用于測(cè)量攝像機(jī)的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量具有圖像傳感器(21)的攝像機(jī)(8)、尤其固定焦點(diǎn)攝像機(jī)(8)的設(shè)備(1)，其中，所述設(shè)備(1)具有：攝像機(jī)保持裝置(6)，其用于在至少一個(gè)攝像機(jī)位置(7)中容納至少一個(gè)待檢查的攝像機(jī)(8)；準(zhǔn)直器裝置(2)，其用于以不同的物距發(fā)出測(cè)試圖案(12)的準(zhǔn)直器光(14)；鏡設(shè)備(4，5)，其用于將所述準(zhǔn)直器光(14)偏轉(zhuǎn)至所述攝像機(jī)位置(7)；其中，所述鏡設(shè)備(3，5)具有至少一個(gè)通過(guò)鏡調(diào)整設(shè)備(3)能夠擺動(dòng)到多個(gè)擺動(dòng)位置中的第一鏡裝置(4)以及至少一個(gè)具有多個(gè)第二境單元(18-i)的第二鏡裝置(5)，其中，所述第二鏡單元(18-i)將由所述第一鏡裝置(4)在其不同擺動(dòng)位置中發(fā)出的光(16-i)反射至所述攝像機(jī)位置(7)，以在圖像傳感器(21)的不同圖像區(qū)域中成像所述測(cè)試圖案(12)。
【專利說(shuō)明】用于測(cè)量攝像機(jī)的設(shè)備和方法
【背景技術(shù)】
[0001]用于車輛的駕駛員輔助系統(tǒng)中的攝像機(jī)通常以固定焦點(diǎn)實(shí)施制造，即具有固定的聚焦。需要在物鏡的圖像平面到圖像傳感器的表面的正確定向方面檢查攝像機(jī)。為此通常在圖像域的不同位置上拍攝測(cè)試圖樣，所述測(cè)試圖樣由可機(jī)電調(diào)諧的準(zhǔn)直器從不同的虛擬物距投影?？梢苑謩e在多個(gè)步驟中在無(wú)窮遠(yuǎn)和2m之間改變距離范圍，以便求得檢查物所聚焦的物距。對(duì)于每一個(gè)位置以及對(duì)于每一個(gè)物距，有利地由可在測(cè)試圖案的所拍攝的圖像中確定的脈沖響應(yīng)計(jì)算MTF(modulat1n transfer funct1n:調(diào)制傳遞函數(shù))作為對(duì)比度的度量。物距的調(diào)諧(durchsti_en)也稱作離焦掃描(Through-Focus-Scan)。
[0002]攝像機(jī)通常應(yīng)如此聚焦，使得景深范圍可靠地覆蓋對(duì)于駕駛員輔助功能重要相關(guān)的距離范圍；通過(guò)不僅應(yīng)以足夠好的對(duì)比度成像遠(yuǎn)距離的物體而且應(yīng)以足夠好的對(duì)比度成像較近距離的物體。所述特性應(yīng)在圖像域的不同位置中、即也在彼此遠(yuǎn)離的圖像區(qū)域中一例如成像器或者由成像器提供的圖像的角部中實(shí)現(xiàn)。
[0003]通常通過(guò)以下方式進(jìn)行檢查:彼此相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)攝像機(jī)和準(zhǔn)直器，以便可以在不同的圖像域位置中成像測(cè)試圖案。因此，容納攝像機(jī)的保持裝置或準(zhǔn)直器是可轉(zhuǎn)動(dòng)的或可擺動(dòng)的。在不同的擺動(dòng)位置中，相應(yīng)地需要可調(diào)諧的準(zhǔn)直器的很多遍歷。
[0004]如果在此轉(zhuǎn)動(dòng)或翻轉(zhuǎn)待檢查的攝像機(jī)或準(zhǔn)直器，則分別需要定向單元的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的準(zhǔn)確定心。在這樣的測(cè)量中，通常進(jìn)行將測(cè)試圖案推移到另一圖像域位置作為測(cè)量過(guò)程的外循環(huán)以及離焦掃描作為測(cè)量過(guò)程的內(nèi)循環(huán)，因?yàn)闇y(cè)試圖案的定向是更耗時(shí)的。
[0005]因此，這樣的測(cè)量通常是費(fèi)事的并且要求在不同的擺動(dòng)位置中攝像機(jī)和/或準(zhǔn)直器的準(zhǔn)確調(diào)整。
[0006]DE 10 2004 010 958 Al描述了一種用于制造攝像機(jī)的設(shè)備，其中將第一校準(zhǔn)域容納到保持設(shè)備中并且將用于更大的虛擬物距的第二校準(zhǔn)域與保持設(shè)備分開(kāi)地設(shè)置，其中第二校準(zhǔn)域可以通過(guò)容納在保持設(shè)備中的多個(gè)鏡單元由攝像機(jī)檢測(cè)。可以通過(guò)六足裝置精細(xì)地定位攝像機(jī)的圖像傳感器的位置。因此可以通過(guò)多個(gè)校準(zhǔn)域和由鏡單元構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)更大的虛擬物距范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量攝像機(jī)的設(shè)備具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)有具有可擺動(dòng)的第一鏡裝置的鏡設(shè)備，以便逐漸地檢驗(yàn)攝像機(jī)的不同的圖像區(qū)域或者成像器區(qū)域。通過(guò)不同的擺動(dòng)位置的調(diào)節(jié)可以將由準(zhǔn)直器裝置發(fā)出的測(cè)試圖案偏轉(zhuǎn)到不同的圖像區(qū)域或者成像器芯片區(qū)域上，而為此無(wú)需攝像機(jī)的調(diào)整?？烧{(diào)整的第一鏡裝置將由發(fā)光裝置發(fā)出的光以不同的翻轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)到第二鏡裝置的第二鏡單元，所述第二鏡單元將所述光分別偏轉(zhuǎn)至攝像機(jī)或者攝像機(jī)的進(jìn)光孔。在此，攝像機(jī)位置通過(guò)攝像機(jī)保持裝置準(zhǔn)確定義。
[0008]攝像機(jī)位置在觀察光走向時(shí)理解為進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)的物鏡的進(jìn)光孔的位置。
[0009]因此，可以將攝像機(jī)容納在固定的、不進(jìn)行調(diào)整的攝像機(jī)容納裝置中。攝像機(jī)容納裝置相對(duì)于準(zhǔn)直器容納裝置和第二鏡裝置尤其可以固定地或者剛性地設(shè)置。[0010]因此，為了測(cè)量成像器或者攝像機(jī)僅僅需要第一鏡裝置的不同翻轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)，而無(wú)需作為整體翻轉(zhuǎn)或擺動(dòng)攝像機(jī)和/或準(zhǔn)直器。第一鏡裝置尤其可以繞兩個(gè)錯(cuò)開(kāi)的軸一例如彼此正交的擺動(dòng)軸擺動(dòng)，以便因此將測(cè)試圖案逐漸地成像到成像器芯片的二維面上。第二鏡單元有利地構(gòu)造為平面的；可擺動(dòng)的或可翻轉(zhuǎn)的第一鏡裝置也有利地構(gòu)造成平面的，從而聚焦僅僅通過(guò)準(zhǔn)直器裝置進(jìn)行。
[0011]根據(jù)一種特別有利的構(gòu)造，第二鏡裝置的第二鏡單元如此設(shè)置，使得從準(zhǔn)直器裝置至攝像機(jī)的攝像機(jī)位置或者進(jìn)光孔的光學(xué)光路徑的總長(zhǎng)度在不同的擺動(dòng)位置中完全地或至少基本上是相同的；在此，例如可以允許公差值內(nèi)的差別。因此，總長(zhǎng)度尤其由從準(zhǔn)直器裝置至可擺動(dòng)的第一鏡裝置(從那里至第二鏡裝置并且從那里至攝像機(jī))的光路徑組成。這樣的構(gòu)造可以尤其通過(guò)第二鏡單元的半球面的和/或旋轉(zhuǎn)橢圓面的布置實(shí)現(xiàn)。第二鏡單元可以為此固定地容納在第二鏡保持裝置中，例如注塑或剛性地固定。
[0012]有利地，對(duì)于每一個(gè)擺動(dòng)位置，即尤其兩個(gè)翻轉(zhuǎn)角的不同值對(duì)，分別設(shè)有一個(gè)第二鏡單元，從而可以進(jìn)行光學(xué)路徑長(zhǎng)度的準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。
[0013]本發(fā)明的特別優(yōu)點(diǎn)在于，可以使需擺動(dòng)的質(zhì)量保持得較小，因?yàn)閮H僅需要調(diào)整第一鏡裝置，其可以是唯一的平面的第一鏡，其通過(guò)鏡調(diào)整裝置調(diào)節(jié)到不同的翻轉(zhuǎn)角中。不同的物距或者聚焦的調(diào)節(jié)可以通過(guò)本身已知的方式通過(guò)可聚焦的準(zhǔn)直器裝置進(jìn)行，其在此無(wú)需補(bǔ)充地?cái)[動(dòng)。
[0014]因此，可以逐漸地將不同的攝像機(jī)容納在攝像機(jī)保持裝置中以及通過(guò)調(diào)節(jié)不同的聚焦和不同的翻轉(zhuǎn)角來(lái)測(cè)量所述不同的攝像機(jī)。也可以通過(guò)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)實(shí)施所述調(diào)節(jié)。
[0015]本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于，可以相對(duì)于傳統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)整測(cè)量流程的循環(huán)結(jié)構(gòu)，從而準(zhǔn)直器在一個(gè)外循環(huán)中僅僅經(jīng)歷一次離焦掃描并且可調(diào)整的第一鏡單元在一個(gè)內(nèi)循環(huán)中可以分別快速地依次調(diào)節(jié)圖像位置。
[0016]另一優(yōu)點(diǎn)在于，與在諸如攝像機(jī)或準(zhǔn)直器裝置的較大質(zhì)量的擺動(dòng)的情況下相比，在調(diào)整能夠以較小的質(zhì)量構(gòu)造的、可快速且準(zhǔn)確地調(diào)整的第一鏡單元的情況下可以在較短的檢查持續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。
[0017]除分別相同的攝像機(jī)的測(cè)量以外，也可以測(cè)量具有不同開(kāi)啟角的攝像機(jī)；為此，有利地具有不同鏡組的第二鏡裝置設(shè)計(jì)用于具有不同開(kāi)啟角的攝像機(jī)，即通常具有用于具有更大開(kāi)啟角的彼此遠(yuǎn)離的鏡單元。因此，這樣的第二鏡裝置可以用于不同的攝像機(jī)，而為此無(wú)需更換、改變或調(diào)整所述第二鏡裝置，其中僅僅需要進(jìn)行用于鏡調(diào)整裝置和/或準(zhǔn)直器裝置的調(diào)整裝置的控制的控制信號(hào)的軟件匹配。
[0018]除單目鏡攝像機(jī)的測(cè)量以外，也能夠?qū)崿F(xiàn)立體攝像機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量。在此一方面可以通過(guò)調(diào)節(jié)不同的擺動(dòng)位置逐漸地測(cè)量或者停止兩個(gè)單個(gè)攝像機(jī)，從而也在此僅僅進(jìn)行控制信號(hào)的匹配。有利地，第二鏡裝置具有用于立體攝像機(jī)系統(tǒng)的兩個(gè)軸的不同鏡組，其位于彼此錯(cuò)開(kāi)的半球面或者旋轉(zhuǎn)拋物面上；因此，也對(duì)于這樣的構(gòu)造僅僅要求具有固定設(shè)置的鏡組的一個(gè)共同的第二鏡裝置，而不必須在此改變或更換第二鏡裝置。
[0019]因此，優(yōu)點(diǎn)也在于，通過(guò)使用具有用于具有不同開(kāi)啟角的攝像機(jī)和/或立體攝像機(jī)的多個(gè)鏡組的第二鏡裝置能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的測(cè)量，其中僅僅需要用于控制鏡調(diào)整設(shè)備和/或準(zhǔn)直器裝置的聚焦的軟件的配置匹配。[0020]可調(diào)整的第一鏡單元尤其可以具有可繞兩個(gè)軸翻轉(zhuǎn)的第一鏡。這例如可以通過(guò)機(jī)電的兩軸單元實(shí)現(xiàn)。然而，替代地，也可以實(shí)現(xiàn)由兩個(gè)可擺動(dòng)不同翻轉(zhuǎn)角的鏡一例如電流計(jì)鏡構(gòu)成的組合系統(tǒng)，所述電流計(jì)鏡本身例如在激光處理中是已知的。
[0021]此外，根據(jù)本發(fā)明，也可以調(diào)節(jié)定義的天氣條件。因此，可以在不同的天氣條件一即溫度和濕度下對(duì)于待檢查的攝像機(jī)逐漸地調(diào)節(jié)多次測(cè)量。因?yàn)閿z像機(jī)可以固定地并且無(wú)不同擺動(dòng)角調(diào)節(jié)地容納在攝像機(jī)保持裝置中，所以可以省去隔離可擺動(dòng)的攝像機(jī)容納的問(wèn)題。因此，可以使固定容納的攝像機(jī)在無(wú)較大開(kāi)銷的情況下經(jīng)受不同的條件。
[0022]另一優(yōu)點(diǎn)在于，僅僅需要機(jī)電地構(gòu)造三個(gè)軸，其可以由分析與控制裝置準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)，即用于發(fā)光裝置或者準(zhǔn)直器裝置的離焦掃描的一個(gè)軸和第一鏡裝置的兩個(gè)軸。準(zhǔn)直器的無(wú)窮遠(yuǎn)位置的對(duì)于測(cè)量準(zhǔn)確性重要相關(guān)的校準(zhǔn)僅僅對(duì)于唯一的準(zhǔn)直器是需要的；可以避免不同的測(cè)量域位置的偏差。
[0023]此外，具有測(cè)試圖案偏轉(zhuǎn)到不同的測(cè)量位置上的唯一的準(zhǔn)直器的使用也簡(jiǎn)化了光源的光譜設(shè)計(jì)的匹配，其例如對(duì)于夜視系統(tǒng)或圖像分析系統(tǒng)的測(cè)量是需要的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1在側(cè)視圖中示出根據(jù)一種實(shí)施方式的測(cè)量設(shè)備；
[0025]圖2在前視圖中示出固定的第二鏡裝置的原理；
[0026]圖3示出根據(jù)用于逐漸地測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同的攝像機(jī)的另一實(shí)施方式的固定的第二鏡裝置的前視圖；
[0027]圖4示出用于測(cè)量具有兩個(gè)單個(gè)攝像機(jī)的立體攝像機(jī)裝置的另一實(shí)施方式的固定的第二鏡裝置的前視圖；
[0028]圖5根據(jù)一種實(shí)施方式的測(cè)量方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]測(cè)量設(shè)備I根據(jù)圖1具有用作準(zhǔn)直器裝置的、可聚焦的準(zhǔn)直器2、鏡調(diào)整設(shè)備3、固定的第二鏡裝置5以及攝像機(jī)保持裝置6，所述鏡調(diào)整設(shè)備具有可擺動(dòng)地容納的第一鏡4，攝像機(jī)保持裝置具有容納在攝像機(jī)位置7中的待檢查的攝像機(jī)8。
[0030]準(zhǔn)直器2以本身已知的方式具有:殼體2a、光學(xué)裝置9、殼體2a的后部區(qū)域中的作為光源的例如LED單元10和通過(guò)調(diào)整裝置15在殼體2a中可沿著光軸A調(diào)整的測(cè)試圖案(測(cè)試圖樣)12。
[0031]光學(xué)裝置9優(yōu)選是具有殼體2a中的固定位置的目鏡(匯聚透鏡)。測(cè)試圖案12例如可以是經(jīng)蝕刻的板或玻璃盤(pán)，例如如同從圖3的示圖中看到的十字形測(cè)試圖案12，其從后面由LED單元10照明并且因此向前(例如朝向目鏡9)呈現(xiàn)為發(fā)光的物體，其隨后可以通過(guò)攝像機(jī)8的全部光學(xué)布置成像。測(cè)試圖案12在準(zhǔn)直器2中的不同徑向位置因此用于表示不同的物距，其可以由待檢查的攝像機(jī)8成像。
[0032]準(zhǔn)直器2或者其準(zhǔn)直器殼體2a在測(cè)量設(shè)備I的準(zhǔn)直器容納裝置11中固定地支承；因此，用于調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器12的聚焦的調(diào)整裝置15可相對(duì)于準(zhǔn)直器容納裝置11調(diào)整。由準(zhǔn)直器2發(fā)出的光14沿著光軸A傳播至可擺動(dòng)的第一鏡4。第一鏡4通過(guò)鏡調(diào)整裝置3可繞兩個(gè)正交的擺動(dòng)軸C和D擺動(dòng)，所述兩個(gè)正交的擺動(dòng)軸不平行于光軸A。第一鏡4在其擺動(dòng)位置中分別不與光軸A正交，從而入射光14不直接反射回準(zhǔn)直器2而是反射回第二鏡裝置
5。擺動(dòng)軸C和D有利地與第一鏡4平行。取代唯一的、可繞擺動(dòng)軸C和D擺動(dòng)的鏡原則上也可以設(shè)置具有兩個(gè)可分別繞一個(gè)擺動(dòng)軸擺動(dòng)的第一鏡的鏡裝置。
[0033]第一鏡4優(yōu)選構(gòu)造成平面的。在圖1的示圖中，擺動(dòng)軸C垂直于圖平面，另一擺動(dòng)軸D在圖平面內(nèi)。
[0034]第一鏡4根據(jù)其擺動(dòng)位置在不同方向上作為光路徑16-1、16_2——即16i反射入射光14，其中i = 1、2、3...;其中在圖1中示例性地示出光路徑16-1和16-(i+l)。每一個(gè)光路徑16-1偏轉(zhuǎn)到第二鏡裝置5的一個(gè)第二鏡單元18-1上，其中i = 1、2...。各個(gè)第二鏡單元18-1、18-2…有利地又構(gòu)造成平面的并且容納在凹的、球面地或者半球面地或橢圓面地成形的第二鏡保持裝置9上。
[0035]第一鏡4和第二鏡單元18-1的平面的構(gòu)造是有利的，從而聚焦僅僅通過(guò)準(zhǔn)直器2確定并且鏡4和鏡單元18-1的精確制造是成本有利的。然而原則上也能夠?qū)崿F(xiàn)第一鏡4和/或第二鏡單元18-1的非平面的構(gòu)造并且則在求取攝像機(jī)8的相應(yīng)物距時(shí)相應(yīng)地考慮所述非平面的構(gòu)造。
[0036]各個(gè)第二鏡單元18-1將入射光路徑16-1分別反射至攝像機(jī)8的物鏡的進(jìn)光孔8a，所述攝像機(jī)的圖像傳感器(成像器芯片)21因此提供(基本上)相應(yīng)于在圖2中示出的第二鏡裝置5的前視圖的圖 像。
[0037]在圖2中和在圖3和4的其他實(shí)施方式中相應(yīng)地在第二鏡單元18-1的位置上標(biāo)出測(cè)試圖案的圖像B12 ;因此，圖2至圖4清楚起見(jiàn)示出第二鏡裝置的前視圖與由攝像機(jī)的圖像傳感器21拍攝的圖像或者所產(chǎn)生的圖像信號(hào)SI的重疊。
[0038]圖像信號(hào)SI輸出給控制與分析裝置30，所述控制與分析裝置又將控制信號(hào)S2輸出給鏡調(diào)整設(shè)備3和調(diào)整設(shè)備15?？刂婆c分析裝置30在此示意性示出并且可以相應(yīng)地由多個(gè)用于控制和用于分析的單元形成。
[0039]因此，根據(jù)擺動(dòng)角(翻轉(zhuǎn)角)繞鏡4的C軸調(diào)節(jié)α并且繞鏡4的D軸調(diào)節(jié)β，在由攝像機(jī)8輸出的圖像信號(hào)SI的不同的水平位置(X軸)和垂直位置(y軸)上示出測(cè)試圖案12的圖像B12。因此在不同的角度值α和β中得到測(cè)試圖案12的圖像Β12的矩陣布置。
[0040]因此，通過(guò)鏡調(diào)整裝置3的擺動(dòng)角α和β調(diào)節(jié)攝像機(jī)8的圖像傳感器2的不同圖像域位置，從而可以檢驗(yàn)所述位置和質(zhì)量。
[0041]各個(gè)第二鏡單元18-1有利地如此布置，使得從第一鏡4 (在其不同的角度位置中)經(jīng)由第二鏡單元18-1至攝像機(jī)8的進(jìn)光孔8a的全部光學(xué)路徑對(duì)于所有i都是相同的。這由第二鏡保持裝置19上的第二鏡單元18-1的半球面的或者橢圓面的布置實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶@樣的布置中從第一鏡4 (或者擺動(dòng)軸C和D在鏡4中的交點(diǎn))經(jīng)由相應(yīng)的第二鏡單元18-1至物鏡8a的距離總和是恒定的。
[0042]因此，準(zhǔn)直器容納裝置11、第二鏡保持裝置19和攝像機(jī)保持裝置6是彼此位置固定地設(shè)置的；它們有利地容納在測(cè)量設(shè)備I的框架中。攝像機(jī)保持裝置6允許攝像機(jī)8在光學(xué)裝置中的定義的攝像機(jī)位置7。
[0043]原則上也能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的鏡構(gòu)造，例如具有多于一個(gè)固定的鏡裝置5或具有兩個(gè)可繞不同的擺動(dòng)軸翻轉(zhuǎn)的鏡；然而，所示的構(gòu)造關(guān)于通過(guò)第二鏡單元18-1的半球面的或者橢圓面的布置的相同光學(xué)路徑的構(gòu)造是有利的。
[0044]對(duì)于光學(xué)攝像機(jī)8的成像特性的完全測(cè)量，在圖像傳感器(成像器)21上的不同位置上在不同的虛擬物鏡的情況下記錄其圖像信號(hào)SI。不同的虛擬物距通過(guò)準(zhǔn)直器2的調(diào)整裝置5調(diào)節(jié)并且相應(yīng)于真實(shí)的物鏡，例如在2米和無(wú)窮遠(yuǎn)之間。
[0045]有利地，為了檢測(cè)全部值，經(jīng)歷一個(gè)內(nèi)循環(huán)和一個(gè)外循環(huán)。有利地經(jīng)歷相應(yīng)于圖像傳感器21中的X方向和y方向的角度調(diào)節(jié)α和β作為內(nèi)循環(huán)并且經(jīng)歷通過(guò)準(zhǔn)直器2的調(diào)整的離焦掃描作為外循環(huán)。因此，分別通過(guò)調(diào)整裝置15調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器2的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)，并且對(duì)于所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)隨后經(jīng)歷α和β的全部值，其中分別記錄圖像信號(hào)SI，然后調(diào)節(jié)調(diào)整裝置15的下一次調(diào)節(jié)，其中又逐漸地調(diào)節(jié)α和β的全部角度值并且記錄圖像信號(hào)SI，等
坐寸ο
[0046]也可以在不同的天氣條件下實(shí)施借助測(cè)量設(shè)備I的測(cè)量。因此可以針對(duì)不同的溫度值和/或濕度值分別實(shí)施具有全部焦點(diǎn)調(diào)節(jié)和角度調(diào)節(jié)α和β的測(cè)量。在此，對(duì)于這樣的不同的溫度調(diào)節(jié)和/或天氣條件，鏡4的翻轉(zhuǎn)構(gòu)造在技術(shù)上是可容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)榈诙R4僅僅具有較小的質(zhì)量。
[0047]借助測(cè)量設(shè)備I也可以使用具有不同的開(kāi)啟角Y的攝像機(jī)8。有利地可以在無(wú)需擴(kuò)建或者無(wú)需硬件改裝的情況下并且僅僅作為用于分析或者處理圖像傳感器Si的分析軟件的配置匹配來(lái)實(shí)現(xiàn)用于具有不同開(kāi)啟角Y的攝像機(jī)8的相同的測(cè)量設(shè)備I。
[0048]圖3示出第二鏡裝置5的前視圖，其具有兩個(gè)鏡組，即用于具有寬的開(kāi)啟角Y的攝像機(jī)8的由鏡單元18-1 (其中i = I至9)構(gòu)成的鏡組18和用于具有更小的開(kāi)啟角Y的另一攝像機(jī)8的由鏡單元20-1 (其中i = I至9)構(gòu)成的另一鏡組20。攝像機(jī)8的光軸E對(duì)稱地穿過(guò)兩個(gè)鏡組18和20，所述兩個(gè)鏡組因此彼此對(duì)稱地設(shè)計(jì)或者設(shè)計(jì)用于擴(kuò)大的或縮小的成像。
[0049]因此，在圖3中，在相同的光軸E的情況下，第二鏡裝置5的外框相應(yīng)于具有更大的開(kāi)啟角的攝像機(jī)8的圖像傳感器21，包圍鏡單元20-1的內(nèi)框相應(yīng)于具有更小的開(kāi)啟角的攝像機(jī)8的圖像傳感器21。
[0050]圖4示出用于測(cè)量具有兩個(gè)攝像機(jī)、即具有兩個(gè)彼此錯(cuò)開(kāi)的光軸El和E2的攝像機(jī)的立體攝像機(jī)裝置的第二鏡裝置5的構(gòu)造。為此又使用可調(diào)整的共同的第一鏡4和共同的第二鏡裝置5，其具有用于立體攝像機(jī)裝置的左側(cè)攝像機(jī)的具有左側(cè)的第二鏡單元18-1 (其中i = I至9)的左側(cè)鏡組18并且具有用于立體攝像機(jī)裝置的右側(cè)攝像機(jī)的具有右側(cè)的第二鏡單元28-1 (其中i = I至9)的右側(cè)鏡組28。因此，左側(cè)鏡單元18-1設(shè)置在具有光軸El的第一半球面上或者第一旋轉(zhuǎn)拋物面上，并且右側(cè)攝像機(jī)8的右側(cè)鏡單元28-1設(shè)置在具有與其錯(cuò)開(kāi)的光軸E2的第二半球面上或者第二旋轉(zhuǎn)橢圓面上，其中全部鏡單元18-1和28-1剛性地容納在第二鏡裝置5中。
[0051]根據(jù)圖5中的流程圖示例性地示出根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法。在步驟StO中開(kāi)始，然后經(jīng)歷外循環(huán)Stl和內(nèi)循環(huán)St2。外循環(huán)St2用于不同的離焦值的調(diào)節(jié)；為此值由準(zhǔn)直器2的調(diào)整裝置15經(jīng)歷參數(shù)k = I至k = m。內(nèi)循環(huán)St2用于不同的翻轉(zhuǎn)角α和β的調(diào)節(jié)；為此參數(shù)η從η = I至n = j。
[0052]圖5中的參數(shù)k和m初始設(shè)置到I的循環(huán)以及隨后的累加的表示在此僅僅是示例性的。[0053]在步驟St3中，分別由攝像機(jī)8拍攝圖像以及產(chǎn)生圖像信號(hào)SI，所述圖像信號(hào)隨后在步驟St4中被分析；對(duì)于根據(jù)圖2的實(shí)施方式，在步驟St5中結(jié)束所述方法。對(duì)于具有不同的開(kāi)啟角Y的攝像機(jī)8的測(cè)量，彼此相繼地將不同的攝像機(jī)8置于攝像機(jī)保持裝置6中并且實(shí)施根據(jù)圖5的測(cè)量方法。對(duì)于立體攝像機(jī)的測(cè)量，在StO中的開(kāi)始之后同樣針對(duì)各個(gè)攝像機(jī)8分別實(shí)施內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)Stl和St2以及St3中的測(cè)量，以及步驟St4中的隨后的共同分析。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量具有圖像傳感器(21)的攝像機(jī)(8)、尤其固定焦點(diǎn)攝像機(jī)(8)的設(shè)備(I)，其中，所述設(shè)備(I)具有: 攝像機(jī)保持裝置(6)，其用于在至少一個(gè)攝像機(jī)位置(7)中容納至少一個(gè)待檢查的攝像機(jī)⑶； 準(zhǔn)直器裝置(2)，其用于以不同的物距發(fā)出測(cè)試圖案(12)的準(zhǔn)直器光(14)； 鏡設(shè)備(4，5)，其用于將所述準(zhǔn)直器光(14)偏轉(zhuǎn)至所述攝像機(jī)位置(7)； 其中，所述鏡設(shè)備(3，5)具有至少一個(gè)通過(guò)鏡調(diào)整設(shè)備(3)能夠擺動(dòng)到多個(gè)擺動(dòng)位置中的第一鏡裝置(4)以及至少一個(gè)具有多個(gè)第二境單元(18-1)的第二鏡裝置(5)， 其中，所述第二鏡單元(18-1)將由所述第一鏡裝置(4)在其不同擺動(dòng)位置中發(fā)出的光(16-1)反射至所述攝像機(jī)位置(7)，以在圖像傳感器(21)的不同圖像區(qū)域中成像所述測(cè)試圖案(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，對(duì)于所述第一鏡裝置(4)的每一個(gè)擺動(dòng)位置設(shè)有恰好一個(gè)第二鏡單元(18-1)，其將由所述第一鏡裝置(4)在所述擺動(dòng)位置中發(fā)出的光(16i)偏轉(zhuǎn)至所述攝像機(jī)位置(7)、尤其進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)(8)的進(jìn)光孔(8a)的位置。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二鏡裝置(5)的第二鏡單元(18-1)相對(duì)彼此地以及相對(duì)所述攝像機(jī)保持裝置(6)以固定的位置和固定的定向設(shè)置。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一鏡裝置(4)或所述第一鏡裝置的一個(gè)或多個(gè)部分鏡能夠繞兩個(gè)不平行的擺動(dòng)軸(C，D)、優(yōu)選正交的擺動(dòng)軸(C，D)分別調(diào)節(jié)到多個(gè)翻轉(zhuǎn)角位置中(α，β)中。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，從所述準(zhǔn)直器裝置(2)至所述攝像機(jī)位置(7)的光學(xué)光路徑(14，16-1，18-1)的總長(zhǎng)度在所述第一鏡裝置(4)的全部擺動(dòng)位置中是相同的或位于一個(gè)公差范圍內(nèi)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述準(zhǔn)直器裝置(2)能夠通過(guò)調(diào)整裝置(15)聚焦，以調(diào)節(jié)不同的聚焦或物距來(lái)發(fā)出所述測(cè)試圖案(12)的平行光和/或光錐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述準(zhǔn)直器裝置(2)具有能夠通過(guò)所述調(diào)整裝置(15)調(diào)整的測(cè)試圖案(2)、光學(xué)裝置(9)和用于在傳輸或反射中照明所述測(cè)試圖案(12)的照明裝置(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備具有控制與分析裝置(30)，其記錄由所述攝像機(jī)(8)產(chǎn)生的圖像信號(hào)(SI)以及輸出用于調(diào)節(jié)所述第一鏡裝置(4)的不同擺動(dòng)位置(α，β)和所述發(fā)光裝置(2)的不同的聚焦或物距的控制信號(hào)(S2，S3)，其中，所述控制與分析裝置(30)由在所述擺動(dòng)位置和聚焦或物距中產(chǎn)生的圖像信號(hào)(SI)分別求取一個(gè)對(duì)比度，例如通過(guò)計(jì)算調(diào)制傳遞函數(shù)。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二鏡裝置(5)具有一個(gè)或多個(gè)鏡組(18，20，28)，其中，每一個(gè)鏡組分別具有多個(gè)優(yōu)選平面的第二鏡單元(18-1，20i，28i)，其分別彼此設(shè)置在半球面的或旋轉(zhuǎn)橢圓面的布置中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二鏡裝置(5)具有至少兩個(gè)鏡組(18，20)，其中，每一個(gè)鏡組(18，20)分別具有多個(gè)第二鏡單元(18-1，20-1)以測(cè)量具有不同開(kāi)啟角(Y)的攝像機(jī)(8)，其中，與用于具有較小的開(kāi)啟角(Y)的攝像機(jī)⑶的鏡組(20)的第二鏡單元(20i)相比，用于具有較大的開(kāi)啟角(Y)的攝像機(jī)⑶的鏡組(18)的第二鏡單元(18i)彼此相距更遠(yuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備構(gòu)造用于測(cè)量具有兩個(gè)彼此錯(cuò)開(kāi)的光軸(El，E2)的立體攝像機(jī)系統(tǒng)，其中，所述第二鏡裝置(5)具有兩個(gè)鏡組(18，28)，其中，每一個(gè)鏡組(18，28)的第二鏡單元(18i，28i)分別設(shè)置在相對(duì)所述兩個(gè)光軸(El，E2)之一的半球面的或旋轉(zhuǎn)拋物面的布置中。
12.一種測(cè)量設(shè)備，其具有根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備(I)和容納在所述攝像機(jī)保持裝置(6)中的攝像機(jī)(8)，所述攝像機(jī)具有圖像傳感器(21)，所述攝像機(jī)輸出所述圖像信號(hào)(SI)。
13.一種用于測(cè)量攝像機(jī)(8)的方法，尤其在使用根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備(I)的情況下，所述方法具有以下步驟: 將具有圖像傳感器(21)的攝像機(jī)(8)容納在攝像機(jī)保持裝置(6)中； 調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器裝置(2)的不同的物距或聚焦以發(fā)出具有不同物距的測(cè)試圖案(12)的準(zhǔn)直器光(14)； 如此調(diào)節(jié)在所述準(zhǔn)直器裝置(2)和所述攝像機(jī)(8)之間的光路中設(shè)置的、能夠調(diào)整的第一鏡裝置(4)的不同的擺動(dòng)位置(α，β)，使得由所述第一鏡裝置(4)在其擺動(dòng)位置(α，β)中反射的光(16-1)逐漸地偏轉(zhuǎn)到第二鏡裝置(5)的不同第二鏡單元(18_i，20i，28-1)上，所述第二鏡單元將所述光分別偏轉(zhuǎn)至待測(cè)量的攝像機(jī)(8)，其中，從所述準(zhǔn)直器裝置(2)至所述攝像機(jī)(8)的光學(xué)光路徑(14，16-1，18-1)的總長(zhǎng)度在所述第一鏡裝置(4)的全部擺動(dòng)位置中是相同的，并且所述測(cè)試圖案在所述不同的擺動(dòng)位置中在所述圖像傳感器(21)的不同圖像區(qū)域中成像。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，分別逐漸地在內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)中逐漸地調(diào)節(jié)所述不同的物距或聚焦和所述不同的擺動(dòng)位置(α，β)，其中，對(duì)于所述外循環(huán)的每一次調(diào)節(jié)分別逐漸地調(diào)節(jié)所述內(nèi)循環(huán)的不同的調(diào)節(jié)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，隨后在其對(duì)比度方面分析由所述攝像機(jī)(8)在不同的物距和所述第一鏡裝置(4)的不同的擺動(dòng)位置(α，β)中輸出的圖像信號(hào)(SI)，例如在形成調(diào)制傳遞函數(shù)的情況下。
【文檔編號(hào)】G03B43/00GK104040427SQ201280066098
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月5日
【發(fā)明者】U·阿佩爾, C·賴茲納 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司