机动车底部异形表面的检查的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检查异形表面(konturierten Fljiche)、尤其机动车底部的方法和装置。
【背景技术】
[0002]车辆底面的监控和检查已经被执行了几十年。尤其是国家有关单位对这类研究很有兴趣，以便发现隐藏的走私物品或炸弹。
[0003]经常地，为此使用一种具有多个轮子和一个棒子的移动式装置，在该棒子上有一反射镜。手动光学检查的该形式具有这样的优点，即，其能够移动式地使用。但是，车辆底部的中间部分大多因此不能达到。随着数字式图像拍摄技术的兴起，反射镜被摄像机取代(例如见US 2002 097 321 A1)或给远程控制的平台装备了一个或多个摄像机(例如见TO2004 110 054 A1)。除了改善的作用半径之外，由此也获得了用于在监视器上记录和存储针对改善地检验所述底部而言的图像数据的可能性，以及获得了用于将底部的当前状态与数据库中存储的参考数据进行比较的可能性。
[0004]在机动车车间中作为维护范畴内的服务提供也已知所述车辆底部的监控。通过检查地沟中或升降台上的人员的直接视觉检查是简单，但耗费的。检查地沟和升降台是与地点相结合并昂贵的并且因为车间的负荷程度而不能总是直接使用。
[0005]针对已描述的形式的手动检查，车辆必须是静止的并且其必须由一个人员来执行。
[0006]此外，在正在滚动的车辆的情况下用于自动化检查底部的方法和装置是已知的。自动测量式系统提供了这样的优点，即底部图像能够以计算机支持方式相对简单地被产生作为总图像。此外，图像产生不是通过人员直接在车辆处执行。因此，针对安全系统可以提高性能并减少人员的危险。在工厂中，底部图像的自动产生提供了这样的优点，即，在车辆接收时已经直接可以执行所述底部的第一次检验并可以与客户讨论。
[0007]US 2008 211 914 A1描述了一种用于借助于一线阵摄像机自动产生一底部图像的方法。使用线阵摄像机具有这样的缺点，即，车辆的行驶方向和速度必须通过附加的传感器携同检测，以便产生一具有足够品质的总图像。
[0008]US 2007 273 760 A1描述了一种用于借助于多个表面摄像机自动产生一底部图像的方法。这些摄像机相对彼此的位置和视线方向为此必须提前已知。该相对定向以计算方式通过应用这些摄像机的打开角度、摄像机相对于竖直线的视线方向和摄像机与底部之间的预期间距来获知。单图像被矫正并被组合成一个唯一的底部图像。
[0009]照明是通过应用驶过车辆的顺序被检测的单图像产生一个品质良好的底部图像的一个问题。所有子对象以最优对比度的成像主要通过所述照明来确定。除了表面的反射率之外，尤其所述对象的深度延伸有影响。已知的是，所需的照明强度以照明源与对象之间的距离的平方增加。摄像机与对象之间的不同距离已经单独通过摄像机的打开角度给出。即使在平面对象的情况下，摄像机与处在图像边缘上的对象部分的距离强制性地比图像中央内的更远离摄像机。附加地，对象也可以基于它的结构具有沿径向的亮度损失(渐晕)。用于光线聚拢的传感器表面上的微透镜也可以引起渐晕。因为车辆的底部一般附加地具有在深度上呈梯级的对象，所以仅很难地能够实现所有子对象的最优照明。
[0010]迄今为止已知的解决方案针对的是通过区域性改变照明强度和/或照明方向的均勾光传播前沿(Lichtausbreitungsfront)的2维优化，以便朝图像边缘去地平衡亮度损失的已描述的效果。
[0011]DE 10 134 975 B4为此应用了多个LEDs，它们中的每个配备有一单透镜或替换地一 LED光条配备有一柱体透镜或环带透镜，其例如构成为可透光的半圆棒。
[0012]US 2008 211 914在核心上同样针对的是横向于行驶方向的单图像的最优照明。为此提出了一种特殊的LED系统，尤其适用于线阵摄像机。LEDs的数目朝图像边缘去地提高并且改变LEDs的照射方向。用于照明监控的模块控制这些单个的LEDs的照明，其中，照明时间与照射方向相关。
【发明内容】
[0013]本发明的任务是改善表面的图像拍摄的成像品质并尤其是避免成像的品质损失，该品质损失随着单个的或者说一个个(einzelner)图像区域的不同照明而产生。
[0014]该任务通过一种按照独立权利要求1所述的图像拍摄方法以及一种按照独立权利要求6所述的用于图像拍摄的装置解决。从属权利要求描述了根据本发明的方法或根据本发明的装置的有利设计方案。
[0015]提供也可以是异形表面的表面的图像、例如机动车底部的图像的根据本发明的方法利用至少一个图像拍摄装置，所述方法包括这些步骤:
a)以不同的曝光和/或照明拍摄所述表面的至少两个区域的图像；
b)针对这些区域中的每个区域从由对应的区域被拍摄的图像中产生一优化的图像；
和
c)将这些针对所述表面的单个的区域所产生的优化的图像组合成所述表面的一优化的总图像。
[0016]本发明也包括一种用于提供表面、包括异形表面的图像的装置，所述表面例如是机动车底部，所述装置具有:
a)至少一个图像拍摄装置，其构造用于以不同的曝光和/或照明拍摄所述表面的至少两个区域的图像；
b)一图像优化装置，其构造用于针对这些区域中的每个区域从针对每个区域被所述图像拍摄装置所拍摄的多个图像中分别产生一优化的图像；和
c)一图像合成装置，其构造用于将针对所述表面的这些单个的区域由所述图像优化装置所产生的多个优化的图像组合成所述表面的一优化的总图像。
[0017]通过由所述表面的分别成像了该表面的一个区域的被不同曝光的子图像来组成所述总图像，其中，每个子图像以针对对应区域被优化的曝光和/或照明被拍摄，可行的是，提供了该表面的在所有区域中被优化曝光的总图像并尤其避免了低曝光和/或过度曝光的区域。不仅具有强变化的反射特性，例如具有白色区域和黑色区域的表面，而且具有强变化的深度延伸的异形表面可以以最优对比度来表示。以这种方式例如可以优化地成像并可以根据所产生的图像来光学检验机动车的底部。从图像内的最小和最大明暗度中或从图像内的最小和最大灰度值来的实际考虑中获得所述对比度。所述对比度可以假设0和1之间的一个值。为了对比度优化而如下地改变这些图像中的灰度值，即，对比度数值尽可能近地达到值1。在对比多个图像或一个图像的多个区域时，具有最高对比度数值的图像或区域被称作具有最优对比度的图像或区域。用于确定一个图像之内的对比度的其它信息可以从文南犬 Peter Haberacker, Digitale Bi 1 dverarbeitung - Grundlagenund Anwendungen, 4.Auflage, Hanser Verlag 1991, ISBN 3-446-16339-5 或 ThomasLuhmann, Nahbereichsphotogrammetrie - Grundlagen, Methoden und Anwendungen, 2.Auflage ffichmann Verlag 2003，ISBN 3-87907-398-8 取得。
[0018]所述曝光尤其可以通过改变所述图像拍摄装置的光圈和/或曝光时间来调整。
[0019]替换地或附加地可以改变所述照明，其方式是，照明明暗度和/或照明持续时间针对每个图像被改变。
[0020]为此，所述装置可以包括至少一个照明装置，该照明装置被构造用于照明所述表面的至少一个区域。所述照明装置为此可以包括一个或多个照明元件和一照明控制装置，该照明控制装置被构造用于操控所述照明装置。操控所述照明装置可以适应性地(adaptiv)在考虑被拍摄的图像的情况下进行，以便调整出最优的照明强度。
[0021]通过一照明装置可以与环境条件无关地，也就是与环境的自然光线比例无关地并尤其也在24小时使用中在黑暗情况下执行所述方法。
[0022]可以使用具有不同照射方向的多个照明元件，以便突出所述子对象的棱边(切分)。也可以使用相反看的摄像机的组合，以便减少不能看到的盲区空间。
[0023]所述照明元件可以永久地接通或搏动。搏动的照明元件与图像拍摄装置同步化，因此光线冲量的发出就像传感器的曝光那样在相同时间点上并一般以相同的持续时间进行。搏动持续时间但是也可以比传感器的曝光持续时间选择得更小，如果所使用的图像拍摄