运动优选基本上绕所述对称轴、优选绕隧道或罩面的对称轴和/或基本上绕物 体的对称轴、优选绕物体的所述对称轴进行。替代地或附加地，物体的偏心的、非中心的或 非对称的转动运动也是可以的。在此特别优选两个或更多个、特别是所有的照明元件布置 在罩面上或隧道处。在空间上很小的实施方案中，这种设备适用于小的检查物体，例如智能 手机和平板电脑，但是在相应大的实施方案中也适用于相应大的检查物体、例如适用于整 个机动车和/或车身，它们被运动穿过所述隧道或者由自身的力自行运动穿过隧道。例如可 行的是，在制成的机动车的冰雹损伤识别的范畴中可以由驾驶员或运输装置使该机动车行 驶通过所述设备的隧道，其中，在该方法的范畴中实施冰雹损伤识别。
[0097] 借助螺旋形的照明，特别是可以同时以反射和透射来实施测量，而不是必须为此 设置两个相机。即从〇°到360°的沿着一个螺旋线的照明方向是可行的。因此例如也可以由 在上方看到隧道中的相机来检测光，该光由照明元件的与该相机相对置的、下部的区域发 出的并且传递给待检查的物体。
[0098] 特别是在这种螺旋线形照明的情况下可以将在物体的朝向相机的前侧上的反射 与该物体的背向相机的背侧的照明区分开。特别是能够将一方面这种前侧反射的位置与另 一方面背侧照明的照明线的位置彼此分开。此外，借助螺旋线形照明，还可以容易地实现表 面倾斜度和/或角度的、特别是与水平定向即沿着被研究的物体表面的主延伸部的定向偏 离大于45°的宽的范围的检测。
[0099] 优选设有多个照明元件或多对照明元件，它们沿柱体轴或对称轴的方向和/或沿 罩面的周边的方向彼此错开地布置。
[0100] 还可以通过多边形进程或另一走向来接近所述螺旋线，其中，例如沿着直线段布 置多个照明子元件，这些直线段一起近似地构成一条螺旋线。相应地，罩面和/或柱体形状 的隧道也可以被接近，特别是被多边形地构造。
[0101]照明元件在接近球形或球形的、在某些情况下假想或真实的面上的布置也是可行 的。
[0102] 借助所述设备和/或方法，特别是还可以研究医疗设备或器具，其中，特别是能够 在抛光表面的功能品质和光学品质方面满足最高的审查要求。此外可以使用所述设备和方 法，以用于检查家用器具，例如切割物件、特别是餐具，或者检查具有亚光磨砂不锈钢的或 者由亚光磨砂不锈钢制成的表面，例如冰箱的前表面。
[0103] 最后，优选一种设备，其特征在于，相机被构造为矩阵相机。替代地，相机可以被构 造为线阵相机，特别是被构造为具有多条线的线阵相机。矩阵相机原则上表现得更适用于 评估和检测在本方法的范畴中所获取或需要的数据，而线阵相机的优点在于，其可以以较 快速的图像刷新率来操纵。特别是利用现代的线阵相机可以使图像刷新频率达到100kHz。
[0104] 优选所述设备的一种实施例，其中所述相机具有整合的、可在如下应用现场中编 程的门阵列，即所谓的现场可编程门阵列（英文:Fi e Id-ProgrammabIe Gate Array，缩写： FPGA)。这种设计方案在该方法方面是特别有利的，因为于是可以非常快速地还在实施该方 法期间就在相机中自行实现了单图的基于硬件的评估。特别可行的是，直接在拍摄之后在 相机中自行寻找出这些单图中的照明强度的局部最大值，并减少了由相机传输至运算装置 的数据，其方式是，不是传递整个图像，而是仅传递局部最大值的位置。这导致了本方法的 明显加速并导致本方法需要很少的存储容量。一般性地，相机优选具有整合的运算元件，其 被构造为用于所拍摄的图像的预先评估，特别是用于确定图像中的局部最大值。替代地也 可以在图像采集卡（图像抓帧器，英文:frame grabber)上设置这种运算元件、特别是FPGA。
[0105] 在该设备的一种优选的实施例中，所述相机被构造为用于激光切割方法的特殊相 机。这种相机以特别的方式适用于基于硬件地、整合地评估所拍摄的单图。
[0106]还优选的是用于产品检查和/或损伤识别的设备的前述实施例中的一种实施例的 使用和/或方法的前述实施方式中的一种实施方式的使用。特别优选的是使用或应用用于 机动车特别是车身、移动电话特别是智能手机、平板电脑、或者光学元件特别是光学透镜的 最终检查。在损伤识别的范畴中的使用或应用特别优选在损伤调节的范畴中实施。特别是 可以使用该装置和/或方法，以用于在机动车、特别是轿车的情况下进行冰雹损伤识别。
[0107]对一方面该方法和另一方面该设备的描述可以彼此互补地理解。特别是结合方法 明示或暗示地描述的设备特征优选单个或彼此组合地是该设备的优选实施例的特征。反转 地，结合设备明示或暗示地描述的方法步骤优选单个或彼此组合地是该方法的优选实施方 式的步骤。优选地，该设备的特征在于这样的至少一个特征，该特征是由方法的实施方式的 至少一个方法步骤所造成的。优选地，方法的特征在于这样的至少一个方法步骤，该方法步 骤是由设备的至少一个特征所造成的。
[0108] 所述设备和方法也适用于具有强烈不同的反射度的表面。因此，黑色的扩散式表 面比金属性的光学光滑表面少反射了多个数量级的光。
【附图说明】
[0109] 以下借助附图详细地对本发明加以说明。在此示出：
[0110] 图la)是设备的第一实施例的示意性侧视图；
[0111]图Ib)是第一实施例的不意性俯视图；
[0112] 图2是光学粗糙物体表面的放射特性的示意性视图；
[0113] 图3是光泽物体表面的放射特性的示意性视图；
[0114] 图4是光学光滑物体表面的放射特性的示意性视图；
[0115] 图5是在该方法的范畴中所拍摄的图像序列在回移之前的示意性视图；
[0116] 图6是根据图5但是在回移之后的在该方法的范畴中所拍摄的图像序列、即回移的 图像序列的不意性视图；
[0117] 图7a)是设备的第二实施例的示意性侧视图；
[0118]图7b)是第二实施例的示意性俯视图；
[0119]图8a)是设备的第三实施例的示意性侧视图；
[0120]图8b)是第三实施例的示意性俯视图；
[0121 ]图9a)是设备的第四实施例的示意性侧视图；
[0122] 图9b)是第四实施例的示意性俯视图；
[0123] 图10是用于照明元件亮度分布的实施例的示意性视图；
[0124] 图11是两个照明元件的布置方案的实施例的示意性视图；以及
[0125] 图12是设备的第五实施例的示意性视图。
【具体实施方式】
[0126] 根据图1的设备实施例包括:至少一个光学相机K;至少一个物镜0;至少一个照明 元件、在此优选两个照明元件B1、B2,在这两个照明元件中在此为了简化视图，首先仅示出 第一照明元件BI;运动装置M和运算装置R。相机K可以被构造为矩阵相机或线阵相机。优选 使用矩阵相机。
[0127] 在此利用运动装置M可以使物体G沿着运动方向转移，该运动方向在图1中水平地 定向并沿正X坐标的方向指向。在此，运动方向通过速度向量F示出。
[0128] 运算装置R与相机K作用连接并且优选还与照明元件、在此具体地与照明元件Bl作 用连接。特别优选地，运算装置R与运动装置M作用连接，从而使得所述相对运动能够与照明 和相机K的触发通过运算装置R同步。
[0129] 物体G具有物体表面3,该物体表面可以通过照明元件BI、B2被照明并且可以通过 相机K被拍摄。
[0130]照明元件B1、B2具有照明面5的预设几何形状。优选的是这样的几何形状，在该几 何形状的情况下，照明面5线性扩大。在此，与通常的线性照明中的不同，照明面5的光优选 扩散式地并且不定向地发出。优选地，这种线性照明由大量沿着一条线布置的照明子元件 或者说光源、例如LED、OLED或激光源形成。优选地，所述光源的放射特性是朗伯体或者在所 有空间方向上均匀分布。也被称为照明线放入照明面5具有宽度d。附加地，可以在光源之前 设有散射元件，以用于达到均匀的亮度。同样地，可以设有遮光板、特别是矩形的遮光板，以 用于限界照明面5的宽度d。此外还可以设置其他的光学元件。激光源通常是强定向的。但 是，通过光学元件可以在此这样地扩宽光路，使得光被放射到宽的空间角度上。替代地，可 以使聚焦的激光线投影到散射盘或类似元件上，这仍然如同具有扩散式放射的照明线那样 起作用。
[0131]线照明的光落到物体G上并且在该物体的物体表面3上散射(光学粗糙表面）、反射 (光学光滑表面)或者两者兼而有之(光泽表面）。根据物体表面3的局部倾斜度，光通过散射 和/或反射经过物镜〇到达相机K。对于本身具有坐标(X、Y、Z)的任意点、即物体部位7而言的 物体表面3的局部倾斜度通过法向向量= (/Ki. + )'来描述。物体部位7的沿着所述照明的 方向、即照明方向的方向利用向量S = k & f来表示，用于观察(物镜0的入射光瞳）的方 向、即观察方向利用向量s=卜)7来表示。物镜〇的入射光瞳位于物体表面3上方的高 度Z。上并具有在此未示出的直径D。在一种优选的实施例中，照明元件Bl位于物体表面3上 方的高度Z。上。替代地也可以是其他的位置。优选在图1中未示出的第二照明元件B2也位于 物体表面3上方的相同高度Z。上。特别优选地，两个照明元件B1、B2彼此十字形地布置。在此 可以是第二照明元件B2平行于所述运动方向定向。但是也可以是该第二照明元件倾斜于所 述运动方向布置。
[0132] 优选地，物镜0的焦点选择为，使得物体表面3位于焦点平面中或附近。由此反差明 显地表示并精细地分辨所述物体表面3。但是这造成了，照明线的映像在光学光滑表面中通 常或多或少会模糊地显现。照明线的每个点模糊成一个照明圆盘、所谓的模糊小盘。如果假 设为圆形的入射光瞳进而相机K的物镜遮光板打开得很宽，则模糊小盘具有大直径。如果入 射光瞳进而物镜遮光板减小至小的直径，则模糊小盘也具有小直径。在确定的情况下(平面 物体G，相机K相对于物体G的距离相应于照明元件B1、B2相对于物体G的距离），照明上的模 糊小盘的外观直径在直径上如入射光瞳的直径D那样大。在不同成形的物体G、例如球体的 情况下，以及甚至一般性地在自由形状面的情况下，在确定的情形下也可以满足这种关系。 于是有利的是，照明面5的宽度d等于入射光瞳的直径、近似等于入射光瞳的直径，或具有相 同的数量级。总之，明显较窄的线通过模糊小盘扩宽至模糊小盘的直径。
[0133] 替代地，焦点平面也可以被这样调节，使得该焦点平面处于照明元件B1、B2和物体 表面3之间的区域中。这样，则物体表面3和照明元件B1、B2都表示得或多或少略模糊，但所 述照明的模糊小盘可以减小。相应地，在此然后具有较小宽度d的照明线则是有意义的，从 而能够利用较小的测量不确定性来确定倾斜度。在此，物体表面3上的变差的地点分辨率通 过所述倾斜度的改善的角度分辨率被换取。如果物镜〇的遮光板开口变窄，则景深的范围提 高，并且物体表面3和照明元件B1、B2的模糊降低。但是，在遮光板开口非常小的情况下，在 遮光板上于是出现强化的衍射，从而由此再次产生模糊。同样地，由相机K拍摄的照明强度 降低，或者说曝光时间必须提高。因此，可以对遮光板直径和焦点的位态进行有意义的选 择。
[0134] 替代地，焦点平面的位态也可以在照明元件B1、B2的区域中进行选择。当涉及最精 细的角度分辨率并且物体表面3上的地点分辨率是次要的时，这才是有意义的。在这种情况 下，宽度d选择为最小可以是有意义的。
[0135] 在光学光滑表面的情况下，仅仅物体表面3的选出点的光到达相机K，即在满足关 于照明方向？、表面法线S和观察方向5的反射定律的地方的光。在平面反射面(平面反射 镜)上，例如作为照明元件Bl的线形的直线照明面5的映像，又得到直线形状。与之相反地， 在球状的反射表面(例如球轴承滚珠)上，该映像是或多或少弯曲的线。在反射的自由形状 面(例如具有黑色单色漆的汽车车身)上通常得到不规则弯曲的映像。
[0136] 在光学粗糙表面(例如一页纸）的情况下，光通常从物体表面3的所有区域到达相 机K。在此，物体表面3的点的亮度根据光度立体法的原理，随着在照明方向f和表面法线《 之间围合出的角度而变化(EP 1 567 827 A1)。相对于照明元件B1、B2的放射特性和放射方 向存在另一关联。
[0137] 在光泽表面的情况下，光既扩散式散射，也定向式反射。除了照明面5通过反射的 映像之外，散射光与物体表面3的典型散射波瓣相关地尤其从该照明面附近到达相机K。这 可以导致所述线被模糊地限界并且变宽地出现（例如在具有金属涂漆的汽车车身的情况 下）。甚至可以使得整个物体表面3的扩散式部分在整个相机映像中可见(具有白色漆的汽 车车身）。
[0138] 为了能够使物体G与该物体的表面特性无关地在该物体的整个对于相机K可见的 物体表面3上被检测，不足的是，以唯一的、或多或少变形或变宽的线的形式的线照明是可 见的。确切地说，对于物体表面3的所有点应当面式地获取信息。为此优选地，物体G借助所 述运动装置M相对于包括相机K、物镜0和照明元件BI、B2的设施进行运动。运动的速度以向 量铲标出。当物体G运动并且所述设施静止时，产生这样的相对运动。替代地，可以是物体G 静止并且所述设施运动。显然，还可以是两者以不同的方向或速度运动。同样地，可以通过 不是所述设备的组成部分的外部运动装置来产生所述相对运动。替代地，还可以是物体G、 相机K和物镜0静止，其中，照明元件BI、B2相对于它们运动。
[0139] 在一种优选的实施方式中，线形地、即沿着直线进行所述运动。在此，在一种优选 的实施方式中，物体G相机映像至相机映像地始终刚好以相同的距离、特别是以相应于相机 K的物体侧的像素间距△ X的距离进一步运动。因此，物体G从一个相机映像向下一相机映像 刚好以图像平面中的一个像素间距A X推移。由此确保了以孔眼非常紧密的方式检测所述 物体G和线形的照明面5的映像。
[0140] 利用大写字母X、Y、Z，通常表示真实空间中，特别是在物体表面3上的坐标，而小写 字母x、y表示所述图像平面中的坐标。
[0141]在另一种优选的实施方式中，所述距离可以被选择为物体侧的像素间距△ X的整 数倍或者也选择为非整数倍。优选将距离这样选择，使得该间距与物体表面3上的照明线、 即线形的照明面5的外观宽度相应、近似相应或者处于相同的数量级中。由此显著地降低了 必须的运动步骤的数目、图像拍摄的数目进而减少所需的时间。同样地，所述距离也可以是 照明线的外观宽度的一部分，即当使用多个照明线时是该情况。优选一种实施方式，其中距 离与除以照明元件B1、B2数目的照明线外观宽度相应、近似相应或者处于相同的数量级中。 为此还要结合多个线照明进行探讨。物体G上的照明线外观宽度不仅取决于真实的照明宽 度d或者说前置的遮光板，同样还取决于物体表面3的光学特性。在光泽物体表面或甚至光 学粗糙物体表面的情况下，照明线的外观宽度增大，该外观宽度从相机K出来地观察在物体 表面3上是可见的。在光学粗糙表面、特别是在朗伯散射体的情况下，变宽的线可以在物体 表面3的整个可见区域上延伸。不仅精确满足反射定律的光射线到达相机K中，而且仅近似 满足反射定律(光泽表面)或者甚至不再满足反射定律(光学粗糙表面）的射线也到达相机 中。
[0142] 图2示出了光学粗糙的、扩散式反射的朗伯物体表面3的示意性示出的放射特性。 相同元件和功能相同元件设有相同的附图标记，从而就此而言参照前述的说明。从照明元 件Bl出发的入射射线散射到该半空间的所有空间方向上。在此，根据散射波瓣9的反散射的 亮度随着在表面法线和反散射射线之间围合出的角度的余弦发生变化。
[0143] 图3示出了光泽表面的示意性