WO2002066924A1 - Method and device for optically capturing an object - Google Patents

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WO2002066924A1
WO2002066924A1 PCT/EP2001/012616 EP0112616W WO02066924A1 WO 2002066924 A1 WO2002066924 A1 WO 2002066924A1 EP 0112616 W EP0112616 W EP 0112616W WO 02066924 A1 WO02066924 A1 WO 02066924A1
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WO
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optical detection
moisture
precipitation
partially
precipitate
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Application number
PCT/EP2001/012616
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Inventor
Charalambos Tassakos
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Charalambos Tassakos
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    • GPHYSICS
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    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • GPHYSICS
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    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for optical detection, including the measurement of an object.
  • a digital or analog video camera with a subsequent evaluation of the recorded images can be used, for example, for the optical detection of an object. It is known from the prior art to determine the position and / or orientation of an object either absolutely or relative to a coordinate system or another object. In order to determine the distance between two objects or the distance between two edges of the objects to one another, it is known to illuminate the objects in the region of the edges in such a way that large-area reflections result on the surfaces of the objects. When optically recorded, the surfaces in the area of the edges appear as bright areas; the gap between the edges as a dark area. By evaluating the light / dark transitions, the edges can be detected and the distance between the edges can be determined.
  • a two-dimensional projection pattern eg a grid structure
  • the image can be projected onto the surface of the object of the pattern on the surface of the object can be detected and evaluated from at least two angles. In this way, a three-dimensional surface course of the projection pattern on the surface can be determined.
  • the object of the present invention to provide a possibility for a safe and reliable optical detection of the object even in the case of an object which consists of a translucent material or has a highly light-absorbing or totally reflecting surface.
  • the invention proposes, based on the method of the type mentioned at the outset, that measures are taken before or during the optical detection by means of which precipitation is at least partially present on the object during the optical detection to produce a diffusely reflecting surface.
  • the precipitate applied to the surface of the object according to the invention consists of the finest particles of a liquid or a solid. It preferably consists of the finest droplets of moisture or ice crystals.
  • the precipitation is so fine that the dimensions of the object change only insignificantly when the precipitation is applied to the surface.
  • the effects of precipitation on the dimensions of the object can be taken into account when capturing the object.
  • the position and / or orientation or a three-dimensional surface course of the object can still be detected with a high degree of accuracy.
  • the translucency of an object made of a translucent material is severely restricted.
  • the reflection properties of the surface are significantly increased and improved by the precipitation.
  • the reflection properties are reduced.
  • the determination of the position and / or the orientation of an object by edge detection is particularly intended.
  • a light / dark or a dark / light / dark transition on the surface can be determined for edge detection.
  • the projection of one or more one- or two-dimensional projection patterns, for example a lattice structure, onto the surface of an object is also considered.
  • the precipitate can also be applied to the surface of an object with little effort. Various possibilities are conceivable for this, which are explained in more detail below. It is also possible to remove the precipitate from the surface after the object has been optically detected. In particular, it is thought that the precipitation can be removed automatically. After the optical detection of the object, the precipitation preferably removes on its own. The precipitate can, for example, be wiped off the surface or removed by evaporation (heat and / or air supply) or removed. Advantageously, the precipitate is removed after the optical detection has ended or removes itself after the optical detection has ended.
  • the precipitation preferably consists of the finest water droplets.
  • Water can be used to create diffuse reflection properties of the surface of an object to be detected. Any additives can be added to the water, e.g. to increase the reflectivity (e.g. through silver or gold color additives), to reduce the size of the moisture droplets, to improve the adhesion of the moisture deposit on the surface of the object, to remove the moisture deposit from the surface To facilitate the surface (for example, by evaporation-promoting substances) or around the surface or Protect the object (e.g. by means of corrosion-inhibiting substances). However, the water droplets and the additives should be easily removed from the surface or removed by themselves after the object has been detected.
  • a one- or two-dimensional projection pattern is projected onto the surface of the object provided with the precipitate and the course of the projection pattern on the surface is optically recorded and evaluated.
  • the three-dimensional surface course of an object made of any material and with any reflection properties can be recorded using methods known per se.
  • the surface of the object provided with the precipitate is illuminated so that diffuse light reflections form on the surface, the course of which is optically recorded and evaluated.
  • the reflections can be extensive, so that there is a light / dark transition at the edges of the object, or extend linearly along the edges so that there is a dark / light / dark transition along the edges.
  • the object is at least partially cooled before the optical detection, so that moisture contained in the ambient air condenses or ices on the surface of the cooled area of the object.
  • the higher the ambient temperature the more moisture can be stored in the ambient air. If the temperature of the ambient air decreases in the area of the cooled area, the moisture storage capacity of the ambient air also decreases. Excess moisture is released from the ambient air and is stored on the cooled areas of the Surface. Depending on the temperature of the surface, the moisture is deposited as very fine droplets or as ice crystals. The ice crystals change into a liquid state of their own by heating or at ambient temperature. The moisture droplets can be removed by heating or remove themselves at ambient temperature.
  • a liquid is applied to the object, which evaporates after the application and generates evaporative cooling, by means of which the object is at least partially cooled.
  • the object is at least partially deliberately sprayed with supersaturated moisture vapor before the optical detection and that moisture contained in the moisture vapor condenses on the surface of the sprayed area of the object.
  • This method is based on a temperature difference between the surface and the ambient air that is locally limited to the area of the surface to be wetted. This temperature difference can be achieved, for example, by lowering the temperature of the surface to be wetted or by increasing the temperature of the ambient air. Due to the lower temperature of the surface to be wetted relative to the ambient air, the ambient air is locally cooled to a region around the surface. This reduces the moisture storage capacity of the ambient air in the area of the surface and causes excess moisture to be deposited on the surface.
  • the moisture vapor is, for example, water vapor, which is supplied to the surface of the object to be wetted via a feed line. In the immediate vicinity of the surface, the moisture vapor emerges from the supply line and condenses.
  • the moisture vapor can be brought specifically to the surface to be wetted, so that it is only there and not condensed elsewhere, for example on the lens of means for optically detecting the object.
  • the object be at least partially sprayed with the finest moisture droplets before the optical detection.
  • These finest droplets of moisture can be applied to the surface of the object, for example using an atomizer.
  • the size of the moisture droplets can be reduced by suitable additives, for example to reduce the surface tension of the moisture.
  • the wetting of the object with the precipitation can also be achieved by a static charge on the surface of the object to be wetted and / or the particles of the precipitation. This can ensure that the particles really only reach the desired surface of the object and not the means for optically detecting the object, so that the optical detection of the object is not impaired.
  • the method according to the invention can be used in a particularly advantageous manner for detecting the absolute position and / or orientation of an object. It is also advantageous to use the method according to the invention for detecting the position and / or orientation of an object relative to another object. Finally, the method according to the invention can also be used to record a three-dimensional surface course of at least part of the surface of the object.
  • the method according to the invention is preferably used for optical detection, in particular for positioning, alignment and / or measurement, of an object made of a translucent material or an object with a highly light-absorbing or a totally reflecting surface used.
  • a practical application example is the positioning and alignment of a
  • the surface of the headlamp under consideration has a cover plate made of transparent glass or plastic.
  • the cover plate can hardly be optically detected using the known methods.
  • a precipitate is applied to the cover pane, one or more He11 / dark transitions or a dark / light / dark transition can be produced at an edge at the edge or on a surface of the headlamp with suitable lighting , A light / dark or a dark / light / dark transition can also be created at the edge of the recessed recess.
  • the position and orientation of the edges and thus the position and orientation of the headlight relative to the recessed recess can be determined by optically detecting the transitions. In this way, the correct installation of a headlamp in the body can be checked during the production of a motor vehicle in the assembly line and, if necessary, corrected before the headlamp is attached.
  • Another practical example is gripping a windshield for a motor vehicle, for example by means of a robot-guided vacuum gripper with vacuum suction units.
  • a robot-guided vacuum gripper with vacuum suction units.
  • certain areas of the windshield are provided with precipitation in order to produce a diffuse reflection of light or a diffuse image of a projection pattern. This also enables the spatial position of the windshield to be determined relative to the rest of the body, and thus a controlled installation even in one movement.
  • the device has means for applying a precipitate to at least a part of the object for producing a diffusely reflecting surface during the optical detection, the means indirectly or before or during the optical detection apply immediately.
  • the device have means for removing the precipitate after the optical detection has ended.
  • the device have means for executing the method according to the invention.
  • Figure 1 is a flow chart of an inventive
  • Figure 2 shows an inventive device according to a preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows a flowchart of a method according to the invention in accordance with a preferred embodiment shown.
  • the method is used for the optical detection of an object made of a translucent material or with a highly light-absorbing or totally reflecting surface.
  • Objects made of a translucent material are, for example, diffusing screens or transparent cover panes for headlights or panes in general.
  • Objects with a strongly light-absorbing surface are, for example, matt black lacquered objects, objects made of black rubber, for example car tires.
  • Objects with a totally reflecting surface are, for example, polished decorative strips, door handles, operating levers or engine blocks.
  • optical detection by means of edge detection or by means of a two-dimensional projection pattern, for example a grid structure, projected onto a surface of the object is not possible according to the prior art or only under difficult conditions, since incident light is either not at all (transparent objects), not enough (light absorbing objects) or far too strongly (totally reflecting objects) is reflected.
  • a diffusely reflecting surface would be ideal for capturing an object.
  • measures are taken before or during the optical detection by means of which precipitation is at least partially present on the object during the optical detection to produce a diffusely reflecting surface.
  • Precipitation reduces the translucency of an object made of a translucent material, improves the reflective properties of an object with a highly light-absorbing surface, and reduces the reflective properties of an object with a totally reflective surface.
  • optical detection for example by edge detection or by detecting a one- or two-dimensional projection pattern projected onto the surface, can be carried out without any problems, since due to the precipitation there is a sufficient amount of light is reflected and is thus available for optical detection or a total reflection of the light is prevented.
  • the method according to the invention begins in a function block 1.
  • the object to be detected is at least partially wetted with a precipitate.
  • the surface of the object can be wetted in various ways. It is conceivable to cool the object at least partially, so that moisture contained in the ambient air on the surface of the cooled regions of the object condenses or ices better.
  • a cold spray can be used, such as is used to detect faults in electrical circuits or to treat sports injuries.
  • a volatile liquid can also be applied to the object, which evaporates and creates an evaporative cold, by means of which the object is cooled.
  • the object can be sprayed with moisture vapor at least partially in a targeted manner, so that moisture contained therein condenses on the surface of the object. Furthermore, it is conceivable to at least partially spray the object with the finest droplets of moisture, for example from an atomizer. Finally, the surface can be wetted with the particles by statically charging the surface and / or the particles.
  • the actual optical detection of the object then takes place in a function block 3 in a manner known per se from the prior art.
  • a one- or two-dimensional projection pattern for example a lattice structure
  • the course of the lattice structure on the surface is optically recorded and evaluated.
  • the surface of the object wetted by the moisture deposit can be illuminated for optical detection of the object, so that Diffuse reflections form on the surface, the course of which is optically recorded and evaluated.
  • the reflections can form over a large area on the surface or - with appropriate lighting and corresponding optical detection - can only run along the edges of the object.
  • a light / dark transition or a dark / light / dark transition is recorded and evaluated.
  • Moisture precipitation then by itself from the surface of the object.
  • the precipitation can be removed, for example, by wiping it away or by evaporation due to the supply of heat or air.
  • the method according to the invention is ended in a function block 5.
  • FIG. 2 shows a device 10 according to the invention in accordance with a preferred embodiment.
  • the object to be detected is a motor vehicle headlight or a cover plate 11 of the headlight for a motor vehicle.
  • the device 10 it is checked whether the headlight is properly fitted into a recess 12 of the motor vehicle body 13.
  • the device 10 is used in the assembly line during the manufacture of the motor vehicle.
  • the body 13 moves continuously in the direction of an arrow 14.
  • the device 10 essentially comprises three units. First, the body 13 passes through a first unit 15 for wetting the surface of the cover plate
  • the moisture deposit which in the present exemplary embodiment is designed as condensed water vapor.
  • the water vapor is brought into the immediate vicinity of the surface of the cover plate 11 to be wetted via a feed line 16. o ⁇ . ⁇

Abstract

The invention relates to a method and a device (10) for optically capturing an object (11). The aim of the invention is to enable an object (11) consisting of a light-permeable material, or having a highly light-absorbent or fully light-reflecting surface, to be safely and reliably captured in an optical manner. To this end, measures are taken before or after the optical capture, by which means a deposit is at least partially provided on the object (11), during the optical capture, in order to produce a diffusely reflecting surface. A unit (15) at least partially dampens the surface of the object (11) with extremely small drops of humidity, the object (11) is then optically captured in a unit (17), and the damp deposit is removed in another unit (20) from the surface of the object (11), for example, by means of heat. Following the optical capture, the damp deposit preferably removes itself and is especially embodied as condensed water vapour.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur optischen Erfassung eines ObjektsMethod and device for optically detecting an object
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Erfassung einschließlich der Vermessung eines Objekts.The present invention relates to a method and a device for optical detection, including the measurement of an object.
Zur optischen Erfassung eines Objekts kann bspw. eine digitale oder analoge Videokamera mit einer anschließenden Auswertung der aufgenommenen Bilder eingesetzt werden. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Lage und/oder Ausrichtung eines Objekts entweder absolut oder relativ zu einem Koordinatensystem oder einem weiteren Objekt zu ermitteln. Um den Abstand zweier Objekte bzw. den Abstand zweier Kanten der Objekte zueinander zu ermitteln, ist es bekannt, die Objekte im Bereich der Kanten derart zu beleuchten, dass sich auf den Oberflächen der Objekte großflächige Reflexionen ergeben. Bei einer optischen Erfassung erscheinen die Oberflächen im Bereich der Kanten also als helle Flächen; der Spalt zwischen den Kanten als eine dunkle Fläche. Durch Auswerten der Hell/Dunkel-Übergänge können die Kanten detektiert und kann der Abstand der Kanten zueinander ermittelt werden.A digital or analog video camera with a subsequent evaluation of the recorded images can be used, for example, for the optical detection of an object. It is known from the prior art to determine the position and / or orientation of an object either absolutely or relative to a coordinate system or another object. In order to determine the distance between two objects or the distance between two edges of the objects to one another, it is known to illuminate the objects in the region of the edges in such a way that large-area reflections result on the surfaces of the objects. When optically recorded, the surfaces in the area of the edges appear as bright areas; the gap between the edges as a dark area. By evaluating the light / dark transitions, the edges can be detected and the distance between the edges can be determined.
Aus der DE 199 10 699 AI ist es bekannt, den Abstand und den Versatz zwischen zwei Objekten bzw. zwischen zwei Kanten der Objekte zu ermitteln, indem durch eine geeignete Beleuchtung der Objekte entlang der Kanten der Objekte linienförmige Reflexionen erzeugt werden, die erfasst und ausgewertet werden. Bei diesem Verfahren werden die Kanten also durch Auswerten der Dunkel/Hell/Dunkel-Übergänge detektiert.From DE 199 10 699 AI it is known to determine the distance and the offset between two objects or between two edges of the objects by generating line-shaped reflections along the edges of the objects by means of suitable illumination, which are detected and evaluated become. With this method, the edges are thus detected by evaluating the dark / light / dark transitions.
Aus dem Stand der Technik ist es des weiteren bekannt, einen dreidimensionalen Flächenverlauf der Oberfläche eines Objekts auf unterschiedliche Weise zu erfassen. So kann bspw. auf die Oberfläche des Objekts ein zweidimensionales Projektionsmuster (z.B. eine Gitterstruktur) projiziert werden und das Abbild des Musters auf der Oberfläche des Objekts aus mindestens zwei Blickwinkeln erfasst und ausgewertet werden. Auf diese Weise kann ein dreidimensionaler Flächenverlauf des Projektionsmusters auf der Oberfläche ermittelt werden.It is also known from the prior art to detect a three-dimensional surface course of the surface of an object in different ways. For example, a two-dimensional projection pattern (eg a grid structure) and the image can be projected onto the surface of the object of the pattern on the surface of the object can be detected and evaluated from at least two angles. In this way, a three-dimensional surface course of the projection pattern on the surface can be determined.
Diese aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren arbeiten mit Lichtstrahlen, durch die eine Reflexion oder ein Abbild auf der Oberfläche eines zu erfassenden Objekts erzeugt werden soll. Voraussetzung für die bekannten Verfahren zur optischen Erfassung eines Objekts ist also eine diffuse Reflexion der Lichtstrahlen bzw. eine gute Abbildung eines Projektionsmusters auf den Oberflächen des zu erfassenden Objekts. Die bekannten Verfahren funktionieren insbesondere nicht bei Objekten aus einem lichtdurchlässigen Material oder mit einer stark lichtabsorbierenden oder einer totalreflektierenden Oberfläche. Lichtdurchlässige Materialien sind insbesondere Glas, transparenter Kunststoff oder, transparente Harze. Lichtabsorbierende Oberflächen sind bspw. matt und/oder sehr dunkel, insbesondere schwarz. Totalreflektierende Oberflächen sind bspw. Spiegel oder bestehen bspw. aus poliertem Aluminium oder Chrom.These methods known from the prior art work with light beams, by means of which a reflection or an image is to be generated on the surface of an object to be detected. A prerequisite for the known methods for the optical detection of an object is therefore a diffuse reflection of the light rays or a good image of a projection pattern on the surfaces of the object to be detected. The known methods in particular do not work for objects made of a translucent material or with a highly light-absorbing or a totally reflecting surface. Translucent materials are in particular glass, transparent plastic or, transparent resins. Light-absorbing surfaces are, for example, matt and / or very dark, especially black. For example, totally reflecting surfaces are mirrors or consist of polished aluminum or chrome.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei derartigen Objekten zur Ermittlung des dreidimensionalen Flächenverlaufs der Oberfläche das zweidimensionale Projektionsmuster nicht auf die Oberfläche zu projizieren, sondern auf andere Weise aufzubringen, bspw. durch einen Farbauftrag oder durch Aufkleben des Musters. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das Muster nach der optischen Erfassung nur unter großem Arbeitsund Zeitaufwand wieder zu entfernen ist .It is known from the prior art not to project the two-dimensional projection pattern onto the surface of such objects for determining the three-dimensional surface course of the surface, but rather to apply it in another way, for example by applying paint or by gluing the pattern. However, this has the disadvantage that the pattern can only be removed again with great effort and time after the optical detection.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, auch bei einem Objekt, das aus einem lichtdurchlässigen Material besteht oder eine stark lichtabsorbierende oder totalreflektierende Oberfläche aufweist, eine sichere und zuverlässige optische Erfassung des Objekts zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vor, dass vor oder während der optischen Erfassung Maßnahmen ergriffen werden, durch die während der optischen Erfassung zumindest teilweise ein Niederschlag zur Erzeugung einer diffus reflektierenden Oberfläche auf dem Objekt vorhanden ist.It is therefore the object of the present invention to provide a possibility for a safe and reliable optical detection of the object even in the case of an object which consists of a translucent material or has a highly light-absorbing or totally reflecting surface. To achieve this object, the invention proposes, based on the method of the type mentioned at the outset, that measures are taken before or during the optical detection by means of which precipitation is at least partially present on the object during the optical detection to produce a diffusely reflecting surface.
Der erfindungsgemäß auf die Oberfläche des Objekts aufgebrachte Niederschlag besteht aus feinsten Partikeln einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes. Vorzugsweise besteht er aus feinsten Feuchtigkeitströpfchen oder Eiskristallen. Der Niederschlag ist so fein, dass sich die Abmessungen des Objekts durch das Aufbringen des Niederschlags auf die Oberfläche nur unwesentlich verändern. Alternativ können die Auswirkungen des Niederschlags auf die Abmessungen des Objekts bei der Erfassung des Objekts berücksichtigt werden. Jedenfalls kann die Lage und/oder Ausrichtung bzw. ein dreidimensonaler Flächenverlauf des Objekts noch mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.The precipitate applied to the surface of the object according to the invention consists of the finest particles of a liquid or a solid. It preferably consists of the finest droplets of moisture or ice crystals. The precipitation is so fine that the dimensions of the object change only insignificantly when the precipitation is applied to the surface. Alternatively, the effects of precipitation on the dimensions of the object can be taken into account when capturing the object. In any case, the position and / or orientation or a three-dimensional surface course of the object can still be detected with a high degree of accuracy.
Durch den auf die Oberfläche des Objekts aufgebrachten Niederschlag wird die Lichtdurchlässigkeit eines Objekts aus einem lichtdurchlässigen Material stark eingeschränkt. Bei einem Objekt mit einer stark lichtabsorbierenden Oberfläche werden die Reflexionseigenschaften der Oberfläche durch den Niederschlag deutlich erhöht und verbessert. Bei einem Objekt mit einer totalreflektierenden Oberfläche werden dagegen die Reflexionseigenschaften verringert . Insgesamt wird durch das Aufbringen des Niederschlags auf die Oberfläche einfallendes Licht (unmittelbare Beleuchtung, Tageslicht) oder ein darauf projiziertes Muster von der Oberfläche diffus reflektiert. Wenn also die Oberfläche eines beliebigen Objekts erfindungsgemäß mit dem Niederschlag benetzt wird, können die an sich aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur optischen Erfassung eines Objekts problemlos auch für Objekte aus einem lichtdurchlässigen Material oder mit einer stark lichtabsorbierenden oder einer totalreflektierenden Oberfläche eingesetzt werden.Due to the precipitation applied to the surface of the object, the translucency of an object made of a translucent material is severely restricted. In the case of an object with a highly light-absorbing surface, the reflection properties of the surface are significantly increased and improved by the precipitation. In the case of an object with a totally reflecting surface, however, the reflection properties are reduced. Altogether, by the application of the precipitation to the surface, incident light (direct lighting, daylight) or a pattern projected onto it is diffusely reflected by the surface. Thus, if the surface of any object is wetted with the precipitate according to the invention, the methods known per se from the prior art for optically detecting an object can also be used for objects made of a translucent material or with a highly light-absorbing or totally reflecting surface be used.
Bei der optischen Erfassung ist insbesondere an die Ermittlung der Lage und/oder der Ausrichtung eines Objekts durch Kantendetektion gedacht. Zur Kantendetektion kann ein Hell/Dunkel- oder ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang auf der Oberfläche ermittelt werden. Bei der optischen Erfassung ist des weiteren an die Projektion eines oder mehrerer ein- oder zweidimensionaler Projektionsmuster, bspw. einer Gitterstruktur, auf die Oberfläche eines Objekts gedacht.In the case of optical detection, the determination of the position and / or the orientation of an object by edge detection is particularly intended. A light / dark or a dark / light / dark transition on the surface can be determined for edge detection. In the case of optical detection, the projection of one or more one- or two-dimensional projection patterns, for example a lattice structure, onto the surface of an object is also considered.
Der Niederschlag kann des weiteren ohne großen Aufwand auf die Oberfläche eines Objekts aufgebracht werden. Dazu sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, die weiter unten näher erläutert werden. Auch das Entfernen des Niederschlags von der Oberfläche nach der optischen Erfassung des Objekts ist problemlos möglich. Insbesondere ist daran gedacht, dass sich der Niederschlag automatisch entfernen läßt. Vorzugsweise entfernt sich der Niederschlag nach der optischen Erfassung des Objekts von alleine. Der Niederschlag kann bspw. von der Oberfläche abgewischt oder durch Verdunstung (Wärme- und/oder Luftzufuhr) entfernt werden oder sich entfernen. Vorteilhafterweise wird der Niederschlag nach Beendigung der optischen Erfassung entfernt oder entfernt sich nach Beendigung der optischen Erfassung von alleine.The precipitate can also be applied to the surface of an object with little effort. Various possibilities are conceivable for this, which are explained in more detail below. It is also possible to remove the precipitate from the surface after the object has been optically detected. In particular, it is thought that the precipitation can be removed automatically. After the optical detection of the object, the precipitation preferably removes on its own. The precipitate can, for example, be wiped off the surface or removed by evaporation (heat and / or air supply) or removed. Advantageously, the precipitate is removed after the optical detection has ended or removes itself after the optical detection has ended.
Der Niederschlag besteht vorzugsweise aus feinsten Wassertröpfchen. Wasser kann zur Erzeugung von diffusen Reflexioneigenschaften der Oberfläche eines zu erfassenden Objekts genutzt werden. Dem Wasser können beliebige Zusätze hinzugefügt werden, um bspw. das Reflexionsvermögen zu erhöhen (z.B. durch silber- oder goldfarbene Farbzusätze), die Größe der Feuchtigkeitströpchen zu reduzieren, die Haftung des Feuchtigkeitsniederschlags auf der Oberfläche des Objekts zu verbessern, das Entfernen des Feuchtigkeitsniederschlags von der Oberfläche zu erleichtern (z.B. durch verdunstungsfördernde Stoffe) oder um die Oberfläche bzw. das Objekt zu schützen (z.B. durch korrosionshem ende Stoffe). Die Wassertröpfchen sollten sich jedoch zusammen mit den Zusätzen nach der Erfassung des Objekts problemlos von der Oberfläche entfernen lassen bzw. von alleine entfernen.The precipitation preferably consists of the finest water droplets. Water can be used to create diffuse reflection properties of the surface of an object to be detected. Any additives can be added to the water, e.g. to increase the reflectivity (e.g. through silver or gold color additives), to reduce the size of the moisture droplets, to improve the adhesion of the moisture deposit on the surface of the object, to remove the moisture deposit from the surface To facilitate the surface (for example, by evaporation-promoting substances) or around the surface or Protect the object (e.g. by means of corrosion-inhibiting substances). However, the water droplets and the additives should be easily removed from the surface or removed by themselves after the object has been detected.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein ein- oder zweidimensionales Projektionsmuster auf die mit dem Niederschlag versehene Oberfläche des Objekts projiziert wird und der Verlauf des Projektionsmusters auf der Oberfläche optisch erfasst und ausgewertet wird. Auf diese Weise kann der dreidimensionale Flächenverlauf eines Objekts aus einem beliebigen Material und mit beliebigen Reflexionseigenschaften mit an sich bekannten Verfahren erfasst werden.According to an advantageous development of the present invention, it is proposed that a one- or two-dimensional projection pattern is projected onto the surface of the object provided with the precipitate and the course of the projection pattern on the surface is optically recorded and evaluated. In this way, the three-dimensional surface course of an object made of any material and with any reflection properties can be recorded using methods known per se.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mit dem Niederschlag versehene Oberfläche des Objekts angeleuchtet wird, so dass sich auf der Oberfläche diffuse Lichtreflexionen bilden, deren Verlauf optisch erfasst und ausgewertet wird. Die Reflexionen können großflächig sein, so dass sich an den Kanten des Objekts ein Hell/Dunkel-Übergang ergibt, oder sich linienförmig entlang der Kanten erstrecken, so dass sich entlang der Kanten ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang ergibt.According to a preferred embodiment of the present invention, it is proposed that the surface of the object provided with the precipitate is illuminated so that diffuse light reflections form on the surface, the course of which is optically recorded and evaluated. The reflections can be extensive, so that there is a light / dark transition at the edges of the object, or extend linearly along the edges so that there is a dark / light / dark transition along the edges.
Zum einfachen Benetzen der Oberfläche des Objekts mit einem Feuchtigkeitsniederschlag wird vorgeschlagen, dass das Objekt vor der optischen Erfassung zumindest teilweise abgekühlt wird, so dass auf der Oberfläche des abgekühlten Bereichs des Objekts in der Umgebungsluft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert oder vereist. Je höher die Umgebungstemperatur ist, desto mehr Feuchtigkeit kann in der Umgebungsluft gespeichert werden. Wenn sich die Temperatur der Umgebungsluft im Bereich der abgekühlten Bereich erniedrigt, verringert sich auch das Feuchtigkeitsspeichervermögen der Umgebungsluft . Überschüssige Feuchtigkeit wird von der Umgebungsluft abgegeben und lagert sich auf den abgekühlten Bereichen der Oberfläche ab. Je nach der Temperatur der Oberfläche lagert sich die Feuchtigkeit als feinste Tröpfchen oder als Eiskristalle ab. Die Eiskristalle gehen durch Erwärmen oder bei Umgebungstemperatur mit der Zeit von alleine in einen flüssigen Aggregatzustand über. Die Feuchtigkeitströpfchen können durch Erwärmen entfernt werden oder entfernen sich bei Umgebungstemperatur von alleine.For simple wetting of the surface of the object with a precipitation of moisture, it is proposed that the object is at least partially cooled before the optical detection, so that moisture contained in the ambient air condenses or ices on the surface of the cooled area of the object. The higher the ambient temperature, the more moisture can be stored in the ambient air. If the temperature of the ambient air decreases in the area of the cooled area, the moisture storage capacity of the ambient air also decreases. Excess moisture is released from the ambient air and is stored on the cooled areas of the Surface. Depending on the temperature of the surface, the moisture is deposited as very fine droplets or as ice crystals. The ice crystals change into a liquid state of their own by heating or at ambient temperature. The moisture droplets can be removed by heating or remove themselves at ambient temperature.
Vorteilhafterweise wird eine Flüssigkeit auf das Objekt aufgebracht, die nach dem Aufbringen verdunstet und eine Verdunstungskälte erzeugt, durch die das Objekt zumindest teilweise abgekühlt wird.Advantageously, a liquid is applied to the object, which evaporates after the application and generates evaporative cooling, by means of which the object is at least partially cooled.
Des weiteren wird vorgeschlagen, dass das Objekt vor der optischen Erfassung zumindest teilweise gezielt mit übersättigtem Feuchtigkeitsdampf besprüht wird und auf der Oberfläche des besprühten Bereichs des Objekts in dem Feuchtigkeitsdampf enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Auch dieses Verfahren beruht auf einer auf den Bereich der zu benetzenden Oberfläche lokal beschränkten Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und der Umgebungsluft . Diese Temperaturdifferenz kann bspw. durch Absenken der Temperatur der zu benetzenden Oberfläche oder durch Erhöhen der Temperatur der Umgebungsluft erzielt werden. Durch die relativ zu der Umgebungsluft niedrigere Temperatur der zu benetzenden Oberfläche, wird die Umgebungsluft auf einen Bereich um die Oberfläche herum lokal begrenzt abgekühlt . Dadurch wird das Feuchtigkeitsspeichervermδgen der Umgebungsluft im Bereich der Oberfläche reduziert und eine Ablagerung von überschüssiger Feuchtigkeit auf der Oberfläche bewirkt.Furthermore, it is proposed that the object is at least partially deliberately sprayed with supersaturated moisture vapor before the optical detection and that moisture contained in the moisture vapor condenses on the surface of the sprayed area of the object. This method too is based on a temperature difference between the surface and the ambient air that is locally limited to the area of the surface to be wetted. This temperature difference can be achieved, for example, by lowering the temperature of the surface to be wetted or by increasing the temperature of the ambient air. Due to the lower temperature of the surface to be wetted relative to the ambient air, the ambient air is locally cooled to a region around the surface. This reduces the moisture storage capacity of the ambient air in the area of the surface and causes excess moisture to be deposited on the surface.
Der Feuchtigkeitsdampf ist bspw. Wasserdampf, der über eine Zuführleitung an die zu benetzende Oberfläche des Objekts herangeführt wird. In unmittelbarer Nähe der Oberfläche tritt der Feuchtigkeitsdampf aus der Zuführleitung aus und kondensiert. Der Feuchtigkeitsdampf kann gezielt an die zu benetzende Oberfläche herangeführt werden, so dass er nur dort und nicht woanders, bspw. auf dem Objektiv von Mitteln zur optischen Erfassung des Objekts, kondensiert.The moisture vapor is, for example, water vapor, which is supplied to the surface of the object to be wetted via a feed line. In the immediate vicinity of the surface, the moisture vapor emerges from the supply line and condenses. The moisture vapor can be brought specifically to the surface to be wetted, so that it is only there and not condensed elsewhere, for example on the lens of means for optically detecting the object.
Zur besonders einfachen Benetzung der Oberfläche des Objekts mit einem Feuchtigkeitsniederschlag wird vorgeschlagen, dass das Objekt vor der optischen Erfassung zumindest teilweise mit feinsten Feuchtigkeitströpfchen besprüht wird. Diese feinsten Feuchtigkeitströpfchen können bspw. mittels eines Zerstäubers auf die Oberfläche des Objekts aufgetragen werden. Durch geeignete Zusätze, bspw. zur Verringerung der Oberflächenspannung der Feuchtigkeit, kann die Größe der Feuchtigkeitströpfchen verringert werden.For particularly simple wetting of the surface of the object with a moisture deposit, it is proposed that the object be at least partially sprayed with the finest moisture droplets before the optical detection. These finest droplets of moisture can be applied to the surface of the object, for example using an atomizer. The size of the moisture droplets can be reduced by suitable additives, for example to reduce the surface tension of the moisture.
Die Benetzung des Objekts mit dem Niederschlag kann auch durch eine statische Aufladung der zu benetzenden Oberfläche des Objekts und/oder der Partikel des Niederschlags erreicht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Partikel auch wirklich nur an die gewünschte Oberfläche des Objekts und nicht an die Mittel zur optischen Erfassung des Objekts gelangen, damit die optische Erfassung des Objekts nicht beeinträchtigt wird.The wetting of the object with the precipitation can also be achieved by a static charge on the surface of the object to be wetted and / or the particles of the precipitation. This can ensure that the particles really only reach the desired surface of the object and not the means for optically detecting the object, so that the optical detection of the object is not impaired.
In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung der absoluten Lage und/oder Ausrichtung eines Objekts verwendet werden. Ebenso vorteilhaft ist es, das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung der Lage und/oder Ausrichtung eines Objekts relativ zu einem weiteren Objekt zu verwenden. Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Erfassung eines dreidimensionalen Flächenverlaufs zumindest eines Teils der Oberfläche des Objekts verwendet werden.The method according to the invention can be used in a particularly advantageous manner for detecting the absolute position and / or orientation of an object. It is also advantageous to use the method according to the invention for detecting the position and / or orientation of an object relative to another object. Finally, the method according to the invention can also be used to record a three-dimensional surface course of at least part of the surface of the object.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur optischen Erfassung, insbesondere zur Positionierung, Ausrichtung und/oder Vermessung, eines Objekts aus einem lichtdurchlässigen Material oder eines Objekts mit einer stark lichtabsorbierenden oder einer totalreflektierenden Oberfläche verwendet. Ein Anwendungsbeispiel aus der Praxis ist die Positionierung und Ausrichtung einesThe method according to the invention is preferably used for optical detection, in particular for positioning, alignment and / or measurement, of an object made of a translucent material or an object with a highly light-absorbing or a totally reflecting surface used. A practical application example is the positioning and alignment of a
Kraftfahrzeugscheinwerfers relativ zu einer Einbaumulde der Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Die dabei betrachtete Oberfläche des Scheinwerfers weist eine Abdeckscheibe aus transparentem Glas oder Kunststoff auf. Die Abdeckscheibe kann mit den bekannten Verfahren kaum optisch erfasst werden. Wenn jedoch wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf die Abdeckscheibe ein Niederschlag aufgebracht wird, kann bei geeigneter Beleuchtung problemlos einer oder mehrere He11/Dunkel-Übergänge bzw. ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang an einer Kante am Rand oder auf einer Oberfläche des Scheinwerfers erzeugt werden. Ebenso kann an der Kante der Einbaumulde ein Hell/Dunkel- bzw. ein Dunkel/Hell/Dunkel- Übergang erzeugt werden. Durch optisches Erfassen der Übergänge kann die Position und Ausrichtung der Kanten und damit die Position und Ausrichtung des Scheinwerfers relativ zu der Einbaumulde ermittelt werden. Auf diese Weise kann während der Herstellung eines Kraftfahzreugs in der Montagelinie der ordnungsgemäße Einbau eines Scheinwerfers in die Karosserie überprüft und ggf. noch vor der Befestigung des Scheinwerfers korrigiert werden.Motor vehicle headlights relative to an installation recess of the body of a motor vehicle. The surface of the headlamp under consideration has a cover plate made of transparent glass or plastic. The cover plate can hardly be optically detected using the known methods. However, if, as proposed according to the invention, a precipitate is applied to the cover pane, one or more He11 / dark transitions or a dark / light / dark transition can be produced at an edge at the edge or on a surface of the headlamp with suitable lighting , A light / dark or a dark / light / dark transition can also be created at the edge of the recessed recess. The position and orientation of the edges and thus the position and orientation of the headlight relative to the recessed recess can be determined by optically detecting the transitions. In this way, the correct installation of a headlamp in the body can be checked during the production of a motor vehicle in the assembly line and, if necessary, corrected before the headlamp is attached.
Ein weiteres Beispiel aus der Praxis ist das Greifen einer Windschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug, bspw. mittels eines robotergeführten Vakuumgreifers mit Vakuum-Saugeinheiten. Um die Position der Windschutzscheibe zu ermitteln und eine Greifposition für die Saugeinheiten zu bestimmen, werden bestimmte Bereiche der Windschutzscheibe mit einem Niederschlag versehen, um eine diffuse Reflexion von Licht oder eine diffuse Abbildung eines Projektionsmusters zu erzeugen. Auch dadurch kann die räumliche Position der Windschutzscheibe relativ zu der restlichen Karosserie bestimmt werden und damit ein kontrollierter Einbau sogar in einer Bewegung erfolgen.Another practical example is gripping a windshield for a motor vehicle, for example by means of a robot-guided vacuum gripper with vacuum suction units. In order to determine the position of the windshield and to determine a gripping position for the suction units, certain areas of the windshield are provided with precipitation in order to produce a diffuse reflection of light or a diffuse image of a projection pattern. This also enables the spatial position of the windshield to be determined relative to the rest of the body, and thus a controlled installation even in one movement.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Vorrichtung Mittel zum Aufbringen eines Niederschlags auf zumindest einen Teil des Objekts zur Erzeugung einer diffus reflektierenden Oberfläche während der optischen Erfassung aufweist, wobei die Mittel den Niederschlag vor oder während der optischen Erfassung mittelbar oder unmittelbar aufbringen.As a further solution to the object of the present invention it is proposed, starting from the device of the type mentioned at the outset, that the device has means for applying a precipitate to at least a part of the object for producing a diffusely reflecting surface during the optical detection, the means indirectly or before or during the optical detection apply immediately.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung Mittel zum Entfernen des Niederschlags nach Beendigung der optischen Erfassung aufweist .According to a preferred embodiment of the present invention, it is proposed that the device have means for removing the precipitate after the optical detection has ended.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.According to an advantageous development of the present invention, it is proposed that the device have means for executing the method according to the invention.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung mit den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the drawing. All of the described or illustrated features, alone or in any combination, form the subject matter of the invention, regardless of their combination with the patent claims or their dependency, and regardless of their wording or representation in the description or in the drawing. Show it:
Figur 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßenFigure 1 is a flow chart of an inventive
Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; undMethod according to a preferred embodiment; and
Figur 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.Figure 2 shows an inventive device according to a preferred embodiment.
In Figur 1 ist ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren dient zur optischen Erfassung eines Objekts aus einem lichtdurchlässigen Material oder mit einer stark lichtabsorbierenden oder totalreflektierenden Oberfläche. Objekte aus einem lichtdurchlässigen Material sind bspw. Streuscheiben oder transparente Abdeckscheiben von Scheinwerfern oder Scheiben im allgemeinen. Objekte mit einer stark lichtabsorbierenden Oberfläche sind bspw. mattschwarz lackierte Objekte, Objekte aus schwarzem Gummi, z.B. Autoreifen. Objekte mit einer totalreflektierenden Oberfläche sind bspw.. polierte Zierleisten, Türgriffe, Betätigungshebel oder Motorblöcke. Bei derartigen Objekten ist eine optische Erfassung mittels Kantendetektion oder mittels eines auf eine Oberfläche des Objekts projizierten zweidimensionalen Projektionsmusters, bspw. einer Gitterstruktur, nach dem Stand der Technik nicht oder nur unter erschwerten Bedingungen möglich, da einfallendes Licht entweder gar nicht (transparente Objekte) , nicht genug (lichtabsorbierende Objekte) oder viel zu stark (totalreflektierende Objekte) reflektiert wird. Für die Erfassung eines Objekts wäre eine diffus reflektierende Oberfläche ideal.1 shows a flowchart of a method according to the invention in accordance with a preferred embodiment shown. The method is used for the optical detection of an object made of a translucent material or with a highly light-absorbing or totally reflecting surface. Objects made of a translucent material are, for example, diffusing screens or transparent cover panes for headlights or panes in general. Objects with a strongly light-absorbing surface are, for example, matt black lacquered objects, objects made of black rubber, for example car tires. Objects with a totally reflecting surface are, for example, polished decorative strips, door handles, operating levers or engine blocks. With such objects, optical detection by means of edge detection or by means of a two-dimensional projection pattern, for example a grid structure, projected onto a surface of the object is not possible according to the prior art or only under difficult conditions, since incident light is either not at all (transparent objects), not enough (light absorbing objects) or far too strongly (totally reflecting objects) is reflected. A diffusely reflecting surface would be ideal for capturing an object.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, dass vor oder während der optischen Erfassung Maßnahmen ergriffen werden, durch die während der optischen Erfassung ein Niederschlag zur Erzeugung einer diffus reflektierenden Oberfläche zumindest teilweise auf dem Objekt vorhanden ist. Der Niederschlag vermindert die Lichtdurchlässigkeit eines Objekts aus einem lichtdurchlässigen Material, verbessert die Reflexionseigenschaften eines Objekts mit einer stark lichtabsorbierenden Oberfläche und verringert die Reflexionseigenschaften eines Objekts mit einer totalreflektierenden Oberfläche. Bei Objekten, die mit einem Niederschlag benetzt sind, kann eine optische Erfassung, bspw. durch Kantendetektion oder durch Erfassen eines auf die Oberfläche projizierten ein- oder zweidimensionalen Projektionsmusters problemlos ausgeführt werden, da aufgrund des Niederschlages eine ausreichende Menge an Licht reflektiert wird und somit zur optischen Erfassung zur Verfügung steht bzw. eine Totalreflexion des Lichts verhindert wird.According to the invention, it is therefore proposed that measures are taken before or during the optical detection by means of which precipitation is at least partially present on the object during the optical detection to produce a diffusely reflecting surface. Precipitation reduces the translucency of an object made of a translucent material, improves the reflective properties of an object with a highly light-absorbing surface, and reduces the reflective properties of an object with a totally reflective surface. In the case of objects that are wetted with a precipitation, optical detection, for example by edge detection or by detecting a one- or two-dimensional projection pattern projected onto the surface, can be carried out without any problems, since due to the precipitation there is a sufficient amount of light is reflected and is thus available for optical detection or a total reflection of the light is prevented.
Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt in einem Funktionsblock 1. In einem Funktionsblock 2 wird das zu erfassende Objekt zumindest teilweise mit einem Niederschlag benetzt. Das Benetzen der Oberfläche des Objekts kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es ist denkbar, das Objekt zumindest teilweise abzukühlen, so dass auf der Oberfläche der abgekühlten Bereiche des Objekts in der Umgebungsluft enthaltene Feuchtigkeit besser kondensiert oder vereist. Zum Abkühlen des Objekts kann bspw. ein Kältespray eingesetzt werden, wie es zur Detektion von Fehlern in elektrischen Schaltungen oder zur Behandlung von Sportverletzungen eingesetzt wird. Zum Abkühlen kann auch eine leicht flüchtige Flüssigkeit auf das Objekt aufgetragen werden, die verdunstet und eine Verdunstungskälte erzeugt, durch die das Objekt abgekühlt wird. Ebenso kann das Objekt zumindest teilweise gezielt mit Feuchtigkeitsdampf besprüht werden, so dass darin enthaltene Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Objekts kondensiert. Des weiteren ist es denkbar, das Objekt zumindest teilweise mit feinsten Feuchtigkeitströpfchen, bspw. aus einem Zerstäuber, zu besprühen. Schließlich kann das Benetzen der Oberfläche mit den Partikeln durch statische Aufladung der Oberfläche und/oder der Partikel erfolgen.The method according to the invention begins in a function block 1. In a function block 2, the object to be detected is at least partially wetted with a precipitate. The surface of the object can be wetted in various ways. It is conceivable to cool the object at least partially, so that moisture contained in the ambient air on the surface of the cooled regions of the object condenses or ices better. To cool the object, for example, a cold spray can be used, such as is used to detect faults in electrical circuits or to treat sports injuries. For cooling, a volatile liquid can also be applied to the object, which evaporates and creates an evaporative cold, by means of which the object is cooled. Likewise, the object can be sprayed with moisture vapor at least partially in a targeted manner, so that moisture contained therein condenses on the surface of the object. Furthermore, it is conceivable to at least partially spray the object with the finest droplets of moisture, for example from an atomizer. Finally, the surface can be wetted with the particles by statically charging the surface and / or the particles.
In einem Funktionsblock 3 erfolgt dann die eigentliche optische Erfassung des Objekts auf eine an sich aus dem Stand der Technik bekannte Weise. Im Rahmen der optischen Erfassung wird bspw. ein ein- oder zweidimensionales Projektionsmuster, bspw. eine Gitterstruktur, auf die mit dem Feuchtigkeitsniederschlag benetzte Oberfläche des Objekts projiziert, der Verlauf der Gitterstruktur auf der Oberfläche optisch erfasst und ausgewertet. Ebenso kann zur optischen Erfassung des Objekts die mit dem Feuchtigkeitsniederschlag benetzte Oberfläche des Objekts angeleuchtet werden, so dass sich auf der Oberfläche diffuse Reflexionen bilden, deren Verlauf optisch erfasst und ausgewertet wird. Die Reflexionen können sich großflächig auf der Oberfläche bilden oder aber auch - bei entsprechender Beleuchtung und entsprechender optischer Erfassung - nur entlang der Kanten des Objekts verlaufen. Je nach Art der Reflexion wird z.B. ein Hell/Dunkel-Übergang oder ein Dunkel/Hell/Dunkel-Übergang erfasst und ausgewertet .The actual optical detection of the object then takes place in a function block 3 in a manner known per se from the prior art. As part of the optical detection, for example, a one- or two-dimensional projection pattern, for example a lattice structure, is projected onto the surface of the object wetted with moisture, the course of the lattice structure on the surface is optically recorded and evaluated. Likewise, the surface of the object wetted by the moisture deposit can be illuminated for optical detection of the object, so that Diffuse reflections form on the surface, the course of which is optically recorded and evaluated. The reflections can form over a large area on the surface or - with appropriate lighting and corresponding optical detection - can only run along the edges of the object. Depending on the type of reflection, a light / dark transition or a dark / light / dark transition, for example, is recorded and evaluated.
In einem Funktionsblock 4 wird der Feuchtigkeitsniederschlag automatisch entfernt bzw. entfernt sich derIn a function block 4, the moisture deposit is automatically removed or the
Feuchtigkeitsniederschlag dann von alleine von der Oberfläche des Objekts. Das Entfernen des Niederschlags kann bspw. durch Wegwischen oder durch Verdunsten aufgrund von Wärme- oder Luftzufuhr erfolgen. In einem Funktionsblock 5 ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet .Moisture precipitation then by itself from the surface of the object. The precipitation can be removed, for example, by wiping it away or by evaporation due to the supply of heat or air. The method according to the invention is ended in a function block 5.
In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das zu erfassende Objekt ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfer bzw. eine Abdeckscheibe 11 des Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug. Mit Hilfe der VorrichtungFIG. 2 shows a device 10 according to the invention in accordance with a preferred embodiment. In this exemplary embodiment, the object to be detected is a motor vehicle headlight or a cover plate 11 of the headlight for a motor vehicle. With the help of the device
10 wird überprüft, ob der Scheinwerfer ordnungsgemäß in eine Einbaumulde 12 der Kraftfahrzeugkarosserie 13 eingepasst ist. Die Vorrichtung 10 wird während der Herstellung des Kraftfahrzeugs in der Montagelinie eingesetzt. Die Karosserie 13 bewegt sich kontinuierlich in Richtung eines Pfeiles 14.10 it is checked whether the headlight is properly fitted into a recess 12 of the motor vehicle body 13. The device 10 is used in the assembly line during the manufacture of the motor vehicle. The body 13 moves continuously in the direction of an arrow 14.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 umfasst im wesentlichen drei Einheiten. Als erstes passiert die Karosserie 13 eine erste Einheit 15 zum Benetzen der Oberfläche der AbdeckscheibeThe device 10 according to the invention essentially comprises three units. First, the body 13 passes through a first unit 15 for wetting the surface of the cover plate
11 mit dem Feuchtigkeitsniederschlag, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als kondensierter Wasserdampf ausgebildet ist. Der Wasserdampf wird dabei über eine Zuführleitung 16 in die unmittelbare Nähe der zu benetzenden Oberfläche der Abdeckscheibe 11 gebracht . o α. ω11 with the moisture deposit, which in the present exemplary embodiment is designed as condensed water vapor. The water vapor is brought into the immediate vicinity of the surface of the cover plate 11 to be wetted via a feed line 16. o α. ω
H U Xl α. U μ d bH U Xl α. U μ d b
.,
<: a Q<: a Q
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Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur optischen Erfassung eines Objekts (11), dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der optischen Erfassung Maßnahmen ergriffen werden, durch die während der optischen Erfassung ein Niederschlag zur Erzeugung einer diffus reflektierenden Oberfläche zumindest teilweise auf dem Objekt (11) vorhanden ist.1. A method for the optical detection of an object (11), characterized in that measures are taken before or during the optical detection, by means of which precipitation is at least partially present on the object (11) during the optical detection in order to produce a diffusely reflecting surface ,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während der optischen Erfassung ein Niederschlag bestehend aus Feuchtigkeitströpfchen oder Eiskristallen auf das Objekt (11) aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a deposit consisting of moisture droplets or ice crystals is applied to the object (11) before or during the optical detection.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Niederschlag nach der optischen Erfassμng des Objekts von alleine entfernt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the precipitation after the optical detection of the object is removed by itself.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederschlag nach Beendigung der optischen Erfassung entfernt wird oder sich von alleine entfernt .4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the precipitate is removed after the end of the optical detection or removed by itself.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein ein- oder zweidimensionales Projektionsmuster auf die mit dem Niederschlag versehene Oberfläche des Objekts (11) projiziert wird und der Verlauf des Projektionsmusters auf der Oberfläche optisch erfasst und ausgewertet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a one- or two-dimensional projection pattern is projected onto the surface of the object (11) provided with the precipitate and the course of the projection pattern on the surface is optically recorded and evaluated.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Niederschlag versehene Oberfläche des Objekts (11) angeleuchtet wird, so dass sich auf der Oberfläche diffuse Lichtreflexionen bilden, deren Verlauf optisch erfasst und ausgewertet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the surface of the object (11) provided with the precipitation is illuminated, so that diffuse light reflections form on the surface, the course of which is optically recorded and evaluated.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (11) vor der optischen Erfassung zumindest teilweise abgekühlt wird, so dass auf der Oberfläche des abgekühlten Bereichs des Objekts (11) in der Umgebungsluft enthaltene Feuchtigkeit kondensiert oder vereist . Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the object (11) is at least partially cooled before the optical detection, so that moisture contained in the ambient air condenses or freezes on the surface of the cooled region of the object (11).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flüssigkeit auf das Objekt (11) aufgebracht wird, die nach dem Aufbringen verdunstet und eine Verdunstungskälte erzeugt, durch die das Objekt (11) zumindest teilweise abgekühlt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that a liquid is applied to the object (11), which evaporates after the application and generates an evaporative cold, through which the object (11) is at least partially cooled.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (11) vor der optischen Erfassung zumindest teilweise gezielt mit übersättigtem Feuchtigkeitsdampf besprüht wird und auf der Oberfläche des besprühten Bereichs des Objekts (11) in dem Feuchtigkeitsdampf enthaltene Feuchtigkeit kondensiert.9. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the object (11) is at least partially selectively sprayed with supersaturated moisture vapor before the optical detection and condenses on the surface of the sprayed area of the object (11) moisture contained in the moisture vapor ,
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (11) vor der optischen Erfassung zumindest teilweise mit feinsten Feuchtigkeitströpfσhen besprüht wird.10. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the object (11) is at least partially sprayed with the finest moisture droplets before the optical detection.
11. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Erfassung der absoluten Lage und/oder Ausrichtung des Objekts (11) .11. Use of a method according to one of claims 1 to 10 for detecting the absolute position and / or orientation of the object (11).
12. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Erfassung der Lage und/oder Ausrichtung des Objekts (11) relativ zu einem weiteren Objekt (12, 13) .12. Use of a method according to one of claims 1 to 10 for detecting the position and / or orientation of the object (11) relative to another object (12, 13).
13. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Erfassung eines dreidimensionalen Flächenverlaufs zumindest eines Teils der Oberfläche des Objekts (11) . 13. Use of a method according to one of claims 1 to 10 for detecting a three-dimensional surface course of at least part of the surface of the object (11).
14. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur optischen Erfassung eines Objekts (11) aus einem lichtdurchlässigen Material oder eines Objekts (11! mit einer stark lichtabsorbierenden oder einer totalreflektierenden Oberfläche.14. Use of a method according to one of claims 1 to 10 for the optical detection of an object (11) made of a translucent material or an object (11! With a highly light-absorbing or a totally reflecting surface.
15. Vorrichtung (10) zur optischen Erfassung eines Objekts15. Device (10) for optically detecting an object
(11) , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel (15, 16) zum Aufbringen eines Niederschlags auf zumindest einen Teil des Objekts (11) zur Erzeugung. einer diffus reflektierenden Oberfläche während der optischen Erfassung aufweist, wobei die Mittel (15, .16) den Niederschlag vor oder während der optischen Erfassung mittelbar oder unmittelbar aufbringen.(11), characterized in that the device means (15, 16) for applying a precipitate to at least a part of the object (11) for generation. a diffusely reflecting surface during the optical detection, the means (15, .16) applying the precipitation directly or indirectly before or during the optical detection.
16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, dadurch -gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Mittel (20) zum16. The device (10) according to claim 15, characterized in that the device (10) means (20) for
Entfernen des Niederschlags nach Beendigung der optischen Erfassung aufweist .Removal of the precipitate after completion of the optical detection.
17. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist. 17. The device (10) according to claim 15 or 16, characterized in that the device has means for performing a method according to one of claims 1 to 9.
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