DE10051918A1 - Acquiring distance images involves setting reflected light pulse lengths and shutter opening times so both reflection images contain reflected pulse component, and evaluating measured intensities - Google Patents

Abstract

The method involves transmitting a light signal, time-delayed reception of the reflected signal and acquiring reflection images of different but adjacent distance regions. The reflected light pulse lengths and shutter opening times are set up so that during shutter opening times both reflection images contain a reflected pulse component (in exceptional cases only one image) and image point distances are determined by evaluating intensity values. The method involves transmitting a light signal and time-delayed reception of the reflected light signal and acquiring at least two reflection images of different but adjacent distance regions. The pulse lengths of the reflected light pulse and shutter opening times are set up so that during the shutter opening times both reflection images contain a component of the reflected pulse (in exceptional cases only one reflection image) and the distance of the image points is determined by evaluating the measured intensity values.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Entfernungsbildern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Entfernungsbild ist die Abbildung eines Objektes, deren Bildpunkte nicht wie beim normalen Bild den Helligkeiten oder Farben der Objektpunkte entsprechen, sondern den Entfernungen der jeweiligen Objektpunkte.The invention relates to a method for Generation of distance images according to Preamble of Claim 1. A Distance image is the illustration of a Object whose pixels are not as in normal picture the brightness or colors of the Object points correspond, but the Distances of the respective object points.

In dem Patent EU 151257 ist ein Verfahren zur Aufnahme von Entfernungsbildern beschrieben, bei dem ein Lichtpuls ausgesandt wird und der von den Objekten reflektierte Lichtpuls auf einer Bildaufnahmeeinheit mit integriertem oder vorgeschalteten Verschlusseinrichtung empfangen wird, wobei der Verschluß einen bestimmten zeitlichen Bezug zum Aussendezeitpunkt des Laserpulses aufweist und in der Öffnungszeit variiert werden kann. Durch Variation der Länge der Verschlussöffnungszeit erhält man rückgestreute Pulse, die entweder voll in der Zeit des geöffneten Verschlusses das Kameratarget erreichen oder teilweise in der Pulslänge und damit in der Helligkeit beschnitten werden. Normiert man alle Pulse auf die gleiche Helligkeit (durch Division mit den Helligkeitswerten der unbeschnitten Pulse), so läßt sich bei den durch das Verschlussfenster beschnittenen Pulsen die Lage im Öffnungszeitraum des Verschlusses und damit aus der Kenntnis der Lichtlaufzeit die Entfernung des Objektpunktes vom Sensor ermittelt. Die Patente EP 0 609 831 B1 sowie DE 41 29 912 beschreiben Abwandlungen dieser Systeme.In the patent EU 151257 a method for Described taking distance images, in which a light pulse is emitted and the light pulse reflected by the objects on a Image acquisition unit with integrated or upstream closure device is received, the shutter a certain time reference to Has time of transmission of the laser pulse and can be varied in the opening hours. By varying the length of the Shutter opening times are obtained backscattered Pulse that is either fully in the time of the open shutter the camera target reach or partially in the pulse length and to be cropped in brightness. Normalize all pulses to the same Brightness (by dividing by Brightness values of the untrimmed pulses), see above can with the through the shutter window circumcised pulses Opening period of the closure and thus the distance from the knowledge of the light propagation time of the object point determined by the sensor. The Patents EP 0 609 831 B1 and DE 41 29 912 describe modifications of these systems.

Erfindungsgemäß wird die Art der Messung und der Auswertung sowie damit verbunden der realisierungsmäßige Aufbau verändert, um Messgenauigkeit, Messbereich oder Messgeschwindigkeit zu steigern. Die in Pat. EU 151 257 sowie im Prospekt "Laserkamera" der Daimler-Benz Aerospace AG, Raumfahrt- Infrastruktur, 28361 Bremen, beschriebene Entfernungsbildkamera nutzt mindestens 2 Einzelbilder zur Erzeugung eines Entfernungsbildes respektive 3, falls Fremdlicht nicht entsprechend unterdrückt werden kann. Die eigentliche Entfernungsinformation wird so erzeugt, daß ein Laserpuls zur Beleuchtung der gesamten Szene ausgesandt wird. Der reflektierte Puls, bei dem durch die verschiedenartige Entfernung von dem beleuchteten Objekt von der Beleuchtungsquelle Laufzeitunterschiede entstehen, wird durch einen zum Aussenden des Pulses zeitsynchronen Verschluß aufgenommen und auf einem lichtempfindlichen Target abgebildet. Dies ist im Allgemeinen gemäß heutiger Technologie ein Detektorarray, realisiert durch ein Diodenarray, CCD-Array, CID Array, MOS- Imager etc.According to the type of measurement and the evaluation as well as the associated Realization structure changed to Measuring accuracy, measuring range or Increase measuring speed. The in Pat. EU 151 257 as well as in the brochure "Laser camera" of Daimler-Benz Aerospace AG, space travel Infrastructure, 28361 Bremen Distance camera uses at least 2 Still images to create a Distance image or 3 if extraneous light cannot be suppressed accordingly. The actual distance information is like this generates a laser pulse to illuminate the entire scene is broadcast. The reflected pulse at which by the various distance from that illuminated object from the lighting source Differences in runtime arise through one for sending the pulse synchronous closure added and imaged on a light-sensitive target. This is generally according to today's Technology a detector array, realized by a diode array, CCD array, CID array, MOS Imager etc.

Als Verschluß kann entweder eine schnelle elektronische Komponente wie beispielsweise Pockel-Zelle, Bildverstärker oder Channel-Plate benutzt weiden oder der Verschluß wird durch Schaltung der lichtempfindlichen Elemente im Detektorarray realisiert. Ist der Verschluß lange genug in Bezug auf die Laufzeit des rückgestreuten Pulses geöffnet, so wird ein Bild erzeugt, das der Reflektivität der Objekte der Szene in Bezug auf die Eigenbeleuchtung entspricht. Wird die Öffnungszeit des Pulses verkürzt, so gelangen einige Pulse nicht mehr vollständig auf das Target, die Lichtintensität wird vermindert. Aus der Kenntnis der Lage im Öffnungsfenster und der Laufzeit des Lichtes läßt sich die Entfernung des reflektierenden Lichtpunktes bestimmen. Ist man in der Lage, bei reduziertem Messbereich innerhalb eines Fensters alle Pulse zu beschneiden, so genügen 2 Bilder, um die Lage zu bestimmen. ein Bild, in dem der Lichtpuls ungeschwächt bei langer Öffnungszeit des Verschlusses das Target erreicht und somit zur Normierung der Eigenreflektivität dienen kann sowie eines Fensters, bei dem die interessierenden Pulse beschnitten werden und dadurch einen Analogwert für die Lage im Messfenster liefern. Stört Umgebungslicht resp. kann dieses durch Filter nicht hinreichend unterdrückt werden, so kann dieses durch Aufnahme eines zusätzlichen ohne Einfluß der Eigenbeleuchtung gemessen und berücksichtigt werden.The fastener can either be fast electronic component such as Pockel cell, image intensifier or channel plate pasture used or the closure is through Circuit of the photosensitive elements in the Detector array realized. The shutter is long enough in terms of the term of the backscattered pulse opened, so a picture generated that the reflectivity of the objects of the Scene related to self-lighting corresponds. Is the opening time of the pulse shortened, some pulses no longer arrive completely on the target, the light intensity is reduced. From the knowledge of the situation in Opening window and the running time of the light the distance of the reflective Determine light point. Are you able with reduced measuring range within one To trim the window all pulses are sufficient 2 pictures to determine the location. a picture in that the light pulse is not weakened for a long time Opening time of the shutter the target achieved and thus for the normalization of the Self-reflectivity can serve as well as one Window in which the pulses of interest be circumcised and thereby a Provide an analog value for the position in the measuring window. Interferes with ambient light or can do this through  Filters are not suppressed sufficiently, so can do this by adding an additional measured without the influence of the own lighting and be taken into account.

Zur Erhöhung des Signal/Rauschverhältnisses der Messungen können jeweils mehrere Bilder jedes Zwischenbildes erzeugt und aufaddiert werden.To increase the signal / noise ratio the measurements can each have multiple images each intermediate image is generated and added up will.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß nur ein Bild mit Integration der Laserpulse zur eigentlichen Messung beiträgt. Das Bild zur Messung der Reflektivität ist unabhängig von der Lage des Messpulses im Fenster und kann damit nicht zur direkten Lagebestimmung genutzt werden. Zudem ist nachteilig, daß bei den Signalen, die nur knapp im Öffnungsfenster liegen, bei denen der größte Teil des Nutzsignals abgeschnitten wurde, bei der Messung ein schlechtes Signal/Rauschverhältnis liefern.The disadvantage of this method is that only one Image with integration of the laser pulses actual measurement contributes. The picture for Measurement of reflectivity is independent of that Location of the measuring pulse in the window and can therefore not for direct orientation be used. It is also disadvantageous that at the signals just barely in the opening window lie in which the largest part of the useful signal was cut off when measuring deliver poor signal / noise ratio.

Nachteilig ist weiterhin, daß bei größeren Messbereichen und hoher angestrebter Genauigkeit, d. h. kurzen Beleuchtungspulsen, die Verschlusszeiten bei Vermeidung von Mehrdeutigkeiten ein Mehrfaches der Pulslänge betragen und damit der Einfluß von Umgebungslicht und Rauschen stärker wird.Another disadvantage is that with larger Measuring ranges and high target Accuracy, d. H. short lighting pulses, the shutter speeds when avoiding Ambiguities are a multiple of the pulse length amount and thus the influence of Ambient light and noise becomes stronger.

Nachteilig bei dem zur Zeit realisierten System ist weiterhin, daß Optik und Beleuchtungseinheit auf einen Entfernungsbereich optimiert sind und nur manuell resp. konstruktiv verstellt werden können und damit keine Möglichkeit vorgesehen ist, Bildausschnitt und Ausleuchtung auf eine gewünschten Bereich manuell oder automatisch anzugleichen.A disadvantage of the system currently being implemented is that optics and lighting unit are optimized for a distance range and only manually resp. be adjusted constructively can and therefore no possibility is provided is, image detail and illumination on one desired area manually or automatically align.

Erfindungsgemäß wird daher folgendes Verfahren und System vorgeschlagen:
Der ausgesandte Laserpuls mit der Pulsfänge dT wird ausgesandt, vom Messobjekt reflektiert und gelangt durch die Empfangsoptik zur Aufnahmekamera. Der Verschluß mit einer Öffnungszeit dT ist so auf den abgesandten Laserpuls synchronisiert, daß Objekte in einer Entfernung von m Metern bis zu m + T.0.15 [m] ganz oder teilweise während der Verschlussöffnungszeit durchgelassen werden, d. h. daß der Verschluß bei t₁ = m.0.15 [ns] nach Aussenden der vorderen Flanke des Lichtpulses öffnet und bei t₂ = m.0.15 + dT [ns] schließt.According to the invention, the following method and system are therefore proposed:
The laser pulse emitted with the pulse length dT is emitted, reflected by the measurement object and reaches the recording camera through the receiving optics. The shutter with an opening time dT is synchronized with the emitted laser pulse in such a way that objects at a distance of m meters up to m + T.0.15 [m] are let through in whole or in part during the shutter opening time, ie that the shutter at t ₁ = m .0.15 [ns] opens after sending out the front flank of the light pulse and closes at t ₂ = m.0.15 + dT [ns].

Ein Lichtpuls, der von einem Objekt aus m Metern Entfernung reflektiert wird, erreicht mit der vorderen Flanke die Kamera gerade im Zeitpunkt der Öffnung des Verschlusses. Da die Öffnungszeiten des Verschlusses mit der Pulslänge übereinstimmen, wird der Puls vollständig durchgelassen. Reflektiert ein Objektpunkt hingegen aus einer Entfernung von m + dT.0.15 [m], so erreicht der Lichtpuls die Kamera im Moment des Schließens des Verschlusses, so daß kein Signal am Kameratarget entsteht. Der Bereich zwischen m und dT.0.15 [m] definiert den Messbereich.A pulse of light emitted by an object m Meters distance is reflected with the front flank of the camera When the shutter was opened. Since the Opening times of the closure with the Pulse length match, the pulse completely let through. Reflects on Object point, however, from a distance of m + dT.0.15 [m], the light pulse reaches the Camera at the moment of closing the Closure, so that no signal at Camera target is created. The area between m and dT.0.15 [m] defines the measuring range.

Das Ergebnis auf dem Kameratarget ist eine Abbildung des Objektes innerhalb des Messbereiches, wobei die Objekthelligkeit durch Entfernung und Reflektivität der Objektpunkte moduliert ist.The result on the camera target is one Image of the object within the Measuring range, whereby the object brightness by Distance and reflectivity of the object points is modulated.

Nunmehr kann eine zweite Messung durchgeführt werden, bei der die Öffnungszeit des Verschlusses um dT verschoben wird. Der Verschluß öffnet bei t₂ und schließt bei t₃ = t₂ + dT. Lichtpulse aus einer Entfernung von m Metern werden hierbei nicht mehr durchgelassen, da die abfallende Flanke des Lichtpulses die Kamera bei t₂ erreicht, zu diesem Zeitpunkt öffnet sich der Verschluß der Kamera jedoch erst, so daß kein Licht von der Kamera registriert wird. Bei Objekten aus einer Entfernung von m + dT.0.15 [m] erreicht die vordere Flanke des Lichtpulses die Kamera im Zeitpunkt der Verschlussöffnung, so daß hier der Puls in seiner ganzen Länge zur Belichtung beiträgt.A second measurement can now be carried out, in which the opening time of the closure is shifted by dT. The shutter opens at t ₂ and closes at t ₃ = t ₂ + dT. Light pulses from a distance of m meters are no longer allowed through, since the falling edge of the light pulse reaches the camera at t ₂ , but at this point the shutter of the camera only opens, so that no light is registered by the camera. For objects from a distance of m + dT.0.15 [m], the front flank of the light pulse reaches the camera at the time the shutter is opened, so that the entire length of the pulse contributes to the exposure.

Die Entfernung des Objektpunktes läßt sich nunmehr bestimmen. Geht man von der Mitte des Pulses aus, so gilt (bei rechteckiger Form des Laserpulses sowie des Verschlusses):
The distance of the object point can now be determined. If one starts from the middle of the pulse, the following applies (with a rectangular shape of the laser pulse and the shutter):

E = m + dT.0.15 + 0.5.(A₂ - A₁)/(A₁ + A₂).dT.0.15 [m]
E = m + dT.0.15 + 0.5. (A ₂ - A ₁ ) / (A ₁ + A ₂ ) .dT.0.15 [m]

A₁ und A₂ sind dabei die beiden Messignale, die dem ersten Fenster ab T₁ resp. dem 2. Verschlussfenster ab T₂ entsprechen.A ₁ and A ₂ are the two measurement signals that the first window from T _{1 and} . correspond to the 2nd shutter window from T ₂ .

Weichen Verschlußfenster oder Lichtrpuls von der Rechteckform ab, so kann dies durch einen Korrekturfaktor K{(A₂ - A₁)/(A₁ + A₂)} berücksichtigt werden. Der Korrekturfaktor kann entweder analytisch bei Kenntnis der Signalformen oder durch Kalibrationsmessungen bestimmt werden.If the shutter window or light pulse deviate from the rectangular shape, this can be taken into account by a correction factor K {(A ₂ - A ₁ ) / (A ₁ + A ₂ )}. The correction factor can either be determined analytically with knowledge of the signal shapes or by calibration measurements.

Die Auswertung der beiden Messignale A₁ und A₂, die beide Information über die genaue Lage des Laserpulses und damit über die Entfernung des Objektes enthalten, liefert gegenüber der in EU 151257 beschrieben Methode ein verbessertes Signal/Rauschverhältnis.The evaluation of the two measurement signals A ₁ and A ₂ , which both contain information about the exact position of the laser pulse and thus about the distance of the object, provides an improved signal / noise ratio compared to the method described in EU 151257.

Das Signal/Rauschverhältnis ist proportional der Wurzel der für die Messung benutzten Integrationszeit des Nutzsignals, in diesem Fall die Pulslänge, √(dT). In der Anwendung gemäß EU 151257 und Produktbeschreibung ist diese nur proportional der Wurzel des beschnitten Pulses. Bei einer Darstellung des Entfernungsbildes in 200 Graustufen entspräche dies √(dT/200), also einer Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses für die kleinsten Meßwerte um 14. Dies ist besonders für weiter entfernte Objekte wichtig, da das reflektierte Signal mit 1/R² abnimmt (R ist die Entfernung Objektpunkt zum Sensor) und bei dem realisierten System bei weiter entfernten Objekten innerhalb des Messbereichs das Signal stärker beschnitten wird.The signal / noise ratio is proportional to the root of the integration time of the useful signal used for the measurement, in this case the pulse length, √ (dT). When used in accordance with EU 151257 and the product description, this is only proportional to the root of the trimmed pulse. If the distance image was displayed in 200 gray levels, this would correspond to √ (dT / 200), i.e. an improvement in the signal-to-noise ratio for the smallest measured values by 14. This is particularly important for objects further away, since the reflected signal decreases with 1 / R ² (R is the distance from the object point to the sensor) and the signal is more severely trimmed in the case of the realized system for objects further away within the measuring range.

Zudem ist noch ein weiterer Effekt bei solchen Messungen zu beachten. Durch geringe Ungenauigkeiten in der Synchronisation von Laserpuls und Verschluß sowie durch Ungenauigkeiten bei der Verschlussöffnungszeit entsteht ein sogenannter Jitter, der im Allgemeinen einer Normalverteilung unterliegt. Dieser Effekt läßt sich, ebenso wie die Verbesserung des Signal/Rauschverhältnisses bei dem Messignal durch Integration einer Reihe von Pulsen vermindern. Bei der Realisierung gemäß EU 151257 werden deshalb zur Messung des Intensitätsbildes und des entfernungsmodulierten Bildes eine gleiche Anzahl von Pulsen benutzt., jedoch nur eine Messung, nämlich die Messung, die ein durch die gemessene Entfernung moduliertes Bild enthält, trägt auch zur Genauigkeit des Entfernungswertes selbst bei. Bei dem erfindungsgemäß gewählten Verfahren werden jedoch die Messungen A₁ und A₂ verwendet, so daß im Allgemeinen die doppelte Anzahl von Messungen zur Genauigkeit des Messergebnisses beiträgt.In addition, another effect has to be taken into account in such measurements. Due to slight inaccuracies in the synchronization of the laser pulse and shutter as well as inaccuracies in the shutter opening time, a so-called jitter occurs, which is generally subject to a normal distribution. This effect, like the improvement in the signal-to-noise ratio in the measurement signal, can be reduced by integrating a series of pulses. In the implementation according to EU 151257, an equal number of pulses are therefore used to measure the intensity image and the distance-modulated image, but only one measurement, namely the measurement that contains an image modulated by the measured distance, also contributes to the accuracy of the distance value itself at. In the method chosen according to the invention, however, measurements A ₁ and A ₂ are used, so that generally twice the number of measurements contributes to the accuracy of the measurement result.

Der Einfluß des Umgebungslichtes kann, wie im Prospekt des realisierten Systems beschrieben, durch Messung eines Videobildes der Kamera ohne Eigenbeleuchtung geschehen und zur Korrektur des Entfernungsbildes verwendet werden.The influence of the ambient light can, as in Described the prospectus of the implemented system, by measuring a video image of the camera happen without self-lighting and for Correction of the distance image used will.

Alternativ kann jedoch eine Messung mit Laserpulsen und einem Verschlussfenster durchgeführt werden, das beispielsweise bei t₃ = t₂ + dT öffnet und bei t₄ = t₃ + dT schließt. Dies liefert eine Verdopplung des Messbereiches bei gleicher Messgenauigkeit. Bei der Auswertung muß dabei unterschieden werden, von welchen der drei nun zur Verfügung stehenden Fenster der reflektierte Puls registriert wurde. Die beiden betroffenen Fenster werden nun zur Auswertung herangezogen, das dritte Fenster dient jeweils zur Korrektur des Umgebungslichtes.Alternatively, however, a measurement can be carried out with laser pulses and a shutter window which opens, for example, at t ₃ = t ₂ + dT and closes at t ₄ = t ₃ + dT. This provides a doubling of the measuring range with the same measuring accuracy. When evaluating, a distinction must be made as to which of the three windows now available the reflected pulse was registered. The two affected windows are now used for evaluation, the third window is used to correct the ambient light.

Statt einer Vergrößerung des Messbereiches kann diese Anordnung bei Verkürzung der Pulslänge und der Verschlusszeiten zur Erhöhung der Messgenauigkeit der Entfernungswerte dienen.Instead of increasing the measuring range can this arrangement by shortening the Pulse length and the shutter speeds Increase the measurement accuracy of the Distance values are used.

Als lichtempfindliche Diodenmatrix wird bei dem bisher realisierten System ein Interline Transfer CCD Chip verwendet. Dieser besteht aus jeweils einer Zeile photosensitiver Elemente sowie einer daneben angordneten Zeile von CCD Schieberegistern, um die Ladungspakete auszulesen. Bilderzeugende Elemente und CCD Schieberegister sind durch ein Transfer Gate getrennt. Nach der Integration der Ladungsträger in den lichtempfindlichen Elementen wird das Transfer Gate auf eine höhere Spannung angehoben, die Ladungsträger werden in das Schieberegister verschoben und können von dort ausgelesen werden. Durch Absenken der Spannung können wiederum Ladungsträger im lichtempfindlichen Teil integriert werden. Durch diese Schaltungsanordnung wurde der schnelle Verschluß auf dem Chip realisiert. Aufgebaut wurde dies System so, daß viele Lichtpulse zur Belichtung eines Teilbildes verwendet werden, die erzeugten Ladungsträger in den Speicherbereichen des CCD's integriert werden und erst am Ende der Gesamtbelichtung des Teilbildes ausgelesen werden. So wird sequentiell zunächst das Distanzbild und das Intensitätsbild aufgenommen.As a photosensitive diode matrix, the previously implemented system an interline transfer CCD chip used. This consists of each a row of photosensitive elements and one next to it arranged line of CCD Shift registers to the cargo packets read out. Imaging elements and CCD Shift registers are through a transfer gate Cut. After the integration of the load carriers in the photosensitive elements Transfer gate to a higher voltage raised, the load carriers are in the Shift registers moved and can by be read out there. By lowering the Voltage can in turn charge carriers in the photosensitive part can be integrated. By this circuit arrangement became the quick one Closure realized on the chip. Built up was this system so that many light pulses for Exposure of a partial image can be used the charge carriers generated in the Memory areas of the CCD can be integrated and only at the end of the overall exposure of the Partial image can be read out. So will sequentially first the distance image and that Intensity picture taken.

Erfindungsgemäß soll dieses Verfahren durch eine andere Anordnung des Ansteuersystems im Chip verbessert werden. Nicht alle Transfergates wenden gleichzeitig angesteuert, so daß alle lichtempfindlichen Sensoren gleichzeitig ausgelesen werde, statt dessen werden die Ansteuerleitungen so getrennt, daß jeweils parallel die geraden und die ungeraden Transfergates, wenn man von einer Abzählung der Zeilen ausgeht, angesteuert werden können. Die Verschlussöffnungzeiten, die durch die Transfergates vorgegeben werden, seien nun gerade um dT versetzt. Ordnet man die Bildelemente nun so an, daß zwei Bildelemente, die in einer Reihe unterhalb voneinander angeordnet sind, zu einem Bildpunkt zusammengefaßt sind, so kann man bei Belichtung eines Bildes durch einen oder einer Vielzahl von Pulsen die beiden Bildinformationen A₁ und A₂ gemäß vorangegangener Beschreibung parallel erzeugen, dies ist eine wesentliche Voraussetzung für schnelle, echtzeitfähige Systeme. Bei fehlendem oder unterdrücktem Umgebungslicht genügt diese Information zur Erzeugung eines Entfernungsbildes. Zur Unterdrückung von Effekten, die bei höchster Auflösung dadurch entstehen können, daß beide Bildpunkte, die jeweils zur Messung von A₁ resp. A₂ herangezogen werden, von geringfügig versetzten Bildpunkten stammen, kann eine Mikrolinsenanordnung, die üblicherweise zur Erhöhung der Lichtausbeute in solchen Chips benutzt wird, so gestaltet werden, daß jeweils die beiden benachbarten Bildpunkte gleiche Lichtanteile erhalten. Dieser Effekt kann auch durch geringfügige Defokussierung der Abbildung erreicht werden.According to the invention, this method is to be improved by a different arrangement of the control system in the chip. Not all transfer gates are activated at the same time, so that all light-sensitive sensors are read out at the same time, instead the control lines are separated in such a way that the even and odd transfer gates can be activated in parallel if one starts with a count of the lines. The shutter opening times specified by the transfer gates are now offset by dT. If one arranges the picture elements in such a way that two picture elements, which are arranged in a row below one another, are combined to form a picture element, then when one picture is exposed by one or a plurality of pulses, the two picture information items A ₁ and A _{2 can be} correspondingly Generate the previous description in parallel, this is an essential requirement for fast, real-time capable systems. If the ambient light is missing or suppressed, this information is sufficient to generate a distance image. To suppress effects that can arise at the highest resolution that both pixels, each for measuring A ₁ resp. A ₂ are used, originate from slightly offset pixels, a microlens arrangement, which is usually used to increase the luminous efficiency in such chips, can be designed in such a way that the two adjacent pixels each receive the same proportion of light. This effect can also be achieved by slightly defocusing the image.

Muß Umgebungslicht korrigiert werden, so bieten sich zwei verschiedene Möglichkeiten an. Zum einen kann man im darauffolgend erzeugten Bild die Lichtpulse unterdrücken, so daß in den zwischen korrespondierenden lichtempfindlichen Elementen, die zu jeweils einem Bildpunkt beitragen, die Intensität des Laserlichtes gemessen und in üblicher Weise zur Korrektur herangezogen werden. Die Schaltung kann aber auch dazu benutzt werden, entweder den Messbereich bei gleicher Entfernungsauflösung zu erweitern oder bei kürzeren Pulsen und Verschlusszeiten die Messgenauigkeit zu erhöhen. Dazu werden die Verschlusszeiten zur Vermessung der Teilbilder A₁ und A₂ verschoben, beispielsweise sei t₃ der Beginn der Verschlussöffnung für A₃ und t₄ = t₃ + dT der Beginn für Verschlussöffnung A₄. Zu dieser Messung werden Lichtpulse wie bei der vorangehenden Messung ausgesandt. Bei der Auswertung werden nunmehr die Messungen A₁, A₂, A₃, und A₄ für die Berechnung eines Bildpunktes herangezogen. Aufgrund der Pulslänge können nur 2 zeitlich direkt aufeinanderfolgende Messungen (Sonderfall eine) die Intensität des reflektierten Pulses vermessen haben. Diese beiden werden zur Berechnung des Entfernungdbildes und des Videobildes verwendet, die nicht durch den Puls belichteten zwei Teilbildpunkte werden zur Korrektur des Umgebungslichtes verwendet. Durch eine entsprechende Schwellwertschaltung kann geprüft werden, ob überhaupt ein Bildpunkt innerhalb des Messbereichs des Systems lag. So kann verhindert werden, daß zwei Rauschterme durcheinander dividiert werden und so zu falschen Werten führen. Durch diese Anordnung hat man ein schnelles Aufnahmesystem mit um eine um den Faktor 4 erweiterten Messbereich oder einen um die entsprechend Genauigkeit verbessertes System.If ambient light needs to be corrected, there are two different options. On the one hand, the light pulses can be suppressed in the image subsequently generated, so that the intensity of the laser light is measured in the corresponding light-sensitive elements, each of which contributes to a pixel, and used in the usual way for correction. The circuit can also be used to either extend the measuring range with the same distance resolution or to increase the measuring accuracy for shorter pulses and shutter speeds. For this purpose, the shutter times for measuring the partial images A ₁ and A _{2 are} shifted, for example, let t _{3 be} the start of the shutter opening for A ₃ and t ₄ = t ₃ + dT the start of shutter opening A ₄ . For this measurement, light pulses are emitted as in the previous measurement. During the evaluation, the measurements A ₁ , A ₂ , A ₃ , and A ₄ are now used to calculate a pixel. Due to the pulse length, only two measurements that follow one another in time (special case one) can have measured the intensity of the reflected pulse. These two are used to calculate the distance image and the video image, the two partial pixels not exposed by the pulse are used to correct the ambient light. A corresponding threshold value circuit can be used to check whether a pixel was within the measuring range of the system at all. This can prevent two noise terms from being divided by one another and thus leading to incorrect values. With this arrangement, one has a fast recording system with a measuring range expanded by a factor of 4 or a system improved by the corresponding accuracy.

Bei Erweiterung des Messbereiches tritt, bei falscher Einstellung des Entfernungsbereiches, genauso wie bei fotografischen Systemen, das Problem der falschen Fokussierung auf. Dies führt auch bei dem ausgeführten System zu Ungenauigkeiten. Dies kann durch eine automatische Fokussierung auf den betrachteten Gegenstand gelöst werden.When expanding the measuring range, incorrect setting of the distance range, just like with photographic systems, that Problem of wrong focus on. This also leads to the executed system Inaccuracies. This can be done through a automatic focus on the considered object can be solved.

Motorische Justierung der Schärfe ist bei Photo- und Videosystemen Stand der Technik. Diese Technik kann auch für Entfernungsbildkameras der ausgeführten Art verwendet werden. Dazu ist aus den Meßwerten das Steuersignal für die Motorsteuerung abzuleiten.Motorized adjustment of the sharpness is and video systems state of the art. These Technology can also be used for distance cameras of the type described. Is to from the measured values the control signal for the Derive engine control.

Zur Berechnung der einzustellenden Entfernung liefert die Entfernungsbildkamera direkt Entfernungswerte. Die Werte, die zur Entfernungsjustierung verwendet werden, können je nach Anwendung aus verschiedenen Bereichen des Entfernungsbildes gewonnen werden. Dies kann im Einzelnen der Mittelwert aus allen Meßwerten sein, eine mittenbetonte Messung, bei der die Werte im Zentrum des Bildes stärker gewichtet werden als in den Randbereichen, eine Spotmessung aus der Bildmitte sowie einzelne Messfelder im Bild, die verknüpft werden können oder einzeln ausgewertet werden.To calculate the distance to be set delivers the distance camera directly Distance values. The values that are used for Distance adjustment can be used can vary depending on the application Areas of the distance image obtained will. In detail, this can be the mean be out of all measured values, a center-weighted Measurement in which the values in the center of the Weighted more than in the Marginal areas, a spot measurement from the Center of the picture as well as individual measuring fields in the picture can be linked or individually be evaluated.

Zur Anpassung des Systems an verschiedene Bildausschnitte und Entfernungen läßt sich die Kamera zusätzlich mit einer Variooptik versehen. Dazu ist es sinnvoll, die Beleuchtungseinheit mit einem System zu versehen, bei dem der Öffnungswinkel der Beleuchtung der Variooptik angepaßt werden kann. Dies kann durch motorische Mitführung einer mit dem Beleuchtungsystem verbundenen Aufweitungsoptik oder durch Verstellung eines Reflektorsystems erfolgen. Die Ansteuersignale können entweder aus der Einstellung der Variooptik abgegriffen werden oder die Einstellung wird automatisch oder durch manuelle Festlegung des zu betrachtenden Objektes aus dem Kamerabild bestimmt. Dies kann bei bewegten Objekten mit einem Tracking -Mode gekoppelt werden, wobei räumliche Lage und Veränderung in der Bildfolge einen Prädiktionsalgorithmus gestattet, der recht genau die 3-dimensionale Lage eines Objekt vorhersagen kann und damit eine genau Anpassung der Kameraeinstellung gestattet.To adapt the system to different ones The image sections and distances can be viewed Camera also with vario optics Mistake. It makes sense to do that Lighting unit with a system too provided at which the opening angle of the Lighting of the vario optics can be adjusted can. This can be done by motorized entrainment one connected to the lighting system Expansion optics or by adjusting one Reflector system. The control signals can either from the setting of the Vario optics can be tapped or the Setting is automatic or through manual definition of the to be considered Object determined from the camera image. This can with moving objects with a tracking -Mode are coupled, with spatial location and change in the image sequence Prediction algorithm allowed the right exactly the 3-dimensional position of an object can predict and therefore accurately Adjustment of the camera setting allowed.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand von Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Sende- und Empfangsvorrichtung. Die Beleuchtungseinheit 1, bevorzugt ein Laser, sendet durch die Aufweitungsoptik einen Lichtpuls aus, der die Szene beleuchtet. Das vom abzubildenden Objekt reflektierte Signal wird von einer Optik 6 empfangen und auf eine schnell schaltbare Videoempfangseinheit geleitet. Die schnelle Schaftmöglichkeit kann beispielsweise mit einem schnell schaltbaren CCD-Array oder durch Vorschaltung eines elektronischen Verschlusses realisiert werden. Die Steuereinheit 2 ³¹synchronisiert Lichtpuls und Verschluß in der Form, daß der Verschluß einer bestimmten Lichtlaufzeit und damit einem bestimmten Entfernungsbereich entspricht. Bei einer Aufnahme können je nach Ausführungsform beim Empfang mehrere Entfernungsbereiche auf einem Videotarget angesteuert werden. In der Verarbeitungseinheit 5 wird aus der Information verschiedener Laufzeitbereiche und der rückgestreuten Reflektivität (die auch einem bestimmten Laufzeitbereich ohne reflektierte Lichtpulse entsprechen kann) das Entfernungsbild und das Videobild gewonnen. Der Monitor kann zur Darstellung der Informationen verwendet werden.The method according to the invention will now be explained in more detail with reference to figures. Fig. 1 shows a block diagram of the transmitting and receiving device. The illumination unit 1 , preferably a laser, emits a light pulse through the expansion optics, which illuminates the scene. The signal reflected by the object to be imaged is received by optics 6 and directed to a quickly switchable video receiving unit. The quick shaft option can be realized, for example, with a quickly switchable CCD array or by connecting an electronic lock. The control unit 2 ³¹ synchronizes the light pulse and the shutter in such a way that the shutter corresponds to a certain light transit time and thus a certain distance range. In the case of a recording, depending on the embodiment, several distance ranges can be controlled on one video target when receiving. In the processing unit 5 , the distance image and the video image are obtained from the information of different transit time ranges and the backscattered reflectivity (which can also correspond to a specific transit time range without reflected light pulses). The monitor can be used to display the information.

Fig. 2 zeigt die Messung der reflektierten Intensitäten A₁ und A₂ durch zwei zeitlich aneinander angrenzende Messfenster. Nach
Fig. 2 shows the measurement of the reflected intensities A ₁ and A ₂ through two temporally adjacent measurement windows. To

E = m + dT.0.5 + (A₂ - A₁)/(A₁ + A₂).dT.0.15 [m]
E = m + dT.0.5 + (A ₂ - A ₁ ) / (A ₁ + A ₂ ) .dT.0.15 [m]

gilt beispielsweise für m = 15 [m] (entspricht der Pulslaufzeit t₁), dT = 50 ns, A₂ = 800, A₁ = 200, Dies ergibt für E eine Entfernung des Bildpunktes vom Sensor von 24.75 m, wobei bei Aussenden und Empfangen des Pulses jeweils der Pulsmittelpunkt gemessen wurde.applies, for example, to m = 15 [m] (corresponds to the pulse transit time t ₁ ), dT = 50 ns, A ₂ = 800, A ₁ = 200, For E this results in a distance of the image point from the sensor of 24.75 m, whereby when sending and Receiving the pulse, the pulse center was measured.

Fig. 3 zeigt den Signalverlauf mit 4 hintereinander liegenden Öffnungsfenstern. A₁ und A₂ entsprechen den Meßwerten aus den Fenstern beginnend bei t₂ und t₃, die beiden übrigen Fenster werden zur Bestimmung des Umgebungslichtes verwendet. Welches der Fenster die Nutzinformation des reflektierten Signals enthält, kann über Schwellwertabfrage oder Maximumsbestimmung erfolgen. Fig. 3 shows the signal curve with 4 consecutive opening windows. A ₁ and A ₂ correspond to the measured values from the windows starting at t ₂ and t ₃ , the other two windows are used to determine the ambient light. Which of the windows contains the useful information of the reflected signal can be obtained via threshold value inquiry or maximum determination.

Fig. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild eines lichtempfindlichen Empfangsarrays. Licht fällt auf die lichtempfindlichen Elemente 1 und wird dort aufintegriert, solange die an den Transfer- Gates anliegende Spannung niedrig ist. Werden die Gates auf eine hohe Spannung gelegt, so wird die Ladung in die CCD-Elemente 2 transferiert und dort aufintegriert. Erniedrigen der Spannung schaltet die lichtempfindlichen Elemente wieder ein, eine neue Messung kann durchgeführt werden. Nach Durchführung einer Anzahl von Messungen bis zur Erreichung eines genügenden Messignals werden die Ladungsträger in den Multiplexer 3 geschoben und über den Verstärker 6 ausgelesen. Die Steuerleitungen 4 und 5 sind dazu da, um 2 möglichst aneinandergrenzende zeitliche Öffnungsfenster während einer Aufnahme zu realisieren. Fig. 4 is a schematic diagram showing a light-sensitive receiving array. Light falls on the photosensitive elements 1 and is integrated there as long as the voltage applied to the transfer gates is low. If the gates are connected to a high voltage, the charge is transferred to the CCD elements 2 and integrated there. Lowering the voltage switches the photosensitive elements back on, a new measurement can be carried out. After a number of measurements have been carried out until a sufficient measurement signal has been reached, the charge carriers are pushed into the multiplexer 3 and read out via the amplifier 6 . The control lines 4 and 5 are there to realize 2 temporally adjacent opening windows as possible during a recording.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der die beiden Fenster innerhalb einer Zeile durch Anlegen von zwei Transfer Gates von rechts und links realisiert sind. Fig. 5 shows an arrangement in which the two windows are realized within one line by creating two transfer gates from the right and left.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Chips, bei dem die Möglichkeit vorgesehen ist, 3 Verschlussöffnungszeiten währen einer Aufnahme zu realisieren. Die 3 Transfergates 4, 5 und 6 Steuern jeweils zeitverzögert die 3 Verschlüsse, so daß mit diesem Element sehr schelle Aufnahmesequenzen erreicht werden können. FIG. 6 shows an embodiment of a chip in which the possibility is provided of realizing 3 shutter opening times during a recording. The 3 transfer gates 4 , 5 and 6 each control the 3 closures with a time delay, so that very fast recording sequences can be achieved with this element.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erzeugung von Entfernungsbildern nach dem Prinzip Aussenden eines Lichtsignals und zeitverzögertem Empfang des reflektierten Lichtsignals mit einer Empfangsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Reflexionsbilder verschiedener, jedoch aneinander anschließender Entfernungsbereiche aufgenommen werden, wobei Pulslänge des reflektierten Lichtpulses und Öffnungszeiten des Verschluß so eingestellt werden, daß während der Verschlussöffnungszeiten beide Reflexionsbilder einen Anteil des reflektierten Pulses enthalten (Sonderfall nur ein Reflexionsbild) und die Entfernung der Bildpunkte durch Auswertung der gemessenen Helligkeitswerte ermittelt wird.1. A method for generating distance images according to the principle of emitting a light signal and delayed reception of the reflected light signal with a receiving device, characterized in that at least two reflection images of different but adjacent distance ranges are recorded, the pulse length of the reflected light pulse and opening times of the shutter being set in this way that during the shutter opening times both reflection images contain a portion of the reflected pulse (special case only one reflection image) and the distance of the pixels is determined by evaluating the measured brightness values. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur des Umgebungslichtes ein Reflexionsbild ohne Eigenbeleuchtung aufgenommen und zur Korrektur verwertet wird.2. The method according to claim 1, characterized characterized in that to correct the Ambient light a reflection image without Own lighting added and for Correction is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den beiden aneinander anschließenden Entfernungsbereiche noch weitere anschließende Entfernungsbereiche dadurch erschlossen werden, daß Reflexionsbilder, die unterschiedlichen Laufzeitbereichen entsprechen, aufgenommen werden und daraufhin überprüft werden, in welchen der beiden anschließenden Reflexionsbilder die reflektierte Lichtenergie gemessen wurde, die Reflexionsbilder, die nur Information über das Umgebungslicht enthalten, zur Korrektur benutzt werden und damit die bildpunktweise Entfernungsinformation berechnet wird.3. The method according to claim 1, characterized characterized in that in addition to the two adjoining Distance ranges even more subsequent distance ranges be opened up by the fact that Reflection images, the different Correspond to maturity ranges, be recorded and then be checked in which of the two subsequent reflection images the reflected light energy was measured  the reflection pictures, the only information contained about the ambient light for Correction and thus the Pixel-by-pixel distance information is calculated. 4. Verfahren nach einem der vorangehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Interline Transfer CCD Chip die für die Verschlussteuerung verwandten Transfer Gate Signale so aufgetrennt werden, daß jeweils gerade und ungerade Zeilen getrennt ansteuerbar sind, wobei für gerade und ungerade Zeilen zwei unterschiedliche Verschlussfenster realisiert werden können, so daß bei einem ausgesandten Lichtpuls zwei Reflexionsbilder parallel gemessen und ausgewertet werden können.4. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that with an interline transfer CCD chip related to the lock control Transfer gate signals separated like this be that even and odd Lines can be controlled separately, whereby for even and odd lines two different shutter windows realized can be, so that at one emitted light pulse two Reflection images measured in parallel and can be evaluated. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ansteuerung der Steuerungs-Gates die lichtempfindlichen Bildelemente auf dem Aufnahme-Chip im Sinne eines Verschlusses gesteuert werden, daß durch Veränderung der Spannung die Ladung in den lichtunempfindlichen Teil des CCD Schieberegisters verschoben wird, durch weitere Veränderung der Spannung der Steuerungs-Gates die lichtempfindlichen Bildelemente wieder eingeschaltet werden und damit die Verschlussöffnung realisiert wird und daß der Verschluß erneut geschlossen wird und die Ladung in die korrespondierend CCD-Zelle geschoben wird, so daß jeweils eine Vielzahl von Lichtpulsen vermessen und im CCD- Speicher aufaddiert werden kann.5. Method according to one of the preceding Claims, characterized in that by controlling the control gates the light-sensitive picture elements the recording chip in the sense of a Shutter controlled by that Change in voltage the charge in the light-insensitive part of the CCD Shift register is shifted by further change in the tension of the Control gates the photosensitive Picture elements can be switched on again and thus realizes the closure opening and that the closure again is closed and the cargo in the corresponding CCD cell pushed is, so that a variety of Light pulses measured and in the CCD Memory can be added. 6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. 3 jeder lichtempfindlichen Zeile des Diodenarrays zwei CCD-Schieberegister in der Weise zugeordnet sind, daß ungerade Elemente in ein CCD-Register und gerade in das andere Register geschoben werden und daß die beiden Steuer-Gates zur Verschlussteuerung getrennt ansteuerbar sind, und zwar dergestalt, daß jede lichtempfindliche Zeile von Bildelementen ein Steuer-Gate, das der Verschlussteuerung 1 und eines, das der Verschlussteuerung 2 entspricht, enthält.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that two CCD shift registers are assigned to each light-sensitive line of the diode array in accordance with FIG. 3 in such a way that odd elements are shifted into a CCD register and even into the other register and that the two control gates for shutter control can be controlled separately, in such a way that each light-sensitive row of picture elements contains a control gate which contains the shutter controller 1 and one which corresponds to the shutter controller 2 . 7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufnahmen mit Arrays aus Anspruch 4 oder 6 nach Messung der Reflexionsbilder, die der Beleuchtung mit den Lichtpulsen entsprechen, das Umgebungslicht derart ermessen wird, daß für eine bestimmte Zeit der Verschluß ohne Eigenbeleuchtung des Systems geöffnet wird und die Bildinformation zur Korrektur des Umgebungslichtes benutzt wird.7. Procedure according to one of the previous claims, thereby characterized in that when shooting with Arrays from claim 4 or 6 according to Measurement of the reflection images that the Illumination with the light pulses correspond to the ambient light in such a way is measured that for a particular Time of closure without self-lighting of the system is opened and the Image information to correct the Ambient light is used. 8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Realisierung mit den Arrays nach Anspruch 4 oder 6 je 2 aufeinanderfolgende Aufnahmen gemacht weiden, von denen die erste zwei Reflexionsbilder mit zwei unterschiedlichen Verschlusszeiten und die zweite ebenfalls zwei Reflexionsbilder mit zwei untereinander und zu den ersten beiden unterschiedliche Verschlusszeiten, wobei die Verschlusszeiten so aneinander anschließen, daß bei Schließen eines Verschlusses ein anderer öffnet, durchgeführt werden und die beiden Reflexionsbilder, die die reflektierte Information der Beleuchtungspulse enthalten, zur Berechnung der Entfernungswerte genommen werden, wobei die restlichen Bilder zur Korrektur des Umgebungslichtes benutzt werden.8. Procedure according to one of the previous claims, thereby characterized in that when implemented with the arrays according to claim 4 or 6 each 2 successive recordings pastures, the first two of which Reflection images with two different ones Shutter speeds and the second too two reflection images with two one below the other and different from the first two Shutter speeds, with the Shutter speeds so together connect that when closing a Another one opens, be carried out and the two Reflection images that reflected Information about the lighting pulses included to calculate the Distance values are taken the remaining images to correct the Ambient light. 9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer Zeile 3 oder mehr CCD-Schieberegister zugeordnet sind, wobei bei 3 Registern beispielhaft die lichtempfindlichen Elemente 1, 4, 7, 10 . . . mit dem Register 1 verbunden, die Elemente 2, 5 8, 11 . . . mit dem Register 2 und die Elemente 3, 6, 9, 12 . . . mit dem Register 3 und daß die den Registern 1 zugeordneten Steuer-Gates eine Verschlußöffnungszeit ermöglichen, die zeitlich direkt benachbart zu den Öffnungszeiten von den jeweiligen Gates 2 und 3 liegt, so daß in einem Bild in drei aufeinanderfolgenden Verschlußfenstern aus zweien die Lage des reflektierten Lichtpulses, korrigiert mit der gemessenen Umgebungslicht aus dem dritten ermittelt werden kann.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that 3 or more CCD shift registers are assigned to a line, with 3 registers, for example, the photosensitive elements 1 , 4 , 7 , 10th . . connected to register 1 , elements 2, 5 8, 11. . . with register 2 and elements 3 , 6 , 9 , 12 . . . with register 3 and that the control gates assigned to registers 1 enable a shutter opening time that is directly adjacent to the opening times of the respective gates 2 and 3 , so that the position of the reflected light pulse in two successive shutter windows from two , corrected with the measured ambient light can be determined from the third. 10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß bei den Detektorarrays lichtempfindliche Elemente, die zu einem Bildpunkt des Entfernungsbildes beitragen, durch ein Microlinsenarray mit jeweils der gleichen Lichtinformation beleuchtet werden, so daß beide Bildpunkte jeweils die gleiche Eingangsinformation erhalten.10. Procedure according to one of the previous claims thereby characterized in that in the detector arrays photosensitive elements leading to a Pixel of the distance image, through a microlens array with each illuminated with the same light information  so that both pixels are each received the same input information. 11. Verfahren nach einem der vorangegangenem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der gemessenen und berechneten Entfernungsinformation ein Steuersignal für eine motorische Fokussierung der Abbildungsoptik abgeleitet wird, wobei das Steuersignal aus dem Mittelwert aller Entfernungswerte oder aus zentralen oder dezentralen Bereichen, die entsprechend gewichtet sein können berechnet wird.11. Procedure according to one of the previous claims, thereby characterized that from the measured and calculated distance information Control signal for a motor Focusing of the imaging optics derived is, the control signal from the Average of all distance values or off central or decentralized areas that can be weighted accordingly is calculated. 12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kamerasystem mit einer Variooptik versehen wird und daß gleichzeitig die Beleuchtungseinheit den Beleuchtungskegel durch bekannte optische Hilfsmittel dem Gesichtsfeld der Kamera angepaßt wird, so daß die optimale Beleuchtungsintensität je Bildpunkt erreicht wird, wobei Variooptik und gekoppelte Beleuchtungseinheit motorisch verstellt werden können und die Steuergröße dem Entfernungsbild resp. bei Prädiktionsgrößen der Sequenz aus Entfernungsbildern entnommen werden können.12. Procedure according to one of the previous claims, thereby characterized that the camera system is provided with a vario optics and that at the same time the lighting unit Illumination cone by known optical Aids the field of view of the camera is adjusted so that the optimal Illumination intensity per pixel reached being, with vario optics and coupled Lighting unit adjusted by motor can be and the tax variable the Distance image resp. for prediction variables the sequence from distance images can be removed. 13. Verfahren nach Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines frequenzselektiven Strahlteilers, der monochromatisches Laserlicht aus der Beleuchtungseinheit auf das lichtempfindliche Array der Entfernungsbildkamera und die restlichen optischen Frequenzen auf eine farbempfindliche Videoaufnahmeeinheit lenkt, so daß punktgenau überlagert nach entsprechender Auswertung ein Farbbild und ein Entfernungsbild zu Verfügung steht.13. The method according to the preamble of the claim 1, characterized in that by means of a frequency selective beam splitter, the monochromatic laser light from the Lighting unit on the photosensitive array of Distance camera and the rest optical frequencies to one color sensitive video recording unit directs so that it is superimposed precisely appropriate evaluation a color image and a distance image is available. 14. Verfahren nach Oberbegriff des Anspruchs 1 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Auswerteeinheit die Entfernungsbilder und Farbbilder derart verarbeitet werden, daß die entfernungsabhängige Beleuchtung im Farbbild korrigiert werden kann, daß Vordergrund oder Hintergrund ausgeblendet werden können, daß bestimmte Objekte ausgeblendet oder betont werden können, daß Objekte in Ihrer Größe verändert werden und damit in anderen Stellen des Bildes mit richtiger Perspektive eingepasst werden können und daß bei Bildübertragung eine Bilddatenkompression dadurch erreicht wird, daß nur interessierende Bildanteile übertragen werden.14. The method according to the preamble of the claim 1 and claim 13, characterized characterized in that in a Evaluation unit the distance images and Color images are processed in such a way that the distance-dependent lighting in the Color image can be corrected that Foreground or background hidden can be certain objects can be hidden or emphasized that objects resized and in other places of the Fit the picture with the right perspective can be and that with image transmission image data compression thereby achieved that only parts of the picture that are of interest be transmitted.