用于检测物体流的照相机系统和方法
【专利摘要】本发明提出了一种用于检测物体流的照相机系统和方法，其用于检测相对于照相机系统（10）移动的物体（14）的流，其中照相机系统（10）包括每个都具有图像传感器多个检测单元（18）和一个聚焦单元（20）以及至少一个控制单元（30、32），以便在同时检测多个物体（14）时将检测单元（18）的焦点位置互补地设置，使得由至少一个检测单元（18）清晰地检测尽可能多的物体（14）。此外，提出了一种估计单元（32），其适于将检测单元（18）的图像数据合并成共同的图像。
【专利说明】用于检测物体流的照相机系统和方法
[0001]本发明涉及如权利要求1或12的前序部分所述的，使用多个用于拍摄物体的图像数据的检测单元检测物体流的照相机系统和方法。
[0002]为了实现传送带上的过程的自动化使用传感器，以便检测所传送的物体的物体属性，并依赖于此开始进一步的处理步骤。在物流自动化中，处理通常包含分类。除了如物体的体积和重量的通常信息，在物体上所附的光学编码常常被用作最重要的信息源。
[0003]最常见的读码器是条码扫描仪，其用读取激光束在横向于代码的方向上探测条码或条形码。其通常用在超级市场的收款机处，用于自动分组识别，分拣邮件，或用在机场的行李处理上，以及用于其它物流应用中。随着数码相机技术的进步，越来越多的条码扫描仪将通过基于相机的读码器取代。基于相机的读码器借助于像素分辨率图像传感器来拍摄物体以及存在的代码的图像，而不是扫描代码区域，并且图像估计软件从这些图像提取代码信息。基于相机的读码器对不同于一维条形码的其它代码形式而言也是没有问题的，其例如还被形成为二维的，并提供更多的信息的矩阵代码。在一个重要的应用组中，带有代码的物体被传送经过读码器。照相机，经常为照相机列，连续地读取具有相对移动的代码信息。
[0004]单个传感器往往不足以拍摄在传送带上关于物体的所有相关信息。因此，在读取系统或读取通道中将多个传感器结合。为提高多条传送带的物体吞吐量而并排放置或使用被扩展的传送带，由此多个传感器以其过于狭窄的视场相互补充，以便覆盖整个宽度。此夕卜，传感器被安装在不同的位置上，以便从所有侧面拍摄代码(全方位读取)。
[0005]读取系统将检测到的信息(比如物体的代码内容和图像)提供给更高级别的控制装置。这些图像例如被用于外部文本识别、可视化或手动的后加工(视频编码)。不依赖于准确的进一步加工，图像应该是清晰的，即读码器的照相机应该在图像拍摄时聚焦到每个物体上。其在解码代码内容时还完全与读取系统内的图像的内部应用相对应。已知的是，根据物体的距离，重新调整相机中可变的焦点设置。
[0006]现在在读取区域中存在多个物体，其需要不同的焦点设置，因此使得照相机可以仅被设置到多个焦点位置中的一个。因此，对于有限的景深范围以外的物体包含很低质量的图像，并且可能导致代码的错误读取(不读取)。这种情况对于较宽的传送带或更多并排布置的传送带而言是特别常见的。
[0007]EP1645839B1公开了一种设备，其用于监测传送带上的移动物体，其具有预先安排的测量距离的激光扫描仪(其用于检测传送带上的物体的几何形状)以及行列照相机。根据激光扫描仪的数据，物体区域被认为是感兴趣的区域(英语:R0I，感兴趣的区域)，以及行列照相机的图像数据的估计将受限于这些感兴趣的区域。关于挑选感兴趣的区域的标准是，被拍摄的物体表面是否位于行列相机的景深区域中。因此，将仅被不清晰地拍摄的物体按以上方式识别，但其缺陷不能够由此得到纠正。
[0008]从DE10207538A1得知了一种光电子的读码器,其中设有第一扫描设备和第二扫描设备，其被控制用于沿不同的焦点位置的扫描方向被扫描。得知读取区域中最小数量的代码，例如两个代码，因此将导致两个扫描设备用于协同聚焦。因此，每个扫描设备分别聚焦在一个代码上，并在成功的读取后聚焦于下一个尚未由其它扫描设备检测的代码。这还需要直接地或通过扫描设备之间的调解协议的共同控制来实现。此外，在DE10207538A1中未提出的是，所拍摄的图像数据比如立即执行内部解码的情况下被处理或输出。此外假定的是，图像行已经代表了代码内容。因此，没有提出和不需要对从不同的时间点或由不同的传感器所拍摄的图像数据的合并。
[0009]W003/044586A1公开了一种用于对传送带上的物体的图像进行透视失真校正的方法，所述图像由行列图像传感器所拍摄。因此，图像行的半部分借助图像处理重新确定共同的图像的分辨率的比例，其中每条图像行以两个半部分来处理。这种方法包括通过图像数据的下游软件处理。原始数据将事先借助于自动聚焦单元拍摄。对具有不同的相互不兼容的聚焦要求的多个物体的同时检测的问题在W003/044586A1中没有被讨论。
[0010]EP1363228B1描述了一种读码器，其具有集成的距离确定装置，该距离确定装置适于确定分配有物体代码的代码位置。此外，在一个实施方案中，多个物体彼此相邻地置于传送带上。而EP1363228B1没有涉及关于这些物体的不同聚焦的必要条件。
[0011]因此，本发明的目的是，改善对一个物体流的多个物体的同时检测。
[0012]这个目的将通过如权利要求1或12所述的、使用多个用于拍摄物体的图像数据的检测单元检测物体流的照相机系统和方法来实现。因此，本发明的基本思想是，使用每个都具有图像传感器和聚焦单元的多个检测单元，以及将焦点位置设置为互补的，以在同时检测尽可能多的物体中的多个物体时拍摄到清晰的图像数据。为了对该图像数据进行例如基于单个检测单元的单个图像行的纯粹解码的、更复杂的估计，图像数据将被合并成为共同的图像。该合并可以包括两个部分:一个是在横向方向上，其中由不同的检测单元的图像行中的每个清晰被检测部分被合并成共同的图像行，另一个则是在长度方向上，其中共同的图像行形成列以成为共同的图像。对于该过程，原始图像优选为被换算到共同的坐标系统中。因此，另一方面应得知检测单元的位置和方向(记录(Registrierung)),其中这可通过安装过程或通过校准来实现。
[0013]本发明具有的优点是，还对于同时检测的物体分别跟踪焦点位置。这导致了物体的清晰图像以及因此在后续过程中的被改善的结果，由其将输出共同的图像。
[0014]共同的图像的合并和输出，可以被限制在感兴趣的区域中，以便减少数据量。例如，在各种情况下，两个物体之间的区域没有相关的信息。特别是对于读码或文字识别(0CR，光学读码)，对于物体表面中的大部分也是不感兴趣的，其不承载代码。
[0015]照相机系统最好形成为基于相机的读码系统。解码单元从通过单独对焦所清晰拍摄的图像数据读取代码内容。因此产生了更高的读取率，然后其还可以同时读取具有不同的聚焦要求的多个物体的代码。
[0016]检测单元优选地被并排布置，使得其检测区域至少部分地重叠，并一起覆盖物体的流的宽度。对于排状的拍摄区域，因此由多个并排的图像行有效地构成共同的图像行。在重叠区域中，在合并共同的图像时使用在每个区域中准确聚焦的检测单元的图像数据。该类型的重叠区域可能会被故意地选择为很大，极端情况下到达完全重叠。由此同样也产生了较大的选择自由度，其中检测单元将其焦点设在被冗余检测的物体上。在重叠区域之外(即仅一个检测单元拍摄图像数据的区域处)，则检测单元必定不可避免地对焦到该处存在的物体上，并且不能让其它的检测单元协助检测。
[0017]估计单元优选地被形成为，根据图像数据分别为每个物体和/或为每个在物体(14)上所附的代码(16)产生图像。该图像可全部位于单独的检测单元的聚焦的检测区域中，但是还可由多个检测单元的图像数据合并而成。此外，图像区域被限制在物体上或代码上，以及同样限制在容差区域上。下游的处理步骤随后访问每个物体或代码区域的每一个清晰的图像。
[0018]检测单元优选为分离的照相机。因此检测单元能够以灵活的位置以及距离(特别是相互之间的距离)来安装，以便进行物体流上的调整。
[0019]在可选的优选实施方案中，多个检测单元在照相机中被合并。因此得到了紧凑的照相机系统(其包括所有的检测单元)，或多个子系统(每个都具有统一的检测单元)，但会相对地失去了各检测单元的灵活性。
[0020]照相机系统优选地具有至少一个几何形状检测传感器，以便预先检测物体流的轮廓。因此，其例如涉及距离测定的激光扫描仪。因此预先得知物体的位置和其尺寸。因此有足够的时间来预先决定哪个检测单元负责哪个物体，以及实时地实现所需的调焦。
[0021]估计单元优选地形成为，图像行首先根据物体的几何形状或被设定的焦点位置被换算为可预先给定的分辨率，并最先被合并成共同的图像。相对于通过硬件确定的图像传感器的分辨率本身，可预先给定的分辨率是指物体，即每个物体尺寸或结构的像素数量。后者的分辨率改变无需根据透视的转换，其首先依赖于透视和物体的几何形状，特别是依赖于物体高度或代码位置。为确定必须的焦点位置已考虑到了物体的几何形状，从而使得该焦点位置也表示出用于换算的合适规则。为了使之与透视上的分辨率差别无关，将固定地提供分辨率，并且所拍摄的图像数据被重新确定比例。所以，转换表现为一类数字变焦，其相对于实际变焦来说不是通过物镜的改变，而是通过对图像数据的后续处理来实现。
[0022]可预先给定的分辨率对于所有检测单元的图像数据最好是一样的。因此，图像包括物体结构的彼此相同的分辨率，其中合并(拼接)被显著地简化和改进。因此可能的是，预先给出特别是可设想的最差的分辨率作为分辨率，即例如地板或传送带(其上存在物体)的虚构的分辨率。因此，数字变焦根据焦点位置来跟踪，使得结果是图像分辨率具有恒定的被预先给定的分辨率值，并因此与提供图像数据的焦点位置和检测单元无关。
[0023]检测单元优选为分配有其自身的控制单元，其每个都适于设置焦点位置的焦点策略，其中该焦点策略是彼此互补的。在这里，每个检测单元具有内部的聚焦策略并为其自身单独决定其所聚焦的物体。与此同时，焦点策略通过参数化或开始的协议被正好相反地选择。因此只要同时检测多个物体就要确保没有多个检测单元被聚焦到相同的物体上。最好适用于这种互补策略的是具有两个检测单元的照相机系统，因为这样的话可以特别明显地定义对比物，但对于多个检测单元而言可设想的是具有分级的聚焦策略。互补性可以首先根据检测单元的布置得出。例如，两个检测单元能够首先按照相同的策略追踪，每个检测单元都被聚焦到最近的物体，其中首先通过检测单元的布置彼此得出的是，这些物体是不一样的。
[0024]互补的焦点策略优选地根据以下标准中的至少一个来定义:所分配物体的编号、物体的高度、在物体或代码和检测单元之间的距离、相对于焦点预先设定的必要焦点设置和/或在光轴和物体或代码之间的距离。例如，根据先前检测到的几何形状信息或物体流的顺序为物体分配物体编号。根据物体的高度以及在物体和检测单元之间的距离的选择往往导致相同的结果。然而，由于横向分量(其只在后一种情况下要考虑)，情况并非总是如此。此外，该距离是基于代码而不是物体。必要的焦点调整将相对于作为参考的焦点预先设定进行比较，例如与中间读取高度的景深区域进行比较。当在两个物体之间没有静止位置(Ruhestellung)，则实际所需的重新聚焦可能会有所不同。但是这不是针对自主的焦点策略的适用标准，这是因为一个检测单元的焦点位置必须由其它的检测单元所知晓。
[0025]优选地为多个检测单元配有共同的控制单元，其为所述检测单元各分配一个焦点位置。因此，这是一个外部的焦点优先化(Fokuspriorisierung)的可供选择的方案。例如，根据焦点列表，在所述检测单元的中央处分配要检测的物体或要设置的焦点位置。这需要更多的计算和通信成本，但可能会导致更高的可见性以及由此产生的在共同的控制单元中的优化可能性从而避免冲突。例如，共同的控制单元能够确保，当对于额外的物体而言没有自由的检测单元(其能够聚焦到物体上)时，至少一个相邻的检测单元分配一个物体(其需要类似的焦点位置)，并因此额外的物体仍被相当清晰地检测。
[0026]该根据本发明的方法能够以类似的方式被进一步改善，并由此显示出类似的优点。这种有利的特征是示例性的，而并未在独立权利要求的从属权利要求中被详尽无遗地描述。
[0027]在下面将示例性地根据实施方案并参照附图更详细地说明本发明的其他特征和优点。所示附图示出:
[0028]图1是在具有要检测的物体的传送带上的照相机系统的示意性三维俯视图；
[0029]图2是通过根据图1的视图所示的、在照相机系统的检测平面中的截面图；
[0030]图3a是示出了具有分散的协同焦点跟踪的照相机系统的实施方案的非常简化的框图；
[0031]图3b是示出了具有集中的协同焦点跟踪的照相机系统的实施方案的非常简化的框图；
[0032]图4a是在两个物体上方的照相机系统的剖视图，用于根据物体高度来解释聚焦策略；
[0033]图4b是在两个物体上方的照相机系统的剖视图，用于根据在物体或代码和检测单元之间的距离来解释聚焦策略；
[0034]图4c是在两个物体上方的照相机系统的截面图，用于根据在检测单元的光轴和物体或代码之间的距离来解释聚焦策略；
[0035]图5a是在传送带上的两个物体在从不同的时间点先后拍摄的图像行的位置上的示意性俯视图；以及
[0036]图5b是从根据图5a的时间点所推导出的焦点表。
[0037]图1示出具有要被检测的(其上附有代码16的)物体14的传送带12上的照相机系统10的示意性三维俯视图。传送带12是用于产生相对于静态的照相机系统10移动的物体14的流的示例。可选的是，照相机系统10可以被移动，或在静态地安装照相机系统10时物体14通过其它方式或通过自身运动来移动。
[0038]照相机系统10包括两个基于相机的读码器18a_b。其各自具有未示出的图像传感器，所述图像传感器具有多个被布置成像素行或像素矩阵的光接收元件和物镜。因此，读码器18a_b是照相机，其额外装备有用于读取代码信息的解码单元和用于发现和编辑代码区域的相应预处理装置。还可以设想的是，检测没有代码16的物体14的流，并相应地放弃解码单元自身或放弃解码单元的应用。读码器18a-b既可以是分离的照相机也可以是在同一照相机内的检测单元。
[0039]在图1的示例中，读码器18a_b的检测区域20a_b是平面上的一定角度的部分。在一个时间点上，在传送带12上的物体14的图像行随后被检测，并且在移动传送带期间，连续的图像行形成列，从而获得完整的图像。如果在特殊情况下读码器18a-b的图像传感器为矩阵传感器，则图像可选择地由平面部分所合并或由矩阵中选定的行所合并，或被拍摄为快照并被单独估计。
[0040]检测区域20a_b很大程度上在传送带12的横向方向上是重叠的。在其它实施方案中，可设想较小的重叠，或甚至是更大的重叠，直至这些检测区域完全一致。还可使用额外的读码器，其检测区域可以成对地重叠或以较大的组重叠。在重叠区域中，图像数据被提供为冗余的。这可以用来合并成整个的图像行，其中使用了每个像素或部分各自的清晰的图像数据。
[0041]相对于在读码器18a_b上面的传送带12的移动方向，几何形状检测传感器22例如按照在已知的距离测量激光扫描仪处的形式来设置，该传感器通过其检测区域覆盖整个传送带12。几何形状检测传感器22测量传送带12上的物体14的三维轮廓，使得照相机系统10在读码器18a-b的检测过程之前已经识别出物体14的数量以及其位置和形状或尺寸。激光扫描仪具有非常大的视角，使得还可以检测宽的传送带12。然而，可以在其它实施方案中将额外的几何形状传感器并排布置，以通过不同的物体高度减少阴影效果。
[0042]在传送带12上，还设有编码器26，其用于确定推进或速率。可选的是，传送带按已知的移动曲线可靠地移动，或将相应的信息给出到更高级别的控制装置的照相机系统。传送带12的相应推进是必须的，以通过正确的措施将以成片方式(scheibenweise)测量的几何尺寸合并成三维的轮廓，并将图像行合并成整个图像，并因此在检测期间以及直到在检测位置下方被检测到的物体和代码的信息被输出时，尽管传送带12在不断运动，但仍保持该传送带12的设置。物体14将因此根据第一检测的推动被追踪(跟踪)。如上所述，其它的、未示出的传感器可从其它角度安装，以便从侧面或从下面检测几何形状或代码。
[0043]图2示出了通过图1的检测区域20a_b的平面的剖视图。因此，此处和下文中相同的参考标记标示了相同的或彼此相应的特征。两个物体14a_b具有明显不同的高度。读码器18a例如聚焦到物体14a的上侧，因此物体14b被置于景深范围之外，以及读码器18a没有获取物体14b的清晰的图像数据。因此，两个读码器18a_b以协同聚焦方式工作。在该示例中，必须注意的是，读码器18b聚焦在扁平的物体14b上。
[0044]图3示出了照相机系统10的非常简化的框图。每个读码器18a_b具有可调节的聚焦单元28，也就是，接收光学器件具有可电子调节的焦点位置。根据图3a的实施方案解释了自主的、内部的聚焦策略。因此，每个读码器18a-b包括其自身的控制器30，其确定将各个要采取的焦点位置。然而，在根据图3b的实施方案中，焦点策略在共同的控制和估计单元32集中调整。此外，混合的形式是可以想象的，其中，读码器18a-b首先确定焦点位置，中央控制器审查该决定并在可能的情况下进行纠正。
[0045]在根据图3的两个实施例中，估计单元32将输入的图像数据合并在一起，使得每个清晰的图像区域形成共同的图像行。在成功估计后，图像数据(例如每个物体一个图像)和其它信息(例如物体的体积、所读取的代码信息以及类似信息)通过输出端34输出到更高级别的控制装置。在必要的情况下，所有与位置相关的信息和传感器位置被转换到共同的坐标系统中。
[0046]如果读码器18a_b以不同的焦点位置工作，所拍摄的图像行的与物体相关的分辨率是不同的。如在图2的示例中显而易见的，扁平的物体14b和读码器18b间的距离远于物体14a和读码器18a间的距离。因此，物体14b的图像行相比于物体14a的图像行而言，每个物体结构(特别是代码区域)包含较少的像素。为了补偿这种差异，在本发明的实施方案中提出的是，通过在估计单元32中的后处理来调整图像的分辨率。因此预先给出了此处关于传送带12的距离本身所希望的分辨率，例如在最坏的情况下仍能达到的分辨率。每个读码器18a-b的图像行随后被单独地并以(依赖于不同的焦点位置的)不同的因子按所希望的分辨率重新确定比例。该效果对应于两个读码器18a-b各自的数字变焦。这些具有相同分辨率的图像行的合并(拼接)明显更简单，并导致更好的结果。
[0047]参考附图4a_c，其中每张附图类似于图2以草图形式示出了通过读码器18a_b的检测平面的截面，在下面解释根据图3a的照相机系统10的实施方案中的内部聚焦策略。所设想的聚焦策略的准则将被单独描述，而其还能够以混合的形式相互结合。
[0048]物体14的几何形状是读码器18a_b从几何形状检测传感器22得知的。可选的是，读码器l8a-b本身通过内部的距离确定装置测量几何形状。但是这可能导致了破坏性的过渡效果，因为不能提前获得正确的焦点位置。
[0049]每个读码器18a_b借助于被调整的内部聚焦策略来确定，对哪个物体14在哪个时间点以哪个焦点位置来聚焦。只要在相同的时间内仅有一个物体14存在于检测区域20a-b内，则不会发生冲突。但只要在传送带12上，物体还能够在拍摄方向上并排放置，则可为读码器18a_b选择互补的聚焦策略。这可以通过适当的参数化或通过在读码器18a之间合适的设置的通信而发生。
[0050]一种简单的互补策略是针对物体编号，该物体编号在第一次检测物体14之后通过几何形状传感器22分配给物体14。按物体14进入读码器18a-b的检测区域20a_b的顺序方便地进行编号。此外，例如一个读码器18a负责偶数编号的物体14而另一个读码器18a负责奇数编号的物体14。随后如果被可靠地识别出在其检测区域20a内，则将按照偶数编号的物体14参数化的读码器18a切换到具有偶数物体编号的物体14。这意味着，关于新的要被聚焦的物体14的各焦点仅在被参数化的迟滞内改变。因此，读码器18a将其焦点位置提前切换到物体14上，而不依赖于是否满足关于当前物体14的读取任务。同样的条件也适用于奇数物体编号。
[0051]另一种互补策略示出在图4a中，并使用在物体14a_b和读码器18a_b之间的平行距离，该平行距离通过物体14a_b的高度由读码器18a_b的固定安装高度被给出。如果一个读码器14a聚焦到最高的物体14a_b并且另一个读码器聚焦到最扁平的物体14a_b，该聚焦策略将是互补的。
[0052]在图4b中示出的聚焦策略将径向(radiale)距离而非平行距离作为标准。因为此处通常不能够再考虑朝向读码器18a-b的表面，而是另外选择在物体14上的参考点。该参考点例如可以是上表面的重心、物体的边缘或物体角点、或者是如图4b中所示的代码16a_b的位置。在还要进一步描述的聚焦策略中，此类参考点还是交替地使用的。径向最近的物体14a_b和平行最近的物体14a_b通常是一致的，但并不总是一致的。如果读码器18a-b相互靠近安装，那么当一个读码器14a聚焦到最近的物体14a_b并且另一个读码器14b聚焦到最远的物体14a_b时，聚焦策略是互补的。可能不需要读码器14a_b之间的最远距离，两个读码器18a_b分别选择从其视野来看最近的物体14a_b，并因此使用相同的策略。
[0053]在一个未示出的实施方案中，被聚焦的物体18a_b是，具有到焦点预先设定的最小或最大的距离的物体。所述焦点预先设定为一静止位置，当没有检测到物体18a_b时，读码器18a_b会返回该静止位置。
[0054]图4c再次示出了一种变体，其可以使用一种聚焦策略，即到读码器18a_b的光轴的距离。因此可以聚焦到在最右边的物体14a_b或在最左边的物体14a_b。还可以设想的是，选择位于最中央的位置处的或在至少被定位到中央处的物体14a_b，即只计算到读码器18a-b的光轴的距离的绝对值。
[0055]作为各聚焦策略的替代方法，在根据图3b的实施方案中将所需的焦点位置分配在中央。这将借助图5进行说明。但是，中央聚焦策略还可以替代地或附加地将以上所描述的准则应用于内部聚焦策略。
[0056]图5a示出传送带12上的两个物体14a_b的示意性俯视图。用线条表示由读码器所拍摄的图像行的网格。所述图像行定位倾斜于传送带12。这种定位并不重要，只要传送带12的完整宽度被拍摄到即可，并且作为替代还可能按照如图1中所示的垂直定位。图像行还被相应地分配时间点t0到t9。Π到f 13被描述为根据物体14a-b的几何形状设置的焦点位置。
[0057]图5b示出了根据图5a的时间点所推导出的焦点表。焦距位置fl到Π3和该焦点表将例如基于几何形状检测传感器22的数据在控制单元和估计单元32或焦点主机(Fokusmaster)集中生成。根据该焦点表为控制和评估单元32分配聚焦任务。只要在一行中只有一个条目，则这就意味着，只有一个物体14a_b被同时检测到。因此，控制和估计单元32可以选择两个读码器18a-b中的任一个，并指示其调整焦点位置。方便地将这种分配改变为不稳定的，而是为物体14a_b —次选定的读码器18a_b将导致跟踪。其它的读码器18a_b能够为获取冗余数据而同样聚焦在物体上。
[0058]这对于时间tO到t4和焦点位置f I至f5有效，使得例如读码器14a按照控制和估计单元32的指示聚焦在物体14b上,并且其焦点跟踪在焦点位置f I到f5。一旦在时间点t5，两个物体14a-b被同时检测，则相应地在焦点表中关于t5的行包括两个条目，则其它读码器14b被指示，以焦点位置f6聚焦第二物体14a，同时到目前为止一直聚焦到物体14b上的读码器14a继续以焦点位置f7对物体14b进行焦点跟踪。从下一个时间点t6开始，两个读码器I4a-b以焦点位置f8、f9对被分配的物体14a-b进行焦点追踪。到时间点t8，聚焦到物体14b的读码器18a可以过渡到焦点预先设定并且在该时间点之后提供新的物体14，或为了进行冗余的图像检测聚焦于其它的物体14a。物体14b现在可以从焦点列表中删除。相应地，在时间点t9之后对于读码器18b和物体14a适用。
[0059]当前所设定的焦点位置始终通过在焦点表上最早的条目来确定。如果其基于几何形状检测产生了变化，则关于目前活动的物体14的焦点位置被尽可能快地设置，并被不断地更新。多个物体14a_b位于拍摄区域20a_b中，各读码器18a_b的聚焦通过焦点主机给出。通过读取物体14上的代码16可释放物体，即通过满足读取条件，通过在物体14退出拍摄区域20a-b之后的读码器18a_b本身，或通过满足所定义的焦点释放点来实现。
[0060]只要该活动物体还不在可视区域内，读码器18a_b可以保持焦点预先设定。焦点预先设定优选是可编程的，并例如被设置到一个能最佳地利用景深区域的值，例如使得读取范围正好结束在传送带12的高度处。随着物体进入读码器18a_b的检测区域20a_b中，将使用根据几何形状数据的距离值或因此推导出来的焦点位置，其中可以预先计划传递{ Ober-^bc 以便通过焦点位置的转换来补偿延迟。
[0061]反过来，在释放焦点时，即如果物体14已经离开检测区域20a_b，将实现成功地读取或者达到释放对焦点，则在列表中设置在下一个物体14上的焦点位置。如果焦点列表示出目前未检测到任何物体14，则实现设置回焦点预先设定或简单地保持最后的焦点位置。
[0062]如果在任何时间不能同时检测到比存在读码器18a_b时更多的物体时，仅能够确保在所有物体14上的清晰聚焦。但是，当多余的物体14不能被单独聚焦时，将通过更多个焦点位置来进一步减少没有被清晰检测的物体14的数量。此外，可以设想的是，合理地使用聚焦位置，以便至少近似清晰地检测尽可能大量的物体。因此，将被同时检测的物体分配到多个组中，如存在读码器18a-b，并且该组分配正好实现通过合适的聚焦位置使得每个组中至少一个物体14足够清晰，并且如果可能的话，还有其它的物体14分别在景深区域中，或至少与其相距不远。
【权利要求】
1.一种照相机系统(10)，特别是基于照相机的读码系统，所述照相机系统(10)用于检测相对于所述照相机系统(10)移动的物体(14)的流，其中所述照相机系统(10)包括多个检测单元(18)和至少一个控制单元(30、32)，每个检测单元具有图像传感器和聚焦单元(20)，以在同时检测多个物体(14)时将所述检测单元(18)的焦点位置互补地设置，使得由至少一个检测单元(18)清晰地检测尽可能多的物体(14)， 其特征在于， 提供了估计单元(32)，其适于将所述检测单元(18)的图像数据合并成共同的图像。
2.如权利要求1所述的照相机系统(10)，其中所述检测单元(18)被并排布置，使得其检测区域(20)至少部分地重 叠，并一起覆盖物体(14)的流的宽度。
3.如权利要求1或2所述的照相机系统(10)，其中所述估计单元(32)适于根据图像数据分别为每个物体和/或为每个在物体(14)上所附的代码(16)产生图像。
4.如上述权利要求中任一项所述的照相机系统(10)，其中所述检测单元(18)为分离的照相机。
5.如权利要求1到3中任一项所述的照相机系统(10)，其中多个检测单元(18)被合并在照相机中。
6.如上述权利要求中任一项所述的照相机系统(10)，其中所述照相机系统(10)具有至少一个几何形状检测传感器(22)，以便预先检测物体(14)的流的轮廓。
7.如上述权利要求中任一项所述的照相机系统(10)，其中所述估计单元(32)适于将图像行首先根据物体的几何形状或所设定的焦点位置换算为能够预先给定的分辨率，并随后最先被合并成共同的图像。
8.如权利要求7所述的照相机系统(10)，其中所述能够预先给定的分辨率对于所有检测单元的图像数据是一样的。
9.如上述权利要求中任一项所述的照相机系统(10)，其中所述检测单元(18)被分配有其自身的控制单元(30)，所述控制单元(30)每个都适于设置焦点位置的焦点策略，其中所述焦点策略是彼此互补的焦点策略。
10.如权利要求9所述的照相机系统(10)，其中所述互补的焦点策略根据以下标准中的至少一个来定义:所分配的物体编号、所述物体(14)的高度、在物体(14)或代码(16)和检测单元之间的距离、相对于焦点预先设定的必要焦点设置和/或在光轴和物体(14)或代码(16)之间的距离。
11.如权利要求1到8中任一项所述的照相机系统(10)，其中所述检测单元(18)配有共同的控制单元(32)，所述控制单元(32)为所述检测单元(18)各分配一个焦点位置。
12.一种使用多个用于拍摄物体(14)的图像数据的检测单元(18)检测所述物体(14)的流的方法，其中所述检测单元(18)的焦点位置被设置为互补的，使得在同时检测多个物体(14)时，在检测单元(18)中清晰地检测尽可能多的物体(14)，其中不同的检测单元(18)将其焦点位置设在不同的物体(14)上， 其特征在于， 将所述检测单元(18)的图像数据合并成共同的图像。
13.如权利要求12所述的方法，其中图像行首先根据事先检测的物体几何形状被换算为相对于所检测的物体(14)预先给定的分辨率，特别是为所有的检测单元(18)被换算为相同的能够预先给定的分辨率，并随后最先被合并成共同的图像。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中在所述检测单元(18)内，每个焦点位置根据彼此相对排斥的标准被自主地设置。
15.如权利要求12或13所述的方法，其中所述焦点位置根据被同时检测的物体(14)集中地确定，并被呈现给所述检测单`元(18)。
【文档编号】H04N1/387GK103581555SQ201310325470
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】罗兰·吉林, 于尔根·赖兴巴赫 申请人:西克股份公司