WO2020064261A1 - Verfahren zur positionsbestimmung in einem raum - Google Patents

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WO2020064261A1
WO2020064261A1 PCT/EP2019/073102 EP2019073102W WO2020064261A1 WO 2020064261 A1 WO2020064261 A1 WO 2020064261A1 EP 2019073102 W EP2019073102 W EP 2019073102W WO 2020064261 A1 WO2020064261 A1 WO 2020064261A1
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WO
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marker
wall
camera
distance
dimension
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/073102
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Humm
Original Assignee
Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg
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 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg filed Critical Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2020064261A1 publication Critical patent/WO2020064261A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker
    • G06T2207/30208—Marker matrix

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the position in a preferably closed space with a camera.
  • a large number of position determination methods are already known in the prior art in order to determine a position in a specific space.
  • satellite-supported position determination GPS, Glonass, Galileo, Beidou
  • radio or local radio-based position determination with radio signals such as WiFi, Bluetooth or RFID
  • optical triangulation by two or more cameras should be mentioned.
  • satellite or local radio-assisted position determination methods are not or only poorly applicable, since the metal elements shield a radio or satellite signal and the reflecting surfaces reflect the radio signals - animals and thus can interfere with the position determination. This applies, for example, to so-called clean rooms, in which e.g. B. there are many technical devices with bare metal surfaces.
  • Other methods such as optical triangulation using several cameras or measuring a position using a folding rule, are often too complex and slow.
  • the invention is therefore based on the object after overcoming parts and a method for determining the position with which the position of an object in a preferably closed space can be determined quickly and easily and the position of the object can be assigned.
  • the basic idea of the invention is to be able to determine the distance of an object from two walls of the room and thus the position of the object in the room with a single camera. It is also provided that an optical marker is formed on each of the walls and dimensions or dimensions of the markers in images recorded by the camera are compared with known dimensions at a known distance, so that the distance of the camera from the Markers on the recorded images can be determined.
  • a method for determining the position of an object in a room is provided with a camera and an image evaluation unit. beaten.
  • the space is preferably a closed space, which is formed from at least two preferably flat walls, a ceiling and a flat floor.
  • a first optical marker that extends horizontally along the first wall and line-shaped optical marker is arranged on a first wall of the room and a second optical marker that extends horizontally along the second wall and line-shaped optical marker is arranged.
  • the camera is arranged on the object and facing the first wall and then a first measurement image of the first wall is recorded with the first marker using the camera.
  • the camera is arranged on the object and facing the second wall and then a second measurement image of the second wall with the second marker is taken with the camera.
  • the first measurement image is transmitted to the image evaluation unit.
  • a first marker dimension of the first marker from the first measurement image, a first relation of the first marker dimension to a first marker reference dimension and from the first relation and a first marker reference distance known for the first marker reference dimension are subsequently a first distance of the camera from the first ten marker determined.
  • the second measurement image is also transmitted to the image evaluation unit.
  • the image evaluation unit introduces a second marker dimension of the second marker from the second measurement image, a second relation of the second marker dimension to a second marker reference dimension and from the second relation and a second marker reference distance known for the second marker reference dimension second distance of the camera from the second marker is determined. Due to the first distance, which corresponds to the distance of the camera or the object from the first wall, and the second distance, which corresponds to the distance of the camera or the object from the second wall, the position of the camera or the object is in the room determinable.
  • the first distance is a first position coordinate and the second distance is a second position coordinate of the object in space. Alternatively, first and second position coordinates can be determined from the first and second distances.
  • the first and the second wall preferably do not run parallel and are preferably orthogonal to one another, that is to say form an angle between them.
  • first distance is used as the first position coordinate and the second distance as the second position coordinate, this corresponds to the position in a coordinate system which has its origin in a right-angled corner formed by the first and second walls.
  • the optical markers each extend at least in sections and preferably over the entire width of the respective wall. As a result, the camera can always detect the optical marker when it is oriented orthogonally to the respective wall.
  • the camera can be, for example, a camera of a mobile phone, wherein the image evaluation unit can be integrated in the mobile phone or the measurement images can be transmitted to an external image evaluation unit.
  • the camera is arranged on the object, it is provided that the camera is placed on the object and aligned at a point. The point preferably does not change when aligned with the first and second walls.
  • the optical markers on the first and the second wall are identical or have identical elements whose marker dimension is determined, it is sufficient if only one pairing is known instead of two pairings of marker reference dimension and reference distance.
  • the first marker reference dimension is therefore equal to the second marker reference dimension and the first reference distance is the second reference distance.
  • the respective marker reference dimension and the associated marker reference distance can be stored in the image evaluation unit or, alternatively, can be recorded with the camera after or before the recording of the first or second measurement image and can be stored in the image evaluation unit for one or more position determination methods.
  • the method also provides that the camera has an optical axis that is orthogonal to the image plane of a respectively recorded image.
  • the first and / or the second wall is / is flat and runs / runs orthogonally to a floor of the room.
  • the camera is arranged on the object in which the camera points to the first wall, the camera is arranged with the optical axis orthogonal to the first wall.
  • the camera is arranged orthogonally to the second wall when the camera is arranged on the object in which the camera points to the second wall with the optical axis.
  • An essentially flat course of the wall or walls and a substantially orthogonal course to the floor are usually sufficient.
  • first and second marker dimensions are a first length dimension or a first width dimension of the respective marker or an element of the respective marker in the respective measurement image.
  • first and second marker reference dimensions are a second length dimension or a second Width dimension.
  • the marker dimension should be comparable to the marker reference dimension, so that the marker dimension and the marker reference dimension are each a length dimension or a width dimension of an element of the respective optical marker.
  • the image recorded in each case is distorted by a lens of the camera or the optical properties.
  • the respective image can be equalized by optical means or, for example, by the image evaluation unit, so that, for example, a length or width dimension of the optical marker shown in each case is the same over the width of the image and thus is uniform
  • Marker dimension can be determined. Alternatively, it is also possible to determine several values for the marker dimension and to use only the largest marker dimension for the further determination of the position.
  • Marker reference dimension as dividend and the respective marker dimension as divisor.
  • the respective distance between the camera and the object is determined by multiplying the quotient and the marker reference distance.
  • the image evaluation unit is designed to form the respective quotient and the respective distance by multiplying the quotient and the respective one
  • the two reference values can not be known from the marker reference distance can be determined before or after the recording of the first and / or second measurement image by recording an associated reference image.
  • the method provides that at least one predetermined reference position is provided in the room, at which the distance to the first and / or second wall is known. The distance from the reference position to the respective wall is at the respective marker reference distance.
  • the camera is arranged at the reference position and facing the first or second or respective wall and then a reference image of the respective wall is recorded with the respective optical marker with the camera.
  • the reference image is then transmitted to the image evaluation unit and the marker reference dimension of the respective optical marker is determined from the reference image with the image evaluation unit.
  • the distance to only one of the walls can be known for the predetermined reference position, so that the marker reference dimension can be determined for this wall.
  • the distance to the first and the distance to the second wall can also be known for the reference position, so that both marker reference dimensions can be determined, but this is only necessary if the elements of the optical markers measured for the respective marker dimension differ and, for example, below have different widths.
  • Several reference positions can also be provided for one of the walls or for both walls. If, for example, a reference position is adjusted by an object or the respective wall in the area of the reference position is generally blocked so that the marker is not visible, an alternative reference position can also be used.
  • the reference positions can have the same distance to the respective wall, so that it is irrelevant for determining the marker reference dimension at which reference position is measured.
  • the reference positions can be marked by a line running parallel to the respective wall on the floor.
  • reference positions can be distributed at different distances from the walls in the room or on the floor.
  • These can be assigned, for example, an identifier that can be assigned to the reference position when the reference image is captured via an input unit in the image evaluation unit, so that the distance of the reference position from the respective wall can be determined from a reference table or from the identifier itself.
  • the identifier of the reference position can be entered manually via the input unit or, alternatively, can also be read in via the camera, for example in the form of a QR code.
  • the distance to the walls can also be stored in the QR code so that the distances or positions in the space of the reference position can be easily read.
  • it is also possible for the distances to the walls to be stored in a data storage unit, from which these can be assigned and read out by the image evaluation unit using their identifier.
  • a tripod can be used, for example, to make it easier to record the values at the reference positions.
  • the marker reference dimension with the associated marker reference distance can, for example, also be stored together by a QR code that can be read in by the camera in the room, so that the reference values can be read in with the camera for the respective position determination process without having to take a reference image. This may be necessary, for example, if there are several position determinations in different rooms.
  • a QR code can also be used to read in further information, for example on the origin of the coordinate system or a room identifier, and take this into account when determining the position.
  • QR code As an alternative to the aforementioned QR code, others can also be Evaluation unit readable codes or identifiers are used by the camera or an input device.
  • the method provides that the first and / or the second optical marker are / is a line that extends horizontally along the respective wall.
  • the first and / or the second optical marker are / is a plurality of parallel lines extending horizontally along the respective wall. It is also possible for one or both markers to be a multiplicity of parallel, vertically extending lines or rectangles arranged next to one another or a multiplicity of points or circles arranged next to one another.
  • the room has a ceiling adjacent to the first and second walls. If the optical markers run close to the floor of the room, it can happen that the markers are covered by objects or furnishings or technical devices. It is therefore provided in an advantageous method variant that the first and / or second optical marker are / are arranged adjacent to the ceiling or at a distance of less than 1.5 m and preferably at a distance of less than 0.5 m from the ceiling. This prevents the marker from being covered by the technical devices or furnishings. For this purpose, it is preferably provided that the optical markers are not covered by objects present in the room.
  • the optical markers can be formed by strips, grooves or projections on or in the respective wall. Alternatively or additionally, the markers can also be formed by paint applied to the wall.
  • an advantageous variant provides that the first and / or second optical marker are / are provided in a marker color which is opposite a wall color of the respective wall has a contrast that is greater than a contrast that can at least be detected by the camera.
  • the marker color has a maximum contrast with the wall or wall color that can be achieved with a customary color palette.
  • the markers can be black and the wall white.
  • the method provides in an advantageous further development that the first and / or second marker dimension of the respective marker reference dimension and the respective marker reference distance by a Property of the respective marker.
  • the first optical marker of the first wall can be formed by a horizontal line and the second optical marker of the second wall can be formed by two horizontal lines, so that the associated wall can be determined via the respective number of lines.
  • an assignment via the color of the markers is also possible, which must then have two different colors from one another.
  • an advantageous further development also provides that an object marker is provided on the object, the object marker is captured by the camera and transmitted to an assignment unit, and the position coordinates of the object are transferred to a storage unit and the position coordinates are assigned to the object marker in a data table.
  • the item marker can contain, for example, the type and identifier of the item in coded form.
  • a position of the object is determined by the arrangement of the camera on the object, but it is undetermined how the object is arranged with respect to the specific position. Therefore, an advantageous variant further provides that a receiving device for the camera or a position marker is provided on the object, by means of which a position of the camera when the camera is arranged on the object, in which the camera is directed towards the first or second wall points out.
  • the position and orientation of the receiving device or the position marker is predetermined and known.
  • the receiving device can be rotatable in order to be able to arrange the camera on the object and then to rotate or align it with the respective wall.
  • the position of two predetermined points on the object can be determined by the method. Since the alignment of the points to one another and to or on the object is known, in addition to the position of the object in space, the orientation of the object in space can also be determined by the image evaluation unit or the assignment unit.
  • a room plan is stored in the image evaluation unit or the assignment unit.
  • the spatial plan can determine a point of origin of the coordinate system in the space in which the position is to be determined, as well as predetermined steps for converting the distances to the first and second walls into coordinates within the coordinate system.
  • an outline of the room or an outline of the bo- dens be stored by the room plan so that, for example, projections or niches of the walls can be taken into account when determining the coordinates.
  • the space on the second wall has a niche with a depth of one meter over the first three meters from the first wall, depending on the position of the coordinate origin it can be taken into account that, for example, if the object is spaced from The depth of the niche or one meter must be subtracted more than three meters from the first wall from the distance to the second wall, provided the coordinate origin is in the niche formed by the first and second wall.
  • the orientation of the object to the walls is determined by the first and second measurement images, so that no position determination of a second point is necessary to determine the orientation.
  • the camera is aligned in a predetermined orientation on the object and facing the first wall and the first measurement image is acquired.
  • the camera is then rotated 90 ° to the second wall and the second measurement image captured.
  • the optical axis of the camera includes an angle with the respective wall or with the course of the respective optical marker, which is determined from the optical distortion of the respective marker in the respective measurement image.
  • the position and orientation of the object in the room can be determined from the two angles determined and the two distances with respect to the two walls.
  • Another aspect of the invention relates to a variant of the method for determining the position of an object in a room with a camera and an image evaluation unit.
  • the room has a first wall and a second wall.
  • a first optical marker is provided on the first wall and a second optical marker is provided on the second wall.
  • the first optical marker and the second optical marker are subsequently is captured by the camera and a marker dimension of the respective marker is determined from a respectively recorded measurement image by an image evaluation unit.
  • the marker dimensions are then set in relation to a previously known marker reference dimension and a distance from the camera and the object on which the camera is arranged to the respective wall is determined from the relation and a reference distance known for the respective marker reference dimension.
  • the first distance from the first wall and the second distance from the second wall correspond to the position coordinates. If position coordinates of the object are to be determined in a coordinate system that does not originate in the corner formed by the walls but, for example, in the center of the room, the position coordinates can alternatively be determined from the distances, in which the distances, for example using offset values into the position coordinates.
  • Another aspect of the invention also relates to a handling device.
  • the handling device comprises a camera, an actuator, by means of which the handling device can be moved in a room, and a controller for the automatic implementation of the method according to the invention.
  • the handling device can be a robot, for example, by means of which the positions of other objects can be determined or by means of which the position of the robot itself in space can be determined or referenced.
  • Fig. 1 shows a first method step for determining a
  • Fig. 2 shows a second method step for determining a first Distance
  • Fig. 3 shows a third method step for determining a second
  • FIGS. 1 to 3 each show a room 100 which has four walls surrounding the room 100, only two of the walls being shown.
  • the first and the second wall 110, 120 of the room 100 are shown schematically folded into the plane of the floor 130 of the room 100, so that from the top view of the floor 130 or of the room 100 both the floor 130 and the first wall 110 and the second wall 120 can be represented or are visible.
  • an object 10 is net angeord whose position in the room 100 is to be determined.
  • a first optical marker 101 is provided on the first wall 110, which is designed as a line running across the entire width of the first wall 110, which has a uniform line thickness or line width over the entire width of the first wall 110 .
  • a second optical marker 102 is provided on the second wall 120.
  • the second optical marker 102 is formed by two parallel lines which extend over the entire width of the second wall 120, each with a constant line width.
  • the second optical marker 102 can also be embodied as just a single line and thus identical to the first marker 101, the camera being able to detect the two parallel lines of the second marker 102 or the number of lines of the second marker 102 that it is the marker 102 of the second wall 120.
  • a pair of reference values must be known for each optical marker 101, 102.
  • the reference values are one
  • the determination of the marker reference dimensions XR1, XR2 is shown schematically in FIG.
  • a camera 20 is arranged on a first reference point R1, which is covered by the camera 20 in FIG. 1 and is therefore not labeled. If the reference point R1 were covered by furnishings or devices in the room 100, the camera 20 can alternatively also be arranged on the reference point R2 or R3.
  • the reference point R2 lies on a line parallel to the first wall 110, because regardless of the arrangement of the camera 20 along the line, the distance of the camera 20 to the first wall 110 always remains the same. Which of the reference points R1, R2, R3 has been selected can be entered by Fland into the camera 20 or into an image evaluation unit which evaluates the images captured by the camera 20.
  • a coding can also be recorded and read in with the camera 20, by means of which it can be determined in the image evaluation unit which reference position R1, R2, R3 was used.
  • the camera 20 is aligned with its optical axis A to the first wall 110 such that the optical axis is essentially perpendicular or orthogonal to the first wall 110.
  • a reference image 23 is then created with the camera 20, which shows the first marker 101.
  • the reference image is transmitted to the image evaluation unit, not shown, by means of which the width of the line which forms the first marker 101 is determined.
  • the width of the line determined in the reference image 23 corresponds to the marker reference dimension XR1, that is to say the marker reference dimension XR1 for the first wall 110. Characterized in that in each case one dimension of the first and second markers 101, 102 is determined which are based on identical properties of the two markers 101 , 102, the first marker reference dimension XR1 also became the second
  • Marker reference dimension XR2 determined. The distance between the reference points R1, R2, R3 and the first and second wall 110, 120 is stored in the image evaluation unit, so that the first one determined
  • Marker reference dimension XR1 a first reference distance AR1 can be assigned or is assigned. The same applies analogously to the second marker reference dimension XR2 and a second reference distance AR2, the reference distances AR1, AR2 also being the same due to the identical properties read as marker reference dimensions XR1, XR2 from the markers 101, 102.
  • the referencing is completed. This can take place before or after the recording of a first or second measurement image 21, 22. Alternatively, referencing can be omitted if the marker reference dimensions XR1, XR2 with the associated reference distances AR1, AR2 are stored, for example, in a storage unit or in the image evaluation unit and can be called up by the image evaluation unit.
  • the distance of the object 10 from the first wall 110 and from the second wall 120 must then be determined. The order is arbitrary, it must be clear whether the distance A1 to the first wall 110 or the distance A2 to the second wall 120 is determined.
  • an input device can be used for manual input into the camera 20 or into the image evaluation unit, by means of which the order in which the images 21, 22 of the first and second markers 101, 102 are made is determined.
  • the wall from which an image is being made can be clearly identified by the respective marker 101, 102.
  • the number of parallel lines, from which a marker 101, 102 is formed, determines the associated wall 110, 120.
  • the camera 20 is then arranged on the object 10 and facing the first wall 110.
  • the camera 20 is aligned with the first wall 110 such that the optical axis A is again substantially orthogonal to the first wall 110. If the camera 20 is only arranged at an unknown point on the object 10 during the distance determination or position determination, a position of a point of the object 10 in space can be determined, but it is not clear where the point on the object item 10 is located.
  • the camera 20 is therefore each arranged on a position marker 12 provided on the object 10 when arranged on the object 10 and aligned with the first wall 110 and when arranged on the object 10 and aligned with the second wall 120.
  • the position of the position marker 12 on the object 10 is known and, for example, its geometric center.
  • the object marker 12 is covered by the camera 20. Item marker 12 is visible in Figure 1.
  • the camera 20 captures a first measurement image 21 and transmits it to the image evaluation unit (not shown).
  • the image evaluation unit determines a first marker dimension X1 in the first measurement image 21.
  • the number of lines is determined by the image evaluation unit and the marker dimension X1 or the subsequently determined distance from the first wall 110 is assigned to the first wall 110 by the number of lines of the first marker 101.
  • the camera 20 is then preferably rotated on the position marker 12 to the second wall 120, so that the optical axis A, as shown in FIG. 3, is oriented at right angles or orthogonally to the second wall 120. Subsequently, the camera 20 captures a second measurement image 22, which is transmitted to the image evaluation unit.
  • the image evaluation unit evaluates the second measurement image 22 and determines the second marker dimension X2.
  • the uppermost line or the line furthest from the floor 130 is used in each case to determine the marker dimension, with another method being alternatively possible.
  • the width of the upper line shown in the second measurement image 22 on the second wall 120 is determined as the second marker dimension X2, the second marker dimension X2 or the second distance A2 determined therefrom by the number of parallel lines of the second marker 102 of the second wall 120 can be assigned.
  • the distance A2 can be carried out immediately after the respective determination of the marker dimension X1, X2 or after both marker dimensions X1, X2 have been determined.
  • the distances A1, A2 are determined by the image evaluation unit or an associated arithmetic unit determines and results as follows:
  • A1 XR1 / X1 AR1
  • A2 XR2 / X2 AR2
  • a line width of 0.1 m is stored as a pair of reference values as the marker reference dimension XR1, XR2 at a reference distance AR1, AR2 of 1.0 m and a line width of 0.025 m is determined in the first measurement image 21
  • the first distance A1 results a value of 4.0 m from the first wall 110 and a second distance A2 of 2.70 m for a line width of 0.037 m determined from the second measurement image 22, provided that the marker reference dimensions XR1, XR2 and the reference distances AR1, AR2 are identical according to the above scheme.
  • the position of object 10 or position marker 12 of object 10 can be determined from distances A1, A2 from walls 110, 120. If the walls 110, 120 are perpendicular or essentially orthogonal to one another and the zero point of the coordinate system is in the corner formed by the first and second walls 110, 120, the distances correspond directly to the position coordinates. If, in addition to the position, the orientation of the object 10 is also to be determined, a second position marker 12 'is provided on the respective object 10, the relative position of the two position markers 12,
  • an object marker 11 is preferably provided on each of the objects 10, 10', by means of which the respective one Object is clearly identifiable.
  • the object marker 11 can be assigned to the determined positions or distances by hand.
  • the object marker 11 is a QR code and is recorded with the camera 20 before or after the acquisition of the first and second measurement images 21, 22 or the first and second measurement images 21, 22.
  • the determined positions of the objects 10, 10 'together with their coding stored in the object markers 11 are then transmitted by the image evaluation unit, or even after each position determination, to an assignment unit in which the specific positions correspond to those in the object markers 11 stored coding can be assigned to specific objects 10, 10 'with specific properties, the assignment made with the positions are transmitted to a storage unit and stored in a data table.
  • each object can then be visualized by its coordinates on a room overview plan for process monitoring, it being possible for certain values, such as temperatures or rotational speeds, to be represented for each of the objects, which are clearly identifiable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Gegenstandes (10) in einem Raum (100) mit einer Kamera (20) und einer Bildauswerteeinheit, wobei der Raum (100) eine erste Wand (110) und eine zweite Wand (120) aufweist und an der ersten Wand ein erster optischer Marker (101) und an der zweiten Wand (120) ein zweiter optischer Marker (102) vogesehen sind, wobei bei dem Verfahren der erste optische Marker (101) und der zweite optische Marker (102) nacheinander von der Kamera (20) erfasst und aus einem jeweils aufgenommenen Messbild (21, 22) durch eine Bildauswerteeinheit eine Markerdimension (X1, X2) des jeweiligen Markers (101, 102) ermittelt wird, wobei anschließend die Markerdimensionen (X1, X2) in Relation zu einer vorbekannten Markerreferenzdimension (XR1, XR2) gesetzt und aus der Relation und einem für die jeweilige Markerreferenzdimension (XR1, XR2) vorbekannten Referenzabstand (AR1, AR2) ein Abstand (A1, A2) der Kamera (20) und des Gegenstandes (10), an dem die Kamera (20) angeordnet wird, zu der jeweiligen Wand (110, 120) bestimmt wird, wobei der erste Abstand (A1) von der ersten Wand (110) und der zweite Abstand (A2) von der zweiten Wand (120) den Positionskoordinaten entspricht oder die Positionskoordinaten aus den Abständen (A1, A2) bestimmbar sind.

Description

Verfahren zur Positionsbestimmung in einem Raum
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung in einem vor- zugsweise geschlossenen Raum mit einer Kamera.
Im Stand der Technik ist bereits eine Vielzahl von Positionsbestimmungsverfahren bekannt, um eine Position in einem bestimmten Raum zu ermitteln. Insbesondere sind hierbei Satelliten gestützte Positionsbestimmung (GPS, Glonass, Galileo, Beidou), durch Funk bzw. Nahfunk gestützte Positionsbestimmung mit Funksignalen wie beispielsweise W-Lan, Bluetooth oder RFID sowie optische Triangulation durch zwei oder mehrere Kameras zu nennen. Insbesondere bei einer Positionsbestimmung in einem Raum, in welchem eine hohe Zahl von Metallelementen und reflektierenden Flächen vorhanden sind, sind Satelliten oder Nahfunk gestützte Positionsbestimmungsverfahren nicht oder schlecht anwendbar, da die Metallelemente ein Funk- oder Satelli- tensignal abschirmen und die reflektierenden Flächen die Funksignale reflek- tieren und somit die Positionsbestimmung stören können. Dies gilt beispiels- weise für sogenannte Reinräume, in denen z. B. viele technische Geräte mit blanken Metalloberflächen vorhanden sind. Weitere Verfahren, wie bei- spielsweise eine optische Triangulation mittels mehrerer Kameras oder die Ausmessung einer Position mittels eines Gliedermaßstabs sind oft zu aufwändig und langsam.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nach teile zu überwinden und ein Verfahren zur Positionsbestimmung bereitzustel len, mit welchem die Position eines Gegenstandes in einem vorzugsweise geschlossenen Raum schnell und einfach bestimmt und die Position dem Gegenstand zugeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Grundgedanke der Erfindung ist es, den Abstand eines Gegenstandes von zwei Wänden des Raumes und somit die Position des Gegenstandes im Raum mit einer einzelnen Kamera bestimmen zu können. Flierzu ist vorge- sehen, dass ein optischer Marker an jeder der Wände ausgebildet ist und Abmessungen bzw. Dimensionen der Marker in von der Kamera aufgenommenen Bildern mit bekannten Abmaßen bei einem bekannten Abstand ver- glichen werden, so dass daraus der Abstand der Kamera von den Markern auf den aufgenommenen Bildern bestimmbar ist.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Gegen standes in einem Raum mit einer Kamera und einer Bildauswerteeinheit vor- geschlagen. Der Raum ist vorzugsweise ein geschlossener Raum, der aus zumindest zwei vorzugsweise ebenen Wänden, einer Decke und einem ebe nen Boden gebildet ist. An einer ersten Wand des Raumes ist ein erster sich horizontal entlang der ersten Wand erstreckender und linienförmiger opti- scher Marker und an einer zweiten Wand des Raumes ist ein zweiter sich horizontal entlang der zweiten Wand erstreckender und linienförmiger opti- scher Marker angeordnet. Bei dem Verfahren wird die Kamera an dem Ge genstand und zu der ersten Wand weisend angeordnet und anschließend wird mit der Kamera ein erstes Messbild der ersten Wand mit dem ersten Marker aufgenommen. Ferner wird die Kamera an dem Gegenstand und zu der zweiten Wand weisend angeordnet und anschließend wird mit der Kame- ra ein zweites Messbild der zweiten Wand mit dem zweiten Marker aufge- nommen. Das erste Messbild wird an die Bildauswerteeinheit übermittelt. Nachfolgend wird durch die Bildauswerteeinheit eine erste Markerdimension des ersten Markers aus dem ersten Messbild, eine erste Relation der ersten Markerdimension zu einer ersten Markerreferenzdimension und aus der ers ten Relation und einem für die erste Markerreferenzdimension bekannten ersten Markerreferenzabstand ein erster Abstand der Kamera von dem ers- ten Marker bestimmt. Bei dem Verfahren wird ferner das zweite Messbild an die Bildauswerteeinheit übermittelt. Nach der Übermittlung des zweiten Messbildes an die Bildauswerteeinheit wird durch die Bildauswerteeinheit eine zweite Markerdimension des zweiten Markers aus dem zweiten Mess bild, eine zweite Relation der zweiten Markerdimension zu einer zweiten Markerreferenzdimension und aus der zweiten Relation und einem für die zweite Markerreferenzdimension bekannten zweiten Markerreferenzabstand ein zweiter Abstand der Kamera von dem zweiten Marker bestimmt. Durch den ersten Abstand, welcher dem Abstand der Kamera bzw. des Gegenstandes von der ersten Wand entspricht, und den zweiten Abstand, welcher dem Abstand der Kamera bzw. des Gegenstandes von der zweiten Wand entspricht, ist die Position der Kamera bzw. des Gegenstandes in dem Raum bestimmbar. Der erste Abstand ist eine erste Positionskoordinate und der zweite Abstand ist eine zweite Positionskoordinate des Gegentandes im Raum. Alternativ ist eine erste und zweite Positionskoordinate aus dem ers ten und zweiten Abstand bestimmbar. Die erste und die zweite Wand verlaufen vorzugsweise nicht parallel und wei ter vorzugsweise orthogonal zueinander, schließen also einen Winkel zwi schen sich ein.
Wird der erste Abstand als erste Positionskoordinate und der zweite Abstand als zweite Positionskoordinate verwendet, entspricht das der Position in ei- nem Koordinatensystem, welches seinen Ursprung in einer durch die erste und zweite Wand gebildete rechtwinklige Ecke hat.
Die optischen Marker erstrecken sich jeweils zumindest abschnittsweise und vorzugsweise über die gesamte Breite der jeweiligen Wand. Dadurch kann die Kamera bei einer orthogonalen Ausrichtung zu der jeweiligen Wand im- mer den optischen Marker erfassen.
Die Kamera kann beispielsweise eine Kamera eines Mobiltelefons sein, wobei die Bildauswerteeinheit in das Mobiltelefon integriert sein kann oder die Messbilder zu einer externen Bildauswerteeinheit übertragen werden kön nen. Bei dem Anordnen der Kamera an dem Gegenstand ist jeweils vorgesehen, dass die Kamera an dem Gegenstand an einem Punkt angelegt und ausgerichtet wird. Der Punkt ändert sich bei der Ausrichtung zur ersten und zur zweiten Wand vorzugsweise nicht.
Sind die optischen Marker an der ersten und der zweiten Wand identisch oder haben identische Elemente deren Markerdimension ermittelt wird, ist es ausreichend wenn statt zwei Paarungen von Markerreferenzdimension und Referenzabstand nur eine Paarung bekannt ist. Die erste Markerreferenz- dimension ist also gleich der zweiten Markerreferenzdimension und der erste Referenzabstand ist der zweite Referenzabstand.
Die jeweilige Markerreferenzdimension sowie der zugehörige Markerreferenzabstand können in der Bildauswerteeinheit gespeichert sein oder alternativ nach oder vor der Aufnahme des ersten oder zweiten Messbildes mit der Kamera aufgenommen und in der Bildauswerteeinheit für ein oder mehrere Positionsbestimmungsverfahren gespeichert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung sieht das Verfahren zudem vor, dass die Kamera eine zu der Bildebene eines jeweils aufgenommenen Bildes ortho- gonale optische Achse aufweist. Für eine korrekte Positionsbestimmung ist zudem vorgesehen, dass die erste und/oder die zweite Wand eben sind/ist und zu einem Boden des Raumes orthogonal verlaufen/verläuft. Die Kamera wird beim Anordnen der Kamera an dem Gegenstand, bei dem die Kamera zu der ersten Wand weist, mit der optischen Achse orthogonal zu der ersten Wand angeordnet. Alternativ oder zusätzlich wird auch die Kamera beim An- ordnen der Kamera an dem Gegenstand, bei dem die Kamera zu der zweiten Wand weist, mit der optischen Achse orthogonal zu der zweiten Wand angeordnet.
Ein im Wesentlichen ebener Verlauf der Wand bzw. der Wände und ein im Wesentlichen orthogonaler Verlauf zu dem Boden sind dabei meist ausreichend. Gleiches gilt für die Anordnung der Kamera, bei welcher es meist ausreichend ist, wenn die optische Achse der Kamera im Wesentlichen orthogonal zu der jeweiligen Wand ist.
Zudem ist bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens vorgesehen, dass die erste und zweite Markerdimension ein erstes Längenmaß oder ein erstes Breitenmaß des jeweiligen Markers oder eines Elements des jeweiligen Mar kers in dem jeweiligen Messbild sind. Darüber hinaus sind die erste und zweite Markerreferenzdimension ein zweites Längenmaß oder ein zweites Breitenmaß.
Hierbei soll die Markerdimension jeweils mit der Markerreferenzdimension vergleichbar sein, so dass die Markerdimension und die Markerreferenz dimension jeweils ein Längenmaß oder jeweils ein Breitenmaß eines Ele- ments des jeweiligen optischen Markers sind.
Bei der Aufnahme des ersten oder zweiten Messbildes sowie bei der Auf nahme eines Referenzbildes kann es dazu kommen, dass das jeweils aufge nommene Bild durch eine Linse der Kamera oder die optischen Eigenschaf ten verzerrt werden. Zur Kompensation der Verzerrung kann das jeweilige Bild durch optische Mittel oder beispielsweise durch die Bildauswerteeinheit entzerrt werden, so dass beispielsweise ein aus dem jeweiligen Bild ermittel tes Längen- oder Breitenmaß des jeweils dargestellten optischen Markers über die Breite des Bildes gleich ist und somit eine einheitliche
Markerdimension ermittelt werden kann. Alternativ ist es auch möglich je- weils mehrere Werte für die Markerdimension zu ermittelt und für die weitere Bestimmung der Position nur die jeweils größte Markerdimension zu verwen den.
Zur Bestimmung der Abstände ist bei einer Verfahrensweiterbildung vorge sehen, dass die jeweilige Relation der Quotient aus der jeweiligen
Markerreferenzdimension als Dividend und der jeweiligen Markerdimension als Divisor ist. Der jeweilige Abstand der Kamera bzw. des Gegenstandes wird durch Multiplikation des Quotienten und des Markerreferenzabstands ermittelt. Zur Umsetzung ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Bildaus werteeinheit ausgebildet ist, den jeweiligen Quotienten zu bilden und den jeweiligen Abstand durch Multiplikation des Quotienten und des jeweiligen
Markerreferenzabstandes zu ermitteln.
Sind die Markerreferenzdimensionen und der jeweils zugehörige
Markerreferenzabstand nicht vorbekannt, können die beiden Referenzwerte vor oder nach der Aufnahme des ersten und/oder zweiten Messbildes durch die Aufnahme jeweils eines zugehörigen Referenzbildes ermittelt werden. Das Verfahren sieht hierzu bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung vor, dass in dem Raum zumindest eine vorbestimmte Referenzposition vorgese- hen ist, bei welcher der Abstand zu der ersten und/oder zweiten Wand be- kannt ist. Der Abstand der Referenzposition zu der jeweiligen Wand ist hier bei der jeweilige Markerreferenzabstand. Die Kamera wird an der Referenz- position und zu der ersten oder zweiten bzw. jeweiligen Wand weisend an- geordnet und anschließend wird mit der Kamera ein Referenzbild der jeweili- gen Wand mit dem jeweiligen optischen Marker aufgenommen. Anschlie- ßend wird das Referenzbild an die Bildauswerteeinheit übermittelt und mit der Bildauswerteeinheit die Markerreferenzdimension des jeweiligen optischen Markers aus dem Referenzbild bestimmt.
Für die vorbestimmte Referenzposition kann der Abstand zu nur einer der Wände bekannt sein, so dass für diese Wand die Markerreferenzdimension ermittelt werden kann. Alternativ können für die Referenzposition auch der Abstand zu der ersten und der Abstand zu der zweiten Wand bekannt sein, so dass beide Markerreferenzdimensionen ermittelbar sind, was jedoch nur notwendig ist, wenn sich die für die jeweilige Markerdimension vermessenen Elemente der optischen Marker unterscheiden und beispielsweise unter schiedliche Breiten aufweisen. Es können auch mehrere Referenzpositionen für eine der Wände oder beide Wände vorgesehen sein. Ist beispielsweise eine Referenzposition durch einen Gegenstand verstellt oder allgemein die jeweilige Wand im Bereich der Referenzposition blockiert, so dass der Mar- ker nicht sichtbar ist, kann auch auf eine alternative Referenzposition ausgewichen werden. Die Referenzpositionen können den gleichen Abstand zu der jeweiligen Wand haben, so dass für die Ermittlung der Markerreferenz dimension unerheblich ist, an welcher Referenzposition gemessen wird. Bei spielsweise können die Referenzpositionen durch eine parallel zu der jeweili- gen Wand auf dem Boden verlaufende Linie markiert sein. Alternativ können auch Referenzpositionen mit verschiedenen Abständen zu den Wänden im Raum bzw. auf dem Boden verteilt sein. Diesen kann bei- spielsweise eine Kennung zugeordnet sein, die beim Erfassen des Referenzbildes über eine Eingabeeinheit in der Bildauswerteeinheit der Referenz- position zugeordnet werden kann, so dass aus einer Referenztabelle oder aus der Kennung selbst der Abstand der Referenzposition zu der jeweiligen Wand bestimmbar ist. Die Kennung der Referenzposition kann manuell über die Eingabeeinheit eingegeben oder alternativ auch über die Kamera bei spielsweise in Form eines QR-Codes eingelesen werden. In dem QR-Code kann auch der Abstand zu den Wänden hinterlegt sein, so dass die Abstände bzw. Positionen im Raum der Referenzposition einfach eingelesen werden können. Es ist jedoch auch möglich, dass die Abstände zu den Wänden in einer Datenspeichereinheit hinterlegt sind, aus welchen diese von der Bild auswerteeinheit durch ihre Kennung zugeordnet und ausgelesen werden können.
Um das Erfassen der Werte an den Referenzpositionen zu erleichtern, kann beispielsweise ein Stativ verwendet werden.
Die Markerreferenzdimension mit dem zugehörigen Markerreferenzabstand kann beispielsweise auch zusammen durch einen in dem Raum durch die Kamera einlesbaren QR-Code hinterlegt sein, so dass die Referenzwerte ohne die Aufnahme eines Referenzbildes mit der Kamera für den jeweiligen Positionsbestimmungsvorgang eingelesen werden können. Das kann zum Beispiel bei mehreren Positionsbestimmungen in unterschiedlichen Räumen notwendig sein. Durch einen QR-Code können auch weitere Informationen, beispielsweise zum Ursprungspunkt des Koordinatensystems oder eine Raumkennung ein gelesen und bei der Positionsbestimmung berücksichtigt werden.
Alternativ zu dem vorgenannten QR-Code können auch andere in die Bild- auswerteeinheit durch die Kamera oder eine Eingabevorrichtung einlesbare Kodierungen bzw. Kennungen verwendet werden.
Für das Verfahren ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass der erste und/oder der zweite optische Marker eine sich entlang der jeweili- gen Wand horizontal erstreckende Linie sind/ist. Alternativ sind/ist der erste und/oder der zweite optische Marker eine Vielzahl von parallelen, sich ent lang der jeweiligen Wand horizontal erstreckenden Linien. Ebenfalls möglich ist, dass einer oder beiden Marker eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten, parallelen, sich vertikal erstreckenden Linien oder Rechtecken oder eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Punkten oder Kreisen sind.
Der Raum weist zusätzlich zu dem Boden eine an die erste und zweite Wand angrenzende Decke auf. Verlaufen die optischen Marker nahe dem Boden des Raumes, kann es dazu kommen, dass die Marker von Gegenständen bzw. Einrichtungsgegenständen oder technischen Geräten verdeckt werden. Daher ist bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante vorgesehen, dass der erste und/oder zweite optische Marker angrenzend an die Decke oder in ei nem Abstand kleiner 1 ,5 m und vorzugsweise in einem Abstand kleiner 0,5 m zu der Decke verlaufend angeordnet sind/ist. Dadurch wird vermieden, dass der Marker von den technischen Geräten oder Einrichtungsgegenständen verdeckt wird. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass die optischen Marker jeweils nicht von in dem Raum vorhandenen Gegenständen verdeckt werden.
Die optischen Marker können durch Leisten, Nuten oder Vorsprüngen an bzw. in der jeweiligen Wand gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Marker zudem durch auf der Wand aufgetragene Farbe gebildet werden. Hierbei sieht eine vorteilhafte Variante vor, dass der erste und/oder zweite optische Marker in einer Markerfarbe vorgesehen sind/ist, welche gegenüber einer Wandfarbe der jeweiligen Wand einen Kontrast aufweist, der größer ist, als ein von der Kamera mindestens erfassbarer Kontrast.
Zur besseren Erfassbarkeit der optischen Marker durch die Kamera kann auch vorgesehen sein, dass die Markerfarbe einen mit einer üblichen Farb- palette maximal erzielbaren Kontrast gegenüber der Wand bzw. der Wand farbe aufweist. Beispielhaft können die Marker schwarz und die Wand weiß sein.
Um beim Erfassen des Referenzbildes oder beim Erfassen des Messbildes die jeweils ermittelten Werte bzw. Dimensionen einer Wand zuordnen zu können sieht das Verfahren bei einer vorteilhaften Weiterbildung vor, dass die erste und/oder zweite Markerdimension der jeweiligen Markerreferenz- dimension und dem jeweiligen Markerreferenzabstand durch eine Eigen- schaft des jeweiligen Markers zugeordnet werden. Beispielsweise kann der erste optische Marker der ersten Wand durch eine horizontale Linie und der zweite optische Marker der zweiten Wand durch zwei horizontale Linien ge- bildet werden, so dass über die jeweilige Anzahl der Linien die zugehörige Wand bestimmbar ist. Alternativ ist auch eine Zuordnung über die Farbe der Marker möglich, welche dann zwei zueinander verschiedene Farben aufweisen müssen. Ebenso ist es bei einer alternativen Variante vorteilhaft, bei der Aufnahme des jeweiligen Bildes über eine Eingabeeinheit die zugehörige Wand zu bestimmen, in dem eine Kodierung über die Eingabeeinheit einge- geben wird oder die Wand über eine auf der Wand abgebildete und mit der Kamera erfassbare Kennung identifiziert wird.
Um die bestimmte Position einem bestimmten Gegenstand zuzuordnen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung zudem vorgesehen, dass an dem Ge genstand ein Gegenstandsmarker vorgesehen ist, der Gegenstandsmarker mit der Kamera erfasst und an eine Zuordnungseinheit übertragen wird, die Positionskoordinaten des Gegenstandes zu einer Speichereinheit übertragen werden und die Positionskoordinaten in einer Daten-Tabelle dem Gegen standsmarker zugeordnet werden. Der Gegenstandsmarker kann in kodierter Form beispielsweise die Art und Kennung des Gegenstandes beinhalten.
Durch die Anordnung der Kamera an dem Gegenstand wird jeweils zwar eine Position des Gegenstandes bestimmt, es ist jedoch unbestimmt, wie der Ge genstand bezüglich der bestimmten Position angeordnet ist. Daher sieht eine vorteilhafte Variante ferner vor, dass an dem Gegenstand eine Aufnahmevor richtung für die Kamera oder eine Positionsmarkierung vorgesehen ist, durch welche eine Position der Kamera beim Anordnen der Kamera an dem Ge- genstand, bei dem die Kamera zu der ersten oder zweiten Wand weist, fest- gelegt wird. Die Position und Ausrichtung der Aufnahmevorrichtung oder der Positionsmarkierung ist vorbestimmt und bekannt. Die Aufnahmevorrichtung kann drehbar sein, um die Kamera an dem Gegenstand anordnen und dann zu der jeweiligen Wand drehen bzw. ausrichten zu können. Um die Ausrichtung des Gegenstandes im Raum genauer bestimmen zu können, kann die Position zweier vorbestimmter Punkte auf dem Gegenstand durch das Verfahren bestimmt werden. Da die Ausrichtung der Punkte zuei nander und zu bzw. auf dem Gegenstand bekannt ist, kann neben der Positi on des Gegenstandes im Raum auch die Ausrichtung des Gegenstandes im Raum durch die Bildauswerteeinheit oder die Zuordnungseinheit bestimmt werden.
Eine weitere Ausgestaltungsvariante des Verfahrens sieht zudem vor, dass in der Bildauswerteeinheit oder der Zuordnungseinheit ein Raumplan hinter legt ist. Durch den Raumplan kann ein Ursprungspunkt des Koordinatensys- tems in dem Raum, in dem die Position bestimmt werden soll, festgelegt sein, sowie vorbestimmte Schritte zur Umrechnung der Abstände zu der ers ten und zweiten Wand in Koordinaten innerhalb des Koordinatensystems. Darüber hinaus kann auch ein Umriss des Raumes bzw. ein Umriss des Bo- dens durch den Raumplan hinterlegt sein, so dass beispielsweise Vorsprünge oder Nischen der Wände bei der Bestimmung der Koordinaten berücksichtigt werden können. Weist beispielsweise der Raum an der zweiten Wand über die ersten drei Meter von der ersten Wand aus eine Nische mit einer Tiefe von einem Meter auf, kann abhängig von der Position des Koor- dinatenursprungs berücksichtigt werden, dass beispielsweise bei einem Ab- stand des Gegenstands von mehr als drei Metern von der ersten Wand von dem Abstand zur zweiten Wand die Tiefe der Nische bzw. ein Meter abzu ziehen ist, sofern der Koordinatenursprung in der aus der ersten und zweiten Wand gebildeten Nische liegt.
Ebenfalls vorteilhaft ist zudem eine Variante des Verfahrens, bei welchem die Ausrichtung des Gegenstandes zu den Wänden durch das erste und zweite Messbild ermittelt wird, so dass zur Ermittlung der Ausrichtung keine Positi onsbestimmung eines zweiten Punktes notwendig ist. Dazu wird die Kamera in einer vorbestimmten Orientierung an dem Gegenstand und zu der ersten Wand weisend ausgerichtet und das erste Messbild erfasst. Anschließend wird die Kamera um 90° zu der zweiten Wand gedreht und das zweite Mess- bild erfasst. Die optische Achse der Kamera schließt mit der jeweiligen Wand bzw. mit dem Verlauf des jeweiligen optischen Markers einen Winkel ein, welcher aus der optischen Verzerrung des jeweiligen Markers in dem jeweili gen Messbild bestimmt wird. Aus den beiden dabei ermittelten Winkeln und den beiden Abständen bezüglich der beiden Wände kann die Position und Ausrichtung des Gegenstandes in dem Raum bestimmt werden.
Ein weiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Variante des Verfahrens zur Po- sitionsbestimmung eines Gegenstandes in einem Raum mit einer Kamera und einer Bildauswerteeinheit. Der Raum weist eine erste Wand und eine zweite Wand auf. An der ersten Wand ist ein erster optischer Marker und an der zweiten Wand ein zweiter optischer Marker vorgesehen. Bei dem Verfah ren wird der erste optische Marker und der zweite optische Marker nachei- nander von der Kamera erfasst und aus einem jeweils aufgenommenen Messbild durch eine Bildauswerteeinheit eine Markerdimension des jeweili- gen Markers ermittelt. Anschließend wird die Markerdimensionen in Relation zu einer vorbekannten Markerreferenzdimension gesetzt und aus der Relati- on und einem für die jeweilige Markerreferenzdimension vorbekannten Refe renzabstand ein Abstand der Kamera und des Gegenstandes, an dem die Kamera angeordnet wird, zu der jeweiligen Wand bestimmt. Der erste Ab- stand von der ersten Wand und der zweite Abstand von der zweiten Wand entsprechen den Positionskoordinaten. Sollen Positionskoordinaten des Ge- genstandes in einem Koordinatensystem bestimmt werden, das seinen Ur- sprung nicht in der von den Wänden gebildeten Ecke liegt, sondern bei- spielsweise in der Raummitte, sind alternativ die Positionskoordinaten aus den Abständen bestimmbar, in dem die Abstände, beispielsweise durch Offset-Werte, in die Positionskoordinaten umgerechnet werden. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft zudem ein Handhabungsgerät. Das Handhabungsgerät umfasst eine Kamera, einen Aktor, durch welchen das Handhabungsgerät in einem Raum bewegbar ist und eine Steuerung zur au tomatischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Hand- habungsgerät kann beispielsweise ein Roboter sein, durch welchen die Posi- tionen von anderen Gegenständen bestimmbar sind oder durch den die Posi tion des Roboters selbst im Raum bestimmt bzw. referenziert werden kann.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen ersten Verfahrensschritt zur Bestimmung einer
Markerreferenzdimension;
Fig. 2 einen zweiten Verfahrensschritt zur Bestimmung eines ersten Abstandes;
Fig. 3 einen dritten Verfahrensschritt zur Bestimmung eines zweiten
Abstandes.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils einen Raum 100 der vier den Raum 100 umgebende Wände aufweist, wobei nur zwei der Wände dargestellt sind. Die erste und die zweite Wand 110, 120 des Raumes 100 sind schematisch in die Ebene des Bodens 130 des Raumes 100 geklappt dargestellt, so dass aus der Draufsicht auf den Boden 130 bzw. auf den Raum 100 sowohl der Boden 130 als auch die erste Wand 110 und die zweite Wand 120 darstellbar bzw. sichtbar sind. In dem Raum 100 ist jeweils ein Gegenstand 10 angeord net, dessen Position im Raum 100 bestimmt werden soll. Für die Positions- bestimmung ist auf der ersten Wand 110 ein erster optischer Marker 101 vorgesehen, welcher als eine über die gesamte Breite der ersten Wand 110 verlaufende Linie ausgebildet ist, die über die gesamte Breite der ersten Wand 110 eine gleichmäßige Liniendicke bzw. Linienbreite hat. Auf der zwei- ten Wand 120 ist darüber hinaus ein zweiter optischer Marker 102 vorgese- hen. Der zweite optische Marker 102 ist bei dem in den Figuren 1 bis 3 ge- zeigten Beispiel durch zwei parallele Linien gebildet, welche sich über die gesamte Breite der zweiten Wand 120 mit einer jeweils gleichbleibenden Linienbreite erstrecken.
Der zweite optische Marker 102 kann auch als nur eine einzelne Linie und somit identisch zu dem ersten Marker 101 ausgebildet sein, wobei die Kame- ra durch die zwei parallelen Linien des zweiten Markers 102 bzw. durch die Anzahl der Linien des zweiten Markers 102 erfassen kann, dass es sich um den Marker 102 der zweiten Wand 120 handelt. Zur Positionsbestimmung muss für jeden optischen Marker 101 , 102 ein Paar von Referenzwerten bekannt sein. Die Referenzwerte sind eine
Markerreferenzdimension XR1 , XR2 und ein Referenzabstand AR1 , AR2. Sind die Marker 101 , 102 der beiden Wände 110, 120 identisch oder werden, wie bei dem in den Figuren 1 bis 3 beispielhaft gezeigten Verfahren, die Markerdimensionen X1 , X2 aus einem in den beiden Markern 101 , 102 je weils identisch vorhandenen Element oder einer identischen Eigenschaft gemessen, kann ein einzelnes Paar von Referenzwerten für die erste und für die zweite Wand 110, 120 verwendet werden, so dass, wie bei dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Verfahren, die Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 gleich sind und die Referenzabstände AR1 , AR2 gleich sind. Als
Markerdimension X1 bzw. Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 wird bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel jeweils die Breite einer Linie der Mar ker 101 , 102 verwendet, wobei die Linien der optischen Marker jeweils eine identische Linienbreite auf den Wänden aufweisen.
In Figur 1 ist schematisch die Bestimmung der Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 dargestellt. Zur Referenzierung wird eine Kamera 20 auf einem ersten Referenzpunkt R1 angeordnet, der in Figur 1 durch die Kamera 20 verdeckt und daher nicht bezeichnet ist. Wäre der Referenzpunkt R1 durch Einrichtungsgegenstände oder Vorrichtungen in dem Raum 100 verdeckt, kann die Kamera 20 alternativ auch auf dem Referenzpunkt R2 oder R3 an geordnet werden. Der Referenzpunkt R2 liegt auf einer zu der ersten Wand 110 parallelen Linie, da unabhängig von der Anordnung der Kamera 20 entlang der Linie der Abstand der Kamera 20 zu der ersten Wand 110 immer gleich bleibt. Weicher der Referenzpunkte R1 , R2, R3 gewählt wurde, kann von Fland in die Kamera 20 bzw. in eine Bildauswerteeinheit eingeben wer den, welche die von der Kamera 20 erfassten Bilder auswertet. Alternativ kann mit der Kamera 20 auch eine Kodierung erfasst und eingelesen wer den, durch welche in der Bildauswerteeinheit ermittelbar ist, welche Refe- renzposition R1 , R2, R3 verwendet wurde. Die Kamera 20 wird mit ihrer optischen Achse A so zur ersten Wand 110 ausgerichtet, dass die optische Achse im Wesentlichen rechtwinklig bzw. orthogonal zu der ersten Wand 110 ist. Anschließend wird mit der Kamera 20 ein Referenzbild 23 erstellt, welches den ersten Marker 101 zeigt. Das Refe- renzbild wird an die nicht dargestellte Bildauswerteeinheit übermittelt, durch welche die Breite der Linie, welche den ersten Marker 101 bildet, ermittelt wird. Die in dem Referenzbild 23 ermittelte Breite der Linie entspricht der Markerreferenzdimension XR1 , also der Markerreferenzdimension XR1 für die erste Wand 110. Dadurch, dass jeweils eine Dimension des ersten und des zweiten Markers 101 , 102 ermittelt werden, die auf identischen Eigenschaften der beiden Markern 101 , 102 basieren, wurde mit der ersten Markerreferenzdimension XR1 zugleich auch die zweite
Markerreferenzdimension XR2 ermittelt. In der Bildauswerteeinheit ist der Abstand der Referenzpunkte R1 , R2, R3 zu der ersten und zweiten Wand 110, 120 jeweils hinterlegt, so dass der ermittelten ersten
Markerreferenzdimension XR1 ein erster Referenzabstand AR1 zugeordnet werden kann bzw. zugeordnet wird. Analog gilt gleiches für die zweite Markerreferenzdimension XR2 und einen zweiten Referenzabstand AR2, wobei durch die identischen als Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 von den Markern 101 , 102 abgelesenen Eigenschaften auch die Referenzab- stände AR1 , AR2 gleich sind.
Nach der Ermittlung der Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 und der Zu ordnung zu den Referenzabständen AR1 , AR2 ist die Referenzierung abge schlossen. Diese kann vor oder nach der Aufnahme eines ersten oder zwei- ten Messbildes 21 , 22 erfolgen. Alternativ kann die Referenzierung entfallen, wenn die Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 mit den zugehörigen Refe renzabständen AR1 , AR2 beispielsweise in einer Speichereinheit oder in der Bildauswerteeinheit abgespeichert und von der Bildauswerteeinheit abrufbar sind. Anschließend muss der Abstand des Gegenstandes 10 von der ersten Wand 110 und von der zweiten Wand 120 ermittelt werden. Die Reihenfolge ist hierbei beliebig, wobei jeweils klar sein muss, ob der Abstand A1 zur ersten Wand 110 oder der Abstand A2 zur zweiten Wand 120 ermittelt wird. Dies kann beispielsweise durch eine fest vorgegebene Reihenfolge bei der Erfas- sung der Marker 101 , 102 erfüllt werden. Alternativ kann über eine Eingabe- vorrichtung von Hand eine Eingabe in die Kamera 20 bzw. in die Bildauswer- teeinheit erfolgen, durch welche festgelegt wird, in welcher Reihenfolge die Bilder 21 , 22 des ersten und zweiten Markers 101 , 102 angefertigt werden. Bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ist die Wand, von weicher ein Bild angefertigt wird, durch den jeweiligen Marker 101 , 102 eindeutig identifizierbar. Die Anzahl der zueinander parallelen Linien, aus welchen ein Marker 101 , 102 gebildet ist, bestimmt die zugehörige Wand 110, 120. Wie in Figur 2 schematisch dargestellt wird anschließend die Kamera 20 an dem Gegenstand 10 und zu der ersten Wand 110 weisend angeordnet. Die Kamera 20 wird dabei so zu der ersten Wand 110 ausgerichtet, dass die op tische Achse A wiederum im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Wand 110 ist. Wird die Kamera 20 lediglich an einem unbekannten Punkt auf dem Gegenstand 10 bei der Abstandsbestimmung bzw. Positionsbestimmung an- geordnet, kann zwar eine Position eines Punktes des Gegenstandes 10 im Raum ermittelt werden, jedoch ist nicht klar, wo sich der Punkt auf dem Ge- genstand 10 befindet. Die Kamera 20 wird daher beim Anordnen an dem Gegenstand 10 und Ausrichten zur ersten Wand 110 sowie beim Anordnen an dem Gegenstand 10 und Ausrichten zur zweiten Wand 120 jeweils auf einem am Gegenstand 10 vorgesehenen Positionsmarker 12 angeordnet.
Die Position des Positionsmarkers 12 auf dem Gegenstand 10 ist bekannt und beispielsweise seine geometrische Mitte. In Figur 2 und 3 wird der Gegenstandsmarker 12 jeweils durch die Kamera 20 verdeckt, wobei der Ge- genstandsmarker 12 in Figur 1 sichtbar ist. Nach dem Anordnen der Kamera 20 auf dem Positionsmarker 12 und Ausrichten zur ersten Wand 110 wird durch die Kamera 20 ein erstes Messbild 21 erfasst und an die nicht darge stellte Bildauswerteeinheit übermittelt. Die Bildauswerteeinheit bestimmt in dem ersten Messbild 21 eine erste Markerdimension X1. Darüber hinaus wird durch die Bildauswerteeinheit die Anzahl der Linien ermittelt und die Marker- dimension X1 bzw. der nachfolgend bestimmte Abstand zur ersten Wand 110 durch die Anzahl der Linien des ersten Markers 101 der ersten Wand 110 zugeordnet. Anschließend wird die Kamera 20 vorzugsweise auf der Positionsmarker 12 zu der zweiten Wand 120 gedreht, so dass die optische Achse A, wie in Figur 3 dargestellt, rechtwinklig bzw. orthogonal zu der zweiten Wand 120 ausgerichtet ist. Nachfolgend erfasst die Kamera 20 ein zweites Messbild 22, wel ches an die Bildauswerteeinheit übermittelt wird. Die Bildauswerteeinheit wertet das zweite Messbild 22 aus und bestimmt die zweite Markerdimension X2. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird bei aus mehreren parallelen Linien gebildeten Markern jeweils die oberste bzw. am weitesten vom Boden 130 entfernte Linie zur Ermittlung der Markerdimension verwendet, wobei alternativ auch ein anderes Vorgehen möglich ist. Die Breite der oberen in dem zweiten Messbild 22 dargestellten Linie auf der zweiten Wand 120 wird als zweite Markerdimension X2 bestimmt, wobei die zweite Markerdimension X2 bzw. der daraus bestimmte zweite Abstand A2 durch die Anzahl der pa rallelen Linien des zweiten Markers 102 der zweiten Wand 120 zugeordnet werden. Die Bestimmung des ersten Abstandes A1 und die Bestimmung des zweiten
Abstandes A2 kann, sofern das Paar von Referenzwerten bekannt ist, unmit telbar nach der jeweiligen Bestimmung der Markerdimension X1 , X2 durchgeführt werden oder nachdem beide Markerdimensionen X1 , X2 bestimmt wurden. Die Abstände A1 , A2 werden durch die Bildauswerteeinheit oder eine zugehörige Recheneinheit bestimmt und ergeben sich wie folgt:
A1 = XR1/ X1 AR1 A2 = XR2/ X2 AR2
Ist beispielsweise als Paar von Referenzwerten eine Linienbreite von 0,1 m als Markerreferenzdimension XR1 , XR2 bei einem Referenzabstand AR1 , AR2 von 1 ,0 m hinterlegt und wird in dem ersten Messbild 21 eine Linienbreite von 0,025 m bestimmt ergibt sich für den ersten Abstand A1 von der ers ten Wand 110 ein Wert von 4,0 m und bei einer aus dem zweiten Messbild 22 bestimmten Linienbreite von 0, 037 m ein zweiter Abstand A2 von 2,70 m, sofern für die Markerreferenzdimensionen XR1 , XR2 und die Referenzab- stände AR1 , AR2 nach obigem Schema identisch sind.
Abhängig von dem in dem Raum 100 definierten Koordinatensystem und einer Ausrichtung der Wände 110, 120 zueinander, kann aus den Abständen A1 , A2 zu den Wänden 110, 120 die Position des Gegenstandes 10 bzw. des Positionsmarkers 12 des Gegenstandes 10 bestimmt werden. Verlaufen die Wände 110, 120 rechtwinklig bzw. im Wesentlichen orthogonal zueinander und liegt der Nullpunkt des Koordinatensystems in der durch die erste und zweite Wand 110, 120 gebildeten Ecke, entsprechen die Abständen unmit- telbar den Positionskoordinaten. Soll neben der Position auch die Ausrichtung des Gegenstandes 10 ermittelt werden, ist an dem jeweiligen Gegenstand 10 ein zweiter Positionsmarker 12‘ vorgesehen, wobei die relative Position der beiden Positionsmarker 12,
12‘ zueinander und die Anordnung auf dem Gegenstand 10 bekannt sind. Nach der Bestimmung der Position des ersten Positionsmarkers 12 wird an- schließend die Position des zweiten Positionsmarker 12‘ in der gleichen Wei- se mit dem Verfahren bestimmt und aus den beiden Positionen und der bekannten Anordnung auf dem Gegenstand 10 die Ausrichtung des Gegen- Standes 10 im Raum 100 bestimmt.
Ist darüber hinaus nicht nur die Position und/oder Ausrichtung eines Gegen stands 10 sondern mehrere Gegenstände, wie beispielsweise eines zusätzli chen zweiten Gegenstands 10‘ zu ermitteln, ist vorzugsweise an jedem der Gegenstände 10, 10‘ ein Gegenstandsmarker 11 vorgesehen, durch welchen der jeweilige Gegenstand eindeutig identifizierbar ist. Der Gegenstandsmar- ker 11 kann von Hand den bestimmten Positionen bzw. Abständen zugeord net werden. Alternativ ist der Gegenstandsmarker 11 ein QR-Code und wird mit der Kamera 20 vor oder nach der Erfassung des jeweils ersten und zwei- ten Messbildes 21 , 22 bzw. der ersten und zweiten Messbilder 21 , 22 erfasst.
Die bestimmten Positionen der Gegenstände 10, 10‘ zusammen mit ihrer in den Gegenstandsmarkern 11 hinterlegten Kodierung wird von der Bildaus- werteeinheit anschließend oder auch bereits nach jeder Positionsbestim mung an eine Zuordnungseinheit übertragen, in welcher die bestimmten Po- sitionen mit der in den Gegenstandsmarkern 11 hinterlegten Kodierung be- stimmten Gegenständen 10, 10‘ mit bestimmten Eigenschaften zugeordnet werden, die erfolgte Zuordnung mit den Positionen werden an eine Speichereinheit übertragen und in einer Daten-Tabelle gespeichert. Beispielsweise ist anschließend auf einem Raumübersichtsplan zur Prozessüberwachung jeder Gegenstand durch seine Koordinaten visualisierbar, wobei zu jedem der Gegenstände bestimmte durch die eindeutige Identifizierbarkeit zugeord nete Werte, wie beispielsweise Temperaturen oder Drehzahlen, dargestellt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Gegenstandes (10) in einem Raum (100) mit einer Kamera (20) und einer Bildauswerteeinheit, wobei
an einer ersten Wand (110) des Raumes (100) ein erster sich horizontal entlang der ersten Wand (110) erstreckender und linienför miger optischer Marker (101) und an einer zweiten Wand (120) des Raumes (100) ein zweiter sich horizontal entlang der zweiten Wand (120) erstreckender und linienförmiger optischer Marker (102) ange- ordnet sind,
die Kamera (20) an dem Gegenstand (10) und zu der ersten Wand (110) weisend angeordnet und anschließend mit der Kamera (20) ein erstes Messbild (21) der ersten Wand (110) mit dem ersten Marker (101) aufgenommen wird,
die Kamera (20) an dem Gegenstand (10) und zu der zweiten
Wand (120) weisend angeordnet und anschließend mit der Kamera (20) ein zweites Messbild (22) der zweiten Wand (120) mit dem zwei ten Marker (102) aufgenommen wird,
das erste Messbild (21) an die Bildauswerteeinheit übermittelt wird,
durch die Bildauswerteeinheit eine erste Markerdimension (X1) des ersten Markers (101) aus dem ersten Messbild (110), eine erste Relation der ersten Markerdimension (X1) zu einer ersten Marker- referenzdimension (XR1 ) und aus der ersten Relation und einem für die erste Markerreferenzdimension (XR1) bekannten ersten Marker- referenzabstand (AR1) ein erster Abstand (A1) der Kamera (20) von dem ersten Marker (101 ) bestimmt wird,
das zweite Messbild (120) an die Bildauswerteeinheit übermit- telt wird,
durch die Bildauswerteeinheit eine zweite Markerdimension (X2) des zweiten Markers (102) aus dem zweiten Messbild (120), eine zweite Relation der zweiten Markerdimension (X2) zu einer zweiten Markerreferenzdimension (XR2) und aus der zweiten Relation und ei nem für die zweite Markerreferenzdimension (XR2) bekannten zweiten Markerreferenzabstand (AR1) ein zweiter Abstand (A2) der Kamera
(20) von dem zweiten Marker (102) bestimmt wird und wobei
der erste Abstand (A1) eine erste Positionskoordinate und der zweite Abstand (A2) eine zweite Positionskoordinate des Gegentan- des (10) im Raum (100) ist oder eine erste und zweite Positionskoor- dinate aus dem ersten und zweiten Abstand (A1 , A2) bestimmbar ist.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
die Kamera (20) eine zu der Bildebene eines jeweils aufge- nommenen Bildes orthogonale optische Achse (A) aufweist,
die erste und/oder die zweite Wand (110, 120) eben sind/ist und zu einem Boden (130) des Raumes (100) orthogonal verlaufen und
die Kamera (20) beim Anordnen der Kamera (20) an dem Ge- genstand (10), bei dem die Kamera (20) zu der ersten Wand (110) weist, mit der optischen Achse (A) orthogonal zu der ersten Wand (110) angeordnet wird und/oder
die Kamera (20) beim Anordnen der Kamera (20) an dem Ge genstand (10), bei dem die Kamera (20) zu der zweiten Wand (120) weist, mit der optischen Achse (A) orthogonal zu der zweiten Wand (120) angeordnet wird. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die erste und zweite Markerdimension (X1 , X2) ein erstes Län genmaß oder ein erstes Breitenmaß des jeweiligen Markers (101 ,
102) oder eines Elements des jeweiligen Markers (101 , 102) in dem jeweiligen Messbild (21 , 22) sind und die erste und zweite Markerreferenzdimension (XR1 , XR2) ein zweites Längenmaß oder ein zweites Breitenmaß sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die jeweilige Relation der Quotient aus der jeweiligen Marker- referenzdimension (XR1 , XR2) als Dividend und der jeweiligen
Markerdimension (X1 , X2) als Divisor,
der jeweilige Abstand (A1 , A2) der Kamera durch Multiplikation des Quotienten und des Markerreferenzabstands (AR1 , AR2) ermittelt wird und
die Bildauswerteeinheit ausgebildet ist, den jeweiligen Quotien- ten zu bilden und den jeweiligen Abstand (A1 , A2) durch Multiplikation des Quotienten und des jeweiligen Markerreferenzabstandes (AR1 , AR2) zu ermitteln.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
in dem Raum (100) zumindest eine vorbestimmte Referenzposi- tion (R1 , R2, R3, R4) vorgesehen ist, bei welcher der Abstand zu der ersten und/oder zweiten Wand bekannt ist,
der Abstand der Referenzposition (R1 , R2, R3, R4) zu der jeweiligen Wand der jeweilige Markerreferenzabstand (AR1 , AR2) ist, die Kamera (20) an der Referenzposition (R1 , R2, R3, R4) und zu der ersten oder zweiten Wand (110, 120) weisend angeordnet und anschließend
mit der Kamera (20) ein Referenzbild (23) der jeweiligen Wand (110, 120) mit dem jeweiligen optischen Marker (101 , 102) aufge- nommen wird,
das Referenzbild (23) an die Bildauswerteeinheit übermittelt wird und
mit der Bildauswerteeinheit die Markerreferenzdimension (XR1 , XR2) des jeweiligen optischen Markers (101 , 102) aus dem Referenz- bild (23) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der erste und/oder der zweite optische Marker (101 , 102) eine sich entlang der jeweiligen Wand (110, 120) horizontal erstreckende Linie,
eine Vielzahl von parallelen, sich entlang der jeweiligen Wand (110, 120) horizontal erstreckenden Linien,
eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten, parallelen, sich vertikal erstreckenden Linien oder Rechtecken oder
eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Punkten oder
Kreisen sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der Raum (100) eine an die erste und zweite Wand angrenzen- de Decke aufweist und
der erste und/oder zweite optische Marker angrenzend an die
Decke oder in einem Abstand kleiner 1 ,5 m zu der Decke verlaufend angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der erste und/oder zweite optische Marker (101 , 102) in einer Markerfarbe vorgesehen sind/ist, welche gegenüber einer Wandfarbe der jeweiligen Wand (110, 120) einen Kontrast aufweist, der größer ist, als ein von der Kamera (20) mindestens erfassbarer Kontrast.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die erste und/oder zweite Markerdimension (X1 , X2) derjeweili- gen Markerreferenzdimension (XR1 , XR2) und dem jeweiligen
Markerreferenzabstand (AR1 , AR2) durch eine Eigenschaft des jewei ligen Markers (101 , 102) zugeordnet werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Gegenstand (10) ein Gegenstandsmarker (11) vorge- sehen ist,
der Gegenstandsmarker (11) mit der Kamera (20) erfasst und an eine Zuordnungseinheit übertragen wird,
die Positionskoordinaten des Gegenstandes (20) zu einer Spei chereinheit übertragen werden und
die Positionskoordinaten in einer Daten-Tabelle dem Gegen- standsmarker (11) zugeordnet werden. 11.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
an dem Gegenstand (10) eine Aufnahmevorrichtung für die Kamera oder eine Positionsmarkierung (12) vorgesehen ist, durch welche eine Position der Kamera (20) beim Anordnen der Kamera (20) an dem Gegenstand (10), bei dem die Kamera (20) zu der ersten oder zweiten Wand (110, 120) weist, festgelegt wird.
12. Verfahren zur Positionsbestimmung eines Gegenstandes (10) in ei nem Raum (100) mit einer Kamera (20) und einer Bildauswerteeinheit, wobei der Raum (100) eine erste Wand (110) und eine zweite Wand (120) aufweist und an der ersten Wand ein erster optischer Marker (101) und an der zweiten Wand (120) ein zweiter optischer Marker
(102) vorgesehen sind, wobei bei dem Verfahren der erste optische Marker (101) und der zweite optische Marker (102) nacheinander von der Kamera (20) erfasst und aus einem jeweils aufgenommenen Messbild (21 , 22) durch eine Bildauswerteeinheit eine
Markerdimension (X1 , X2) des jeweiligen Markers (101 , 102) ermittelt wird, wobei anschließend die Markerdimensionen (X1 , X2) in Relation zu einer vorbekannten Markerreferenzdimension (XR1 , XR2) gesetzt und aus der Relation und einem für die jeweilige Markerreferenz dimension (XR1 , XR2) vorbekannten Referenzabstand (AR1 , AR2) ein Abstand (A1 , A2) der Kamera (20) und des Gegenstandes (10), an dem die Kamera (20) angeordnet werden, zu der jeweiligen Wand (110, 120) bestimmt wird, wobei der erste Abstand (A1) von der ersten Wand (110) und der zweite Abstand (A2) von der zweiten Wand (120) den Positionskoordinaten entspricht oder die Positionskoordinaten aus den Abständen (A1 , A2) bestimmbar sind.
13. Handhabungsgerät umfassend eine Kamera (20), einen Aktor, durch welchen das Handhabungsgerät in einem Raum (100) bewegbar ist, und eine Steuerung zur automatischen Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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