用于监视三维空间区域的方法和装置的制作方法

专利名称：用于监视三维空间区域的方法和装置的制作方法
用于监视三维空间区域的方法和装置
本发明涉及一种用于监视三维空间区域的方法，其包括以下步骤
—提供至少一个第 一 图像记录单元和第二图像记录单元，这些图像记录单 元以共同的视域对准所述空间区域，
—限定共同的视域内的至少一个虚拟的保护范围，使得外来对象ii^该虚 拟的保护范围时引发报警信号，
-借助第 一 图像记录单元记录所述空间区域的第 一图像，而借助第二图像 记录单元记录所述空间区域的第二图^^,
—比较第一图像和第二图像，以便在第一图像和第二图像中识别彼此不相 交的图像区域，以及
-根据不相交的图像区域以及虚拟的保护范围来产生报警信号。
本发明还涉及一种用于监视三维空间区域的装置，其具有至少一个 第 一图像记录单元和第二图像记录单元，这些图像记录单元以共同的视域 对准所述空间区域，其中第一图4象记录单元被构建为记录所述空间区域的 第一图像，而其中第二图4象记录单元被构建为记录所述空间区域的第二图
像；带有存储区域的分析单元，该存储区域用于存储数据项，该数据项限
定了在共同的视域中的至少一个虚拟的保护范围，其中分析单元被构建 为，当外来对象i^该虚拟的保护范围时，根据所述图像的至少一个来引 发报警信号，并且其中分析单元此外还构建用于比较第 一 图像和第二图 像，以便在第一图像和第二图像中识别彼此不相交的图像区域。
这种方法和这种装置在DE 100 49 366 Al中被公开。
本发明特别是涉及一种用于对自动化工作的设备进行防护的方法和 装置，其中由该i殳备产生对于人员或者其他物体的危险。例如，自动化工 作的设备可以是机器人，该机器人的移动对于停留在机器人的工作区域中 的人员或物体而言是危险。传统上，这种自动化工作的设备被借助^障 碍物例如保护栅栏、保护门等等以及借助光栅和/或激光扫描器来进行防 护。
该设备的工作区域被隔离，使得防止或者至少检测人员或者其他外来对象的进入。在后一情况中，检测导致关断设备和/或导致其他的安全性 反应。
然而，光栅、激光扫描器和保护栅栏只能相对大范围地并且以刚性的、 很大程度上为直线的边界面来对自动化工作的设备进行隔离。因此这些隔 离需要较多的场地，并且这些隔离的安装还不灵活并且费事。此外，这些 隔离会明显影响设备的可操作性，这常常导致操纵并且由此导致随后的故 障风险。
因此， 一段时间以来，就努力借助基于摄像机的监视装置来对自动化
工作的i殳备的危险工作区域进行防护。WO 2004/029502 Al 乂>开了这种装 置。已公开的装置具有三个图像记录单元，其中每两个图像记录单元形成 一对。被记录的图像对被借助两种不同的算术方法来分析，以便获得所监 视的空间区域的三维图像数据。借助这些图像数据，可以监视所监视的设 备周围的虚拟保护范围。然而，已公开的装置并不是最优的，因为它的前 4!j1在图像记录单元和所监视的空间区域之间的较大的最小距离。
开头所提及的DE 100 49 366 Al描述了一种用于借助至少一个第一 图像记录单元和第二图像记录单元来监视空间区域的方法和装置，其中这 些图像记录单元的视域至少部分交叠地定向。在共同的视域之内监视虚拟 的保护范围。在此，4吏用至少两个图4象记录单元用于识别在邻近区域中的 干扰因素，譬如在图像记录单元之一的物镜上活动的昆虫，以便据此避免 引发4^报警。相应地，在DE100 49 366A1中的装置中设计了只有当 外来对象同时被两个图像记录单元检测并且归入报警相关时，才产生报警 信号。此外，可以设计对所记录的图像的三维分析，以便进一步减少在检 测报警相关^l对象时的干扰影响，其方式是例如仅仅i测在确定的距离范 围中的对象。然而，所描述的形式的已公开的方法和已公开的装置并不适 于以对此所需的误差可靠性来对自动化工作的设备的工作区域进行防护。
在此背景下，本发明的任务是提出一种用于监视空间区域的方法和装 置，其提供了提高的安全性，使得能够实现危险区域譬如自动化工作的设 备的工作区域的自动防护。特别地， 一个任务是提出这种方法和装置，其 中安全功能并未受到在邻近区域中的外iMt象危及。
根据本发明的一个方面，该任务通过一种开头所提及的类型的方法来 解决，其中当不相交的图像区域覆盖虚拟的保护范围时，产生报警信号。 根据本发明的另一方面，该任务通过开头所述类型的装置来解决，其中分 析单元此外构建为，当不相交的图像区域覆盖虚拟的保护范围时，产生报警信号。
不相交的图像区^A第一图像和第二图像中的区域，虽然对于空间区 域有共同的(交叠的)视域，但是它们并不具有足够的相关性。当至少两 个图4象记录单元由于它们的共同的视域而可以记录和识别相同的对象时， 则分别得到足够的相关性。这些对象的位置和形状可以在至少两个图像中 变化，因为视域虽然交叠，但是并不相同。因此容易得到不同的视角。尽
管如此，仍可以借助图像分析方法(譬如在开头所提及的WO 2004/029502 Al以及那里所说明的出版物中所描述的那样)找到在所述至少两个图像 中的相应图像区域之间的相关性。换言之，在所述至少两个图像中，虽然 有略为不同的视角，相同的对象仍然可以被识别并且彼此关联。然而，如 果图像包括一个或多个图像区域，对于这些区域在各另外的图像中未能找 到相关性，则由此得出，相应的图像区域显示出一对象，该对M各另外 的图像中并不存在或者至少不可识别。这种图像区域在本发明的范围中称 为不相交的图像区域。
在该新方法和新装置中，在图傳_之一中的不相交的图 <象区域本身并不 引发报警信号。此外，检验不相交的图像区域是否覆盖虚拟的保护范围， 其中该保护范围位于两个图像记录单元的共同的视域之内并且借助新方 法和新装置来监视。当不相交的图像区域并不影响相应的图像记录单元对 限定的保护范围的观察时，在一个或两个图像中的不相交的图像区域于是 并不引发报警信号。然而反过来，当不相交的图像区域覆盖虚拟的保护范 围时，立即产生报警信号。优选的是，当不相交的图像区域已经部分覆盖 虚拟的保护范围时，也产生报警信号，其中本发明的优选的实施例包含图 像处理步骤，这些步骤使得当不相交的图像区域覆盖图像中的限定数目的 像点(像素)时，不相交的图像区域才引发报警信号，使得在仅有一个像 素中的覆盖并不足以引起报警信号的产生。
新方法和新装置提供了提高的安全性，因为即使例如污物孩M立、昆虫 或者其他外iM"象在邻近区域中影响图像记录单元的视域，也保证了虚拟 的保护范围被"无缝"监视。然而，新方法和新装置并不仅仅提供邻近区 域监视，而是也保证了每个图像记录单元都得到对于保护范围的自由视 野。特别地，识别出外来对象是否影响了对于虚拟的保护范围的视野，使 得在其"阴影"中会有另一外来对象iiA到保护范围中。
一旦图像记录单元之一的对于虚拟的保护范围的自由视野受限，则产 生报警信号，借助该报警信号随后可以将所监视的设备例如关断或者另外地转变到没有危险的状态中。另一方面，避免了不必要的错误关断，因为 并不是仅仅由一个图像记录单元所记录的任何不相交的图像区域以及由 此是并非任意外来对象都导致安全性关断。
新方法和新装置相对于WO 2004/029502 Al中公开的系统提供了提 高了的识别可靠性，因为特别是以防故障的方式监视了图像记录单元的邻 近区域。有利的是，该新方法和新装置在此基于WO 2004/029502 Al中 公开的方法和装置，使得在新方法和新装置中也至少使用两种不同的算术 方法来借助至少两个图像进行场景分析。当这些方法至少之一提供在保护 范围中或在保护范围之前的外:M"^险测时，产生报警信号。
新方法和新装置也具有比DE 100 49 366 Al中的方法和装置明显更 高的识别可靠性，因为保证了对虚拟的保护范围的无,视。与此相对， 在DE 100 49 366 Al中公开的系统中，存在如下可能性外来对象会在一 个图像记录单元的^盖的视域中l虚拟的保护范围。
因此完全解决了上面提及的任务。
在本发明的一个优选的扩展方案中，确定至少一个第一距离值，所述 距离值代表至少 一个外来对象在共同的视域中的空间位置，并且此外根据 所述第 一距离值来产生才艮警信号。
在本发明的该扩展方案中，进行三维的图像分析，以便确定在共同的 视域中对象的准确的位置和地点。这种三维的图像信息能够实现更为灵活 地并且与情况更为匹配地限定和监视保护范围。优选的是，进行至少图像 对的、基于轮廓的和基于相关性的图像分析，如在WO 2004/029502 Al 中描述的那样。 *
在另一扩展方案中，借助传播时间测量方法来确定第一距离值。
在传播时间测量方法中，测量信号、特别是光信号至外来对象以及返 回的传播时间。根据已知的信号传播速度，可以确定距外来对象的距离。 传播时间测量方法是一种成本非常低廉的可能性，以便获得距离信息以及 能够实现三维的图像分析。
在另 一扩展方案中，借助第 一 图像和第二图像之间的立体比较来确定 第一距离值。
用于确定距离信息的立体方法类似人眼的工作原理，其方式是其借助 所谓的不一致性(Disparitaet)来确定距对象的距离，其中在所述至少两 个图像中由于略为不同的视角而产生该不一致性。可以理解的是，这种扩展方案也包括三目方法和装置，即该扩展方案并不局限于使用恰好两个图 像记录单元或者记录',两个图像。借助立体方法对空间区域的三维监视 特别良好地适于优选的应用，因为冗余的系统关于单故障安全性
(Ein-Fehler-Sicherheit)是有利的。立体系统可以最优地使用多重存在 的图像记录单元。此外，本发明在立体系统中是特别有利的，因为确定第 一距离值的前^jl在第一和第二图像中的相关的图像区域。因此，不相交 的图像区域危及第一距离值的确定。另一方面，新方法和新装置可以相对 筒单并且以大的协作效果地集成在立体工作的系统中。如上面已经提及的 那样，在该扩展方案中，有利的是冗余地使用基于轮廓和基于相关性的图 像分析来作为立体方法。
在本发明的另 一扩展方案中，借助至少 一个第二距离值来限定虚拟的 保护范围，其中当所述第二距离值大于所述第一距离值时产生报警信号。
该扩展方案能够关于外来对象是否进入虚拟的保护范围实现非常快 的分析。因此，该扩展方案使得实时分析变得容易，这对于优选的应用目 的而言是大的优点。此外，该扩展方案还有助于无缝地监视虚拟的保护范 围，因为虽然位于虚拟的保护范围之外但是遮盖了图像记录单元对于虚拟 的保护范围的视线的外来对象自动地导致产生报警信号。在这种情况下可 以理解的是，在每个图像中都进行第一距离值和第二距离值的关于分别相 同的图像区域(像素或者像素组)的比较，因为只有这样距离值的比较才 提供有意义的结果。
在另一扩展方案中，不相交的图像区域与第三距离值关联，该距离值 小于第二距离值。， ，
该扩展方案能够实现新方法和新装置的特别简单和有效的实施，因为 不相交的图像区域的分析根据与监视虛拟的保护范围相同的原理进行。
在另 一扩展方案中，第 一 图像和第二图像以较高的第 一分辨率记录， 并且借助修改后的具有较低的第二分辨率的第 一 图像和第二图像来进行 比较，以识别不相交的图像区域。
在该扩展方案中，缩小第一图像和第二图像，其方式是降低其分辨率。 然而所观察的图像部分保持相同。该扩展方案能够实现特别快速地进行分 析，这进一步简化了实时分析。此外，该扩展方案具有的优点是，抑制了 小的不相交的图像区域，使得只有当不相交的图像区域超过一定的最小大 小时才产生报警信号。由此减小了4m报警的风险。例如可以降低分辨率，其方式是带有多个像素的限定的、关联的像素区域通过单个的、平均的像 素值来替代。
在另一扩展方案中，第一图像和第二图像至少大致整面地比较，以便 识别不相交的图像区域。
对此可替选地，原则上也可能的是，分别从第一图像和第二图像中的 一部分中查找不相交的图像区域。与此相对，根据本扩展方案，第一图像 和第二图像实际上对于所有部分区域查寻不相交的图像区域，即使这根据 前面的扩展方案在降低的分辨率情况下进行。相对于P艮制在局部的部分区 域中的对不相交的图像区域的寻找，该扩展方案提供了进一步提高的识别
可靠性。在优选的扩展方案中，在每个图像中的超过80%的(降低分辨 率的)图像内容中查寻不相交的图像区域，优选的是甚至超过卯％。
在另一扩展方案中，提供了第三图像记录单元，以便记录空间区域的 第三图像，其中第一图像记录单元、第二图像记录单元和第三图像记录单 元沿着两个不平行的直线设置，并且具有基本上彼此平fr没置的视域。
在该扩展方案中，所述至少三个图4象记录单元张成一个平面，其中所 述至少三个图像记录单元的每个两个能够实现立体的图4象分析。使用至少 三个图像记录单元是有利的，以便能够确定在所监视的空间区域内距任意 对象轮廓的距离值。此外，这种系统本来就有另一冗余，这对于用于防护 自动化工作的设备的优选应用是有利的。
在特别优选的扩展方案中，图像分析以及特别是寻找不相交的图像区 域三目式地进行，即分别将所有三个图像彼此进行比较。通过这种方式进 一步改进了识别可靠性。
可以理解的是，前面提及的以及下面还要阐述的特征并不仅仅可以使 用在各说明的组合中，而且可以使用在其他组合中或者单独地使用，而没 有离开本发明的范围。
在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的描述中进一步阐述。 其中


图1示出了用于对自动化工作的设备进行防护的新装置的一个优选 实施例的简化视图，
图2示出了用于图1中的装置的、带有至少两个图4象记录单元的传感 器系统的筒化视图，
9图3示出了图2中的两个图4象记录单元的视域的示意图，
图4示出了根据新装置的一个优选实施例的三目传感器系统的俯视 图，以及
图5示出了用于阐述新方法的一个优选的实施例的流程图。
图1中，新装置的一个实施例在整体上用参考数字IO表示。
装置10包含传感器单元12,该传感器单元在此以两个独立的图像记 录单元14、 16示出。在优选的实施例中，这两个图像记录单元14、 16彼 此间隔精确限定的距离布置，并且彼此平行地定向，使得可以进行立体的、 三维的图像记录。在其他实施例中，图像记录单元14、 16可以仅仅彼此 冗余地工作，而不进行立体的图像记录。
传感器单元12用于监视空间区域18，在该空间区域中设置有自动化 工作的设备，由该设备产生危险。在所示的实施例中，自动化工作的设备 是机器人20，其工作运动借助箭头来示出。由于移动速度和移动的质量， 机器人20的移动对于空间区域18中的人员或者物体存在危险。然而，新 装置和新方法并不局限于机器人的防护。也可以防护其他设备的危险区 域，例如传送带或者装配间(Montagezelle)。此外，新装置和新方法也 可以用于防盗等等。
控制单元用参考数字22表示，该控制单元通过线路24与机器人20 相连。当由于(优选三维的)图4象记录而识别出危险情况时，控制单元 22通过线路25从传感器单元12获得报警信号或者关断信号。根据该报 警信号或关断信号，控制单元22使得机器人20停止运动。此外，控制单 元22也可以控制机器人20的工作移动，如相关的本领域技术人员本身已 知的那样。对此可替选地，机器人20的工作移动可以被独立的所谓标准 控制装置来控制(在此未示出)。在优选的实施例中，控制单元22是防故 障的控制单元，例如由本发明的申请人以名称PSS⑥所提供的那样。
可选的光源用参考数字26表示，该光源用于照亮空间区域18。
在空间区域18中示出了虚拟的保护范围28，该保护范围形成不可见 的屏障，以便隔离机器人20的工作区域。当人员30或者另一外来对象进 入保护范围28时，借助传感器单元12对此识别，并且于是传感器单元 12产生报警信号或者关断信号25。
保护范围28在此称为虚拟的保护范围，因为其并非实际的障碍，如, 围篱或者其他机械的隔离物。可替选地，保护范围28可以借助传感器单元12来虚拟地产生，其方式是传感器单元12检测人员30进入空间区域 18的、对应于保护范围28的部分中。
参考数字32示出了两个参考标识，它们布置在该空间区域18的底部 上。参考标识具有限定的图案。传感器单元12构建用于借助参考标识32 来进行功能测试，借助其例如**验传感器单元12监视"正确的"空间 区域18。此外，在优选的实施例中，功能测试包^^^r验不允许的强的污 染、雾的形成等等，它们会危及空间区域18的可靠监视。
图2以其他细节示出了传感器单元12。相同的附图标记表示如前面 一样的相同要素。
每个图像记录单元14、 16都包含具有多个像素36的图像传感器34。 第 一 图像记录单元14的图像传感器34a用于记录空间区域18的第 一 图像 38。第二图像记录单元16的图傳 降感器34b记录空间区域18的第二图像 40。第一图像和第二图像38、 40由两个图像记录单元14、 16的相应的视 域42、 44得出，这些视域在图2中示意性地表明。在优选的实施例中， 视域42、 44彼此平行地设置，即图像记录单元14、 16的成像光学系统的 光轴平行。然而原则上，两个图〗象记录单元14、 16也可以借助例如在随 后的图像处理中进行电子图像匹配iML此不平行地设置，。
在该实施例中，每个图像记录单元14、 16都具有分析单元，该分析 单元在此借助带有关联的存储器48a、48b的两个处理器46a、46b来示出。 在其他优选的实施例中，分析单元与两个图4象记录单元14、 16分离地i更 置，这具有的优点是，系统的"眼睛"可以被更小和更轻地实现，并J^目 应地更简单地安装在空间区域18上。在该情况下，分析单元可以被果简 单地冷却并且有更多的结构空间可用。
在存储器48a、 48b中一方面存储了具有程序代码的程序，借助该程 序进行(优选立体的)图像分析。此外，在存储器48a、 48b中的至少之 一中存储有数据项(在此未示出)，其代表虚拟的保护范围28的位置和延
伸。也可以存储用于多个独立的或者关联的保护范围的数据项。在优选的 实施例中，数据项包含第二距离值，其代表传感器单元12和相应的虚拟 的保护范围28的边界面之间的距离。处理器46a、 46b首先确定距空间区 域18中的对象的距离值，并且随后借助第一距离值和第二距离值iM^验 外来对象30是否位于所监视的保护范围28内。
借助双箭头50在图2中示出了处理器46a、46b可以交换图像数据和
ii/或分析结果，以便能够实现立体的图像分析和/或冗余的信号处理。在优 选的实施例中，第一图像和第二图像的分析借助两个不同的三维场景分析
方法来进行，如其在WO 2004/029502 Al中所描述的那样。在其他实施 例中，处理器46a、 46b借助传播时间测量来确定第一距离。在这些实施 例中，传感器单元12有利地具有一个或多个光源56，它们发出对于传播 时间测量合适的光信号。在立体图l象分析中，可以省去光源56。
在此示出了传感器单元12具有两个冗余地彼此串联的开关元件52a、 52b。开关元件52a、 52b由处理器46a、 46b激励，以4更在输出端54上 产生报警信号或者关断信号，该信号可以通过线路25输送给上级的控制 单元22。虽然开关元件在此作为电子机械的开关元件52a、 52b示出，然 而其也可以是电子开关元件，例如是MOS晶体管。
下面将借助图3阐述在一个优选的实施例中的装置10的工作原理。 相同的附图标记如前面一样继续表示相周的要素。
图3示出了两个图4象传感器34a、 34b，它们限定了传感器平面60。 用参考数字62表示通过两个图像记录单元14、 16的成像光学系统的入射 光瞳限定的平面。如在图3中所示的那样，两个图像记录单元14、 16的 视域42、 44圆锥形地朝着空间区域18张开，其中相应的圆锥顶位于入射 光瞳的平面62中。视域42、 44交叠并且形成共同的、交叠的视域64。 设置在交叠的视域64内的对象成像到两个图像传感器34a、 34b上。与此 相反，设置在共同的视域64之外的对象66仅仅成像到如下的图像传感器 (在此为传感器34b)上对象位于该图像传感器的视域44中。对象66 的图像在图3中用参考数字68表示，并且在此仅仅为了更好的显示而在 传感器平面60上示出。 '
因为在此对象66位于图像传感器34a的视域42之外，所以在图像 38中并不包含图像68或者相应的图像区域。由此，图像68包含不相交 的图像区域，该图像区域在图像38、 40的比较中并不导致相关。这样的 结果是，在由图像68在图像传感器34b上覆盖的像素区域中不可能进行 立体的图像分析。因此，传感器单元12不能够在由图像68遮盖的像素区 域中确定距离值。据此，传感器单元12也不能监视保护范围28的被对象 66掩盖的部分。如下面借助图5还要进一步阐述的那样，不相交的图像 区域68与第三距离值关联，该距离值选择为使得当不相交的图像区域68 掩盖保护范围28的一部分时，传感器单元12产生才艮警信号或关断信号。
在本发明的优选实施例中，不是将整个交叠的视域64用作监视范围。更确切地说，从限定的最小距离开始(该最小距离在图3中在线70处开 始)才进行"真正的，，与情况有关的监视。在线70和传感器平面60之间 的区域称为临近区域72。在临近区域72内，进行图像分析和监视，如前 面借助对象66所阐述的那样。换言之，虽然位于交叠的视域64内但是位 于其"尖端"部分74中的对象与第三距离值关联，该第三距离值测定为 当存在对虚拟保护范围28的遮盖时，该距离值导致产生关断信号或者净艮 警信号25。
图4以从前面的俯视图示出了传感器单元12的一个优选实施例(这 里用12，表示)。传感器单元12，具有三个图像记录单元14、 16、 76，它们 彼此大致L形地设置。图像记录单元14、 16沿着第一直线78 "^殳置。图 像记录单元14、 76沿着第二直线80设置。在优选的实施例中，两条直线 78、 80彼此正交并勤目应的对14、 16或者14、 76分别以限定的基本宽 度B彼此间隔。在优选的实施例中，图像记录单元14、 16、 76设置在优 选一体式的、抗扭转的基板82上，该a将三个图像记录单元14、 16、 76持久地固定在所说明的位置中。在申请号为10 2006 050 235.3的未预 先公开的德国专利申请中描述了传感器单元12，的一个优选的机械构造。
图5示出了用于阐述新方法的优选实施例的流程图。根据步骤88， 首先限定虚拟的保护范围28。在该方法的优选实施例中，这借助图形的 配置工具来进行，如在德国专利申请10 2005 063 217.3中所描述的那样。 根据该方法，操作者可以在空间区域的实际图像内以图形方式绘出虚拟的 保护范围28，其中该实际图傳_借助传感器单元12来记录。随后，配置工 具确定距虚拟的保护范围28所"投影"到其上的像素的虛拟的距离值(第 二距离值)。
在监视工作中，根据步骤卯a、卯b同时地借助所述至少两个图像记 录单元14、 16来记录第一图像和第二图像。根据步骤92a、 92b校正第一 图像和第二图像。该校正可以包括校正固定模式噪声、矫正以及其他校正 措施。根据步骤94a、 94b,此外产生修改后的第一图像和第二图像，其 中分别降低了分辨率。
根据步骤96，随后在修改后的图像中寻找不相交的图像区域，其方 式是使修改后的图^M目互比较。根据步骤98,可能的被找到的不相交的 图像区域与第三距离值关联，该第三距离值根据定义小于第二距离值，其 中第二距离值限定了保护范围28的位置。
随后，根据步骤100来检验在修^#的第一图像和第二图像的各个像素或者像素区域中是否满足* "第二距离值大于第三距离值"。当情况
如此时，根据分支102产生报警信号104，因为于是不相交的图像区域遮 盖了虚拟的保护范围28的部分区域。根据步骤104的报警信号可以导致 所监视的设备的关断，如上面借助图l所阐述的那样。对此可替选地，也 可以仅仅输出报警消息或者引发另 一安全功能。
如果步骤100的针对所有像素或者像素区域的检验得到的结果是，没 有保护范围28被不相交的图像区域遮盖，则根据步骤106寻找第一图像 和第二图像的相关性。根据步骤108，确定所谓的对于所找到的相关性的 不一致性。借助该不一致性根据步骤110确定第一距离值，这些第一距离 值代表在空间区域18中的对斜目对于传感器单元12的距离。根据步骤 112,随后将第一距离值和第二距离值彼此进行比较。如果比较的结果是 代表保护范围28的位置的第二距离值大于相同像素区域中的第一距离 值，则假设侵入了保护范围28。根据步骤104， 1^引发报警信号。如果 查询112得到的结果是没有^yV保护范围28，则该方法根据步骤114分 支到步骤卯a、卯b中，在这些步骤中记录后面的图像。
在已经提及的WO 2004/029502 Al以及那里提及的出版物中描述了 借助不一致性来确定第一距离值。为了避免重复，明确地引用这些出版物。
权利要求
1.一种用于监视三维空间区域(18)、特别是为了对自动化工作的设备(20)进行防护的方法，包括以下步骤-提供至少一个第一图像记录单元和第二图像记录单元(14，16)，这些图像记录单元以共同的视域(64)对准所述空间区域(18)，-限定共同的视域(64)内的至少一个虚拟的保护范围(28)，使得外来对象(30)进入该虚拟的保护范围(28)时引发报警信号(104)，-借助第一图像记录单元(14)记录所述空间区域(18)的第一图像(38)，并且借助第二图像记录单元(16)记录所述空间区域(18)的第二图像(40)，-比较第一图像和第二图像(38，40)，以便在第一图像和第二图像(38，40)中识别彼此不相交的图像区域(68)，以及-根据不相交的图像区域(68)以及虚拟的保护范围(28)来产生报警信号(104)，其特征在于，当不相交的图像区域(68)覆盖虚拟的保护范围(28)时，产生报警信号(104)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定至少一个第一距 离值(110 )，所述至少一个第一距离值代表至少一个外来对象(30 )在共 同的视域(64)中的空间位置，并且此外根据所述第 一距离值来产生报警 信号(104 )。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征'在于，借助传播时间测量方 法来确定所述第 一距离值。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，借助第一图像和 笫二图像(38， 40)之间的立体比较来确定所述第一距离值。
5. 根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，其特征在于，借助 至少一个第二距离值(88)来限定虚拟的保护范围(28)，其中当所述第 二距离值大于所述第一距离值(112)时产生报警信号(104)。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，不相交的图像区域(68 ) 与第三距离值(98)关联，该第三距离值小于所述第二距离值。
7. 根据权利要求2至6中的任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述第一距离值(110)之前，进行用于识别不相交的图像区域(68) 的比较(100)。
8. 根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，第一 图像和第二图像(38， 40)以较高的第一分辨率记录，并且借助修改后的 具有较低的第二分辨率的第 一 图像和第二图像(96)来进行用于识别不相 交的图像区域(68)的比较(100)。
9. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，第一 图像和第二图像(38， 40)至少大致整面地比较，以便识别不相交的图像 区域。
10. 根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其特征在于，提供 了第三图傳一记录单元(76)，以i更记录空间区域(18)的第三图4象，其中 第一图像记录单元、第二图像记录单元和第三图像记录单元(14， 16, 76) 沿着两个不平行的直线(78， 80)设置，并且具有基本上彼此平行的视域(42， 44)。
11. 一种用于监视三维空间区域(18)、特别是用于对自动化工作的 设备(20)进行防护的装置，该装置具有至少一个第一图像记录单元和 第二图像记录单元(14, 16)，这些图像记录单元以共同的视域(64)对 准所述空间区域(18)，其中第一图4象记录单元(14)被构建为记录所述 空间区域(18)的第一图像(38)，而其中第二图像记录单元(16)被构 建为记录空间区域(18)的第二图像(40);以及带有存储区域(48)的 分析单元(46),该存储区域用于存储数据项，该数据项限定了在共同的 视域(64)中的至少一个虚拟的保护范围(28)，其中分析单^L (46)被 构建为当外来对象(30 )进入该虚拟的保护范围(28 )时根据所述图像(38， 40)的至少一个来引发报警信号，并且其中分析单元(46)此外还被构建 用于比较第一图像和第二图像(38， 40)，以便在第一图像和第二图像(38, 40)中识别彼此不相交的图像区域，其特征在于，所述分析单元(46)此 外被构建为当不相交的图像区域(68)覆盖虚拟的保护范围(28)时产生 报警信号。
全文摘要
借助至少一个第一图像记录单元和第二图像记录单元(14，16)来监视空间区域(18)，其中这些图像记录单元具有共同的视域。在共同的视域内限定了至少一个虚拟的保护范围(28)。借助第一图像记录单元和第二图像记录单元(14，16)来记录空间区域的第一图像和第二图像。图像被彼此比较，以便在图像中识别彼此不相交的图像区域。当不相交的图像区域掩盖虚拟的保护范围(28)时，产生报警信号。
文档编号F16P3/00GK101542184SQ200780043218
公开日2009年9月23日 申请日期2007年10月27日 优先权日2006年11月24日
发明者瑟伦·哈德, 约尔格·豪斯曼 申请人:皮尔茨公司