方向发射表征了所述材料表面光谱行为的照明光113。
[0061]记录设备107用于记录材料表面103响应于所述校准光或照明光而发射或反射的光。为实现此目的，记录设备107包括光学传感器123，其以光学方式记录由材料表面103所发射的光109。光学传感器123的输出信号施加于控制单元125。
[0062]根据一种实施方式，控制单元125为记录设备107的一个元件。根据另一种实施方式，控制单元125为处理设备111的一个元件。
[0063]控制单元125包括接口 127，其可为数字接口，如I2C、SP1、USB或类似接口。
[0064]接口 127例如可包括模数转换器，其有益效果在于当光学传感器123将其记录的光转换为模拟测量信号时该接口可产生作用。当光学传感器123将所记录的光转换为数字信号时，接口 127可例如为I2C、SP或USB接口。
[0065]接口 127下游设有信号调节设备129，其例如用于过滤接口 127的输出信号。该过滤操作例如可产生信号平滑的效果。所述信号平滑的效果可取决于所述被记录或测量的光的频率或波长。
[0066]可选地，控制单元125还包括校准设备130，用于从信号调节设备129接收所述被调节的信号数据并对该数据进行校准。此处，可对所述被调节的信号数据的依据某一色彩空间的色值进行校准。
[0067]根据一种实施方式，校准设备130的输出数据可施加于处理设备111，尤其施加于处理设备111的自动控制设备131。
[0068]根据一种实施方式，校准设备130的输出数据可施加于一可选的判断设备133。
[0069]根据一种实施方式，判断设备133可例如执行数字图像的边缘检测，以例如检测出具有所述材料表面的被照明物体的轮廓。
[0070]根据一种实施方式，判断设备133可将材料表面103响应于所述校准光或照明光而发射的光的光谱特性与实际色值相关联，其中所述实际色值不仅可以定义所述测量光的光谱特性，而且可以定义将被使用的所述照明光的光谱特性。通过此方式，可自动控制照明设备101，使其生成所需的照明光。
[0071]为实现此目的，处理设备111包括控制单元137。所述控制单元137例如为LED控制单元，其依据所需照明光的所需色值控制驱动器119，以生成照明信号。为实现此目的，控制单元137可设置为可控制与各颜色所关联的照明元件1115，例如，设置为分别控制照明元件1115以获得与所述测量光的光谱特性或所需色值一致的所述照明光的光谱特性。
[0072]可选地，自动控制设备131可设置为可在所需照明信号和实际照明信号之间出现差异时调节照明元件1115，从而例如减少所述所需照明信号和实际照明信号之间的差异，尤其是光谱差异。
[0073]为实现此目的，处理设备111可设置为可从传感器121获取表示所述实际照明信号的测量信号。传感器121可以为可将可见光转换成模拟或数字测量信号的光学传感器。处理设备111可包括用于从传感器121接收测量信号的接口 139。接口 139可为数字接口，如I2C、SP1、USB或类似接口。
[0074]接口 139可包括例如模数转换器，而且/或者接口 139为I2C、SBI或USB接口。接口 139下游连接有可选的信号调节设备141，其可具有控制单元125的信号调节设备129的功能。信号调节设备129例如可赖于所述被测量光的频率实施例如信号平滑处理。
[0075]信号调节设备141的下游连接可选的校准设备143，其依据色值对所述被处理信号数据进行校准。校准设备143可具有校准设备130的功能。校准器件143尤其用于将表征所述实际照明信号光谱特性的实际色值施加于自动控制设备131。举例而言，自动控制设备131用于确定所述实际色值与所需色值之间的偏差，并在此基础上给出控制单元137的作动变量，以控制驱动器119，使其驱动照明元件115。
[0076]根据一种实施方式，控制单元137、接口 139、信号调节设备141，校准设备143及自动控制设备131可由微控制器实现。
【主权项】
1.一种材料表面照明装置，包括: 照明设备(101)，用于通过一校准光(105)照明所述材料表面(103); 记录设备(107)，用于记录所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而发射的一测量光(109);以及 处理设备(111)，用于记录所述测量光(109)的光谱特性，所述光谱特性表征了所述材料表面(103)的一光谱减弱行为；其中， 所述照明设备(101)用于生成照明所述材料表面(103)的一照明光(113)，该照明光具有与所述测量光(109)相对应的光谱特性。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量光(109)为 所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而反射的光，或 所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而再发射的光，或 所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而发射的光。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述测量光(109)的光谱特性为 所述测量光(109)依据一颜色空间的色谱， 所述测量光(109)的波长谱，或 所述测量光(109)的频谱。
4.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述照明设备(101)用于生成的所述照明光(113)具有在一公差范围内对应于，尤其是等于，所述测量光(109)的光谱特性。
5.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理设备(111)用于向所述照明设备(101)发送关于所述测量光(109)的光谱特性的指示。
6.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理设备(111)依赖于所述测量光(109)的光谱特性，尤其是依据所述测量光的光谱特性，来控制所述照明设备(101)调节所述照明光(113)的光谱特性。
7.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述照明设备(101)包括多个照明元件(115)，用于发射不同波长的光，尤其是校准光或照明光。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述照明元件(115)为发光二极管。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述照明设备(101)用于控制所述多个照明元件中的至少一个照明元件(115)，尤其是所述多个照明元件中的每一个照明元件(115)，发射预设强度的光，以调节所述照明光的光谱特性。
10.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述处理设备(111)用于基于所述测量光(109)记录所述材料表面(103)的特性。
11.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述记录设备(107)包括用于记录所述测量光(109)的一光学传感器(123)。
12.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述照明设备(101)包括用于记录实际照明光的一光学传感器(121)，所述处理设备(111)用于记录实际照明光的光谱特性和所需照明光的光谱特性之间的差异，并依赖该差异控制所述照明设备(101)。
13.如前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述记录设备(107)用于记录所述材料表面(103)响应于所述照明光而发射的一图像光。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理设备(111)用于将所述图像光转化成一测试图像，尤其是一数字测试图像。
15.一种材料表面(103)照明方法，包括: 使用一校准光(105)照明所述材料表面(103); 记录所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而发射的一测量光(109)，所述测量光表征了所述材料表面的光谱减弱行为； 记录所述测量光(109)的光谱特性；以及 使用一照明光(113)照明材料表面(103)，所述照明光具有与所述测量光(109)相对应的光谱特性。
【专利摘要】一种材料表面照明设备，包括：通过校准光(105)照明所述材料表面(103)的照明设备(101)；用于记录所述材料表面(103)响应于所述校准光(105)而发射的测量光(109)的记录设备(107)；以及用于记录所述测量光(109)的光谱特性的处理设备(111)，所述光谱特性表征了所述材料表面(103)的漫反射光谱，其中，所述照明设备(101)用于生成照明所述材料表面(103)的照明光(113)，该照明光具有与所述测量光(109)相对应的光谱特性。
【IPC分类】G01N21-89
【公开号】CN104769421
【申请号】CN201380055603
【发明人】弗雷德·格鲁纳特, 弗雷德里克·海勒尔, 托马斯·尼姆茨
【申请人】菲尼克斯电气公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年10月23日
【公告号】DE102012110429A1, DE102012110429B4, EP2914955A1, WO2014067819A1