[发明专利]用于读取图像传感器的方法

说明书

成像设备(2)以及用于读取成像设备(2)中的图像传感器(1)的方法。该成像设备(2)具有光学器件(3)，使用该光学器件(3)该成像设备(2)能够聚焦在物体(4)上。该图像传感器(1)具有多个传感器行(5)，其中每个传感器行(5)包括多个优选地线性布置的、优选地单独可读的像素元件(6)。像素范围(7)被定义，其中该像素范围(7)包括传感器行(5)的至少一部分。对图像传感器(1)的读取被限制于像素范围(7)中的像素元件(6)。

本发明涉及一种用于读取成像设备中的图像传感器的方法，其中该成像设备具有光学器件，使用该光学器件该成像设备能够聚焦在物体上，其中该图像传感器具有多个传感器行，并且其中每个传感器行包括多个优选地线性布置的、优选地单独可读的像素元件。此外，本发明涉及一种成像设备，该成像设备具有：至少一个图像传感器，其中该图像传感器具有多个传感器行，并且其中每个传感器行包括多个优选地线性布置的、优选地单独可读的像素元件；光学器件，使用该光学器件该成像设备能够聚焦在物体上；以及控制单元，由图像传感器的像素元件记录的值使用该控制单元来读取。

众多工业应用需要使用复杂的光学传感器解决方案，其中特别是机器视觉系统的实现与大量技术努力相关联。另一方面，尝试减少由传感器传送给中央控制器的数据量，以及减少由传感器自身处理的数据量，以免使现有系统的传输和计算容量过载。这是市场上存在优选使用行传感器的大量应用的原因。例如，如果要捕获圆柱体的外表面，则在角位置或转速已知的情况下可以逐行扫描该外表面，直至已获得该外表面的整体图像为止。如果例如跨所提供的带状背光源运输物体，则即使对于线性移动(诸如在传送带上的那些线性移动)，行传感器也可能是有利的。在该情形中，行传感器由传送方触发。然而，行传感器的使用不太灵活，并且市场上没有能够被集成到中央控制器或驱动系统中以使得它们能够与物体的移动同步的可用行传感器。因此，例如必须使用外部时钟来进行激活。

通常使用暗场照射以便能够使用行传感器来捕获表面上的结构(如果必要的话，也可以使用亮场照射)。例如，可以通过将传感器与待捕获物体的表面基本或近似垂直地对准、并通过布置照明设备以使得物体的表面以理想的浅角度被照射来实现暗场。另一方面，照明设备可按基本上垂直的方式照射物体表面，由此相机以浅角度聚焦在物体表面上。相机与物体表面之间的任何位置也可能取决于相应的应用是合适的。

当要在平坦或拱形表面上寻找凸起和凹陷(诸如划痕、裂缝、材料、生产和/或显示误差)时，照明设备与相机之间的角度尤其重要。这产生了必须手动确定和设置最佳角度的问题。一方面，该过程是劳动密集的；另一方面，该过程难以再现并且还容易出错。

DE 10 2009 006 112 A1公开了一种用于检查具有发光颜色图案的物体(特别是纸币)的方法和设备。用至少一个激发发光颜色图案的发光的辐射来照射物体，并且随后将物体移动通过辐射传感器，发光辐射使用该辐射传感器来捕获、分析和评估。所发射的发光辐射用图像传感器来捕获，其中该图像传感器的各行快速连续、彼此分开地读取。以预定的时间间隔曝光的像素和/或行的信号值被用于创建发光颜色图案的被激发发光辐射的强度值的值或测量曲线。

EP 2903264 A1公开了一种借助于具有图像传感器的成像设备来确定物体的光场的方法。物体在相对于成像设备与该成像设备间隔开预定距离的物体平面上移动，其中特定物体行的多个单行图像在不同时间被拍摄，并且其中与表面法线的相应角度因各个单行图像而异。根据单行图像的数据创建光场数据结构。

本发明的目的尤其是改善现有技术的传感器解决方案，以提供更高的灵活性和更简单的应用。