WO2005104527A2 - Vorrichtung und verfahren zum aufnehmen eines bildes - Google Patents

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WO2005104527A2
WO2005104527A2 PCT/EP2005/003695 EP2005003695W WO2005104527A2 WO 2005104527 A2 WO2005104527 A2 WO 2005104527A2 EP 2005003695 W EP2005003695 W EP 2005003695W WO 2005104527 A2 WO2005104527 A2 WO 2005104527A2
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Pilz GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/002—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for television cameras

Definitions

  • the present invention relates to a device for capturing an image, with an image sensor with a plurality of light-sensitive image cells, which are selectively addressable for reading out their image signal values.
  • the invention further relates to an image sensor for such a device and a method for recording an image with an image sensor which has a plurality of light-sensitive image cells, the image cells being selectively addressable for reading out their image signal values.
  • an image sensor for such a device and a method for recording an image with an image sensor which has a plurality of light-sensitive image cells, the image cells being selectively addressable for reading out their image signal values.
  • Such a device and such a method are known for example from WO 01/78411 AI.
  • This publication describes a protective device for securing a danger zone, such as the danger zone of an automated system.
  • the protective device is based on the fact that an image of the danger zone is recorded with a camera, more precisely with an image sensor. The recorded image is then subjected to an evaluation, on the basis of which it is determined whether an unauthorized object is in the danger zone. If this is the case, the protective device triggers a suitable action. For example, a monitored system is brought into a safe state by the protective device by switching it off or activating a rest position.
  • the protective device described in WO 01/78411 A1 thus takes on tasks for which light barriers, light grids, protective fences and the like have typically been used in practice up to now.
  • the new protective device therefore takes on safety-critical tasks. It is therefore necessary to ensure the functional safety of the protective device, to an extent that reliably precludes any risk to persons due to functional errors of the protective device.
  • the new protective device should therefore be fail-safe and at least meet the requirements of category 3 of the European standard EN 954-1 or comparable safety requirements. Even the requirements of Category 4 of EN 954-1 or comparable requirements should preferably be met. For this regular functional tests of the device during operation are required.
  • the aforementioned WO 01/78411 AI suggests to dynamically dynamize an object image recorded by the protective device.
  • By evaluating the artificially induced changes in the object image it is possible, in particular, to monitor the functional reliability of the image sensor used. This allows, for example, early detection of so-called stuck-at errors, in which individual or multiple image cells of the image sensor deliver a constant image signal value regardless of the object image.
  • the targeted modification of the object image requires components that influence the beam path of the light incident on the image sensor. This makes the protective device described relatively complex and expensive.
  • WO 03/067900 AI proposes a method for checking the functional reliability of an image sensor, which is based on a statistical analysis of the image signal values of the image sensor. The noise behavior in the image signal values of the image sensor is evaluated. Changes in noise behavior can be used to draw conclusions about possible malfunctions of the image sensor.
  • An object of the present invention is to provide a further possibility for reliably detecting functional errors in a device of the type mentioned at the outset and during operation.
  • This object is achieved by a device of the type mentioned at the outset, which has a multiplicity of memory cells for storing identification codes, each image cell being assigned an identification code, and wherein the image cells and the memory cells are coupled to one another in such a way that when an image signal value is read out from a Image cell the associated identification code can also be read out.
  • the memory cells are integrated into the image sensor, as will be explained in more detail below.
  • the object is also achieved by an image sensor with a large number of light-sensitive image cells, which additionally also contains a large number of the memory cells mentioned.
  • step d) checking whether the identification code read out is assigned to the at least one image cell read out, and e) utilizing the read image signal values depending on the result in step d).
  • the invention is therefore based on the idea of realizing an additional protective mechanism which can be used to ensure that the image signal value read from an image cell actually comes from the addressed image cell. Addressing errors and other functional errors in the control circuit of the image sensor used can thus be detected reliably and at the level of the image cells. Such errors can in principle also be detected by a targeted dynamization of the object image or a test image fed in from the outside, however, the present invention has the advantage over the prior art that it enables fault monitoring without interruption in the running monitoring operation with little hardware expenditure.
  • the present invention is therefore an inexpensive alternative to the previously known error monitoring measures. However, it can also be used in addition to the previously known fault monitoring measures in order to ensure the functional reliability of a corresponding protective device even more reliably.
  • an addressing unit which is designed such that it addresses memory cells and image cells which are assigned to one another when read out.
  • the image cells and the memory cells assigned to them are coupled to one another by the addressing unit.
  • the addressing unit enables the image cells and the associated memory cells to be read out in one work cycle, that is to say largely at the same time. In this way, a very simple and direct coupling between the image cells and associated memory cells is achieved. Addressing errors can be detected very quickly and reliably.
  • the memory cells are integrated in the image sensor.
  • the memory cells are therefore on the same chip as the light-sensitive image cells.
  • this configuration enables a very compact implementation.
  • the assignment of memory cells and light-sensitive image cells can be created on the chip in this embodiment, which leads to an even more direct and reliable assignment.
  • the memory cells in this embodiment can be integrated into the new protective device very cost-effectively.
  • the memory cells are essentially designed like image cells of the image sensor, which are assigned a light-independent signal value.
  • This configuration is a particularly simple and inexpensive way of integrating the memory cells into the image sensor.
  • the memory cells are then designed with the same manufacturing processes and at least largely in the same method steps as the light-sensitive ones Image cells too. Differences in detail between the image cells and the memory cells can of course arise due to their different functions. For example, in contrast to the photosensitive picture cells, the memory cells do not require a photosensitive (photoelectric) area, although this can nevertheless be provided for reasons of process economy. On the other hand, in contrast to the light-sensitive image cells, the memory cells must be able to be “specifically” charged with a defined signal value, which, depending on the image sensor used, can result in differences in the circuitry between the memory cells and the image cells.
  • the preferred embodiment is characterized by this from the fact that the memory cells as well as the light-sensitive image cells of the image sensor can be addressed and read out.
  • This enables a particularly simple and reliable detection of functional errors.
  • further error sources can be easily and reliably identified in this embodiment of the invention, for example couplings between different image cells. These are to be understood as errors, as a result of which the image signal values of one or more image cells depend on the image signal values of other image cells As picture cells are realized, such sources of error also affect the memory cells, and they can be reliably recognized on the basis of the known identification codes.
  • the picture cells are arranged in a plurality of lines and an identification code is assigned to each line.
  • an identification code is assigned to each line.
  • the image cells are assigned a common identification code for each line of the image sensor. This embodiment simplifies the practical implementation both in terms of hardware and during evaluation, since image sensors are often read out line by line.
  • the picture cells are arranged in a multiplicity of rows and each row contains a multiplicity of memory cells.
  • This configuration is particularly advantageous if the memory cells are implemented like image cells, since the identification codes are then automatically "supplied" when the image cells are read out. Independently of this, it would alternatively also be possible to provide only a single memory cell for each line of the image sensor Different identification codes could then be coded, for example, by different voltage levels, that is to say analog. The preferred embodiment simplifies the evaluation, since a large number of lines can be coded digitally and the image signal values of modern image sensors are generally further processed digitally.
  • the image cells on the image sensor form a coherent image cell area and the memory cells form a coherent memory cell area.
  • the memory cell area preferably adjoins the image cell area on at least one side.
  • the spatial separation of memory cells and image cells enables the preferred image sensor to be manufactured more easily and cost-effectively.
  • “gapless” images can be achieved in a higher resolution.
  • the further preferred embodiment is even simpler in terms of production technology, in particular if the memory cells are implemented like image cells.
  • the picture cells are arranged in a plurality of columns and an identification code is assigned to each column.
  • This embodiment is particularly advantageous if memory cells with an identification code are also assigned to each row of the image sensor.
  • an individual identification code can be assigned to each image cell very simply and inexpensively. Functional errors can thus be detected individually at the image cell level.
  • column-by-column coding can replace line-by-line coding with the advantages mentioned there.
  • control logic connected to the memory cells, which is designed to cyclically or acyclically change identification codes stored in the memory cells, in particular to negate them.
  • the identification codes are changed after each reading of the image signal values, ie after each image (“frame”).
  • the identification codes have a defined dynamic range, which enables easy detection of further error sources, for example stuck-at errors and couplings between image cells.
  • the identification codes are stored in the memory cells as error-detecting codes.
  • the identification codes are secured with a CRC checksum and / or a Hammingeode, a so-called walking code or a 2-out-of-5 code is used.
  • the last-mentioned codes have the property that several bits change from one code word to the next, so that errors when reading out adjacent identification codes can be detected more easily and with greater reliability.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for securing the danger area of an automated system
  • FIG. 2 shows a simplified illustration of an image recording unit for the device from FIG. 1, and
  • FIG. 3 shows a simplified illustration of an image sensor according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • Fig. 1 an embodiment of the new device is designated in its entirety with the reference number 10.
  • the device 10 is used here to secure a danger zone 12 which results from the automated movements (indicated by arrows) of a robot 14. As soon as a person (not shown here) enters the danger zone 12, the robot 14 must be brought into a non-hazardous resting position. This is done with the aid of the new device 10.
  • the invention can be used not only to secure robots, but also to secure all other danger areas which result in particular from the automated movement of technical systems.
  • the invention can also be used in all other applications in which a room area is optically monitored with an image sensor.
  • the device 10 contains an image recording unit 16 and an evaluation and control unit 18.
  • the reference number 20 denotes a light source which is controlled by the evaluation and control unit 18 in order to move the robot 14 or to illuminate danger area 12.
  • the light source 20 can also be omitted if the basic brightness in the area of the robot 14 is sufficient to carry out an image evaluation with the required detection reliability.
  • the reference number 22 denotes two reference objects arranged in the danger zone 12.
  • the reference objects 22 each have a defined position and a defined contrast, which enables further functional checks of the device 10. For example, it can be monitored with the aid of the reference objects 22 that the image recording unit 16 is in the predetermined position and is not so heavily soiled that a safe monitoring of the danger zone 12 is endangered.
  • the image recording unit 16 is controlled by the evaluation and control unit 18, which among other things. also includes other functional tests. Furthermore, the evaluation and control unit 18 carries out the image evaluation and, if necessary, switches the robot 14 into the safe rest position. As an alternative to the separate representation of image recording unit 16 and evaluation and control unit 18 in FIG. 1, the two units mentioned can also be combined. Furthermore, the evaluation and control unit 18 could be integrated in an operating control (not shown here) for the robot 14.
  • the image recording unit 16 contains a lens 24 with which the image 26 of the danger zone 12 is imaged on an image sensor 28.
  • the image sensor 28 has a multiplicity of image cells 30, which are often also referred to as pixels. This is preferably an image sensor in CMOS technology, although the invention is not limited to this.
  • the picture cells are optionally addressable, preferably row-by-row, column-by-block, block-by-row or individually as in the case of a RAM.
  • the invention is not limited to image sensors whose image cells can be read out individually.
  • the property "optionally addressable" consequently also includes image sensors in which the image cells can only be read out in groups, for example in rows or columns.
  • Reference number 32 denotes an A / D converter which converts the analog image signal values of the image cells 30 into digital image signal values.
  • the digital image signal values are then fed to a microcontroller 34.
  • a microcontroller 34 instead of a microcontroller, an FPGA (Field Programmable Logic Array) or another signal processing circuit can also be used here.
  • the microcontroller 34 can also carry out part of the image evaluation or can even represent the evaluation and control unit 18 (FIG. 1).
  • the microcontroller 34 is implemented in two-channel redundancy (not shown here), the redundant parts mutually monitoring one another in order to ensure a high level of error security in this area as well.
  • Reference number 36 denotes an addressing unit which generates the address signals required for reading out the individual image cells 30.
  • the addressing unit 36 can also be implemented on the same chip as the image sensor 28.
  • the addressing unit 36 generates especially two control signals known as line enable and frame enable. These control signals activate the line-by-line reading of the image signal values from the image cells 30.
  • the addressing unit 36 generates, in a manner known per se, a clock signal (not shown here) which synchronizes the reading out of the individual image signal values line by line.
  • Reference numeral 38 denotes a memory which contains a multiplicity of memory cells (not shown here). Identification codes (not shown here) which are assigned to the individual image cells 30 of the image sensor 28 are stored in the memory cells.
  • the memory 38 is controlled by the addressing unit 36, specifically in parallel to the image sensor 28. It supplies the identification codes assigned to the image cells 30 to the microcontroller 34 in synchronism with the respective image signal values.
  • FIG. 2 shows a possible exemplary embodiment in which the memory 38 with the identification codes is implemented separately from the image sensor 28. Deviating from this, however, it is currently preferred to integrate the memory 38 into the image sensor 28, as is explained below with reference to FIG. 3.
  • the structure shown in Fig. 2, however, has the advantage that the image sensor 28 does not have to be modified, i.e. conventional image sensors 28 can be used in the separate arrangement of image sensor 28 and memory 38.
  • the microcontroller 34 negates the identification codes assigned to the individual image cells 30 after reading out each new image. This is shown in FIG. 2 by means of a double arrow between the microcontroller 34 and the memory 38.
  • the identification codes are fixed and cannot be changed during operation of the image recording unit 16.
  • an exemplary embodiment of a preferred image sensor is designated in its entirety by the reference number 50.
  • the image sensor 50 has an image cell area 52 with a multiplicity of light-sensitive image cells 30.
  • the light-sensitive area is 640 ⁇ 480 image cells, which makes it possible to record an image 26 in a VGA resolution.
  • the invention is not restricted to this and can equally be applied to larger or smaller image sensors. In principle, the invention can also be applied to so-called line sensors whose light-sensitive surface contains only one line with a large number of image cells. In preferred exemplary embodiments, however, the image sensor 50 is a two-dimensional image sensor with a matrix-like arrangement of the image cells 30.
  • the image sensor 50 On its left and on its upper edge, the image sensor 50 has a memory cell area 54 with a plurality of memory cells.
  • the memory cell region 54 is covered with an opaque layer 56, so that the content of the memory cells is independent of the incidence of light.
  • the image cell area 52 is in "Open” in a manner known per se, ie here incident light can illuminate the image cells 30.
  • the layer 56 in FIG. 3 is shown partially cut away in order to show the memory cells lying below.
  • a single line 58 is shown enlarged in FIG. 3 below the image sensor 50.
  • Line 58 has nine memory cells 60 in the left area, the respective signal values of which are predefined.
  • the signal values in the individual memory cells 60 form an identification code which is assigned to the image cells 30 of the line 58.
  • the memory cells arranged above the image cell area 52 form an identification code which identifies the image cells 30 in columns. In simpler exemplary embodiments of the invention, however, line-by-line or column-by-line identification of the image cells 30 is sufficient.
  • the identification code 62 is a dual code which specifies the respective row number (or column number). In preferred exemplary embodiments, however, an error-detecting code is used, for example a Hammingeode, a 2-out-of-5 code or a walking code. Furthermore, the identification code 62 can be made in a manner known per se by means of a CRC or the like. to be secured.
  • the memory cells are “normal” image cells that are “loaded” with the identification codes. This can be done, for example, with the aid of a supply current or a supply voltage which induce charges in the image cells (preferably up to saturation, ie corresponding to a maximum illumination) or charges suction as quickly as possible.
  • at least some of the “normal” picture cells have a first and a second operating mode. In the first operating mode, they work as “normal” picture cells. In the second operating mode, they work as memory cells in the sense of the present invention.
  • the switchover is preferably carried out from the outside by applying a suitable signal which, for example, controls a transistor which switches the supply or discharge current on or off.
  • This exemplary embodiment has the advantage that the usable image area of the image sensor can be enlarged if the identification codes are not required, which is the case, for example, if function tests need not be carried out continuously but only cyclically.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes besitzt einen Bildsensor (28) mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzel­len (30). Die Bildzellen (30) sind zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar. Gemäß einem Aspekt der Erfndung beinhaltet die Vorrichtung ferner eine Vielzahl von Speicherzellen (38) zum Abspeichern von Identifikationscodes, wobei jeder Bildzelle (30) ein Identifikationscode zugeordnet ist. Die Bildzellen (30) und die Speicherzellen (38) sind so miteinander gekoppelt, dass beim Auslesen eines Bildsignalwertes aus einer Bildzelle (30) der zugeordnete Identifikationscode mit auslesbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Aufnehmen eines Bildes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes, mit einem Bildsensor mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen, die zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar sind.
Die Erfindung betrifft ferner einen Bildsensor für eine solche Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Aufnehmen eines Bildes mit einem Bildsensor, der eine Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen aufweist, wobei die Bildzellen zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar sind. Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus WO 01/78411 AI bekannt.
In dieser Druckschrift ist eine Schutzvorrichtung zum Absichern eines Gefahrenbereichs beschrieben, wie etwa des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Anlage. Die Schutzvorrichtung basiert darauf, dass ein Abbild des Gefahrenbereichs mit einer Kamera, genauer gesagt mit einem Bildsensor, aufgenommen wird. Das aufgenommene Abbild wird anschließend einer Auswertung unterzogen, an Hand der festgestellt wird, ob sich ein unbefugtes Objekt in dem Gefahrenbereich befindet. Ist dies der Fall, löst die Schutzvorrichtung eine geeignete Aktion aus. Beispielsweise wird eine überwachte Anlage von der Schutzvorrichtung in einen gefahrlosen Zustand gebracht, indem sie abgeschaltet wird oder eine Ruheposition angesteuert wird. Damit übernimmt die in WO 01/78411 AI beschriebene Schutzvorrichtung Aufgaben, für die in der Praxis bislang typischerweise Lichtschranken, Lichtgitter, Schutzzäune und Ähnliches eingesetzt werden .
Die neue Schutzvorrichtung übernimmt somit sicherheitskritische Aufgaben. Daher ist es erforderlich, die Funktionssicherheit der Schutzvorrichtung zu gewährleisten, und zwar in einem Maße, das eine Gefährdung von Personen durch Funktionsfehler der Schutzvorrichtung zuverlässig ausschließt. Die neue Schutzvorrichtung soll daher einfehlersicher sein und zumindest den Anforderungen der Kategorie 3 der Europäischen Norm EN 954-1 oder vergleichbaren Sicherheitsanforderungen entsprechen. Bevorzugt sollen sogar die Anforderungen der Kategorie 4 der EN 954-1 oder vergleichbare Anforderungen erfüllt werden. Hierzu sind regelmäßige Funktionstests der Vorrichtung im laufenden Betrieb erforderlich.
Um eine sichere und zeitlich lückenlose Absicherung des Gefahrenbereichs zu ermöglichen, schlägt die genannte WO 01/78411 AI vor, ein von der Schutzvorrichtung aufgenommenes Objektbild gezielt zu dynamisieren. Durch Auswertung der damit künstlich hervorgerufenen Veränderungen im Objektbild ist es möglich, insbesondere die Funktionssicherheit des verwendeten Bildsensors zu überwachen. Damit lassen sich beispielsweise sog. Stuck-at-Fehler frühzeitig entdecken, bei denen einzelne oder mehrere Bildzellen des Bildsensors unabhängig vom Objektbild einen konstanten Bildsignalwert liefern.
Die gezielte Veränderung des Objektbildes erfordert allerdings Komponenten, die den Strahlengang des auf den Bildsensor einfallenden Lichts beeinflussen. Dies macht die beschriebene Schutzvorrichtung relativ aufwendig und teuer.
Als Alternative schlägt WO 03/067900 AI ein Verfahren zum Überprüfen der Funktionssicherheit eines Bildsensors vor, das auf einer statistischen Analyse der Bildsignalwerte des Bildsensors beruht. Dabei wird das Rauschverhalten in den Bildsignalwerten des Bildsensors ausgewertet. Aus Veränderungen im Rauschverhalten lassen sich Rückschlüsse auf mögliche Funktionsfehler des Bildsensors ziehen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Möglichkeit anzugeben, um Funktionsfehler bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zuverlässig und im laufenden Betrieb zu detektieren. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die eine Vielzahl von Speicherzellen zum Abspeichern von Identifikationscodes besitzt, wobei jeder Bildzelle ein Identifikationscode zugeordnet ist, und wobei die Bildzellen und die Speicherzellen so miteinander gekoppelt sind, dass beim Auslesen eines Bildsignalwertes aus einer Bildzelle der zugeordnete Identifikationscode mitauslesbar ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Speicherzellen dabei in den Bildsensor integriert sind, wie weiter unten noch näher ausgeführt ist. In diesem Fall wird die Aufgabe auch durch einen Bildsensor mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen gelöst, der zusätzlich noch eine Vielzahl der genannten Speicherzellen beinhaltet.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das folgende Schritte aufweist:
a) Bereitstellen von Identifikationscodes in Speicherzellen, die mit den Bildzellen gekoppelt sind, wobei jeder Bildzelle ein Identifikationscode zugeordnet ist,
b) Auslesen von Bildsignalwerten aus zumindest einer Bildzelle,
c) Auslesen des der zumindest einen Bildzelle zugeordneten Identifikationscodes ,
d) Überprüfen, ob der ausgelesene Identifikationscode der zumindest einen ausgelesenen Bildzelle zugeordnet ist, und e) Verwerten der ausgelesenen Bildsignalwerte abhängig von dem Ergebnis in Schritt d) .
Die Erfindung basiert somit auf der Idee, einen zusätzlichen Schutzmechanismus zu realisieren, mit dessen Hilfe gewährleistet werden kann, dass der von einer Bildzelle ausgelesene Bildsignalwert tatsächlich von der angesprochenen Bildzelle stammt. Damit lassen sich Adressierungsfehler und andere Funktionsfehler im Ansteuerkreis des verwendeten Bildsensors zuverlässig und auf Ebene der Bildzellen detektieren. Derartige Fehler können zwar grundsätzlich auch durch eine gezielte Dynamisierung des Objektbildes oder ein von außen eingespeistes Testbild detektiert werden, die vorliegende Erfindung besitzt demgegenüber jedoch den Vorteil, dass sie eine zeitlich lückenlose Fehlerüberwachung im laufenden Überwachungsbetrieb mit einem geringen hardwaretechnischen Aufwand ermöglicht. Die vorliegende Erfindung ist damit eine kostengünstige Alternative zu den bislang bekannten Fehlerüberwachungsmaßnahmen. Sie kann jedoch auch in Ergänzung zu den bislang bekannten Fehlerüberwachungsmaßnahmen eingesetzt werden, um die Funktionssicherheit einer entsprechenden Schutzvorrichtung noch zuverlässiger zu gewährleisten.
Die genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Adressierungseinheit vorgesehen, die so ausgebildet ist, dass sie einander zugeordnete Speicherzellen und Bildzellen beim Auslesen gemeinsam adressiert. In dieser Ausgestaltung werden die Bildzellen und die ihnen zugeordneten Speicherzellen durch die Adressierungseinheit miteinander verkoppelt. Die Adressierungseinheit ermöglicht es, die Bildzellen und die zugeordneten Speicherzellen in einem Arbeitszyklus auszulesen, also weitgehend zeitgleich. Auf diese Weise wird eine sehr einfache und direkte Kopplung zwischen den Bildzellen und zugeordneten Speicherzellen erreicht. Adressierungsfehler lassen sich sehr schnell und zuverlässig aufdecken.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Speicherzellen in den Bildsensor integriert.
In dieser Ausgestaltung der Erfindung befinden sich die Speicherzellen also auf demselben Chip wie die lichtempfindlichen Bildzellen. Diese Ausgestaltung ermöglicht einerseits eine sehr kompakte Realisierung. Darüber hinaus kann die Zuordnung von Speicherzellen und lichtempfindlichen Bildzellen in dieser Ausgestaltung auf dem Chip angelegt werden, was zu einer noch direkteren und zuverlässigeren Zuordnung führt. Außerdem können die Speicherzellen in dieser Ausgestaltung sehr kostengünstig in die neue Schutzvorrichtung integriert werden .
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Speicherzellen im Wesentlichen wie Bildzellen des Bildsensors ausgebildet, die mit einem lichtunabhängigen Signalwert belegt sind.
Diese Ausgestaltung ist eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit, um die Speicherzellen in den Bildsensor zu integrieren. Die Speicherzellen sind hiernach mit gleichen Herstellungsprozessen und zumindest weitgehend in denselben Verfahrensschritten ausgebildet wie die lichtempfindlichen Bildzellen auch. Detailunterschiede zwischen den Bildzellen und den Speicherzellen können sich natürlich auf Grund ihrer unterschiedlichen Funktionen ergeben. Beispielsweise benötigen die Speicherzellen im Unterschied zu den lichtempfindlichen Bildzellen keinen lichtempfindlichen (fotoelektrischen) Bereich, wenngleich dieser aus Gründen der Prozessökonomie trotzdem vorgesehen werden kann. Andererseits müssen die Speicherzellen im Unterschied zu den lichtempfindlichen Bildzellen mit einem definierten Signalwert gezielt „geladen" werden können, was abhängig von dem verwendeten Bildsensor Unterschiede im schaltungstechnischen Aufbau zwischen den Speicherzellen und den Bildzellen zur Folge haben kann. Die hier bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass die Speicherzellen genauso wie die lichtempfindlichen Bildzellen des Bildsensors adressierbar und auslesbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache und zuverlässige Detektion von Funktionsfehlern. Darüber hinaus können weitere Fehlerquellen in dieser Ausgestaltung der Erfindung einfach und zuverlässig erkannt werden, beispielsweise Kopplungen zwischen verschiedenen Bildzellen. Hierunter sind Fehler zu verstehen, in deren Folge die Bildsignalwerte einer oder mehrerer Bildzellen von den Bildsignalwerten anderer Bildzellen abhängen. Indem die Speicherzellen in dieser Ausgestaltung der Erfindung wie Bildzellen realisiert sind, wirken sich solche Fehlerquellen auch auf die Speicherzellen aus, und sie können auf Grund der bekannten Identifikationscodes zuverlässig erkannt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Bildzellen in einer Vielzahl von Zeilen angeordnet und jeder Zeile ist ein Identifikationscode zugeordnet. In dieser Ausgestaltung besitzt also nicht jede einzelne Bildzelle ihren „eigenen" Identifikationscode. Vielmehr ist den Bildzellen jeder Zeile des Bildsensors ein gemeinsamer Identifikationscode zugeordnet. Diese Ausgestaltung vereinfacht die praktische Realisierung sowohl hardwaretechnisch als auch bei der Auswertung, da Bildsensoren häufig zeilenweise ausgelesen werden .
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Bildzellen in einer Vielzahl von Zeilen angeordnet und jede Zeile beinhaltet eine Vielzahl von Speicherzellen.
Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn die Speicherzellen wie Bildzellen realisiert sind, da die Identifikationscodes dann beim Auslesen der Bildzellen automatisch „mitgeliefert" werden. Unabhängig davon wäre es alternativ außerdem auch möglich, für jede Zeile des Bildsensors nur eine einzige Speicherzelle zur Verfügung zu stellen. Unterschiedliche Identifikationscodes könnten dann beispielsweise durch unterschiedliche Spannungspegel, also analog codiert werden. Die bevorzugte Ausgestaltung vereinfacht die Auswertung, da eine Vielzahl von Zeilen digital kodiert werden kann und die Bildsignalwerte moderner Bildsensoren in aller Regel digital weiter verarbeitet werden .
In einer weiteren Ausgestaltung bilden die Bildzellen auf dem Bildsensor einen zusammenhängenden Bildzellenbereich und die Speicherzellen bilden einen zusammenhängenden Speicherzellenbereich. Vorzugsweise grenzt der Speicherzellenbereich an zumindest einer Seite an den Bildzellenbereich an. Alternativ hierzu wäre es grundsätzlich auch möglich, die Speicherzellen über den Bildzellenbereich zu verteilen, d.h. die Speicherzellen zwischen den Bildzellen anzuordnen. Die räumliche Trennung von Speicherzellen und Bildzellen ermöglicht jedoch eine einfachere und kostengünstigere Herstellung des bevorzugten Bildsensors. Außerdem lassen sich in dieser Ausgestaltung „lückenlose" Bilder in einer höheren Auflösung erreichen. Die weiter bevorzugte Ausgestaltung ist fertigungstechnisch noch einfacher, insbesondere wenn die Speicherzellen wie Bildzellen realisiert sind.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Bildzellen in einer Vielzahl von Spalten angeordnet und jeder Spalte ist ein Identifikationscode zugeordnet.
Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn außerdem auch jeder Zeile des Bildsensors Speicherzellen mit einem Identifikationscode zugeordnet sind. In diesem Fall kann ein individueller Identifikationscode jeder Bildzelle sehr einfach und kostengünstig zugeordnet werden. Funktionsfehler lassen sich damit auf Ebene der Bildzellen einzeln detektieren. Andererseits kann eine spaltenweise Codierung die zeilenweise Codierung mit den dort erwähnten Vorteilen ersetzen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist eine mit den Speicherzellen verbundene Steuerlogik vorhanden, die dazu ausgebildet ist, in den Speicherzellen abgespeicherte Identifikationscodes zyklisch oder azyklisch zu ändern, insbesondere zu negieren. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Identifikationscodes nach jedem Auslesen der Bildsignalwerte, d.h. nach jedem Bild („Frame") verändert. In dieser Ausgestaltung erhalten die Identifikationscodes eine definierte Dynamik, die eine leichte Aufdeckung von weiteren Fehlerquellen, beispielsweise Stuck-at-Fehlern und Kopplungen zwischen Bildzellen, ermöglicht. Außerdem kann ohne äußere Hilfsmittel sehr einfach erkannt werden, ob der Bildsensor ein stets aktualisiertes Livebild liefert oder ob stets dieselben Bilddaten ausgelesen werden. Die Fehlerüberwachung ist daher besonders aussagekräftig.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Identifikationscodes als fehlererkennende Codes in den Speicherzellen abgespeichert. In bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die Identifikationscodes mit einer CRC-Prüfsumme abgesichert und/oder es wird ein Hammingeode, ein sog. Walking Code oder ein 2-aus-5-Code verwendet. Die zuletzt genannten Codes besitzen die Eigenschaft, dass sich von einem Codewort zum nächsten jeweils mehrere Bits verändern, so dass Fehler beim Auslesen benachbarter Identifikationscodes einfacher und mit größerer Zuverlässigkeit erkannt werden können.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Absichern des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Anlage,
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung einer Bildaufnahmeeinheit für die Vorrichtung aus Fig. 1, und
Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Bildsensors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Die Vorrichtung 10 dient hier zum Absichern eines Gefahrenbereichs 12, der sich auf Grund der automatisierten Bewegungen (angedeutet durch Pfeile) eines Roboters 14 ergibt. Sobald eine Person (hier nicht dargestellt) den Gefahrenbereich 12 betritt, muss der Roboter 14 in eine ungefährliche Ruhelage gebracht werden. Dies geschieht mit Hilfe der neuen Vorrichtung 10. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht nur zum Absichern von Robotern, sondern auch zum Absichern aller anderen Gefahrenbereiche verwendet werden kann, die sich insbesondere aus der automatisierten Bewegung von technischen Anlagen ergeben. Darüber hinaus kann die Erfindung auch bei allen anderen Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein Raumbereich mit einem Bildsensor optisch überwacht wird.
Die Vorrichtung 10 beinhaltet eine Bildaufnahmeeinheit 16 und eine Auswerte- und Steuereinheit 18. Mit der Bezugsziffer 20 ist eine Lichtquelle bezeichnet, die von der Auswerte- und Steuereinheit 18 angesteuert wird, um den Roboter 14 bzw. des- sen Gefahrenbereich 12 zu beleuchten. Die Lichtquelle 20 kann auch entfallen, wenn die Grundhelligkeit im Bereich des Roboters 14 ausreichend ist, um eine Bildauswertung mit der erforderlichen Erkennungssicherheit durchzuführen.
Mit der Bezugsziffer 22 sind zwei im Gefahrenbereich 12 angeordnete Referenzobjekte bezeichnet. Die Referenzobjekte 22 besitzen jeweils eine definierte Position und einen definierten Kontrast, was weitere Funktionskontrollen der Vorrichtung 10 ermöglicht. Beispielsweise kann mit Hilfe der Referenzobjekte 22 überwacht werden, dass sich die Bildaufnahmeeinheit 16 an der vorgegebenen Position befindet und nicht so stark verschmutzt ist, dass eine sichere Überwachung des Gefahrenbereichs 12 gefährdet ist.
Die Bildaufnahmeeinheit 16 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 18 angesteuert, was u.a. auch weitere Funktionstests beinhaltet. Des Weiteren führt die Auswerte- und Steuereinheit 18 die Bildauswertung durch, und sie schaltet ggf. den Roboter 14 in die sichere Ruheposition. Alternativ zu der getrennten Darstellung von Bildaufnahmeeinheit 16 und Auswerte- und Steuereinheit 18 in Fig. 1 können die beiden genannten Einheiten auch zusammengefasst sein. Des Weiteren könnte die Auswerte- und Steuereinheit 18 in eine BetriebsSteuerung (hier nicht dargestellt) für den Roboter 14 integriert sein.
Gemäß Fig. 2 beinhaltet die Bildaufnahmeeinheit 16 ein Objektiv 24, mit dem das Abbild 26 des Gefahrenbereichs 12 auf einen Bildsensor 28 abgebildet wird. Der Bildsensor 28 besitzt eine Vielzahl von Bildzellen 30, die häufig auch als Pixel bezeichnet werden. Bevorzugt handelt es sich hier um einen Bildsensor in CMOS-Technologie, wenngleich die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Die Bildzellen sind wahlweise adressierbar, und zwar bevorzugt zeilenweise, spaltenweise, blockweise oder auch einzeln wie bei einem RAM. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Bildsensoren beschränkt, deren Bildzellen einzeln auslesbar sind. Die Eigenschaft „wahlweise adressierbar" beihaltet folglich auch Bildsensoren, bei denen die Bildzellen jeweils nur gruppenweise, also beispielsweise Zeilen- oder spaltenweise auslesbar sind.
Mit der Bezugsziffer 32 ist ein A/D-Wandler bezeichnet, der die analogen Bildsignalwerte der Bildzellen 30 in digitale Bildsignalwerte umwandelt. Die digitalen Bildsignalwerte werden anschließend einem MikroController 34 zugeführt. Anstelle eines MikroControllers kann hier auch ein FPGA (Field Programmable Logic Array) oder eine andere Signalverarbeitungsschaltung verwendet sein. Je nach Leistungsfähigkeit kann der Mikrocont- roller 34 auch einen Teil der Bildauswertung durchführen oder sogar die Auswerte- und Steuereinheit 18 (Fig. 1) darstellen. In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der MikroController 34 zweikanalig-redundant realisiert (hier nicht dargestellt), wobei sich die redundanten Teile gegenseitig überwachen, um auch in diesem Bereich eine hohe Fehlersicherheit zu gewährleisten.
Mit der Bezugsziffer 36 ist eine Adressierungseinheit bezeichnet, die die zum Auslesen der einzelnen Bildzellen 30 erforderlichen Adresssignale erzeugt. Abweichend von der Darstellung in Fig. 2 kann die Adressierungseinheit 36 auch auf demselben Chip implementiert sein wie der Bildsensor 28. In einem Ausführungs- beispiel der Erfindung erzeugt die Adressierungseinheit 36 insbesondere zwei Steuersignale, die als Line enable und Frame enable bekannt sind. Mit diesen Steuersignalen wird das zeilenweise Auslesen der Bildsignalwerte aus den Bildzellen 30 aktiviert. Des Weiteren erzeugt die Adressierungseinheit 36 in an sich bekannter Weise ein Taktsignal (hier nicht dargestellt), welches das zeilenweise Auslesen der einzelnen Bildsignalwerte synchronisiert .
Mit der Bezugsziffer 38 ist ein Speicher bezeichnet, der eine Vielzahl von Speicherzellen (hier nicht dargestellt) beinhaltet. In den Speicherzellen sind Identifikationscodes (hier nicht dargestellt) abgespeichert, die den einzelnen Bildzellen 30 des Bildsensors 28 zugeordnet sind. Der Speicher 38 wird von der Adressierungseinheit 36 angesteuert, und zwar parallel zu dem Bildsensor 28. Er liefert die den Bildzellen 30 zugeordneten Identifikationscodes synchron zu den jeweiligen Bildsignalwerten an den Mikroσontroller 34.
Die sσhematische Darstellung in Fig. 2 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel, bei dem der Speicher 38 mit den Identifikationscodes getrennt von dem Bildsensor 28 realisiert ist. Abweichend hiervon ist es derzeit jedoch bevorzugt, den Speicher 38 in den Bildsensor 28 zu integrieren, wie dies nachfolgend anhand Fig. 3 erläutert ist. Der in Fig. 2 gezeigte Aufbau besitzt demgegenüber allerdings den Vorteil, dass der Bildsensor 28 nicht modifiziert werden muss, d.h. es lassen sich bei der getrennten Anordnung von Bildsensor 28 und Speicher 38 herkömmliche Bildsensoren 28 verwenden.
Unabhängig von der praktischen Realisierung ist es jedoch bevorzugt, wenn der Inhalt des Speichers 38, d.h. die Identifika- tionscodes, durch den Mikrocontroller 34 oder eine andere geeignete Steuerlogik veränderbar sind. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel negiert der Mikrocontroller 34 die den einzelnen Bildzellen 30 zugeordneten Identifikationscodes nach dem Auslesen jedes neuen Bildes. Dies ist in Fig. 2 an Hand eines Doppelpfeils zwischen dem Mikrocontroller 34 und dem Speicher 38 dargestellt. In einfacheren Ausführungsbeispielen sind die Identifikationscodes demgegenüber fest vorgegeben und im Betrieb der Bildaufnahmeeinheit 16 nicht veränderbar.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines bevorzugten Bildsensors in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet. Der Bildsensor 50 besitzt einen Bildzellenbereich 52 mit einer Vielzahl lichtempfindlicher Bildzellen 30. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die lichtempfindliche Fläche 640 x 480 Bildzellen groß, was die Aufnahme eines Abbildes 26 in VGA-Au lösung ermöglicht. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt und kann gleichermaßen bei größeren oder kleineren Bildsensoren angewendet werden. Grundsätzlich kann die Erfindung auch bei sog. Zeilensensoren angewendet werden, deren lichtempfindliche Fläche nur eine Zeile mit einer Vielzahl von Bildzellen beinhaltet. In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Bildsensor 50 jedoch ein zweidimensionaler Bildsensor mit einer matrixartigen Anordnung der Bildzellen 30.
Am seinem linken und an seinem oberen Rand besitzt der Bildsensor 50 einen Speicherzellenbereich 54 mit einer Vielzahl von Speicherzellen. Der Speicherzellenbereich 54 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer lichtundurchlässigen Schicht 56 bedeckt, so dass der Inhalt der Speicherzellen unabhängig vom Lichteinfall ist. Demgegenüber ist der Bildzellenbereich 52 in an sich bekannter Weise „offen", d.h. hier kann einfallendes Licht die Bildzellen 30 beleuchten. Zur Veranschaulichung ist die Schicht 56 in Fig. 3 teilweise aufgeschnitten dargestellt, um die darunter liegenden Speicherzellen zu zeigen.
Unterhalb des Bildsensors 50 ist in Fig. 3 eine einzelne Zeile 58 vergrößert dargestellt. Die Zeile 58 besitzt im linken Bereich neun Speicherzellen 60, deren jeweilige Signalwerte fest vorgegeben sind. Die Signalwerte in den einzelnen Speicherzellen 60 bilden einen Identifikationscode, der den Bildzellen 30 der Zeile 58 zugeordnet ist. In gleicher Weise bilden die oberhalb des Bildzellenbereichs 52 angeordneten Speicherzellen einen Identifikationscode, der die Bildzellen 30 spaltenweise identifiziert. In einfacheren Ausführungsbeispielen der Erfindung genügt jedoch eine zeilenweise oder spaltenweise Identifikation der Bildzellen 30.
Der Identifikationscode 62 ist im einfachsten Fall ein Dualcode, der die jeweilige Zeilennummer (bzw. Spaltennummer) angibt. In bevorzugten Ausführungsbeispielen wird allerdings ein fehlererkennender Code verwendet, beispielsweise ein Hammingeode, ein 2-aus-5-Code oder ein Walking Code. Des Weiteren kann der Identifikationscode 62 in an sich bekannter Weise durch eine CRC oder dgl . abgesichert sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Speicherzellen „normale" Bildzellen, die mit den Identifikationscodes „geladen" sind. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Speisestroms oder einer Speisespannung geschehen, die Ladungen in die Bildzellen induzieren (vorzugsweise bis zur Sättigung, d.h. entsprechend einer maximalen Beleuchtung) oder Ladungen schnellstmöglich absaugen. In einem weiteren Ausführungsbei- spiel besitzen zumindest einige der „normalen" Bildzellen einen ersten und einen zweiten Betriebsmodus . Im ersten Betriebsmodus arbeiten sie als „normale" Bildzellen. Im zweiten Betriebsmodus arbeiten sie als Speicherzellen im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Umschaltung erfolgt vorzugsweise von außen durch Anlegen eines geeigneten Signals, das beispielsweise einen Transistor ansteuert, der den Speise- bzw. Entladestrom ein- oder ausschaltet. Dieses Ausführungsbeispiel besitzt den Vorteil, dass die nutzbare Bildfläche des Bildsensors vergrößert werden kann, wenn die Identifikationscodes nicht benötigt werden, was beispielsweise der Fall ist, wenn Funktionstests nicht permanent, sondern nur zyklisch durchgeführt werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes, mit einem Bildsensor (28; 50) mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen (30), die zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar sind, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Speicherzellen (38; 60) zum Abspeichern von Identifikationscodes (62), wobei jeder Bildzelle (30) ein Identifikationscode (62) zugeordnet ist, und wobei die Bildzellen (30) und die Speicherzellen (38; 60) so miteinander gekoppelt sind, dass beim Auslesen eines Bildsignalwertes aus einer Bildzelle (30) der zugeordnete Identifikationscode (62) mitauslesbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Adressierungseinheit (36), die so ausgebildet ist, dass sie einander zugeordnete Speicherzellen (38; 60) und Bildzellen (30) beim Auslesen gemeinsam adressiert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (60) in den Bildsensor (50) integriert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen (60) im Wesentlichen wie Bildzellen (30) des Bildsensors (50) ausgebildet sind, die mit einem lichtunabhängigen Signalwert belegt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildzellen (30) in einer Vielzahl von Zeilen (58) angeordnet sind und dass jeder Zeile (58) ein Identifikationscode (62) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildzellen (30) in einer Vielzahl von Zeilen (58) angeordnet sind und dass jede Zeile (58) eine Vielzahl von Speicherzellen (60) beinhaltet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildzellen (30) auf dem Bildsensor (50) einen zusammenhängenden Bildzellenbereich (52) bilden und dass die Speicherzellen (60) einen zusammenhängenden Speicherzellenbereich (54) bilden, der vorzugsweise an zumindest einer Seite des Bildzellenbereichs (52) angrenzt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildzellen (30) in einer Vielzahl von Spalten angeordnet sind und dass jeder Spalte ein Identifikationscode zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , gekennzeichnet durch eine mit den Speicherzellen (38; 60) verbundenen Steuerlogik (34), die dazu ausgebildet ist, in den Speicherzellen (38; 60) abgespeicherte Identifikationscodes (62) zyklisch oder azyklisch zu ändern, insbesondere zu negieren.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationscodes (62) als fehlererkennende Codes in den Speicherzellen (38; 60) abgespeichert sind.
11. Bildsensor zum Aufnehmen eines Bildes, mit einer Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen (30), die zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar sind, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Speicherzellen (60), die zum Abspeichern von Identifikationscodes (62) ausgebildet sind, wobei jeder Bildzelle (30) ein Identifikationsσode (62) zugeordnet ist, und wobei die Bildzellen (30) und die Speicherzellen (60) so miteinander gekoppelt sind, dass beim Auslesen eines Bildsignalwertes aus einer Bildzelle (30) der zugeordnete Identifikationscode (62) mitauslesbar ist.
12. Verfahren zum Aufnehmen eines Bildes mit einem Bildsensor, der eine Vielzahl von lichtempfindlichen Bildzellen (30) aufweist, wobei die Bildzellen (30) zum Auslesen ihrer Bildsignalwerte wahlweise adressierbar sind, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Bereitstellen von Identifikationscodes (62) in Speicherzellen (38; 60), die mit den Bildzellen (30) gekoppelt sind, wobei jeder Bildzelle (30) ein Identifikationscode (62) zugeordnet ist, b) Auslesen von Bildsignalwerten aus zumindest einer Bildzelle (30), c) Auslesen des der zumindest einen Bildzelle (30) zugeordneten Identifikationscodes (62), d) Überprüfen, ob der ausgelesene Identifikationscode (62) der zumindest einen ausgelesenen Bildzelle (30) zugeordnet ist, und e) Verwerten der ausgelesenen Bildsignalwerte abhängig von dem Ergebnis in Schritt d) .
13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Bildaufnahmeeinheit (16) zum Absichern eines Gefahrenbereichs (12), insbesondere des Gefahrenbereichs einer automatisiert arbeitenden Anlage (14).
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