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DE102019202797A1 - Method and device for determining the relative speed between an object and a detector - Google Patents

Method and device for determining the relative speed between an object and a detector Download PDF

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Publication number
DE102019202797A1
DE102019202797A1 DE102019202797.0A DE102019202797A DE102019202797A1 DE 102019202797 A1 DE102019202797 A1 DE 102019202797A1 DE 102019202797 A DE102019202797 A DE 102019202797A DE 102019202797 A1 DE102019202797 A1 DE 102019202797A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wavelength
detector
detection elements
area
illuminated
Prior art date
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Pending
Application number
DE102019202797.0A
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German (de)
Inventor
Martin Kirsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pepperl and Fuchs SE
Original Assignee
Pepperl and Fuchs SE
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 Pepperl and Fuchs SE filed Critical Pepperl and Fuchs SE
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01P3/38Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light using photographic means

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Abstract

Im Hinblick auf eine besonders einfache und zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor (1) mit konstruktiv einfachen Mitteln ist ein Verfahren zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor (1) angegeben, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor (1) in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann,wobei das Objekt mindestens zwei Detektionselemente (2, 3) aufweist, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich (4) des Objekts unterschiedliches und untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen, wobei zumindest eines der Detektionselemente (2, 3) an den Bereich (4) angrenzt,wobei die Detektionselemente (2) während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer (Δ t) einer Bildaufnahme durch den Detektor (1) mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und vorgebbarer jeweiliger Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen (6, 7) beleuchtet werden undwobei die Wellenlängen (6, 7) derart gewählt sind, dass von dem Detektor (1) mindestens ein erstes Detektionselement (2) bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge (6) dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) verschiedenen zweiten Wellenlänge (7) hell, mindestens ein weiteres zweites Detektionselement (3) bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) hell und der BereichWith regard to a particularly simple and reliable determination of the relative speed between an object and a detector (1) with structurally simple means, a method for determining the relative speed between an object and a detector (1) is specified, with a relative movement between the object and the Detector (1) can take place in one direction of movement, the object having at least two detection elements (2, 3) which have a different reflectance spectrum relative to a predeterminable region (4) of the object, and at least one of the detection elements (2, 3) adjoins the area (4), the detection elements (2) alternating with light during the possible relative movement and during a predefinable duration (Δ t) of an image recording by the detector (1) by means of a lighting device in a predefinable sequence and predefinable respective illumination duration different we Llenlängen (6, 7) are illuminated and the wavelengths (6, 7) are selected such that at least one first detection element (2) of the detector (1) is dark when illuminated with at least one first wavelength (6) and dark when illuminated with at least one second wavelength (7) different from the at least one first wavelength (6) light, at least one further second detection element (3) when illuminated with the at least one second wavelength (7) dark and when illuminated with the at least one first Wavelength (6) light and the area

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for determining the relative speed between an object and a detector, wherein a relative movement between the object and the detector can take place in one direction of movement. The present invention also relates to a corresponding device for carrying out such a method.

Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus der Praxis bekannt und existieren in unterschiedlichen Ausführungsformen. Derartige Verfahren und Vorrichtungen finden insbesondere in industriellen Bereichen Anwendung, in denen sich relativ zu einem Detektor bewegende Objekte vorzugsweise automatisiert überwacht werden müssen.Methods and devices of the type mentioned are known from practice and exist in different embodiments. Such methods and devices are used, in particular, in industrial areas in which objects moving relative to a detector must be monitored, preferably in an automated manner.

Beispielsweise ist aus der EP 0 532 169 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt auf einer Oberfläche und einem Detektor mit einem CCD-Array bestimmbar ist. Dabei wird die Relativgeschwindigkeit anhand der Abfolge von einzelnen Bildaufnahmen bestimmt.For example, from the EP 0 532 169 A1 a method is known in which the relative speed between an object on a surface and a detector can be determined with a CCD array. The relative speed is determined on the basis of the sequence of individual image recordings.

Des Weiteren ist aus der EP 1 729 086 A1 ein Verfahren zur Bildverarbeitung bekannt, wobei Relativgeschwindigkeiten zwischen einem Objekt und einem Detektor bestimmt werden.Furthermore, from the EP 1 729 086 A1 a method for image processing is known, wherein relative speeds between an object and a detector are determined.

Die bekannten Verfahren zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit sind für die im obigen Stand der Technik beschriebenen Anwendungen gut geeignet. Allerdings ist es in vielen heutigen Anwendungen erforderlich, eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei der Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zu erreichen. Hierfür sind die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren nur begrenzt tauglich, da insbesondere bei Ausfall einer der einzelnen Messkomponenten in der Bildverarbeitungskette nicht sofort feststellbar ist, dass eine Geschwindigkeitsmessung fehlerhaft ist. Hier gilt es die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zu steigern.The known methods for determining the relative speed are well suited for the applications described in the above prior art. However, in many applications today it is necessary to achieve a particularly high level of reliability when determining the relative speed. The methods known from the prior art are only suitable to a limited extent for this purpose, since, in particular if one of the individual measuring components in the image processing chain fails, it cannot immediately be determined that a speed measurement is faulty. The aim here is to increase the reliability of the determination of the relative speed.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor anzugeben, wonach eine besonders zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.The present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for determining the relative speed between an object and a detector, according to which a particularly reliable determination of the relative speed between an object and a detector is made possible with structurally simple means.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.According to the invention, the above object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a device with the features of claim 11.

Danach bildet das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann,
wobei das Objekt mindestens zwei Detektionselemente aufweist, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich des Objekts unterschiedliches und untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen, wobei zumindest eines der Detektionselemente an den Bereich angrenzt,
wobei die Detektionselemente während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer einer Bildaufnahme durch den Detektor mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und vorgebbarer jeweiliger Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen beleuchtet werden,
wobei die Wellenlängen derart gewählt sind, dass von dem Detektor mindestens ein erstes Detektionselement bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge hell, mindestens ein weiteres zweites Detektionselement bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge hell und der Bereich sowohl bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge als auch bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel oder hell mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit detektiert werden,
wobei in der hierdurch erzeugten Bildaufnahme ein von den Remissionsspektrum des Bereichs und der Detektionselemente und von den unterschiedlichen Wellenlängen der Beleuchtungen abhängiger Helligkeitsverlauf mit abnehmenden und/oder zunehmenden Helligkeiten in der möglichen Bewegungsrichtung von dem Detektor detektiert wird, und
wobei basierend auf einer Proportionalität einer räumlichen Breite eines abnehmenden oder zunehmenden Abschnitts des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt wird und/oder
wobei basierend auf einer Proportionalität eines Abstands zweier konstanter Abschnitte und/oder eines Abstands von Mittelpunkten zweier konstanter Abschnitte und/oder einer Breite einer Spitze zwischen zwei konstanten Abschnitten des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt wird.
Thereafter, the method according to the invention forms a method for determining the relative speed between an object and a detector, whereby a relative movement between the object and the detector can take place in one direction of movement,
wherein the object has at least two detection elements which have a different remission spectrum relative to a predeterminable area of the object and which differ from one another, at least one of the detection elements adjoining the area,
wherein the detection elements are alternately illuminated with light of different wavelengths during the possible relative movement and during a prescribable duration of an image recording by the detector by means of an illumination device in a prescribable sequence and a prescribable respective illumination duration,
wherein the wavelengths are selected such that at least one first detection element of the detector is dark when illuminated with at least one first wavelength and bright when illuminated with at least one second wavelength different from the at least one first wavelength, at least one further second detection element when illuminated with the at least one second wavelength dark and with an illumination with the at least one first wavelength light and the area both with an illumination with the at least one first wavelength and with an illumination with the at least one second wavelength dark or light with correspondingly lower or higher Brightness can be detected,
wherein, in the image recording generated in this way, the detector detects a brightness curve that is dependent on the remission spectrum of the area and the detection elements and on the different wavelengths of the illuminations with decreasing and / or increasing brightnesses in the possible direction of movement, and
wherein the relative speed is determined and / or based on a proportionality of a spatial width of a decreasing or increasing section of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods
wherein based on a proportionality of a distance between two constant sections and / or a distance between centers of two constant sections and / or a width of a peak between two constant sections of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods, the relative speed is determined.

Des Weiteren ist gemäß Anspruch 11 eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor angegeben,
wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann,
wobei das Objekt mindestens zwei Detektionselemente aufweist, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich des Objekts unterschiedliches und untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen, wobei zumindest eines der Detektionselemente an den Bereich angrenzt,
wobei die Detektionselemente während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer einer Bildaufnahme durch den Detektor mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen beleuchtbar sind,
wobei die Wellenlängen derart gewählt sind, dass von dem Detektor mindestens ein erstes Detektionselement bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge hell, mindestens ein weiteres zweites Detektionselement bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge hell und der Bereich sowohl bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge als auch bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel oder hell mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit detektierbar sind,
wobei in der hierdurch erzeugten Bildaufnahme ein von den Remissionsspektren des Bereichs und der Detektionselemente und von den unterschiedlichen Wellenlängen der Beleuchtungen abhängiger Helligkeitsverlauf mit abnehmenden und/oder zunehmenden Helligkeiten in der möglichen Bewegungsrichtung von dem Detektor detektierbar ist, und
wobei basierend auf einer Proportionalität einer räumlichen Breite eines abnehmenden oder zunehmenden Abschnitts des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmbar ist und/oder
wobei basierend auf einer Proportionalität eines Abstands zweier konstanter Abschnitte und/oder eines Abstands von Mittelpunkten zweier konstanter Abschnitte und/oder einer Breite einer Spitze zwischen zwei konstanten Abschnitten des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmbar ist.
Furthermore, according to claim 11, a device for performing a method for determining the relative speed between an object and a detector is specified,
whereby a relative movement between the object and the detector can take place in one direction of movement,
wherein the object has at least two detection elements which have a different remission spectrum relative to a predeterminable area of the object and which differ from one another, at least one of the detection elements adjoining the area,
wherein the detection elements can be illuminated alternately with light of different wavelengths during the possible relative movement and during a prescribable duration of an image recording by the detector by means of an illumination device in a prescribable sequence and illumination duration,
wherein the wavelengths are selected such that at least one first detection element of the detector is dark when illuminated with at least one first wavelength and bright when illuminated with at least one second wavelength different from the at least one first wavelength, at least one further second detection element when illuminated with the at least one second wavelength dark and with an illumination with the at least one first wavelength light and the area both with an illumination with the at least one first wavelength and with an illumination with the at least one second wavelength dark or light with correspondingly lower or higher Brightness are detectable,
wherein, in the image recording generated in this way, a brightness curve that is dependent on the remission spectra of the area and the detection elements and on the different wavelengths of the illuminations with decreasing and / or increasing brightnesses in the possible direction of movement can be detected by the detector, and
wherein the relative speed can be determined and / or based on a proportionality of a spatial width of a decreasing or increasing section of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods
where based on a proportionality of a distance between two constant sections and / or a distance between centers of two constant sections and / or a width of a peak between two constant sections of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the lighting periods, the relative speed can be determined.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass eine besonders zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor mit Hilfe einer vorgebbaren Beleuchtung während der möglichen Relativbewegung und während einer Bildaufnahme durch den Detektor mit konstruktiv einfachen Mitteln möglich ist. Der Ausdruck „mögliche Relativbewegung“ und „mögliche Bewegungsrichtung“ bedeutet hierbei, dass die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor auch den Fall abdeckt, in dem die Relativgeschwindigkeit Null ist, d.h. keine Relativgeschwindigkeit in irgendeiner Bewegungsrichtung stattfindet. Falls eine Relativbewegung stattfindet, erfolgt diese dann in der „möglichen Bewegungsrichtung“. Somit umfasst der Begriff „Relativgeschwindigkeit“ in diesem Dokument auch den Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit gleich Null ist.In the manner according to the invention, it was first recognized that a particularly reliable determination of the relative speed between an object and a detector with the aid of predeterminable illumination during the possible relative movement and during an image recording by the detector is possible with structurally simple means. The expression "possible relative movement" and "possible direction of movement" means that the determination of the relative speed between an object and a detector also covers the case in which the relative speed is zero, i.e. there is no relative speed in any direction of movement. If there is a relative movement, this then takes place in the "possible direction of movement". The term “relative speed” in this document therefore also includes the case in which the relative speed is equal to zero.

Im Konkreten weist das Objekt hierzu mindestens zwei Detektionselemente auf, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich des Objekts unterschiedliches und auch untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen. Mit anderen Worten haben sowohl der vorgebbare Bereich als auch die mindestens zwei Detektionselemente voneinander verschiedene Remissionsspektren oder Farben. Mindestens ein Detektionselement grenzt direkt an den Bereich an.Specifically, the object has at least two detection elements for this purpose, which have a remission spectrum that is different relative to a predeterminable region of the object and also different from one another. In other words, both the predeterminable area and the at least two detection elements have remission spectra or colors that differ from one another. At least one detection element is directly adjacent to the area.

Während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer einer Bildaufnahme durch den Detektor werden die Detektionselemente mittels einer Beleuchtungseinrichtung abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen beleuchtet, wobei sowohl die Reihenfolge als auch die jeweilige Beleuchtungsdauer des Lichts unterschiedlicher Wellenlängen vorgebbar ist. Die Wellenlängen sind dabei derart gewählt, dass von dem Detektor mindestens ein erstes Detektionselement bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge hell detektiert wird. Des Weiteren wird mindestens ein weiteres zweites Detektionselement bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge hell detektiert. Schließlich wird der Bereich sowohl bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge als auch bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge dunkel oder hell mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit detektiert. Dabei bedeuten hell oder dunkel Intensitäten der Helligkeit, die von dem jeweils eingesetzten Detektor aufgrund seiner Empfindlichkeit unterschieden werden können, so dass ein Kontrast zwischen den beleuchteten Detektionselementen und dem Bereich bei geeigneter Beleuchtung vom Detektor wahrgenommen werden kann. Beispielsweise erscheint ein mit einer blauen Wellenlänge beleuchtetes türkisfarbiges Detektionselement hell, wohingegen ein mit einer blauen Wellenlänge beleuchtetes orangefarbenes Detektionselement dunkel erscheint.During the possible relative movement and during a predeterminable duration of an image recording by the detector, the detection elements are alternately illuminated with light of different wavelengths by means of an illumination device, whereby both the sequence and the respective illumination duration of the light of different wavelengths can be specified. The wavelengths are selected such that the detector detects at least one first detection element dark when illuminated with at least one first wavelength and light when illuminated with at least one second wavelength different from the at least one first wavelength. Furthermore, at least one further second detection element is detected dark when illuminated with the at least one second wavelength and light when illuminated with the at least one first wavelength. Finally, the area is detected both in the case of illumination with the at least one first wavelength and in the case of illumination with the at least one second wavelength dark or light with correspondingly low or high brightness. In this context, light or dark means intensities of the brightness that can be differentiated by the particular detector used due to its sensitivity, so that a contrast between the illuminated detection elements and the area can be perceived by the detector with suitable lighting. For example, a turquoise-colored detection element illuminated with a blue wavelength appears bright, whereas an orange-colored detection element illuminated with a blue wavelength appears dark.

In der hierdurch erzeugten Bildaufnahme wird ein von den Remissionsspektren des Bereichs und der Detektionselemente und von den unterschiedlichen Wellenlängen der Beleuchtungen abhängiger Helligkeitsverlauf mit abnehmenden und/oder zunehmenden Helligkeiten in der möglichen Bewegungsrichtung von dem Detektor detektiert. Dabei wird während der Dauer der Bildaufnahme eine Integration der vom Detektor detektierten Helligkeiten vorgenommen. Insoweit entsteht bei einem sich bewegenden dunkel detektiertem Detektionselement, das auf einem hell detektierten Bereich angeordnet ist, ein Abschnitt mit abnehmender Helligkeit in der möglichen Bewegungsrichtung. In the image recording generated in this way, a brightness curve that is dependent on the reflectance spectra of the area and the detection elements and on the different wavelengths of the illuminations with decreasing and / or increasing brightnesses in the possible direction of movement is detected by the detector. The brightnesses detected by the detector are integrated during the image recording period. In this respect, a moving darkly detected detection element, which is arranged on a lightly detected area, creates a section with decreasing brightness in the possible direction of movement.

Basierend auf einer Proportionalität einer räumlichen Breite dieses abnehmenden oder bei einer anderen Fallkonstellation auch zunehmendem Abschnitts des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit wird dann unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt. Based on a proportionality of a spatial width of this decreasing or, in another case constellation, also increasing section of the brightness curve to the relative speed, the relative speed is then determined taking into account one or more of the illumination periods.

Alternativ oder zusätzlich hierzu wird basierend auf einer Proportionalität eines Abstands zweier konstanter Abschnitte und/oder einer Proportionalität eines Abstands von Mittelpunkten zweier konstanter Abschnitte und/oder einer Proportionalität einer Breite einer Spitze zwischen zwei konstanten Abschnitten des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter weiterer Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt. Es gibt hier also unterschiedliche Möglichkeiten der Bestimmung der Relativgeschwindigkeit, wobei abnehmende oder zunehmende Abschnitte oder Flanken des Helligkeitsverlaufs und/oder konstante Abschnitte des Helligkeitsverlaufs und/oder eine Spitze des Helligkeitsverlaufs berücksichtigt werden. Bei Berücksichtigung der konstanten Abschnitte kann einerseits der Abstand der konstanten Abschnitte und andererseits oder zusätzlich der Abstand von Mittelpunkten der konstanten Abschnitte berücksichtigt werden. Bei Berücksichtigung einer Spitze des Helligkeitsverlaufs zwischen zwei konstanten Abschnitten kann diese Spitze in Richtung größerer Helligkeit oder in Richtung geringerer Helligkeit zeigen. In jedem Fall ist die Breite einer derartigen Spitze zwischen zwei konstanten Abschnitten für die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit relevant und nicht die Richtung, in die die Spitze zeigt.As an alternative or in addition to this, based on a proportionality of a distance between two constant sections and / or a proportionality of a distance from midpoints of two constant sections and / or a proportionality of a width of a peak between two constant sections of the brightness curve to the relative speed and taking into account an or several of the illumination periods determine the relative speed. There are therefore different options for determining the relative speed, with decreasing or increasing sections or edges of the brightness curve and / or constant sections of the brightness curve and / or a peak in the brightness curve being taken into account. When the constant sections are taken into account, on the one hand the distance between the constant sections and on the other hand or additionally the distance from centers of the constant sections can be taken into account. If a peak in the brightness curve between two constant sections is taken into account, this peak can point in the direction of greater brightness or in the direction of lower brightness. In any case, the width of such a tip between two constant sections is relevant for determining the relative speed and not the direction in which the tip points.

Durch die Vorgabe der Reihenfolge und der jeweiligen Beleuchtungsdauer des sich abwechselnden Lichts unterschiedlicher Wellenlängen innerhalb der Dauer einer Bildaufnahme durch den Detektor und unter Berücksichtigung der Remissionsspektren oder farblichen Gestaltung der Detektionselemente und des Bereichs wird ein ganz spezifischer - erwarteter - Helligkeitsverlauf erzeugt und vom Detektor detektiert, wobei weiter vorausgesetzt wird, dass sich die Höhe der Relativgeschwindigkeit in einem ebenfalls erwarteten Bereich bewegt. Der vom Detektor bei einem konkreten Anwendungsfall real detektierte Helligkeitsverlauf kann mittels einer Auswerteeinrichtung mit dem aufgrund der gewählten erwähnten Beleuchtungs- und Detektionselementparameter erwarteten Helligkeitsverlauf verglichen werden, wobei bei einer über einem vorgebbaren Schwellwert vorliegenden detektierten Abweichung des realen Helligkeitsverlaufs vom erwarteten Helligkeitsverlauf geeignete Maßnahmen zur Beeinflussung oder gar Verhinderung einer weiteren Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor ergriffen werden oder eine Anzeige der Abweichung vorgenommen werden können. Eine derartige Abweichung kann auf eine Fehlfunktion bei der Bildverarbeitung, beispielsweise beim Detektor, hinweisen. Falls keine Abweichung auftritt, kann von einer sehr zuverlässigen Geschwindigkeitsmessung ausgegangen werden.By specifying the sequence and the respective illumination duration of the alternating light of different wavelengths within the duration of an image recording by the detector and taking into account the reflectance spectra or the color design of the detection elements and the area, a very specific - expected - brightness curve is generated and detected by the detector, it is further assumed that the level of the relative speed is in a range that is also expected. The brightness curve actually detected by the detector in a specific application can be compared by means of an evaluation device with the brightness curve expected on the basis of the selected lighting and detection element parameters prevention of a further relative movement between the object and the detector can be taken or the deviation can be displayed. Such a deviation can indicate a malfunction in the image processing, for example in the detector. If no deviation occurs, a very reliable speed measurement can be assumed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit eine besonders zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit mit konstruktiv einfachen Mitteln, lediglich durch geeignete Beleuchtung und geeignete Remissionsspektren oder Farbgestaltung der Detektionselemente und des Bereichs möglich.With the method according to the invention and the device according to the invention, a particularly reliable determination of the relative speed is thus possible with structurally simple means, only through suitable lighting and suitable remission spectra or color design of the detection elements and the area.

In vorteilhafter Weise kann als Detektor eine monochrome Kamera verwendet werden, wobei vorzugsweise eine Kamera mit einem Pixelsensor genutzt werden kann. Mit einem derartigen Pixelsensor lässt sich der Helligkeitsverlauf - vorzugsweise in der Bewegungsrichtung - besonders einfach - pixelweise - aufnehmen und hinsichtlich seiner Breite oder Länge bestimmen. In weiter vorteilhafter Weise kann der Pixelsensor als CMOS-Sensor oder CCD-Sensor oder als Zeilensensor ausgebildet sein.In an advantageous manner, a monochrome camera can be used as a detector, it being possible to use a camera with a pixel sensor. With such a pixel sensor, the course of brightness can be recorded - preferably in the direction of movement - particularly simply - pixel by pixel - and determined with regard to its width or length. In a further advantageous manner, the pixel sensor can be designed as a CMOS sensor or CCD sensor or as a line sensor.

Im Hinblick auf einen besonders klar definierbaren und einfach erzeugten Helligkeitsverlauf können die Detektionselemente auf, an oder in dem Objekt aneinander angrenzend angeordnet sein. Derartige Detektionselemente können beispielsweise auf das Objekt aufgedruckt oder in das Objekt integriert sein.With regard to a particularly clearly definable and easily generated brightness curve, the detection elements can be arranged adjacent to one another on, on or in the object. Such detection elements can, for example, be printed on the object or integrated into the object.

Weiterhin im Hinblick auf die Erzeugung eines besonders einfachen Helligkeitsverlaufs können die Detektionselemente in der Bewegungsrichtung aneinander angrenzend angeordnet sein. Hierdurch ist eine sichere Detektion des Helligkeitsverlaufs ermöglicht.Furthermore, with a view to generating a particularly simple brightness curve, the detection elements can be arranged adjacent to one another in the direction of movement. This enables reliable detection of the brightness profile.

Grundsätzlich können die Detektionselemente ganz unterschiedliche Formen und Konturen aufweisen, sofern ein geeigneter Farbunterschied oder Kontrast zu dem angrenzenden Bereich realisiert werden kann. In besonders einfacher Weise können die Detektionselemente eine rechteckige Kontur aufweisen. Alternativ hierzu können die Detektionselemente auch eine andere vieleckige oder polygonartige Kontur aufweisen, wobei es sich hierbei nicht um eine in irgendeiner Weise symmetrische Kontur handeln muss. Beispielsweise kann auch ein zur Bewegungsrichtung schräger Kantenverlauf der Detektionselemente realisiert sein. Die konkrete Form der Detektionselemente ist ggf. in geeigneter Weise bei der Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Die Detektionselemente können in weiter vorteilhafter Weise ein Element eines Codes, insbesondere eines Data Matrix Codes oder eines Barcodes, sein. Derartige Codes werden beispielsweise bei Positionsbestimmungen von sich relativ zu einem Detektor bewegenden Objekten im industriellen Bereich eingesetzt, wobei die Codes an den Objekten angebracht werden. Derartige Codes zeichnen sich durch klare Kontraste zu umgebenden oder angrenzenden Bereichen aus, um eine sichere Bildaufnahme und Auswertung der Codes zu ermöglichen.In principle, the detection elements can have very different shapes and contours, provided that a suitable color difference or contrast to the adjacent area can be realized. Can in a particularly simple way the detection elements have a rectangular contour. As an alternative to this, the detection elements can also have a different polygonal or polygonal contour, this not necessarily having to be a contour that is symmetrical in any way. For example, an edge profile of the detection elements that is inclined to the direction of movement can also be implemented. The specific shape of the detection elements may need to be taken into account in a suitable manner when determining the relative speed. In a further advantageous manner, the detection elements can be an element of a code, in particular a data matrix code or a barcode. Such codes are used, for example, when determining the position of objects moving relative to a detector in the industrial sector, the codes being attached to the objects. Such codes are characterized by clear contrasts to surrounding or bordering areas in order to enable reliable image recording and evaluation of the codes.

Alternativ zu einer wie oben beschriebenen flächigen Ausgestaltung der Detektionselemente mit beispielsweise einer rechteckigen Kontur können die Detektionselemente als sich in der Bewegungsrichtung erstreckende linienförmige oder nahezu linienförmige Detektionselemente realisiert werden, die aus einzelnen Pixeln gebildet sein können. Ein sich bei der Durchführung des Verfahrens ergebender Helligkeitsverlauf wird im Falle linienförmiger Detektionselemente ebenfalls linienförmig oder nahezu linienförmig sein, wobei sich auch hier-je nach verwendetem Detektor - ein Helligkeitsverlauf aus einzelnen Pixeln ergeben kann. Die Länge dieses linienförmigen Helligkeitsverlaufs ist wiederum proportional zu der Relativgeschwindigkeit, wobei auch hier unter Berücksichtigung der Aufnahmedauer die Relativgeschwindigkeit bestimmbar ist.As an alternative to a flat configuration of the detection elements as described above with, for example, a rectangular contour, the detection elements can be implemented as linear or almost linear detection elements which extend in the direction of movement and which can be formed from individual pixels. In the case of linear detection elements, a brightness curve that results when the method is carried out will likewise be linear or almost linear, and here too, depending on the detector used, a brightness curve can result from individual pixels. The length of this linear brightness curve is in turn proportional to the relative speed, the relative speed being able to be determined here too, taking into account the recording time.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lehre kann der Bereich als heller oder weißer oder als dunkler oder schwarzer Bereich oder Hintergrund realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Bereich ein hohes oder ein geringes Maß an Remission für zumindest einen vorgebbaren Spektralbereich und/oder für zumindest eine Wellenlänge aufweisen. Hierdurch kann eine sichere Unterscheidung des Bereichs von verschiedenfarbig gestalteten Detektionselementen oder von Detektionselementen mit unterschiedlichen Remissionsspektren realisiert werden.In a preferred embodiment of the teaching according to the invention, the area can be implemented as a light or white or as a dark or black area or background. As an alternative or in addition to this, the range can have a high or a low level of remission for at least one specifiable spectral range and / or for at least one wavelength. In this way, a reliable differentiation of the area of detection elements designed in different colors or of detection elements with different reflectance spectra can be realized.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nach einer halben Dauer der Bildaufnahme die Wellenlänge der Beleuchtung von der mindestens einen ersten Wellenlänge zu der mindestens einen zweiten Wellenlänge gewechselt werden. Dabei werden die Detektionselemente zunächst mit Licht einer ersten Wellenlänge und anschließend mit Licht einer zweiten, von der ersten Wellenlänge verschiedenen Wellenlänge beleuchtet, wobei die erste Wellenlänge und die zweite Wellenlänge derart gewählt sind, dass von dem Detektor ein erstes Detektionselement bei Beleuchtung mit der ersten Wellenlänge dunkel und bei Beleuchtung mit der zweiten Wellenlänge hell und ein zweites Detektionselement bei Beleuchtung mit der ersten Wellenlänge hell und bei Beleuchtung mit der zweiten Wellenlänge dunkel oder umgekehrt mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit relativ zu dem Bereich detektiert wird. Neben dieser Verwendung lediglich zweier unterschiedlicher Wellenlängen, die nach der Hälfte der Zeit der Bildaufnahme gewechselt werden, sind zahlreiche weitere Kombinationsmöglichkeiten von hinsichtlich der Dauer der Bildaufnahme auch nicht hälftigen Beleuchtungsdauern und mehr als zwei Beleuchtungswellenlängen möglich. Beispielsweise kann der Wechsel zwischen einer ersten und einer zweiten Wellenlänge bereits nach einem Drittel der Dauer der Bildaufnahme oder auch erst nach zwei Dritteln der Dauer der Bildaufnahme erfolgen. Bei der Wahl der individuellen Beleuchtungsdauern der Beleuchtungen mit unterschiedlicher Wellenlänge und auch bei der Anzahl der verwendeten Beleuchtungen mit unterschiedlichen Wellenlängen ist auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen. Bei einer besonders einfachen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens existieren lediglich zwei Beleuchtungen mit unterschiedlichen Wellenlängen, d.h. eine zweifarbige Beleuchtung, und auch lediglich zwei Detektionselemente mit unterschiedlichen Farben oder Remissionsspektren, wobei die Wellenlänge der Beleuchtung nach der halben Dauer der Bildaufnahme zur zweiten Wellenlänge gewechselt wird.In a particularly simple embodiment of the method according to the invention, the wavelength of the illumination can be changed from the at least one first wavelength to the at least one second wavelength after half the duration of the image recording. The detection elements are first illuminated with light of a first wavelength and then with light of a second wavelength different from the first wavelength, the first wavelength and the second wavelength being selected in such a way that a first detection element of the detector when illuminated with the first wavelength dark and light when illuminated with the second wavelength and a second detection element light when illuminated with the first wavelength and dark when illuminated with the second wavelength or vice versa with correspondingly low or high brightness relative to the area. In addition to this use of only two different wavelengths, which are changed after half the time of the image recording, numerous other possible combinations of illumination periods that are not even half the duration of the image acquisition and more than two illumination wavelengths are possible. For example, the change between a first and a second wavelength can already take place after a third of the duration of the image recording or only after two thirds of the duration of the image recording. When choosing the individual lighting durations for the lights with different wavelengths and also with the number of lights with different wavelengths used, the respective application must be taken into account. In a particularly simple embodiment of the method according to the invention, there are only two illuminations with different wavelengths, i.e. a two-color illumination, and also only two detection elements with different colors or remission spectra, the wavelength of the illumination being changed to the second wavelength after half the duration of the image recording.

Im Hinblick auf eine besonders sichere Bestimmung der Relativgeschwindigkeit kann die Dauer der Bildaufnahme derart vorgegeben werden, dass sich das Objekt oder die Detektionselemente während der Dauer der Bildaufnahme nicht aus einem Sichtfenster des Detektors herausbewegt oder herausbewegen. Andererseits ist es vorteilhaft, wenn sich das Objekt - bei der Verwendung eines Pixelsensors - zumindest entlang mehrerer Pixel relativ bewegt, um eine ausreichende Breite des Helligkeitsverlaufs und damit sichere und zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zu ermöglichen.With regard to a particularly reliable determination of the relative speed, the duration of the image recording can be specified in such a way that the object or the detection elements do not move or move out of a viewing window of the detector during the duration of the image recording. On the other hand, it is advantageous if the object - when using a pixel sensor - moves relatively at least along a plurality of pixels in order to enable a sufficient width of the brightness curve and thus a safe and reliable determination of the relative speed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es in weiter besonders vorteilhafter Weise möglich, dass unter Berücksichtigung der Form des Helligkeitsverlaufs und der Reihenfolge der Wellenlängen der Beleuchtung die Bewegungsrichtung bestimmt wird. Dabei kann ausgenutzt werden, dass der Helligkeitsverlauf bei gleicher Reihenfolge der Wellenlängen des Beleuchtungslichts bei demselben Objekt zwei unterschiedliche Formen aufweist, je nachdem, in welche Richtung sich das Objekt bewegt. Dabei kann beispielsweise bei einer senkrecht zur Bewegungsrichtung angeordneten optischen Achse des Detektors sicher unterschieden werden, ob sich das Objekt beispielsweise von links nach rechts oder von rechts nach links bewegt. Somit ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur möglich, eine zuverlässige Bestimmung der Relativgeschwindigkeit vorzunehmen, sondern auch die Bewegungsrichtung sicher zu bestimmen. Hierzu können bekannte, sich bei Vorliegen bekannter Wellenlängen und Detektionselemente ergebende Helligkeitsverläufe, zu denen die jeweilige Bewegungsrichtung des Objekts ebenfalls bekannt ist, zum Vergleich mit aktuell detektierten Helligkeitsverläufen verwendet werden.With the method according to the invention and the device according to the invention, it is also possible in a particularly advantageous manner that the direction of movement is determined taking into account the shape of the brightness curve and the sequence of the wavelengths of the illumination. Use can be made of the fact that, given the same sequence of the wavelengths of the illuminating light, the brightness curve has two different shapes for the same object, depending on which one Direction the object is moving. With an optical axis of the detector arranged perpendicular to the direction of movement, for example, a reliable distinction can be made as to whether the object is moving from left to right or from right to left, for example. Thus, with the method according to the invention and the device according to the invention, it is not only possible to reliably determine the relative speed, but also to reliably determine the direction of movement. For this purpose, known brightness curves that result when known wavelengths and detection elements are present, for which the respective direction of movement of the object is also known, can be used for comparison with currently detected brightness curves.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass im gesamten Dokument mit dem Begriff „Wellenlänge“ und „Beleuchtungswellenlänge“ nicht nur eine isolierte Wellenlänge sondern auch ein Wellenlängenbereich oder eine Kombination verschiedener einzelner Wellenlängen und/oder Wellenlängenbereiche im gesamten elektromagnetischen Spektrum gemeint sein kann. Insoweit steht der Begriff „Wellenlänge“ oder „Beleuchtungswellenlänge“ synonym für eine oder mehrere einzelne Wellenlängen und/oder einen oder mehrere Wellenlängenbereiche. Dabei ist auch bei der Verwendung des Begriffs „Farbe“ keine Einschränkung auf den sichtbaren Wellenlängenbereich vorgenommen. Auch hier ist das gesamte elektromagnetische Spektrum mit umfasst. Bei Verwendung des Begriffs „Farbe“ kann dies als lediglich beispielhafte Bezeichnung eines Ausschnitts des elektromagnetischen Spektrums verstanden werden, der den sichtbaren Wellenlängenbereich betrifft.At this point it should be noted that throughout the document, the terms “wavelength” and “illumination wavelength” can refer to not only an isolated wavelength but also a wavelength range or a combination of different individual wavelengths and / or wavelength ranges in the entire electromagnetic spectrum. In this respect, the term “wavelength” or “illumination wavelength” is synonymous with one or more individual wavelengths and / or one or more wavelength ranges. There is no restriction to the visible wavelength range when using the term “color”. The entire electromagnetic spectrum is also included here. When using the term “color”, this can be understood as a mere exemplary designation of a section of the electromagnetic spectrum that relates to the visible wavelength range.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

  • 1 in einer schematischen Darstellung ein Sichtfenster eines bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Detektors sowie den Detektor, wobei zwei Detektionselemente im Sichtfenster sichtbar sind,
  • 2 in drei übereinanderliegenden schematischen Darstellungen, bei a) ein nach unten aufgetragener zeitlicher Ablauf während einer Bildaufnahme, wobei links neben den Detektionselementen die Beleuchtungsreihenfolge mit zunächst einer roten und nach der Hälfte der Dauer der Bildaufnahme blauen Beleuchtung, bei b) die Helligkeit, die ein monochromer Detektor während der Bildaufnahme detektiert, und bei c) in einem Diagramm die während der Dauer der Bildaufnahme aufgenommene Helligkeit B entlang der Bewegungsrichtung x, wobei bei dieser Darstellung noch keine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor stattgefunden hat,
  • 3 in drei schematischen Darstellungen in den Teilen a), b) und c) dieselbe Situation wie in 2, jedoch bei einer erfolgten Relativbewegung während der Dauer der Bildaufnahme, wobei sich das Objekt nach rechts, d.h. in positiver x-Richtung bewegt hat,
  • 4 in einem Diagramm einen typischen Helligkeitsverlauf bei Betrachtung eines Detektionselements gemäß 3,
  • 5 in einer schematischen Darstellung vier Situationen jeweils in Bereichen I., II., III. und IV., wobei die Darstellungen gemäß den Teilen a), b) und c) den Darstellungen in den 2 und 3 entsprechen und wobei jeweils Relativbewegungen nach links oder nach rechts bei zunächst roter und nach der Hälfte der Aufnahmedauer blauer Beleuchtung in den Bereichen I. und II. und zunächst blauer Beleuchtung und dann nach der Hälfte der Aufnahmedauer roter Beleuchtung in den Bereichen III. und IV. gezeigt sind, und
  • 6 in einer schematischen Darstellung die beiden Situationen gemäß den Bereichen III. und IV. aus 5, wobei Abschnitte konstanter Helligkeit und eine Spitze im Helligkeitsverlauf für die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit spezifiziert sind.
There are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand, reference is made to the subordinate claims and, on the other hand, to the following explanation of preferred exemplary embodiments of the method according to the invention based on the drawing. In connection with the explanation of the preferred exemplary embodiments with reference to the drawing, generally preferred configurations and developments of the teaching are also explained. Show in the drawing
  • 1 in a schematic representation a viewing window of a detector used in an exemplary embodiment of the method according to the invention and the detector, two detection elements being visible in the viewing window,
  • 2 in three superimposed schematic representations, at a) a downwardly plotted time sequence during an image recording, with the lighting sequence to the left of the detection elements with initially a red and after half the duration of the image recording blue lighting, with b) the brightness, which is a monochrome Detector detected during the image recording, and at c) in a diagram the brightness B recorded during the duration of the image recording along the direction of movement x, whereby in this representation no relative movement has yet taken place between the object and the detector,
  • 3 in three schematic representations in parts a), b) and c) the same situation as in 2 , but if there was a relative movement during the duration of the image recording, with the object moving to the right, ie in the positive x-direction,
  • 4th in a diagram a typical brightness curve when viewing a detection element according to FIG 3 ,
  • 5 in a schematic representation four situations each in areas I., II., III. and IV., the representations according to parts a), b) and c) to the representations in 2 and 3 and with relative movements to the left or to the right with initially red and after half of the exposure time blue lighting in areas I. and II. and initially blue lighting and then after half the exposure time red lighting in areas III. and IV., and
  • 6th in a schematic representation the two situations according to areas III. and IV. from 5 , where sections of constant brightness and a peak in the brightness curve are specified for determining the relative speed.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Detektor 1 zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und dem Detektor 1, wobei das Objekt zwei Detektionselemente 2 und 3 aufweist, die an einen Bereich 4 des Objekts angrenzen. Das Detektionselement 2 weist eine türkise Farbe auf und das Detektionselement 3 eine orange Farbe. Der Bereich 4 ist weiß ausgebildet. 1 zeigt den Bereich 4 mit den Detektionselementen 2 und 3 in einem Sichtfenster 5 des Detektors 1, der als monochromer Bildaufnehmer in Form eines CMOS-Sensors ausgebildet ist. Die Detektionselemente 2 und 3 sowie der Bereich 4 weisen voneinander verschiedene Farben auf. 1 shows a detector in a schematic representation 1 to determine the relative speed between an object and the detector 1 , the object having two detection elements 2 and 3 having that to an area 4th of the object. The detection element 2 has a turquoise color and the detection element 3 an orange color. The area 4th is trained white. 1 shows the area 4th with the detection elements 2 and 3 in a viewing window 5 of the detector 1 , which is designed as a monochrome image recorder in the form of a CMOS sensor. The detection elements 2 and 3 as well as the area 4th have different colors from each other.

Während eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Detektionselemente 2, 3 während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer einer Bildaufnahme durch den Detektor 1 mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und vorgebbarer jeweiliger Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen 6, 7 beleuchtet. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die erste Wellenlänge 6 rotem Licht und die zweite Wellenlänge 7 blauem Licht. Durch die Wahl der farblichen Gestaltung oder der Gestaltung hinsichtlich bereitgestellter Remissionsspektren der Detektionselemente 2 und 3 sowie des Bereichs 4 und die Wahl der Beleuchtungslichtfarben wird eine Situation bereitgestellt, wonach das erste Detektionselement 2 aufgrund seiner türkisen Farbe unter blauer Beleuchtung hell erscheint und unter roter Beleuchtung dunkel. Bei der orangenen Farbe des zweiten Detektionselements 3 verhält sich die Situation genau umgekehrt, wonach dieses orange Detektionselement 3 bei blauer Beleuchtung dunkel und bei roter Beleuchtung hell erscheint.During one embodiment of the method according to the invention, the detection elements 2 , 3 during the possible relative movement and for a predefinable duration an image recording by the detector 1 by means of a lighting device in a specifiable sequence and specifiable respective lighting duration, alternating with light of different wavelengths 6th , 7th illuminated. In the embodiment shown here, the first wavelength corresponds 6th red light and the second wavelength 7th blue light. By choosing the color design or the design with regard to the provided reflectance spectra of the detection elements 2 and 3 as well as the area 4th and the choice of illumination light colors provides a situation whereupon the first detection element 2 due to its turquoise color it appears light under blue lighting and dark under red lighting. With the orange color of the second detection element 3 if the situation is exactly the opposite, according to which this orange detection element 3 appears dark with blue lighting and bright with red lighting.

In den 1, 2, 3 und 5 entspricht die gepunktete Darstellung des ersten Detektionselements 2 einer türkisenen Farbe und die Darstellung des zweiten Detektionselements 3 mit Querlinien einer orangenen Farbe. Das rote Licht der ersten Wellenlänge 6 ist durch schräg nach rechts unten verlaufende Linien und das blaue Licht der zweiten Wellenlänge 7 durch schräg nach rechts oben verlaufende Linien dargestellt.In the 1 , 2 , 3 and 5 corresponds to the dotted representation of the first detection element 2 a turquoise color and the representation of the second detection element 3 with cross lines of an orange color. The red light of the first wavelength 6th is represented by lines sloping down to the right and the blue light of the second wavelength 7th represented by lines running diagonally to the top right.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung, wie die Helligkeitswerte ermittelt werden. Dabei ist eine Situation gezeigt, in der keine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor stattfindet. Dabei ist der Fall einer Relativgeschwindigkeit mit dem Wert Null umfasst. Bei a) ist der zeitliche Ablauf bzw. die Zeit t während einer Bildaufnahme nach unten aufgetragen. Zwischen dem Pfeil des zeitlichen Ablaufs und den Detektionselementen 2 und 3 ist schematisch die Beleuchtungsfarbe mit zunächst der ersten Wellenlänge 6 - rotes Licht - und dann der zweiten Wellenlänge 7 - blaues Licht - dargestellt. Nach rechts ist eine horizontale Schnittebene durch die Detektionselemente 2 und 3 aufgetragen, die sich mit der Zeit t nach unten, d.h. entlang der t-Achse, bewegt. Der Farbwechsel oder Wellenlängenwechsel findet nach der halben Dauer der Dauer Δt der Bildaufnahme statt. Im mittleren Teil b) der 2 ist die Helligkeit aufgetragen, die ein monochromer Bildaufnehmer wie der Detektor 1 erkennt, wobei die schwarze Fläche der dunklen Wahrnehmung und die weiße Fläche mit der Randbegrenzung durch eine schwarze Linie der hellen Wahrnehmung durch den Detektor entspricht. Dabei ist erkennbar, dass während der ersten Hälfte der Belichtungszeit das Detektionselement 2 dunkel und während der zweiten Hälfte der Belichtungszeit hell erscheint. Beim Detektionselement 3 verhält es sich gerade umgekehrt. Es erscheint zunächst hell und danach dunkel. Der Detektor integriert die Beleuchtungsstärke während der Belichtungszeit oder Dauer der Bildaufnahme auf, so dass die vom Detektor aufgenommene Helligkeit wie im unteren Teil c) der 2 dargestellt ermittelt werden kann, wobei zu jedem Punkt auf der x-Achse, die die räumliche Erstreckung entlang einer möglichen Bewegungsrichtung zeigt, der Mittelwert entlang der t-Achse berechnet wird. 2 shows in a schematic representation how the brightness values are determined. A situation is shown in which there is no relative movement between the object and the detector. This includes the case of a relative speed with the value zero. At a) the time sequence or the time t is plotted downwards during an image recording. Between the arrow of the time sequence and the detection elements 2 and 3 is schematically the illumination color with initially the first wavelength 6th - red light - and then the second wavelength 7th - blue light - shown. To the right is a horizontal section plane through the detection elements 2 and 3 plotted, which moves downwards, ie along the t-axis, with time t. The color change or wavelength change takes place after half the duration of the duration Δt of the image recording. In the middle part b) the 2 the brightness that a monochrome image recorder such as the detector is plotted 1 detects, whereby the black area corresponds to the dark perception and the white area with the edge delimitation by a black line corresponds to the light perception by the detector. It can be seen that the detection element is during the first half of the exposure time 2 appears dark and light during the second half of the exposure time. With the detection element 3 the opposite is true. It appears light at first and then dark. The detector integrates the illuminance during the exposure time or the duration of the image recording, so that the brightness recorded by the detector as in the lower part c) of 2 can be determined, the mean value being calculated along the t-axis for each point on the x-axis, which shows the spatial extent along a possible direction of movement.

Das bedeutet bei dem Detektionselement 2 im linken Bereich zunächst 0% Helligkeit und dann 100% Helligkeit, woraus sich im Mittelwert 50% Helligkeit ergeben, d.h. (0% + 100% / 2 = 50%. Als Mittelwert ergibt sich somit wie auch beim Detektionselement 3 ein Wert von 50%. Gemäß dem Diagramm in c) ergibt sich hiermit ein Helligkeitsverlauf der Helligkeit B von einem Maximalwert, der der Helligkeit des weißen Bereichs 4 entspricht, zu einem einen Abschnitt 10 oder eine Strecke lang konstanten 50%-Wert, der zunächst dem Detektionselement 2 und dann dem Detektionselement 3 entspricht. Danach steigt der Helligkeitsverlauf wieder auf den Maximalwert an, der der Helligkeit des Bereichs 4 entspricht. Gemäß b) verhalten sich die Detektionselemente 2 und 3 also gerade gegenläufig, wonach zuerst das erste Detektionselement 2 dunkel und das zweite Detektionselement 3 hell und anschließend das erste Detektionselement 2 hell und das zweite Detektionselement 3 dunkel detektiert werden. Der gesamte Helligkeitsverlauf während der Dauer der Bildaufnahme und der einmal wechselnden verschiedenfarbigen Beleuchtung ist im Diagramm bei c) dargestellt.That means with the detection element 2 in the left area first 0% brightness and then 100% brightness, which results in an average value of 50% brightness, ie (0% + 100% / 2 = 50%. The average value is the same as for the detection element 3 a value of 50%. According to the diagram in c), this results in a brightness curve of the brightness B from a maximum value, that of the brightness of the white area 4th corresponds to a one section 10 or a distance of 50% constant which is initially transmitted to the detection element 2 and then the detection element 3 corresponds. The brightness curve then rises again to the maximum value, that of the brightness of the area 4th corresponds. The detection elements behave according to b) 2 and 3 so just in opposite directions, after which the first detection element first 2 dark and the second detection element 3 bright and then the first detection element 2 bright and the second detection element 3 be detected dark. The entire course of brightness during the duration of the image recording and the once changing different colored lighting is shown in the diagram at c).

Zu der Detektion als „dunkel“ und „hell“ durch den Detektor 1 wird ergänzend das Folgende ausgeführt:

  • Die Erkennung der Detektionselemente 2 und 3 durch den Detektor 1 hängt von deren farblicher Gestaltung oder deren Remissionsspektren und von der jeweiligen Beleuchtungswellenlänge ab. In der Realität wird man möglicherweise keine extrem schmalbandigen Beleuchtungen mit nur einer Wellenlänge oder wenigen Wellenlängen zur Verfügung haben. In gleicher Weise wird das von den Detektionselementen 2 und 3 reflektierte Licht nicht nur aus einer Wellenlänge oder einigen wenigen Wellenlängen bestehen. Insoweit sind die Charakterisierungen „dunkel“ und „hell“ ebenfalls relativ zu sehen und eine Unterscheidung dieser beiden Zustände als „dunkel“ oder „hell“ wird vom Auflösungsvermögen des gewählten Detektors abhängen. Grundsätzlich muss ein Remissionsspektrum eines Detektionselements ein Beleuchtungsspektrum der Beleuchtungseinrichtung zumindest teilweise umfassen, um zu einer Wahrnehmung als „hell“ zu führen. Die Farbe des Detektionselements und die Farbe des Beleuchtungslichts müssen in entsprechender Weise ähnlich und aufeinander abgestimmt sein. In umgekehrter Weise soll ein Remissionsspektrum eines Detektionselements ein Beleuchtungsspektrum der Beleuchtungseinrichtung möglichst wenig umfassen, um zu einer Wahrnehmung durch den Detektor als „dunkel“ zu führen. Insoweit führt gemäß dem erläuterten Ausführungsbeispiel eine blaue Beleuchtung einer türkisen Farbe zu einer hellen und eine blaue Beleuchtung einer orangenen Farbe zu einer dunklen Wahrnehmung. Im Ergebnis sind die Farben und jeweiligen Remissionsspektren der Detektionselemente 2 und 3 sowie des Bereichs 4 in geeigneter Weise auf die Wellenlängen 6 und 7 oder auf entsprechende Wellenlängenspektren der abwechselnden Beleuchtung abzustimmen.
To the detection as "dark" and "light" by the detector 1 the following is also carried out:
  • The recognition of the detection elements 2 and 3 through the detector 1 depends on their color design or their reflectance spectra and on the respective illumination wavelength. In reality, it is possible that extremely narrow-band lighting with only one wavelength or a few wavelengths will not be available. This is done in the same way by the detection elements 2 and 3 reflected light does not consist of just one wavelength or a few wavelengths. In this respect, the characterizations “dark” and “light” can also be seen relatively and a distinction between these two states as “dark” or “light” will depend on the resolution of the selected detector. In principle, a reflectance spectrum of a detection element must at least partially include an illumination spectrum of the illumination device in order to lead to a perception as “bright”. The color of the detection element and the color of the illuminating light must be similar and matched to one another in a corresponding manner. Conversely, a reflectance spectrum of a detection element should be a lighting spectrum of the lighting device include as little as possible in order to lead to a perception by the detector as “dark”. In this respect, according to the exemplary embodiment explained, a blue illumination of a turquoise color leads to a light perception and a blue illumination of an orange color to a dark perception. The result is the colors and the respective remission spectra of the detection elements 2 and 3 as well as the area 4th appropriately to the wavelengths 6th and 7th or to match them to appropriate wavelength spectra of the alternating lighting.

3 zeigt in drei schematischen Darstellungen a), b) und c) eine Situation bei einer Relativbewegung zwischen Objekt und Detektor 1 während der Dauer einer Bildaufnahme. Dabei findet eine Relativbewegung entlang der x-Achse nach rechts in positiver x-Richtung statt. Die Darstellungen in den Teilen a), b) und c) der 3 entsprechen den Darstellungen in den Teilen a), b) und c) der 2. Im Teil a) erkennt man das sich nach rechts bewegende Objekt anhand der Trapezform, die die Detektionselemente 2 und 3 gebildet haben. 3 shows in three schematic representations a), b) and c) a situation with a relative movement between object and detector 1 for the duration of an image recording. A relative movement takes place along the x-axis to the right in the positive x-direction. The representations in parts a), b) and c) of 3 correspond to the illustrations in parts a), b) and c) of 2 . In part a), the object moving to the right can be recognized by the trapezoidal shape of the detection elements 2 and 3 have formed.

Im Teil b) der 3 sind die entsprechenden Intensitäten der wahrgenommenen Helligkeiten von den Detektionselementen 2 und 3 dargestellt, wobei hier ebenfalls eine Verschiebung nach rechts während der Zeit t erkennbar ist.In part b) the 3 are the corresponding intensities of the brightnesses perceived by the detection elements 2 and 3 shown, a shift to the right during time t can also be seen here.

Im Bereich c) ist nun die Helligkeit B entlang der x-Richtung aufgetragen. An jedem Punkt der x-Achse findet eine Integration der während der Dauer einer Bildaufnahme aufgenommenen Helligkeiten durch den Detektor 1 ihren Niederschlag. Im Vergleich zu dem Helligkeitsverlauf in 2 c) ergibt sich eine Art Verbreiterung des Helligkeitsverlaufs mit einer abfallenden Flanke 8, die vom Maximalwert der Helligkeit ausgeht, die der Helligkeit des Bereichs 4 entspricht. Anschließend ergibt sich weiter in positiver x-Richtung ein einen Abschnitt 10 oder eine Strecke lang konstanter 50%-Wert und im weiteren Verlauf eine ansteigende Flanke 9, und zwar bis zum Maximalwert der Helligkeit B. Daraufhin wiederholt sich das Verlaufsmuster mit einer abfallenden Flanke 8, einem wieder einen Abschnitt 10 oder eine Strecke lang konstanten 50%-Bereich und einer ansteigenden Flanke 9 bis wieder zum Maximalwert der Helligkeit, der wieder der Helligkeit des Bereichs 4 entspricht. Zwischen den beiden konstanten, plateauartigen Abschnitten 10 mit dem 50%-Wert ist durch die ansteigende Flanke 9 und die sich anschließende abfallende Flanke 8 eine Spitze 11 oder ein Peakabschnitt gebildet, die oder der sich in Richtung zunehmender Helligkeit B erstreckt.In area c) the brightness B is now plotted along the x-direction. At each point on the x-axis there is an integration of the brightnesses recorded during the duration of an image recording by the detector 1 their precipitation. Compared to the brightness curve in 2 c) there is a kind of broadening of the brightness curve with a falling edge 8th that is based on the maximum value of the brightness, that of the brightness of the area 4th corresponds. Then there is a further section in the positive x-direction 10 or a constant 50% value for a distance and a rising edge in the further course 9 , up to the maximum value of the brightness B. . The gradient pattern is then repeated with a falling edge 8th , one more section 10 or a constant 50% range for a distance and a rising edge 9 up to the maximum value of the brightness, which is again the brightness of the area 4th corresponds. Between the two constant, plateau-like sections 10 with the 50% value is through the rising edge 9 and the subsequent falling edge 8th a peak 11 or a peak section is formed which extends in the direction of increasing brightness B. extends.

4 zeigt in einem Diagramm den Helligkeitsverlauf bezüglich eines Detektionselements 2 oder 3 gemäß 3 c) in einer isolierten Darstellung. Hier ist der während der Relativbewegung erzeugte Helligkeitsverlauf in Abhängigkeit vom Ort gezeigt. Die Helligkeit B weist gemäß der in 4 gezeigten Kurve in x-Richtung zunächst ihren maximalen Wert auf. Dieser entspricht dem Helligkeitswert des Bereichs 4. Betrachtet man die Kurve in der Bewegungsrichtung entlang der x-Achse weiter, so nimmt der Helligkeitswert im Bereich des Helligkeitsverlaufs entlang einer Breite d und in Form einer Flanke 8 oder linearen Rampe bis zu einem Minimum des Helligkeitswerts ab. Dieses Minimum entspricht dem einen Abschnitt 10 oder eine Strecke lang konstanten 50%-Wert gemäß 3 c). Nach Durchschreiten des konstanten Minimums in positiver x-Richtung nimmt die Helligkeit entlang einer weiteren Flanke 9 wieder zu, und zwar bis zum Maximalwert, der dem Helligkeitswert des Bereichs 4 entspricht. Die Breite dieser weiteren Flanke 9 entspricht der Breite der ersten abfallenden Flanke 8 der Kurve und damit der während der Relativbewegung zurückgelegten Strecke d. Die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit v kann somit anhand der Formel v = d / Δt berechnet werden, wobei Δt die Dauer der Bildaufnahme durch den Detektor 1 ist. Eine Bestimmung der Geschwindigkeit kann sowohl an der in den 3 und 4 gezeigten linken Flanken oder abfallenden Flanken 8 als auch rechten Flanken oder ansteigenden Flanken 9 erfolgen, da sowohl die abfallenden Flanken 8 als auch die ansteigenden Flanken 9 die gleiche Breite d aufweisen. 4th shows in a diagram the brightness curve with respect to a detection element 2 or 3 according to 3 c) in an isolated illustration. The brightness curve generated during the relative movement is shown here as a function of the location. The brightness B. according to the in 4th The curve shown in the x-direction initially shows its maximum value. This corresponds to the brightness value of the area 4th . Looking further at the curve in the direction of movement along the x-axis, the brightness value increases in the area of the brightness profile along a width d and in the form of a flank 8th or linear ramp down to a minimum of the brightness value. This minimum corresponds to the one section 10 or a distance of 50% constant according to 3 c) . After passing through the constant minimum in the positive x-direction, the brightness increases along a further edge 9 to the maximum value, which is the brightness value of the area 4th corresponds. The width of this further flank 9 corresponds to the width of the first falling edge 8th the curve and thus the distance covered during the relative movement d. The determination of the relative speed v can thus be calculated using the formula v = d / Δt, where Δt is the duration of the image recording by the detector 1 is. A determination of the speed can be made both at the in the 3 and 4th shown left flanks or falling flanks 8th as well as right flanks or rising flanks 9 done as both the falling edges 8th as well as the rising flanks 9 have the same width d.

5 zeigt in schematischen Darstellungen in den Bereichen I., II., III. und IV. verschiedene Szenarien hinsichtlich der Bewegungsrichtung und der Beleuchtungsreihenfolge. Ansonsten entsprechen die dort gezeigten Darstellungen im Grundaufbau den 2 und 3 mit den Teilen a), b) und c). Insbesondere entspricht das Szenario im Bereich II. dem Szenario gemäß 3. Es ist deutlich erkennbar, dass eine Bewegung nach links, d.h. in negativer x-Richtung, zu einem anderen Helligkeitsverlauf führt als eine Bewegung nach rechts in positiver x-Richtung. Jedoch führt ein Vertauschen der Beleuchtungsreihenfolge hinsichtlich der ersten Wellenlänge 6 und der zweiten Wellenlänge 7 wieder zu einem Helligkeitsverlauf, der der anderen Bewegungsrichtung entspricht. Mit anderen Worten entspricht der Helligkeitsverlauf des Bereichs I. dem Helligkeitsverlauf im Bereich IV. und entspricht der Helligkeitsverlauf im Bereich II. dem Helligkeitsverlauf im Bereich III. Dabei ist entweder die Bewegungsrichtung oder die Beleuchtungsreihenfolge vertauscht. 5 shows in schematic representations in the areas I., II., III. and IV. various scenarios with regard to the direction of movement and the lighting sequence. Otherwise the representations shown there correspond to the basic structure 2 and 3 with parts a), b) and c). In particular, the scenario in area II. Corresponds to the scenario 3 . It can be clearly seen that a movement to the left, ie in the negative x-direction, leads to a different brightness curve than a movement to the right in the positive x-direction. However, a reversal of the lighting order with regard to the first wavelength leads 6th and the second wavelength 7th again to a brightness curve that corresponds to the other direction of movement. In other words, the brightness curve in area I. corresponds to the brightness curve in area IV. And the brightness curve in area II. Corresponds to the brightness curve in area III. Either the direction of movement or the lighting sequence is reversed.

Bei Kenntnis der Beleuchtungsreihenfolge und Kenntnis der farblichen Gestaltung oder Remissionsspektren der Detektionselemente 2 und 3 und des Bereichs 4 kann somit nicht nur eine Bestimmung der Geschwindigkeit, sondern auch eine Bestimmung der Bewegungsrichtung erfolgen, wobei hierzu ein Vergleich mit bekannten erwarteten Spektren mittels einer Auswerteeinrichtung erfolgen kann.With knowledge of the lighting sequence and knowledge of the color design or reflectance spectra of the detection elements 2 and 3 and the area 4th can thus not only be a determination of Speed, but also a determination of the direction of movement, for which purpose a comparison with known expected spectra can be made by means of an evaluation device.

6 zeigt in schematischen Darstellungen die beiden Situationen gemäß den Bereichen III. und IV. aus 5, wobei Abschnitte 10 mit konstantem Helligkeitsverlauf in x-Richtung, d.h. Plateaus mit konstanter Helligkeit in den Helligkeitsverläufen gemäß den Teilen c), und Spitzen 11 in den Helligkeitsverläufen hervorgehoben sind. Da sich in manchen Fällen die räumliche Breite d der abfallenden Flanken 8 oder ansteigenden Flanken 9 aufgrund deren Unschärfe in der digitalen Bildverarbeitung aufgrund eines Rauschens und des Vorhandenseins oft nur weniger Pixel nur schlecht bestimmen lässt, kann oder können zur Bestimmung der Geschwindigkeit alternativ oder zusätzlich ein Abstand zweier konstanter Abschnitte 10 und/oder ein Abstand D von Mittelpunkten M zweier konstanter Abschnitte 10 und/oder eine Breite Q einer Spitze 11 zwischen zwei konstanten Abschnitten 10 genutzt werden. Dabei ist in 6 neben diesen bereits genannten Parametern noch eine Länge L eines Detektionselements 2 oder 3 und eine Länge P eines konstanten Abschnitts 10 spezifiziert. 6th shows in schematic representations the two situations according to areas III. and IV. from 5 , with sections 10 with a constant brightness curve in the x-direction, ie plateaus with constant brightness in the brightness curves according to parts c), and peaks 11 are highlighted in the brightness gradients. Since in some cases the spatial width d of the falling flanks 8th or rising edges 9 Because of the blurriness in digital image processing due to noise and the presence of only a few pixels, it is often difficult to determine, a distance between two constant sections can alternatively or additionally be used to determine the speed 10 and / or a distance D from centers M. two constant sections 10 and / or a width Q of a tip 11 between two constant sections 10 be used. In 6th in addition to these parameters already mentioned, a length L of a detection element 2 or 3 and a length P of a constant section 10 specified.

Wird der Mittelpunkt M der beiden Abschnitte 10 gemäß Bereich III. bestimmt, wobei beide Abschnitte 10 jeweils eine Länge P aufweisen, kann der Abstand D der Mittelpunkte M wie folgt berechnet werden: D = P / 2 + d + d + P / 2

Figure DE102019202797A1_0001
D = P + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0002
D = ( L d ) + ( 2 * d )
Figure DE102019202797A1_0003
D = L + d
Figure DE102019202797A1_0004
D = L + v* Δ t
Figure DE102019202797A1_0005
Becomes the focus M. of the two sections 10 according to area III. determined, both sections 10 each have a length P, the distance D of the center points M. can be calculated as follows: D. = P / 2 + d + d + P / 2
Figure DE102019202797A1_0001
D. = P + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0002
D. = ( L. - d ) + ( 2 * d )
Figure DE102019202797A1_0003
D. = L. + d
Figure DE102019202797A1_0004
D. = L. + v * Δ t
Figure DE102019202797A1_0005

Daraus ist erkennbar, dass der Abstand der beiden Abschnitte 10 bzw. der Abstand D der Mittelpunkte M der Abschnitte 10 linear von der Geschwindigkeit abhängig ist.It can be seen from this that the distance between the two sections 10 or the distance D between the centers M. of sections 10 is linearly dependent on the speed.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann auch die Breite Q der Spitze 11 in der Mitte des Helligkeitsverlaufs wie folgt bestimmt werden: Q = 2 * d

Figure DE102019202797A1_0006
Q = 2 * v * Δ t
Figure DE102019202797A1_0007
Alternatively or in addition to this, the width Q of the tip can also be used 11 can be determined in the middle of the brightness curve as follows: Q = 2 * d
Figure DE102019202797A1_0006
Q = 2 * v * Δ t
Figure DE102019202797A1_0007

Der Vorteil bei der Berücksichtigung der Breite Q der Spitze 11 besteht darin, dass die bestimmte Breite Q bezüglich der Geschwindigkeit mit einem Faktor 2 ansteigt und sich somit eine verbesserte Messgenauigkeit im Vergleich mit der Berücksichtigung des Abstands der Abschnitte 10 oder des Abstands D der Mittelpunkte M der Abschnitte 10 ergibt.The advantage of taking into account the width Q of the tip 11 is that the certain width Q with respect to the speed with a factor 2 increases and thus an improved measurement accuracy in comparison with the consideration of the distance between the sections 10 or the distance D between the centers M. of sections 10 results.

Bei dem Bereich IV. können der Abstand der Abschnitte 10 oder der Abstand von Mittelpunkten der Abschnitte 10 nicht genutzt werden, da: D = P / 2 + d + d + P / 2

Figure DE102019202797A1_0008
D = P + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0009
D = ( L- 2*d ) + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0010
D = L
Figure DE102019202797A1_0011
In the area IV. The distance between the sections 10 or the distance from centers of the sections 10 cannot be used because: D. = P / 2 + d + d + P / 2
Figure DE102019202797A1_0008
D. = P + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0009
D. = ( L- 2 * d ) + 2 * d
Figure DE102019202797A1_0010
D. = L.
Figure DE102019202797A1_0011

Hieraus lässt sich keine Proportionalität zur Relativgeschwindigkeit ableiten.No proportionality to the relative speed can be derived from this.

Allerdings kann bei einer Situation gemäß Bereich IV. die Breite Q der Spitze 11, die sich in der Mitte des Helligkeitsverlaufs zwischen zwei konstanten Abschnitten 10 erstreckt, wieder wie folgt genutzt werden: Q = 2 * d

Figure DE102019202797A1_0012
Q = 2 * v* Δ t
Figure DE102019202797A1_0013
However, in a situation according to area IV. The width Q of the tip 11 which are in the middle of the brightness curve between two constant sections 10 can be used again as follows: Q = 2 * d
Figure DE102019202797A1_0012
Q = 2 * v * Δ t
Figure DE102019202797A1_0013

Gemäß Bereich III. zeigt die Spitze 11 in Richtung zunehmende Helligkeit B, wohingegen im Bereich IV. die Spitze 11 in Richtung abnehmende Helligkeit B zeigt. Da gemäß Bereich III. eine Bewegung nach links und im Bereich IV. eine Bewegung nach rechts zugrunde liegt, kann aus der Richtung der Spitze 11 die Richtung der Relativgeschwindigkeit abgeleitet werden.According to area III. shows the top 11 towards increasing brightness B. , whereas in area IV. the top 11 towards decreasing brightness B. shows. Since according to area III. a movement to the left and in the area IV. a movement to the right is based, can be from the direction of the tip 11 the direction of the relative speed can be derived.

Bei der Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine geeignete, aufeinander abgestimmte Wahl der farblichen Gestaltung oder Gestaltung hinsichtlich der Remissionsspektren der Detektionselemente 2 und 3 und des Bereichs 4 sowie der Wellenlängen 6 und 7 oder entsprechender Wellenlängenspektren des jeweils abwechselnd beleuchtenden Beleuchtungslichts vorzunehmen. Mit diesen Parametern kann ein für den jeweiligen Anwendungsfall geeignetes Szenario erzeugt werden, um eine sicherere Bestimmung der Relativgeschwindigkeit - auch v = 0 - zwischen einem Objekt und einem Detektor durchzuführen. Neben den zuvor beispielhaft genannten Farben sind jegliche andere Farben wie beispielsweise auch grüne Farbtöne einsetzbar, sofern nur ein ausreichender Kontrast zwischen heller und dunkler Wahrnehmung durch den Detektor 1 bei entsprechender Beleuchtung mit den unterschiedlichen Wellenlängen 6 und 7 oder Wellenlängenspektren gewährleistet ist. Neben diesen Parametern kann zur Verifizierung der Funktionsfähigkeit einer eingesetzten Vorrichtung die Reihenfolge der Beleuchtung und die jeweilige Zeitdauer der unterschiedlichen Beleuchtungen vorgegeben werden. Auch kann als zusätzlicher oder alternativer Parameter der Zeitpunkt des Beginns einer Bildaufnahme genutzt werden, um eine Vorgabe eines Szenarios für eine geeignete Bildaufnahme zu bewerkstelligen, die dann zu einer sicheren Verifizierung der Funktionsfähigkeit beispielsweise eines Detektors genutzt werden kann.When carrying out an exemplary embodiment of the method according to the invention, a suitable, coordinated choice of the color design or design with regard to the reflectance spectra of the detection elements is necessary 2 and 3 and the area 4th as well as the wavelengths 6th and 7th or to undertake corresponding wavelength spectra of the illuminating light that illuminates alternately. With these parameters a scenario suitable for the respective application can be generated in order to carry out a more reliable determination of the relative speed - also v = 0 - between an object and a detector. In addition to the colors mentioned above by way of example, any other colors are also such Green shades can be used, provided there is sufficient contrast between light and dark perception by the detector 1 with appropriate lighting with the different wavelengths 6th and 7th or wavelength spectra is guaranteed. In addition to these parameters, the sequence of lighting and the respective duration of the different lighting can be specified to verify the functionality of a device used. The point in time of the start of an image recording can also be used as an additional or alternative parameter in order to establish a scenario for a suitable image recording, which can then be used to reliably verify the functionality of a detector, for example.

In jedem Fall kann bei bekannter Beleuchtungsfolge und Reihenfolge der Farben oder Remissionsspektren der Detektionselemente 2 und 3 des Objekts anhand des Helligkeitsverlaufs oder Intensitätsprofils eine Bestimmung der Richtung der Relativbewegung vorgenommen werden. Eine Geschwindigkeitsbestimmung kann aus einer Flankensteilheit in diesem Helligkeitsverlauf oder Intensitätsprofil erfolgen.In any case, if the lighting sequence and order of the colors or reflectance spectra of the detection elements are known 2 and 3 of the object, the direction of the relative movement can be determined on the basis of the brightness profile or intensity profile. The speed can be determined from an edge steepness in this brightness profile or intensity profile.

Dabei können -je nach verwendetem Detektor, beispielsweise ein Pixelsensor - die in den 2 bis 6 gezeigten Helligkeitsverläufe aus einzelnen Pixeln oder Pixelwerten zusammengesetzt sein. Ein kontinuierlicher Kurvenverlauf kann mit einer geeigneten Ausgleichsrechnung erhalten werden.Depending on the detector used, for example a pixel sensor, the in the 2 to 6th The brightness curves shown may be composed of individual pixels or pixel values. A continuous curve can be obtained with a suitable compensation calculation.

Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist die optische Achse des Detektors 1 senkrecht zur Ebene angeordnet, innerhalb derer sich die Detektionselemente 2 und 3 oder das Objekt bewegen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen muss die optische Achse des Detektors 1 nicht zwangsweise senkrecht zur Ebene der Bewegung der Detektionselemente 2 und 3 oder des Objekts angeordnet sein. Es ist auch eine geneigte Orientierung der optische Achse des Detektors 1 relativ zur Ebene der Bewegung der Detektionselemente 2 und 3 oder des Objekts möglich. Die Neigung der optischen Achse relativ zur Ebene der Bewegung der Detektionselemente 2 und 3 oder des Objekts ist bei der Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zu berücksichtigen.In the exemplary embodiments shown here, the optical axis is the detector 1 arranged perpendicular to the plane within which the detection elements 2 and 3 or move the object. In further exemplary embodiments, the optical axis of the detector must 1 not necessarily perpendicular to the plane of movement of the detection elements 2 and 3 or of the object. It is also an inclined orientation of the optical axis of the detector 1 relative to the plane of movement of the detection elements 2 and 3 or the object possible. The inclination of the optical axis relative to the plane of movement of the detection elements 2 and 3 or the object must be taken into account when determining the relative speed.

Die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit funktioniert allerdings dann nicht oder nicht sehr zuverlässig, wenn die optische Achse des Detektors 1 parallel zur Bewegungsrichtung verläuft oder mit dieser zusammenfällt oder innerhalb einer zu der Ebene der Bewegung der Detektionselemente 2 und 3 oder des Objekts parallelen Ebene angeordnet ist oder verläuft.However, the determination of the relative speed does not work or does not work very reliably if the optical axis of the detector 1 runs parallel to or coincides with the direction of movement or within one to the plane of movement of the detection elements 2 and 3 or the object is arranged or extends parallel plane.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the teaching according to the invention, to avoid repetition, reference is made to the general part of the description and to the appended claims.

Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly pointed out that the exemplary embodiments described above only serve to explain the teaching claimed, but do not restrict them to these exemplary embodiments.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Detektordetector
22
erstes Detektionselementfirst detection element
33
zweites Detektionselementsecond detection element
44th
BereichArea
55
SichtfensterViewing window
66th
erste Wellenlängefirst wavelength
77th
zweite Wellenlängesecond wavelength
88th
abfallende Flankefalling edge
99
ansteigende Flankerising edge
1010
konstanter Abschnittconstant section
1111
Spitzetop
dd
Breitewidth
ΔtΔt
Dauer einer BildaufnahmeDuration of an image recording
tt
Zeittime
xx
Ortplace
BB.
Helligkeitbrightness
DD.
Abstanddistance
LL.
Länge eines DetektionselementsLength of a detection element
MM.
MittelpunktFocus
PP
Länge des konstanten AbschnittsLength of the constant section
QQ
Breite der SpitzeWidth of the tip

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 0532169 A1 [0003]EP 0532169 A1 [0003]
  • EP 1729086 A1 [0004]EP 1729086 A1 [0004]

Claims (11)

Verfahren zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor (1), wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor (1) in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann, wobei das Objekt mindestens zwei Detektionselemente (2, 3) aufweist, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich (4) des Objekts unterschiedliches und untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen, wobei zumindest eines der Detektionselemente (2, 3) an den Bereich (4) angrenzt, wobei die Detektionselemente (2, 3) während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer (Δt) einer Bildaufnahme durch den Detektor (1) mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und vorgebbarer jeweiliger Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen (6, 7) beleuchtet werden, wobei die Wellenlängen (6, 7) derart gewählt sind, dass von dem Detektor (1) mindestens ein erstes Detektionselement (2) bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge (6) dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) verschiedenen zweiten Wellenlänge (7) hell, mindestens ein weiteres zweites Detektionselement (3) bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) hell und der Bereich (4) sowohl bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) als auch bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) dunkel oder hell mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit (B) detektiert werden, wobei in der hierdurch erzeugten Bildaufnahme ein von den Remissionsspektren des Bereichs (4) und der Detektionselemente (2, 3) und von den unterschiedlichen Wellenlängen (6, 7) der Beleuchtungen abhängiger Helligkeitsverlauf mit abnehmenden und/oder zunehmenden Helligkeiten (B) in der möglichen Bewegungsrichtung von dem Detektor (1) detektiert wird, und wobei basierend auf einer Proportionalität einer räumlichen Breite (d) eines abnehmenden oder zunehmenden Abschnitts des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt wird und/oder wobei basierend auf einer Proportionalität eines Abstands zweier konstanter Abschnitte (10) und/oder eines Abstands (D) von Mittelpunkten (M) zweier konstanter Abschnitte (10) und/oder einer Breite (Q) einer Spitze (11) zwischen zwei konstanten Abschnitten (10) des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmt wird.Method for determining the relative speed between an object and a detector (1), wherein a relative movement between the object and the detector (1) can take place in one direction of movement, wherein the object has at least two detection elements (2, 3) which have a reflectance spectrum that is different relative to a predeterminable area (4) of the object and different from one another, with at least one of the detection elements (2, 3) adjoining the area (4), wherein the detection elements (2, 3) are alternately illuminated with light of different wavelengths (6, 7) during the possible relative movement and for a specifiable duration (Δt) of an image recording by the detector (1) by means of an illumination device in a specifiable sequence and specifiable respective illumination duration , wherein the wavelengths (6, 7) are chosen such that at least one first detection element (2) of the detector (1) is dark when illuminated with at least one first wavelength (6) and dark when illuminated with at least one of the at least one first Wavelength (6) different second wavelength (7) light, at least one further second detection element (3) when illuminated with the at least one second wavelength (7) dark and when illuminated with the at least one first wavelength (6) light and the area (4) dark or light with a correspondingly low or high brightness (B) are detected both with illumination with the at least one first wavelength (6) and with illumination with the at least one second wavelength (7), whereby in the image recording generated by this, a brightness curve dependent on the remission spectra of the area (4) and the detection elements (2, 3) and on the different wavelengths (6, 7) of the illuminations with decreasing and / or increasing brightnesses (B) in the possible Direction of movement is detected by the detector (1), and wherein the relative speed is determined and / or based on a proportionality of a spatial width (d) of a decreasing or increasing section of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods wherein based on a proportionality of a distance between two constant sections (10) and / or a distance (D) from centers (M) of two constant sections (10) and / or a width (Q) of a tip (11) between two constant sections ( 10) of the brightness curve in relation to the relative speed and the relative speed is determined taking into account one or more of the illumination periods. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektor (1) eine monochrome Kamera, vorzugsweise eine Kamera mit einem Pixelsensor, verwendet wird, wobei weiter vorzugsweise der Pixelsensor als CMOS-Sensor oder CCD-Sensor oder als Zeilensensor ausgebildet ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a monochrome camera, preferably a camera with a pixel sensor, is used as the detector (1), the pixel sensor further preferably being designed as a CMOS sensor or CCD sensor or as a line sensor. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionselemente (2, 3) auf, an oder in dem Objekt aneinander angrenzend angeordnet sind.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the detection elements (2, 3) are arranged adjacent to one another on, on or in the object. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionselemente (2, 3) in der Bewegungsrichtung aneinander angrenzend angeordnet sind.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the detection elements (2, 3) are arranged adjacent to one another in the direction of movement. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionselemente (2, 3) eine rechteckige Kontur aufweisen, wobei vorzugsweise die Detektionselemente (2, 3) Elemente eines Codes, insbesondere eines Data Matrix Codes oder eines Barcodes, sind.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the detection elements (2, 3) have a rectangular contour, the detection elements (2, 3) preferably being elements of a code, in particular a data matrix code or a bar code. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionselemente als sich in der Bewegungsrichtung erstreckende linienförmige Detektionselemente realisiert sind.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the detection elements are implemented as linear detection elements extending in the direction of movement. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (4) als heller oder weißer oder als dunkler oder schwarzer Bereich (4) oder Hintergrund realisiert wird und/oder dass der Bereich (4) ein hohes oder ein geringes Maß an Remission für zumindest einen vorgebbaren Spektralbereich und/oder für zumindest eine Wellenlänge aufweist.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the area (4) is implemented as a light or white or as a dark or black area (4) or background and / or that the area (4) has a high or low level of remission for at least one specifiable spectral range and / or for at least one wavelength. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer halben Dauer (Δt) der Bildaufnahme die Wellenlänge der Beleuchtung von der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) zu der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) gewechselt wird.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that after half a duration (Δt) of the image recording, the wavelength of the illumination is changed from the at least one first wavelength (6) to the at least one second wavelength (7). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer (Δt) der Bildaufnahme derart vorgegeben wird, dass sich das Objekt oder die Detektionselemente (2, 3) während der Dauer (Δt) der Bildaufnahme nicht aus einem Sichtfenster (5) des Detektors herausbewegt oder herausbewegen.Method according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the duration (Δt) of the image recording is specified in such a way that the object or the detection elements (2, 3) do not move or move out of a viewing window (5) of the detector during the duration (Δt) of the image recording. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung der Form des Helligkeitsverlaufs und der Reihenfolge der Wellenlängen (6, 7) der Beleuchtung die Bewegungsrichtung bestimmt wird.Method according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that taking into account the shape of the brightness curve and the sequence of the wavelengths (6, 7) of the lighting, the direction of movement is determined. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Detektor (1), vorzugsweise zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und dem Detektor (1) in einer Bewegungsrichtung erfolgen kann, wobei das Objekt mindestens zwei Detektionselemente (2, 3) aufweist, die ein relativ zu einem vorgebbaren Bereich (4) des Objekts unterschiedliches und untereinander unterschiedliches Remissionsspektrum aufweisen, wobei zumindest eines der Detektionselemente (2, 3) an den Bereich (4) angrenzt, wobei die Detektionselemente (2, 3) während der möglichen Relativbewegung und während einer vorgebbaren Dauer (Δt) einer Bildaufnahme durch den Detektor (1) mittels einer Beleuchtungseinrichtung in vorgebbarer Reihenfolge und Beleuchtungsdauer abwechselnd mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen (6, 7) beleuchtbar sind, wobei die Wellenlängen (6, 7) derart gewählt sind, dass von dem Detektor (1) mindestens ein erstes Detektionselement (2) bei einer Beleuchtung mit mindestens einer ersten Wellenlänge (6) dunkel und bei einer Beleuchtung mit mindestens einer von der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) verschiedenen zweiten Wellenlänge (7) hell, mindestens ein weiteres zweites Detektionselement (3) bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) dunkel und bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) hell und der Bereich (4) sowohl bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen ersten Wellenlänge (6) als auch bei einer Beleuchtung mit der mindestens einen zweiten Wellenlänge (7) dunkel oder hell mit entsprechend geringer oder hoher Helligkeit (B) detektierbar sind, wobei in der hierdurch erzeugten Bildaufnahme ein von den Remissionsspektren des Bereichs (4) und der Detektionselemente (2, 3) und von den unterschiedlichen Wellenlängen (6, 7) der Beleuchtungen abhängiger Helligkeitsverlauf mit abnehmendenen und/oder zunehmenden Helligkeiten (B) in der möglichen Bewegungsrichtung von dem Detektor (1) detektierbar ist, und wobei basierend auf einer Proportionalität einer räumlichen Breite (d) eines abnehmendenen oder zunehmenden Abschnitts des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmbar ist und/oder wobei basierend auf einer Proportionalität eines Abstands zweier konstanter Abschnitte (10) und/oder eines Abstands (D) von Mittelpunkten (M) zweier konstanter Abschnitte (10) und/oder einer Breite (Q) einer Spitze (11) zwischen zwei konstanten Abschnitten (10) des Helligkeitsverlaufs zu der Relativgeschwindigkeit und unter Berücksichtigung einer oder mehrerer der Beleuchtungsdauern die Relativgeschwindigkeit bestimmbar ist. Device for carrying out a method for determining the relative speed between an object and a detector (1), preferably for carrying out a method according to one of the Claims 1 to 10 , wherein a relative movement between the object and the detector (1) can take place in one direction of movement, the object having at least two detection elements (2, 3) which have a different remission spectrum relative to a predeterminable area (4) of the object and different from one another , wherein at least one of the detection elements (2, 3) adjoins the area (4), the detection elements (2, 3) during the possible relative movement and during a predeterminable duration (Δt) of an image recording by the detector (1) by means of an illumination device can be illuminated alternately with light of different wavelengths (6, 7) in a predeterminable sequence and illumination duration, the wavelengths (6, 7) being selected such that at least one first detection element (2) of the detector (1) when illuminated with at least one first wavelength (6) dark and when illuminated with at least one of the at least one first n wavelength (6) different second wavelength (7) light, at least one further second detection element (3) when illuminated with the at least one second wavelength (7) dark and when illuminated with the at least one first wavelength (6) light and the Area (4) can be detected both with illumination with the at least one first wavelength (6) and with illumination with the at least one second wavelength (7) dark or light with correspondingly low or high brightness (B), in which case generated image recording a brightness curve dependent on the remission spectra of the area (4) and the detection elements (2, 3) and the different wavelengths (6, 7) of the illuminations with decreasing and / or increasing brightnesses (B) in the possible direction of movement of the detector (1) is detectable, and based on a proportionality of a spatial width (d) of a decreasing or increasing end section of the brightness curve to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods the relative speed can be determined and / or based on a proportionality of a distance between two constant sections (10) and / or a distance (D) from centers (M) of two constant ones Sections (10) and / or a width (Q) of a tip (11) between two constant sections (10) of the brightness curve relative to the relative speed and taking into account one or more of the illumination periods, the relative speed can be determined.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0532169A1 (en) * 1991-08-20 1993-03-17 Renishaw Metrology Limited Optical Inspection Probe
EP1729086A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 Mitutoyo Corporation Image measuring system, image measuring method and image measuring program
US20180018778A1 (en) * 2015-03-30 2018-01-18 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Motion-measuring system of a machine and method for operating the motion-measuring system
US20180209823A1 (en) * 2015-09-15 2018-07-26 Pepperl+Fuchs Gmbh Apparatus and method for reliably determining the position of an object

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0532169A1 (en) * 1991-08-20 1993-03-17 Renishaw Metrology Limited Optical Inspection Probe
EP1729086A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-06 Mitutoyo Corporation Image measuring system, image measuring method and image measuring program
US20180018778A1 (en) * 2015-03-30 2018-01-18 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Motion-measuring system of a machine and method for operating the motion-measuring system
US20180209823A1 (en) * 2015-09-15 2018-07-26 Pepperl+Fuchs Gmbh Apparatus and method for reliably determining the position of an object

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