(57)【要約】【課題】  画像記録面それ自体を起動センサとして用い、付加的なセンサを使用することなくカメラ装置の画像記録を起動する方法を提供すること。【解決手段】  本発明は、カメラ装置の画像記録面の少なくとも一部領域が少なくとも一つの放射線源によって無記録状態において作用され、これにより画像記録面から出た信号が評価装置に供給され、無記録信号として評価され、無記録信号が変化すると、画像記録が自動的に起動されることを特徴とする少なくとも一つのカメラ装置によって画像の記録を起動するので、画像記録面それ自体は起動センサとして用いられ、付加的なセンサを無くすることができる。【選択図】  図１
2004274708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ装置の画像記録面（１５）の少なくとも一部分領域（１３）が少なくとも一つの放射線源（１１）によって無記録状態において作用され、
これにより前記画像記録面（１５）から出た信号が評価装置（２５）に供給されて
無記録信号として評価され、
画像記録が前記無記録信号の変化により自動的に起動されることを特徴とする少なくとも一つのカメラ装置により画像の記録を起動する方法。
【請求項２】
前記放射線源（１１）から前記画像記録面（１５）に至る放射線（１７）の伝播路は前記カメラ装置の視界に配置された監視区域（１９）を通過して延びることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記放射線源（１１）から前記放射線（１７）によって作用された前記画像記録面（１５）上の前記一部分領域（１３）の変位は前記画像の記録を起動する変化として評価されることを特徴とする請求項１または２の方法。
【請求項４】
前記画像記録面（１５）の前記一部分領域（１３）は光スキャナの原理に基づき作用されるので、前記放射線（１７）の前記放射線源（１１）から前記画像記録面（１５）に至る前記伝播路は、前記カメラ装置の前記監視区域（１９）に入る被写体（２１）によって変化することを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項５】
前記画像記録面（１５）の前記一部分領域（１３）に入射する前記放射線（１７）が無いことが前記画像の記録を起動する変化として評価される先行請求項のいずれかの方法。
【請求項６】
前記画像記録面（１５）の前記一部分領域（１３）は光バリヤの原理に基づき作用されるので、前記放射線（１７）の前記放射線源（１１）から前記画像記録面（１５）に至る前記伝播路は、前記カメラ装置の前記監視区域（１９）に入る被写体（２１）によって遮断されることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項７】
前記放射線源（１１）によって作用される前記画像記録面（１５）の前記一部分領域（１３）は予め決められており、この部分領域（１３）のみ無記録状態において評価されることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項８】
前記放射線（１７）の前記放射線源（１１）から前記画像記録面（１５）に至る前記伝播路は、前記放射線源（１１）の前記画像記録面（１５）に対する移動によって特に調整可能であることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項９】
いずれにも偏在し、かつ前記カメラ装置の前記監視区域の照明用に設けられた照明装置の少なくとも一部分は前記放射線源（１１）として用いられることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項１０】
前記画像記録の起動は前記照明装置（３７）の起動を含むことを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項１１】
前記画像記録面（１５）の前記一部分領域（１３）に作用して得られる信号は、機能検査に、特に汚染程度の画定に用いられ、前記一部領域（１３）に作用する前記放射線の強度は、好ましくはこの目的のためにモニターされることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項１２】
カメラ装置は以下の請求項のいずかに基づき用いられることを特徴とする先行請求項のいずれかの方法。
【請求項１３】
少なくとも一つの画像記録面（１５）と、前記画像記録面（１５）を読み取る評価装置（２５）と、前記画像記録面（１５）の少なくとも一部領域（１３）が無記録状態において作用される少なくとも一つの放射線源（１１）とを備えるカメラ装置であって、前記評価装置（２５）は、作用を受けた前記画像記録面（１５）の前記一部領域（１３）から発する信号を無記録信号として評価し、前記無記録信号を認識し、かつ前記無記録信号が変化すると、画像の記録を起動する起動信号を自動的に発生するように作られていることを特徴とするカメラ装置。
【請求項１４】
前記画像記録面（１５）は、空間旋回センサ（２３）、特にＣＭＯＳ，ＣＣＤ，またはＣＩＤのセンサによって形成されることを特徴とする請求項１３のカメラ装置。
【請求項１５】
前記放射線源（１１）は、前記画像記録面（１５）に対して移動可能であることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかのカメラ装置。
【請求項１６】
前記放射線源（１１）は、前記画像記録面（１５）から空間的に離れて配置されていることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかのカメラ装置。
【請求項１７】
前記画像記録面（１５）と前記放射線源（１１）は、共通装置に一体化されていることを特徴とする請求項１３乃至１５のカメラ装置。
【請求項１８】
前記無記録状態と記録状態とを見分けて表示すことが可能なディズプレイ装置が設けられていることを特徴とする請求項１３乃至１７のカメラ装置。
【請求項１９】
前記画像記録の起動は請求項１乃至１２のいずれかによる方法で行われることを特徴とする請求項１３乃至１８のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのカメラ装置によって画像記録を起動する方法に関する。さらに、本発明はカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理装置については、特にオートメーション工学のみならず安全工学においても使われているようなものがよく求められているが、記録される被写体が使用するカメラ装置との関連で予め決められた位置にある場合、或いは具体的に予め決められた照明条件が整っている場合にのみ、画像記録が開始される。画像の記録を起動するための起動信号を得るためには、センサが接続されているカメラ装置にデジタル・起動入力を与えることが知られている。このセンサは、画像の記録を起動する状況を検知する光バリヤまたは光スキャナの構成部品であって、それぞれ所望する最適の条件を検知する。さらに公知の手順には画像記録を恒常的に継続し、引き続き、その記録した画像を評価するというものがある。
【０００３】
しかしながら、画像記録の自動起動、即ち画像記録の自動開始の公知の方法には、幾つかの不都合がある。この方法は、継続的に画像を記録する場合、比較的多くの技術的測定努力が伴うからであり、その場合、最終的には単に無作為の画像記録のみが行なわれて品質の不充分な記録が発生し、画像の評価だけに決定が下されるからである。さらに強力な評価コンピュータを使用しなければならないので、結果的に高度な処理努力が伴う。
【０００４】
独国特許発明第１０１１９４９８号明細書においては、画像記録の起動について、その可能性が記述されている。ここでは、複数のセンサ素子を有するＣＭＯＳイメ−ジ・センサが設けられ、起動データが、同列にある自由に選ばれたセンサ素子の部分集合によって形成された起動領域によって供給される、起動データはパターン認識処理を用いて制御装置に記録した被写体の画像が存在するかどうかを調べるためのものである。ここで一般に障害が生じやすい傾向があることは問題である。何故なら、記録されるべき被写体は、それぞれの画像が検知できる起動データとなることを確実なものとしなければならないからである。
【特許文献１】独国特許発明第１０１１９４９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高信頼性、高起動精度、および低努力を特徴とする画像記録の自動起動の可能性を、技術装置の需要に関連し、また画像データの処理において、提供することである。
【０００６】
この目的は、一方において、独立の方法クレ−ムの特徴によって達成され、また特にカメラ装置の画像記録面の少なくとも一部分領域が無記録状態において少なくとも一つの光等の電磁波を含む放射線源（ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ）によって作用され、画像記録面から出た信号が評価装置に供給されて無記録信号として評価され、かつ画像記録が無記録信号の変化により自動的に起動される、という点において達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、画像記録面それ自体は起動センサとして用いられ、付加的なセンサを無くすることができる。さらに、画像記録面の部分領域が作用されると、限られた部分領域のみを評価すればよく、そのために高サンプリング率、従って高起動精度を達成することができる、という利点がある。それ以外の利点としては、起動部分領域として機能する画像記録面上の画像区分の位置は一般に自由に選ぶことができる、という事実である。これにより、当該カメラ装置は個々のアプリケ−ション需要に簡単な方法で対応することができる。付加的な構成要素、特に別個のセンサの調整や組込みは、必要にならない。
【０００８】
本発明によれば、起動放射線源を用いるので、本発明による画像記録の起動は、一般に記録すべき被写体から独立しており、従って特に障害に関しては都合のよいほど信頼性がある。評価装置は、それゆえ、被写体それ自体を求める必要はなく、起動放射線源によって明確に画定された信号の変化に反応さえすればよい。起動ビームを適切に形成することにより、所望する幾何学的図形のどのようなビーム・スポットでも画像記録面上に作り出すことができる。該ビ−ムスポットは記録されるべき被写体から独立している。これにより、本発明による解決手段は、特に高信頼性を特徴とする。本発明に基づく被写体の独立性の故に、無記録状態の最中、背景と記録されるべき被写体との間に充分なコントラストをとる測定は必要ない。本発明によれば、監視区域の恒常的な照明は無くすことができる。
【０００９】
さらに、本発明の根底にある目的は、独立の装置クレ−ムの特徴によって達成され、また特にカメラ装置が少なくとも一つの画像記録面と、画像記録面を読み取る評価装置と、画像記録面の少なくとも一部分領域が無記録状態において作用される少なくとも一つの放射線源とを含むことによって、達成される。評価装置は、作用された画像記録面の一部から発生する信号を無記録信号として評価し、無記録信号における変化を認識し、かつ無記録信号が変化すると、画像の記録を起動する起動信号を自動的に出すように作られている。
【００１０】
本発明の好ましい実施例は、従属クレ−ム、図面、および説明の中で述べられている。
【００１１】
例えば、本発明の特に好ましい実施例によれば、放射線源から画像記録面に至るまでの放射線伝播路は、カメラ装置の視界にある監視区域を通過して延びることが提案されている。これにより、カメラ装置によって記録されるべき移動被写体は、カメラ装置の視界に入り、監視区域を通過する放射線と相互作用することによって記録を直接起動する。
【００１２】
画像の記録を起動する好ましい可能性は、光等を含む放射線源から放射線（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）により作用される画像記録面上の分割区分の変位を、画像の記録を起動する変化として評価することから成る。
【００１３】
画像記録面上の部分領域の変位は、例えば、光スキャナの原理が利用されて放射線の伝播路が選択され、カメラ装置の監視区域に入る被写体が放射線の伝播路を変更し、放射線が明白に画像記録面に到達し続けることによって、起こる。しかし、画像記録面上の放射線の入射点は、無記録状態との関連で変位する。評価装置はこの変位を検知して画像記録の起動を開始するように作られている。
【００１４】
さらなる好ましい可能性は、画像記録面の部分領域上に入射する放射線の不在を、画像の記録を起動する変化として評価することから成る。
【００１５】
これは、特に、光バリヤーの原理が利用されて放射線の伝播路が選択され、カメラ装置の監視区域に入る被写体が放射線の伝播路を遮断することによって、達成される。この場合、評価装置は、これまで作用されてきた画像記録面の部分領域が、評価装置によって画像記録の起動を開始する変化として解釈される信号をもはや出さないことを認識する。
【００１６】
本発明の特に好ましい実施例において、放射線源が作用する画像記録面上の部分領域は予め決められており、この部分領域のみが無記録状態において評価される。この部分領域のみの評価は比較的僅かな時間しか掛からないので、抜き取り率を有利に増やすことが可能であり、画像の記録を起動する条件の発生をリアルタイムで検知することができるので、起動精度を有利に高めることができる。
【００１７】
本発明によれば、放射線源から画像記録面に至る放射線の伝播路は調整可能であることが、さらに提案されている。これにより、画像記録面上の放射線の入射点、従って無記録状態において評価される部分領域の位置は、簡単な方法で自由に選択することができる。異なる伝播路の設定は、例えば、画像記録面に対して放射線源を移動することにより、また特にそれを旋回させることにより、行なうことができる。
【００１８】
照明装置は、どこにでも偏在する放射線源としても利用され、かつカメラ装置の監視区域の照明用としても設けられる。従って、画像記録面の部分領域のみに作用する別個の起動放射線源は必要ではない。
【００１９】
画像記録の起動は、照明装置の起動を含むようになっている。従って、記録ゾーンの最適な採光を設定する照明が、例えば、画像記録の開始と同時に起動する。これにより、照明装置は、画像記録面の部分領域に作用する放射線源が画像記録の自動起動に使用されるので、無記録状態においては活動しなくてもよい。
【００２０】
本発明の特に好ましい実施例によれば、画像記録面の部分領域に作用して得られる信号を機能検査、特に汚染程度の判定に用いることが提案されている。
【００２１】
さらに、放射線源から得た信号は起動放射線の伝播路の光学的条件を検査するのに用いられる。使用する光学システムの汚染、例えば沈積物による汚染は、画像記録面の部分領域に作用する放射線の強度の減少を招く。装置の機能性の恒常的な監視は、評価装置によって、または別個の評価モジュールによって、信号を評価することにより、従って画像記録面に到達する放射線の強度を監視するとによって、確実なものとすることができる。
【００２２】
カメラ装置の画像記録面は、好ましくは空間旋回センサによって形成される。これには、例えば、ＣＭＯＳ，ＣＣＤまたはＣＩＤ検出器が使われる。本発明によれば、一般に、使用する放射線の波長に感知しうる空間旋回センサであれば、所望するどのようなデテクタ（センサ）でも使用することができる。
【００２３】
起動放射線源は、それぞれ実際に必要とされる需要に応じて、画像記録面から空間的に離れて配置するか、共通装置に画像記録面と共に組み込むことができる。後者の場合、都合よくコンパクトで、統一体として取り扱うことのできる装置が設けられる。
【００２４】
画像記録面上に入射する放射線の幾何学的図形、従って、少なくともおよそではあるが画像記録面の起動部分領域の幾何学的図形は、所望どおりに選ぶことができる。従って、起動放射線は、例えば、画像記録面上に延長した光点の形で、または線形で、撮像される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を、図面を例にとって以下に説明する。
【００２６】
図１に例示したカメラ装置の中で、レンズとしての光学式撮像システム３３と、ＣＭＯＳ型の空間旋回センサ２３のみが示されている。後者は複数の検知素子またはピクセルに分割された放射線感応型の画像記録面１５を含んでいる。例えば対物レンズまたはレンズ系を含む一般に所望どおりに設計された光学式撮像装置は、光学式撮像システムとして設けられている。
【００２７】
さらに放射線源１１が設けられ、その波長は、出射した放射線１７がセンサ２３によって検知され得る限り、一般に所望するどのような波長でもよい。
【００２８】
図１に基づくカメラ装置は、光スキャナの原理に基づき、従って三角測量の原理に基づいて機能する。放射線源１１によって伝送された放射線１７は、カメラの見える監視区域内にある反射面３１で反射し、センサ２３の画像記録面１５に入射するが、例示された本実施例では、画像記録面１５の比較的小さな部分領域１３のみに作用し、または照明する。画像記録区域１５上の部分領域１３の位置は、放射線源１１と画像記録面１５の相対的配置で決まる。図１の両方向矢印で示すように、放射線源１１はセンサ２３に対して旋回するので、画像記録面１５上の部分表面１３の位置は変えることができる。
【００２９】
カメラ装置の前記監視区域１９は、センサ１３によって評価されるカメラの全視界と合致するが、代わりに視界の部分領域のみを表すこともある。
【００３０】
記録されるべき被写体が監視区域１９に侵入して、放射線源１１とセンサ２３との間の放射線１７の伝播路に入ると、放射線１７は反射面３１によってもはや反射されることはなく、むしろ被写体によって反射される。これにより、放射線１７の伝播路、従って画像記録面１５上の部分領域１３の位置は変更する。図３には、監視区域１９に侵入して放射線１７の伝播路に接近するような被写体２１が示されている。図３に示す状況においては、カメラ装置は、放射線源１１によって伝送された放射線１７が、例えば被写体２１用の搬送ベルトによって形成された反射面３１にまだ反射されているので、依然として無記録状態にある。被写体２１が放射線源１１とカメラの光学系３３との間のビーム路に入るやいなや、放射線１７は反射面３１に対して高い被写体２１の上側によって反射されたので、カメラ・センサ２３の画像記録面１５上の放射線１７の入射領域の変位（図３には示さず）が三角測量の原理によって生じる。
【００３１】
図３のみに示された本発明によるカメラ装置の評価装置２５は画像記録面１５上の起動領域１３のこの変位を、対応するセンサ２３の出力信号の変化によって認識し、これにより画像記録を開始することができる。
【００３２】
図３に基づく配置では、放射線源１１とカメラとは共通の筐体３５に配置され、一つの統一体として取り扱うことができる小型記録装置となっている。
【００３３】
図２（ａ）と図２（ｂ）は、それぞれ光バリヤの原理が用いられる自動起動の可能性について概略的に示すものである。放射線源１１とセンサ２３の画像記録面１５との相対的配置はそれぞれの場合に選べる。その結果、カメラの監視区域１９を通過するビーム路に入る被写体は、放射線源１１から画像記録面１５に至る放射線１７の伝播路を遮断し、放射線１７が画像記録面１５に反射されることは全くない。ここで、画像記録面１５上の起動部分領域１３から発生する信号の変化は、ビーム路が被写体によって遮断されるやいなや信号が不在になることによって始まる。評価装置２５（図４参照）は、この無記録信号の不在を検知すると画像記録が開始するように、形成されている。図４は放射線源１１と画像記録面１５とがカメラ装置の監視区域１９の向かい側に空間的にそれぞれ別々に配置されていることを示すものである。
【００３４】
図２（ａ）の場合では、両方向矢印で示すように、センサ２３の画像記録面１５上の起動部分領域１３の位置の変化に対して、センサ２３に対して移動する単一の放射線源１１が設けられている。
【００３５】
図２（ｂ）の場合では、複数の放射線源１１が記録すべき被写体の支持体に一体化されている。カメラの監視区域１９内における起動放射線１７のそれぞれ所望のコ〜スにより、放射線源１１の一つが直接起動する。センサ２３の総ての画像記録面１５は、小さな起動部分領域１３に利用することができるので、放射線１７のそのような伝播路の変更に対してカメラ装置を再調整する必要はない。
【００３６】
図１および図２（ａ）に基づく本実施例の光学系３３は、例えば閃光リングの形を備え、画像記録の起動を順次行なうことで起動し、このようにしてそれぞれの被写体２１の記録に照明が必要なときにのみ監視区域１９の照明を行なう照明装置３７に囲まれている。
【００３７】
本発明の前記すべての変形例において、被写体群の画像記録が実際に行なわれる画像記録面１５は、起動信号が得ることができるように都合のよい方法で同時に使用される。これにより画像記録面１５上の起動部分領域１３の評価によって無記録状態で得られる信号は、それ用に設計された評価装置２５によってその変更を恒常的に検査される。予め決められた変更条件がそれぞれ発生するやいなや、評価装置２５によって画像記録が起動され、総ての画像記録面１５または予め決められた部分領域が読み取られ、実際の画像記録が行なわれる。
【００３８】
センサーの誤った起動を防ぐために、画像記録面１５の起動部分領域１３または起動放射線１７の変位や強度変更を行なうことがあるが、変位または強度変更が予め決められた許容限界をこえる場合、画像記録のみが開始される。
【００３９】
さらに、評価装置２５は、起動放射線源１１により無記録状態において作用される画像記録面１５の部分領域１３を評価し、機能検査を行ない、例えば、予め決められた汚染度に達すると警報を発することにより、起動放射線１７の伝播路における汚染の程度を画定する。この点に就いては、当明細書の導入部分を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】光スキャナの原理を用いた本発明に基づくカメラ装置の実施例の全く概略的な側面図である。
【図２】図２（ａ）は、光バリヤの原理を用いた本発明に基づくカメラ装置の他の実施例の図１による図、図２（ｂ）は、光バリヤの原理を用いた本発明に基づくカメラ装置の他の実施例の図１による図である。
【図３】本発明の他の実施例による光スキャナに従って機能するカメラ装置の概略的な斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例による光バリヤに従って機能するカメラ装置の概略的な斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１    放射線源
１３    部分領域
１５    画像記録面
１７    放射線
１９    監視区域
２１    被写体
２３    センサ
２５    評価装置
３１    反射面
３３    光学系
３５    筐体
３７    照明装置
【図１】
2004274708.tif 000003
【図２】
2004274708.tif 000004
【図３】
2004274708.tif 000005
【図４】
2004274708.tif 000006
【外国語明細書】
Title of the Invention
TRIGGERING OF IMAGE RECORDINGS
Detailed Explanation of the Invention 
The invention relates to a method for the triggering of an image recording by means of at least one camera system. The invention further relates to a camera system.
It is often desired in connection with image processing systems, such as are in particular used in automation engineering, but also in safety engineering, only to start the image recording when the object to be recorded is located at a pre-determined position relative to the camera system used and/or when specific pre-determined lighting conditions prevail. To obtain a trigger signal to start the image recording, it is known to provide a digital trigger input at the camera system to which a sensor can be connected which is a component of a light barrier or of a light scanner to detect a situation triggering the image recording and with which the respective desired optimum recording conditions can be detected. A further known procedure consists of carrying out a permanent sequence of image recording and to subsequently evaluate the images recorded.
The known methods for the automatic triggering of the image recording, i.e. for the automatic initiation of the image recording, however, have disadvantages since they are associated with a comparatively large technical measuring effort or _ in the case of the permanent image recording _ since recordings with insufficient quality can occur, as ultimately here only a random image recording takes place and a decision is only made on an evaluation of the images. Moreover, the required use of a powerful evaluation computer results in a high processing effort.
In DE 101 19 498 C1, a possibility is described for the triggering of image recordings in which a CMOS image sensor including a plurality of sensor elements is provided and trigger data are supplied by a trigger region which is formed by a freely selected sub-set of sensor elements lying in the same row, said trigger data being checked for the presence of images of the objects to be recorded in a control device with the aid of pattern recognition processes. The generally present proneness to disturbances can be problematic here since it must be ensured that the objects to be recorded generally result in trigger data in which the respective images can be detected.
It is the object of the invention to provide a possibility for the automatic triggering of image recordings which is characterized by high reliability, b< high trigger accuracy and by a low effort both with respect to the technical device demands and in the processing of image data.
This object is satisfied, on the one hand, by the features of the independent method claim and in particular in that at least one part region of an image recording surface of the camera system is acted on by means of at least one radiation source in a non-recording state, that the signal derived from an image recording surface is supplied to an evaluation device and is evaluated as a non-recording signal and that the image recording is triggered automatically on a change in the non-recording signal.
In accordance with the invention, the image recording surface is itself used as a trigger sensor, whereby an additional sensor can be dispensed with. It is furthermore of advantage that only a limited part region needs to be evaluated when the part region of the image recording surface is acted on, whereby a high sampling rate and thus a high trigger accuracy can be achieved. A further advantage consists of the fact that the position of the image section on the image recording surface serving as the trigger part region can generally be selected freely. The camera system can hereby be matched in a simple manner to the demands of the respective application. An adjustment and integration of additional components, in particular of separate sensors, is not necessary.
Since, in accordance with the invention, a trigger radiation source is used, the triggering of image recordings in accordance with the invention is generally independent of the objects to be recorded and thus particularly reliable with respect to disturbances in an advantageous manner. The evaluation device therefore does not have to look for the objects themselves, but only has to react to changes of a signal clearly defined by the trigger radiation source. By an appropriate shaping of the trigger beam, a beam spot of any desired geometrical shape can be produced on the image recording surface, said beam spot being independent of the objects to be recorded. The solution in accordance with the invention is hereby characterized by particularly high reliability. Due to the independence of the object in accordance with the invention, no measures are required which provide sufficient contrast between the background and the objects to be recorded during the non-recording state. In accordance with the invention, a permanent lighting of a monitored zone can hereby be dispensed with in accordance with the invention.
The object underlying the invention is moreover satisfied by the features of the independent apparatus claim and in particular in that the camera system includes at least one image recording surface, an evaluation device for the reading out of the image recording surface and at least one radiation source by means of which at least one part region of the image recording surface can be acted on in a non-recording state, with the evaluation device being made such that the signal originating from the part region of the image recording surface which is acted on is evaluated as a non-recording signal, a change in the non-recording signal being recognized and, when the non-recording signal is changed, a trigger signal being automatically presented for the triggering of an image recording.
Preferred embodiments of the invention are recited in the dependent claims, in the drawing and in the description.
For instance, in accordance with a particularly preferred embodiment of the invention, it is proposed that the propagation path of the radiation from the radiation source to the image recording surface extends through a monitored zone lying in the range of vision of the camera system. Moving objects which should be recorded by means of the camera system can hereby directly trigger their own recording in that they enter into the range of vision of the camera system and interact with the radiation passing through the monitored zone.
A preferred possibility for the triggering of the image recording consists of evaluating a displacement of the part segment on the image recording surface acted on by radiation from the radiation source as a change triggering the image recording.
A displacement of the part region on the image recording surface can take place, for example, in that the light scanner principle is used and the propagation path of the radiation is selected such that objects entering into a monitored zone of the camera system change the propagation path of the radiation such that admittedly radiation continues to reach the image recording surface, but the point of incidence of the radiation on the image recording surface is displaced with respect to the non-recording state. The evaluation device is made such that it detects this displacement and thereupon provides for the triggering of the image recording.
A further preferred possibility consists of evaluating the absence of the radiation incident on the part region of the image recording surface as a change triggering the image recording.
This can in particular be achieved in that the light barrier principle is used and the propagation path of the radiation is selected such that objects entering into a monitored zone of the camera system interrupt the propagation path of the radiation. In this case, the evaluation device recognizes that the part region on the image recording surface previously still acted on no longer delivers a signal, which is interpreted by the evaluation device as a change which results in the triggering of an image recording.
In a particularly preferred embodiment of the invention, the part region of the image recording surface to be acted on by means of the radiation source is pre-determined and only this part region is evaluated in the non-recording state. Comparatively little time is required for the evaluation of only the part region, whereby an advantageous increase in the sampling rate is made possible, which in turn results in an advantage increase in the trigger accuracy, since the occurrence of the condition triggering the image recording can be detected in real time.
It is furthermore proposed in accordance with the invention that the propagation path of the radiation from the radiation source to the image recording surface is adjustable. The point of incidence of the radiation on the image recording surface, and thus the position of the part region to be evaluated in the non-recording state, can hereby be freely selected in a simple manner. The setting of different propagation paths can take place, for example, by moving, in particular by pivoting, the radiation source relative to the image recording surface.
An illumination device can be used as the radiation source which is anyway present and which is also provided for the illumination of a monitored zone of the camera system. A separate trigger radiation source which serves exclusively to act on the part region of the image recording surface is thereby not required.
Provision can further be made for the triggering of the image recording to include the activation of an illumination device. The illumination which provides an optimum lighting of the recording zone can thus be activated, for example, simultaneously with the start of the image recording. The illumination device therefore does not have to be active in the non-recording state since the radiation source acting on the part region of the image recording surface is provided for the automatic triggering of the image recording.
It is proposed in accordance with a particularly preferred embodiment of the invention to use the signal obtained by acting on the part region of the image recording surface for the function check, in particular for the determination of the degree of contamination.
The signal made available by means of the radiation source is hereby moreover used to check the optical conditions in the propagation path of the trigger radiation. Contamination, e.g. by deposits, on the optical systems used results in a reduction in the intensity of the radiation acting on the part region of the image recording surface. A permanent monitoring of the functionality of the system can be ensured by evaluating the signal by means of the evaluation device or by means of a separate evaluation module and thus by monitoring the intensity of the radiation reaching the image recording surface.
The image recording surface of the camera system is preferably formed by a spatially resolving sensor. A CMOS, CCD or CID detector can, for example, be used for this. In accordance with the invention, any desired spatially resolving detectors can generally be used which are sensitive to the wavelengths of the radiation used.
Depending on the demands respectively required in practice, the trigger radiation source can be arranged spatially separated from the image recording surface or be integrated together with the image recording surface in a common unit. In the latter case, a unit is provided which is advantageously compact and which can be handled as a whole.
The geometrical shape of the radiation incident on the image recording surface and thus _ at least approximately _ the geometrical shape of the trigger part region of the image recording surface can generally be selected as desired. The trigger radiation can e.g. thus be imaged on the image recording surface in the form of an extended light spot or in a linear manner.
The invention will be described in the following by way of example with reference to the drawing. There are shown:
Of the camera system illustrated in Fig. 1, only an optical imaging system 33 indicated as a lens and a spatially resolving sensor 23 of the CMOS type are shown, the latter including a radiation-sensitive image recording surface 15 which is divided into a plurality of detection elements or pixels. An optical imaging device of generally any desired design, which e.g. includes an objective or a lens system, can be provided as the optical imaging system.
A radiation source 11 is furthermore provided whose wavelength is generally any desired one as long as the emitted radiation 17 can be detected by means of the sensor 23.
The camera system in accordance with Fig. 1 works in accordance with the light scanner principle and thus in accordance with the triangulation principle. The radiation 17 transmitted by the radiation source 11 is reflected at a reflection surface 31, which lies in a monitored zone visible to the camera, such that it is incident on the image recording surface 15 of the sensor 23, but only a comparatively small part region 13 of the image recording surface 15 is acted on or illuminated in the embodiment shown. The position of the part region 13 on the image recording area 15 depends on the relative arrangement of the radiation source 11 and of the image recording surface 15. As indicated by the double arrow 1 in Fig. 1, the radiation source 11 can be pivoted relative to the sensor 23, whereby the position of the part surface 13 on the image recording surface 15 can be changed.
The above-mentioned monitored zone 19 of the camera system can be congruent with the total range of vision of the camera which can be evaluated by means of the sensor 13; alternatively, however, it can also represent only a part region of the range of vision.
When an object to be recorded intrudes into the monitored zone 19 and enters into the propagation path of the radiation 17 between the radiation source 11 and the sensor 23, the radiation 17 is no longer reflected by the reflection surface 31, but rather by the object. The propagation path of the radiation 17, and thus the position of the part region 13 on the image recording surface 15, is thereby changed. In Fig. 3, such an object 21 is shown which has intruded into the monitored zone 19 and is approaching the propagation path of the radiation 17. In the situation shown in Fig. 3, the camera system is still in the non-recording state since the radiation 17 transmitted by the radiation source 11 is still reflected by the reflection surface 31 which is formed, for example, by a transport belt for the objects 21. As soon as the object 21 enters into the beam path between the radiation source 11 and the optical system 33 of the camera, the radiation 17 is reflected by the upper side of the object 21 elevated with respect to the reflection surface 31, whereby a displacement of the region of incidence (not shown in Fig. 3) of the radiation 17 on the image recording surface 15 of the camera sensor 23 results due to the triangulation principle.
An evaluation device 25 of the camera system in accordance with the invention only indicated in Fig. 3 is in a position to recognize this displacement of the trigger region 13 on the image recording surface 15 by means of a corresponding change of the output signal of the sensor 23 and to thereupon initiate image recording.
In the arrangement in accordance with Fig. 3, the radiation source 11 and the camera are arranged in a common housing 35, whereby a compact recording unit which can be handled as a whole results.
Figs. 2a and 2b schematically show possibilities for automatic triggering in which the light barrier principle is used in each case. The relative arrangement of the radiation source 11 and of the image recording surface 15 of the sensor 23 in each case is selected such that an object entering into the beam path passing through the monitored zone 19 of the camera interrupts the propagation path of the radiation 17 from the radiation source 11 to the image recording surface 15, and indeed such that the radiation 17 is not reflected onto the image recording surface 15. The change taking place here of the signal originating from the trigger part region 13 on the image recording surface 15 consists of the absence of the signal as soon as the beam path is interrupted by the object. The evaluation unit 25 (cf. Fig. 4) is formed such that this absence of the non-recording signal is detected and the image recording is thereupon started. Fig. 4 shows the spatially separate arrangement of the radiation source 11 and of the image recording surface 15 at opposing sides of the monitored zone 19 of the camera system.
In the version of Fig. 2a, a single radiation source 11 is provided which is movable relative to the sensor 23 for the changing of the position of the trigger part region 13 on the image recording surface 15 of the sensor 23, as is indicated by the double arrow.
In the version shown in Fig. 2b, a plurality of radiation sources 11 are integrated into a support for the objects to be recorded. Depending on the respectively desired course of the trigger radiation 17 in the monitored zone 19 of the camera, one of the radiation sources 11 can be directly activated. Since the total image recording surface 15 of the sensor 23 is available for the small trigger part region 13, no readjustment of the camera system is required for such changes of the propagation path of the radiation 17.
The optical system 33 in the embodiment in accordance with Fig. 1 and Fig. 2a is surrounded by an illumination device 37 which is e.g. provided in the form of a flashlight ring which is activated on the triggering of the image recording in order, in this manner, only to provide an illumination of the monitored zone 19 when this is required for the recording of the respective object 21.
In all the above-described variants of the invention, the image recording surface 15, with which the actual image recordings of objects are carried out, is simultaneously used in an advantageous manner to make a trigger signal available in that a signal made available by evaluation of a part region 13 of the image recording surface 15 in the non-recording state is permanently checked for changes by means of an evaluation device 25 designed therefore. As soon as the respective pre-determined change conditions occurs, the image recording is triggered by means of the evaluation device 25, whereupon either the total image recording surface 15 or a pre-determined part region is read out for the carrying out of the actual image recording.
In order to avoid false triggering, provision can be made for displacements or intensity changes of the trigger part region 13 or of the trigger radiation 17 on the image recording surface 15 only to result in a starting of the image recording when the displacement or the intensity change exceeds a pre-determined tolerance limit.
The evaluation device 25 can moreover define the degree of contamination in the propagation path of the trigger radiation 17 by evaluating the part region 13 of the image recording surface 15 acted on by the trigger radiation source 11 in the non-recording state in order in this manner to carry out a function check and e.g. to make a warning signal available on the reaching of a pre-determined degree of contamination. Reference is made to the introductory part in this respect.
11  radiation source
13  part region
15  image recording surface
17  radiation
19  monitored zone
21  object
23  sensor
25  evaluation device
31  reflection surface
33  optical system
35  housing
37  illumination device
4. Brief Explanation of the Drawings
Fig. 1  purely schematically, in a side view, an embodiment of a camera system in accordance with the invention in which the light scanner principle is used;
Figs. 2a and 2b  views in accordance with Fig. 1 of further embodiments of a camera system in accordance with the invention in which the light barrier principle is used;
Fig. 3  schematically, a perspective view of a camera system working according to the light scanner principle in accordance with a further embodiment of the invention; and
Fig. 4  schematically, a perspective view of a camera system working in accordance with the light barrier principle in accordance with a further embodiment of the invention.
Claims
1.  A method for the triggering of an image recording by means of at least one camera system, in which
-  at least one part region (13) of an image recording surface (15) of the camera system is acted on by means of at least one radiation source (11) in a non-recording state;
-  the signal hereby derived from the image recording surface (15) is supplied to an evaluation device (25) and is evaluated as a non-recording signal; and
-  the image recording is triggered automatically on a change of the non-recording signal.
2.  A method in accordance with claim 1, characterized in that the propagation path of the radiation (17) from the radiation source (11) to the image recording surface (15) extends through a monitored zone (19) disposed in the range of vision of the camera system.
3.  A method in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that a displacement of the part region (13) on the image recording surface (15) acted on by radiation (17) from the radiation source (11) is evaluated as a change triggering the image recording.
4.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the part region (13) of the image recording surface (15) is acted on in accordance with the light scanner principle such that the propagation path of the radiation (17) from the radiation source (11) to the image recording surface (15) is changed by objects (21) entering into a monitored zone (19) of the camera system.
5.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the absence of the radiation (17) incident on the part region (13) of the image recording surface (15) is evaluated as a change triggering the image recording.
6.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the part region (13) of the image recording surface (15) is acted on in accordance with the light barrier principle such that the propagation path of the radiation (17) from the radiation source (11) to the image recording surface (15) is interrupted by objects (21) entering into a monitored zone (19) of the camera system.
7.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the part region (13) of the image recording surface (15) to be acted on by means of the radiation source (11) is pre-determined and exclusively this part region (13) is evaluated in the non-recording state.
8.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the propagation path of the radiation (17) from the radiation source (11) to the image recording surface (15) is adjustable, in particular by a movement of the radiation source (11) relative to the image recording surface (15).
9.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that at least a part of an illumination device that is present and provided for the lighting of a monitored zone of the camera system is used as the radiation source (11).
10.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the triggering of the image recording includes the activation of an illumination device (37).
11.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the signal obtained by acting on the part region (13) of the image recording surface (15) is used for the function check, in particular for the defining of the degree of contamination, with the intensity of the radiation acting on the part region (13) preferably being monitored for this purpose.
12.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that a camera system is used in accordance with any one of the claims below.
13.  A camera system comprising at least one image recording surface (15), an evaluation device (25) for the reading out of the image recording surface (15) and at least one radiation source (11) by means of which at least one part region (13) of the image recording surface (15) can be acted on in a non-recording state, with the evaluation device (25) being made such that the signal originating from the part region (13) of the image recording surface (15) acted on is evaluated as a non-recording signal, a change of the non-recording signal is recognized and, on a change of the non-recording signal, a triggering signal is generated automatically for the triggering of an image recording.
14.  A camera system in accordance with claim 13, characterized in that the image recording surface (15) is formed by a spatially resolving sensor (23), in particular by a sensor of the CMOS, CCD or CID type.
15.  A camera system in accordance with claim 13 or claim 14, characterized in that the radiation source (11) is movable relative to the image recording surface (15).
16.  A camera system in accordance with any one of claims 13 to 15, characterized in that the radiation source (11) is arranged spatially separated from the image recording surface (15).
17.  A camera system in accordance with any one of claims 13 to 15, characterized in that the image recording surface (15) and the radiation source (11) are integrated into a common unit.
18.  A camera system in accordance with any one of claims 13 to 17, characterized in that a display device is provided for the distinguishable display of the non-recording state and of the recording state.
19.  A camera system in accordance with any one of claims 13 to 18, characterized in that the triggering of the image recording takes place in accordance with a method in accordance with any one of claims 1 to 12.
1. Abstract
The invention relates to a method for the triggering of an image recording by means of at least one camera system in which at least one part region of an image recording surface of the camera system is acted on by means of at least one radiation source in a non-recording state, the signal thereby derived from the image recording surface is supplied to an evaluation device and is evaluated as a non-recording signal and, on a change of the non-recording signal, the image recording is triggered automatically. The invention further relates to a camera system.
2. Representative Drawing 
Fig. 1 
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