DE19609045C1 - Verfahren und Vorrichtung zur optischen Prüfung eines Holzprüflings - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur optischen Prüfung eines HolzprüflingsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 oder 6 und eine Vorrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 23 oder 24.
Ein bekanntes Verfahren dieser Art (DE 42 18 971 A1 der
Anmelderin) dient der Kalibrierung eines zugehörigen
Bildverarbeitungssystems.
Die optische Prüfung von Holzprodukten, wie Schnittholz,
Parkettriemen, usw., in der Produktionslinie ist ein
wichtiges Hilfsmittel zur Überwachung der Qualität, zur
Steuerung von Sortierelementen bei der Einteilung in
Qualitätsklassen, sowie zum Ansteuern von Kappsägen zum
Ausschneiden von Fehlstellen.
Es ist bekannt, hierzu sowohl Schwarzweiß- als auch
Farbkameras mit entsprechenden Bildrechnern einzusetzen.
Während die reine Detektion einer Fehlstelle in Schnitt
holz, wie z. B. eines Astes, einer Harzgalle, einer mit
Blaufäule befallenen Stelle, usw., zumindest bei geho
belten einfachen Holzoberflächen einigermaßen zufrieden
stellend gelöst ist, macht die Unterscheidung der großen
Anzahl unterschiedlicher Fehlertypen immer noch große
Schwierigkeiten. Insbesondere haben sich die Erwartungen
an die Farbbildverarbeitung hierzu nicht erfüllt. Zahl
reiche Defekte, wie z. B. die Harzgalle und die Markröh
re, sind sowohl von der Form als auch von der Färbung so
ähnlich, daß sie bisher nicht automatisch voneinander
unterschieden werden können. Je nach produzierter Holz
qualität ist aber die genaue Identifikation des Fehler
typs von großer Wichtigkeit.
Hersteller solcher bekannten Prüfsysteme sind dazu
übergegangen, zusätzlich weitere Sensorelemente, wie die
Lasertriangulation zur Bestimmung der lokalen Dicke,
optische Sensoren zur Erfassung der Anisotropie einer
Reflexionskeule, usw., zusätzlich zu den Schwarzweiß- oder
Farbkameras entlang der Produktionslinie anzuord
nen. Diese an sich vorteilhafte Erweiterung der Sensoren
auf unterschiedliche optische und mechanische Effekte
hat aber bisher erhebliche Nachteile:
- A) Durch den Einbau weiterer Sensoren entlang der Pro duktionslinie verlängert sich das Prüfsystem. Eine genaue und deshalb aufwendige mechanische Führung, die einen ruck- und vibrationsfreien Transport im Bildfeld der Kameras und optischen Sensoren bringt, ist unerläßlich. Dies bedeutet, daß das Prüfgut, z. B. ein geschnittener Balken, während des Transports durch die Bildfelder der optischen Sensoren mecha nisch mit einem Rollen- oder Bändersystem geführt werden muß. Je länger diese Prüfstrecke ist, desto länger muß auch der Prüfling sein, so daß kürzere Prüflinge nicht mehr geprüft werden können.
- B) Die eingesetzten Sensoren haben in der Regel unter schiedliche Sensorgeometrien und -aperturen. Da sie weiterhin auf unterschiedliche Stellen des bewegten Prüflings gerichtet sind, lassen sich die Bildsignale dieser Sensoren im Sinne einer multisensoriellen Bildklassifikation nur schwer überlagern, insbesonde re auch dann, wenn die Geschwindigkeit des Prüflings nicht konstant ist.
- C) Prüfsysteme mit bildgebenden Sensoren, die auf unter schiedliche Stellen der Oberfläche gerichtet sind, verzichten wegen der schwierigen deckungsgleichen Überlagerung (der sogenannten Registration) daher in der Regel darauf, die Bildsignale all dieser Sensoren im Sinne der Mustererkennung gemeinsam zu klassifi zieren. Die Sensoren werden vielmehr einzeln ausge wertet, und erst die Ergebnisse werden logisch ver knüpft. Dies ist aber ein wesentlicher Verlust an Informationen, die in den Querbeziehungen der Signale liegen.
In der DE 43 37 125 A1 des Miterfinders Massen wird
bereits gezeigt, wie durch eine spezielle Auslegung
eines Triangulationssystems anstelle der bisher verwen
deten Matrixkameras hochauflösende Zeilenkameras verwen
det werden können, deren zeitliche und örtliche Auflö
sung den Schwarzweiß- und Farbzeilenkameras entspricht,
die sie auch für die Prüfung an schnell bewegtem
Schnittholz eingesetzt werden.
Aus der US-PS 4 301 373 ist ein Verfahren zur gemeinsamen Messung der
Oberfläche und der Dicke von Holzbalken an sich bekannt. Zwei ver
schiedene Beleuchtungseinrichtungen (gleicher oder verschiedener) Wel
lenlänge werden zeitlich nacheinander kurzzeitig eingeschaltet und das
reflektierte Licht von bildgebenden Sensoren empfangen. Diese Sensoren
verfügen jeweils über ein eigenes optisches System. Es werden immer
Beleuchtungseinrichtungen verschiedener Wellenlängen eingesetzt, wobei
das reflektierte Licht durch ein gemeinsames optisches System empfan
gen und nach dem Objektiv durch eine Anordnung von wellenlängenspe
zifischen Strahlteilern auf unterschiedliche Zeilensensoren geleitet
wird. Diese Beleuchtungseinrichtungen sind immer und gleichzeitig ein
geschaltet; sie werden nicht, weder gemeinsam noch alternierend,
ein/ausgeschaltet.
Die EP 0 568 460 A1 offenbart als an sich bekannt ein Verfahren zur
Erkennung von Oberflächenfehlern und geometrischen Fehlern. Es werden
keinerlei bildgebende Detektoren verwendet; es werden auch keine scan
nenden bilderzeugenden Verfahren eingesetzt. Durch die Beleuchtung mit
zwei intensiven IR-Lasern wird die Mikrostruktur der Holzoberfläche
verändert. Diese Veränderung wird durch Messung der reflektierenden
Lichtintensität eines Prüflichtes im sichtbaren Bereich gemessen. Ne
ben der Holzart kann auch die Feuchte bestimmt werden.
Aus der DE 43 43 058 A1 des Miterfinders Massen ist es
an sich bekannt, durch Überlagerung der optischen Strah
lengänge von bildgebenden Sensoren, die auf unterschied
liche Wellenlängen und unterschiedliche physikalische
Effekte ansprechen, Bildsignale zu gewinnen. Bei diesen
Bildsignalen ist jedem Bildpunkt ein aus den verschiede
nen Signalen zusammengesetzter Merkmalsvektor zugeord
net.
Aus der DE 36 39 636 A1 des Miterfinders Massen ist es
an sich bekannt, Klassenbilder mit Hilfe von lernfähigen
Tabellen zu erzeugen, so daß in Video-Echtzeit aus einem
mehrdimensionalen Signal, z. B. einem Farbsignal, ein
Farbklassensignal in Echtzeit erzeugt wird. Diese Farb
klassensignale sind im Gegensatz zu den Farbsignalen
keine vektoriellen Signale mehr, sondern skalare Signa
le, und können daher leicht mit bekannten Verfahren der
binären Bildverarbeitung, wie z. B. der Blob-Analyse,
weiterverarbeitet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen die optische
Prüfung eines zumindest teilweise aus Holz bestehenden
Prüflings mit einem Bildverarbeitungssystem beschleunigt
und verbessert werden kann.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorzugsweise wird der
Prüfling relativ zu der Prüfvorrichtung bewegt. Bei
spielsweise werden bei Schnittholz alle vier Seiten
gleichzeitig geprüft. Bei besonders großer Querer
streckung des Prüflings quer zu seiner Transportrichtung
können auch zwei oder mehr Kameras in Querrichtung
nebeneinander angeordnet werden. Mit dem gemäß Anspruch
1 für jeden Bildpunkt gewonnenen mehrdimensionalen
Merkmalsvektor lassen sich für das Beispiel der Prüfung
von Schnittholz folgende Fehlertypen robust auch an
kurzen Holzstücken bewältigen:
- a) Die Erkennung und Identifikation flacher Dellen und Vertiefungen, die im Auflichtbild einer Schwarzweiß- oder Farbzeilenkamera nicht sichtbar sind,
- b) die Unterscheidung zwischen gleichfarbigen und ähn lich geformten Harzgallen und Markröhren, sowie
- c) die Erkennung des Randgebiets von Astbereichen, die sich weder in der Farbe noch in der Helligkeit noch in der Textur noch in der lokalen Dicke vom gesunden Holz unterscheiden.
Zweckmäßigerweise wird dazu der Prüfling möglichst
vibrationsfrei an der Prüfvorrichtung vorbeigeführt.
Gemäß Anspruch 2 ergibt sich eine sehr gute Trennung der
drei unterschiedlichen Wellenlängenbereiche.
Die Merkmale des Anspruchs 3 führen zu verbesserter
Erzeugung der gewünschten Bildpunkte.
Gemäß Anspruch 4 ergibt sich eine präzise Trennung der
verschiedenen Wellenlängenbereiche voneinander.
Die Merkmale des Anspruchs 5 sind von Vorteil, wenn
innerhalb der Kamera auf optische Elemente zur Vertei
lung und Umlenkung der Lichtsignale verzichtet werden
soll.
Die zuvor erwähnte Aufgabe ist hinsichtlich des Verfah
rens auch durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.
Dabei können die Beleuchtungsvorrichtungen Licht glei
cher oder unterschiedlicher Wellenlänge aussenden. Die
Beleuchtungsvorrichtungen werden dabei zweckmäßigerweise
in so schneller Folge getaktet, daß alle praktisch noch
dieselbe Prüfstelle des sich weiterbewegenden Prüflings
erfassen.
Die Ansprüche 7 bis 11 kennzeichnen jeweils vorteilhafte
Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 6.
Gemäß Anspruch 12 ergeben sich Lichtsignale insbesondere
mit Helligkeitsinformationen der Prüfstelle.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 13 oder 14 erhält man
günstige Lichtsignale mit den Farb- und Helligkeitsin
formationen der Prüfstelle.
Gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17 läßt sich einwand
frei die Dicke des Prüflings und/oder örtliche Vertie
fungen oder Erhöhungen um eine mittlere Dicke des Prüf
lings herum feststellen.
Gemäß Anspruch 18 kann als Lichtquelle z. B. eine Halo
gen-Stablichtquelle mit nachgeschalteten Zylinderoptiken
verwendet werden.
Gemäß Anspruch 19 kann die Lichtquelle selbst außerhalb
der Kamera angeordnet sein. Dadurch wird die Wärmeent
wicklung in der Kamera reduziert. Vorzugsweise finden
zumindest streckenweise flexible Lichtleiter Verwendung.
Dies erleichtert die Einstellung der Kamera auf den
jeweiligen Betriebsfall.
Gemäß Anspruch 20 oder 21 läßt sich der Lichthof an der
Prüfstelle im Bereich der Oberfläche des Prüflings
sicher feststellen und beurteilen. Vorzugsweise wird
eine feine, scharf begrenzte Lichtlinie hoher Intensität
auf die Prüfstelle projiziert. Eine solche Lichtlinie
kann man z. B. durch eine Laserdiode mit nachgeschalteter
Zylinderoptik erzeugen.
Gemäß Anspruch 22 ist sichergestellt, daß jeder Zeilen
sensor nur Lichtsignale des gewünschten Wellenlängenbe
reichs empfängt.
Die vorerwähnte Aufgabe ist hinsichtlich der Vorrichtung
durch die Merkmale des Anspruchs 23 oder 24 gelöst.
Die Kombination der drei Zeilensensoren gemäß Anspruch
25 gestattet eine sichere Unterscheidung unterschiedli
cher Fehlertypen am Prüfling. Als multispektraler Zei
lensensor kann z. B. ein farbtüchtiger Farb-Zeilensensor
verwendet werden.
Mit den Merkmalen jedes der Ansprüche 26 bis 29 läßt
sich die Dicke und/oder lokale Änderungen der Dicke des
Prüflings einwandfrei erkennbar bildgebend darstellen.
Wenn der Lichtkantenprojektor gemäß Anspruch 27 außer
halb der Kamera angeordnet ist, ist er vorzugsweise mit
der Kamera verbunden. So kann die Wärmeentwicklung
innerhalb der Kamera minimal gehalten werden. Das glei
che Ergebnis wird gemäß Anspruch 28 durch den Lichtlei
ter erreicht, wobei die Lichtquelle selbst außerhalb der
Kamera angeordnet ist. Die Merkmale des Anspruchs 29
gestatten es, den Abstand zwischen dem Prüfling und der
Kamera oder dem Lichtkantenprojektor einzustellen und
dennoch die Lichtkante auf die gewünschte Prüfstelle zu
projizieren.
Gemäß Anspruch 30 wird in jedem Fall sichergestellt, daß
der auf der Prüfstelle betrachtete Objektpunkt eine
rechteckige Apertur hat. So kann man 3D-Zeilensensoren
mit quadratischen Bildpunkten oder mit rechteckigen
Bildpunkten verwenden, deren Längen/Breiten-Verhältnis
bei unverzerrter Abbildung nicht ausreichen würde. Durch
anamorphotische Abbildung kann dieses Verhältnis in dem
gewünschten Maß vergrößert werden.
Mit den Merkmalen jedes der Ansprüche 31 bis 34 ergibt
sich eine Beleuchtungsvorrichtung, die einerseits Wärme
entwicklung innerhalb der Kameras vermeidet und anderer
seits jede Kamera mit Licht des gleichen Wellenlängenbe
reichs versorgt.
Dem letzteren Zweck dienen auch die Merkmale des An
spruchs 35.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine
Prüfvorrichtung,
Fig. 2 die Schnittansicht nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 schematisch einen Längsschnitt durch eine andere
Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere
Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Lichtkantenpro
jektion,
Fig. 6 die Draufsicht gemäß Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 schematisch ein gemäß Fig. 5 und 6 erzielbares
3D-Profil,
Fig. 8 schematisch ein Projektionsdia,
Fig. 9 schematisch die mit dem Dia gemäß Fig. 8 erziel
bare Lichtkante,
Fig. 10 schematisch ein anderes Projektionsdia,
Fig. 11 in Draufsicht die mit dem Dia gemäß Fig. 10
erzielbare Lichtkante,
Fig. 12 schematisch einen Längsschnitt durch einen
verhältnismäßig weichen Prüfling mit entsprechend großem
Lichthof,
Fig. 13 die Draufsicht auf den Prüfling gemäß Fig. 12,
Fig. 14 schematisch einen Längsschnitt durch einen
verhältnismäßig harten Prüfling mit entsprechend kleinem
Lichthof,
Fig. 15 die Draufsicht auf den Prüfling gemäß Fig. 14,
Fig. 16 eine Anordnung zur gleichzeitigen Prüfung aller
vier Seiten eines Prüflings,
Fig. 17 schematisch zwei unterschiedliche Anordnungen
zur Prüfung besonders breiter Seiten eines Prüflings,
Fig. 18 schematisch ein Diagramm mit erfindungsgemäß
verwendbaren Wellenlängenbereichen,
Fig. 19 schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung mit
Lichtleitfaseroptik,
Fig. 20 schematisch eine andere Beleuchtungsvorrichtung,
Fig. 21 schematisch einen Längsschnitt durch eine weite
re Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 22 schematisch den Längsschnitt gemäß Linie XXII-XXII
in Fig. 21 und
Fig. 23 bis 26 jeweils eine schematische Darstellung
weiterer Ausführungsformen der Vorrichtung, die sämtlich
im Zeitmultiplexverfahren betrieben werden.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Prüfung eines aus
Holz bestehenden Prüflings 2, hier eines Schnittholzes,
das zumindest annähernd vibrationsfrei in einer Trans
portrichtung 3 vorzugsweise kontinuierlich bewegt wird.
Der Prüfling 2 ist dabei durch Führungsrollen 4 und
einen Führungstisch 5 geführt. Der Prüfling 2 weist eine
Dicke 6 und Dickenfehler in Form einer örtlichen Vertie
fung 7 und einer örtlichen Erhöhung 8 auf. Die Vorrich
tung 1 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel
oberhalb des Prüflings 2 angeordnet und weist eine
Kamera 9 und ein an einer Stirnseite 10 der Kamera 9 mit
Abstand befestigtes Projektionsmodul 11 auf.
Das Projektionsmodul 11 enthält als Beleuchtungsvorrich
tung 12 einen Lichtkantenprojektor, der eine Lichtkante
13 unter einem Triangulationswinkel 14 auf eine Prüf
stelle 15 des Prüflings 2 projiziert. Die Beleuchtungs
vorrichtung 12 weist eine Lichtquelle 16 auf, die
schmalbandig Licht um 750 nm abstrahlt. Bestandteil der
Beleuchtungsvorrichtung 12 ist ferner ein prismatisches
optisches Umlenkelement 17, das um eine waagerechte
Achse in den Richtungen des Doppelpfeils 18 winkelein
stellbar ist. Auf diese Weise kann ein die Lichtkante 13
erzeugender Lichtkegel so eingestellt werden, daß sich
die Lichtkante 13 an der Prüfstelle 15 befindet. Diese
Einstellung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die
Vorrichtung 1 in den Richtungen eines Doppelpfeils 19
relativ zu dem Prüfling 2 anfänglich eingestellt wird.
Eine weitere Beleuchtungsvorrichtung 20 weist zwei
seitlich von einem Objektiv 21 der Kamera 9 angeordnete
Lichtquellen 22 und 23 auf. Die Lichtquellen 22, 23
sorgen für eine diffuse Auflichtbeleuchtung der Prüf
stelle 15 im Wellenlängenbereich von etwa 350 bis 700
nm.
Innerhalb eines Gehäuses 24 der Kamera 9 ist noch eine
andere Beleuchtungsvorrichtung 25 angeordnet, die vor
zugsweise als Laser ausgebildet ist und Licht schmalban
dig im Wellenlängenbereich um 800 nm auf die Prüfstelle
15 sendet.
Das Bild der auf diese Weise differenziert beleuchteten
Prüfstelle 15 wird in Form von Lichtsignalen aller
Wellenlängen gleichzeitig durch das gemeinsame Objektiv
21 der Kamera 9 aufgenommen. Die Lichtsignale werden
durch das Objektiv 21 auf einen ersten dichroitischen
Spiegel 26 projiziert. Lichtsignale 27 eines ersten
Wellenlängenbereichs von etwa 350 bis 700 nm gelangen
von dem ersten Spiegel 26 auf einen ersten Zeilensensor
28, der als farbtüchtiger Farb-Zeilensensor ausgebildet
ist. Die Lichtsignale der restlichen Wellenlängenberei
che gelangen von dem ersten dichroitischen Spiegel 26
auf einen zweiten dichroitischen Spiegel 29. Licht
signale 30 eines zweiten Wellenlängenbereichs von ca. 750
nm aufgrund der Beleuchtung durch die Beleuchtungsvor
richtung 12 gelangen von dem zweiten dichroitischen
Spiegel 29 auf einen zweiten Zeilensensor 31. Der zweite
Zeilensensor 31 ist als 3D-Zeilensensor mit rechteckigen
Bildpunkten zur bildgebenden Darstellung der Höhener
streckung des Prüflings 2 an der Prüfstelle 15 ausgebil
det.
Lichtsignale 32 eines dritten Wellenlängenbereichs von
etwa 800 nm gelangen von dem zweiten dichroitischen
Spiegel 29 nach Umlenkung durch einen dritten Spiegel 33
auf einen dritten Zeilensensor 34. Die Lichtsignale 32
rühren her von der Beleuchtung der Prüfstelle 15 mit der
Beleuchtungsvorrichtung 25. Diese Beleuchtung geschieht
durch eine möglichst scharf begrenzte Lichtlinie 48
hoher Beleuchtungsintensität. Der dritte Zeilensensor 34
ist als Lichthof-Zeilensensor ausgebildet, der das Bild
der Prüfstelle 15 unmittelbar neben der aufprojizierten
Lichtlinie 48 betrachtet.
Den Zeilensensoren 28, 31, 34 ist jeweils ein Farbfilter
35, 36 und 37 vorgeschaltet, wenn dies zur Erzielung
eindeutiger Wellenlängenbereiche 27, 30, 32 erforderlich
ist. Jeder Zeilensensor 28, 31, 34 erzeugt elektrische
Bildsignale, die über Leitungen 38, 39 und 40 einer
Elektronik 41 der Kamera 9 zugeleitet werden. Die Elek
tronik 41 ist über eine Leitung 42 mit einem externen
Bildrechner 43 verbunden.
Mit den Bildsignalen des 3D-Zeilensensors 31 kann die
Dicke 6 des Prüflings 2 durch den Bildrechner 43 errech
net werden. Bekannt sind dazu der Triangulationswinkel
14 und eine Kathete 44 in dem in Fig. 1 eingezeichneten
rechtwinkligen Dreieck. Die Länge der Kathete 44 ergibt
sich aus den Auftrefflinien der Lichtkante einerseits
auf einer oberen Fläche 45 des Prüflings 2 und anderer
seits auf einer oberen Fläche 46 des Führungstisches 5.
Mit den Bildsignalen des 3D-Zeilensensors 31 läßt sich
auf die gleiche Weise die Tiefe der Vertiefung 7 und die
Höhe der Erhöhung 8 bezüglich der oberen Fläche 45 durch
den Bildrechner 43 errechnen.
Das gemeinsame Aufnahmeobjektiv 21 in Fig. 1 erleichtert
die Registration aller Bildsignale der Zeilensensoren
28, 31, 34. Damit sind für den Anwender alle Probleme
der Ausrichtung und Anpassung an unterschiedliche und
nicht konstante Produktionsgeschwindigkeiten vermieden.
Die Wirkungsweise des Farb-Zeilensensors 28 ist bekannt
und bedarf keiner weiteren Erklärung. Allgemeiner ge
sagt, kann der erste Zeilensensor ein multispektraler
Sensor sein, der auch mit einem Wellenlängenbereich
außerhalb des sichtbaren Spektrums arbeiten kann.
Fig. 2 verdeutlicht, wie das Licht durch die Beleuch
tungsvorrichtung 25 in Form eines Lichtfächers 47 ausge
sandt wird, um an der Prüfstelle 15 des Prüflings 2 die
Lichtlinie 48 quer zu der Transportrichtung 3 (Fig. 1)
zu erzeugen. Das von der Beleuchtungsvorrichtung 25
ausgesandte Licht durchdringt ein neben dem Objektiv 21
in dem Gehäuse 24 angeordnetes Fenster 49.
In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit glei
chen Bezugszahlen versehen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 12 in Fig. 1 erzeugt Wärme
und wurde deshalb getrennt von und außerhalb der Kamera
9 angeordnet.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung
1 insofern, als das optische Umlenkelement 17 der Be
leuchtungsvorrichtung 12 jetzt innerhalb der Kamera 9
angeordnet ist. Der die Lichtkante an der Prüfstelle 15
erzeugende Lichtkegel durchdringt nach dem Verlassen des
optischen Umlenkelements 17 ein Fenster 50 im Boden des
Gehäuses 24. Die Beleuchtungsvorrichtung 12 weist ferner
einen von außerhalb der Kamera 9 in die Kamera 9 geführ
ten Lichtleiter 51 auf. Der Lichtleiter 51 wird vorzugs
weise mit sogenanntem Kaltlicht aus einer an sich be
kannten, nicht weiter dargestellten Kaltlichtquelle
gespeist. Die übrige Ausstattung der Kamera 9 in Fig. 3
kann derjenigen in Fig. 1 entsprechen und wurde zur
Vereinfachung in Fig. 3 fortgelassen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist vor jedem
Zeilensensor 28, 31, 34 ein gesondertes, die zugehörigen
Lichtsignale sammelndes Objektiv 52, 53 und 54 in dem
Gehäuse 24 angeordnet. Abschirmwände 55 und 56 des
Gehäuses 24 schirmen die drei Strahlengänge voneinander
ab.
Die Funktionsweise des 3D-Zeilensensors 31 (Fig. 1) in
der Kamera 9 wird anhand der Fig. 5 bis 7 näher erläu
tert. Zum besseren Verständnis ist dort der Prüfling 2
als Rundholz dargestellt, der durch die Beleuchtungsvor
richtung 12 unter dem Triangulationswinkel 14 (Fig. 1)
mit einem Lichtkegel 57 beleuchtet wird. Der Lichtkegel
57 erzeugt an seinem in der Transportrichtung 3 vorde
ren, unteren Ende die Lichtkante 13.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung den zweiten
oder 3D-Zeilensensor 31, der mit langgestreckten, recht
eckigen Bildpunkten 58 versehen ist. Die lange Seite
aller Bildpunkte 58 erstreckt sich parallel zu der
Transportrichtung 3. Die Lichtkante 13 wird auf dem
zweiten Zeilensensor 31 in Form einer Kurve 60 abgebil
det, die eine Trennlinie zwischen einer hellen Fläche 59
und einer dunkleren Fläche 59′ darstellt.
Jeder der Bildpunkte 58 liefert ein elektrisches Bild
signal, dessen Höhe davon abhängt, welcher Flächenanteil
des jeweiligen Bildpunkts 58 durch die helle Fläche 59
bestrahlt ist.
Fig. 7 zeigt den Verlauf des Videosignals am Ausgang des
zweiten Zeilensensors 31. Die Amplitude des Videosignals
entspricht somit dem Höhenprofil des Prüflings 2. Die
Abhängigkeit dieses Videosignals von dem örtlichen
Reflexionsvermögen des Prüflings 2 wird in an sich
bekannter Weise durch Normierung des Videosignals mit
dem aus dem ersten oder Farb-Zeilensensor 28 (Fig. 1)
abgeleiteten Helligkeitssignal beseitigt.
Die Fig. 8 und 10 zeigen unterschiedliche Projektions
dias 61 und 62 zur Erzeugung des Lichtkegels 57. Das
Projektionsdia 61 weist eine helle Fläche 63 und eine
dunkle Fläche 64 auf, die durch eine gerade Meßkante 65
voneinander getrennt sind.
Mit dem Projektionsdia 61 wird ein Lichtkegel 57 er
zeugt, der zu einem sich verhältnismäßig lang in der
Transportrichtung 3 erstreckenden Lichtfeld 66 (Fig. 9)
führt.
Im Gegensatz dazu ist das Projektionsdia 62 mit zwei
dunklen Flächen 67 und 68 versehen, die zwischen sich
eine helle Fläche 69 mit einer Meßkante 70 definieren.
Das Projektionsdia 62 führt zu einem Lichtband 71 (Fig. 11),
das in der Transportrichtung 3 kürzer ist als das
Lichtfeld 66.
Vorzugsweise weisen der Farb-Zeilensensor 28 und der
3D-Zeilensensor 31 die gleiche Anzahl von Bildpunkten 58
auf. Wegen des gemeinsamen Strahlengangs der Lichtsigna
le durch das Objektiv 21 (Fig. 1) entsprechen sich die
jeweiligen Bildpunkte beider Zeilensensoren 28, 31, so
daß aufwendige elektronische Registrationsschaltungen
entfallen. Damit steht an dem 3D-Zeilensensor ein Bild
signal gleicher zeitlicher und örtlicher Auflösung wie
bei dem Farb-Zeilensensor 28 bereit. Durch die mechani
sche Anbringung und Ausrichtung erfassen die Bildpunkte
beider Zeilensensoren 28, 31 jeweils identische Objekt
punkte des Prüflings 2 und liefern vier unabhängige
Merkmale, nämlich eine Rotkomponente, eine Grünkomponen
te, eine Blaukomponente und die lokale Höhe des Prüf
lings 2.
Zur vollständigen Entkorrelierung der Farbkomponenten
werden die Rot/Grün/Blau-Signale in einen besser entkor
relierten Farbraum, wie den IHS- oder Lab-Farbraum,
transformiert.
Das Signal des 3D-Zeilensensors 31 zeigt damit alle
diejenigen Höhen- und Geometriefehler, wie Dellen,
Löcher, Vertiefungen 7, Verwindungen, Risse, Erhöhungen
8, usw., die im diffusen Auflicht von dem Farb-Zeilen
sensor 28 entweder nicht detektiert oder eindeutig iden
tifiziert werden können.
Zur Wirkungsweise des dritten oder Lichthof-Zeilensen
sors 34 wird auf die Fig. 12 bis 15 verwiesen.
Der Lichtfächer 47 erzeugt auf dem Prüfling quer zur
Transportrichtung 3 die feine Lichtlinie 48. Je nach
Härte des Holzes oder örtlicher Defekte dringt das Licht
der Lichtlinie 48 mehr oder weniger tief in das Holz ein
und bildet aufgrund der Transluzenz einen Lichthof 72,
dessen Breite 73 in der Transportrichtung 3 von der
Härte des Holzes abhängt. So ist die Breite 73 bei einem
verhältnismäßig weichen Prüfling gemäß den Fig. 12 und
13 entsprechend groß und bei einem verhältnismäßig
harten Prüfling 2 gemäß den Fig. 14 und 15 entsprechend
gering. Die Breite 73 des Lichthofs 72 ist daher ein Maß
für die Dichte des Prüflings 2. Der Lichthof-Zeilen
sensor 34 erfaßt ein streifenförmiges Bildfeld neben der
aufprojizierten Lichtlinie 48, wie dies in den Fig. 12
und 14 angedeutet ist. Im Fall der Fig. 12 sieht der
Lichthof-Zeilensensor 34 den Lichthof 72, und im Fall
der Fig. 14 sieht er den Lichthof 72 nicht.
Mit dieser Anordnung lassen sich Unterschiede in der
Holzdichte erkennen und damit z. B. auch farblich nicht
abgesetzte Knoten. Ebenfalls lassen sich Harzgalle und
Markröhre unterscheiden. Durch die Lichtleitung in der
Harzgalle bildet sich in dieser ein verhältnismäßig
breiter Lichthof 72. Die zellulare Struktur der Markröh
re hingegen verhindert das Eindringen und Ausbreiten von
Licht und bildet daher entweder keinen oder einen nur
sehr geringen Lichthof.
Zur Verbesserung der Lichthoferkennung kann gemäß Fig.
12 auf der anderen Seite der Lichtlinie 48 gegenüber dem
Lichthof-Zeilensensor 34 ein weiterer Lichthof-Zeilen
sensor 74 angeordnet sein, der in Fig. 12 rechts neben
der Lichtlinie 48 ein streifenförmiges Bildfeld des
Prüflings 2 erfaßt. Bei Bedarf kann zwischen den Licht
hof-Zeilensensoren 34, 74 ein weiterer Zeilensensor 75
in der Ebene des Lichtfächers 47 angeordnet sein. Der
weitere Zeilensensor 75 würde das direkt von der Prüf
stelle 15 reflektierte Licht der Lichtlinie 48 messen.
Das so gewonnene Signal könnte man zur Normierung nut
zen.
Alle Zeilensensoren 28, 31, 34, 74 sind so eingestellt,
daß sie dieselbe Prüfstelle des Prüflings 2 erfassen,
und daß sich die jeweiligen Bildpunkte aller Zeilensen
soren überlagern. Damit steht für jeden Bildpunkt ein
fünfdimensionaler Merkmalsvektor mit den Komponenten
Rot, Grün, Blau (bzw. I, H, S), Höhenerstreckung und
optische Dichte bereit. Bei den heute möglichen Anzahlen
der Bildpunkte je Zeilensensor und Auslesefrequenzen von
mehreren kHz liefert die Vorrichtung 1 einen Informa
tionsfluß, der weit über demjenigen bekannter Verfahren
hinausgeht.
Darüber hinaus ist es möglich, alle oder eine Untermenge
der Signale mit Hilfe eines trainierbaren Tabellenklas
sifikators in ein Klassenbild zu überführen, aus dem
sich Fehler leicht detektieren und identifizieren las
sen. Solche lernfähigen Tabellenklassifikatoren sind
z. B. in der eingangs erwähnten DE 36 39 636 A1 offen
bart.
Fig. 16 zeigt, wie jede der vier Seiten des Prüflings 2
von einer gesonderten Kamera 9 entsprechend den vorauf
gegangenen Figuren untersucht wird. Je nach Bedarf kann nur
eine Seite des Prüflings 2 oder mehrere Seiten jeweils
durch eine gesonderte Kamera 9 geprüft werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 ist ein beson
ders breiter Prüfling 2 zu untersuchen. Diese Aufgabe
kann auf unterschiedliche Art und Weise bewältigt wer
den. Zum Beispiel kann, wie dies auf der Unterseite des
Prüflings 2 in Fig. 17 dargestellt ist, in einer einzi
gen Kamera ein weitwinkliges Objektiv 21 (Fig. 1) ver
wendet werden.
Es können jedoch auch entsprechend der in Fig. 17 ge
zeichneten Oberseite des Prüflings 2 mehrere, in diesem
Fall zwei, Kameras 9 im Abstand voneinander quer zur
Transportrichtung 3 angeordnet sein. Die Aufnahmefelder
76 und 77 dieser Kameras überlappen sich zweckmäßiger
weise geringfügig, um eine vollständige Prüfung der
zugehörigen Seite des Prüflings 2 zu gewährleisten. Alle
Kameras 9 sind vorzugsweise in den Richtungen des Dop
pelpfeils 19 rechtwinklig zur zugehörigen Fläche des
Prüflings 2 und außerdem rechtwinklig dazu in den Rich
tungen eines Doppelpfeils 78 einstellbar.
Fig. 18 zeigt, daß die Wellenlängenbereiche für die
einzelnen Zeilensensoren 28, 31, 34, 74 so gewählt sind,
daß sie sich nicht überlappen. In dem dargestellten
Beispiel sind dies die Wellenlängenbereiche von 350 bis
750 nm für den Farb-Zeilensensor 28, ein schmaler Wel
lenlängenbereich um 750 nm für den 3D-Zeilensensor 31
und ein ebenfalls schmaler Wellenlängenbereich um 800 nm
für den Lichthof-Zeilensensor 34, 74. Damit können die
drei optischen Systeme gleichzeitig arbeiten, ohne sich
gegenseitig zu stören.
Fig. 19 zeigt vier Beleuchtungsvorrichtungen 20, von
denen jede, z. B. entsprechend Fig. 16, den Prüfling 2
für eine zugehörige Kamera 9 mit Licht im Wellenlängen
bereich von 350 bis 700 nm beleuchten soll. Jede Be
leuchtungsvorrichtung 20 weist eine Lichtleitfaseroptik
79 auf. Alle Lichtleitfaseroptiken 79 werden durch eine
gemeinsame Lichtquelle 80 mit Licht gespeist. Alle
Lichtleitfaseroptiken 79 weisen einen gemeinsamen
proximalen Querschnittswandler 81 und zwei die Prüfstel
le 15 (Fig. 1) beleuchtende distale Querschnittswandler
82 auf. Zwischen dem proximalen 81 und jedem distalen
Querschnittswandler 82 ist ein flexibles Lichtleitfaser
bündel 83 angeordnet. Dabei kann, wie in Fig. 19 links
dargestellt, jeder distale Querschnittswandler 82 sein
eigenes Lichtleitfaserbündel 83 bis zum proximalen
Querschnittswandler 81 hin besitzen. Es kann aber auch
jedes Paar distaler Querschnittswandler 82 im wesentli
chen durch ein gemeinsames Lichtleitfaserbündel 83 mit
Licht versorgt werden, das sich erst kurz vor den dista
len Querschnittswandlern 82 verzweigt. Dieser letztere
Fall ist in Fig. 19 rechts unten für drei Beispiele
dargestellt.
Zweckmäßigerweise sind zwischen der gemeinsamen Licht
quelle 80 und dem proximalen Querschnittswandler 81 in
dieser Reihenfolge eine Zylinderlinse 84, ein Wärme
schutzfilter 85 und eine weitere Zylinderlinse 86 ange
ordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle
80 befindet sich ein zylindrischer Reflektor 87. Diese
Anordnung verspricht hohe Lichtausbeute und gleichmäßige
Ausleuchtung des Eintrittsfensters des proximalen Quer
schnittswandlers 81.
Fig. 20 zeigt in ihrer unteren Hälfte eine der Fig. 19
entsprechende Anordnung. In Fig. 20 speist die gemeinsa
me Lichtquelle 80 auch eine weitere Lichtleitfaseroptik
88 für die dem 3D-Zeilensensor 31 (Fig. 1) zugeordnete
Beleuchtungsvorrichtung 12 in Gestalt eines Lichtkanten
projektors. Die weiteren Lichtleitfaseroptiken 88 weisen
einen gemeinsamen proximalen Querschnittswandler 89 und
je Kamera 9 (Fig. 1) einen Licht in den Lichtkantenpro
jektor 12 einspeisenden distalen Querschnittswandler 90
auf. Zwischen dem proximalen 89 und jedem distalen
Querschnittswandler 90 ist ein flexibles Lichtleitfaser
bündel 91 angeordnet. Die Auskopplung des Lichts von der
gemeinsamen Lichtquelle 80 in den proximalen Quer
schnittswandler 89 geschieht in der gleichen Weise wie
für den proximalen Querschnittswandler 81. In diesem
Fall ist vor dem Eintrittsfenster des proximalen Quer
schnittswandlers 81 ein Farbfilter 92 und vor dem Ein
trittsfenster des proximalen Querschnittswandlers 89 ein
Farbfilter 93 angeordnet. Das Farbfilter 92 läßt nur den
Wellenlängenbereich von 350 bis 700 nm durch und das
Farbfilter 93 den Wellenlängenbereich um 750 nm.
In Fig. 20 sind die gemeinsame Lichtquelle 80 und alle
optischen Elemente bis einschließlich der proximalen
Querschnittswandler 81, 89 in einem gemeinsamen Gehäuse
94 entfernt von den zugehörigen Kameras 9 (Fig. 1)
untergebracht. Wenn die Wärmeentwicklung in dem Gehäuse
94 zu groß werden sollte, kann gemäß Fig. 20 eine Spü
lung des Innenraums des Gehäuses 94 mit Kühlluft vorge
sehen sein. Dazu wird Kühlluft durch ein Gebläse 95 und
ein Luftfilter 96 durch einen Einlaß 97 des Gehäuses 94
gefördert. Die Kühlluft zirkuliert dann in dem Gehäuse
94 und tritt aus einem Auslaß 98 wieder aus dem Gehäuse
94 aus.
In den Fig. 21 und 22 ist eine andere Ausführungsform
der Kamera 9 dargestellt. Die Strahlenführung ist etwas
anders als bei der Kamera 9 in Fig. 1. Das Objektiv 21
befindet sich im Inneren eines Gehäuses 99 der Kamera 9
hinter einem Fenster 100. Hinter jedem der Farbfilter 35
bis 37 ist in diesem Ausführungsbeispiel ferner ein
weiteres Objektiv 101, 102 und 103 angeordnet, das die
jeweiligen Wellenlängenbereiche auf den zugehörigen
Zeilensensor 28, 31, 34 fokussiert. Bei Bedarf kann das
weitere Objektiv 102 anamorphotisch, also verzerrend,
einen rechteckigen Objektpunkt der Prüfstelle 15 mit
gewünschtem Längen/Breiten-Verhältnis auf einen quadra
tischen oder rechteckigen Bildpunkt mit gegebenem Län
gen/Breiten-Verhältnis auf dem 3D-Zeilensensor abbilden.
Die Beleuchtungsvorrichtung 12 weist einen Umlenkspiegel
104 auf, von dem aus das Licht unter dem Triangulations
winkel 14 durch das Fenster 100 hindurch auf die Prüf
stelle 15 gesandt wird.
Die distalen Querschnittswandler 82 der Beleuchtungsvor
richtung 20 sind jeweils unter einem Winkel 105 zur
Senkrechten angeordnet.
Bei Bedarf kann das Gehäuse 99 mit Kühlluft gekühlt
werden. Dies kann in ähnlicher Weise gelöst werden, wie
bei dem Gehäuse 94 in Fig. 20.
Gemäß Fig. 22 wird der Lichtfächer 47 ebenfalls durch
das seitlich entsprechend vergrößerte Fenster 100 abge
strahlt.
Bei den Vorrichtungen 1 gemäß den Fig. 23 bis 26 ist
jeweils zur besseren Übersicht das Gehäuse der zugehöri
gen Kamera 9 fortgelassen worden.
Alle Vorrichtungen 1 der Fig. 23 bis 26 arbeiten im
Zeitmultiplexverfahren.
In Fig. 23 wird mit allen Beleuchtungsvorrichtungen 12,
20, 25 Licht des gleichen Wellenlängenbereichs in so
schneller Aufeinanderfolge ausgesandt, daß alle drei
Beleuchtungsvorrichtungen praktisch noch dieselbe Prüf
stelle 15 beleuchten. Dies wird durch einen Multiplexer
106 bewirkt. Ein weiterer Multiplexer 107 schaltet die
Zeilensensoren 28, 31, 34 synchron mit den zugehörigen
Beleuchtungsvorrichtungen 12, 20, 25 nur für dieselbe
Zeitdauer aktiv, während welcher Zeitdauer die den
betreffenden Zeilensensor 28, 31, 34 zugeordnete Be
leuchtungsvorrichtung 12, 20, 25 eingeschaltet ist.
Alle Lichtsignale der Prüfstelle 15 werden durch das
gemeinsame Objektiv 21 der Kamera 9 aufgenommen und auf
einen ersten teildurchlässigen Spiegel 108 projiziert
Ein Teil der Lichtsignale wird von dem ersten teildurch
lässigen Spiegel 108 auf den ersten Zeilensensor 28 und
der Rest der Lichtsignale auf einen zweiten teildurch
lässigen Spiegel 109 geleitet. Ein Teil des Rests der
Lichtsignale gelangt von dem zweiten teildurchlässigen
Spiegel 109 auf den zweiten Zeilensensor 31, und der
verbleibende Teil des Rests der Lichtsignale wird über
einen Umlenkspiegel 110 auf den dritten Zeilensensor 34
geleitet. Die Multiplexer 106, 107 sind mit einer ge
meinsamen Steuerung 111 verbunden.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 24 sendet jede Beleuch
tungsvorrichtung 12, 20, 25 Licht unterschiedlicher,
sich nicht überlappender Wellenlänge aus. Die Licht
signale aller Wellenlängen werden durch das gemeinsame
Objektiv 21 der Kamera 9 aufgenommen und über die
dichroitischen Spiegel 26, 29 nach Wellenlängenbereichen
getrennt auf die Zeilensensoren 28, 31, 34 verteilt. Die
Beleuchtungsvorrichtungen 12, 20, 25 werden durch den
Multiplexer 106 geschaltet.
Bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 25 werden die auf jede
Beleuchtungsvorrichtung 12, 20, 25 zurückzuführenden
Lichtsignale jeweils gleichzeitig durch die Objektive
52, 53, 54 der Kamera 9 aufgenommen. Jedem Objektiv 52
bis 54 ist einer der Zeilensensoren 28, 31, 34 nachge
ordnet. Die Beleuchtungsvorrichtungen 12, 20, 25 werden
durch den Multiplexer 106 und die Zeilensensoren 28, 31,
34 synchron durch den Multiplexer 107 geschaltet.
Fig. 26 zeigt eine Vorrichtung 1, bei der jede Beleuch
tungsvorrichtung 12, 20, 25 Licht unterschiedlicher,
sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet. Die auf
jede Beleuchtungsvorrichtung 12, 20, 25 zurückzuführen
den Lichtsignale werden jeweils gleichzeitig durch die
Objektive 52, 53, 54 der Kamera 9 aufgenommen. Jedem
Objektiv 52 bis 54 ist ein nur den gewünschten Wellen
längenbereich durchlassendes Farbfilter 35, 36, 37 und
einer der Zeilensensoren 28, 31, 34 nachgeordnet. Hier
werden die Beleuchtungsvorrichtungen 12, 20, 25 durch
den Multiplexer 106 geschaltet.
Claims (37)
1. Verfahren zur optischen Prüfung eines ganz oder
teilweise aus Holz bestehenden Prüflings (2) mit
einem Bildverarbeitungssystem, mit folgenden Schrit
ten:
- (a) Eine Prüfstelle (15) des Prüflings (2) wird mit wenigstens einer Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) beleuchtet,
- (b) mit wenigstens einer Kamera (9) werden Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zei lensensor (28, 31, 34, 74) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bild signale umgewandelt,
- (c) die Bildsignale werden durch einen Bildrechner (43) ausgewertet, und
- (d) der Bildrechner (43) steuert Funktionen zur Verwertung des Prüflings (2),
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- (A) Im Schritt (a) wird die Prüfstelle (15) gleich zeitig mit mehreren Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) beleuchtet, wobei jede Beleuchtungs vorrichtung (12, 20, 25) Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet,
- (B) im Schritt (b) werden die von der Prüfstelle (15) ausgehenden Lichtsignale aller gemäß Schritt (A) ausgesandten Wellenlängen gleichzeitig durch wenigstens ein Objektiv (21; 52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufgenommen,
- (C) die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) werden jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstellen (15) erfassenden Zeilen sensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) zugelei tet, und
- (D) die Bildsignale aller Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) werden durch den Bildrechner (43) so zusam mengefaßt, daß ein zeitlich und räumlich hochauf gelöstes, kombiniertes Bildsignal entsteht, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merk malsvektor mit voneinander weitgehend unabhängi gen Merkmalskomponenten zugeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen gleichzeitig durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufgenommen und auf einen ersten dichroitischen Spiegel (26) projiziert werden,
daß Lichtsignale eines ersten Wellenlängenbereichs von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen ersten (28; 34) der Zeilensenso ren (28, 31, 34, 74) und die Lichtsignale der restli chen Wellenlängenbereiche von dem ersten dichroiti schen Spiegel (26) auf einen zweiten dichroitischen Spiegel (29) gelangen,
und daß Lichtsignale eines zweiten Wellenlängenbe reichs von dem zweiten dichroitischen Spiegel (29) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) und die Lichtsignale eines dritten Wellenlängen bereichs auf einen dritten (34; 28) der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) gelangen.
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen gleichzeitig durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufgenommen und auf einen ersten dichroitischen Spiegel (26) projiziert werden,
daß Lichtsignale eines ersten Wellenlängenbereichs von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen ersten (28; 34) der Zeilensenso ren (28, 31, 34, 74) und die Lichtsignale der restli chen Wellenlängenbereiche von dem ersten dichroiti schen Spiegel (26) auf einen zweiten dichroitischen Spiegel (29) gelangen,
und daß Lichtsignale eines zweiten Wellenlängenbe reichs von dem zweiten dichroitischen Spiegel (29) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) und die Lichtsignale eines dritten Wellenlängen bereichs auf einen dritten (34; 28) der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) gelangen.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Zeilensensor
(28, 31, 34, 74) ein die zugehörigen Lichtsignale sam
melndes Objektiv (101 bis 103) angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Zeilensensor
(28, 31, 34, 74) ein nur den gewünschten Wellenlängenbe
reich durchlassendes Farbfilter (35 bis 37) angeord
net wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52 bis 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52 bis 54) ein nur den ge wünschten Wellenlängenbereich durchlassendes Farbfil ter (35 bis 37) und einer der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) nachgeordnet werden.
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52 bis 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52 bis 54) ein nur den ge wünschten Wellenlängenbereich durchlassendes Farbfil ter (35 bis 37) und einer der Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) nachgeordnet werden.
6. Verfahren zur optischen Prüfung eines ganz oder
teilweise aus Holz bestehenden Prüflings (2) mit
einem Bildverarbeitungssystem, mit folgenden Schrit
ten:
- (a) Eine Prüfstelle (15) des Prüflings (2) wird mit wenigstens einer Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) beleuchtet,
- (b) mit wenigstens einer Kamera (9) werden Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zei lensensor (28, 31, 34) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bild signale umgewandelt,
- (c) die Bildsignale werden durch einen Bildrechner (43) ausgewertet, und
- (d) der Bildrechner (43) steuert Funktionen zur Verwertung des Prüflings (2),
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- (F) Im Schritt (a) wird die Prüfstelle (15) im Zeit multiplexverfahren (106; 107) in einer schnellen zeitlichen Aufeinanderfolge nacheinander mit mehreren Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) beleuchtet,
- (G) im Schritt (b) werden die auf alle Beleuchtungs vorrichtungen (12, 20, 25) zurückzuführenden Licht signale der Prüfstelle (15) durch wenigstens ein Objektiv (21; 52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufge nommen,
- (H) die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) werden jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstelle (15) erfassenden Zeilen sensoren (28, 31, 34) jeder Kamera (9) zugeleitet, und
- (J) die Bildsignale aller Zeilensensoren (28, 31, 34) werden durch den Bildrechner (43) so zusammenge faßt, daß ein zeitlich und räumlich hochauf gelöstes, kombiniertes Bildsignal entsteht, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merk malsvektor mit voneinander weitgehend unabhängi gen Merkmalskomponenten zugeordnet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit allen Beleuchtungs vorrichtungen (12, 20, 25) Licht des gleichen Wellen längenbereichs ausgesandt wird,
und daß jeder Zeilensensor (28, 31, 34) nur für diesel be Zeitdauer aktiv geschaltet wird, während welcher Zeitdauer die dem betreffenden Zeilensensor (28, 31, 34) zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) eingeschaltet ist.
daß mit allen Beleuchtungs vorrichtungen (12, 20, 25) Licht des gleichen Wellen längenbereichs ausgesandt wird,
und daß jeder Zeilensensor (28, 31, 34) nur für diesel be Zeitdauer aktiv geschaltet wird, während welcher Zeitdauer die dem betreffenden Zeilensensor (28, 31, 34) zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) eingeschaltet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle Lichtsignale durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufge nommen und auf einen ersten teildurchlässigen Spiegel (108) projiziert werden,
daß ein Teil der Lichtsignale von dem ersten teil durchlässigen Spiegel (108) auf einen ersten (28) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und der Rest der Lichtsignale auf einen zweiten teildurchlässigen Spiegel (109) gelangt,
und daß ein Teil des Rests der Lichtsignale von dem zweiten teildurchlässigen Spiegel (109) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und der verbleibende Teil des Rests der Lichtsignale auf einen dritten (34) der Zeilensensoren (28, 31, 34) gelangt.
daß alle Lichtsignale durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufge nommen und auf einen ersten teildurchlässigen Spiegel (108) projiziert werden,
daß ein Teil der Lichtsignale von dem ersten teil durchlässigen Spiegel (108) auf einen ersten (28) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und der Rest der Lichtsignale auf einen zweiten teildurchlässigen Spiegel (109) gelangt,
und daß ein Teil des Rests der Lichtsignale von dem zweiten teildurchlässigen Spiegel (109) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und der verbleibende Teil des Rests der Lichtsignale auf einen dritten (34) der Zeilensensoren (28, 31, 34) gelangt.
9. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Beleuchtungsvorrich tung (12, 20, 25) Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufgenom men und auf einen ersten dichroitischen Spiegel (26) projiziert werden,
daß Lichtsignale eines ersten Wellenlängenbereichs von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen ersten (28) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und die Lichtsignale der restlichen Wellenlängenbe reiche von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen zweiten dichroitischen Spiegel (29) gelan gen,
und daß Lichtsignale eines zweiten Wellenlängenbe reichs von dem zweiten dichroitischen Spiegel (29) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und die Lichtsignale eines dritten Wellen längenbereichs auf einen dritten (34) der Zeilensensoren (28, 31, 34) gelangen.
daß jede Beleuchtungsvorrich tung (12, 20, 25) Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen durch ein gemeinsames Objektiv (21) jeder Kamera (9) aufgenom men und auf einen ersten dichroitischen Spiegel (26) projiziert werden,
daß Lichtsignale eines ersten Wellenlängenbereichs von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen ersten (28) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und die Lichtsignale der restlichen Wellenlängenbe reiche von dem ersten dichroitischen Spiegel (26) auf einen zweiten dichroitischen Spiegel (29) gelan gen,
und daß Lichtsignale eines zweiten Wellenlängenbe reichs von dem zweiten dichroitischen Spiegel (29) auf einen zweiten (31) der Zeilensensoren (28, 31, 34) und die Lichtsignale eines dritten Wellen längenbereichs auf einen dritten (34) der Zeilensensoren (28, 31, 34) gelangen.
10. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf jede Beleuch tungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Licht signale jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52, 53, 54) einer der Zeilen sensoren (28, 31, 34) nachgeordnet wird.
daß die auf jede Beleuch tungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Licht signale jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52, 53, 54) einer der Zeilen sensoren (28, 31, 34) nachgeordnet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Beleuchtungsvorrich tung (12, 20, 25) Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet,
daß die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52, 53, 54) ein nur den ge wünschten Wellenlängenbereich durchlassendes Farbfil ter (35, 36, 37) und einer der Zeilensensoren (28, 31, 34) nachgeordnet werden.
daß jede Beleuchtungsvorrich tung (12, 20, 25) Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendet,
daß die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale jeweils gleichzeitig durch mehrere Objektive (52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufgenommen werden,
und daß jedem Objektiv (52, 53, 54) ein nur den ge wünschten Wellenlängenbereich durchlassendes Farbfil ter (35, 36, 37) und einer der Zeilensensoren (28, 31, 34) nachgeordnet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß als einer (28) der Zei
lensensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) ein multi
spektraler Zeilensensor eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß als einer der Zeilensen
soren jeder Kamera (9) ein farbtüchtiger Farb-Zeilen
sensor (28) zur Erfassung der Farb- und Helligkeits
informationen der Prüfstelle (15) eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß durch die dem
Farb-Zeilensensor (28) zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung
(20) Licht im Wellenlängenbereich von 350 bis 700 nm
diffus als Auflicht auf die Prüfstelle (15) ausge
sandt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß als einer der Zeilensen soren jeder Kamera (9) ein 3D-Zeilensensor (31) mit quadratischen oder rechteckigen Bildpunkten (58) zur bildgebenden Darstellung der Höhenerstreckung des Prüflings (2) an der Prüfstelle (15) eingesetzt wird,
und daß als zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (12) ein eine Lichtkante (13) unter einem Triangulations winkel (14) auf die Prüfstelle (15) projizierender Lichtkantenprojektor verwendet wird.
daß als einer der Zeilensen soren jeder Kamera (9) ein 3D-Zeilensensor (31) mit quadratischen oder rechteckigen Bildpunkten (58) zur bildgebenden Darstellung der Höhenerstreckung des Prüflings (2) an der Prüfstelle (15) eingesetzt wird,
und daß als zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (12) ein eine Lichtkante (13) unter einem Triangulations winkel (14) auf die Prüfstelle (15) projizierender Lichtkantenprojektor verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß dem 3D-Zeilensensor (31)
ein anamorphotisches optisches Element (102) vorge
schaltet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß durch den Lichtkantenpro
jektor (12) Licht in einem schmalen Wellenlängenbe
reich um 750 nm ausgesandt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere (13, 20) oder alle Beleuchtungsvorrichtungen durch eine gemeinsame Lichtquelle (80) mit Licht des gesamten erforderli chen Wellenlängenbereichs versorgt werden,
und daß aus diesem Licht für jede Beleuchtungsvor richtung (12; 20) der erforderliche Wellenlängenanteil herausgefiltert (93; 92) wird.
daß mehrere (13, 20) oder alle Beleuchtungsvorrichtungen durch eine gemeinsame Lichtquelle (80) mit Licht des gesamten erforderli chen Wellenlängenbereichs versorgt werden,
und daß aus diesem Licht für jede Beleuchtungsvor richtung (12; 20) der erforderliche Wellenlängenanteil herausgefiltert (93; 92) wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß das Licht über Lichtlei
ter (79; 88) zu einem distalen Ende jeder Beleuch
tungsvorrichtung (20; 12) geleitet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß als wenigstens einer der Zeilensensoren jeder Kamera (9) wenigstens ein Licht hof-Zeilensensor (34; 74) eingesetzt wird,
daß als zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (25) ein eine Lichtlinie (48) auf die Prüfstelle (15) proji zierender Lichtlinienprojektor verwendet wird,
daß mit dem wenigstens einen Lichthof-Zeilensensor (34; 74) ein Lichthof (72) der Prüfstelle (15) neben der projizierten Lichtlinie (48) erfaßt wird,
und daß in dem Bildrechner (43) aus der Größe des Lichthofs (72) die optische Dichte der Prüfstelle (15) bestimmt wird.
daß als wenigstens einer der Zeilensensoren jeder Kamera (9) wenigstens ein Licht hof-Zeilensensor (34; 74) eingesetzt wird,
daß als zugeordnete Beleuchtungsvorrichtung (25) ein eine Lichtlinie (48) auf die Prüfstelle (15) proji zierender Lichtlinienprojektor verwendet wird,
daß mit dem wenigstens einen Lichthof-Zeilensensor (34; 74) ein Lichthof (72) der Prüfstelle (15) neben der projizierten Lichtlinie (48) erfaßt wird,
und daß in dem Bildrechner (43) aus der Größe des Lichthofs (72) die optische Dichte der Prüfstelle (15) bestimmt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß durch den Lichtlinienpro
jektor (25) ein die Lichtlinie (48) enthaltender
Lichtfächer (47) in einem schmalen Wellenlängen
bereich um 800 nm rechtwinklig zur Oberfläche der
Prüfstelle (15) ausgesandt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die durch jedes Objektiv
(21; 52 bis 54) aufgenommenen Lichtsignale auf ihrem
Weg zu den einzelnen Zeilensensoren (28,31,34,74)
jeweils durch ein optisches Filter (35 bis 37) gelei
tet werden, wobei durch jedes optische Filter (35 bis
37) nur die für den nachgeschalteten Zeilensensor
(28, 31, 34, 74) bestimmten Wellenlängen durchgelassen
werden.
23. Vorrichtung (1) zur optischen Prüfung eines ganz oder
teilweise aus Holz bestehenden Prüflings (2) mit
einem Bildverarbeitungssystem,
mit wenigstens einer, eine Prüfstelle (15) des Prüf lings (2) beleuchtenden Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25),
mit wenigstens einer Kamera (9), durch die Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zeilensensor (28, 31, 34, 74) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bildsignale umgewandelt werden,
und mit einem Bildrechner (43), dem die Bildsignale zur Auswertung zuleitbar sind, und durch den Funktio nen zur Verwertung des Prüflings (2) steuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mehrere, jeweils Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendende Beleuchtungs vorrichtungen (12, 20, 25) aufweist,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen gleichzeitig durch wenigstens ein Objektiv (21; 52 bis 54) jeder Kamera (9) aufnehmbar und, nach den Wellenlängen der Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) selektiert, jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstelle (15) erfassenden Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) zuleitbar sind,
und daß die Bildsignale aller Zeilensensoren (28,31, 34, 74) durch den Bildrechner (43) zu einem zeitlich und räumlich hochaufgelösten, kombinierten Bildsignal zusammenfaßbar sind, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merkmalsvektor mit voneinander weitgehend unabhängigen Merkmalskomponenten zugeord net ist.
mit wenigstens einer, eine Prüfstelle (15) des Prüf lings (2) beleuchtenden Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25),
mit wenigstens einer Kamera (9), durch die Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zeilensensor (28, 31, 34, 74) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bildsignale umgewandelt werden,
und mit einem Bildrechner (43), dem die Bildsignale zur Auswertung zuleitbar sind, und durch den Funktio nen zur Verwertung des Prüflings (2) steuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mehrere, jeweils Licht unterschiedlicher, sich nicht überlappender Wellenlänge aussendende Beleuchtungs vorrichtungen (12, 20, 25) aufweist,
daß die Lichtsignale aller Wellenlängen gleichzeitig durch wenigstens ein Objektiv (21; 52 bis 54) jeder Kamera (9) aufnehmbar und, nach den Wellenlängen der Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) selektiert, jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstelle (15) erfassenden Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) zuleitbar sind,
und daß die Bildsignale aller Zeilensensoren (28,31, 34, 74) durch den Bildrechner (43) zu einem zeitlich und räumlich hochaufgelösten, kombinierten Bildsignal zusammenfaßbar sind, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merkmalsvektor mit voneinander weitgehend unabhängigen Merkmalskomponenten zugeord net ist.
24. Vorrichtung (1) zur optischen Prüfung eines ganz oder
teilweise aus Holz bestehenden Prüflings (2) mit
einem Bildverarbeitungssystem,
mit wenigstens einer, eine Prüfstelle (15) des Prüf lings (2) beleuchtenden Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25),
mit wenigstens einer Kamera (9), durch die Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zeilensensor (28, 31, 34, 74) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bildsignale umgewandelt werden,
und mit einem Bildrechner (43), dem die Bildsignale zur Auswertung zuleitbar sind, und durch den Funktio nen zur Verwertung des Prüflings (2) steuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) auf weist, die im Zeitmultiplexverfahren (106; 107) in einer schnellen zeitlichen Aufeinanderfolge nachein ander aktivierbar sind,
daß die auf alle Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) durch wenigstens ein Objektiv (21; 52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufnehmbar sind,
daß die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstelle (15) erfassenden Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) zuleitbar sind,
und daß die Bildsignale aller Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) durch den Bildrechner (43) zu einem zeitlich und räumlich hochaufgelösten, kombinierten Bildsignal zusammenfaßbar sind, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merkmalsvektor mit voneinander weitgehend unabhängigen Merkmalskomponenten zugeord net ist.
mit wenigstens einer, eine Prüfstelle (15) des Prüf lings (2) beleuchtenden Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25),
mit wenigstens einer Kamera (9), durch die Licht signale der Prüfstelle (15) aufgenommen und durch einen mehrere Bildpunkte (58) aufweisenden Zeilensensor (28, 31, 34, 74) der Kamera (9) in zu den Lichtsignalen proportionale elektrische Bildsignale umgewandelt werden,
und mit einem Bildrechner (43), dem die Bildsignale zur Auswertung zuleitbar sind, und durch den Funktio nen zur Verwertung des Prüflings (2) steuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) auf weist, die im Zeitmultiplexverfahren (106; 107) in einer schnellen zeitlichen Aufeinanderfolge nachein ander aktivierbar sind,
daß die auf alle Beleuchtungsvorrichtungen (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) durch wenigstens ein Objektiv (21; 52, 53, 54) jeder Kamera (9) aufnehmbar sind,
daß die auf jede Beleuchtungsvorrichtung (12, 20, 25) zurückzuführenden Lichtsignale der Prüfstelle (15) jeweils gesonderten, unterschiedliche Merkmale der Prüfstelle (15) erfassenden Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) jeder Kamera (9) zuleitbar sind,
und daß die Bildsignale aller Zeilensensoren (28, 31, 34, 74) durch den Bildrechner (43) zu einem zeitlich und räumlich hochaufgelösten, kombinierten Bildsignal zusammenfaßbar sind, bei dem jedem Bildpunkt ein mehrdimensionaler Merkmalsvektor mit voneinander weitgehend unabhängigen Merkmalskomponenten zugeord net ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Kamera (9) einen
multispektralen Zeilensensor (28) zur Erfassung der
Farb- und Helligkeitsinformationen der Prüfstelle
(15), einen 3D-Zeilensensor (31) mit quadratischen
oder rechteckigen Bildpunkten (58) zur bildgebenden
Darstellung der Höhenerstreckung des Prüflings (2) an
der Prüfstelle (15) und wenigstens einen
Lichthof-Zeilensensor (34; 74) zur Erfassung eines Lichthofs
(72) der Prüfstelle (15) neben einer auf die Prüf
stelle (15) projizierten Lichtlinie (48) aufweist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß dem 3D-Zeilensensor (31)
als Beleuchtungsvorrichtung (12) ein eine Lichtkante
(13) unter einem Triangulationswinkel (14) auf die
Prüfstelle (15) projizierender Lichtkantenprojektor
zugeordnet ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtkantenprojektor
(12) außerhalb der Kamera (9) angeordnet ist und ein
optisches Umlenkelement (17) für einen die Lichtkante
(13) erzeugenden Lichtkegel (57) aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lichtkantenprojektor (12) einen von außen in die Kamera (9) geführten Lichtleiter (51) aufweist,
und daß zwischen einem distalen Ende des Lichtleiters (51) und einem Fenster (50) der Kamera (9) ein opti sches Umlenkelement (17) für einen die Lichtkante (13) erzeugenden Lichtkegel (57) angeordnet ist.
daß der Lichtkantenprojektor (12) einen von außen in die Kamera (9) geführten Lichtleiter (51) aufweist,
und daß zwischen einem distalen Ende des Lichtleiters (51) und einem Fenster (50) der Kamera (9) ein opti sches Umlenkelement (17) für einen die Lichtkante (13) erzeugenden Lichtkegel (57) angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet, daß das optische Umlenkele
ment (17) zur Änderung des Triangulationswinkels (14)
winkeleinstellbar (18) ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß dem 3D-Zeilensensor (31)
ein anamorphotisches optisches Element (102) vorge
schaltet ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß den multispektralen
Zeilensensoren (28) aller Kameras (9) eine Beleuch
tungsvorrichtung (20) zugeordnet ist, die eine ge
meinsame Lichtquelle (80) und eine durch die Licht
quelle (80) gespeiste Lichtleitfaseroptik (79)
aufweist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtleitfaseroptik (79) einen proximalen Querschnittswandler (81) und je Kamera (9) wenigstens einen die Prüfstelle (15) beleuchtenden distalen Querschnittswandler (82) aufweist,
und daß zwischen dem proximalen (81) und jedem dista len Querschnittswandler (82) flexible Lichtleitfaser bündel (83) angeordnet sind.
daß die Lichtleitfaseroptik (79) einen proximalen Querschnittswandler (81) und je Kamera (9) wenigstens einen die Prüfstelle (15) beleuchtenden distalen Querschnittswandler (82) aufweist,
und daß zwischen dem proximalen (81) und jedem dista len Querschnittswandler (82) flexible Lichtleitfaser bündel (83) angeordnet sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31 oder 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gemeinsame Lichtquel le (80) auch eine weitere Lichtleitfaseroptik (88) für einen dem 3D-Zeilensensor (31) zugeordneten Lichtkantenprojektor (12) jeder Kamera (9) speist,
wobei mit jedem Lichtkantenprojektor (12) eine Licht kante (13) unter einem Triangulationswinkel (14) auf die Prüfstelle (15) projizierbar ist.
daß die gemeinsame Lichtquel le (80) auch eine weitere Lichtleitfaseroptik (88) für einen dem 3D-Zeilensensor (31) zugeordneten Lichtkantenprojektor (12) jeder Kamera (9) speist,
wobei mit jedem Lichtkantenprojektor (12) eine Licht kante (13) unter einem Triangulationswinkel (14) auf die Prüfstelle (15) projizierbar ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Lichtleitfa seroptik (88) einen proximalen Querschnittswandler (89) und je Kamera (9) einen Licht in den Lichtkan tenprojektor (12) einspeisenden distalen Quer schnittswandler (90) aufweist,
und daß zwischen dem proximalen (89) und jedem dista len Querschnittswandler (90) flexible Lichtleitfaser bündel (91) angeordnet sind.
daß die weitere Lichtleitfa seroptik (88) einen proximalen Querschnittswandler (89) und je Kamera (9) einen Licht in den Lichtkan tenprojektor (12) einspeisenden distalen Quer schnittswandler (90) aufweist,
und daß zwischen dem proximalen (89) und jedem dista len Querschnittswandler (90) flexible Lichtleitfaser bündel (91) angeordnet sind.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle
(80) und jeder Lichtleitfaseroptik (79; 88) ein nur
die gewünschten Wellenlängen durchlassendes Farbfil
ter (92; 93) angeordnet ist.
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