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Bildverarbeitungsgestützter, umgebungslichtunabhängiger Sensor zur Überwachung von Flächen bzw. Raumvolumen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009224D
Published in the IP.com Journal: Volume 2 Issue 9 (2002-09-25)
Included in the Prior Art Database: 2002-Sep-25
Document File: 2 page(s) / 175K

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Siemens

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Bildverarbeitungsgestützter, umgebungslichtunabhängiger Sensor zur Überwachung von Flächen bzw. Raumvolumen

Idea: Robert Kagermeier, DE-Erlangen; Hendrik Steinmann, DE-Erlangen; Franz Dirauf, DE- Erlangen

Bei der Flächen- und Raumüberwachung zur Erkennung von eingedrungenen bzw. entfernten Objekten werden u.a. Ultraschallsensoren, Infrarot-Abstands-sensoren, Lichtschranken und Laserscanner eingesetzt. Je nach Anwendungsfall ergeben sich verschiedene Genauigkeiten, Auflösungen, Kosten und Fehleranfälligkeiten, wobei meist motorisch angetriebene Sensoren benutzt werden, die aufgrund des Verschleißes eine erhöhte Störanfälligkeit besitzen.

Es wird ein bildverarbeitungsgestützter, umgebungslichtunabhängiger Sensor ohne bewegliche Teile vorgeschlagen, der aus einem CMOS/CCD-Sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor/Charge Coupled Device) und einem nachgeschalteten Signalprozessor besteht. Zur Unterdrückung des störenden, sichtbaren Umgebungslichts wird vor dem Sensor ein infrarotdurchlässiger Filter angebracht. Der zu überwachende Bereich wird zusätzlich mit einer aktiven Infrarotbeleuchtung bestrahlt.

Das im Folgenden beschriebene Verfahren basiert auf einer Differenzbildmethode. Vom zu überwachenden Raumbereich werden bei der Installation je ein Bild mit und ohne aktiver Infrarotbeleuchtung aufgenommen. Die Differenz der beiden Bildsignale liefert ein umgebungslichtunabhängiges, infrarotausgeleuchtetes Referenzbild, das für spätere Vergleichszwecke abgespeichert wird.

Während der Überwachung werden kontinuierlich Vergleichsbilder aufgenommen; wieder jeweils eins mit und ohne aktiver Infrarotbeleuchtung. Das Differenzsignal liefert das Vergleichsbild, welches vom Referenzbild subtrahiert wird. In einer unveränderten Szene erhält man somit ein leeres Ergebnisbild. Eine Veränderung erzeugt jedoch ein nichtleeres Ergebnisbild, wobei die Veränderung durch eine Binarisierung und eine Analyse der sich ergebenden Strukturen (Blobs) er...