本發(fā)明涉及一種用以監(jiān)看視野的成像系統(tǒng)及一種用以監(jiān)看視野的方法。

背景技術：

需要測定車輛(尤其是移動車輛)的參數，其中這些參數可用于許多應用中。舉例來說，測量車流量和車流速度可用于預測交通堵塞或動態(tài)地調整速度限制以控制交通流動。還可設想用以拍攝駕駛員或車號牌的照片，其可用于逮捕罪犯。關于車輛的其它參數包含車輛類型(例如小汽車與卡車之間的辨別)、輪軸編號、車輛速度、車輛方向、車號牌號和車輛載重。

用于測定這些參數的當前系統(tǒng)需要使用多個傳感器。舉例來說，激光掃描儀用于檢測在預定地點處車輛的存在或不存在。一旦通過激光掃描儀檢測到車輛的存在，高分辨率攝像機即捕獲車輛的照片或底片。如果預定地點的位置的改變?yōu)楸匦璧?，那么需要對激光掃描儀進行物理調節(jié)。此也需要激光掃描儀為人類可接近的或激光掃描儀需設置電動位移單元。

技術實現要素：

本發(fā)明的目標為提供一種成像系統(tǒng)和一種用以使用成像系統(tǒng)監(jiān)看視野的方法，其中所述成像系統(tǒng)具有簡單設計，且所述方法容易執(zhí)行。

根據本發(fā)明用以監(jiān)看視野的成像系統(tǒng)包括在上面成像視野的光電元件的二維陣列，其中所述成像系統(tǒng)適于針對所述光電元件中的每一個通過由成像系統(tǒng)發(fā)射至視野中且隨后到達光電元件的光測定對應光電元件與位于視野中的物件的表面之間的距離，及針對所述距離中的每一者測定具有至少一個分量的距離矢量以形成包括所述距離矢量的坐標圖像，第一存儲器單元適于存儲所述坐標圖像，第二存儲器單元針對光電元件中的至少一個存儲邏輯關系，所述邏輯關系針對所述分量中的至少一個具有對應的分量大于或等于預定下限值且所述分量小于或等于預定上限值的形式，且處理單元適于針對光電元件中的每一個詢問是否滿足所述邏輯關系并在滿足所述邏輯關系中的至少一個的情況下輸出觸發(fā)信號。

所述用以使用成像系統(tǒng)監(jiān)看視野的方法，所述成像系統(tǒng)具有在上面成像所述視野的元件的二維陣列，其中所述成像系統(tǒng)適于針對所述元件中的每一個測定所述對應元件與位于視野中的物件的表面之間的距離，其中所述距離中的每一者可用于形成具有至少一個分量的距離矢量以形成包括所述距離矢量的坐標圖像，所述方法包括以下步驟：a)針對所述元件中的至少一個預定邏輯關系，所述邏輯關系針對所述分量中的至少一個具有所述對應的分量大于或等于預定下限值且所述分量小于或等于預定上限值的形式；b)針對每一元件測定所述對應的元件與位于所述視野中的物件的表面之間的距離；c)針對所述距離中的所述每一者測定距離矢量；d)存儲所述坐標圖像；e)針對所述元件中的每一個詢問是否滿足所述邏輯關系；f)重復步驟b)至e)至少直到滿足至少一個邏輯關系；g)在滿足至少一個邏輯關系的情況下輸出觸發(fā)信號。

通過使用邏輯關系的特定形式，邏輯關系定義視野內的體積，且在物件的表面位于所述體積內的情況下提供觸發(fā)信號。由于通過邏輯關系定義所述體積，因此可通過簡單地覆寫第二存儲器單元中存儲的邏輯關系通過新的邏輯關系改變所述體積的地點和擴展。因此，所述成像系統(tǒng)和方法提供用于提供觸發(fā)信號的彈性量，以使得成像系統(tǒng)可用于多種情況下。此外，用于轉變所述體積及改變其形狀的成像系統(tǒng)的物理訪問或成像系統(tǒng)的部分的物理位移有利地為不必要的。由于成像系統(tǒng)測定所述距離，因此僅移動物件可提供觸發(fā)信號且不是將通過常規(guī)視頻成像系統(tǒng)檢測的強度變化。強度變化可例如由雨水、暗影、水坑、霧、云、自其的反射或環(huán)境光變化(尤其是整天的環(huán)境光變化)引起。觸發(fā)信號可用于開始成像系統(tǒng)的另一動作或動作序列，例如所述動作可包括拍攝相同物件的相片，其使得成像系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號。

優(yōu)選的是，選擇預定下限值和預定上限值以使得邏輯關系描述視野內的體積，其中所述體積具有擴展使得在用于測定坐標圖像的給定重復率和物件的假定最大速度的情況下，至少一個坐標圖像顯示所述體積內的物件的表面。因此，有利的是，以小于或等于最大速度移動的每個物件由成像系統(tǒng)捕獲并使成像系統(tǒng)輸出觸發(fā)信號。優(yōu)選的是，預定下限值中的至少一個為負無窮大或預定上限值中的至少一個為正無窮大。在此情況下，僅需要一個不等式而非兩個不等式，其在計算上為簡單的，且由此步驟e)可在短時段內進行，且因此可實現用于重復步驟b)至e)的更高重復率。

成像系統(tǒng)優(yōu)選地包括界面，用戶可使用所述界面設定邏輯關系。其優(yōu)勢為，單個成像系統(tǒng)可以許多不同方式配置以使其適用于不同情況。所述界面可為遠的，允許成像系統(tǒng)通過遠離視野地點的用戶動態(tài)地重新配置。優(yōu)選的是，光電元件也適于測量視野的相片。因此，僅需要為成像系統(tǒng)提供一個陣列，其中成像系統(tǒng)可用于檢測所述體積內的物件的存在及拍攝物件的相片，其使得成像系統(tǒng)為有成本效益的?？蓮南嗥崛≡S多類型的信息，例如相片用于提取車號牌或相片可用于識別人類。光電元件還可適于拍攝多個后續(xù)相片以記錄視野的視頻序列。

優(yōu)選的是，在步驟e)中，每個坐標圖像與時間戳一起存儲。使用時間戳，有利地可能測定物件何時位于所述體積內。元件優(yōu)選地為光電元件。

優(yōu)選的是，在步驟b)中，成像系統(tǒng)在持續(xù)時間T_p使用光脈沖照明所述視野，且所述光電元件在具有集成起始時間點T_1b和集成結束時間點T_1e的第一時間積分柵期間以及在具有集成起始時間點T_2b和集成結束時間點T_2e的第二時間積分柵期間捕獲從所述視野反射回的光，其中所述積分柵具有至所述光脈沖的發(fā)射起始時間點的預定延遲以使得T₀或T₀+T_p中任一者在T_1b與T_1e之間以測定信號值U，所述信號值U取決于在第一積分柵期間到達所述光電元件的所述光脈沖(48)的強度I_p和所述持續(xù)時間，且T₀及T₀+T_p在T_2b與T_2e之間以測定到達所述光電元件的光脈沖的強度I_p，其中T₀為當所述光脈沖到達光電元件時的第一時間點，其中所述成像系統(tǒng)通過使用U和I_p來計算每一光電元件的距離。為了設置關于發(fā)射起始時間點的積分柵，預定可定位物件的距離范圍。自距離范圍T_p可選擇T_1b和T_1e，以使得針對距離范圍的所有可能距離，T₀或T₀+T_p中任一者在T_1b與T_1e之間。可隨后選擇T_2b和T₂，以使得針對距離范圍的所有可能距離，T₀和T₀+T_p在T_2b與T_2e之間。

或者，優(yōu)選的是，在步驟b)中，成像系統(tǒng)使用在時間點T_c處將其強度從強度I_out,h切換為小于I_out,h的強度I_out,l且在時間點T_c+T_p處回到I_out,h的光來照明所述視野，且所述光電元件在具有集成起始時間點T_1b和集成結束時間點T_1e的第一時間積分柵期間以及在具有集成起始時間點T_2b和集成結束時間點T_2e的第二時間積分柵期間捕獲從所述視野反射回的光，其中所述積分柵具有至T_c的預定延遲以使得T₀或T₀+T_p中任一者在T_1b與T_1e之間以測定信號值U，所述信號值U取決于在第一積分柵期間到達光電元件的光的量，且T_2e早于T₀或T_2b遲于T₀+T_p或T₀和T₀+T_p在T_2b與T_2e之間以測定到達光電元件對應于較高強度I_0ut,h的光的強度I_in,h＝I_p，其中T₀為在具有對應于較低強度I_out,l的強度I_in,l的光到達光電元件時的所述第一時間點，其中所述成像系統(tǒng)通過使用U及I_in,h＝I_p來計算每一光電元件的距離。為了設置關于T_c的積分柵，預定可定位物件的距離范圍。自距離范圍T_p可選擇T_1b和T_1e以使得針對距離范圍的所有可能距離，T₀或T₀+T_p中任一者在T_1b與T_1e之間?？呻S后選擇T_2b和T_2e，以使得針對所述距離范圍的所有可能距離，T_2e早于T₀或T_2b遲于T₀+T_p。

通過以此方式測定所述距離，測定在從物件反射回后從發(fā)射至到達光電元件的光脈沖的飛行時間。通過測定光脈沖的飛行時間，有利地，可明確地測定所述距離，如果所述距離為例如通過定期調制從另一裝置發(fā)射的光強度及通過測量到達裝置的檢測器上的發(fā)射光與背向反射光之間的相位差來測定則并非如此。

優(yōu)選的是，在步驟a)中，選擇預定下限值和預定上限值以使得邏輯關系描述視野內的體積，其中所述體積具有擴展使得在用于測定坐標圖像的給定重復率和物件的假定最大速度的情況下，至少一個坐標圖像顯示所述體積內的物件的表面。優(yōu)選的是，在步驟a)中，預定下限值中的至少一個為負無窮大或預定上限值中的至少一個為正無窮大。

優(yōu)選的是，在步驟f)中，重復所述步驟b)至e)直到滿足相鄰元件的多個邏輯關系，且在步驟g)中，在滿足多個邏輯關系的情況下輸出所述觸發(fā)信號。因此，有利地實現為，僅超過某一大小的物件導致輸出觸發(fā)信號?？衫邕x擇多個邏輯關系以使得飛過所述體積的鳥不會導致輸出觸發(fā)信號而機動車的確導致輸出觸發(fā)信號。

每一距離矢量優(yōu)選地包括作為至少一個分量的距離，具體來說，每一距離矢量由所述距離或球面坐標(r、θ、Φ)構成，其中r為距離，θ為作為第二分量的極角，且Φ為作為第三分量的方位角。僅使用距離r作為唯一分量為最簡單的計算方法。如果設立關于成像系統(tǒng)的坐標系，那么球面坐標為尤其適宜的。球面坐標系的頂點可通過成像系統(tǒng)的光軸定義，且球面坐標系的原點可通過陣列定義，由此通過一對角θ和Φ定義單個像素的視線，其為視野的數學上簡單描述且因此通過處理單元進行的數據處理較快。

或者，優(yōu)選的是，每一距離矢量由笛卡爾坐標(x、y、z)構成，其中x為第一分量，y為第二分量且z為第三分量，其由自(r、θ、Φ)至(x、y、z)的坐標變換測定，其中r為所述距離，且所述方法包括以下步驟：a1)針對每一光電元件提供球面坐標系的一對角θ、Φ，其中所述對描述光電元件的視線。如果設立獨立于成像系統(tǒng)的位置和定向的坐標系，那么笛卡爾坐標為尤其便利的。軸x、y和z中的一個可例如在街道上的交通流向上定向。

優(yōu)選的是，所述方法包括以下步驟：h)在輸出觸發(fā)信號的情況下捕獲具有陣列的至少一個相片。所述方法優(yōu)選地包括以下步驟：i)通過使用所述觸發(fā)信號觸發(fā)序列及通過重復步驟b)至d)來獲取一系列坐標圖像，其中每一坐標圖像具有時間戳。使用坐標圖像的序列及時間戳，有利地可能測定物件的速度、方向、速度及在所述序列包括至少三個坐標圖像時的加速度。在步驟i)中，優(yōu)選地在所述距離矢量回到與光電元件的視線中的物件不存在相關的距離矢量時結束所述序列。或者，優(yōu)選的是，提供邏輯關系的第二集合，且其中在滿足所述第二集合的邏輯關系中的至少一者的情況下所述處理單元輸出第二觸發(fā)信號，且其中在步驟i)中，在輸出第二觸發(fā)信號的情況下終止所述序列。邏輯關系的第二集合定義視野中的第二體積，且當其表面位于第二體積內時，所述物件使得序列終止。優(yōu)選的是，所述方法包括以下步驟：j)通過使用第一觸發(fā)信號與第二觸發(fā)信號之間的時間差來測定物件的速度。此提供用于僅使用所述時間差和第一體積與第二體積之間的距離來測定物件的速度的簡單計算方法。

優(yōu)選的是，所述物件為機動車，且所述方法包括以下步驟：k)通過識別測定到達所述陣列的光脈沖的最高強度I_p的光電元件來識別機動車的車號牌位置。車號牌包括逆反射材料，所述逆反射材料包括其表面上的大量方塊和/或棱鏡以反射光。使用光脈沖的車號牌的照明產生極強反射，其可借助于第二積分柵檢測。因此，可能使用所述方法通過使用信號值U和借助于陣列測定的強度I_p的相同數據集同時測定物件的坐標圖像及識別車號牌的位置。由于可使用相同陣列拍攝視野的相片，因此進一步地，可能使用在步驟k)中識別的車號牌的位置來定位相片中的車號牌。

所述方法優(yōu)選地包括以下步驟：l)通過使用所述觸發(fā)信號觸發(fā)所述序列來獲取一系列坐標圖像，通過重復步驟b)至d)，其中每一坐標圖像具有時間戳，及通過使用每一坐標圖像中的車號牌的位置來測定機動車的速度。通過使用車號牌，有利地確保，在每一坐標圖像中，機動車的相同部分用于測定速度，其使得速度的精度高。

優(yōu)選的是，所述方法包括以下步驟：m)在提供觸發(fā)信號的情況下拍攝視野的細節(jié)的相片，其中關于車號牌的位置定位所述細節(jié)的位置。在此步驟中，使用車號牌的位置以放大所述細節(jié)，其中所述細節(jié)可例如為車號牌本身或機動車的駕駛員。

優(yōu)選的是，所述方法包括以下步驟：n)針對至少一個光電元件產生包括所述距離矢量相對于時間的曲線的標記及針對所述物件的分類使用所述標記。所述分類包括不同物件之間(例如小汽車、卡車或摩托車之間)的區(qū)別。可通過將邏輯關系應用于曲線或通過測定參考物件的參考標記及將所述標記與參考標記進行比較來進行分類，其中兩種方法均為用于對物件自動分類的簡單計算方法。

附圖說明

在下文中，將根據示意圖來解釋本發(fā)明。

圖1展示具有其視野的成像系統(tǒng)，

圖2展示具有其視野的細節(jié)的成像系統(tǒng)，

圖3展示在不同時間點處的第一場景以及由成像系統(tǒng)提供的場景的相應圖像，

圖4展示包括距離r的曲線的標記，

圖5展示包括分量x、y、z的曲線的標記，

圖6、圖7、圖8及圖9分別展示光電元件的陣列的第一視圖、第二視圖、第三視圖及第四視圖，

圖10展示第二場景，

圖11展示具有強度及不同積分柵的時間分布圖，

圖12、圖13及圖14分別展示根據本發(fā)明的方法的不同實施例的第一流程圖、第二流程圖及第三流程圖。

具體實施方式

如圖1中可見，成像系統(tǒng)1包括光電元件44的二維陣列3及將視野2投射于陣列3上的鏡頭6。成像系統(tǒng)1進一步包括適于使用光脈沖照明視野2的光源(未圖示)，尤其具有在納秒或皮秒范圍的持續(xù)時間且尤其具有矩形時間分布。光脈沖可在可見和/或在紅外頻譜區(qū)域中。成像系統(tǒng)1適于測定在光脈沖已從位于視野2中的物件4的表面反射回之后從自光源的發(fā)射至到達對應的光電元件44的每一光電元件44的光脈沖的飛行時間，其中所述表面面向鏡頭6。成像系統(tǒng)1進一步適于從飛行時間和光速計算光電元件44與物件4表面之間的距離。

成像系統(tǒng)1適于自每一距離測定距離矢量，其中每一距離矢量包括至少一個分量。所有光電元件44的距離矢量形成坐標圖像。在距離矢量的第一實施例中，每一距離矢量由作為唯一分量的距離r構成。在距離矢量的第二實施例中，每一距離矢量由作為第一分量的距離r、作為第二分量的極角θ和作為第三分量的方位角Φ構成，其中r、θ、Φ為球面坐標系的分量。球面坐標系的頂點可通過鏡頭6的光軸定義，且球面坐標系的原點可通過陣列3的中心定義。在距離矢量的第三實施例中，每一距離矢量由作為第一分量的x、作為第二分量的y和作為第三分量的z構成，其中x、y和z為笛卡爾坐標系5的坐標。第三實施例中的距離矢量可通過自(r、θ、Φ)至(x、y、z)的坐標變換來計算。

成像系統(tǒng)1進一步包括適于存儲坐標圖像或適于存儲多個坐標圖像的第一存儲器單元7，以使得可使用坐標圖像進行數據處理。成像系統(tǒng)1包括第二存儲器單元8，第二存儲器單元8針對光電元件44中的至少一個存儲邏輯關系，所述邏輯關系針對距離矢量的分量中的至少一個為v_l,i≤component_i≤v_u,i的形式，其中針對距離矢量的i-th component_i，v_l,i為預定下限值且v_u,i為預定上限值。選擇下限值v_l,i和上限值v_u,i以及針對距離矢量的坐標系的配置，以使得邏輯關系描述視野2內的體積12。

已制定邏輯關系的針對每個圖片元件44的等式component_i＝v_u,i描述第一二維分布49，且已制定邏輯關系的針對每個圖片元件44的等式component_i＝v_l,i描述第二二維分布50，其中通過第一二維分布49和第二二維分布50限制所述體積12。圖2展示成像系統(tǒng)1以及視野2，其中展示了單個光電元件44的視線11。所有光電元件44的視線11形成視野2。進一步展示于圖2中為單個光電元件的體積12，其中體積12通過遠離鏡頭6的第一二維分布49及通過面向鏡頭6的第二二維分布50限制。使用圖2中顯示的笛卡爾坐標系5，單個光電元件44的邏輯關系為v_l≤z≤v_u，其中z＝v_u描述第一二維分布49，且z＝v_l描述第二二維分布50。還可設想設定v_l＝-∞，由此體積12通過第一二維分布49在第一側上且通過視野2在與第一側相反設置的第二側上限制。還可設想制定多個光電元件的邏輯關系。多個光電元件的第一二維分布49和第二二維分布50可在視野2中具有任意形狀，例如其可具有矩形形狀或其可為弓形。

成像系統(tǒng)1包括適于針對每一光電元件44詢問距離矢量是否滿足邏輯關系的處理單元9。如果物件4的表面(其中所述表面面向鏡頭6)位于體積12內，情況也如此。處理單元9進一步適于在滿足邏輯關系中的至少一者的情況下輸出觸發(fā)信號。處理單元9還可適于在滿足相鄰光電元件44的多個邏輯關系的情況下輸出觸發(fā)信號。使用多種邏輯關系，僅超過閾值大小的物件4使得處理單元9輸出觸發(fā)信號。

二維分布具有物件的形狀為可能的。如果必須滿足多種邏輯關系(尤其是針對相鄰光電元件的行和/或列的邏輯關系)，那么僅在具有二維分布的形狀的物件位于體積內時輸出觸發(fā)信號為可能的。舉例來說，二維分布可成形為使得特定類型的小汽車可引起觸發(fā)信號的輸出。

可選擇預定上限值vu,i和預定下限值vl,i以使得體積12具有擴展使得在用于測定坐標圖像的給定重復率和物件4的假定最大速度的情況下，至少一個坐標圖像顯示體積12內的物件4的表面。舉例來說，如果成像系統(tǒng)1可使用1kHz的重復率記錄坐標圖像并假定物件4的300km/h的最大速度，那么在物件4的移動方向上體積12需要具有至少300km/h*10^-3s＝8,33cm的長度以確保至少一個坐標圖像使得處理單元9輸出觸發(fā)信號。

成像系統(tǒng)1進一步包括界面10，用戶可使用界面10設定邏輯關系。界面10與成像系統(tǒng)1的其它部件之間的連接可例如為LAN或W-LAN連接，且邏輯關系通過軟件更新寫在第二存儲器單元8上。還可設想第二存儲器單元8為僅可通過制造商更新的EPROM。

圖3展示包括街道14上的機動車13的第一場景，其中成像系統(tǒng)1位于機動車13上方且對角地朝下定向以使得其視野2包括街道14的部分。進一步定向成像系統(tǒng)1以使得在街道14上行駛的機動車13在某一時間點處行駛通過視野。第一場景展示于四個不同時間點處，且成像系統(tǒng)1測定在每一時間點處的坐標圖像。在第一、第二、第三及第四時間點處，機動車13分別位于第一位置15、第二位置16、第三位置17和第四位置18中。為了測定坐標圖像，成像系統(tǒng)1將視野2成像至光電元件44的其陣列3上。每一時間點的視野2的對應的圖像也展示于圖4中。

圖6、圖7、圖8及圖9分別展示陣列3的第一視圖31、第二視圖32、第三視圖33及第四視圖34。如圖6中可見，每一光電元件44由一對編號(l,c)表示，其中分別地1為陣列中的行且c為列。圖4展示光電元件(2,2)的視線11。圖7及圖8展示如成像系統(tǒng)1測定的每一光電元件44的距離矢量，其中機動車13分別處于第一時間點和處于第二時間點。選擇距離矢量的第一實施例，其意味著每一距離矢量由距離r構成。如圖3和圖7中可見，機動車13在第一時間點處位于視野2中并使得距離矢量針對光電元件(1,2)和(1,3)回到值r<10，而針對其它光電元件，距離矢量為r>10。在第二時間點處，其它光電元件(2,2)、(2,3)、(3,2)及(3,3)回到值r<10，而針對剩余光電元件，距離矢量為r>10。

圖9中有陰影的光電元件35表示設定邏輯關系的光電元件35，其光電元件(2,2)、(2,3)、(3,2)及(3,3)的情況。光電元件35中的每一個的邏輯關系為r≤10，但還可設想設定光電元件35中的每一個的不同邏輯關系。通過針對光電元件35中的每一者詢問第一時間點處的距離矢量是否滿足邏輯關系，得出邏輯關系當中沒有一個不滿足，而通過針對光電元件35中的每一者詢問第二時間點處的距離矢量是否滿足邏輯關系，得出針對所有光電元件35滿足邏輯關系。

圖4展示借助于光電元件(2,2)記錄的機動車13的第一軌跡，其中通過距離r 19與時間20的曲線描述第一軌跡。曲線中還展示了在所述距離等于或低于上限值v_u時滿足的邏輯關系51。在機動車13位于第一位置15中的第一時間點處，成像系統(tǒng)1針對光電元件(2,2)測定與光電元件(2,2)的視線11中的物件不存在相關的距離r₀。所述距離r₀為在視線11的方向上光電元件(2,2)與街道14之間的距離。在下文中，機動車13在視線11內行駛，使得在起始時間點22處距離r降至r<r₀。在機動車13位于第二位置16中的第二時間點處，測定機動車13的前端與光電元件(2,2)之間的距離r。在機動車13位于第三位置17中的第三時間點處，測定機動車13的頂部與光電元件(2,2)之間的距離r。當機動車13在視線11外行駛時，距離r在結束時間點23處降至r₀，其在圖3中發(fā)生于機動車13位于第四位置18中的第四時間點處。起始時間點22與結束時間點23之間的曲線為機動車13的標記21，其中標記21可用于機動車的分類。所述分類可通過將標記21與參考標記進行比較來進行。由于針對標記21使用距離矢量的第一實施例，其中距離r為唯一分量，因此必須應用用于產生標記21和用于產生參考標記的關于機動車13的移動方向的視野2的相同定向以實現將標記21與參考標記進行比較。

圖5展示借助于光電元件44記錄的另一物件4、13的第二軌跡，其中使用距離矢量的第三實施例。通過分量24x、y、z與時間25的對應曲線將第二軌跡描述于笛卡爾坐標系5中。曲線中還展示如果x≤v₁且z≥V₃滿足的邏輯關系29，其中v₁為分量x的上限值，且v₃為分量z的下限值。當滿足邏輯關系29時的第一時間點為觸發(fā)時間點30。如圖5中可見，在更早時間25處，分量24x、y、z為常量且與視線11中的物件不存在相關。在起始時間點27處，物件4、13進入視線11，導致分量24x、y、z變化，且在結束時間點28處，物件4、13離開視線11，導致分量24x、y、z回到與物件不存在相關的值。分量x、y、z的起始時間點27與結束時間點28之間的曲線為物件4、13的標記26。如果關于物件的移動方向定向坐標系5，例如其中第一分量在物件的移動方向上定向且其它兩個分量垂直于第一分量定向，尤其是其中其它兩個分量中的一個垂直于地面或街道，那么在標記26與參考標記之間進行比較是可能的，而不需要關于物件4、13的移動方向的視線11的定向為相同的以測定標記26和參考標記。使用笛卡爾坐標系的此定向，也可能測定機動車13在街道14的車道及橫向于街道14的方向上的速度分量。

圖10展示包括街道14上的機動車13的第二場景，其中成像系統(tǒng)1位于機動車13上方，且對角地向下定向以使得其視野2包括街道14的第二部分，且在街道14上行駛的機動車13在某一時間點行駛通過視野2。第一觸發(fā)地點37和第二觸發(fā)地點38位于視野2中，其中觸發(fā)地點37、38設置為使得機動車13首先進入第一觸發(fā)地點37然而進入第二觸發(fā)地點38。第一觸發(fā)地點37由第一體積構成且第二觸發(fā)地點38由第二體積構成。第一和第二體積通過邏輯關系的對應集合描述。在圖10中針對每一觸發(fā)地點37、38展示限制每一體積的一側的對應二維分布。體積為使得其從對應二維分布在機動車13的移動方向上延伸?？稍O想體積延伸至視野2的末端，或其延伸至對應的第二二維分布。

當機動車13進入屬于第一觸發(fā)地點37的第一體積時，處理單元9輸出第一觸發(fā)信號。隨后將第一觸發(fā)信號用于起始成像系統(tǒng)1的另一動作。舉例來說，觸發(fā)信號可使得成像系統(tǒng)1獲得一系列連續(xù)獲得的坐標圖像，其中每一坐標圖像具有時間戳。可設想引起觸發(fā)信號的坐標圖像為序列的第一坐標圖像或在引起觸發(fā)信號的坐標圖像后開始所述序列。由于可能將多個坐標圖像存儲于第一存儲器單元7中，在引起觸發(fā)信號的坐標圖像之后獲得的坐標圖像為所述序列的一部分也是可能的。

當機動車13進入屬于第二觸發(fā)地點38的第二體積時，處理單元9輸出第二觸發(fā)信號。第二觸發(fā)信號可用于結束所述序列?；蛘?，在距離矢量回到與光電元件44的視線中的物件不存在相關的距離矢量時結束所述序列為可能的?；氐脚c物件不存在相關的距離矢量例如針對圖4和圖5描述。機動車13的速度可通過使用第一觸發(fā)信號與第二觸發(fā)信號之間的時間差以及在與移動方向相反的側面上限制第一和第二體積的兩個二維分布之間的距離來測定。機動車13的速度可通過使用坐標圖像的序列來測定。

光電元件44的陣列3也適于拍攝視野的相片。相片包括光電元件44中的每一個的強度信息，且可僅通過使用環(huán)境光或通過使用閃光燈照明視野2來拍攝。由于相同陣列3用于測定距離矢量和強度，因此成像系統(tǒng)1通過強度和距離信息的光電元件對應來提供光電元件。通過處理單元9輸出觸發(fā)信號可起始相片或一系列相片以記錄視野2的視頻序列。還可設想所述序列包括使用相片交替的坐標圖像，以使得可得到視野的兩個補充描述。還可設想將時間戳嵌于相片內，以使得在拍攝相片后不可能操作時間戳。

圖11展示光脈沖和光電元件44的時間積分柵的時間分布圖以解釋成像系統(tǒng)1如何測定距離及如何拍攝相片。其繪制為強度39與時間40。成像系統(tǒng)1使用具有矩形時間分布和持續(xù)時間T_p的光脈沖47照明視野2。光電元件44在具有積分起始時間點T_1b和積分結束時間點T_1e的第一時間積分柵41期間以及在具有積分起始時間點T_2b和積分結束時間點T_2e的第二時間積分柵42期間在其自視野2反射回后捕獲光脈沖48。積分柵41、42具有至光脈沖47的發(fā)射起始時間點45的預定延遲以使得T₀在T_1b與T_1e之間以測定信號值U，所述信號值U取決于在第一積分柵41期間到達光電元件44的所述光脈沖(48)的強度I_p和所述持續(xù)時間，其中T₀為當光脈沖到達光電元件時的第一時間點。針對第二積分柵42，T₀和T₀+T_p在T_2b與T_2e之間以測定到達光電元件上的光脈沖48的強度I_p?？赏ㄟ^使用彼此相鄰設置的兩個光電元件44或通過使用兩個陣列3及借助于光束分光器分解入射光及將每一分解光引導于對應的陣列3上來同時應用第一積分柵41和第二積分柵42。還可能通過使用一個光電元件44連續(xù)地應用兩個積分柵41、42。

圖11中的陰影區(qū)域與信號值U成比例，且陰影區(qū)域的垂直延伸部分與強度I_p成比例。強度I_p可通過光脈沖的已知持續(xù)時間T_p和如借助于第二積分柵42測定的信號值U₂通過I_p＝U₂/T_p來測定。從圖11可推導出等式T₀+T_p＝T_1b+U/I_p，從而T₀＝T_1b-T_p+U/I_p。距離r可隨后通過r＝0.5*c*T₀計算，其中c為視野2位于其中的介質中的光的速度。

在圖11中，成像系統(tǒng)1測定距離r直至相應距離矢量滿足邏輯關系，其使用積分柵46產生。處理單元9輸出使得成像系統(tǒng)1借助于第三積分柵43拍攝相片的觸發(fā)信號，其在未使用光脈沖照明視野的情況下應用且為長的以使得拍攝相片的足量光到達陣列3上。

可能通過識別測定最高強度I_p的光電元件44來測定機動車13的車號牌36的地點。所述地點可用于將成像系統(tǒng)1放大至車號牌的地點和/或至相對于車號牌地點的另一地點，且隨后通過高倍放大拍攝車號牌36和/或另一地點的相片。所述放大可通過移動鏡頭6、通過從相片提取地點的像素和/或通過軟件放大來執(zhí)行。界面10可配置為使得提供具有全視野2的圖像及同時具有放大地點的圖像。放大地點的邊界還可標記在視野2的圖像內。陣列3包括足夠大數目的光電元件44以使得可實現放大圖像的高分辨率。坐標圖像的序列中的車號牌36的地點還可用于測定機動車13的速度。

圖12展示描述用于配置成像系統(tǒng)的優(yōu)選方法的第一流程圖。在步驟a中，界面10為開放的，隨后在步驟b中，捕獲在不存在物件情況下的視野2的坐標圖像。在步驟c中，具有對應體積12的至少一個觸發(fā)地點定義于坐標圖像中。成像系統(tǒng)1應執(zhí)行的動作或動作序列針對每一觸發(fā)地點定義于步驟d中。在步驟e中，觸發(fā)地點和動作存儲于成像系統(tǒng)中，且然后，在步驟f中，開始坐標圖像的連續(xù)獲取。

圖13展示描述用于監(jiān)看視野2的優(yōu)選方法的第二流程圖。在步驟g中，坐標圖像通過成像系統(tǒng)1測定，且隨后在步驟h中與時間戳一起存儲于環(huán)形緩沖器中。在環(huán)形緩沖器中，多個坐標圖像與對應的時間戳一起存儲，且當新的坐標圖像待存儲于環(huán)形緩沖器時，具有最老時間戳的坐標圖像通過新的坐標圖像覆寫。在步驟j中，處理單元9針對已具備邏輯關系的每一光電元件詢問距離矢量是否滿足邏輯關系。如果是，那么所述方法繼續(xù)進行步驟k，否則進行步驟g。如果在步驟c中已定義多個觸發(fā)地點，那么針對觸發(fā)地點中的每一個詢問是否已滿足邏輯關系。在步驟k中，查看動作序列，其中針對每一觸發(fā)地點37、38，動作序列可為不同的。在步驟1中，序列運行，且在步驟m中，查看是否完成所述序列。如果完成所述序列，那么執(zhí)行步驟g；如果未完成所述序列，那么執(zhí)行步驟n。在可選步驟n中，查看是否輸出對應于第二觸發(fā)地點38的第二觸發(fā)信號。如果是，那么執(zhí)行步驟g，否則執(zhí)行步驟1。

圖14展示描述動作序列的實例的第三流程圖。步驟o指示導致輸出觸發(fā)信號的坐標圖像的測定。在步驟p中，所述陣列捕獲視野的相片，且在步驟q中，車號牌36的地點借助于如針對坐標圖像測定的強度I_p來識別。所述地點隨后用于從相片提取車號牌36，且存儲所提取的車號牌36。在步驟r中測定第二坐標圖像，且在步驟s中等待預定時段后，在步驟t中測定第三坐標圖像。在步驟u中，通過使用第二和第三坐標圖像以及預定時段來測定機動車的速度和方向。