RS57865B1

RS57865B1 - Uređaj i postupak za snimanje predmeta

Info

Publication number: RS57865B1
Application number: RS20181187A
Authority: RS
Inventors: FRéDéRIC CHAZALLET
Original assignee: Shakti; Arvalis Inst Du Vegetal; Biogemma Fr
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2018-12-31
Also published as: US20180143410A1; EP3080664B1; US10571667B2; WO2015086988A1; ES2690384T3; EP3080664A1; HUE040105T2

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na uređaj za snimanje nekog predmeta, naročito na uređaj za snimanje perifernih slika nekog predmeta izduženog oblika, i takođe odnosi se na postupak za snimanje nekog predmeta upotrebom takvog uređaja.

Stanje tehnike

[0002] Poznato je da obradom slike nekog predmeta može da se utvrdi osobina tog predmeta.

[0003] Prijava patenta US 2009/046890 opisuje postupak i sistem za analiziranje digitalnih slika klasa kukuruza, u svrhu utvrđivanja najmanje jedne osobine klipa kukuruza i kukuruznih zrna na klipu, naročito broj i veličinu zrna.

[0004] Taj sistem uključuje senzor slike kao što je CCD kamera, koji šalje slike u uređaj za obradu slike koji na sliku primenjuje razne procesne algoritme, kao što je, na primer, fitriranje ili traženje kontura.

[0005] Ipak, snimanje klasja izvedeno na nosaču kao što je konvejer ne omogućava potpuno posmatranje klasa, već samo omogućava približno dobijanje procene osobina klasa i njegovih zrna.

[0006] Takvi postupci i sistemi za snimanje slike nekog predmeta nisu pogodni za in situ određivanje osobina nekog predmeta u ograničenom okruženju, na osnovu slike predmeta, a naročito za određivanje osobina dela biljke, kao što je klip kukuruza na biljci koja raste.

[0007] Određeno rečeno, predmet smešten u ograničeno okruženje često ne može da ima snimljenu celokupnu perifernu površinu jer minimalan potreban prostorni razmak za dobijanje slike predmeta između predmeta i uređaja za snimanje ne može da se obezbedi, i/ili jer prepreke koje okružuju predmet sprečavaju da se snimač kreće oko predmeta.

SUŠTINA PRONALASKA

[0008] Primeri uobičajenih uređaja za snimanje predmeta opisani su u US 6449103 B1.

[0009] Predmet ovog pronalaska je da predloži postupak i uređaj za snimanje nekog predmeta, a naročito postupak i uređaj za snimanje periferije nekog predmeta izduženog oblika, pri čemu su taj postupak i uređaj poboljšani i/ili prevazilaze, najmanje delimično, mane ili nedostatke poznatih postupaka i uređaja za snimanje slike nekog predmeta.

[00010] U jednom aspektu ovog pronalaska obezbeđen je postupak za snimanje predmeta prema nezavisnom patentnom zahtevu 16. Prema još jednom nezavisnom aspektu ovog pronalaska obezbeđen je uređaj za akviziciju slike predmeta prema nezavisnom patentnom zahtevu 1. Refleksija nezavisno od posmatranja slike "radijalno", čitave ili dela periferne površine predmeta, paralelna optičkoj osi refleksije i/ili podužnoj osi predmeta, omogućava da se dobiju "panoramske" slike celokupne periferije najmanje jednog podužnog dela – ili "odsečka" – predmeta in situ, pomoću reflektujućeg optičkog kružnog otvora kroz koji može da se prostire i kreće predmet, naročito kada je predmet okružen bliskim preprekama.

[0011]Kada respektivni dimenzije reflektujućeg optičkog sistema i predmeta, naročito dužina predmeta, ne omogućavaju da se dobije kompletna periferna slika predmeta u jednom snimku, pravljenje slika može se ponavljati onoliko često koliko je potrebno da bi se “skenirala” celokupna periferija predmeta kretanjem predmeta kroz kružni otvor u reflektujućem optičkom sistemu između dva uzastopna pravljenja slika—gde je kretanje relativno između uređaja i predmeta, koji može da ostane u stacionarnom položaju—a zatim sukcesivnim “spajanjem” parova napravljenih slika.

[0012]Kretanje uređaja u odnosu na predmet poželjno se postiže zadržavanjem predmeta suštinski centriranom u kružnom otvoru, i/ili zadržavanjem osa reflektujućeg optičkog sistema suštinski u poklapanju sa podužnom osom predmeta—ili najmanje dela predmeta koji se slika.

[0013]Za ovu svrhu, ovaj uređaj može da uključi sredstvo za centriranje predmeta u kružni otvor, naročito delove koji naležu na predmet, pri čemu su ti delovi postavljeni da budu pokretni u odnosu na reflektujući optički sistem duž “radijalnih” osa koje se prostiru u ravni vertikalnoj na osu reflektujućeg optičkog sistema.

[0014]Da bi se dobio uređaj koji je naročito kompaktan, sa reflektujućim optičkim sistemom koji leži (koji se prostire) unutar prvog cilindra i kružnim otvorom koji leži (koji se prostire) unutar drugog cilindra koaksijalnog sa prvim cilindrom—i manjeg poluprečnika—, moguće je dimenzionirati reflektujući optički sistem na takav način da je poluprečnik prvog cilindra manji od ili jednak trostrukom ili dvostrukom poluprečniku drugog cilindra.

[0015]Primera radi, poluprečnik drugog cilindra može biti oko 2 do 5 centimetara, a poluprečnik prvog cilindra može biti jednak poluprečniku drugog cilindra plus oko 1 do 3 centimetra.

[0016]Poželjno, ovaj uređaj uključuje providan prozor cilindričnog oblika, naročito okruglog preseka, oko kog se prostire reflektujući optički sistem, čime se naročito omogućava da se izbegne kontakt između predmeta i reflektujućeg optičkog sistema, i takođe da se izbegnu zone slike maskirane delom predmeta koji maskira (prekida) zrak koji je reflektovan od strane reflektujućeg optičkog sistema.

[0017]Taj reflektujući optički sistem može da obuhvata jednu reflektujuću površinu koja je zakrivljena, tj. ne-ravna, i da predstavlja simetriju obrtanja oko ose obrtanja (koja tada čini pomenutu osu simetrije).

[0018]Pod tim uslovima, reflektujuća površina poželjno se izvodi na takav način da osa obrtanja reflektujuće površine bude bliska (i paralelna sa)—a naročito suštinski poklapajuća sa—podužnom osom dela predmeta koji je okružen reflektujućom površinom.

[0019]Alternativno, reflektujući optički sistem može da obuhvata više reflektujućih površina koje mogu biti zakrivljene (naročito blago konveksne) ili ravne, i koje su poželjno pravilno razmaknute/postavljene oko ose (ovde označena izrazom “osa simetrije”) koja može da se poklapa sa podužnom osom dela predmeta koji je okružen od strane reflektujuće površine.

[0020]Pod tim uslovima, broj reflektujućih površina je generalno jednak najmanje tri, a naročito jednak najmanje četiri, npr. jednak je osam.

[0021]Naročito kada su reflektujuće površine ravne, one mogu biti identičnog oblika i dimenzija, naročito mogu biti suštinski trapezoidnog oblika.

[0022]Te ravne reflektujuće površine poželjno su nagnute u odnosu na osu simetrije reflektujućih površina i/ili u odnosu na podužnu osu dela predmeta koji je okružen reflektujućo/ćim površinom(ama), pod oštrim uglom nagiba koji je zajednički za reflektujuće površine. Na isti način, zakrivljena/e reflektujuća/e površina(e) je/su poželjno nagnuta/e u odnosu na osu simetrije ili obrtanja, pod oštrim uglom nagiba tako da reflektujuća/e površina(e) je/su usmerena/e ka osi simetrije ili obrtanja, i ka podužnoj osi dela predmeta koji je okružen reflektujućom/im površinom(ama).

[0023]Ovaj ugao nagiba može biti suštinski jednak 45 stepeni. Kada je ugao nagiba manji od 45 stepeni, to dovodi da slika predmeta bude uvećana za manje od 1, što može da omogući da sistem bude kompaktniji, naročito za određivanje njene rezolucije.

[0024]Ta/te zakrivljena/e reflektujuća/e površina(e) poželjno se prostire(u) duž površine oblika zarubljene kupe.

[0025]Reflektujuća/e površina(e) može/mogu biti delimično reflektujuća/e i delimično transmisivna/e ili providna/e, da bi propustio svetlosni zrak za osvetljene te površina predmeta kroz reflektujuću/e površinu(e).

[0026]Da bi se uhvatile periferne slike predmeta kao reflektovane od strane reflektujuće/ih površine(a), moguće je postaviti jedan snimač koji ima sočivo prečnika koji je poželjno suštinski jednak najvećoj spoljašnjoj dimenziji reflektujućeg optičkog sistema koga formiraju reflektujuća/e površina(e), i koji ima optičku osu koja je bliska (i suštinski paralelne sa)—naročito suštinski poklapajuća sa— podužnom osom dela predmeta koji je okružen od strane reflektujućeg optičkog sistema, i suštinski se poklapa sa osom simetrije ili obrtanja.

[0027]Da bi se upotrebi jedan snimač manjih dimenzija, moguće je postaviti uređaj za prelamanje zraka na putanju svetla između snimača i reflektujuće/ih površine(a).

[0028]Taj uređaj za prelamanje zraka može da uključi drugi kružno otvoren reflektujući optički sistem koji se prostire oko ose koja se podudara sa osom prvog kružno otvorenog reflektujućeg optičkog sistema, i treći reflektujući optički sistem na istoj osi kao prvi i drugi reflektujući optički sistem, tako da tri reflektujuća optička sistema reflektuju periferne slike predmeta suštinski paralelno sa osom prvog reflektujućeg optičkog sistema, i na manjoj udaljenosti od pomenute ose.

[0029] Sa jednim snimačem, dobijena slika periferije podužnog dela—ili odesčka—predmeta deo je okruglog otvora, naročito kada je reflektujuća površina oblika zarubljene kupe, a deo predmeta prostire se duž ose simetrije reflektujućeg optičkog sistema.

[0030]Dobijena slika može se razdvojiti u dve slike kod zakrivljenog optičkog sistema (ne-planarnog u delovima) kada ni jedan deo predmeta ne preseca (prolazi kroz) osu simetrije reflektujućeg optičkog sistema.

[0031]Tada je poželjno korišćenje optički radnih (ili blago konveksnih) pomoćnih delova radi postavljanja na taj jedan snimač čime se dobijaju segmentirane slike od jedne ili više refleksija sa ravni, sa bez ili veoma malo aberacija i/ili distorzija.

[0032]Takva slika može biti matematički procesirana njenim transformiranjem u trakastu sliku koja odgovara izgledu periferije odsečka “ravnanjem”, i drugom obradom za određivanje osobina predmeta.

[0033]Alternativno, može se obezbediti više snimača sa respektivnim optičkim osama koje su razmaknute od (i paralelne sa) ose simetrije ili obrtanja prvog reflektujućeg optičkog sistema.

[0034]Pod tim uslovima, svaka od dobijenih slika odgovara samo delu periferije predmeta, i može biti prstenasti sektor; ove slike mogu prikazati (u parovima) površinu (delimičnu), a zatim mogu se podvrći obradi da bi se “povezale” te slike u parovima i da bi se dobila slika celokupne periferije najmanje jednog “odsečka” predmeta.

[0035]Ove sektorisane slike mogu se transformisati u pravougaone slike eliminisanjem drlova slika blizu “spojeva” između dve susedne reflektujuće površine, koje se reflektuju na susedne reflektujuće površine.

[0036]U jednom primeru izvođenja, moguće je smestiti respektivne optičke ose snimača na pravilan način oko ose simetrije ili obrtanja prvog reflektujućeg optičkog sistema.

[0037]Naročito pod tim uslovima, snimači se mogu smestiti na najmanje jedan prstenasti nosač koji predstavlja (drugi) kružni otvor centriran na osi simetrije/obrtanja prvog reflektujućeg optičkog sistema.

[0038]Takav kružno otvoren nosač snimača može sarađivati sa prvim kružno otvorenim reflektujućim optičkim sistemom, i kada je potrebno sa providnim prozorom cilindričnog ili cevastog oblika, da bi doprineo određivanju šupljine koja je pogodna za prijem (celog) predmeta koji se posmatra/slika, naročito šupljine izduženog cilindričnog oblika duž ose simetrije ili obrtanja prvog respektivnog optičkom sistema, i prečnika koji je veći od prečnika manjeg cilindra u kojem se predmet može registrovati.

[0039] Svaki snimač može da obuhvata matrični senzor slike, naročito senzor koji koristi CCD ili CMOS tehnologiju koja može da uključi jedan ili više megapiksela.

[0040]Ovaj uređaj može da uključi najmanje jedan postavljen svetlosni izvor za osvetljavanje dela periferije predmeta koji se snima, naročito refleksijom svetlosnog zraka emitovanog svetlosnim izvorom, kao ose osvetljavanja koja je malo nagnuta, ako uopšte jeste, u odnosu na osu prvog reflektujućeg optičkog sistema.

[0041]Ovaj uređaj takođe može da uključi najmanje jedan ciljajući svetlosni izvor izveden da formira svetlosnu oznaku na deo periferije predmeta koji se snima, naročito upotrebom prvog reflektujućeg optičkog sistema da reflektuje drugi svetlosni zrak emitovan od ciljajućeg izvora duž ose ciljanja koja se blago naginje, ako se uopšte naginje, u odnosu na osu prvog reflektujućeg optičkog sistema.

[0042]Naročito, drugi svetlosni zrak za ciljanje može biti pljosnat zrak pogodan za formiranje svetlosne oznake u obliku linijskog segmenta.

[0043]Ovaj zrak reflektovan od strane prvog reflektujućeg optičkog sistema može se prostirati u ravni koja ima svoju vertikalu blago nagnutu u odnosu na optičku osu pod određenim uglom nagiba da bi se omogućile radnje triangulacije. Može se odabrati još druga konfiguracija da bi se izbeglo moguće preklapanje zraka; ona se sastoji u generisanju zraka u ravni koja suštinski uključuje optičku osi i omogućava merenja sa rastojanja duž ose predmeta i time i njen nagib.

[0044]Trag ciljajuće svetlosne oznake koji se dobija na slici predmeta može se upotrebiti da se utvrde rastojanja respektivno između prvog reflektujućeg optičkog sistema (i/ili providnog prozora) i tačaka na periferiji površine predmeta.

[0045]Sjedinjavanjem informacija po rastojanju sa tačkama na slici koja se dobija može se na taj način omogućiti dobijanje trodimezionalne “pseudo” slike (tj. modela) periferije površine predmeta.

[0046]Ovaj uređaj može takođe da procesira preklapanja dve slike reflektovane određenom reflektujućom površinom reflektujućeg optičkog sistema, i da respektivno budu uzete od strane dva bliska/susedna senzora, što čini mogućim konstruisanje 3D modela periferije površina predmeta putem stereoskopskog efekta.

[0047] Ukoliko je moguće kombinovati informaciju o rastojanju između merenja dobijenu od ciljajućeg izvora i stereoskopskih merenja, takođe je moguća upotreba ciljajućih izvora za generisanje jedne ili više nasumično raspoređenih tačaka radi stvaranja jedinstvene platforme na predmetu koja će se lako detektovati pomoću dva bliska senzora i pojednostaviti stereoskopska merenja.

[0048]Ovaj uređaj može da uključi najmanje jednu jedinicu za obradu signala i/ili podataka koja je povezana sa senzorom slike(a) i izvedena (naročito programirana) da obavi najmanje neku od obrada slika neophodna za određivanje osobine predmeta od prikupljenih slika od strane senzora(a) ili snimača(a).

[0049]Ovaj uređaj može takođe da uključi jedinicu za smeštaj podataka povezanu sa jedinicom za obradu podataka i izvedena da upisuje podatke sa slike isporučene od strane jedinice za obradu.

[0050]Ovaj uređaj može takođe da uključi bateriju—ili neki drugi izvor električne energije—izvedenu da napaja senzor(e) slike(a), svetlosni/e ili ciljajući/e izvor(e), jedinicu za obradu podataka, i jedinicu za smeštaj podataka.

[0051]Ovaj pronalazak može se naročito primeniti za snimanje delova biljaka u rastu bez potrebe razdvajanja tog dela koj ise snima od ostataka biljke.

[0052]Ovaj pronalazak obezbeđuje kompaktan prenosiv uređaj za snimanje koji može biti nezavistan i može se lako nositi i kretati od strane čoveka, vozila ili robota za prenos, ili nekog drugog uređaja, koji se može kretati oko predmet koji se snima.

[0053]Drugi apekti, osobine i prednosti ovog pronalaska biće očigledni iz opisa koji sledi koji se poziva na prateći nacrt i koji ilustruje poželjne primere izvođenja ovog pronalaska bez bilo kakvog ograničavanja.

KRATAK OPIS NACRTA

[0054]

FIG.1 je šematski prikaz uređaja za snimanje, u podužnom poprečnom preseku po ravni koja uključuje osu simetrije reflektujućeg optičkog sistema uređaja.

FIG.2 je šematski prikaz uređaja za snimanje sa FIG.1 postavljenog oko krajnjeg dela biljke kao što je klip kukuruza.

FIG.3 je šematski prikaz uređaja za snimanje sa FIG.1 postavljenog oko među (srednjeg) dela biljke prikazane na FIG.2.

FIG.4 je šematski prikaz još jednog uređaja za snimanje slika u podužnom poprečnom preseku po ravni koja uključuje osu simetrije reflektujućeg optičkog sistema uređaja, pri čemu je taj uređaj postavljenog oko predmeta izduženog oblika koji se prostire kroz uređaj za snimanje slika.

FIG.5 je šematski prikaz reflektujućeg optičkog sistema i dva cevasta providna prozora uređaja za snimanje, u izgledu poprečnog preseka upravnog na osu reflektujućeg optičkog sistema i cevastih prozora.

FIG.6 je šematski prikaz u poprečnom preseku, koji prikazuje reflektujući optički sistem koji okružuje cevasti providan prozor uređaja za snimanje.

FIG.7 je takođe šematski prikaz u poprečnom preseku, koji prikazuje reflektujući optički sistem koji okružuje cevasti providan prozor, kao i senzore slike i osvetljavajuće i ciljajuće svetlosne izvore uređaja za snimanje.

FIG.8 je šemastki prikaz u podužnom poprečnom preseku, varijante uređaja za snimanje prikazanog na FIG.1, koja obuhvata uređaj za prelamanje zraka reflektovanog od strane reflektujućeg optičkog sistema koji okružuje predmer koji se snima.

FIG.9 šematski ilustruje jedinicu za obradu slike povezana sa više senzora slike uređaja za snimanje.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

[0055] Ukoliko nije suprotno naznačeno, eksplicitno ili implicitno, elementi ili delovi koji su konstrukciono ili funkcionalno identični ili slični, imaju iste pozivne oznake na raznim crtežima.

[0056]Posebno uz poziv na FIG.1 do 3, uređaj 10 za snimanje slika ima reflektujući optički sistem 11 u kome je izveden centralni kružni otvor 21 i koji okružuje unutrašnji prozor 12.

[0057]Optički sistem 11 is okružen je spoljašnjim prozorom 15.

[0058]Prozori 12 i 15 mogu se izraditi od providnog materijala kao što je staklo. Alternativno, the spoljašnji prozor 15 može biti neproziran.

[0059]Ovi prozori su uopšteno cevastog oblika, naročito su oblika cilindara okruglog preseka, oko ose 13 koja čini podužnu osu i opštu osu simetrije uređaja 10.

[0060]Prozor 12 prostire se okrenut prema optičkom sistemu 11 i ima visinu (merenu po osi 13) koja nije manja od visine optičkog sistema 11.

[0061]Optički sistem 11 obuhvata najmanje jedno ogledalo 19—ili reflektujuću površinu—koje je nagnutu u odnosu na osu 13 pod oštrim uglom 20, koji je suštinski jednak 45° u ovom primeru, tako da je površina 19 okrenuta prema osi 13 uređaja.

[0062]Optički sistem 11 može da obuhvata jednu zakrivljenu površinu 19 oblika zarubljene kupe, kao što je prikazano na FIG.5 ili vieći broj ravnih površina 19 krivolinijske trapezoidne spoljašnjosti , kao što je prikazano na FIG.6 i 7.

[0063]Ovaj uređaj 10 takođe uključuje snimač koji obuhvata senzor 18 slike i sočivo 14 objektiva šematski prikazano u obliku dvostrano ispupčenog sočiva.

[0064]Zajednička optička osa senzora 18 i sočiva 14 u ovom primeru poklapa se sa osom 13 uređaja 10.

[0065]U ovom primeru gornji kraj unutrašnjeg cevastog prozora 12 zatvoren je neprozirnim zidom 22 koji se prostire okrenut prema centralnom delu sočiva 14.

[0066]Na ovaj način, prozor 12 i zid 22 definišu šupljinu 33 izduženog (cilindričnog) oblika duž ose 13, sa donjim krajem okruženim prozorom 12 i optičkim sistemom 11, a koja je pogodna za prijem predmet koji se snima, kao što je prikazano na FIG.2 i 3.

[0067]Ovaj uređaj 10 takođe ima neproziran zid 16 koji se nadovezuje na prozor 15 i koji je zatvoren zidom 17 radi formiranja kućišta u koje se smešta senzor 18 i sočivo 14.

[0068]U varijantnom ostvarenju prikazanom na FIG.8, ovaj uređaj 10 ima uređaj za prelamanje zraka izveden na putanji svetla između snimača 14, 18 i reflektujuće/ih površine(a) 19 optičkog sistema 11.

[0069]Ovaj uređaj za prelamanje zraka ima drugi kružno otvoren reflektujući optički sistem koji se prostire oko ose koja se podudara sa osom 13 prvog kružno otvorenog reflektujućeg optičkog sistema, zajedno sa trećim reflektujućim optičkim sistemom na istoj osi kao i prvi i drugi reflektujući optički sistemi.

[0070]Drugi reflektujući optički sistem ima reflektujuće površine 23 okrenute ka osi 13 koje su poželjno nagnute u odnosu na pomenutu osu pod uglom od oko 45°.

[0071]Naročito, ovaj drugi optički sistem može suštinski biti simetričan u odnosu na prvi optički sistem 11 oko poprečne središnje ravni (upravne na tu osu 13).

[0072]Drugi optički sistem omogućava da se zrak F2 koji dolazi od površina 19 i prostire paralelno osi 13 bude reflektovan tako da proizvede zrak F3 koji se prostire radijalno (u odnosu na osu 13), u pravcu ose 13.

[0073]Drugi i third reflektujući optički sistemi mogu da obuhvate respektivne reflektujuće površine 23, 24 oblika zarubljene kupe oko ose 13.

[0074]Reflektujuća/e površina(e) 24 trećeg optičkog sistema, koje se prostiru okrenute ka površini(ama) 23, služi(e) da reflektuje/u zrak F3 tako da se napravi zrak F4 koji se prostire paralelno zraku F2, bliže osi 13 i u pravcu sočiva 14 koje fokusira zrak F4 na senzor 18.

[0075]Na FIG.2 i 3, uređaj 10 postavljen je oko dela klipa 25 kukuruza koji je i dalje vezan za stabljiku 26 biljke kukuruza da bi se omogućilo utvrđivanje karakteristika klasa bez njegovog uklanjanja sa biljke, npr. da se prebroje zrna 27 (prikazana delimično) klasa na osnovu slika periferije klasa koje su snimljene uređajem 10.

[0076]Za ovu svrhu, uređaj 10 je izveden tako da prekriva i okružuje gornji deo klasa 25, koji deo delimično zalazi u šupljinu 33 kroz otvor na donjem kraju cevastog prozora 12.

[0077]Ovaj uređaj 10 poželjno se postavlja u položaj oko klasa 25 tako da se gornji deo—ili “odsečak”— 25 a klasa, koje se prostire duž podužne ose 28 klasa, prostire suštinski duž ose 13 simetrije optičkog sistema 11 i šupljine 33, tako da su različiti delovi periferne površine dela 25 a klasa postavljeni suštinski na istom odstojanju od prozora 12, a time i od optičkog sistema 11.

[0078]Sa klasom i uređajem za snimanje slika u ovakvom relativnom položaju, svetlosni zrak F1 reflektovan od strane gornje periferne površine 25 a klasa, prostire se suštinski radijalno u odnosu na ose 13 i 28, prolazi kroz prozor 12, i reflektuje se optičkim sistemom 11 tako da se formira zrak F2 koji se prostire suštinski paralelno osi 13.

[0079]Zrak F2 fokusira se sočivom 14 na senzorsku površinu senzora 18 tako da formira sliku te površine 25 a koja je uhvaćena senzorom 18 i koja se može upisati i obraditi jedinicom za obradu (kao što je mikroprocesor) koja je inkorporirana u uređaj 10.

[0080]Za ovu svrhu, površina 25 a može biti osvetljena “prirodnim” (okolnim) svetlom koje prolazi kroz unutrašnje i spoljašnje prozore 12 i 15 uređaja, i/ili svetlom proizvedenim svetlosnim izvorom inkorporisanim u uređaj 10.

[0081]primera radi, ovaj svetlosni izvor može biti formiran svetlost emitujuće diode (LED) 29 koje su pravilno raspoređene oko optičkog sistema 11 (koji je tada poluprovidan) i koje proizvode svetlosne zrake koji prolaze kroz taj optički sistem.

[0082]Posle snimanja slike gornje periferne površine 25 a ili “odsečka” jednim ili više senzora 18, ovaj uređaj se može pomeriti duž ose 28 klasa u pravcu osnove klasa bi se snimila središnja periferna površina 25 b klasa, kao u konfiguraciji prikazanoj na FIG.3.

[0083]Ovaj uređaj 10 poželjno se održava suštinski centriranim na predmet koji se snima, tj. držanjem respektivnih osa 13 i 28 optičkog sistema 11 (i šupljine 33) i predmeta 25 da se suštinski poklapaju.

[0084]Poželjno, ovaj uređaj se pomera i snimaju se sukcesivne slike delova 25 a, 25 b predmeta koji su razmaknuti duž osa 28 na takav način da se snimljene sukcesivne slike preklapaju u parovima, kao što je šematski prikazano na FIG.4, a zatim se ove slike obrađuju tako da se povežu “slaganjem” njihovih zajedničkih preklopa.

[0085]Frekvenca kojom se ove slike prikupljaju može se prilagoditi brzini kojom se uređaj 10 kreće duž predmeta, tako da se dobije ovakav preklop između sukcesivnih slika.

[0086]Za ovu svrhu, ovaj uređaj može imati senzor kretanja, kao što je najmanje jedan akcelerometar ili neki drugi inercijalni senzor, koji je pričvršćen za prvi reflektujući optički sistem i/ili za telo uređaja na takav način da bude osetljiv na pomeranje uređaja u odnosu na fiksni referentni snimak—a time u odnosu na predmet 25—, a koji je povezan sa sredstvom za obradu slika isporučenih od strane senzora 18 da bi dostavili signale kretanja kako bi se prikupljanje slika moglo servo-kontrolisati.

[0087]U primeru izvođenja prikazanom na FIG.4, ovaj uređaj 10 ima više snimača, od kojih svaki ima sočivo 14 i senzor 18 slike. Respektivne optičke ose 31 snimača razmaknute su od—i paralelne sa—ose 13 prvog reflektujućeg optičkog sistema, i raspoređene pravilno oko te ose 13.

[0088]Snimači su postavljeni na prstenasti (kružnog oblika) nosač 32 koji ima kružni otvor centriran na osi 13 i koji se prostire u poprečnoj ravni između unutrašnjih i spoljašnjih prozora 12 i 15.

[0089]Snimači dostavljaju signale ili podatke sredstvu za obradu slike koje je postavljeno na nosaču 34— kao što je štampana ploča—koja isto tako okruglog oblika i koja se prostire između prozora 12 i 15.

[0090]Sočiva 14 takođe su pričvršćena za prstenasti nosač (nije prikazan) koji se prostire između prozora 12 i 15.

[0091]Prstenasti nosači 32 i 34 kooperiraju sa prvim kružno otvorenim reflektujućim optičkim sistemom, a kada je potrebno sa providnim prozorom, da bi doprineli određivanju šupljine 33 koja je otvorena na oba svoja kraja 33 a i 33 b.

[0092]Šupljina 33 pogodna je za prijem predmeta koji u ovom primeru prolazi kroz uređaj, i time omogućava uređaju da se kreće duž predmeta radi snimanje sa rastojanja koje je veće od dužine uređaja (i njegove šupljine).

[0093]Kao što je prikazano na FIG.4 i 6, svetlosni izvor 29 pridružen je svakom senzoru 18 radi osvetljavanja dela periferije predmeta za snimanje, upotrebom prvog reflektujućeg optičkog sistema da reflektuje svetlosni zrak emitovan od strane svetlosnog izvora duž ose osvetljavanja koja može biti paralelna osi 13.

[0094]Na isti način, ciljajući svetlosni izvor 30 povezan je sa svakim senzorom 18 radi formiranja svetlosne oznake na delu periferije predmeta za snimanje, upotrebom optičkog sistema 11 radi reflektovanja svetlosnog zraka emitovanog od strane ciljajućeg izvora duž ose ciljanja koja može biti paralelna osi 13 optičkog sistema 11.

[0095]Kao što je prikazano na FIG.7, svaki senzor 18 ima svoju optičku osu koja preseca liniju razdvajanja između dve susedne površine 19, i na taj način može da primi sliku perifernog dela nekog predmeta načinjenu od dva dela slike reflektovani respektivno od strane dve susedne površine 19.

[0096]Dalje, dva susedna senzora 18 koji imaju svoje respektivne optičke ose koje respektivno presecaju dve suprotne ivice površine 19 koja se prostire između tih osa, koje omogućavaju da ta dva senzora prime trodimezionalnu sliku perifernog dela nekog predmeta stereoskopskom vizijom.

[0097]Pozivajući se na FIG.9, ovaj uređaj 10 ima prvo elektronsko kolo 40 koje je povezano sa četiri senzora 18 za prijem podataka o slikama prihupljenih od strane senzora, a koje je pogodno za spajanje podataka tako da ih isporučuje drugom elektronskom kolu 41 kojr izvodi obradu slike, naročito u funkciji signala isporučenih od strane akcelerometra 43 povezanog sa kolom 41, i koje čuva obrađene slike memoriji 42.

[0098]Radi napajanja, baterija 44 povezana je sa senzorima 18, 43 i sa kolima 40 do 42.

[0099] Ovaj uređaj poželjno takođe uključuje sredstvo za identifikovanje predmeta i/ili sredstvo za pridruživanje najmanje jedne vrste podataka za identifikaciju sa slikom (ili slikama) nekog predmeta snimljenog ovim uređajem.

[0100] Predmet može identifikovan “indirektno”, npr. upotrebom podataka o geolokaciji nekog predmeta u svrhu njegovog identifikovanja.

[0101]Pod tim uslovima, ovaj uređaj može da uključi prijemnik za prijem signala o geolokaciji koje emituju sateliti, kao što je GPS prijemnik, koji prijemnik je povezan sa jedinicom 40, 41 za obradu podataka; tada se podaci o geolokaciji uređaja 10—a time i predmeta okruženog od strane uređaja— mogu pridružiti jedinici 40, 41—i mogu se zajedno sačuvati—sa slikom (ili slikama) predmeta koji je snimio ovaj uređaj.

[0102]Identifikacija predmet može se takođe sastojati od pridruživanja vizuelne i/ili zvučne informacije slici snimljenog predmeta.

[0103]Da bi se zvučna informacija pridružila slici, ovaj uređaj može da uključi mikrofon povezan sa jedinicom 40, 41 za obradu podataka, pri čemu ta jedinica zatim pridružuje isporučene podatke o zvuku od strane mikrofona sa slikom (il islikama) određenom predmeta, i/ili može da snimi te zvučne podatke.

[0104]Da bi se vizuelna informacija pridružila slici, ovaj uređaj može da uključuje senzor vizuelne informacije, npr. čitač bar koda, koji senzor je povezan sa jedinicom 40, 41 za obradu podataka, sa jedinicom za obradu podataka koja pridružuje vizuelne podatke isporučene od strane senzora za vizuelnu informaciju sa slikom (ili slikama) određenog predmeta, i/ili može da snimi te vizuelne podatke.

[0105]Senzor za vizuelne informacije može da se sastoji od najmanje jednog senzora 18 slike, a jedinice 40, 41 za obradu mogu tada biti izvedene da ekstrahuju vizuelnu informaciju od snimljenih slika, npr. da ekstrahuju identifikacione podatke iz predmeta koji se snima, naročito da ekstrahuju identifikacione podatke (npr. bar kod) koji nosi oznaka postavljena na predmet.

Claims

Patentni zahtevi

1. Uređaj (10) za snimanje predmeta (25), gde je ovaj uređaj n a z n a č e n t i m e, š t o obuhvata: - reflektujući optički sistem (11, 19) koji se prostire oko ose simetrije (13), koji ima kružni otvor (21) centriran na osi simetrije i koji uključuje najmanje jednu reflektujuću površinu (19) koja je nagnuta u odnosu na osu simetrije (13), pod oštrim uglom (20) nagiba, pri čemu je ta površina (19) okrenuta ka osi simetrije i može da okružuje najmanje deo (25a, 25b) predmeta (25); i

- najmanje jedan snimač (14, 18) izveden da uhvati najmanje jednu sliku najmanje dela predmeta kakva je reflektovana pomenutom najmanje jednom reflektujućom površinom (19) koja je suštinski paralelna osi simetrije kada je reflektujući optički sistem postavljen oko pomenutog dela tog predmeta.

2. Uređaj prema zahtevu 1, koji uključuje providan prozor (12) cilindričnog oblika, naročito okruglog preseka, oko kog se prostire reflektujući optički sistem (11, 19).

3. Uređaj prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, u kojem se reflektujući optički sistem prostire unutar prvog cilindra, kružni otvor koji se prostire unutar drugog cilindra koaksijalnog sa prvim cilindrom, a poluprečnik prvog cilindra je manji od ili jednak trostrukom poluprečniku drugog cilindra.

4. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 3, u kojem reflektujući optički sistem uključuje jednu reflektujuću površinu (19) koja je zakrivljena, naročito koničnog oblika, i predstavlja simetriju obrtanja oko ose (13) obrtanja koja se podudara sa osom simetrije.

5. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 3, u kojem reflektujući optički sistem uključuje više reflektujućih površina (19), naročito najmanje tri ili četiri ravne reflektujuće površine identičnog oblika i dimenzija, koje površine su regularno postavljene oko ose (13) simetrije.

6. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 5, u kojem je/su reflektujuća površina(e) nagnuta/e u odnosu na osu simetrije (ili obrtanja), pod uglom nagiba koja je suštinski jednak 45 stepeni.

7. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 6, u kojem je/su reflektujuća površina(e) delimično reflektujuća/e i delimično transmisivna/e ili providna/e.

8. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 7, koji ima jedan snimač sa sočivom (14) prečnika ne manjeg od najveće spoljašnje dimenzije reflektujućeg optičkog sistema (11) i optičke ose (13) bliske i suštinski paralelne - a koja se naročito suštinski podudara sa - osom simetrije, i uključuje uređaj (F2 do F4) za prelamanje zraka, smešten na putanji svetla između snimača (14, 18) i reflektujuće/ih površina(e) (19).

9. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 7, koji ima više snimača (14, 18) sa respektivnim optičkim osama (31) koje su razmaknute od - i paralelne sa - osom (13) prvog reflektujućeg optičkog sistema, a koje su poželjno raspoređene pravilno oko te ose tog prvog reflektujućeg optičkog sistema.

10. Uređaj prema zahtevu 9, u kojem su snimači postavljeni na najmanje jedan prstenasti nosač (32) koji predstavlja kružni otvor centriran na osi prvog reflektujućeg optičkog sistema, pri čemu kružno otvoren nosač sarađuje sa prvim kružno otvorenim reflektujućim optičkim sistemom (11), a kada je potrebno sa providnim prozorom (12), da bi doprineo određivanju šupljine (33) pogodne za prijem predmeta.

11. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 10, koji uključuje najmanje jedan svetlosni izvor (29) izveden da osvetli deo (25a, 25b) za snimanje periferije predmeta, korišćenjem prvog reflektujućeg optičkog sistema (11) da reflektuje svetlosni zrak emitovan od svetlosnog izvora duž ose osvetljavanja koja je malo nagnuta, ako uopšte jeste, u odnosu na osu (13) prvog reflektujućeg optičkog sistema.

12. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 11, koji uključuje najmanje jedan ciljajući svetlosni izvor (30) izveden da formira svetlosnu oznaku na deo (25a, 25b) za snimanje periferije predmeta, korišćenjem prvog reflektujućeg optičkog sistema da reflektuje drugi svetlosni zrak emitovan od ciljajućeg izvora duž ose ciljanja koja se blago naginje, ako se uopšte naginje, u odnosu na osu (13) prvog reflektujućeg optičkog sistema, pri čemu je drugi svetlosni zrak za ciljanje moguće pljosnat zrak pogodan za formiranje svetlosne oznake u obliku linijskog segmenta.

13. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 12, koji uključuje najmanje jednu jedinicu (40, 41) za obradu signala i/ili podataka, koja je povezan senzorom(ima) (18) slike(a) i izvedena (naročito programirana) da obavi najmanje neku od obrade slike neophodnu za određivanje osobine predmeta od prikupljenih slika senzorom(ima), i/ili izvedena da ekstrahuje vizuelnu informaciju iz snimljenih slika, naročito da ekstrahuje podatke za identifikovanje predmeta na slikama, npr. da ekstrahuje identifikacione podatke koje ima oznaka postavljena na predmet, i uključuje jedinicu (42) za smeštaj podataka povezanu sa jedinicom (40, 41) za obradu podataka i izvedena da smešta podatke sa slika isporučene od strane jedinice za obradu.

14. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 13, koji uključuje bateriju (44) izvedena da napaja senzor(e) (18)slike, i izvor(e) (29, 30) osvetljenja ili ciljajućeg svetla, ako ih ima, jedinicu (40, 41) za obradu podataka, i jedinicu (42) za smeštaj podataka.

15. Uređaj prema bilo kom od zahteva 1 do 14, koji uključuje sredstvo za centriranje predmeta u kružni otvor (21) u reflektujućem optičkom sistemu, naročito delove za naleganje na predmet, a koji su postavljeni da se kreću u odnosu na reflektujući optički sistem duž radijalnih osa koje se prostiru u ravni vertikalna na osu reflektujućeg optičkog sistema.

16. Postupak za in situ pravljenje slika predmeta (25), pri čemu je ovaj postupak n a z n a č e n t i m e, š t o ima sledeće faze:

- okruživanje najmanje dela (25a, 25b) predmeta koji se prostire duž podužne ose (28), najmanje jednom reflektujućom površinom (19) uređaja prema bilo kom od zahteva 1 do 15, pri čemu je ta površina (19) nagnuta u odnosu na podužnu osu (28), pod oštrim uglom (20) nagiba, pri čemu je ta površina (19) usmerena ka podužnoj osi; i

- hvatanje najmanje jedne slike najmanje perifernog dela predmeta, koja slika se reflektuje najmanje jednom pomenutom reflektujućom površinom suštinski paralelna sa podužnom osom.

17. Postupak prema zahtevu 16, u kojem pravljenje slika ponavlja više puta da bi se skenirala periferija predmeta kretanjem predmeta kroz kružni otvor (21) u reflektujućem optičkom sistemu (11) uključujući i reflektujuću/e površinu(e) između dva uzastopna pravljenja slika, a zatim spajanje u parove uzastopno napravljenih slika.

18. Postupak prema zahtevu 16 ili zahtevu 17, u kojem je predmet deo biljke u rastu.

19. Postupak prema bilo kom od zahteva 16 do 18, u kojem uređaj (10) ima dva susedna senzora (18) slike sa respektivnim optičkim osama (31) koje se respektivno ukrštaju sa dve suprotne ivice reflektujuće površine (19) koja se prostire između pomenutih osa, a trodimezionalna slika perifernog dela predmeta određuje se stereoskopskom vizijom.