WO2002087222A1 - Bildaufnahme-auslöseeinrichtung, sowie verfahren zum auslösen einer bild-aufnahme - Google Patents

Bildaufnahme-auslöseeinrichtung, sowie verfahren zum auslösen einer bild-aufnahme Download PDF

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WO2002087222A1
WO2002087222A1 PCT/EP2002/003959 EP0203959W WO02087222A1 WO 2002087222 A1 WO2002087222 A1 WO 2002087222A1 EP 0203959 W EP0203959 W EP 0203959W WO 02087222 A1 WO02087222 A1 WO 02087222A1
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image
sensor elements
recording
triggering
digital signals
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PCT/EP2002/003959
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Bernhard Mindermann
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Mikrotron Gmbh
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    • H04N23/665—Control of cameras or camera modules involving internal camera communication with the image sensor, e.g. synchronising or multiplexing SSIS control signals
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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    • H04N25/443—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by reading pixels from selected 2D regions of the array, e.g. for windowing or digital zooming
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors

Definitions

  • the invention relates to a Büdaufnalmie release device according to the preamble of claim 1, and a method for triggering an image recording according to the preamble of claim 13.
  • CCD Charge Coupled Device or charge-coupled component
  • This has a large number of cells with optoelectronic sensors which, depending on the strength of the light striking them, each deliver a current of a particular strength which is converted on the semiconductor component into corresponding digital signals.
  • the conventional CCD semiconductor components are designed in the form of a shift register made up of MOS transistors. The above Digital signals are thus gradually pushed to the output of the semiconductor component in accordance with a clock used on the semiconductor component. The image depicted on the surface of the semiconductor component can therefore only be read out as a whole.
  • the time of reading can be determined manually, for example.
  • the image recording ie the point in time at which the digital signals are read out of the semiconductor component
  • the image recording is triggered automatically, for example when the object to be recorded crosses a light barrier.
  • relatively high and / or relatively strongly fluctuating object speeds can lead to an image being triggered, for example, too early or too late (the image of the object to be recorded is then no longer at all, for example, or no longer in the middle of the semiconductor component). ments).
  • the object of the invention is to provide a different type of image recording triggering device and a different type of method for triggering an image recording. It achieves this and other goals through the subject matter of claims 1 and 13.
  • a photo recording trigger device is provided with a plurality of sensor elements which, depending on the strength and / or the wavelength of electromagnetic waves impinging on the respective sensor element, provide digital signals, characterized in that only digital ones are used to trigger the recording of an image Signals are used that come from a predefined subset of the sensor elements.
  • the evaluation can be carried out faster than in the prior art. As a result, the image acquisition can be triggered faster, and thus with greater accuracy.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an object to be recorded, a camera according to the invention, and a data processing device;
  • FIG. 2 shows a schematic detailed illustration of the optoelectronic image recording / triggering device shown in FIG. 1;
  • FIGS. 1 and 2 shows a plan view of the CMOS image sensor semiconductor component shown in FIGS. 1 and 2;
  • Figure 4 is a schematic representation of the surface of the in Figures 1, 2 and
  • CMOS image sensor semiconductor component shown CMOS image sensor semiconductor component, and the image of an object projected thereon; 5 shows a detailed illustration of the data processing device shown in FIG. 1.
  • a digital camera 1 has a housing 2, into which a lens 3 is screwed via a thread (not shown).
  • An optoelectronic image recording / triggering device 4 is installed in the housing 2 in a removable manner, which via a connecting line 5 to a data processing device 6 (here: a PC) with a display device 7 (here: a computer screen) and a computing / storage device 8 is connected.
  • a data processing device 6 here: a PC
  • a display device 7 here: a computer screen
  • a computing / storage device 8 is connected.
  • FIG. 2 shows a schematic detailed illustration of the optoelectronic image recording / triggering device 4.
  • This has a first circuit board 9a, a second circuit board 9b, and a third circuit board 9c.
  • the first and second circuit boards 9a, 9b (or the electronic components arranged thereon) are more parallel via a first group of parallel connecting conductors 10a, and the second and third circuit boards 9b, 9c (or the electronic components arranged thereon) via a second group Connection conductor 10b electrically connected.
  • the connecting conductors 10a, 10b are made of an elastic material and the circuit boards 9a, 9b, 9c are made of an inelastic material.
  • a CMOS image sensor semiconductor component 11 is arranged on the first circuit board 9a, the structure and mode of operation of which is explained in detail below in connection with FIGS. 3 and 4.
  • the second board 9b has a readout device 12 (here: a microcontroller), and the third board 9c has a control device 13.
  • a control program is stored in the read-only memory, with the aid of which the image acquisition is controlled in the manner explained in detail below.
  • FIG. 3 shows a plan view of the CMOS image sensor semiconductor component 11 shown in FIGS. 1 and 2.
  • CMOS RAM Random Access Memory or random access memory
  • the semiconductor component 11 consists of mxn, here: 1024 x 1024 individual cells, each of which can be accessed at will.
  • Each individual cell has an optoelectronic semiconductor sensor element (for example a photodiode) and an analog memory cell.
  • Each of, for example: 1024 columns has an A / D converter.
  • the CMOS image sensor semiconductor component 11 can thus have relatively small dimensions (advantageously a length and a width of in each case less than 5 cm, in particular less than 3 cm).
  • the lens of the objective 3 of the camera 1 projects the image of an object 14 which moves past the camera 1 at a relatively high speed v (for example v greater than 30 km / h, in particular greater than 60 km / h) , on the surface of the semiconductor component 11 (cf. the object image 14 "shown in FIG. 4).
  • v for example v greater than 30 km / h, in particular greater than 60 km / h
  • the semiconductor sensor elements of the individual cells of the CMOS image sensor semiconductor component 11 lie on the component surface and, depending on the strength of the light striking them, deliver a current which amplifies and is then stored in the memory element assigned to the respective cell becomes.
  • the A / D converter assigned to a column of the sensor element delivers - depending on the level of the current supplied to it - an 8- or 10-bit signal characterizing the strength of the light incident on the respective sensor element.
  • the current supplied to the A / D converter is used relatively frequently by this, i.e. queried with a relatively high clock frequency (e.g. more than 100 kHz, or more than 1 or 100 MHz), and the signals supplied by the A / D converter are applied to the outputs of the sensor element with a correspondingly high clock frequency
  • a relatively high clock frequency e.g. more than 100 kHz, or more than 1 or 100 MHz
  • the reading device 12 shown in FIG. 2 reads out the memory content from all (or from a plurality of adjacent cells). This can be done with a correspondingly high clock frequency, as data are stored in the memory cells, so that 4 image data with a high image frequency can be made available by the image recording / triggering device.
  • the image recording / triggering device 4 is thus particularly suitable for recording objects 14 moving relatively quickly.
  • the readout device 12 can selectively access individual cells of the semiconductor component 11 by supplying an appropriate address signal to the CMOS image sensor semiconductor component 11, corresponding to CMOS RAMs, read the content of the memory cell assigned to the respective cell, and output to the control device 13.
  • This makes it possible, for example, in accordance with FIG. 4 to record only a partial image Kt (the image projected onto a predefined partial region of the active surface of the semiconductor component 11) instead of an overall image Kg (the image projected onto the entire active surface of the semiconductor component 11).
  • the selection of which cells are to be accessed at what time is made by the control program stored in the read-only memory of the control device 13 and is communicated to the readout device 12 in the form of corresponding readout request signals.
  • the optoelectronic image recording / triggering device 4 itself is used to trigger the image recordings.
  • triggering is understood here to mean the process with which it is determined at what point in time the above-mentioned overall image Kg (or the above-mentioned partial image Kt) is to be recorded.
  • the readout device 12 reads out the content of adjoining cells of the CMOS image sensor semiconductor component 11 which are in a trigger region T at times determined by the control program. As shown in FIG. 4, this is smaller than the overall image Kg to be recorded (or the partial image Kt to be recorded).
  • the trigger area T can e.g. be rectangular, and comprise a number of d x e cells (the numbers d and e being, for example, each less than 500, in particular each less than 100).
  • the trigger data supplied by the readout device 12 to the control device 13 are analyzed there with the aid of conventional pattern recognition methods. This makes it possible, for example, to determine when the image 14 'of the object 14 crosses the trigger area T.
  • a trigger signal is then supplied from the control device 13 to the readout device 12, which in response to the trigger signal causes the above-mentioned overall image Kg (or the above-mentioned partial image Kt) to be recorded (ie the content of all in the area of the overall image Kg or the partial image Kt 8-bit memory cells). As shown in FIG.
  • the trigger region T is offset in the longitudinal direction of the semiconductor component 11 by a number of cells ⁇ l against the direction of movement of the image 14 'of the object 14 from the central axis O of the overall image Kg (or of the partial image Kt). This ensures that the image 14 'of the object 14 is located relatively precisely in the middle of the overall image Kg (or the partial image Kt) at the time of the recording
  • FIG. 5 shows a detailed representation of the data processing device 6 shown in FIG. 1.
  • This has an input device 15, e.g. a mouse and / or a keyboard.
  • a program is stored on the arithmetic / storage device 8, which causes the respective trigger and image (or partial image) area T ', Kg' or Kt 'used on the CMOS image sensor semiconductor component 11 to be displayed. Furthermore, the images recorded by the camera 1 are displayed on the display device 7.
  • the trigger area T 'and the image or partial image area Kg' or Kt ' can be set or changed by corresponding inputs on the input device 15.
  • the data processing device 6 then sends corresponding signals to the image recording / triggering device 4 via the connecting line 5.
  • the control program stored in the read-only memory of the control device 13 is then changed such that the next time the image data is queried by the reading device 12, the changed trigger area T or the changed image - or partial image area Kg 'or Kt' is used.
  • the image recording / image triggering device 4 can thus be set or optimized in an interactive manner at the respective place of use.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahme- Auslöseeinrichtung (4), sowie ein Verfahren zum Auslösen einer Bildaufnahme. Gemäss der Erfindung weist die Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) mehrere Sensorelemente auf, die in Abhängigkeit von der Stärke und/oder Wellenlänge der auf das jeweilige Sensorelement treffenden elektromegnetischen Wellen digitale Signale Bereitstellen, wobei zum Auslösen der Aufhanme eines Bildes nur digitale Signale verwendent werden, die von einer vordefinierten Teilmenge der Sensor-elemente stammen.

Description

Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung, sowie Verfahren zum Auslösen einer Bild- auf ahme
Die Erfindung betrifft eine Büdaufnalmie-Auslöseeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Auslösen einer Bildaufnahme gemäß Oberbegriff des Anspruchs 13.
Bei herkömmlichen digitalen Kameras wird das Bild eines aufzunehmenden Objekts von einem eine oder mehrere Linsen aufweisenden Objektiv z.B. auf die Oberfläche eines CCD- Halbleiterbauelements abgebildet (CCD = Charge Coupled Device bzw. ladungsgekoppeltes Bauelement). Dieses weist eine Vielzahl von Zellen mit opto-elektronischen Sensoren auf, welche — abhängig von der Stärke des auf sie treffenden Lichts — jeweils einen Strom be- stimmter Stärke liefern, der auf dem Halbleiterbauelement in entsprechende Digitalsignale umgewandelt wird. Die herkömmlichen CCD-Halbleiterbauelemente sind in der Form eines aus MOS-Transistoren aufgebauten Schieberegisters ausgestaltet. Die o.g. Digitalsignale werden somit entsprechend einem auf dem Halbleiterbauelement verwendeten Takt nach und nach zum Ausgang des Halbleiterbauelements geschoben. Das auf die Oberfläche des Halb- leiterbauelements abgebildete Bild kann somit nur als ganzes ausgelesen werden.
Der Auslesezeitpunkt kann hierbei z.B. manuell bestimmt werden. Bei der Aufnahme von sich mit relativ hoher Geschwindigkeit bewegenden Objekten wird demgegenüber die Bildaufnahme (d.h. der Zeitpunkt, zu dem die Digitalsignale aus dem Halbleiterbauelement ausge- lesen werden) automatisch ausgelöst, beispielsweise dann, wenn das aufzunehmende Objekt eine Lichtschranke durchquert. Allerdings können relativ hohe und/oder relativ stark schwankende Objektgeschwindigkeiten dazu führen, dass ein Bild z.B. zu früh oder zu spät ausgelöst wird (das Abbild des aufzunehmenden Objekts befindet sich dann zum Auslösezeitpunkt z.B. überhaupt nicht mehr, oder nicht mehr in der Mitte des Halbleiterbauele- ments). Die Erfindung hat zur Aufgabe, demgegenüber eine andersartige Bildaufnahme- Auslöseeinrichtung, sowie ein andersartiges Verfahren zum Auslösen einer Bildaufnahme zur Verfügung zu stellen. Sie erreicht dieses und weitere Ziele durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 13.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird eine Büdaufnahme-Auslöseeinrichtung mit mehreren Sensorelementen bereitgestellt, die in Abhängigkeit von der Stärke und/oder der Wellenlänge von auf das jeweilige Sensorelement treffenden elektromagnetischen Wellen digitale Signale bereitstellen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auslösen der Aufnahme eines Bildes nur digitale Signale verwendet werden, die von einer vordefinierten Teilmenge der Sensorelemente stammen.
Da lediglich Signale der Sensorelement-Teilmenge (und nicht Signale von sämtlichen Sensorelementen der Büdaufnahme-Auslöseeinrichtung) ausgewertet werden, kann die Auswertung schneller erfolgen, als im Stand der Technik. Dadurch kann die Bildaufnahme schneller, und damit mit höherer Genauigkeit ausgelöst werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der beigefügten beispielhaften Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines aufzunehmenden Objekts, einer erfindungsgemäßen Kamera, und einer Datenverarbeitungseinrichtung;
Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung der in Figur 1 gezeigten optoelektronischen Bildaufnahme- / Bildauslöseeinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das in Figur 1 und 2 gezeigte CMOS-Bildsensor- Halbleiterbauelement;
Fig.4 eine schematische Darstellung der Oberfläche des in den Figuren 1, 2 und
3 gezeigten CMOS-Bildsensor-Halbleiterbauelements, sowie das Abbild eines darauf projizierten Objekts; Fig. 5 eine Detaildarstellung der in Figur 1 gezeigten Datenverarbeitungseinrichtung.
Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße digitale Kamera 1 eine Gehäuse 2 auf, in welches über ein Gewinde (nicht dargestellt) ein Objektiv 3 eingeschraubt ist. In das Gehäuse 2 ist auf herausnehmbare Weise eine opto-elektronische Bildaufnahme- / Bildauslöseeinrichtung 4 eingebaut, die über eine Verbindungsleitung 5 an eine Datenverarbeitungseinrichtung 6 (hier: ein PC) mit einer Anzeigeeinrichtung 7 (hier: ein Computerbildschirm) und einer Rechen- /Speichereinrichtung 8 angeschlossen ist.
Figur 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung der opto-elektronischen Bildaufnahme- / Bildauslöseeinrichtung 4. Diese weist eine erste Platine 9a, eine zweite Platine 9b, und eine dritte Platine 9c auf. Die erste und die zweite Platine 9a, 9b (bzw. die hierauf angeordneten elektronischen Bauelemente) sind über eine erste Gruppe paralleler Verbindungsleiter 10a, und die zweite und dritte Platine 9b, 9c (bzw. die hierauf angeordneten elektronischen Bauelemente) über eine zweite Gruppe paralleler Verbindungsleiter 10b elektrisch verbunden. Die Verbindungsleiter 10a, 10b sind aus einem elastischen, und die Platinen 9a, 9b, 9c aus einem unelastischen Material gebildet.
Auf der ersten Platine 9a ist ein CMOS-Bildsensor-Halbleiterbauelement 11 angeordnet, dessen Aufbau und Funktionsweise weiter unten im Zusammenhang mit Figur 3 und 4 im Detail erläutert wird. Die zweite Platine 9b weist eine Ausleseeinrichtung 12 (hier: einen Mikrocont- roller), und die dritte Platine 9c eine Steuerungseinrichtung 13 auf. Diese kann z.B. als Ein- Chip-Mikrocomputer, oder z.B. als Mikrocomputersystem ausgestaltet sein, bei welchem mehrere Baugruppen, u.a. ein Mikroprozessor, ein Schreib-/Lesespeicher und ein Festwertspeicher (hier: ein programmierbares ROM, ROM = Read Only Memory) über ein Bussystem zusammengeschaltet sind. Im Festwertspeicher ist ein Steuerprogramm abgelegt, mit dessen Hilfe auf die unten im Detail erläuterten Weise die Bildaufnahme gesteuert wird.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das in Figur 1 und 2 gezeigte CMOS-Bildsensor- Halbleiterbauelement 11. Dieses ist ähnlich wie ein CMOS-RAM (RAM = Random Access Memory bzw. Speicher mit wahlfreiem Zugriff) aufgebaut, und zwar rechteckmatrixartig aus in mehreren Zeilen und Reihen angeordneten Zellen. Beim hier gezeigten Ausführungsbei- spiel besteht das Halbleiterbauelement 11 aus m x n, hier: 1024 x 1024 einzelnen Zellen, auf die jeweils wahlfrei zugegriffen werden kann. Jede einzelne Zelle weist ein optoelektronisches Halbleiter-Sensorelement (z.B. eine Photodiode), und eine analoge Speicherzelle auf. Jede der z.B.: 1024 Spalten hat einen A/D-Wandler. Das Halbleiterbauelement 11 bzw. die auf ihm integrierten Zellen sind in CMOS-Technologie ausgeführt (CMOS = complementary metal-oxide semiconductor bzw. komplementärer Me- tall-Oxid Halbleiter). Dadurch kann - bei relativ hoher Schaltgeschwindigkeit - eine große Packungsdichte erreicht werden. Das CMOS-Bildsensor-Halbleiterbauelement 11 kann somit relativ kleine Abmessungen aufweisen (vorteilhaft eine Länge und eine Breite von jeweils weniger als 5 cm, insbesondere weniger als 3 cm).
Gemäß Figur 1 projiziert die Linse des Objektivs 3 der Kamera 1 das Bild eines Objekts 14, das sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit v (z.B. v größer als 30 km/h, insbesondere größer als 60 km/h) an der Kamera 1 vorbei bewegt, auf die Oberfläche des Halbleiterbauelements 11 (vgl. das in Figur 4 gezeigt Objekt-Abbild 14").
Die Halbleiter-Sensorelemente der einzelnen Zellen des CMOS-Bildsensor- Halbleiterbauelements 11 liegen an der Bauelement-Oberfläche, und liefern - abhängig von der Stärke des auf sie treffenden Lichts — einen Strom, welcher verstärkt, und anschließend in dem der jeweiligen Zelle zugeordneten Speicherelement gespeichert wird. Der einer Spalte des Sensorelements zugeordnetete A/D-Wandler liefert — abhängig von der Höhe des ihm zugeführten Stroms — ein der Stärke des auf das jeweilige Sensorelement eintreffenden Lichts kennzeichnendes 8- oder 10-Bit-Signal.
Der an den A/D-Wandler gelieferte Strom wird von diesem relativ häufig, d.h. mit einer relativ hoher Taktfrequenz (z.B. mehr als 100 kHz, oder mehr als 1 bzw. 100 MHz) abgefragt, und die vom A/D-Wandler gelieferten Signale mit einer entsprechend hohen Taktfrequenz an den Ausgängen des Sensorelements angelegt
Zur Aufnahme eines Bildes wird von der in Figur 2 gezeigten Ausleseeinrichtung 12 der Speicherinhalt von sämtlichen (oder von mehreren, aneinander angrenzenden) Speicherzellen ausgelesen. Dies kann mit einer entsprechend hohen Taktfrequenz erfolgen, wie Daten in den Speicherzellen abgespeichert werden, so dass von der Bildaufhahme- / Bildauslöseeinrichtung 4 Bilddaten mit einer hohen Bildfrequenz zur Verfügung gestellt werden können. Die Bildaufhahme- / Bildauslöseeinrichtung 4 ist somit besonders zur Aufnahme von sich relativ schnell bewegenden Objekten 14 geeignet Die aufgenommenen Bilddaten werden dann an die Steuerungseinrichtung 13, und von dort zur Abspeicherung und weiteren Verarbeitung an die Datenverarbeitungseinrichtung 6 weitergeleitet Wie bereits erwähnt, kann die Ausleseeinrichtung 12 durch Liefern eines entsprechenden Adress-Signals an das CMOS-Bildsensor-Halbleiterbauelement 11 — entsprechend wie bei CMOS-RAMs - wahlfrei auf einzelne Zellen des Halbleiterbauelements 11 zugreifen, den Inhalt der der jeweiligen Zelle zugeordneten Speicherzelle auslesen, und an die Steuerungsein- richrung 13 ausgeben. Dadurch ist es z.B. möglich, gemäß Figur 4 statt eines Gesamtbildes Kg (das auf die gesamte aktive Oberfläche des Halbleiterbauelements 11 projizierte Bild) lediglich ein Teilbild Kt (das auf einen vordefinierten Teilbereich der aktiven Oberfläche des Halbleiterbauelements 11 projizierte Bild) aufzunehmen.
Die Auswahl, auf welche Zellen jeweils zu welchem Zeitpunkt zugegriffen werden soll, wird von dem auf dem Festwertspeicher der Steuereinrichtung 13 gespeicherten Steuerprogramm getroffen, und der Ausleseeinrichtung 12 in Form entsprechender Auslese- Anforderungssignale mitgeteilt.
Zum Triggern der Bildaufnahmen wird statt einem externen Triggerelement (z.B. einer Lichtschranke) die opto-elektronische Bildaufhahme- / Bildauslöseeinrichtung 4 selbst verwendet. Unter dem Begriff „Triggern" wird hier der Vorgang verstanden, mit welchem bestimmt wird, zu welchem Zeitpunkt das o.g. Gesamtbild Kg (oder das o.g. Teilbild Kt) aufgenommen werden soll.
Hierzu wird von der Ausleseeinrichtung 12 zu vom Steuerprogramm bestimmten Zeitpunkten der Inhalt von aneinandergrenzenden Zellen des CMOS-Bildsensor- Halbleiterbauelements 11 ausgelesen, die in einem Triggerbereich T liegen. Dieser ist, wie in Figur 4 gezeigt ist, kleiner als das aufzunehmende Gesamtbild Kg (oder das aufzunehmende Teilbild Kt). Der Triggerbereich T kann z.B. rechteckförmig sein, und eine Anzahl von d x e Zellen umfassen (wobei die Zahlen d bzw. e z.B. jeweils kleiner als 500, insbesondere jeweils kleiner als 100 sind). Besonders vorteilhaft ist die Zahl e = 1, so dass von der Ausleseeinrichtung 12 nur Zellen ausgelesen werden, die in ein- und derselben Zeile liegen.
Die von der Ausleseeinrichtung 12 an die Steuerungseinrichtung 13 gelieferten Triggerdaten werden dort mit Hilfe herkömmlicher Mustererkennungsverfahren analysiert Dadurch kann z.B. ermittelt werden, wann das Abbild 14' des Objekts 14 den Triggerbereich T überquert. Es wird dann von der Steuerungseinrichtung 13 ein Triggersignal an die Ausleseeinrichtung 12 geliefert, welche in Reaktion auf das Triggersignal eine Aufnahme des o.g. Gesamtbilds Kg (oder des o.g. Teilbilds Kt) veranlasst (d.h. den Inhalt sämtlicher im Bereich des Gesamtbilds Kg bzw. des Teilbilds Kt liegender 8-Bit-Speicherzellen ausliest). Wie in Figur 4 gezeigt ist, ist der Triggerbereich T in Längsrichtung des Halbleiterbauelements 11 um eine Zellenanzahl Δl entgegen der Bewegungsrichtung des Abbilds 14' des Objekts 14 von der Mittelachse O des Gesamtbilds Kg (bzw. des Teilbilds Kt) versetzt. Dadurch ist sichergestellt, dass sich das Abbild 14' des Objekts 14 zum Aufnahmezeitpunkt relativ genau in der Mitte des Gesamtbilds Kg (bzw. des Teilbilds Kt) befindet
In Figur 5 ist eine Detaildarstellung der in Figur 1 gezeigten Datenverarbeitungseinrichtung 6 gezeigt. Diese weist eine Eingabeeinrichtung 15, z.B. eine Maus und/oder eine Tastatur auf. Auf der Rechen-/Speichereinrichtung 8 ist ein Programm gespeichert, das eine Anzeige des jeweiligen am CMOS-Bildsensor-Halbleiterbauelement 11 verwendeten Trigger- und Bild- (bzw. Teilbild-) Bereichs T', Kg' bzw. Kt' veranlasst. Des weiteren werden an der Anzeigeeinrichtung 7 die jeweils von der Kamera 1 aufgenommen Bilder angezeigt.
Durch entsprechende Eingaben an der Eingabeeinrichtung 15 können der Triggerbereich T' und der Bild- bzw. Teilbildbereich Kg' bzw. Kt' eingestellt bzw. verändert werden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 6 sendet dann über die Verbindungsleitung 5 entsprechende Signale an die Bildaufnahme- / Bildauslöseeinrichtung 4. Das im Festwertspeicher der Steuerungseinrichtung 13 abgespeicherte Steuerprogramm wird dann so verändert, dass bei der nächsten Bilddatenabfrage durch die Ausleseeinrichtung 12 der geänderte Triggerbereich T bzw. der geänderte Bild- bzw. Teilbildbereich Kg' bzw. Kt' verwendet ist Die Bildaufhahme- / Bildauslöseeinrichtung 4 kann somit auf interaktive Weise am jeweiligen Einsatzort eingestellt bzw. optimiert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) mit mehreren Sensorelementen, die in Abhängigkeit von der Stärke und/oder der Wellenlänge von auf das jeweilige Sensorelement treffenden elektromagnetischen Wellen digitale Signale bereitstellen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zum Auslösen der Aufnahme eines Bildes nur digitale Signale verwendet werden, die von einer vordefinierten Teilmenge der Sensorelemente stammen.
2. Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 1, bei welcher die verwendeten digitalen Signale von Sensorelementen stammen, die alle in einer Zeile liegen.
3. Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher von in einer bestimmten Zeile liegenden Sensorelementen stammenden digitalen Signalen nur solche digitalen Signale verwendet werden, die von einer vordefinierten Teilmenge von in der bestimmten Zeile liegenden Sensorelementen stammen.
4. Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher die verwendeten digitalen Signale von Sensorelementen stammen, die in mehreren, aneinander angrenzenden Zeilen liegen.
5. Büdaufhahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 4, bei welcher nur digitale Signale verwendet werden, die jeweils von einer vordefinierten Teilmenge der in einer Zeile liegenden Sensorelemente stammen.
6. Bildaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die so eingerichtet ist, dass zur eigentlichen Bildaufnahme digitale Signale verwendet werden, die von sämtlichen Sensorelementen, oder von einer weiteren vordefinierten Teilmenge der Sensorelemente stammen.
7. Bädaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ein Halbleiterbauelement (11) ist.
8. Bädaufnahn e-Auslöseeinrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Sensorelemente jeweäs einen Analog-Digitalwandler aufweisen.
9. Bädaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 8, bei welchem jedes Sensorelement ein Mehrfachbit-Digitalspeicherelement aufweist, in dem das vom Analog- Digitalwandler ausgegebene Digitalsignal abgespeichert wird.
10. Büdaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, bei welchem das Halbleiterbauelement (11), insbesondere die Mehrfachbit-Digitalspeicherelemente in CMOS-Technologie ausgebüdet ist / sind.
11. Büdaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei welcher das Auslösen eines Büdes von einer Steuereinrichtung (13) gesteuert wird, die nahe, insbesondere weniger als 5 cm entfernt vom Halbleiterbauelement (11) angeordnet ist
12. Büdaufnahme-Auslöseeinrichtung (4) nach Anspruch 11, bei welchem die Steuereinrichtung auf der gleichen Platine angeordnet ist, wie das Halbleiterbauelement
13. Verfahren zum Auslösen einer Büdaufnahme, wobei eine Büdaufnahme- Auslöseeinrichtung (4) mit mehreren Sensorelementen verwendet wird, die in Abhän- gigkeit von der Stärke und/oder der Weüenlänge der auf das jeweilige Sensorelement treffenden elektromagnetischen WeUen digitale Signale bereitstellen, und wobei zum Auslösen der Aufnahme eines Büdes nur digitale Signale verwendet werden, die von einer vordefinierten Teilmenge der Sensorelemente stammen.
PCT/EP2002/003959 2001-04-20 2002-04-09 Bildaufnahme-auslöseeinrichtung, sowie verfahren zum auslösen einer bild-aufnahme WO2002087222A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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