DE102011102862B4

DE102011102862B4 - Method and device for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object

Info

Publication number: DE102011102862B4
Application number: DE102011102862.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mayer; Sebastian Oberndorfner; Andreas Weber
Original assignee: Steinbichler Optotechnik GmbH
Current assignee: Steinbichler Optotechnik GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2031-06-01
Also published as: DE102011102862A1; DE102011102862A8

Abstract

Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts, bei dem ein Muster auf die Oberfläche des Objekts projiziert wird, bei dem das Licht von einer Lichtquelle (1) durch einen Mustergenerator (4) mit einem Streifenmuster und eine Apertur (5) geleitet wird, bei dem das von dem Objekt reflektierte Licht von einer Kamera aufgenommen wird und bei dem die dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche des Objekts durch Auswertung der von der Kamera aufgenommenen Bilder berechnet werden, wobei die Lichtquelle (1) als flächige rechteckige Lichtquelle (1) mit einer längeren Seite (8) und einer kürzeren Seite (9) ausgebildet ist, wobei die kürzere Seite (9) senkrecht zu der Richtung der Streifen des Streifenmusters orientiert ist und wobei die Ausdehnung der Lichtquelle (1) in der Richtung ihrer kürzeren Seite (9) kleiner oder gleich dem Durchmesser der Apertur (5) ist.A method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object, wherein a pattern is projected onto the surface of the object, wherein the light from a light source (1) is passed through a pattern generator (4) having a stripe pattern and an aperture (5) in which the light reflected from the object is picked up by a camera and in which the three-dimensional coordinates of the surface of the object are calculated by evaluating the images taken by the camera, the light source (1) being a flat rectangular light source (1) having a longer side (8) and a shorter side (9) is formed, wherein the shorter side (9) is oriented perpendicular to the direction of the strips of the strip pattern and wherein the extension of the light source (1) in the direction of its shorter side (9) is less than or equal to the diameter of the aperture (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object and to an apparatus for carrying out such a method.

Bei dem Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts wird Licht von einer Lichtquelle durch einen Mustergenerator mit einem Streifenmuster und eine Apertur geleitet.In the method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object, light from a light source is passed through a pattern generator having a stripe pattern and an aperture.

Das auf die Oberfläche des Objekts projizierte Muster dient dazu, die dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts zu bestimmen. Bei einem derartigen Verfahren wird das von dem Objekt reflektierte Licht von einer Kamera aufgenommen.The pattern projected onto the surface of the object serves to determine the three-dimensional coordinates of the surface of an object. In such a method, the light reflected from the object is picked up by a camera.

Ein Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts ist aus der EP 2 105 701 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird mit einem Projektor ein Muster, insbesondere ein Streifenmuster, auf das Objekt projiziert. Das von dem Objekt reflektierte Licht wird von einem Sensor aufgenommen. Der Sensor ist Bestandteil einer Kamera. Projektor und Kamera können baulich in einem sogenannten 3D-Sensor integriert sein.A method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object is known from US 5,178,237 EP 2 105 701 A1 known. In this method, a pattern, in particular a striped pattern, is projected onto the object with a projector. The reflected light from the object is picked up by a sensor. The sensor is part of a camera. Projector and camera can be structurally integrated in a so-called 3D sensor.

Bei dem Verfahren der Musterprojektion, insbesondere der Streifenprojektion, wird das dreidimensional zu vermessende Objekt von einer Projektionseinheit mit einem oder mehreren Mustern beleuchtet und wird das von dem Objekt reflektierte Licht von einem Sensor, der in einer Bildaufnahmeeinheit vorgesehen sein kann, erfaßt. Hierbei ist die Schärfentiefe der Projektionsoptik und damit auch die Einstellung der Apertur so zu wählen, daß die Fokussierung des oder der projizierten Muster über den gesamten Tiefenbereich des Meßvolumens ausreichend ist, daß also das Muster über den gesamten Tiefenbereich des Objekts scharf auf dem Objekt abgebildet werden kann. Dies bedeutet, daß in vielen Fällen nicht mit vollständig offener Apertur gearbeitet werden kann, um eine ausreichende Schärfentiefe zu erreichen. Eine nicht vollständig offene Apertur bringt allerdings den Nachteil mit sich, daß das von der Projektionsoptik, insbesondere von deren Kondensor, abgebildete Strahlenbündel künstlich im Querschnitt begrenzt wird, wodurch die Ausleuchtung des Meßfeldes verschlechtert wird. Hierdurch verschlechtert sich auch das Signal-Rausch-Verhältnis. Dies ist insbesondere bei vorhandenem Umgebungslicht von Nachteil.In the method of pattern projection, in particular fringe projection, the object to be measured three-dimensionally is illuminated by a projection unit having one or more patterns, and the light reflected from the object is detected by a sensor which may be provided in an image pickup unit. Here, the depth of field of the projection optics and thus the setting of the aperture should be selected so that the focus of the projected or the projected pattern over the entire depth range of the measuring volume is sufficient, so that the pattern over the entire depth range of the object are sharply displayed on the object can. This means that in many cases it is not possible to work with a completely open aperture in order to achieve a sufficient depth of field. However, a not completely open aperture entails the disadvantage that the radiation beam imaged by the projection optics, in particular by its condenser, is artificially limited in cross section, whereby the illumination of the measuring field is impaired. This also degrades the signal-to-noise ratio. This is disadvantageous especially in the presence of ambient light.

Aus der US 2007/0177160 A1 ist ein Verfahren zum Projizieren eines Musters auf die Oberfläche eines Objekts bekannt, bei dem das Licht von einer Lichtquelle durch einen Mustergenerator mit einem Streifenmuster und eine Apertur geleitet wird, wobei die Lichtquelle als flächige rechteckige Lichtquelle mit einer längeren Seite und einer kürzeren Seite ausgebildet ist und wobei die kürzere Seite senkrecht zu der Richtung der Streifen des Streifenmusters orientiert ist.From the US 2007/0177160 A1 For example, there is known a method for projecting a pattern on the surface of an object, wherein the light from a light source is passed through a pattern generator having a stripe pattern and an aperture, the light source being formed as a planar rectangular light source having a longer side and a shorter side and wherein the shorter side is oriented perpendicular to the direction of the stripes of the stripe pattern.

Die US 2002/0014577 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Überprüfung von Bauteilen mit einem Projektor zum Projizieren eines Streifenmusters auf das Bauteil und einer Kamera zur Aufnahme des Bauteils.The US 2002/0014577 A1 discloses an apparatus for inspecting components with a projector for projecting a stripe pattern onto the component and a camera for receiving the component.

Die US 5 902 033 A offenbart einen Projektor, der eine Bogenlampe, einen Reflektor, ein Lichtrohr, eine Optik, zwei Fresnel-Linsen und eine Projektionslinse umfaßt.The US 5 902 033 A discloses a projector including an arc lamp, a reflector, a light tube, an optic, two Fresnel lenses and a projection lens.

Aus der WO 94/22050 A1 ist ein Video-Projektionssystem mit einer Bogenlampe und einem Reflektor bekannt.From the WO 94/22050 A1 is a video projection system with an arc lamp and a reflector known.

Die WO 2005/125194 A1 offenbart ein Verfahren zum Projizieren eines Musters auf die Oberfläche eines Objekts, bei dem das Licht von einer Lichtquelle durch einen Mustergenerator und eine Apertur geleitet wird. Die Lichtquelle ist als flächige rechteckige Lichtquelle mit einer längeren Seite und einer kürzeren Seite ausgebildet.The WO 2005/125194 A1 discloses a method for projecting a pattern on the surface of an object, wherein the light from a light source is passed through a pattern generator and an aperture. The light source is designed as a flat rectangular light source with a longer side and a shorter side.

Aus der US 2005/0046873 A1 ist ein Projektionssystem mit einem Projektor, einer Kamera und einem Mustergenerator bekannt.From the US 2005/0046873 A1 is a projection system with a projector, a camera and a pattern generator known.

In der Praxis wird die Apertur der Projektionsoptik in dem Maße geschlossen, daß ein Optimum zwischen Abbildungshelligkeit und benötigter Schärfentiefe erreicht wird. Je nach Beschaffenheit des abbildenden Objektivs in der Projektionsoptik und des auszuleuchtenden Meßvolumens kann oftmals nur ein kleiner Teil des Lichts von der Lichtquelle genutzt, also in die Meßszene eingebracht werden.In practice, the aperture of the projection optics is closed to the extent that an optimum between the image brightness and the required depth of field is achieved. Depending on the nature of the imaging lens in the projection optics and the measuring volume to be illuminated, often only a small part of the light from the light source can be used, that is, introduced into the measuring scene.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art vorzuschlagen.On this basis, the invention has for its object to propose improved methods and devices of the type specified.

Bei einem Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Mustergenerator verwendet, der in einer Richtung eine Frequenz aufweist. Bei dem Muster handelt es sich um ein Streifenmuster. Ein Streifenmuster weist in der Richtung, die senkrecht zu den Streifen verläuft, eine Frequenz auf.In a method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object, this object is solved by the features of claim 1. In the method according to the invention, a pattern generator is used which has a frequency in one direction. The pattern is a striped pattern. A stripe pattern has a frequency in the direction perpendicular to the stripes.

Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine flächige rechteckige Lichtquelle verwendet, die eine längere Seite und eine kürzere Seite aufweist. Die kürzere Seite ist im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Streifen des Streifenmusters orientiert. Die längere Seite der flächigen rechteckigen Lichtquelle ist im wesentlichen parallel zur Richtung der Streifen orientiert.Furthermore, in the method according to the invention, a planar rectangular light source used, which has a longer side and a shorter side. The shorter side is oriented substantially perpendicular to the direction of the stripes of the stripe pattern. The longer side of the planar rectangular light source is oriented substantially parallel to the direction of the strips.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ausdehnung der Lichtquelle in der Richtung ihrer kürzeren Seite kleiner oder gleich dem Durchmesser der Apertur ist.According to the invention, it is provided that the extent of the light source in the direction of its shorter side is less than or equal to the diameter of the aperture.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß die Schärfentiefe nur entlang derjenigen Richtung des Musters sichergestellt werden muß, in der das Muster eine Frequenz aufweist. Dementsprechend genügt es zur Verbesserung der Tiefenschärfe, wenn diejenige Seite der flächigen Lichtquelle kürzer ausgestaltet wird, die in der Richtung der Frequenz des Mustergenerators verläuft. Eine Vergrößerung der Lichtquelle in der hierzu senkrechten Richtung hat keinen Einfluß auf die Tiefenschärfe. In dieser Richtung kann die fläche Lichtquelle also ohne nachteilige Wirkungen auf die Tiefenschärfe verlängert werden, wodurch die Fläche der Lichtquelle und damit die Lichtmenge ansteigen. Im Endergebnis wird es hierdurch ermöglicht, aus derselben Lichtmenge eine höhere Tiefenschärfe zu erzielen oder die Lichtmenge bei derselben Tiefenschärfe zu steigern. Ferner ist es möglich, sowohl die Tiefenschärfe wie auch die Lichtmenge zu steigern. Eine Steigerung der Lichtmenge führt zu einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, insbesondere bei vorhandenem Umgebungslicht.The invention is based on the recognition that the depth of field must be ensured only along that direction of the pattern in which the pattern has a frequency. Accordingly, it suffices to improve the depth of field when the side of the sheet light source which is in the direction of the frequency of the pattern generator is made shorter. An enlargement of the light source in the direction perpendicular thereto has no influence on the depth of focus. In this direction, the surface light source can thus be extended without adverse effects on the depth of field, whereby the surface of the light source and thus the amount of light increase. In the end, this makes it possible to obtain a higher depth of field from the same amount of light or to increase the amount of light at the same depth of field. Furthermore, it is possible to increase both the depth of field and the amount of light. An increase in the amount of light leads to an improvement of the signal-to-noise ratio, especially in the presence of ambient light.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments are described in the subclaims.

Die Lichtquelle kann als LED ausgebildet sein.The light source can be designed as an LED.

Bei einer Vorrichtung zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts wird die Aufgabe der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Die Vorrichtung umfaßt einen Projektor zum Projizieren eines Musters auf die Oberfläche des Objekts, eine Lichtquelle, einen Mustergenerator mit einem Streifenmuster und einer Apertur, eine Kamera zum Aufnehmen des von dem Objekt reflektierten Lichts und eine Auswerteeinrichtung zum Berechnen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche des Objekts durch Auswertung der von der Kamera aufgenommenen Bilder. Die Lichtquelle ist als flächige rechteckige Lichtquelle mit einer längeren Seite und einer kürzeren Seite ausgebildet, wobei die kürzere Seite senkrecht zu der Richtung der Streifen des Streifenmusters orientiert ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ausdehnung der Lichtquelle in der Richtung ihrer kürzeren Seite kleiner oder gleich dem Durchmesser der Apertur ist.In an apparatus for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object, the object of the invention is achieved by the features of claim 4. The apparatus comprises a projector for projecting a pattern on the surface of the object, a light source, a pattern generator having a stripe pattern and an aperture, a camera for receiving the light reflected from the object, and an evaluator for calculating the three-dimensional coordinates of the surface of the object Evaluation of the pictures taken by the camera. The light source is formed as a planar rectangular light source having a longer side and a shorter side, the shorter side being oriented perpendicular to the direction of the stripes of the stripe pattern. According to the invention, it is provided that the extent of the light source in the direction of its shorter side is less than or equal to the diameter of the aperture.

Vorteilhaft ist es, wenn die Lichtquelle als LED ausgebildet ist.It is advantageous if the light source is designed as an LED.

Vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der von dem Sensor aufgenommenen Bilder und/oder einen Speicher zum Speichern der von dem Sensor aufgenommenen Bilder aufweist.It is advantageous if the device has a display device for displaying the images recorded by the sensor and / or a memory for storing the images recorded by the sensor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt dieAn embodiment of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows the

einzige Figur eine Vorrichtung zum Projizieren eines Musters auf die Oberfläche eines Objekts in einer schematischen, perspektivischen Ansicht.single figure, an apparatus for projecting a pattern on the surface of an object in a schematic, perspective view.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung zum Projizieren eines Musters auf die Oberfläche eines Objekts kann in einer Vorrichtung zum Bestimmen der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche eines Objekts verwendet werden. Sie umfaßt eine rechteckige Lichtquelle 1, eine Optik, nämlich einen Kondensor 3, einen Mustergenerator 4 und eine Apertur 5. Die rechteckige Lichtquelle 1 wird von einer LED gebildet. Die begrenzenden Lichtstrahlen der Lichtquelle 1 sind mit dem Bezugszeichen 2 versehen. Die Apertur 5 kann als Irisblende ausgebildet sein.The apparatus shown in the figure for projecting a pattern on the surface of an object can be used in a device for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object. It comprises a rectangular light source 1 , an optic, namely a condenser 3 , a pattern generator 4 and an aperture 5 , The rectangular light source 1 is made of an LED. The limiting light rays of the light source 1 are denoted by the reference numeral 2 Mistake. The aperture 5 can be designed as an iris diaphragm.

Der Mustergenerator 4 stellt ein intensitätsmodulierendes Element dar. Er kann durch ein statisches Dia realisiert werden. Es ist allerdings auch möglich, den Mustergenerator 4 als digitalen DLP, LCD oder LCOS auszubilden.The pattern generator 4 represents an intensity-modulating element. It can be realized by a static slide. However, it is also possible to use the pattern generator 4 as a digital DLP, LCD or LCOS.

Der Mustergenerator weist ein Streifenmuster auf. Die Streifen verlaufen in vertikaler Richtung. Der Mustergenerator weist also in einer horizontalen Richtung 7 eine Frequenz auf.The pattern generator has a striped pattern. The stripes run in a vertical direction. The pattern generator thus points in a horizontal direction 7 a frequency up.

Die rechteckige Lichtquelle 1 weist eine längere Seite 8 und eine kürzere Seite 9 auf. Die längere Seite 8 ist in der vertikalen Richtung 6 orientiert, also senkrecht zur Richtung 7, in der der Mustergenerator 4 eine Frequenz aufweist. Die kürzere Seite 9 ist parallel zu der eine Frequenz aufweisenden Richtung 7 des Mustergenerators 4 orientiert.The rectangular light source 1 has a longer side 8th and a shorter page 9 on. The longer side 8th is in the vertical direction 6 oriented, ie perpendicular to the direction 7 in which the pattern generator 4 has a frequency. The shorter side 9 is parallel to the frequency direction 7 of the pattern generator 4 oriented.

Das Streifenmuster des Mustergenerators 4 kann ein Streifenmuster mit einer bestimmten Frequenz (Streifenabstand, Periode) und/oder einem bestimmten Amplitudenverlauf sein. Insbesondere kann das Streifenmuster sinusförmig sein. Der Flächensensor kann Bestandteil einer Kamera sein (in der Zeichnung nicht dargestellt). Bei der Kamera handelt es sich insbesondere um eine digitale Flächenkamera.The stripe pattern of the pattern generator 4 may be a stripe pattern with a particular frequency (stripe pitch, period) and / or a particular amplitude response. In particular, the fringe pattern may be sinusoidal. The area sensor may be part of a camera (not shown in the drawing). The camera is in particular a digital area camera.

Die Berechnung der dreidimensionalen Koordinaten der Oberfläche des Objekts kann in einem Auswerterechner durch die Auswertung der von der Kamera aufgenommenen Bilder erfolgen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Hierbei können das Graycode-Verfahren, das Phasenshift-Verfahren oder ein sonstiges Auswerteverfahren zum Einsatz kommen. Die Muster, insbesondere Streifenmuster, können auf einem Glasdia aufgebracht sein. Es ist allerdings auch möglich, das Muster durch ein bildgebendes Element zu erzeugen. Besonders geeignet sind bildgebende Elemente zur schnellen Musterprojektion. Das bildgebende Element kann ansteuerbar sein. Vorzugsweise ist das bildgebende Element pixelweise ansteuerbar. Durch die Verwendung eines bildgebenden Elements können kürzere Meßzeiten erreicht werden.The calculation of the three-dimensional coordinates of the surface of the object can be carried out in an evaluation computer by the evaluation of the images taken by the camera (not shown in the drawing). In this case, the Graycode method, the phase shift method or another evaluation method can be used. The patterns, in particular striped patterns, can be applied to a glass slide. However, it is also possible to generate the pattern by an imaging element. Particularly suitable are imaging elements for fast pattern projection. The imaging element may be controllable. Preferably, the imaging element is controllable pixel by pixel. By using an imaging element shorter measurement times can be achieved.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich viele der im Rahmen der Musterprojektion, insbesondere der Streifenprojektion bekannte Projektionsmuster dahingehend auszeichnen, daß das projizierte Muster lediglich in einer Dimension eine Frequenz aufweist. Dementsprechend muß die Schärfentiefe ebenfalls nur entlang dieser Dimension sichergestellt werden und kann die Schärfentiefe in der dazu senkrechten Dimension vernachlässigt werden. Die Erzeugung einer derart ausgeprägten Schärfentiefe kann mittels einer Lichtquelle realisiert werden, die eine längere und eine kürzere Seite aufweist, insbesondere mittels einer Lichtquelle, die ein rechteckiges Format aufweist. Hierbei wird die längere Seite der Lichtquelle parallel zur Richtung mit geringer bzw. keiner Schärfentiefe orientiert. Die kürzere Seite der Lichtquelle entspricht somit der Dimension der Musterfrequenz. Als Apertur der Projektionsoptik kann eine gewöhnliche Irisblende verwendet werden. In der Dimension der Musterfrequenz wird die Apertur nicht vollständig ausgefüllt. Als Lichtquelle kann beispielsweise eine LED mit einer emittierenden Fläche von rechteckigem Format verwendet werden. Durch die Erfindung kann der Vorteil realisiert werden, daß in der Richtung, in der keine Schärfentiefe erforderlich ist, auch keine Begrenzung der Strahlenbündel erfolgt und somit ein größerer Teil der Lichtquelle genutzt, also in die Meßszene eingebracht werden kann.The invention is based on the recognition that many of the projection patterns known in the context of pattern projection, in particular fringe projection, are distinguished by the fact that the projected pattern has a frequency in only one dimension. Accordingly, the depth of field must also be ensured only along this dimension and the depth of field in the vertical dimension can be neglected. The generation of such a pronounced depth of field can be realized by means of a light source having a longer and a shorter side, in particular by means of a light source having a rectangular format. Here, the longer side of the light source is oriented parallel to the direction with little or no depth of field. The shorter side of the light source thus corresponds to the dimension of the pattern frequency. An ordinary iris diaphragm can be used as the aperture of the projection optics. In the dimension of the pattern frequency, the aperture is not completely filled. As the light source, for example, an LED having an emitting area of rectangular format can be used. By the invention, the advantage can be realized that in the direction in which no depth of field is required, no limitation of the beam takes place and thus a larger part of the light source used, so it can be introduced into the measurement scene.

Claims

Method for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object, in which a pattern is projected onto the surface of the object, in which the light from a light source ( 1 ) by a pattern generator ( 4 ) with a stripe pattern and an aperture ( 5 ), in which the light reflected from the object is picked up by a camera and in which the three-dimensional coordinates of the surface of the object are calculated by evaluating the images taken by the camera, wherein the light source ( 1 ) as a planar rectangular light source ( 1 ) with a longer side ( 8th ) and a shorter page ( 9 ), the shorter side ( 9 ) is oriented perpendicular to the direction of the stripes of the stripe pattern and wherein the extent of the light source ( 1 ) in the direction of its shorter side ( 9 ) less than or equal to the diameter of the aperture ( 5 ).

Method according to claim 1, characterized in that the light source ( 1 ) is designed as an LED.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the images recorded by the camera are displayed and / or stored.

Device for determining the three-dimensional coordinates of the surface of an object with a projector for projecting a pattern onto the surface of the object, a light source ( 1 ), a pattern generator ( 4 ) with a stripe pattern and an aperture ( 5 ), a camera for receiving the light reflected from the object and an evaluation device for calculating the three-dimensional coordinates of the surface of the object by evaluating the images taken by the camera, wherein the light source ( 1 ) as a planar rectangular light source ( 1 ) with a longer side ( 8th ) and a shorter page ( 9 ), the shorter side ( 9 ) is oriented perpendicular to the direction of the stripes of the stripe pattern and wherein the extent of the light source ( 1 ) in the direction of its shorter side ( 9 ) less than or equal to the diameter of the aperture ( 5 ).

Device according to claim 4, characterized in that the light source ( 1 ) is designed as an LED.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized by a display device for displaying the images taken by the sensor and / or a memory for storing the images taken by the sensor.