zweiten Steuerausgang 210, 220 zur Ansteuerung der Beleuchtungsquellen 5, 6 auf. Dabei ist der erste Steuerausgang 210 mit einer Versorgungseinrichtung 51 für die Beleuchtungsquelle 5 gekoppelt. Analog dazu ist der zweite Steuerausgang 220 mit einer Versorgungseinrichtung 61 für die Beleuchtungsquelle 6 gekoppelt. Durch entsprechende Signale an den Steuerausgängen 210, 220 können die Beleuchtungsquellen 5, 6 ein- beziehungsweise ausgeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, jeweils eine der Beleuchtungsquellen 5, 6 einzuschalten, um eine Beleuchtung für die jeweilige Kamera 3 , 4 zu gewährleisten. Es ist also möglich, jeweils nur die Beleuchtungsquelle für die durch das Auswahlsignal ausgewählte Kamera einzuschalten. Somit werden die Beleuchtungsquellen in Abhängigkeit des Auswahlsignals für die Kameras angesteuert, von denen Bildsignale empfangen werden.
Die Versorgungseinrichtungen 51, 61 dienen beispielsweise einer Spannungsversorgung oder einer Stromversorgung der Leuchtdioden 5 , 6. Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Kameraanordnung mit Beleuchtungsquellen. Dabei sind als Beleuchtungsquellen 5, 6 Leuchtdioden unterschiedlicher Farbe vorgesehen, gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Schraffur der Leuchtdioden 5, 6. In der Anordnung wird eine Lichtleitfaser 7 beleuchtet. Ferner sind Objektive 33, 43 zur Abbildung des Objekts, also der Lichtleitfaser 7, auf eine Kamerachipfläche der Kameras 3, 4 sowie Farbfilter 32, 42 vorgesehen. Die Kameraachsen der Kameras 3 und 4 liegen vorzugsweise etwa im rechten Winkel zueinander. Die Farbfilter 32, 42 lassen nur Wellenlängen durch, die im Bereich des Lichtes der jeweiligen Beleuchtungsquelle 5, 6 der jeweiligen Achse liegen. Dies ist zur Verdeutlichung durch eine entsprechende Schraffur der Farbfilter 32, 42 gekennzeichnet. Durch den Einsatz von unterschiedlich farbigen Leuchtdioden 5, 6 mit den entsprechenden Farbfiltern 32, 42 auf den zwei optischen Achsen wird verhindert, dass Licht der jeweils anderen Leuchtdiode eine Bildstörung bei der nicht zugehörigen Kamera erzeugt, beispielsweise durch Störlicht auf der Chipfläche der Kamera. Dadurch können die beiden farbigen Leuchtdioden 5, 6 gleichzeitig eingeschaltet bleiben.
Die Figuren 6A und 6B zeigen beispielhafte Darstellungen von beleuchteten Lichtleitfasern 7. In Figur 6A ist bestimmungsgemäß, beispielsweise durch den Einsatz der Farbfilter 32, 42 der Kern der Faser 7 mit Licht 71 beleuchtet. Ohne eine entsprechende Filterung könnte es bei der Beleuchtung der Faser 7 zum Auftreten eines Störlichts 72 kommen, wie in Figur 6B dargestellt.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kameraanordnung mit Beleuchtungsquellen. Bei der dargestellten Lösung werden die Leuchtdioden 5, 6 nur zu für die Kameras 3, 4 notwendigen Zeitpunkten eingeschaltet. Beispielsweise wird die Leuchtdiode 5 nur während des Zeitraums der Aufnahme eines Bildes mit der Kamera 3 eingeschaltet, während die Leuchtdiode 6 nur während einer Aufnahme eines Bildes mit der Kamera 4 eingeschaltet wird. Dadurch wird vermieden, dass das Licht der Leuchtdiode 6 ein Bild der Kamera 3 und das Licht der Leucht- diode 5 ein Bild der Kamera 4 störend beeinflusst. Durch das Ausschalten der nicht benötigten Beleuchtungsquelle wird zudem in der dargestellten Anordnung Strom gespart.
Bei Verwendung der Steuerung der Beleuchtungsquellen kann somit auf Farbfilter und verschiedenfarbige Leuchtdioden beziehungsweise Beleuchtungsquellen verzichtet werden. Es können somit auch Beleuchtungsquellen mit identischer Strahlungs- bandbreite im optischen Spektrum eingesetzt werden. Dadurch wird ermöglicht, dass auch breitbandige Strahlungsquellen wie weiße Leuchtdioden eingesetzt werden können und Zusatzkosten durch die Farbfilter sowie unterschiedlich farbige Leuchtdioden vermieden werden können.
Die Ausblendung von störendem Reflexlicht einer nicht zugeordneten Beleuchtungsquelle beruht dabei auf einem Zeitmul- tiplexverfahren. Weil nur die der jeweils aktiven Kamera zugeordnete Beleuchtungsquelle eingeschaltet wird, kann von der zweiten Beleuchtungsquelle kein Störlicht in diese Kamera gelangen. Bei der Ansteuerung der Beleuchtungsquellen ist jedoch die Auslesetechnik der verwendeten Kameras beziehungsweise Kamerachips zu beachten.
Bei Kameras mit einem globalem Verschluss, englisch Global Shutter, findet die Belichtung aller Pixel im gleichen Zeitintervall statt. Wenn dieser Belichtungszeitraum beendet ist, werden alle Pixel des Kamerachips gleichzeitig inaktiv. Bei- spielsweise werden die bis dahin erzeugten Ladungen in einen optisch abgedeckten Bereich übertragen, etwa bei einem CCD- Chip. Die gleichzeitig übertragenen Pixel stellen somit die an den Prozessor zu übertragenden Bilddaten dar. Eine Beleuchtung kann entsprechend den Belichtungszeiträumen der jeweils angesteuerten Kamera vorgenommen werden.
Bei Kameras mit einem rollenden Verschluss, englisch Rolling Shutter, läuft eine so genannte Abtastlinie, englisch Scan Line, die einer horizontalen Bildzeile entspricht, zeitlich kontinuierlich in vertikaler Richtung über die Sensorfläche oder Chipfläche. Die Pixel der Sensorfläche, die auf der Abtastlinie liegen, werden ausgelesen und danach zurückgesetzt beziehungsweise gelöscht. Die übrigen Pixel, also sowohl ü- berhalb als auch unterhalb der Abtastlinie sind lichtempfindlich. Dies ist bei der Beleuchtung beziehungsweise der Steuerung der Beleuchtung zu berücksichtigen.
Da die Chipfläche bei Kameras mit rollendem Verschluss nie vollständig inaktiv ist, könnte bei kontinuierlicher Beleuchtung auch das Streulicht der jeweils anderen Lichtquelle aufgenommen und beim nächsten ausgelesenen Einzelbild einen störenden Einfluss hinterlassen. Daher erfolgt bei der Steuerung der Beleuchtung von Kameras mit rollendem Verschluss derart, dass die Bildbelichtung nur während einer Austastlücke der Kamera vorgenommen wird. Die Beleuchtung erfolgt somit für die gesamte abzutastende Bildfläche der jeweils ausgewählten Kamera. Das Bild der jeweils anderen Kamera wird nicht beein- flusst, da dass in diesem Zeitraum von der anderen Kamera abgetastete Bild nicht an die Kameraschnittstelle 11 des Prozessors 1 übertragen wird. Nach dem beschriebenen Prinzip werden die Bilder der Kameras 3, 4 abwechselnd an den Prozessor 1 weitergeleitet. Dadurch kommt es bei der Übertragung der Bildsignale zu einer effektiven Halbierung der Bildrate der einzelnen Kameras 3, 4, weil nur jedes zweite Bild einer Kamera übertragen wird. Eine Bildrate bei der Erzeugung der Bildsignale in den Kameras 3, 4 kann davon unberührt bleiben.
Figur 8 zeigt ein beispielhaftes Signal-Zeitdiagramm für Steuerungen der Beleuchtungsquellen. Ein Signal VSYNC stellt ein Synchronisationssignal für eine Bildabtastung dar. Bei einem hohen Pegel des Signals VSYNC weisen die Kameras eine Abtastlücke auf, während dessen keine Abtastung des Bildes stattfindet.
Für die Beleuchtung von Kameras 3, 4 mit globalem Verschluss können an den Steuerausgängen 210, 220 Signale gemäß in Figur 8 gezeigten Signalen ICONTl und ICONT2 abgegeben werden. Dadurch werden die Beleuchtungsquellen 5, 6 abwechselnd kontinuierlich während eines Belichtungszeitraumes für die jeweilige Kamera eingeschaltet.
Bei einer Kamera mit rollendem Verschluss können die Signale an den Steuerausgängen 210, 220 in Figur 8 gezeigten Signalen IPl und IP2 entsprechen. Die Signale IPl und IP2 weisen einen hohen Pegel auf, der synchron mit dem Synchronisierungssignal VSYNC ist, wobei nur jeweils jeder zweite Impuls des Signals VSYNC auf die Signale IPl und IP2 abgebildet ist. Das Synchronisationssignal VSYNC ist für beide Kameras im Wesentlichen gleich. Ein Abtasten des Bildes mit der Abtastlinie erfolgt in dem auf den jeweiligen Beleuchtungspuls folgenden Abtastzeiträum. Da nur jedes zweite abgetastete Bild auch an den Prozessor 1 übertragen wird, erfolgt die Beleuchtung so- mit jeweils nur für das jeweilige Bild für die jeweilige Kamera.
Bei dieser pulsförmigen Beleuchtung muss die Leuchtstärke der Beleuchtungsquellen oder Leuchtdioden größer sein als bei einer kontinuierlichen Ansteuerung, da im Zeitraum des Pulses des Signals VSYNC die gesamte zur ausreichenden Belichtung nötigen Lichtenergie auf den Sensor beziehungsweise die Chipfläche treffen sollte. Da es bei Leuchtdioden möglich ist, bei entsprechendem Puls-Pause-Verhältnis kurzzeitig eine wesentlich höhere Helligkeit zu erreichen als nominal angegeben, lässt sich eine solche Ansteuerung ohne erheblichen Mehraufwand realisieren. Dabei spricht man auch von einer Übersteuerung der Leuchtdiode.
Mit den beschriebenen Ausführungsformen es möglich, mit geringem Schaltungsaufwand eine Ansteuerung von zwei oder mehreren Kameras mit zugehöriger Beleuchtungssteuerung zu realisieren.
Die beschriebene Beleuchtungssteuerung könnte jedoch auch eigenständig für andere Beleuchtungsszenarien zur Kamerabeleuchtung eingesetzt werden.
Weiterhin könnte für eine besonders preisgünstige Variante eines Spleißgeräts ein Kamerasystem eingesetzt werden, das nur eine Kamera aufweist, die mit einem Prozessor mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle verbunden ist . Auch ein derartiges Kamerasystem hätte den Vorteil, dass keine externe Takterzeugung in einem separaten FPGA und kein zusätzlicher Speicher für das FPGA erforderlich sind. Auf eine Beleuchtungssteuerung könnte in diesem Fall ebenfalls verzichtet werden . Bezugszeichenliste
1: Prozessor
2: Auswahleinrichtung
3, 4, 8: Kamera
5, 6: Beleuchtungsquelle, LED
7: Lichtleitfaser
11: Kameraschnittstelle
21, 22, 23: Schnittstelleneingang
22a, 22n, 21a, 21n: Schnittstelleneingang
29, 29a, 29n: Schnittstellenausgang
28: Steuereingang
210, 220: Steuerausgang
31, 41: Anschluss Kamera
32, 42: Filter
33, 43: Objektiv 51, 61: Versorgung Beleuchtung 71: Licht
72: Störlicht
SIa, SIn, S2a, S2n: Schalter
VSYNC: Synchronisationssignal
IPl, IP2: Steuersignal
ICONTl , IC0NT2 : Steuersignal
CAM: Kamerasignal
CTRL: Steuersignal

Claims

Patentansprüche
1. Videosystem für ein Spleißgerät, umfassend einen Prozessor (1) mit chipintern integrierter Kameraschnittstelle (11) ; eine erste und eine zweite Kamera (3, 4); und eine Auswahleinrichtung (2) , aufweisend einen Schnittstellenausgang (29) , der mit der Kameraschnittstelle (11) gekoppelt ist, einen ersten Schnittstelleneingang (21), der mit der ersten Kamera (3) gekoppelt ist, einen zweiten Schnittstelleneingang (22) , der mit der zweiten Kamera (4) gekoppelt ist, und einen Steuereingang (28) zur Zuführung eines AuswahlSignals, in dessen Abhängigkeit der erste oder der zweite Schnittstelleneingang (21, 22) mit dem Schnittstellenausgang (29) koppelbar ist; wobei über die Kameraschnittstelle (11) sowohl Bilddaten empfangen als auch Steuersignale zur Steuerung von Funktionen einer jeweils über die Auswahleinrichtung (2) angeschlossenen Kamera (3, 4) abgegeben werden können.
2. Videosystem nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine weitere Kamera (8) vorgesehen ist und die Auswahleinrichtung (2) wenigstens einen weiteren Schnittstelleneingang (23) aufweist, der in Abhängigkeit des Auswahlsignals mit dem Schnittstellenausgang (29) koppelbar ist.
3. Videosystem nach Anspruch 1 oder 2 , bei dem durch die Steuersignale an der jeweils angeschlossenen Kamera (3, 4) eine Empfindlichkeit eingestellt oder ein Bildausschnitt ausgewählt oder eine Drehung oder eine Spiegelung des Bildausschnitts ausgewählt werden kann.
4. Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Auswahlsignal vom Prozessor (1) erzeugbar ist.
5. Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Auswahleinrichtung (2) einen ersten und wenigstens einen zweiten Steuerausgang (210, 220) zur Ansteuerung von Beleuchtungsquellen (5, 6) für die angeschlossenen Kameras aufweist.
6. Videosystem nach Anspruch 5, bei dem die Beleuchtungsquellen (5, 6) durch Leuchtdioden gebildet werden.
7. Videosystem nach Anspruch 5 oder 6 , bei dem die Ansteuerung der Beleuchtungsquellen (5, 6) derart erfolgt, dass die Beleuchtungsquellen (5, 6) jeweils während einer Abtastlücke der jeweiligen Kamera eingeschaltet sind.
8. Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Auswahleinrichtung (2) durch einen programmierbaren Logikschaltkreis gebildet ist.
9. Verfahren zum Betreiben eines Videosystems für ein Spleißgerät, umfassend die Schritte:
Empfangen eines Bildsignals von einer ersten Kamera (3) ; Empfangen eines Bildsignals von einer zweiten Kamera (4) ; Auswählen einer Kamera aus der ersten oder der zweiten Kamera (3, 4) in Abhängigkeit eines AuswahlSignals ; Weiterleiten des Bildsignals der ausgewählten Kamera an eine chipintern integrierte Kameraschnittstelle (11) eines Prozessors (1) ; und Weiterleiten von Steuersignalen zur Steuerung von Funktionen der ausgewählten Kamera von der Kameraschnittstelle (11) an die ausgewählte Kamera.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem durch die Steuersignale an der ausgewählten Kamera eine Empfindlichkeit eingestellt oder ein Bildausschnitt ausgewählt oder eine Drehung oder eine Spiegelung des Bildausschnitts ausgewählt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 , bei dem wenigstens ein weiteres Bildsignal von einer wenigstens einen weiteren Kamera (8) empfangen und beim Auswählen der Kamera in Abhängigkeit des AuswahlSignals auch aus der wenigstens einen weiteren Kamera (8) ausgewählt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Auswahlsignal vom Prozessor (1) erzeugt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem in Abhängigkeit des AuswahlSignals Beleuchtungsquellen (5, 6) für die Kameras, von denen Bildsignale empfangen werden, angesteuert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13 , bei dem beim Ansteuern die Beleuchtungsquellen (5, 6) jeweils während einer Abtastlücke der ausgewählten Kamera eingeschaltet sind.
15. Verwendung eines Videosystems nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Positionierungssystem für Lichtleitfasern in einem Spleißgerät zum Verbinden von mindestens zwei Enden von jeweiligen Lichtleitfasern.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10425687B1 (en) 2017-10-10 2019-09-24 Facebook, Inc. Systems and methods for determining television consumption behavior
JP6644231B1 (ja) * 2019-04-26 2020-02-12 Ａｗｌ株式会社 画像分析装置、及び画像分析システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3500850B2 (ja) * 1996-04-23 2004-02-23 住友電気工業株式会社 リボン型光ファイバの突き合せ部を観察する方法及び観察装置
JP3389595B2 (ja) * 1997-06-26 2003-03-24 住友電気工業株式会社 光ファイバ観察装置および融着接続装置
JPH11218464A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ観察用画像処理装置
US7061522B1 (en) * 1998-03-18 2006-06-13 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber fusion-splicer
EP1055902A4 (de) * 1998-12-14 2005-03-02 Furukawa Electric Co Ltd Bildverarbeitungssystem für die observation eines optischen fibers und vorrichtung für die fusionsverbindung optischer fiber
JP4531925B2 (ja) * 2000-04-26 2010-08-25 古河電気工業株式会社 光ファイバ、光部品の観測装置
JP3744812B2 (ja) * 2001-04-26 2006-02-15 住友電気工業株式会社 定偏波光ファイバの融着接続方法
US7012637B1 (en) * 2001-07-27 2006-03-14 Be Here Corporation Capture structure for alignment of multi-camera capture systems
US20030081121A1 (en) * 2001-10-30 2003-05-01 Kirmuss Charles Bruno Mobile digital video monitoring with pre-event recording
CA2386560A1 (en) * 2002-05-15 2003-11-15 Idelix Software Inc. Controlling optical hardware and dynamic data viewing systems with detail-in-context viewing tools
US7777783B1 (en) * 2007-03-23 2010-08-17 Proximex Corporation Multi-video navigation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007147588A1 *

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Publication number Publication date
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WO2007147588A1 (de) 2007-12-27

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