FI121400B - Rakenteellista valoa käyttävä lähifotogrammetria - Google Patents

Description

RAKENTEELLISTA VALOA KÄYTTÄVÄ LÄHIFOTOGRAMMETRIA KEKSINNÖN TAUSTA

Fotogrammetriassa hyödynnetään halutusta koh-5 teestä otettuihin valokuviin perustuvaa kaukokartoi tusta. Lähialueen fotogrammetriaa voidaan soveltaa järjestelmiin, jotka perustuvat tietokonenäköön. Näin saatuja fotometrisiä mittaustuloksia voidaan sitten laajalti käyttää eri sovelluksissa.

10 On olemassa lukuisia sovelluksia, joissa ko nenäön avulla tehtävä kolmiulotteinen kuvantaminen on erittäin hyödyllistä. Yleisesti ottaen tällaiset järjestelmät sisältävät valokennon, kameran, valaistus-laitteen, tietokoneen ja yhteyden ohjausjärjestelmään, 15 joka hallinnoi konenäkölaitteistoa. Tällaisessa jär jestelmässä valokenno laukaisee kameran, kun sopiva kohde saapuu valokennon läheisyyteen. Valaistus tulisi järjestää ympäristön valaistusolosuhteiden mukaan niin, että kohde on riittävän hyvin valaistu, jotta 20 kuvan tehokas jälkikäsittely on mahdollista. Kuvaa voidaan käsitellä tietokoneella esimerkiksi poistamalla kohinaa kuvasta tai yksinkertaistamalla kuvaa jollain tunnetulla tavalla. Tämän jälkeen järjestelmä voi laskea, mitata tai tunnistaa halutut kohteen osat ku-25 vassa. Lopuksi voidaan tehdä luokittelu perustuen mittauksiin tai tunnistamisiin niin, että haluttu suorite voidaan tehdä kohteelle. Yksi esimerkki tällaisesta laitteistosta on pullonpalautuskone.

Monia erilaisia koneavusteisen näkemisen jär-30 jestelmiä on esitelty. Esimerkiksi patenttijulkaisussa US 7,032,458 (Tanaka) on kuvattu mobiili mittausjärjestelmä, joka kykenee mittaamaan halutun kohteen kolmiulotteista rakennetta. Liikuteltavaan telineeseen on kiinnitetty valonheitin ja kamera. Välineistön sijain-35 tia voidaan vaihtaa, ja sijaintitietojen sekä valon ja kameran suuntien avulla laskentavälineet voivat tuot- 2 taa kohteen kolmiulotteisen rakenteen. Telineen paikannuksessa käytetään kiihtyvyysantureita ja suunta-kulma-antureita yhdessä pyörän pyöritysanturien kanssa .

5 On huomattavaa, että valaistusolosuhteilla on kahdenlaisia vaikutuksia fotogrammetrisiin sovelluksiin. Kun erityisesti projisoitu valo kohti haluttua kohdetta voi olla hyvin hyödyllistä kun valoa mitataan anturilla, ympäristön valo yleensä vaikeuttaa mittaus-10 tehtävää, sillä ympäristön valon voidaan pitää kohinana. Jos projisoitu valo esimerkiksi näkyvää laajakaistaista valoa jota käytetään päiväsaikaan ulkotiloissa, projisoidun valon mittauksesta tulee käytännössä hyödytöntä. Tämä tarkoittaa käytännössä samaa kuin se, 15 että ulkotiloissa valaistaan jotain kohdetta taskulampulla kirkkaana aurinkoisena päivänä.

Lisäksi kuvan analysoinnissa itsessään syntyy merkittäviä ongelmia, jos kuvan laatu on huono esimerkiksi kuvaan vaikuttavien muidenlaisten kohinavaiku-20 tusten takia. Oikeanlainen suodatus, valaistus sekä kameran ja sen asetusten valinta tulevat ratkaisevan tärkeiksi tällaisessa tilanteessa.

Ympäristöolosuhteiden aikaansaamat vaatimukset vaativat myös laajaa tietämystä kuvantamisteknii-25 koista fotogrammetrisen tietämyksen lisäksi.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Esillä oleva keksintö esittää menetelmän tiedon keräämiseksi kohteesta konenäköä käyttäen, jossa 30 menetelmä tunnusmerkkeinään käsittää vaiheet: projisoidaan kuvio olennaisesti monokromaat tista sähkömagneettista säteilyä kohteen pinnalle, jossa kuvio tuotetaan pulssimuotoisesti ainakin yhden LEDin avulla; 35 mitataan kohteen pinnalla olevaa kuviota käyttäen ainakin kahta optista anturia; ja 3 suodatetaan spektraalisesti mitattua kuviota, jotta saadaan selville tietoa kohteesta.

Keksinnön eräässä sovelluksessa lähi-infrapuna-alueen säteilyä käytetään mainitussa pro- 5 jisoitavassa kuviossa.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu ku vio tuotetaan ainakin yhden LEDin pulssimuotoisen toiminnan avulla.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu ku- 10 vio projisoidaan heijastavalla projektorilla.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu ku vio projisoidaan käyttäen DMD-teknologiaa (Digital Micromirror Device).

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittua ku-15 viota mitataan samanaikaisesti ainakin kahdella kameralla, joilla on kiinteät sijaintipaikat suhteessa projektoriin.

Keksinnön eräässä sovelluksessa projektoria ja antureita ohjataan niin, että ne ovat suunnatut 20 olennaisesti samaan suuntakulmaan.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mainittu ainakin yksi LED laukaistaan yhdessä mainittujen optisten anturien kanssa.

Keksinnön eräässä sovelluksessa menetelmä 25 edelleen käsittää: mitataan kohdetta mainittujen ainakin yhden LEDin ollessa päällä; mitataan uudelleen kohdetta mainittujen ainakin yhden LEDin ollessa pois päältä, käyttäen samoja 30 mittausparametrejä; ja vähennetään toinen kuva ensimmäisestä kuvasta ympäristön valon vaikutuksen minimoimiseksi.

Keksinnön eräässä sovelluksessa mitattu ja kaistanpäästösuodatettu kuva muunnetaan binääriseksi 35 kuvaksi.

Keksinnön eräässä sovelluksessa käytetään sä-teittäisiä viivoja, yhdensuuntaisia viivoja, ristikko- 4 kuviota tai ennalta määrättyä pisteyhdistelmää projisoitavana kuviona.

Keksinnön eräässä sovelluksessa menetelmä käsittää : 5 vaihdetaan projisoitavaa kuviota käytön aika na; ja mitataan kohteen pinnalta kuviota uudelleen.

Keksinnön eräässä sovelluksessa saavutettua tietoa käytetään kohteen fotogrammetrisessa analyysis-10 sä.

Keksinnön eräässä sovelluksessa esitettyä tiedonkeräämismenetelmää sovelletaan monitoimimetsäko-neen laitteistoon.

Monitoimimetsäkonelaitteiston käsittävässä 15 eräässä sovelluksessa projektori ja mainitut anturit ovat kiinnitetyt monitoimimetsäkoneen harvesteripää-hän.

Monitoimimetsäkonelaitteiston käsittävässä eräässä sovelluksessa mainittu kuvio mitataan puun 20 pinnalta, kun monitoimimetsäkoneen harvesteripää lähestyy mainittua puuta.

Keksinnön keksinnöllinen idea käsittää vastaavan järjestelmän tiedon keräämiseksi kohteesta konenäköä käyttäen, jossa järjestelmä käsittää projekto-25 rin, joka on järjestetty projisoimaan kuvio olennaisesti monokromaattista sähkömagneettista säteilyä kohteen pinnalle, jossa projektori on järjestetty tuottamaan kuvio pulssimuotoisesti ainakin yhden LEDin avulla; ainakin kaksi optista anturia, jotka on järjestet-30 ty mittaamaan kohteen pinnalla olevaa kuviota; ja suodattimen, joka on järjestetty suodattamaan spektraali-sesti mitattua kuviota, jotta saadaan selville tietoa kohteesta. Keksinnön muissa sovelluksissa järjestelmän osat on järjestetty suorittamaan aiemmin kuvatut mene-35 telmän vaiheet sovellettavin osin.

Edelleen järjestelmän eräässä sovelluksessa se edelleen käsittää kontrollerin, joka on järjestetty 5 huolehtimaan erilaisista ohjaustehtävistä koskien järjestelmän erilaisten osien laukaisemista, valitsemista, suodattamista, mittaamista, laskentaa, liikuttamista tai suuntaamista, tai jotka tehdään mainituissa 5 järjestelmän osissa.

Keksinnön eräässä sovelluksessa tiedonkeruu-järjestelmä on toteutettu esimerkiksi metsäteollisuuden käyttämään monitoimimetsäkonelaitteistoon.

Keksinnön eräässä sovelluksessa tiedonkeruu-10 järjestelmää käytetään kolmiulotteisessa skannausso- velluksessa.

Keksinnöllinen idea käsittää myös tietokoneohjelman käytön, jossa ohjelmakoodi kontrolloi laitteiston eri osia aiemmin määriteltyjen menetelmävai-15 heiden mukaan. Keksinnön eräässä sovelluksessa tietokoneohjelma on toteutettu tietokoneen luettavissa olevalle välineelle.

Esillä oleva keksintö ratkaisee aiemmin mainitut ongelmat, jotka aiheutuvat ympäristön valon häi-20 riöistä mittauksissa. Käyttämällä monokromaattista va lonlähdettä, heijastavaa projektoritekniikkaa ja kuvan kaistanpäästösuodatusta ratkaistaan vaikeudet, jotka ovat olleet läsnä tunnetun tekniikan ratkaisuissa.

Edelleen, mahdollisuus käyttää ääretöntä mää-25 rää erilaisia kuvioita yhdistettynä pulssimuotoiseen toimintaan korkean ajallisen intensiteetin varmistamiseksi kohteen pinnalle, johtaa laajalti muunneltavissa olevaan järjestelmään, joka antaa mahdollisuuksia toteutuksiin laajalla rintamalla lähialueen fotogrammet-30 rian eri sovellusten alueilla.

KUVIOIDEN LYHYT SELITYS

Kuvio 1 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta laitteistosta sivukuvana; 35 Kuvio 2 esittää esimerkkiä keksinnön mukai sesta laitteistosta edestä esitettynä kuvana; 6

Kuvio 3 esittää havupuun kaarnan spektristä heijastuskykyä;

Kuvio 4 esittää havupuun neulasten spektristä heij astuskykyä; 5 Kuvio 5 kuvaa IBIS5-anturin taajuusvastetta;

Kuvio 6 kuvaa H2W5-905 -LEDin spektristä intensiteettiä;

Kuvio 7 kuvaa 905 nm:llä olevan kaistanpääs-tösuodattimen spektristä läpäisykykyä; 10 Kuvio 8 esittää esimerkkiä LEDin ohjauspii ristä;

Kuvio 9 esittää testiä, jossa ympäristön valoa eliminoidaan;

Kuvio 10 kuvaa havupuurunkoa, joka on valais-15 tu DLP-projektorilla; ja

Kuvio 11 esittää esimerkkiä binäärisestä kuvasta on-line-mittausta varten.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

20 Tässä yhteydessä viitataan yksityiskohtaises ti esillä olevan keksinnön sovellusmuotoihin, joista esimerkkejä on kuvattu oheisissa piirustuksissa.

Esillä oleva keksintö kuvaa uutta menetelmää tiedon keräämiseksi fotogrammetrista mittausjärjestel-25 mää varten. Tässä esimerkissä tiedonkeruujärjestelmä käsittää kaksi kameraa ja projektorin. Keksinnön eräässä sovelluksessa projektori perustuu ns. DLP-teknologian (Digital Light Processing) käyttöön. Yleisesti ottaen tämän teknologian ydin on ns. digitaali-30 nen mikropeililaite (engl. DMD = Digital Micromirror Device), joka kykenee luomaan erilaisia värejä ja värisävyjä useilla erilaisilla valonlähteillä tai väri-pyörällä yhdessä pienistä peileistä heijastuvan valon kanssa. Esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa 35 tosin DMD-teknologiaa sovelletaan yksiväriseen lähteeseen, jota toisin sanoen voidaan pitää kapeakaistaisena sähkömagneettisen säteilyn lähteenä. Edullisessa 7 sovelluksessa projisoitu kuvio luodaan olennaisesti monokromaattisen sähkömagneettisen säteilyn lähteestä. Pitämällä kirjaa kameroiden sijaintipaikoista ja suuntimista, ja pitämällä niiden välinen keskinäinen etäi-5 syys vakiona, on mahdollista käyttää projektoria projisoimaan ennalta määrätty kuvio kohteen pinnalle ja käyttää kameroiden tallentamaa kuvatietoa fotogrammetrisiin mittauksiin käyttäen tunnettuja menetelmiä.

Vaihtoehtoisessa sovelluksessa projektori 10 voidaan sisällyttää järjestelmän suuntimalaitteistoon. Tämä lähestymistapa mahdollistaa virtuaalisen tarkastelupisteen luonnin projektorin sijaintipaikalle ja käyttää myös sitä mittaustehtävään. Näin luodaan tehokas tiedonkeruujärjestelmä sisältäen kolme kameraa.

15 Kohteen luotettava automaattinen mittaus vaa tii joko suuren käsittelytehon tai sopivasti koodatut kohteet. Eräässä menetelmän sovelluksessa tuotetaan kohteesta kuvajoukko binäärisessä muodossa, jossa kohdetta kuvaavat pisteet ovat ykkösiä ja taustan pisteet 20 ovat nollia. Tämä lähestymistapa on samantyyppinen kuin laserjuovapyyhkäisyssä, jossa juovan osana olevat kuvaelementit ovat ykkösiä ja muut nollia. Tässä mielessä on mahdollista laajentaa tunnettuja staattisen strukturoidun valon menetelmiä dynaamiseen järjestel-25 mään. Tämä mahdollistuu DMD-pohjaisella projektorilla, koska tämä kykenee projisoimaan umpimähkäisen kuvion, jolloin juovapyyhkäisy on vain yksi mahdollinen äärettömästä kuvioiden joukosta.

Eräässä keksinnön sovelluksessa on mahdollis-30 ta muuttaa projisoitavaa kuviota manuaalisesti tehtävällä valinnalla tai muuttamalla kuviota jaksottaisesti peräkkäin. Tällainen kuvion vaihtelu voidaan jopa tehdä tiedonkeruulaitteen käytön aikana.

Eräässä keksinnön sovelluksessa kamera-35 anturien vastaanottamaan kuvasignaaliin tehdään spekt-raalista suodatusta. Spektraalinen suodatus sisältää aallonpituusalueen selvittämisen, jossa anturin vas- 8 teen, kohteen heijastuskyvyn ja ympäristön valon intensiteetin yhdistelmä tuottaa parhaan mahdollisen kuvan. Näin saadaan aikaan paras mahdollinen kontrasti projisoitujen datapisteiden ja taustan välille.

5 Tiedonkeruujärjestelmä mieluiten käsittää kolme osaa sisältäen kaksi kameraa ja projektorin. On myös mahdollista käyttää ainakin yhtä lisäkameraa. Eräässä esimerkissä tiedonkeruulaite on järjestetty liikuteltavaksi ja pyöriteltäväksi laitteeksi, jota 10 voidaan liikuttaa joko manuaalisesti (kuten käsikäyttöistä skanneria) tai koneohjauksen avulla, jolloin tiedonkeruulaite voidaan kiinnittää esimerkiksi ohjattavan "käsivarren" toiseen päähän. Myös projektori ja kamerat voidaan kiinnittää laitepäähän, joka käsittää 15 toiminnallisen työkalun (esimerkiksi tarttumislait-teen) . Tällainen laitepää voidaan sitten sijoittaa tällaisen käsivarren päähän, joista molempia voidaan ohjata. Tavoitteena keksinnön eräässä esimerkissä on saada mahdollisimman suuri välimatka kameroiden välil-20 le, jotta havainnoille saadaan hyvä geometrinen tarkkuus. Projektori voidaan sijoittaa kameroiden väliin tai muuten kameroiden lähietäisyyteen, mutta sen tarkka sijainti ei ole kovin kriittinen ellei sitä ole määritelty toimimaan virtuaalisena kamerana sisällyt-25 tämällä se järjestelmän kalibrointiin. Kun sijoitetaan kamera laitepäähän, saadaan hyvät näkymät alueesta. Koska päätä voidaan liikutella vapaasti, kuvannusjär-jestelmää voidaan pyörittää tarjoten useita näkökulmia paremman geometrisen tarkkuuden aikaansaamiseksi. Toi-30 saalta pään mekaanisen kestävyyden täytyy olla erittäin hyvä, jotta saadaan järjestelmälle aikaan tukeva pohja. Tämä parantaa suhteellisten suuntaamisten vakautta, johtaen harvempaan kalibrointitarpeeseen. Kuitenkin laitepää yhdessä tiedonkeruulaitteen kanssa voi 35 olla altis vastaanottamaan melko voimakkaita iskuja ja tärähdyksiä joidenkin sovellusten käytön aikana. Tämäntyyppiset ympäristön olosuhteet vaativat sen, että 9 kuvannuslaitteiden liikkuvat osat pidetään minimissään ja niiden tulee kestää tärähtelyä ja iskuja. Lisäksi ulko-olosuhteissa järjestelmän tulee kyetä kestämään korkeaa kosteutta ja lämpötilan vaihteluja.

5 Eräässä keksinnön sovelluksessa ainakin yhtä infrapuna-LEDiä ja DMD-teknologiaa ("digitaalinen mik-ropeililaite") käytetään sähkömagneettisen säteilyn lähteenä ja heijastamisvälineenä. Se muodostaa ydinosan ns. DLP-järj estelmästä (digitaalinen valonkäsit-10 tely). DMD-siru käsittää asennelman peilejä, jossa voi olla aina 2 miljoonaan kpl asti saranakiinnitettyjä mikroskooppisen pieniä peilejä. Kukin peili voi joko heijastaa valoa optiikan läpi kohteen pinnalle tai heijastaa valoa jäähdytyslevyyn. Olennaisesti tämä 15 tarkoittaa sitä, että käyttämällä DMD-siruprojektoria on mahdollista suunnata 2 miljoonasta elementistä koostuva umpimähkäinen binäärinen kuvio kohteen pinnalle. Koska peilit ovat heijastavia, järjestelmän va-lohäviöt ovat minimaaliset. Keksinnön eräässä sovel-20 luksessa käytetään kuluttajatason projektoria, jossa on 800x600 elementtiä.

Kuluttaj amarkkinoilla heij astustekniikan käyttäminen mahdollistaa LED-taustavaloja käyttävän projektorin tuottamisen. Tämä lähestymistapa poistaa 25 värisuodatuspyörän tarpeen värien tuottamiseksi, koska on mahdollista käyttää kolmea LEDiä sopivin spektrio-minaisuuksin värien tuottamiseen. Koska LEDit ovat luonteeltaan suhteellisen monokromaattisia, voidaan valmistaa ihanteellinen projektorinäyttö, joka heijas-30 taa vain valittujen LEDien kapeat aallonpituusalueet.

Tästä seuraa kontrastin paraneminen.

Samaa periaatetta voidaan käyttää tieteellisessä kuvantamisessa. Kuluttajatason projektorin LED-taustavalot voidaan korvata sopivilla LEDeillä, kun 35 käytetään kamerassa optista kaistanpäästösuodatusta ympäristön valon vaimentamiseksi valitun kaistan ulkopuolella. Tästä seuraa riittävä kontrasti projisoitu 10 jen datapisteiden ja ylijäämäisen ympäristön valon valaiseman taustan välillä.

Sellaiset näkökohdat kuin käytetyn säteilyn vahingollisuus ja sen vaikutus ympäröivään ympäristöön 5 täytyy myös ottaa huomioon. Näkyvää valoa voidaan käyttää, mutta tiheät valon välähdykset kohteen pinnalla käytön aikana voi häiritä skannerin käyttäjää. Tämän johdosta lähi-infrapuna-aallonpituusalueen (NIR) käyttö on järkevää, koska se on näkymätöntä ihmissil-10 mälle. LEDIen käyttö valonlähteenä laserien sijasta on myös tärkeää silmäturvallisuussyistä. Projektori, joka on varustettu lähi-infrapuna-LED-taustavaloilla, projisoi ei-koherentin valokuvion, joka ei kärsi interferenssistä, ja joka on myös turvallista käyttää.

15 Tämän johdosta keksinnön eräässä sovellukses sa saatavilla olevat LED-aallonpituudet, jotka soveltuvat skannaussovelluksiin, ovat sähkömagneettisen säteilyn lähi-infrapuna-alueella. Toisin sanoen, säteilylähteinä käytettävien LEDien haluttu aallonpituus-20 alue on 800 nm ... 1100 nm.

Eräässä keksinnön sovelluksessa kontrolleri on järjestetty ohjaamaan järjestelmän osia. Tämä käsittää projektorin valolähdekuvion ohjaamisen, käytettyjen kameroiden ohjaamisen ja eri osien liikuttelun 25 ohjaamisen käytetyssä ympäristössä. Eräässä sovelluk sessa keksintö on toteutettu tietokoneohjelmana, joka ohjaa keksinnön mukaisia eri menetelmävaiheita.

Keksinnön eräässä sovelluksessa tiedonkeruu-laite on toteutettu metsätyökonelaitteeseen, joka on 30 suunniteltu käsittelemään puunrunkoja metsässä.

Eräs esimerkki, jossa on laitteiston osat ja niiden suhteelliset sijainnit, on kuvattu sivulta Kuviossa 1. Tämä esimerkki käsittelee metsäteollisuudessa käytettävää metsätyökonesovellusta. Laitteistoa 35 voidaan kuitenkin käyttää myös muissa sovelluksissa, joissa tiedonkeruuta tarvitaan fotogrammetrisiin tarkoitusperiin. Kuvion 1 laitteisto sisältää metsätyö- 11 konelaitteen käsivarren 10. Laitteen tarttumis- ja käsittelyosat 11 on sijoitettu käsivarren 10 päähän, jota myöhemmin kutsutaan harvesteripääksi 11. Projektori 12 sijoitetaan linjassa harvesteripään kanssa niin, 5 että projektorin 12 sijainti ja suunta ovat tunnetut koko ajan. Kaksi kameraa 13 sijoitetaan lähelle projektoria 12 niin, että kameroiden välillä on tietty keskinäinen etäisyys. Itse projektorin ja kameroiden sijaintipaikat riippuvat harvesteripään mallista. 10 Avautumiskulma a, jonka molemmat kamerat 13 ja projektori näkevät, on kuvattu merkinnällä 14. Kulma a riippuu käytetyistä laitteista, mutta edullisessa sovelluksessa kulma on välillä 45° ... 90°. Kamerat 13 ja projektori 12 on kiinnitetty harvesteripäähän ja ne 15 ovat tämän johdosta myös toisiinsa keskinäisesti kytketyt ja edelleen tästä johtuen sekä projektorin että kameroiden toiminnat voidaan synkronoida.

Kuvio 2 esittää laitteiston rakennetta etupuolelta. Harvesterivarsi 20 on yhdistetty harvesteri-20 päähän 23. Antureina toimivat kamerat 21a, 21b on kiinnitetty harvesteripäähän 23 niin, että kameroiden 21a, 21b välillä on tietty keskinäinen etäisyys. Pro- jektorilaite 22 on kytketty lähelle kameroita, tässä esimerkissä niiden alapuolelle niin, että projektorin 25 22 sijaintipaikka on kiinteä harvesteripäähän 23 näh den. Harvesteripää 23 on pyöritettävissä käsivarren 20 ympäri, mutta ohjauslaite synkronoi kamerat ja projektorin harvesteripään liikkeisiin. Kamerat ja projektori on kukin kytketty ohjauslaitteeseen siten, että ne 30 voidaan käynnistää toistensa kanssa yhteistoiminnassa.

Keksinnön tämän sovellusmuodon mukaisen laitteen motivaationa on se, että laitteen tulisi toimia kunnolla haastavissa metsäolosuhteissa. Tutkimuksen pohjana olevana ydinasiana on kyetä toteuttamaan ko-35 nenäköavusteinen metsätyökonejärjestelmä, joka kykenee toimimaan missä tahansa ympäristöolosuhteissa ilman, että joudutaan tinkimään jo saavutetusta metsätyökö- 12 neen tehokkuudesta. Tavoitteena on kyetä mittaamaan kaikki mahdolliset ominaispiirteet yksittäisestä puunrungosta ennen siihen koskemista. Jos puun kolmiulotteinen malli voidaan mitata sitä lähestyttäessä, mal-5 lia voidaan käyttää apuna päätöksenteossa siitä, kuinka katkaista ja käsitellä puunrunkoa. Mallitietoa voidaan myös käyttää tietokantaan, jossa on kaikki jo katkaistut puunrungot. Tällaisen tietojoukon käyttäminen seuraavan puunkäsittelytyön suunnitteluun on erit-10 täin hyödyllistä.

Ehdotettu lähestymistapa, jossa hankitaan mittaustietoja fotogrammetrisiin tekniikoihin soveltuvaksi, muodostuu haastavaksi metsätyökoneen toiminta-alueella olevien ympäristöolosuhteiden takia. Ehkä 15 haastavin voitettava näkökohta on valaistus, koska kohteen pinnalle projisoitavan kuvion on oltava voimakkaampi kuin ympäristön valon. Tästä seuraa vaikein tilanne, jossa projisoidun valon intensiteetin tulisi ylittää auringonvalon intensiteetti kirkkaana kesäpäi-20 vänä. Muita ympäristön muuttujia ovat sade, lumi, lehdet, oksat, tärähtelyt jne. Nämä ongelmat ovat pääosin olemassa myös muissa skannauslaitteen ulkoilmasovel-luksissa. Esillä olevan keksinnön eräässä sovelluksessa ongelma ratkaistaan projisoitavan kuvion pulssimuo-25 toisella toiminnalla ja kuvien spektraalisella suodatuksella. Projektorissa käytetään LEDejä, joita ajetaan korkealla sähkövirralla pulssimuotoisen toiminnan aikana, jotta saavutetaan kohteen pinnalle korkea intensiteetti ajan funktiona. Tässä yhteydessä käytetään 30 DMD-pohjaista projektioteknologiaa, koska sen heijastuksiin perustuva toiminta sallii minimaaliset valohä-viöt projisoinnin aikana. Tämä lähestymistapa on tärkeä, koska metsätyökoneen on säilytettävä normaali toimintansa. Tämän johdosta tiedon keräys on tehtävä 35 reaaliajassa, mikä johtaa siihen, että tehokkaaseen liikkeen pysäyttämiseen tarvitaan sekunnin murto-osan mittaisia lyhyitä integrointiaikoja. Lyhyt integroin- 13 tiaika myös parantaa strukturoidun valon suhteellista intensiteettiä verrattuna ympäristön valoon, johtaen tehokkaampaan spektraaliseen suodatukseen. Tätä menettelytapaa voidaan verrata nopeaan salamavalokuvauk-5 seen, jota usein käytetään tuottamaan makrovalokuvauk-sessa mustaa taustaa.

Harvesterisovelluksen tässä sovellusmuodossa tämänlaisen DMD-projektoriin perustuvan järjestelmän toteuttaminen haastavassa ulkoilmaympäristössä on 10 käyttökelpoista, koska DMD-siru on itse asiassa hyvin kestävä. Se kykenee kestämään 20g:n suuruisia värähtelyjä 2000 Hz:n taajuudella ja mekaanisia iskuja aina 1500g:hen asti (ks. Douglass, M., 2003, DMD reliabil ity: a MEMS success story, Texas Instruments). Käytet-15 tyjen kameroiden tulee myös olla kestäviä. Tämä voidaan saavuttaa käyttämällä sähköistä suljinta. Se poistaa mekaanisen sulkimen käytön tarpeen, joka voisi pettää haastavissa olosuhteissa. Lisäksi optiikan tulisi olla kiinnitetty varmistusruuveilla, jotta var-20 mistetaan optiikkajärjestelmän stabiilisuus, ja jotta voidaan vähentää järjestelmän uudelleenkalibroinnin liian tiheää tarvetta.

Keksinnön eräässä sovelluksessa sopivat syöt-tötaajuudet ovat 850 nm, 870 nm, 905 nm ja 950 nm. 25 Tässä erityisessä esimerkissä, jota käsitellään seu- raavissa kuvioissa ja kuvauksessa, käytetään aallonpituutta 905 nm. Tässä tapauksessa aallonpituus valitaan vertaamalla anturin taajuusvastetta ja kaarnan sekä neulasten heijastuskykyä. Ihanteellinen tilanne on se, 30 että anturin herkkyys ja kaarnan heijastuskyky ovat korkeita ja neulasten heijastuskyky on matala. Alustavat testit on mitattu ASD Field Spec Pro FR -laitteella ja ne esittävät havupuun kaarnan ja neulasten spektraalista heijastuskykyä vastaavasti Kuvi-35 oissa 3 ja 4.

Kuvioista 3 ja 4 voidaan nähdä, että neulasten heijastuskyky säilyy varsin samanlaisena NIR- 14 aallonpituusalueella, kun taas kaarnan heijastuskyky näyttää nousevan jatkuvasti. Tästä havainnosta voimme päätellä, että olisi toteuttamiskelpoisempaa käyttää mieluummin 950 nm:n aallonpituutta kuin 905 nm:ä. Kui-5 tenkin anturin herkkyys putoaa nopeasti aallonpituuden funktiona kuten voidaan nähdä valmistajan toimittamasta anturin vastekäyrästä Kuviossa 5. Myös 950 nm:n kaistan suodatus osoittautui vaikeammaksi kuin 905 nm:n kaistan suodatus. Tässä esimerkissä valittu kame-10 ra, SMX-150M-E, käyttää IBIS5B-NIR-anturia, jossa on paranneltu taajuusvaste NIR-alueella paksumman epitak-sisen piikerroksen ansiosta.

Löytääksemme tälle sovellukselle oikea kais-tanpäästösuodatin, mitataan Roithner Lasertechnics 15 H2W5-905 LEDin taajuusvastetta. Tulokset on esitetty

Kuviossa 6.

Eräässä keksinnön sovelluksessa on toteuttamiskelpoista tehdä sopiva kaistanpäästösuodatin yhdistämällä lyhytaaltopäästöinen ja pitkäaaltopäästöinen 20 interferenssisuodatin. 905 nm aallonpituudelle käyte tään Edmund optics #48561 ja #47-588 -suodattimia ja mitattu läpäisykyky esitetään Kuviossa 7. Kuviosta 7 nähdään, että päästökaistan keskikohta sijaitsee melko tarkasti 905 nm:n aallonpituudella, ja näin suoda-25 tinyhdistelmä on erittäin soveltuva valitulle LEDille.

Minkä tahansa ulkotilaympäristön valon spekt-raalinen intensiteetti myös vaikuttaa kaistan valintaan. Ilmakehän absorptio vaikuttaa voimakkaasti ympäristön valoon. Vesihöyryn absorptio-ominaisuudet ovat 30 erityisesti tärkeitä, koska ne ovat hyvin korostuneita 905 nm:llä. Tästä seuraa kohteen pinnalla olevan ympäristön valon vaimenemista, josta seuraa strukturoidun valon tehokkaammat käyttömahdollisuudet.

LEDin ja kameran käyttämiseksi pulssimuotoi-35 sessa toiminnassa tarvitaan erityinen ajuripiiri. Tar koituksena on ensin sytyttää LED, ja kun se saavuttaa maksimi-intensiteettinsä, integroinnin tulisi alkaa.

15

Pian sen jälkeen kun asetettu integrointiaika tulee täyteen, LEDin sallitaan mennä pois päältä. Tätä sovellusta varten toteutetaan seuraavanlainen ajurinpii-rin prototyypin suoritusmuoto ja se on esitetty Kuvi-5 ossa 8. Parametriarvoja ei kuitenkaan ole rajoitettu kuviossa esitettyihin arvoihin. Ajuripiiri voi myös olla mikä tahansa muu toimiva piiri, joka kykenee luomaan halutun säteilylähteen riippuen valitusta sovelluksesta .

10 Kuvio 8 esittää tällaisen piirin, joka käsittää kaksi transistorikytkintä. MJE3055 ohjaa konden saattoriin varastoitua varausta, kun taas BC337 ohjaa signaalia, jota tarvitaan saturoimaan MJE3055:ta varauksen vapauttamiseksi ja LEDin sytyttämiseksi. Piiri 15 on kytketty tietokoneeseen, joka tarjoaa syöttötehon USB-väylän kautta ja ajastussignaalin LPT-portin kautta. LPT-portti on kytketty Dn_out:iin kuten piirikaa-viossa on ilmaistu. 5 V:n USB-syöttölinjaa käytetään varaamaan kondensaattori ja myös saturoimaan MJE3055. 20 BC337 saturoidaan LPT-portin dataliittimen kautta. Sa maa dataliitintä voidaan käyttää SMX-150M-E -kameran ulkoisena laukaisimena. Näin saadaan kameran ja LEDin toiminta synkronoitua. Kapasitanssi Cl voi vaihdella valaistusvaatimusten mukaan. Jotta saadaan ylläpidet-25 tyä korkean virran ajaminen LEDille, nykyinen prototyyppi käyttää neljän kondensaattorin yhdistelmää 19 mF:n suuruisen kokonaiskapasitanssin saavuttamiseksi.

LEDin teoreettinen huippuohjausvirta voidaan yksinkertaisesti laskea käyttäen Ohmin lakia: 30

!=J

jossa I = virta, U = jännite ja R = resistanssi.

Esitellyn suoritusmuodon mukainen piiri on 35 testattu aina 8,3 Ariin asti ulottuvalla teoreettisella huippuvirralla käyttäen Rl:lie arvoa 0,6 Ω. Tämä 16 aikaansaa se, että LEDiä ohjataan selvästi yli spesifikaation olevalla huippuvirralla, joka tuottaa korkeimman mahdollisen ajallisen intensiteetin, parantaen kohteen pinnalla olevan strukturoidun valon näkyvyyt-5 tä. Nykyisellä toteutuksella lyhyin mahdollinen LEDin pulssin kesto on 50 ms, joka takaa sen, että LED on valaistu kameran koko integrointiajan keston ajan, mutta silti aika on riittävän lyhyt, jotta riski lämpötilasta johtuvaan LEDin vikaantumiseen on matala. 10 Toisaalta kameran parametrejä voidaan vapaasti muokata spesifikaatioiden piirissä, antaen lyhyimmäksi integ-rointiajaksi 3 με. Käytännössä järkevin toiminta-alue on 1-10 ms.

Pulssimuotoista toimintaa on testattu käyttä-15 en esiteltyä pulssiohjauspiiriä yhdessä 905 nm spekt-raalisuodatuksen ja SMX-150M-E -kameran kanssa. H2W5-905 -lediä käytetään pulssimuotoisesti 8,3 A:n teoreettisella huippuvirralla ja käyttäen 50 ms:n kestoista salamaa.

20 Kameran valotusarvo määritetään ohjaamalla se ottamaan kuva puusta ikkunalasin läpi. Integrointiai-kaa vaihdellaan, kunnes kuva on oikein valottunut, ja näin saadaan korkein luminanssiarvo 240 väliltä 1-255 3 ms:n integrointiajalla. Vastaava pikseli on heijas-25 tus lehtipuun lehdestä aurinkoisena kesäpäivänä.

Seuraavaksi kamera suunnataan kohti mustaa levyä, jota valaistaan 1000 W:n valokuvakäyttöön tarkoitetulla pistevalolla. Valotusta vaihdellaan muuttamalla pistevalon etäisyyttä mustasta levystä, kunnes 30 korkein tallennettu luminanssin arvo on 240. Kameran parametrit pidetään samoina. Näin saadaan samansuuruinen intensiteetti mustalle levylle kuin edellä mainittu heijastus lehdeltä.

Kamera asetetaan ulkoisen laukaisun moodiin, 35 ja se laukaistaan yhdessä H2W5-905 -LEDin kanssa, joka on suunnattu kohteeseen 250 mm F4 Leitz Telyt-R -linssin avulla, joka tuottaa suunnilleen samanhal- 17 kaisijaisen valonsäteen kuin musta levy. Valotuksen jälkeen sama kuva otetaan uudelleen ilman LEDin laukaisemista. Toista kuvaa pidetään mustana kuvadatana ja se vähennetään ensimmäisestä.

5 Kuviossa 9 nähdään LEDin valaisema musta le vy. Nähtävissä on vielä hieman ylimääräistä ympäristön valoa interferenssirenkaiden muodossa. Nämä jäänteet voitaisiin suodattaa pois jälkikäsittelyssä, mutta ne on jätetty näkyviin havainnollistamismielessä. Otta-10 maila kuva samasta kohteesta synkronisesti kahdella kameralla, tuloksena saatavaa tietoa voitaisiin käyttää fotogrammetrisiin mittaustehtäviin, jos kameroiden suhteelliset ja sisäiset suuntimat on tiedossa.

Muokkaamatonta Voigtländer DLP200 -15 projektoria käytetään tässä esimerkissä valaisemaan strukturoidun valon toimintaa. Projektoria käytetään projisoimaan pystysuorien valkoisten valoraitojen mukaista testikuviota havupuun rungon pinnalle pimeissä olosuhteissa. Raidat tallennetaan Olympus E-330 - 20 kameralla, jossa on 11-22 mm Zuiko Digital -linssistö asetettu 11 mm polttovälille. Tämä on esitetty Kuviossa 10.

Valokuvaa sen jälkeen parannetaan hakemalla projisoitujen raitojen reunat ja merkitsemällä kukin 25 raidan osana oleva pikseli "l":llä, ja jättämällä muut "0":ksi.

Tuloksena saatava kuva, ks. Kuvio 11, on pystysuorien skannauslinjojen binäärimuotoinen esitys. Tämä esitystapa vähentää suuresti aikaa, joka vaadi-30 taan vastaavien ominaispiirteiden löytämiseen stereo- kuvaparista automaattisten etsintämenetelmien avulla. Tämä tekee automaattisen fotogrammetrisen mittausjärjestelmän toteuttamisen helpommaksi ja antamalla käyttäjälle mahdollisuus valita äärettömästä joukosta pro-35 jisoitavia kuvioita, tehdään järjestelmä erittäin sopivaksi erilaisiin tehtäviin.

18

Koko skannauslaitteiston testaus sisältää DLP-projektorin taustavalon korvaamisen korkeatehoi-silla 905 nm:n LEDeillä, joita ohjataan edellä kuvatun piirin avulla, ja kameroiden ja projektorin kiinnittä-5 misen harvesteripäähän. Kameroiden suhteelliset ja sisäiset suuntimat tulisi olla lasketut siinä yhteydessä kun ne kiinnitetään ja varmistetaan.

Toteutuksen pääongelma on ehkäpä valohäviöt, jotka aiheutuvat valokuvion leviämisestä riittävän 10 laajalle näkökulmalle (FOV). Projektorin tulisi tarjota sama näkökulma kuin kameran, jotta saadaan kuvista täysi etu. Tämä kuitenkin rajoittaisi kameran polttovälin valintaa. Tämän ongelman voittamiseksi projektori voidaan varustaa zoomauslinssillä, sallien käyttä-15 jän tuottaa korkeamman intensiteetin neliöyksikköä kohden, mutta silti tarjoten mahdollisuuden valaista laaja näkökulma. Kameroiden ei tulisi olla varustettu zoomauslinssein, koska niillä on tapana menettää ka-librointitietonsa varsin helposti ja jopa parhaassa 20 tapauksessa ne vaativat useita kalibrointiparametri-joukkoja varmistaakseen kunnollisen sisäisen suuntiman polttoväliä vaihdettaessa.

Tässä sovellusmuodossa projektoria ei tarvitse sisällyttää järjestelmän kalibrointiin. Koska met-25 sätyökonetta käytetään metsässä, projektorin polttoväliä tulisi muuttaa kohteen etäisyyden mukaan, jotta mahdollistetaan strukturoidusta valosta terävä kuvio kohteen pinnalle. Polttopisteen etäisyys voidaan selvittää käyttämällä metsätyökoneessa jo olemassa olevaa 30 laserskanneria. Jättämällä projektori pois järjestelmän kalibroinnista, sitä voidaan käyttää kamerajärjestelmän kenttäkalibroinnissa projisoimalla kalibrointi-kohdetta projektorilla ja käyttämällä sitä kalibroinnin syöttödatana.

35 Esillä oleva keksintö voidaan myös toteuttaa useissa muissa sovelluksissa. Tällaisia sovelluksia ovat kolmiulotteiset skannauslaitteet, kuten esimer 19 kiksi lääketieteelliset laitteet, jotka hyödyntävät konenäköä potilaan tutkimisessa.

Alan ammattimiehelle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusidea voidaan toteut-5 taa useilla eri tavoilla. Keksintöä ja sen sovellus-muotoja ei siksi rajata pelkästään edellä esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (32)

1. Menetelmä tiedon keräämiseksi kohteesta konenäköä käyttäen, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: 5 projisoidaan kuvio olennaisesti monokromaattista sähkömagneettista säteilyä kohteen pinnalle, jossa kuvio tuotetaan pulssimuotoisesti ainakin yhden LEDin avulla; mitataan kohteen pinnalla olevaa kuviota käyttäen 10 ainakin kahta optista anturia; ja suodatetaan spektraalisesti mitattua kuviota, jotta saadaan selville tietoa kohteesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 15 vaiheen: käytetään lähi-infrapuna-alueen säteilyä projisoitavassa kuviossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 20 vaiheen: projisoidaan kuvio heijastavalla projektorilla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: 25 projisoidaan kuvio käyttäen digitaalista mikropei- liteknologiaa (DMD).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: 30 mitataan kuviota samanaikaisesti ainakin kahdella kameralla, joilla on kiinteät suhteelliset sijainti paikat projektoriin nähden.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 35 vaiheen: ohjataan projektoria ja antureita niin, että ne on suunnattu olennaisesti samaan kulmaan.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: laukaistaan ainakin yksi LED yhdessä optisten an-5 turien kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: mitataan kohdetta ainakin yhden LEDin ollessa 10 päällä; mitataan uudelleen kohdetta ainakin yhden LEDin ollessa pois päältä käyttäen samoja mittausparametrejä; ja vähennetään toinen kuva ensimmäisestä kuvasta ym-15 päristön valon vaikutuksen minimoimiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: muutetaan mitattu ja kaistanpäästösuodatettu kuva 20 binääriseksi kuvaksi.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: käytetään projisoitavana kuviona säteittäisiä vii-25 voja, yhdensuuntaisia viivoja, ristikkokuviota tai ennalta määrättyä pisteyhdistelmää.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: 30 vaihdetaan projisoitavaa kuviota käytön aikana; ja mitataan uudelleen kohteen pinnalla olevaa kuviota .

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 35 vaiheen: käytetään selvitettyä tietoa kohteen fotogrammetriseen analyysiin.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: sovelletaan tiedonkeruumenetelmää metsätyö- 5 konelaitteistoon.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: kiinnitetään projektori ja anturit harvesteripää- 10 hän.

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheen: mitataan kuviota puun pinnalta, kun harvesteripää 15 lähestyy puuta.

16. Järjestelmä tiedon keräämiseksi kohteesta konenäköä käyttäen, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: projektorin (12, 22), joka on järjestetty pro- 20 jisoimaan kuvio olennaisesti monokromaattista sähkömagneettista säteilyä kohteen pinnalle, jossa projektori (12, 22) on järjestetty tuottamaan kuvio pulssi- muotoisesti ainakin yhden LEDin avulla; ainakin kaksi optista anturia (13, 21a, 21b), jot-25 ka on järjestetty mittaamaan kohteen pinnalla olevaa kuviota; ja suodattimen, joka on järjestetty suodattamaan spektraalisesti mitattua kuviota, jotta saadaan selville tietoa kohteesta.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: projektorin (12, 22), joka on järjestetty käyttä mään lähi-infrapuna-alueen säteilyä projisoitavassa 35 kuviossa.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että projektori (12, 22) on heijastava projektori.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjes-5 telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: projektorin (12, 22), joka on järjestetty pro jisoimaan kuvio käyttäen digitaalista mikropeilitekno-logiaa (DMD).

20. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: ainakin kaksi kameraa (13, 21a, 21b), jotka on järjestetty mittamaan kuviota samanaikaisesti, joilla 15 kameroilla (13, 21a, 21b) on kiinteät suhteelliset sijaintipaikat projektoriin (12, 22) nähden.

21. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: 20 kontrollerin, joka on järjestetty ohjaamaan projektoria (12, 22) ja antureita (13, 21a, 21b) niin, että ne on suunnattu olennaisesti samaan kulmaan.

22. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen 25 käsittää: kontrollerin, joka on järjestetty laukaisemaan ainakin yhden LEDin yhdessä optisten anturien (13, 21a, 21b) kanssa.

23. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes- 30 telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: anturit (13, 21a, 21b), jotka on järjestetty mittaamaan kohdetta ainakin yhden LEDin ollessa päällä; anturit (13, 21a, 21b), jotka on järjestetty mit- 35 taamaan uudelleen kohdetta ainakin yhden LEDin ollessa pois päältä käyttäen samoja mittausparametrejä; ja kontrollerin, joka on järjestetty vähentämään toinen kuva ensimmäisestä kuvasta ympäristön valon vaikutuksen minimoimiseksi.

24. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes-5 telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: kontrollerin, joka on järjestetty muuttamaan mitatun ja kaistanpäästösuodatetun kuvan binääriseksi kuvaksi .

25. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: projektorin (12, 22), joka on järjestetty käyttä mään projisoitavana kuviona säteittäisiä viivoja, yh-15 densuuntaisia viivoja, ristikkokuviota tai ennalta määrättyä pisteyhdistelmää.

26. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: 20 kontrollerin, joka on järjestetty vaihtamaan pro jisoitavaa kuviota käytön aikana; ja anturit (13, 21a, 21b), jotka on järjestetty mit taamaan uudelleen kohteen pinnalla olevaa kuviota.

27. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes- 25 telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: kontrollerin, joka on järjestetty käyttämään selvitettyä tietoa kohteen fotogrammetriseen analyysiin.

28. Patenttivaatimuksen 16 mukainen järjes- 30 telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä tiedon keräämiseksi on toteutettu metsätyökonelaitteistoon (10, 11, 20, 23).

29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen 35 käsittää: harvesteripään (11, 23), johon projektori (12, 22) ja anturit (13, 21a, 21b) on kiinnitetty.

30. Patenttivaatimuksen 28 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä edelleen käsittää: anturit (13, 21a, 21b), jotka on järjestetty mit- 5 taamaan kuviota puun pinnalta, kun harvesteripää (11, 23) lähestyy puuta.

31. Tietokoneohjelma tiedon keräämiseksi kohteesta konenäköä käyttäen, jossa tietokoneohjelma käsittää ohjelmakoodia, tunnettu siitä, että ohjel- 10 makoodi on tietojenkäsittelylaitteessa ajettaessa järjestetty suorittamaan seuraavat vaiheet: ohjataan olennaisesti monokromaattisen sähkömagneettisen säteilyn kuvion projisoimista kohteen pinnalle, jossa kuvio tuotetaan pulssimuotoisesti ainakin 15 yhden LEDin avulla; ohjataan kohteen pinnalla olevan kuvion mittaamista käyttäen ainakin kahta optista anturia; ja ohjataan mitatun kuvion spektraalista suodatusta, jotta saadaan selville tietoa kohteesta.

32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen tietoko neohjelma, jossa tietokoneohjelma on toteutettu tietokoneen luettavissa olevalle välineelle.