CN101601047B

CN101601047B - 图像采集***

Info

Publication number: CN101601047B
Application number: CN2006800568992A
Authority: CN
Inventors: C·萨波雷蒂
Original assignee: DELIJIE AUTOMATION Co Ltd
Current assignee: DELIJIE AUTOMATION Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: EP2126781B1; JP2010515141A; JP5154574B2; ATE468568T1; EP2126781A1; DE602006014455D1; US20100013934A1; CN101601047A; WO2008078129A1

Abstract

一种采集图像的图像采集***，包括采集图像的至少两台光学设备，每台光学设备都包括各自的线性摄像机(101a-101e)，适于从传送面(102)上通过的至少一个物体采集图像；至少一台照明设备(104a-104e)，与所述至少两个摄像机(101a-101e)中每一个相关联并且适于在所述物体的从中可以采集所述图像的区域中照亮所述物体，其特征在于，所述照明设备(104a-104e)以光脉冲照亮所述物体，所述光脉冲被同步，使得由与摄像机(101a-101e)相关联的所述至少一台照明设备(104a-104e)产生的光不干扰所述至少两个摄像机(101a-101e)中另一个的采集，仅仅在各自的至少一台照明设备(104a-104e)起作用时所述摄像机才采集所述图像。

Description

图像采集***

技术领域

本发明涉及利用光学摄像机类型的设备进行图像采集的图像采集***，特别涉及固定的光学设备。

背景技术

在本申请公开中和在随后的权利要求书中，文字表达“图像采集的光学设备”是指如下设备：能够采集物体的图像尤其是与支持平面上放置的物体相关联的光学信息，如物体识别数据，比如与所述物体相关联的光学代码。

文字表达“光学信息”是指构成编码的或非编码的信息的一切图形表达。光学信息的具体实例包括线性的或二维的光学代码，其中对信息进行编码利用了深色(通常为黑色)预定形状元素的适当组合，例如正方形、矩形或六边形，由明亮的元素(间隔，通常为白色)分开，比如条形码、堆叠式码和一般而言的二维代码，彩色代码等。文字表达“光学信息”更一般地也进一步包含其他图形形状，包括印刷的或手写的字符(字母、数字等)以及特定的形状(所谓的“图案”)，比如印戳、徽标、签名、指纹等。文字表达“光学信息”也包含不仅在可见光范围内而且在红外线和紫外线之间包括的整个波长范围内可探测的图形表达。根据现有技术公知，在图像采集***中使用的摄像机包括光敏传感器的一维(线性)阵列，尤其是CCD或C-MOS类型的，以便采集在传送带或其他装卸与运输***上运行的包裹或一般而言物体的图像，并且通过所述摄像机读取其上印刷或粘贴的光学信息或从所述图像提取有关这些物体的多种信息，比如体积或尺寸。

文字表达“图像采集的固定光学设备”是指使用时无须人员操纵的图像采集光学设备(所谓的“无人照管的扫描器”)。典型情况下，物体探测包括读取光学代码，可能也包括测量移动物体的距离和/或体积或者其他维度性质。

根据现有技术公知的图像采集***典型情况下包括至少电视摄像机(或只是摄像机)以及灯或基于固态的照明***。然后，在大多数情况下，有一面或多面反射镜。这些组件可以容纳在公共容器中，也可以容纳在分开的容器中。

摄像机具有采集图像的功能，识别物体的信息必须从该图像提取。这样的图像可以是物体整体的图像，也可以是其中包含的光学代码-如以上定义-的图像。进行图像采集时利用了适宜的光学***以及专用的光电子和电子器件，其中存在着光学传感器，由线性类型的CCD或C-MOS组成，包含光敏元件(也称为像素)的阵列。

图像通过存储后续扫描进行采集，每次扫描都表示整个图像的细“行”。在固定的读取站，支持平面或物体的移动使得图像的后续行能够被采集，然后便能够采集完整图像。

照明***使得采集区域能够以适当的亮度级和照明角度被照亮。

偏转镜使得图像采集设备的安装关于传送物体的设备能够从占用空间的观点最优化，并且使得摄像机的视场(在以下定义)以及还有可能由照明***发射的光束能够朝向所需的区域。

正如已经说过，摄像机逐行地采集物体的图像，并且把所述图像传送到解码器，它通过聚集全部行而重建由摄像机采集的图像，然后处理所述图像，以便提取(解码)光学代码的信息和/或其他信息，或者发送所述图像或使所述图像对进一步的处理装置可用。解码算法进行所采集图像的二维分析，从而能够恰当地读取具有任何朝向的代码。由于这种原因，具有线性传感器的摄像机***被视为全向的采集和读取***。

图像采集由微处理器控制，典型情况下它被容纳在摄像机中，但是也可以在外部并与所述摄像机相连。微处理器从外部传感器接收信息，比如物体高度传感器、物体存在传感器、速度传感器，并使用这种信息尽可能地调整摄像机的操作参数，比如灵敏度、自动聚焦***的位置、扫描速度等。

对于物体识别、跟踪和分类所涉及的应用，所用摄像机的高分辨率以及物体正常移动的高速度，典型情况下在0.8与3m/s之间，要求曝光时间非常短的光学配置，所以光圈非常大，因此景深小。为了能够在摄像机-物体距离的宽广范围内采集图像并读取光学信息，正如工业应用的典型情况(例如为了包裹识别和分类)，摄像机通常配备了自动聚焦***，其中接收光学***(或其一部分)或传感器，移动以修改摄像机的聚焦参数并能够读取不同形状和维度的物体上的光学信息。摄像机的自动聚焦***通常根据高度或距离传感器提供的高度有关的信息，比如光电元件的屏障，“跟随”物体的形状。

文字表达“景深”在本文用于表明在由自动聚焦***每次设定的精确聚焦距离的附近，摄像机-物体距离的范围，其中物体被充分地聚焦，以便能够读取光学信息。

如上所述，摄像机需要某些实质信息用于恰当地设置其操作参数，以便采集与移动物体相关联的光学信息。

确切地说，摄像机必须知晓物体速度。例如在传送设备是传送带或槽形输送机时，速度传感器通常是与传送带相关联的光学编码器，它产生方形波，其频率与传送带的速度成比例。实际上，该编码器是进带的传感器，通过求导数从其获得带速进而获得物体速度。

不仅如此，为了自动聚焦***的正确有效操作，摄像机必须知晓物体的高度，或者在所述摄像机是为了读取物体侧面上的代码而设计的摄像机时，所述摄像机必须知晓物体的横向位置。然后提供高度和距离传感器，比如光电元件的屏障和测量所发射激光束射程时间的激光传感器，所述传感器被放置在摄像机的上游。摄像机必须特别地知晓必须何时开始采集构成图像(所谓的“帧”)的行或线的序列，以及采集必须持续多长时间。在多摄像机***中，进一步需要每个物体都对全部摄像机具有明确的标识。由于这种原因，***的全部摄像机在开始行序列采集时共享同一“帧触发器”源。这个源典型情况下是存在传感器(例如光电元件)，它在与传送带方向正交的水平线上检测物体的存在并产生“帧触发器”信号。作为替代，高度传感器可以作为“帧触发器”设备提供。当测出的高度超过一定的预定阈值时，产生“帧触发器”信号。

“帧”采集的开始和结束根据“帧触发器”设备产生的开始/停止信号确定。不过，并不是“帧触发器”设备一检测到物体就开始采集，而是以对***的每一个摄像机预定的延迟开始，所述延迟取决于带平面上“帧触发器”设备与摄像机的观察线之间的距离、摄像机的观察角度、物体的速度和测出的物体高度。

以上公开的全部传感器都可以物理地连接到摄像机或处理信息并向摄像机分配所述信息的控制设备。

控制设备控制着全部传感器，也能够控制照明设备。

由传感器提供的信息分配到摄像机，每一个摄像机根据所述信息和摄像机本身的定位，调整它自己的采集参数。具体而言，每个摄像机根据从控制电路收到的关于物体速度的信息或传送带的前进信号，调整它自己的采集频率(或扫描频率，即每秒采集的行数)，使得两个连续行之间的空间距离保持不变。为了这个目的，在公知***中，全部摄像机独立地产生图像的每个单独行采集的截然不同的开始信号(所谓的“行触发器”)。

采集已经开始后，摄像机按实际条件调整它自己的采集参数。确切地说：采集周期和因之的采集频率，取决于物体的速度，也可以取决于其高度；在有自动聚焦***时，聚焦的位置必须按物体的形状尽可能多地调整；以及摄像机的灵敏度取决于物体的距离或高度(高的物体通常照得更亮)以及所述物体的速度。

这些参数典型情况下在采集期间被连续修改。

每一个摄像机典型情况下都连接着各自的解码器，它处理所采集行的序列并且解码光学代码或将图像传送到截然不同的处理和识别装置。解码器能够使用例如以太网上的TCP/IP协议彼此通信。解码器之一用作主解码器，从不同的解码器收集数据并将所述数据发送到主机。作为替代，可以提供分开的设备(例如PC)，它从解码器收集数据并将所述数据传送到主机进行后续处理。

当物体上放置代码的面未知时，或者当在物体的多个面上存在一个或多个代码时，必须提供具有多个摄像机的多方***或具有多个读取站的***。

在例如具有五个摄像机的多方***中，某摄像机采集物体上表面的图像。四个侧面摄像机采集侧表面的图像。每个摄像机都连接到与摄像机分开的容器中容纳的不同照明设备(或多台照明设备)。作为替代，每个摄像机都可以使照明设备集成在同一容器中。由于空间的原因，摄像机和横向照明设备往往不直接照明/读取，而是通过偏转镜。

也可以提供位于传送带之下的“底部”摄像机，使得在可能的情况下利用一面或多面偏转镜使观察面恰当地朝向穿过带上分开两个区段的空间，从而在物体从带上某区段传到另一个区段时截取所述物体的下表面。所以，这个摄像机应当设计为读取物体下部面上安排的代码。根据现有技术公知的多站***显示出以下缺点：读取站在传送带长度方向上占用了大量的空间，因为由不同照明设备照亮的区域不必彼此重叠。

事实上，所述***中的照明设备持续运行，即与各自摄像机相关联的每台照明设备一旦从***的各自摄像机或各自解码器或者各自控制设备收到适当信号就发光，所述信号表明物体进入了***的读取区域，并且在各自摄像机的整个读取时间期间保持发光。

要是由不同照明设备照亮的区域彼此重叠，由重叠区域中某摄像机采集的图像会被来自相邻摄像机的照明设备的反射过度照亮和/或影响，具有危害图像读取的风险。

这个问题无法使用摄像机的灵敏度控制来补充，因为重叠区域边缘的亮度变化非常快而不可预测，而且这个区域内部的反射取决于传送带上物体的朝向角度和制造物体表面的材料。

所以在公知***中，避免照明面和摄像机观察面的重叠。这就导致读取站沿着物体传送方向显著延长，令人感到是个大缺点，因为在典型的应用中，比如在包裹和物体的分类和跟踪应用中，读取站通常应当在空间上限制得尽可能小。

发明内容

本发明旨在消除以上指明的缺点。

根据本发明，提供了图像采集的***，包括采集图像的至少两台光学设备，每台光学设备都包括适于从在传送面上运行的至少一个物体采集图像的各自的线性摄像机，在适于从其采集所述图像的所述物体的区域中，与所述至少两个摄像机中每一个相关联并且适于照亮所述物体的至少一台照明设备，其特征在于，所述照明设备以光脉冲照亮所述物体，所述光脉冲被同步，使得由与摄像机相关联的所述至少一台照明设备产生的光不干扰所述至少两个摄像机中另一个的采集，仅仅在各自的至少一台照明设备起作用时所述摄像机才采集所述图像。

由于本发明，图像采集***的长度需求可以显著缩短，因为可能确保由不同照明设备产生的光束不彼此干扰，即使各自摄像机的观察面彼此交叉，原因是因为以互相同步的光脉冲照明，所以不同摄像机的视场内物体反射或散射的光束不能彼此干扰。这就使得所述读取站能够显著地彼此靠近。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明，其中：

图1和图2是简图，显示了根据现有技术使用单个摄像机的图像采集***；

图3是根据现有技术使用多个摄像机的图像采集***的俯视简图；

图4显示了图3的图像采集***的操作；

图5显示了图3和图4中***的摄像机观察面；

图5a是透视简图，显示了在现有技术***中要避免的摄像机布局；

图6是根据本发明的图像采集***的平面图；

图7显示了根据本发明的图像采集***的摄像机观察面；

图8显示了根据本发明的图像采集***的操作；

图9显示了根据本发明的图像采集***中摄像机计时的第一个实例；

图10显示了根据本发明的图像采集***中摄像机计时的第二个实例。

具体实施方式

在图1和图2中，概略地显示了根据现有技术的图像采集***，它使用单个摄像机1，置于传送面2例如传送带之上，物体3在该面上运行。摄像机1安排为读取物体3的上面7上印刷或涂布的识别码，例如条形码。摄像机1与两台照明设备4相关联，例如LED或固态或者一般而言基于灯的照明***，照亮摄像机1必须在其中进行读取的区域(通常为平面)。摄像机1既可以直接读取物体3的上表面7上放置的代码，也可以通过镜面5读取，镜面5用在无法安排或恰当地放置摄像机以直接读取的情形。

由于摄像机1的自动聚焦***，它实质上每次聚焦为物体3上表面7上读取区域的一行。该精确聚焦线被称为观察线并且表示摄像机1的传感器经由该摄像机的光学接收***在精确聚焦距离处的投影。由自动聚焦***所允许的多种距离处的观察线(或读取线)的集合组成了摄像机1的读取场，也称为视场。该读取场位于称为观察面V的平面上(图2)。观察面V与正交于传送带2平面的平面P之间的角度α被称为读取角，或观察角。

为了使自动聚焦***恰当而有效地操作，摄像机1需要知晓物体3的高度。所以，沿着传送带2，在摄像机1的上游，在物体3的前进方向上，提供了高度传感器6，例如光电元件屏障，或激光传感器，检测进入物体3的高度。

不仅如此，速度传感器9也与传送带2相关联(图4)，例如编码器，用于检测物体3的移动速度，以便依据所述速度调整摄像机1的灵敏度和采集速度。

利用由存在传感器10(图4)或由沿着传送带2放置的高度传感器6表示的“帧触发器”设备产生的开始/结束信号，设置摄像机1对图像(“帧”)的行序列采集的开始和结束。不过，并不是“帧触发器”设备一检测到物体就开始采集，而是以预定的延迟再开始，取决于“帧触发器”设备(在图1和图2中由高度传感器6表示)与摄像机1的观察面V和传送带2的平面的交叉点之间的距离D、摄像机的观察角度、物体的速度和测出的它的高度。

在图3中显示了根据现有技术使用五个摄像机的图像采集***，以便能够读取传送带2上以箭头F所指明的方向运行的物体的上表面或四个侧面中任何一个上印刷或涂布的光学代码。

该***包括：

-上摄像机1a，与相应的照明设备4a和相应的镜面5a相关联，上摄像机1a沿着观察面Va(在图中表示了摄像机1a的整个视场)通过镜面5a读取与通过的物体的上表面相关联的信息；

-左前摄像机1b(关于箭头F的方向)，与相应的照明设备4b和相应的镜面5b相关联，此摄像机沿着观察面Vb通过镜面5b读取与通过的物体的前面和左侧面相关联的信息；

-左后摄像机1c，与相应的照明设备4c和相应的镜面5c相关联，此摄像机沿着观察面Vc通过镜面5c读取与通过的物体的后面和左侧面相关联的信息；

-右前摄像机1d，与相应的照明设备4d和相应的镜面5d相关联，此摄像机沿着观察面Vd通过镜面5d读取与通过的物体的前面和右侧面相关联的信息；

-右后摄像机1e，与相应的照明设备4e和相应的镜面5e相关联，此摄像机沿着观察面Ve通过镜面5e读取与通过的物体的后面和右侧面相关联的信息。

在图4中显示了图3所示图像采集***的操作。

摄像机1a-1e由以下设备驱使：控制设备8，它连接到高度传感器6，它检测摄像机1a-1e的读取区域中到来物体的高度；速度传感器9，它检测到来物体移动的速度；存在传感器10，它检测摄像机1a-1e的读取区域附近物体的到达并用于产生“帧触发器”信号；以及距离传感器11，它用于检测物体离传送带边缘的距离以及确定传送带上物体的朝向。

控制设备8根据传感器读数，将这样的信息分配到摄像机1a-1e并控制着照明设备4a-4d的发光。每个摄像机都根据从控制设备8收到的信息，调整聚集和图像采集速度，确定图像采集必须开始的时间并调整它自己的灵敏度。

由每个摄像机采集的图像是以图像行序列的形式，被发送到与此摄像机相关联的相应解码器12，它通过汇集图像的全部行而重建由摄像机采集的图像并处理所述图像以便提取光学代码的信息和/或其他信息。由每个解码器处理过的数据然后例如通过集线器13发送到数据处理***14，例如个人计算机，以便存储和可能的其他处理。

图5展示的图显示了摄像机1a的观察面Va和摄像机1b-1e的观察面Vb-Ve，以便强调所述观察面一定不能彼此交叉，所以防止了由照明设备4a-4e照亮的区域交叉在一起，不导致交叉区域过度照明以及/或者可能干扰摄像机1a-1e图像采集的反射。

为了解释起见，参考图5a，其中展示了具有多个摄像机的现有技术***中必须避免的摄像机布局。在此图中仅仅显示了具有多个摄像机的现有技术***中的两个摄像机，例如具有相应照明设备Id的右后摄像机Td和具有相应照明设备Is的左后摄像机Ts。如图5a所示，摄像机Td和Ts布置得相应观察面Vd和Vs在物体3的后面上交叉，形成90°的角度。源自左后摄像机Ts的照明设备Is的在物体3后面上的入射光可能反射在右后摄像机Td的视场内，因而危害其读取。

在图6中显示了根据本发明的图像采集***，它使用五个摄像机，类似于图3所示的现有技术***，读取传送带102上以箭头F1所指明的方向运行的物体的上表面或四个侧面中任何一个上印刷或涂布的光学代码。

根据本发明的***包括：

-上摄像机101a，与相应的照明设备104a和相应的镜面105a相关联，上摄像机101a沿着观察面LVa通过镜面105a读取与通过的物体的上表面相关联的光学信息；

-左前摄像机101b，与相应的照明设备104b和相应的镜面105b相关联，此摄像机沿着观察面LVb通过镜面105b读取与通过的物体的前面和左侧面相关联的光学信息；

-左后摄像机101c，与相应的照明设备104c和相应的镜面105c相关联，此摄像机沿着观察面LVc通过镜面105c读取与通过的物体的后面和左侧面相关联的光学信息；

-右前摄像机101d，与相应的照明设备104d和相应的镜面105d相关联，此摄像机沿着观察面LVd通过镜面105d读取与通过的物体的前面和右侧面相关联的光学信息；

-右后摄像机101e，与相应的照明设备104e和相应的镜面105e相关联，此摄像机沿着观察面LVe通过镜面105e读取与通过的物体的后面和右侧面相关联的光学信息。

正如从图中可见，摄像机和镜面布置得每个摄像机的观察面都与相邻摄像机的观察面交叉。例如分别为摄像机101b和101d的观察面LVb和LVd，以及分别为摄像机101b和101c的观察面LVb和LVc彼此交叉。这就使得与图3所示的现有技术类似***相比，根据本发明的***能够在传送带102的前进方向上显著缩小体积，在***必须安装在可用空间不大的环境中时尤为有优势。

图7显示的图展示了摄像机观察面交叉的更多细节。

这样做是可能的，因为与现有技术的***不同，在根据本发明的***中，照明设备104a-104e并不连续发光，而是以脉冲发光，这使得每台照明设备照亮相应摄像机的观察线，而其他摄像机的观察线即其他摄像机的部分不被照亮。每个摄像机101a-101e都仅仅在相应的照明设备104a-104e发光时才采集图像。这就防止了每个摄像机的视场被过度照亮，并消除了某摄像机的图像采集可能被来自其他摄像机视场的反射光干扰的风险。

例如，假若摄像机104a-104e划分为两组摄像机，分别为A和B，其中每组摄像机的观察面不彼此干扰，并且确定了扫描时间t，此***便可以编程为任一组的摄像机在扫描时间一半t/2期间采集一行，然后关闭它们自己的照明设备，让另一组的摄像机在该时间的另一半t/2期间采集图像的一行。

上摄像机101a的观察线不干扰其他摄像机的观察线，所以它可以无关紧要地分配到A或B组。

例如，A组可以包括左前摄像机101b和右后摄像机101e，它们的观察面LVb和LVe不干扰，实质上平行，而B组可以包括左后摄像机101c和右前摄像机101d，它们的观察面LVc和LVd实质上平行。

如上所述，上摄像机101a可以不相干地属于A组或B组，因为其观察线Lva与其他摄像机的观察线不交叉。要是还有一个上摄像机，其观察面与摄像机101a的观察面交叉，这两个上摄像机明显地要属于不同的组。

全部摄像机101a-101e都以同一扫描频率采集图像。

根据参考信号S来计算采集瞬间，即所谓的“行触发器”，由所谓的主控制设备产生，它对全部摄像机相同，摄像机之一能够扮演主设备的角色，例如上摄像机101a，如图8所示。对于两组摄像机相同的“行触发器”信号可以是具有周期T的方形波信号。

主摄像机利用接线盒108，从高度传感器6、存在传感器10、速度传感器9和距离传感器11接收信息，并且产生“行触发器”及“分配”所述“行触发器”到其他摄像机。在该图中，未显示解码器和与数据处理***的连接：这些组件的布置和连接可以按照图3的公知***。

图9的图显示了由摄像机101a-101e进行图像采集的第一个计时实例。

在每一个“行触发器”脉冲，每个摄像机101a-101e都在它自己的采集时间对应的时间间隔打开它自己的照明设备，并且在这个阶段打开它自己的电子快门并采集图像行。当电子快门关闭时，从CCD下载该图像行并以公知方式处理。

A组的摄像机采集图像的方式为在“行触发器”方形波信号的上升前缘开始采集，采集持续时间T_acq。相对于A组的摄像机，B组的摄像机以延迟T_r开始采集。延迟T_r大于或等于A组的摄像机的采集时间T_acq，所以只有在A组的摄像机已经停止采集而且它们的照明设备已经关闭之后，B组的摄像机才开始采集图像。B组的摄像机采集图像的时间为T_acq1，它可以大于T_acq，也可以与其不同，只要T_r+T_acq1＜T即可。如果也考虑了这个条件，便确保了属于两个不同组的摄像机绝不会同时打开它们自己的照明设备，绝不会同时采集图像。

根据优选实施例，对于特定的应用，延迟T_r选择为等于最小采集时间T_min[s]，定义为MinResolution[mm]/V_max[mm/s]，其中MinResolution为摄像机的最低分辨率，即在物体关于摄像机的最大距离处，像素以mm计的维度，V_max为物体的最大速度。在这个实施例中，T_acq和T_acq1都短于或等于T_min/2，T长于或等于T_min。也可以想象不同的但是等效的计时。

例如，参考图10，如果“行触发器”是具有周期T的方形波，B组摄像机的采集可以在信号的下降前缘开始，也就是，相对于A组摄像机的采集开始延迟等于T/2，T/2＞T_acq，其中T_acq是A组摄像机的采集阶段。在这种情况下，必须考虑条件T/2+T_acq1＜＝T，这等价于说T_acq1＜＝T/2，因而属于两个不同组的摄像机绝不会同时打开它们自己的照明设备，绝不会同时采集图像。

对于以上公开的两个计时实例，都应当注意，当物体的速度加快时，由主控制设备产生的“行触发器”周期要缩短，直到最低限度T_min，当物体的速度是所允许的最高速度时到达最低限度。

属于同一组的摄像机的采集时间也可以彼此不同。在这种情况下，以上公开的计时实例的T_acq和T_acq1应当视为各自组摄像机的最长采集时间。

与照明设备104a-104e发射脉冲光而不是连续光这个事实相关的进一步优点在于，只有当对应摄像机真正采集图像时所述照明设备才保持打开，这就降低了运行照明设备所需要的能量，而在现有技术的***中，只要传送带上有物体通过，照明设备就连续地保持打开。

不仅如此，在根据本发明的***中，如果传送带停止，照明设备可以关闭，因为当传送带重新启动时然后再打开，进一步节省了能量。

在实际实施例中，所述材料、尺寸和操作细节可以与所表明的不同，但是在技术上与其等价，因而没有脱离本发明的法律范围。

例如，可以提供下摄像机，放置在传送带102的下方，当穿行物体通过使邻近的传送带彼此分开的间隙时，能够读取这些物体底面上所携带的光学信息。当这个下摄像机具有的观察面与其他摄像机如上摄像机101a的观察面不冲突时，所述下摄像机可以无关紧要地分配到A组的摄像机或B组的摄像机，以便对图像采集计时。

不仅如此，在包括更多数量摄像机和照明设备的图像采集***中，可以提供多于两个组，根据各自视场和照明面的方向将摄像机分配到不同的组。

不仅如此，摄像机可以在各自的容器内包括一台或多台对应的照明设备，以便构成更完美的光学装置进行图像采集，就***的紧凑而言具有明显的优点。最后，反射镜可以完全不存在，或者仅仅与***的几个摄像机相关联。

最后，虽然已经在采集和读取光学信息的***中具体地公开了本发明的使用，但是优选情况下本发明能够使用在一般的图像采集***中，无论采集和读取光学信息的能力如何。

这样的***可以是例如摄像***，而且与照明设备相关联，采集利用运输设备移动物体的图像，所述图像被发送到视频编码设备，或者用于确定该物体的尺寸和形状特点，或者用于控制和监视***。

Claims

1.一种图像采集***，包括：

采集图像的至少两台光学设备，每台光学设备都包括各自的线性摄像机(101a-101e)，适于从在传送面(102)上通过的至少一个物体采集图像；每台光学设备的线性摄像机与至少一台照明设备(104a-104e)相关联，每台照明设备适于在所述物体的从中可以采集所述图像的区域中照亮所述物体，

其特征在于，所述照明设备(104a-104e)以光脉冲照亮所述物体，所述光脉冲被同步，使得由与摄像机(101a-101e)相关联的所述至少一台照明设备(104a-104e)产生的光不干扰所述至少两个摄像机(101a-101e)中另一个的采集，仅仅在各自的至少一台照明设备(104a-104e)起作用时所述摄像机才采集所述图像。

2.根据权利要求1的***，其中，所述至少两个摄像机包括适于从所述物体的至少一个上表面采集所述图像的第一摄像机(101a)，适于从所述物体的前面和从第一侧面采集所述图像的第二摄像机(101b)，适于从所述物体的所述第一侧面和从后面采集所述图像的第三摄像机(101c)，适于从所述物体的所述前面和从第二侧面采集所述图像的第四摄像机(101d)，以及适于从所述物体的所述第二侧面和从所述后面采集所述图像的第五摄像机(101e)。

3.根据权利要求2的***，进一步包括适于从所述物体的底面采集所述图像的第六摄像机。

4.根据任意一个前述权利要求的***，其中，所述摄像机布置为使得至少两台所述摄像机(101a-101e)的视场(LVa-LVe)彼此交叉。

5.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，其中，由所述照明设备(104a-104e)的每一台所发射的所述光脉冲的开始时间和持续时间(T_acq、T_acq1)由与所述摄像机(101a-101e)在操作上相关联的控制设备设置。

6.根据权利要求5的***，其中，所述摄像机(101a-101e)之一能够作为所述控制设备。

7.根据权利要求5的***，其中，所述控制设备产生周期参考信号(S)，所述照明设备(104a-104e)的所述光脉冲的所述开始时间和所述持续时间(T_acq，T_acq1)基于所述周期参考信号被同步。

8.根据权利要求7的***，其中，所述周期参考信号(S)是方形波。

9.根据权利要求8的***，其中，由与所述至少两个摄像机(101a-101e)之一相关联的所述至少一台照明设备(104a-104e)所发射的第一光脉冲的开始时间对应于所述方形波(S)的上升前缘的开始时间。

10.根据权利要求9的***，其中，由与所述至少两个摄像机(101a-101e)中另一个相关联的所述至少一台照明设备(104a-104e)所发射的第二光脉冲的开始时间相对于所述第一光脉冲的开始时间被延迟了延迟时间(T_r)。

11.根据权利要求10的***，其中，所述延迟时间(T_r)等于所述参考信号周期(T)的一半。

12.根据权利要求10的***，其中，所述第一光脉冲具有的持续时间(T_acq)等于所述第二光脉冲的持续时间(T_acq1)。

13.根据权利要求10的***，其中，所述第一光脉冲具有的持续时间(T_acq)不同于所述第二光脉冲的持续时间(T_acq1)。

14.根据权利要求10的***，其中，所述延迟时间(T_r)与所述第二光脉冲的持续时间(T_acq1)的和短于所述周期参考信号(S)的周期(T)。

15.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，进一步包括高度传感器装置(6)，适于检测在所述传送面(102)上通过的物体的高度。

16.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，进一步包括存在传感器装置(10)，适于检测在沿着所述传送面(102)的预定位置中所述物体的存在。

17.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，进一步包括速度传感器装置(9)，适于检测在所述传送面(102)上所述物体的前进速度。

18.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，进一步包括距离传感器装置(11)，适于检测所述物体与所述传送面(102)的边缘的距离，并用于确定所述传送面(102)上的物体的方向。

19.根据权利要求5的***，进一步包括接线盒装置(108)，适于收集由适于检测在传送面(102)上通过的物体的高度的高度传感器装置(6)、适于检测在沿着传送面(102)的预定位置中的所述物体的存在的存在传感器装置(10)、适于检测在所述传送面(102)上的所述物体的前进速度的速度传感器装置(9)和适于检测物体离所述传送面(102)边缘的距离以及确定所述传送面(102)上物体的朝向的距离传感器装置(11)所产生的信号，并且适于向所述控制设备发送所述信号。

20.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，其中，各自的解码器装置与所述至少两个摄像机的每个摄像机(101a-101e)在操作上相关联。

21.根据权利要求20的***，其中，所述解码器装置与数据处理装置在操作上相关联。

22.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，其中，反射装置与所述至少两个摄像机(105a-105e)中至少一个摄像机(101a-101e)相关联，所述反射装置适于引导由所述物体反射的光朝向所述摄像机(101a-101e)。

23.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，其中，所述至少两个摄像机适于采集与所述至少一个物体相关联的光学信息。

24.根据权利要求1至3中任意一个权利要求的***，其中，用于采集图像的所述至少两台光学设备是固定的光学设备。