[发明专利]重复光学检测不同对象距离处的对象的光电传感器和方法

说明书

本申请涉及重复光学检测不同对象距离处的对象的光电传感器和方法。提出了用于重复检测不同对象距离处的对象(28)的光电传感器(10)，该光电传感器具有：光接收器(18)，其用于从接收光(14)生成接收信号；评估单元(20)，其用于从接收信号生成对象信息；以及距离传感器(24)，其用于确定距相应的对象(28)的对象距离。在这种情况下，评估单元(20)被设计成用于从接收信号中获取有关对象(28)的测量值，将该测量值与针对对象(28)测量的对象距离相关联，并且在检测多个对象(28)之后形成测量值在对象距离上的第一分布(38)。

技术领域

本发明涉及用于重复光学检测不同对象距离处的对象的光电传感器和方法。

背景技术

在工业应用中，相机以各种方式使用，以便自动检测对象属性，例如用于检查或测量对象。在这种情况下，捕获对象的图像并且根据目的通过图像处理方法进行评估。相机的另一种应用是读取代码。借助于图像传感器捕获其上有代码的对象，在图像中识别代码区域并随后将其解码。除了一维条码之外，基于相机的读码器还容易地适应于其它代码类型，这些其他代码类型与矩阵码一样也被构造成二维的并提供更多信息。打印地址(OCR，光学字符识别)或手写体的自动文本检测原则上是读取代码。读码器的典型应用领域是超市收银台、自动包裹识别、邮递件分拣、机场的行李托运和其它物流应用。在此，除了基于相机的读码器之外，早已知的条形码扫描器此外也广泛使用。

常见的检测情况是将相机安装在传送带上方。在对象流在传送带上相对移动期间，相机捕获图像并根据所获得的对象属性启动进一步的处理步骤。这些处理步骤例如是在作用于被输送的对象的机器上进行的与具体对象相适配的进一步处理，或者是通过在质量控制的范畴下使特定对象离开对象流或将对象流分类成多个子对象流来改变对象流。具体地，在读码器的情况下，根据所设置的代码来识别对象以用于正确的分类或类似的处理步骤。

相机被安装在合适的位置并且被对准，以便投入使用，为此该相机通常还提供如投影目标图案等的辅助。通常假设的是：相机被最佳安装并且相机的状态在一定时间段内相对于周围环境不会改变。但这种假设并非总是正确的。而且传统的相机和条形码扫描器在实践中没有自身智能以便充分利用由此产生的优化潜力。

存在具有自身的距离传感器的传统相机，该距离传感器使用光飞行时间方法(Lichtlaufzeitverfahren)确定距对象的距离，以重新调整焦点设置。该距离测量还用于在对象位于特定距离时触发捕获。但是这只是对当前测量的距离的直接响应。

EP 0 789 315 B1公开了一种读码器，该读码器具有用于其解码行为的调节装置，以便在性能和可靠性之间找到最佳平衡并得以保持。这涉及解码器的参数而不是实际的光学检测，该光学检测的更改被认为是外部影响并且该光学检测试图补偿该调节装置。而且也不测量对象距离或获取其他附加的光学信息，以改进调节装置。

在EP 1 014 292 B1中，提出了一种用于驱动光学读码系统的方法，其中读取过程的参数以及因此合适的工作点被自动地重新调整。但为此仅分析捕获的图像本身，在该分析中不涉及附加的信息，诸如距离确定。

发明内容

因此，本发明的任务是使对象信息的光学检测，特别是代码的读取更好地适用于应用情况。

该任务通过用于重复光学检测不同对象距离处的对象的光电传感器和方法来解决。光接收器检测来自对象的接收光，并且由此产生接收信号。在图像传感器作为光接收器的情况下，该接收信号优选为图像数据。评估单元从接收信号中获取至少一个对象信息。此外，还测量相应的对象距离。为此优选地，采用自身的距离传感器，该距离传感器特别地基于光飞行时间(TOF，Time of Flight)方法，并且并行地或在后台工作以用于实际测量对象信息。可以考虑光接收器或其接收信号参与或执行该距离测量。但是即使如此，测量对象距离也是附加的评估和/或测量，并且对象距离也是除了对象信息之外的其它信息。