DE69517349T2 - Lichtscanner mit ineinander greifenden Kamerafeldern und parallellen Lichtbündeln - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lichtabtastvorrichtungen und -verfahren die längliche Gegenstände wie Stämme, Bauholz und andere Holzerzeugnisse abtasten, um die Gestalt solcher Gegenstände zu bestimmen, und betrifft besonders einen solchen Lichtabtaster, der parallele Lichtstrahlen und eine Vielzahl von Fotodetektorkameras benutzt, deren sich teilweise überdeckende Gesichtsfelder mit denen benachbarten Kameras verflochten sind. Die Lichtabtastvorrichtung und das -verfahren nach dieser Erfindung bestimmen die Dicke des länglichen Gegenstandes durch selektive Benutzung der Abtastausgabedaten der Kameras, die durch von dem Gegenstand zu den Kameras reflektierten Laserlichtstrahlen erzeugt werden, wodurch die durch Erfassen von Lichtstrahlen in den äußeren, von der optischen Achse der Kamera fern liegenden Feldabschnitten erzeugten Daten bevorzugt werden im Vergleich zu Daten, die durch Lichtstrahlen in den inneren, der optischen Achse benachbarten Feldabschnitten erzeugt werden, um bessere Dickenmessgenauigkeit zu erzielen.
• Die Abtastvorrichtung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist besonders nützlich beim Bestimmen der Gestalt von Holzstämmen, teilweise bearbeitetem Bauholz oder "Abschnitten" oder anderen Holzprodukten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Es ist schon früher in dem am 7. Februar 1989 an Durland ausgegebenen US-Patent 4 803 371 vorgeschlagen worden, ein optisches Abtastverfahren und -vorrichtung, die die Gestalt eines länglichen Objekts bestimmt, und gleichzeitig sowohl inkohärentes oder "weißes" Licht als auch kohärentes Laserlicht benutzt, zu schaffen um sowohl die Länge des Objekts als auch seine Dicke zu bestimmen. Bei diesem älteren Abtaster sind die Laserlichtstrahlen mit unterschiedlichen Winkeln zueinander und zur optischen Achse der Fotodetektorkamera positioniert, was den Nachteil hat, dass es schwierig ist, die Laserlichtstrahlen richtig auszurichten. Auch ändert der Laserlichtstrahlfleck an dem Gegenstand seine Position mit Bezug auf die Mittellinie des Kamerafeldes bei sich ändernder Dicke des Objektes. Diese Probleme werden bei der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, dass Laserlichtstrahlen benutzt werden, die parallel zueinander und zur optischen Achse der Kamera ausgerichtet sind, wodurch ermöglicht wird, diese leichter auszurichten und es ebenfalls ermöglicht ist, die Laserfleckposition an dem Objekt im wesentlichen konstant zu halten trotz Änderungen der Dicke des zu messenden Gegenstands.
• Es hat sich gezeigt, dass bei Benutzung von Laserlichtstrahlen, die parallel zur Achse der Kameragesichtsfelder liegen, die Dickenbestimmungen aus den durch die Fotodetektorkamera von den Lichtstrahlen in den der Achse der Kamera benachbarten inneren Zonenabschnitten des optischen Feldes erzeugten Abtastdaten infolge der kleinen Änderungen des Winkels der reflektierten Laserstrahlen bei Änderungen der Dicke des Gegenstandes extrem niedrige Genauigkeit aufweisen. Jedoch erzeugen die durch die Kamera von den Lichtstrahlen in den von der optischen Achse weiter entfernten äußeren Zonenabschnitten des Gesichtsfeldes erzeugten Abtastdaten infolge der größeren Winkeländerungen der reflektierten Laserstrahlen Dickenbestimmungen mit einer viel größeren Genauigkeit, wenn sie auf Gegenstände unterschiedlicher Dicke auftreffen.
• Die Lichtabtastervorrichtung und das -verfahren der vorliegenden Erfindung überwindet die vorstehend besprochenen Probleme durch Benutzen von Laserlichtstrahlen, die parallel zur optischen Achse der Kamera positioniert sind, durch ein Verflechten der Kameragesichtsfelder mittels teilweisem Überdecken der Felder benachbarter Kameras, die über die Gesamtlänge des Gegenstands mit Abstand zueinander angebracht sind und durch Benutzen nur der Abtastdaten, erzeugt aus den in den äußeren Zonen der Gesichtsfelder, fern von der optischen Achse liegende, reflektierte Laserstrahlen, um Gegenstandsdickenänderungen mit größerer Genauigkeit zu messen. Damit werden die in den inneren Feldzonen, zur optischen Achse der Kamera benachbarten, reflektierten Laserstrahlen nur zum Messen der Dicke des Gegenstandes benutzt, wenn den äußeren Zonen entsprechende Abtastdaten für eine bestimmte Kamera nicht verfügbar oder fehlerhaft sind.
• Die optische Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine fotoelektrische Sensoranordnung als Target für die Kamera benutzen, um das von der Oberfläche des Baumes oder des anderen länglichen Gegenstandes reflektierte Licht in die Dicke des Gegenstandes bezeichnende elektrische Abtastsignale zu wandeln. Wie in dem genannten Durland-Patent besprochen, kann der fotoelektrische Sensor in Form einer linearen Diodenanordnung bestehen, der eine Vielzahl von PN-Übergangshalbleiterdioden enthält, die in einer geraden Linie positioniert sind und miteinander ladungsgekoppelt sein können, um ein ladungsgekoppeltes Halbleitergerät (CCD) zu schaffen. Dieser Fotodetektor Sensor misst die Dicke des länglichen Objekts durch Erfassen der Position des reflektierten Laserlichtstrahles an der linearen Diodenanordnung, um diese Dicke anzuzeigen. Die Position des Lichtflecks in der Anordnung entspricht dem Abstand, mit dem die Oberfläche des Gegenstandes von der Kameralinse entfernt ist, und dieser kann mathematisch in der Weise bestimmt werden, wie es in Bezug auf Fig. 4 des Durland-Patentes beschrieben ist. Als Ergebnis der Benutzung einer linearen Diodenanordnung, die typischerweise aus einer Anordnung von längs einer Targetlänge von etwa 13,3 mm (0,5") mit gegenseitigem Abstand angeordneten 1024 Dioden besteht, bestimmt die Größe einer einzelnen Diode und die Änderung der Position des Lichtflecks an einer solchen Anordnung die kleinste erfassbare Änderung in der Laserfleckposition an dem Gegenstand und die entsprechende Dickenänderung des Gegenstandes. Da die Größe der Änderung des Winkels des von der Oberfläche des Objekts zu der Kameralinse reflektierten Laserlichtstrahles infolge der unterschiedlichen Dicke des Objekts die Änderung der Fleckposition an der Anordnung bestimmt, ist eine große Winkeländerung für die genaue Messung der Dicke eines solchen Gegenstands extrem wichtig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lichtabtastervorrichtung und ein -verfahren zum Bestimmen der Gestalt eines länglichen Gegenstandes zu schaffen, mit einer Vielzahl von parallelen Laserlichtstrahlen, die parallel zu den optischen Achsen einer Vielzahl von längs eines solchen Gegenstandes beabstandet angeordneten Fotodetektorkameras ausgerichtet sind, besagte Lichtstrahlen zum raschen Abtasten, zur leichteren Ausrichtung und zur genauen Messung der Gestalt des Gegenstandes zu erfassen.
• Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine derartige verbesserte Lichtabtastervorrichtung und ein -verfahren zu schaffen, bei denen die Fotodetektorkameras miteinander verflochtene Gesichtsfelder haben, so dass Abschnitte benachbarter Gesichtsfelder einander überdecken, um einen vorzugsweisen Gebrauch von Abtastdaten zu ermöglichen, die durch die Kamera in Reaktion auf die von dem Gegenstand in den äußeren Abschnitten des Gesichtsfeldes reflektierten parallelen Laserlichtstrahlen erzeugt werden, statt der Abtastdatensignale, die durch Lichtstrahlen in den inneren Abschnitten des Gesichtsfeldes der optischen Achse der Kamera benachbart erzeugt werden, um Dickenmessungen des Gegenstands mit größerer Genauigkeit hervorzubringen.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige verbesserte Lichtabtastervorrichtung und ein solches Verfahren zu schaffen, bei denen die Abtastausgabesignaldaten selektiv mit einem Computer oder Rechner verarbeitet werden, der bevorzugt die durch Laserlichtstrahlen in den äußeren Zonen des Gesichtsfeldes erzeugte Abtastdaten behandelt, während er die Abtastdaten zurückweist, die durch Laserlichtstrahlen in den inneren Zonen eines solchen Gesichtsfeldes erzeugt sind, und mit Überdecken der Gesichtsfelder benachbarter Kameras, um Meßsignale der Dicke von allen Laserstrahlen zu erzeugen, die längs der Gesamtlänge des länglichen Gegenstands mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind, um die Oberflächengestalt des Gegenstandes mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
• Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist es, eine solche verbesserte Lichtabtastervorrichtung und ein -verfahren zu schaffen, bei dem beleuchtete Referenztargets an einer Seite einer Abtastzone so vorgesehen sind, dass solche Targets normalerweise durch die Kameras an der gegenüberliegenden Seite der Abtastzone betrachtet werden, jedoch durch den Gegenstand gesperrt werden, wenn sich der Gegenstand in Querrichtung durch derartige Strahlen bewegt, um die obere vordere Kante und die untere hintere Kante des Gegenstandes durch die Laser an der gleichen Seite wie die Kameras zu erfassen.
• Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige verbesserte Lichtabtastervorrichtung und ein -verfahren zu schaffen, bei dem eine Vielzahl von inkohärenten Lichtquellen mit Abstand längs der Abtastzone angeordnet ist, um den länglichen Gegenstand mit inkohärentem Licht zu beleuchten, das von dem Gegenstand zu mindest einigen der Fotodetektorkameras reflektiert wird, so dass diese ein Ausgangssignal von niedrigerer Amplitude als das der Laserstrahlen erzeugen, um die einander gegenüberliegenden Enden des Gegenstandes zu erfassen und dadurch die Länge eines solchen Gegenstandes zu bestimmen.
• Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen derartigen Lichtabtaster zu schaffen, bei dem die parallelen Laserstrahlen ausreichend weit voneinander entfernt sind, um zwischen benachbarten Strahlen über den vollen Bereich der Abtasttiefe einen Spalt zu schaffen, so dass durch jeden Abschnitt einer Lineardiodenanordnung in dem Fotodetektor jeder Kamera über den Dickenbereich in der Abtasttiefe des Kameralinsensystems nur ein Strahl erfasst wird, um Dickenmessungen mit großer Genauigkeit zu erzeugen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben und den angefügten Zeichnungen offensichtlich, in denen
• Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit zugehöriger elektrischer Signalverarbeitungsschaltung ist;
• Fig. 2 eine vergrößerte Horizontalschnittansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1 ist;
• Fig. 3 eine vergrößerte Horizontalschnittansicht nach Linie 3-3 der Fig. 1 ist und auch einen Stammtransportmechanismus zum Bewegen des Stammes durch die Abtastlichtstrahlen zeigt, um die Gestalt des Stammes zu bestimmen;
• Fig. 4 eine längs Linie 4-4 der Fig. 2 genommene vergrößerte Vertikalschnittansicht ist;
• Fig. 5 ein schematisches Schaubild ist, das die Positionen der Laserlichtquellen und der Kameras zusammen mit den durch diese Laser ausgesandten Lichtstrahlen und die einander überdeckenden Gesichtsfelder der Kameras an einer Seite des Abtasters der Fig. 1-4 zeigt;
• Fig. 6 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Referenztargets zum Erfassen der vorderen und der hinteren Kante des Stammes ist;
• Fig. 7 ein schematisches Schaubild ist, das einen Abtaster nach dem Stand der Technik zeigt und diesen mit dem erfindungsgemäßen Abtaster vergleicht;
• Fig. 8 die einander überdeckenden Felder der Kameras zeigt, die bei dem Abtaster der vorliegenden Erfindung benutzt werden;
• Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Abtasters der vorliegenden Erfindung ist, welche die beabstandeten Wege der von den beiden Gegenständen unterschiedlicher Dicke reflektierten Laserlichtstrahlen zu dem fotoelektrischen Erfassungselement der Fotodetektorkamera zur Dickenmessung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Wie in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt, enthält die Lichtabtastervorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Fotodetektorlichtabtaster 10 zum Abtasten eines Holzstammes 11 oder eines anderen länglichen Gegenstandes, während dieser sich durch den Abtaster bewegt, um die dreidimensionale Gestalt eines solchen Gegenstandes zu bestimmen. Der Abtaster 10 enthält eine Vielzahl von ersten Laserlichtquellen 12, die in beabstandeter Beziehung längs einer Seite des Stammes positioniert sind, wenn ein solcher Stamm durch den Abtaster bewegt wird, und eine Vielzahl von zweiten Laserlichtquellen 14, die in beabstandeter Beziehung längs der gegenüberliegenden Seite des Stammes positioniert sind. Die Laserlichtquellen 12, 14 können Daueremissionsgaslaser sein, welche jeweils enge Strahlen 36 bzw. 38 kohärenten Laserlichts emittieren. Der Abtaster enthält auch einen ersten Satz von Fotodetektorkameras 16, die in beabstandeter Beziehung längs einer Seite des Baumstammes angebracht sind, und einen zweiten Satz von Kameras 18, die in beabstandeter Beziehung längs der gegenüberliegenden Seite des Baumstammes angebracht sind. Es sollte bemerkt werden, dass die an der gleichen Seite des Stammes benachbarten Kamerapaare jeweils durch eine Vielzahl von Laserlichtquellen getrennt sind, und die Gesichtsfelder benachbarter Kamerapaare einander überdecken, um mehrere Laserlichtquellen an beiden Seiten der Kamera zu überdecken, wie später mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben wird.
• Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von inkohärenten polychromatischen oder "weißen" Lichtquellen mindestens an einer Seite des Stammes 11 angesetzt, um dessen Länge zu messen, und diese sind vorzugsweise in zwei Gruppen 20 bzw. 22 an gegenüber liegenden Seiten des Stammes 11 vorgesehen mit einem Abstand längs des Stammes, der eine Länge zwischen 2,44-6,10 m (8-20 Fuß) aufweisen kann. Die inkohärenten Lichtquellen 20, 22 emittieren inkohärentes diffuses Licht von geringerer Intensität als der des Laserlichts. Dieses inkohärente Licht wird von dem länglichen Gegenstand zu den Kameras 16, 18 reflektiert, um die Position der inneren bzw. äußeren Enden des Baumstammes zum Bestimmen der Länge des Baumstammes in einer gleichen Weise zu erfassen, wie sie in dem am 7. Februar 1989 an Durland ausgegebenen US-Patent 4 803 371 beschrieben ist. Die inkohärenten Lichtquellen 20, 22 können Halogenlampen sein, die mittels Laschen 23 an zwei Stützbalken 24, 26 angebracht sind, welche an gegenüberliegenden Seiten einer Baumstammabtastzone 51 positioniert sind, durch welche der Stamm, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, angehoben wird. Die Fotodetektor-Kameras 16, 18 und die Laserlichtquellen 12, 14 sind durch Befestigungsplatten 27 bzw. 29 an Stützbalken 24, 26 mit Schrauben 31 befestigt.
• Eine Vielzahl von weiß gefärbten Referenztargets 28 werden an Befestigungsteilen 29 befestigt, die an dem Stützbalken 24 angebracht sind, und zwar unter den Lichtquellen 12, um von den durch die Laserlichtquellen 14 emittierte Laserlichtstrahlen 38 zu den Kameras 18 zurück zu reflektieren, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Referenztargets 28 werden zusammen mit den Laserlichtquellen 14 und den Kameras 18 benutzt, um zu beurteilen, wann die Lichtstrahlen 38 durch den Baumstamm gesperrt und nicht länger durch die Targets 28 zu den Ka meras zurück reflektiert werden. Das ermöglicht es dem Abtaster, die vordere Kante des Stammes und die hintere Kante des Stammes zu erfassen, wenn dieser durch eine Abtastzone 51 des Abtasters 10 zwischen den beiden Reihen von Lichtquellen und Kameras durch Ladearme 32 seitlich bewegt wird, wie hiernach mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben wird.
• Ein Lichtstrahlablenkteil 30 ist an der den anderen Laserlichtquellen 12 und Referenztargets 28 gegenüberliegenden Seite des Abtasters angebracht, um die durch die Lichtquellen 12 emittierten Laserlichtstrahlen 36 nach unten und von der Kamera weg abzulenken, wenn kein Stamm oder anderer länglicher Gegenstand in der Abtastzone 51 vorhanden ist, um Streureflexionen in die Kameras zu vermeiden.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, wird der Stamm 11 seinen gegenüberliegenden Enden benachbart durch ein ausgewähles Paar von Ladearmen 32 zum Abtasten gehalten, die mittels Ausfahrzylindern 34 in ihrer Länge eingestellt sind, um den Stamm längs einer Mittellinie 62 des Laders quer zu seiner Längsachse durch die Abtastzone 51 anzuheben. Die Stämme 11 werden durch die Ladearme über einen Stammzuführer 44 stufenweise nach oben befördert, bis sie die V-förmigen Halteteile 45 an der Oberseite des Zuführers erreichen, wo der Baumstamm zwischen zwei Greiffingern 46 und 48 am Ende jedes Ladearms 32 geklemmt wird. Der Baumstamm wird dann seitlich in der Richtung des Pfeils 50 durch Ausfahren der Ladearme 32 unter Steuerung durch die Ausfahrzylinder 34 nach oben bewegt. Deswegen tritt der Stamm durch die Lichtstrahlen 36, 38 der Laserlichtquellen hindurch, damit der Stamm abgetastet und seine Gestalt mittels der fotoelektrischen Kameras 16, 18 bestimmt wird. Während dieses Abtastens durchschneidet und durchtretet der Stamm die ersten Lichtquellen 12 emittierten Lichtstrahlen 36 und die durch den zweiten Satz von Laserlichtquellen 14 emittierten Lichtstrahlen 38, und lässt die Strahlen zu den Kameras 16, 18 reflektieren, um bei jedem Strahl die Dicke und Länge des Stammes zu bestimmen. Nachdem der Stamm abgetastet ist, werden die Ladearme 32 um die am unteren Ende der jeweiligen Ladearme befindliche Schwenkstelle 40 geschwenkt, um den Stamm mit Hilfe eines Paars von Schwenkzylindern 42 zu einem (nicht gezeigten) Baumsägeschlitten zu überführen. Jeder Zylinder 42 ist an einem Ende mit einer festen Schwenkstelle und an seinem anderen Ende über seine Kolbenstange schwenkbar mit dem Ladearm verbunden.
• Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die analogen Abtastdatenausgabesignale der Kameras 16, 18 zu einer Abtasterschnittstellenschaltung 52 übertragen, die eine Vielzahl von einzelnen Kameraschnittstellenschaltungen enthält, die den in Fig. 10 der bereits genannten US-PS 4 803 371 (Durland) gezeigten gleichartig sind. Diese Kameraschnittstellenschaltungen wandeln die analogen Abtastdatenausgabesignale der Kameras in digitale Abtastdatensignale, die zu einem Abtasterrechnersystem 54 zum Verarbeiten der Datensignale übertragen werden, um dort die Gestalt des Stammes zu bestimmen. Das Abtasterrechnersystem 54 kann dem in Fig. 11 des genannten Durland-Patents gezeigten gleichartig sein.
• Es sollte bemerkt werden, dass jede Fotodetektorkamera 16, 18 ein fotoelektrisches Target aufweist, das in Form einer aus 1024 miteinander als ladungsgekoppelte Halbleitereinheit (CCD) geschalteten Halbleiterdioden bestehende linearen Diodenanordnung bestehen kann. Der Ort der Position der den Laserlichtstrahlen 36, 38 an dem fotoelektrischen Target entsprechenden Lichtflecke ist eine Anzeige für den Abstand von den Lasern 12, 14 zum Laserlichtfleck an dem länglichen Gegenstand. Dieser gemessene Abstand wird zur Bestimmung der Dicke des Gegenstandes an dieser Stelle durch trigonometrische Berechnung benutzt in der gleichen Weise, wie es in dem Durland-Patent gezeigt ist, wie später mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben wird. Es sollte bemerkt werden, dass das durch jede Diode in dem linearen Diodenanordnungs-CCD-Target erzeugte Kameraausgabe Abtastdatensignal nach seiner Position an der Anordnung durch ein Adressausgabesignal eines Zählers in der Kameraschnittstellenschaltung identifiziert wird, der mit dem Ausgang eines Taktoszillator- Impulsgenerators zum Steuern der CCD-Steuerlogikschaltung angeschlossen ist, wie in Fig. 10 des bereits genannten Durland-Patents gezeigt ist. Auf diese Weise wird der Ort des Laserstrahlflecks im Gesichtsfeld der Kamera bestimmt, und, für die in einer nachher beschriebenen Weise durchzuführende Datenverarbeitung, ob er in einem Außenfeldabschnitt oder einem Innenfeldabschnitt gelegen ist.
• Wie für Kameras 18 in Fig. 5 gezeigt, ist jede Kamera 16, 18 mit einem sich zwischen Feldbegrenzungslinien 56, 58 erstreckenden ersten Gesichtsfeld versehen, wenn die Linsen der Kamera auf die innere Grenze der Tiefe des Feldes solcher Linsen und an einer ersten Gegenstandsgrenzebene 60 fokussiert sind, die einen Abstand von etwa 38,1 cm (15") von der Mittellinie 62 des Laders nach außen hat. Die Linsen der Kameras 16, 18 können auch auf die Außenbegrenzung der Feldtiefe solcher Linsen an einer zweiten Gegenstandsgrenzebene 64 fokussiert sein, etwa 5,08 cm (2") an der gegenüber liegenden Seite der Mittellinie 62 von der Ebene 60, in welchem Falle die äußeren Begrenzungen des zweiten Gesichtsfelds durch die Begrenzungslinien 66, 68 angezeigt sind. So beträgt für eine typische Kameralinse die Tiefe des Fokussierungsfelds, innerhalb welchen Gegenstände fokussiert sein können, von der Referenzebene 64 zur Ebene 60 oder über einen Abstand von etwa 43,18 cm (17"), nämlich 38,1 + 5,08 cm (15" + 2"). Als Ergebnis kann die bevorzugte Ausführungsform des Lichtabtasters der vorliegenden Erfindung die Gestalt von Stämmen bestimmen, die einen Radius im Bereich von 0 cm bis 38,1 cm (0"-15") oder einen Maximaldurchmesser von 76,2 cm (30") haben. Tatsächlich beträgt wegen der unregelmäßigen Oberfläche der Stammaußenwand der maximal messbare Stammdurchmesser etwas weniger als 76,2 cm (30"). Die Kameras 16, 18 befinden sich auch in einem Abstand von 234,19 cm (92,2") von der Mittellinie 62 des Laders, und sind jeweils etwa 106,68-121,92 cm (42"-48") von der benachbarten Kamera ihrer Gruppe entfernt. Die Laserlichtquellen 12, 14 haben ebenfalls einen Abstand von 234,19 cm (92,2"") von der Mittellinie 62, und wenn acht Laser zwischen jedem Kamerapaars vorgesehen sind, haben diese Laser jeweils einen Abstand von etwa 10,80 cm bis 14,61 cm (4 ¹/&sub4;" bis 5 ³/&sub4;"), bis auf die Laserpaare an gegenüberliegenden Seiten jeder Kamera, die einen Abstand von 18,73 cm (7 3/8) voneinander haben.
• Die horizontalen Positionen der verschiedenen Paare von Ladearmen 32 sind in den Positionen 32A-32K in Fig. 5 mit Bezug auf die Abstände zwischen den Laserlichtquellen 14 und den Kameras 18 gezeigt. Es sollte bemerkt werden, dass sich zwischen jedem benachbarten Kamerapaars 16, 18 acht Laserlichtquellen befinden, wobei eine Hälfte der Ladearme 32 in Ausrichtung mit den Kameras und die andere Hälfte in Ausrichtung mit dem Raum zwischen der vierten und der fünften Laserlichtquelle zwischen den Kameras sind. Nur ein Paar der elf Ladearmepaare 32A-32K wird jeweils gleichzeitig benutzt, wobei ein solches Paar wird in Abhängigkeit von der Länge des Stammes gewählt wird. Es sollte bemerkt werden, dass die aktuelle Vertikalposition der Ladearme in Fig. 5 unter der Mittellinie 62 des Laders liegt und dass sie gegen eine solche Mittellinie aus Verständlichkeitsgründen versetzt gezeigt ist, so dass nur die horizontale Position der Ladearme in Fig. 5 genau dargestellt ist.
• Wie in Fig. 7 gezeigt, sind bei dem bekannten Abtaster des Durland-Patents eine Vielzahl von schräggestellt angeordneten Laserlichtquellen 70 bei jeder Lichtstrahlachse 72 mit einem spitzen Winkel relativ zur Linsenachsemittellinie 73 der Kamera 16 eingesetzt. Im Gegensatz dazu haben die Laserlichtquellen 12A, 12B des Abtasters der vorliegenden Erfindung parallele Lichtstrahlen 36A, 36B, die zur Mittellinienachse 73 parallel verlaufen. Jedoch erzeugt der erste Lichtstrahl 36A in der Nähe der Achse 73 nur einen kleinen Differenzwinkel Ol zwischen dem von dem zweiten Gegenstand 74 reflektierten Strahl 36' und dem von dem ersten Gegenstand 76 reflektierten Strahl 36A'. Als ein Ergebnis des spitzen Winkels des Strahls 72 wird ein größerer Differenzwinkel O&sub2; zwischen dem von der Außenfläche 74 eines dicken zweiten Gegenstands reflektierten Lichtstrahl 72' und dem von der oberen Fläche eines dünneren ersten Gegenstands 76 reflektierten Strahls 72" erzeugt. Zur Erklärung wird angenommen, dass beide Gegenstände auf der gleichen Bezugsebene 77 aufliegen und der erste Gegenstand eine Dicke "a" und der zweiten Gegenstand eine Dicke "a + t" hat. Dieser große Differenzwinkel Θ&sub2; ermöglicht eine genauere Messung der Dickendifferenz "t" zwischen dem ersten Gegenstand 76 und dem zweiten Gegenstand 74. Dieser Abtaster nach dem Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass es sehr schwierig ist, die spitzwinkligen Strahlen 72 der Laserlichtquellen 70 und den Abstand der Laserflecken an den Objektflächen 74, 76 von der Kameralinsenmittellinie oder -achse 73 auszurichten, die sich bei Änderungen der Objektdicke ändern, wie in Fig. 7 gezeigt.
• Um diese Probleme zu überwinden, benutzt der Abtaster der vorliegenden Erfindung parallele Laserlichtquellen einschließlich Lasern 12A, 12B, welche Lichtstrahlen 36A, 36B parallel zu der Mittellinie oder optischen Achse 73 der Kamera 16 aussenden. Das ermöglicht ein leichteres Ausrichten solcher Lichtstrahlen, und die Position des Laserstrahlflecks an dem Gegenstand ändert sich bei Gegenständen unterschiedlicher Dicke nicht. Mit dem vorliegenden Abtaster ist jedoch bei Lichtquellen, die in der Nähe der Achse 73 der Kamera liegen, wie die Lichtquelle 12A, der Differenzwinkel Θ&sub1; zwischen den reflektierten Lichtstrahlen 36A' bzw. 36A", die durch die obere Fläche 74 des Gegenstands 2 bzw. von der oberen Fläche 76 des Gegenstands 1 reflektiert werden, ein extrem kleiner Winkel, wie vorstehend besprochen.
• Dieser kleine Differenzwinkel Θ&sub1; erschwert es der Kamera 16, die Dickendifferenz "t" zwischen Gegenstand 1 und Gegenstand 2 mit Benutzung des Lichtstrahls 36A in der Nähe der Linsenachsenmittellinie 73 genau zu messen. Da die Laserlichtquelle mit einem größeren Abstand von der Mittellinie 73 der Kameralinse angebracht ist, wie es bei der Laserquelle 12B der Fall ist, erhöht sich der Differenzwinkel Θ&sub3; bei Reflexion seines Lichtstrahls 36B in seiner Größe zu einem annehmbareren Ausmaß, so dass eine genaue Messung der Dickendifferenz "t" möglich ist. Damit hat der von der oberen Fläche 73 des Gegenstands 2 reflektierte Lichtstrahl 36B' und der von der oberen Fläche 76 des Gegenstands 1 reflektierte Lichtstrahl 36B" einen Differenzwinkel Θ&sub3;, der größer als Θ&sub1; ist, wodurch die Dickendifferenz "t" leichter durch die Kamera gemessen werden kann. Es sollte bemerkt werden, dass der Differenzwinkel Θ&sub3; der zweiten Lichtquelle 12B von der Achsenmittellinie 73 immer noch kleiner als der Differenzwinkel Θ&sub2; der schräg liegenden Lichtquelle 70 ist, auch wenn der zugehörige Fleck um einen mehr als zweifachen Abstand von der Achse liegt als die schräg liegende Lichtquelle.
• Um ein genaueres Messen der Dickendifferenzen zu erreichen, benutzt der Abtaster der vorliegenden Erfindung selektive Datenverarbeitung, bei denen Abtastdaten bevorzugt werden, die durch Laserlichtstrahlen erzeugt werden, die in der Nähe der beiden Außenabschnitte oder -zonen des Kameragesichtsfeldes gelegen sind, wie nachher besprochen wird. Die Vielzahl der Fotodetektorkameras 16, 18 enthalten benachbarte Paare von Kameras mit Gesichtsfeldern, die jeweils einander überdecken. Wie in Fig. 8 gezeigt, überdeckt das Gesichtsfeld jeder der drei Kameras 16A, 16B und 16C, das jeweils durch die äußeren Begrenzungslinien 56, 58 definiert wird, das Gesichtsfeld der an gegenüber liegenden Seiten benachbarten Kameras. Damit überdeckt die rechte Begrenzung 56 des Feldes für die Kamera 16C das Feld der Kamera 16B und überschneidet die Mittellinie 73 der Kamera 16B an der Referenzebene 77. Auch die linke Außenbegrenzung 58 des Gesichtsfelds der Kamera 16A überdeckt teilweise das Gesichtsfeld der Kamera 16B und überschneidet die Mittellinie 73 der Kamera 16B an der Ebene 77.
• Ein innerer Feldabschnitt des durch die Begrenzungslinien 78, 80 bestimmten Kamera- Gesichtsfelds ist der Mittellinie 73 der Kamera zunächst gelegen und enthält eine rechte innere Zone von 78-73 und eine linke innere Zone von 80-73. Es sollte bemerkt werden, dass die linke Begrenzung 80 des inneren Gesichtsfeldabschnittes der Kamera 16A die rechte Begrenzung 78 des inneren Gesichtsfelds der Kamera 16B an der Ebene 77 auf halbem Wege zwischen den Kameras überschneidet. In gleicher Weise überschneidet die rechte Begrenzung 78 des inneren Gesichtsfeld-Abschnittes der Kameras 16C die linke Begrenzung 16 des inneren Gesichtsfeldes der Kamera 16B an der Ebene 77. Wie vorher festgestellt, überschneidet die linke äußere Feldbegrenzungslinie 58 der Kamera 16A die rechte äußere Feldbegrenzungslinie 56 der Kamera 16C an einem Punkt an der Ebene 77, wo die Achse 73 der Kamera 16B diese Ebene schneidet. Als Ergebnis wird die Gesamtlänge der Gegenstandsebene 76 spaltenfrei durch äußere Gesichtsfeldzonen überdeckt, wie hiernach beschrieben wird. So hat die mittlere Kamera 16B eine rechte Außenfeldzone 82 zwischen den Linien 56 und 58 an der Ebene 77 und eine linke Außenfeldzone 84 zwischen den Linien 58 und 80. In gleicher Weise hat die Kamera 16A eine linke Außenfeldzone 86 zwischen den Linien 58 und 80 und die Kamera 16C hat eine rechte Außenfeldzone 88 zwischen den Linien 56 und 78. Damit sind die Innenfeldzonen 86, 88 der Kamera 16B gleichzeitig Außenfeldzonen der Kameras 16A und 16C, so dass die gesamte Länge der Referenzebene 77 als nur mit Außenfeldzonen überdeckt angesehen werden kann.
• Wie in Fig. 7 und 9 gezeigt, nimmt der Differenzwinkel O zwischen den von der Fläche des zweiten Gegenstands 76 und den von der Fläche das ersten Gegenstands 74 jeweils reflektierten Laserstrahlen 36' bzw. 36" mit dem Abstand von der Mittelachse 73 der jeweiligen Kameralinse zu. Da die Lichtstrahlen in den äußeren Abschnitten oder Zonen Dickenmessungen mit größerer Genauigkeit ergeben, verarbeitet das Abtastverfahren und - vorrichtung der vorliegenden Erfindung wahlweise die die durch die Kameras erzeugten Abtastdaten so, dass die durch die Laserstrahlen in den äußeren Feldabschnitten 56-78 und 58-80 erzeugten Laserstrahlen bevorzugt werden. Damit werden bei der Dickenmessung keine Abtastdaten verwendet, die durch die Laserstrahlen erzeugt werden, die auf die Flächen der Gegenstände in den inneren Feldzonen 73-78 und 73-80 auftreffen, es sei denn, dass nur fehlerhafte oder fehlende Daten in den durch die Laserstrahlen in den entsprechenden äußeren Feldabschnitten erzeugten Datensignalen enthalten sind.
• Wie vorstehend für die Kamera 16B in Fig. 8 beschrieben, sind die inneren Abschnitte 73- 78 und 73-80 von deren Gesichtsfeld jeweils geichzeitig Außenabschnitte 58-80 bzw. 56-78 der Gesichtsfelder der Kamera 16A und der Kamera 16C. Deshalb werden die durch die Laserstrahlen in den Zonen 86, 88 erzeugten und durch die beiden anderen Kameras 16A und 16B erfassten Abtastdaten durch das Computersystem 54 verarbeitet, um Obj ektdickenwerte zu messen, wodurch ein fortlaufendes Abtasten der gesamten Länge des Gegenstands ermöglicht wird, um die Gestalt eines solchen Gegenstandes zu bestimmen.
• Es sollte aus Fig. 5 ersichtlich sein, dass acht Laserlichtquellen 14 zwischen jedem benachbarten Kamerapaars 18 vorgesehen sind. Die parallelen Lichtstrahlen solcher Lichtquellen sind in dem Kamerablickfeld so positioniert, dass je vier Lichtquellen in jeder inneren Zone 73-78 und 73-80 enthalten sind und je vier weitere Lichtquellen in jeder der äußeren Zonen 56-78 bzw. 58-80 der Fig. 8. Diese Lichtstrahlen sind jedoch in Fig. 8 aus Klarheitsgründen nicht gezeigt.
• Wie in Fig. 9 gezeigt, haben die Laserlichtquellen 12A, 12B und 12C richtig angemessene unterschiedliche Abstände von der Mittellinienachse 73 der Kamera 16, um ein Überdecken solcher Lichtstrahlen zu vermeiden, wenn Dickenunterschiede der Gegenstände 74, 76 innerhalb der Abtasttiefe 89 des Systems gemessen werden. Die Abstände 5A, 5B und sc der jeweils durch die Laser 12A, 12B und 12C emittierte Laserstrahlen 36A, 36B bzw. 36C reichen aus, so dass keine Überdeckung der Reflexionsstrahlen 36', 36" stattfindet, die von den Gegenstandsebenen 76 und 74 bei maximaler und minimaler Dicke reflektiert werden. Damit werden für den Laserstrahl 36A des Lasers 12A die reflektierten Strahlen 36A', 36A" von den Objektebenen 76 bzw 74 durch die Kameralinse 90 zu dem fotoelektrischen Target 92 der Kamera 16 reflektiert. Die reflektierten Strahlen 36A', 36A" werden durch den Unterschiedswinkel ΘA getrennt.
• Der Differenzwinkel OB der reflektierten Lichtstrahlen 36B', 36B" vom Laser 12B ist etwas größer als der Differenzwinkel ΘA der reflektierten Lichtstrahlen 36A', 36A" des Lasers 12A, da der Laser 12B einen größeren Abstand 5B von der Mittellinie 73 der Kameralinsenachse hat, als der Abstand SA des Lasers 12A, wie vorher mit Bezug auf Fig. 7 besprochen wurde. In einer gleichartigen Weise ist der Differenzwinkel ΘC der reflektierten Lichtstrahlen 36C', 36C" des Lasers 12C größer als die Differenzwinkel ΘB wie auch ΘA, weil der Laser 12C einen größeren Abstand SC von der Mittellinienachse 73 der Kamera 16 besitzt als jeder der beiden Laser 12A und 12B.
• Zusätzlich sollte bemerkt werde, dass ein Spaltabstand ΔAB zwischen den beiden benachbarten Abtastbereichen entsprechend den Differenzwinkeln ΘA und ΘB und ein gleichartiger Spaltabstand ΔBC zwischen den beiden Winkeln ΘB und ΘC vorgesehen ist, so dass keine Überdeckung an der Lineardiodenanordnung 92 des Kameratargets durch die den Strahlen 36A, 36B und 36C entsprechenden reflektierten Laserstrahlen stattfindet. Die Spaltabstände ΔAB und ΔBC sind Sicherheitszonen zwischen benachbarten Abtastbereichen ΘA, ΘB und ΘC, so dass die beiden Laserstrahlen nicht durch den gleichen Abschnitt des Kameratargets 92 gesehen werden. Auch werden diese Targetabschnitte entsprechend den Sicherheitszonen nicht durch irgendeinen Laserstrahl getroffen, wenn der gerade gemessene Gegenstand innerhalb der Abtasttiefe 89 zwischen der maximalen Ebene 74 und der minimalen Ebene 76 liegt. Damit sind die Abstände 5A, 5B und 5C bei Laserstrahlen von der Mittellinie 73 der Linsenachse der Kamera 16 so gewählt, dass nur ein reflektierter Laserstrahl durch einen bestimmten Abschnitt der linearen Diodenanordnung des Targets 92 beim Messen eines Objekts gesehen werden kann, dessen Dicke innerhalb der Abtasttiefe 89 liegt. Das sorgt für eindeutige Abtastdaten der Gegenstandsdicke, die eine genaue Messung dieser Gegenstandsdicke erzeugen.
• Wieder nach Fig. 8 sollte bemerkt werden, dass dann, wenn das fotoelektrische Target 92 der Kamera 16B Datensignale erzeugt, die Laserstrahlen entsprechen, die auf einen Gegenstand in den inneren Feldbereichen 73-78 und 73-80 des Gesichtsfeldes der Kamera auftreffen, derartige Abtastdaten durch das Abtasterrechnersystem 54 beim Bestimmen der Objektdicke ignoriert werden, da derartige Daten durch die Kameraschnittstellenschaltung in der Abtasterschnittstelle 52 elektronisch mit der Adresse ihres Orts an dem Target versehen sind als im Innenabschnitt des Gesichtsfeldes der Kamera gelegen. Eine Art, diese Kennzeichnung durchzuführen, geschieht durch Benutzung eines Zählers zum Bestimmen der Adresse der Abtastdaten, wie es in Fig. 10 des angeführten Durland-Patents gezeigt ist.
• Eine alternative Ausführungsform des Referenz-Targets 28 ist in Fig. 6 als beleuchtetes Target 28' gezeigt, das aus einem rohrförmigen lichtdurchlässigen Kunststoffteil 94 aus Te flon oder einem anderen entsprechenden Kunststoff besteht, das eine Referenzlichtquelle 96 wie eine Halogenlampe umgibt. Die Lichtquelle 96 beleuchtet das durchleuchtende Target 94 und lässt es Licht emittieren, das durch die Kamera 18 erfasst wird, um die Vorderkante und die Hinterkante des Stammes in der gleichen Weise zu erfassen, wie es durch Erfassen des von den Referenztargets 28 der Fig. 4 reflektierten Lichtes des Lasers 14 geschieht. Dieses alternative Target 28' kann benutzt werden, wenn das empfangene Licht des reflektierten Laserlichtstrahls von unzureichender Intensität ist.
• Es ist für Menschen mit normaler Erfahrung auf diesem Gebiet offensichtlich, dass viele Änderungen bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung getroffen werden können. Deshalb sollte der Bereich der vorliegenden Erfindung erst durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt werden.

Claims (20)

1. Lichtabtastervorrichtung zum Bestimmen der Gestalt eines länglichen Gegenstandes, gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von quer zu einer Abtastzone, durch welche der längliche Gegenstand zum Abtasten des Gegenstandes bewegt wird, beabstandeten Fotodetektoren, wobei jeder Fotodetektor eine optische Achse und ein durch die optische Achse in ein rechtes Feld und ein linkes Feld unterteiltes Gesichtsfeld besitzt, und jedes der rechten und linken Felder einen ersten, der optischen Achse benachbarten Feldabschnitt und einen zweiten, von der optischen Achse durch den ersten Feldabschnitt getrennten zweiten Feldabschnitt aufweist;

eine Vielzahl von Laserlichtquellen, die zwischen den Fotodetektoren positioniert und so gehalten sind, dass mindestens einige der durch die Laserlichtquellen emittierten Laserlichtstrahlen in den Gesichtsfeldern eines Paares benachbarter Fotodetektoren gelegen sind und die Lichtstrahlen sich im wesentlichen parallel zueinander und zur optischen Achse jedes der Fotodetektoren erstrecken;

Befestigungsmittel zum Befestigen der Fotodetektoren, um die Gesichtsfelder jedes Paares benachbarter Fotodetektoren einander ausreichend überdecken zu lassen, so dass der erste Feldabschnitt des einen Fotodetektors den zweiten Feldabschnitt des anderen Fotodetektors des Paares überdeckt;

Abtastsignalauswahlmittel zum Auswählen von Anteilen eines durch den jeweiligen Fotodetektor beim Bewegen des länglichen Gegenstands durch die Abtastzone erzeugten Abtastausgabesignals, wobei denjenigen Abtastsignalanteile der Vorzug gegeben werden, welche den zweiten Feldabschnitten des jeweiligen Gesichtsfeldes entsprechen, während Anteile des Abtastausgabesignals, welche den ersten Feldabschnitten des Gesichtsfeldes entsprechen, zurückgewiesen werden, wenn nicht ein dem zweiten Feldabschnitt, der den ersten Feldabschnitt überdeckt, entsprechender, verwendbarer Signalabschnitt vorhanden ist; und

Signalverarbeitungsmittel zum Erzeugen eines Gegenstandgestaltsignals von den ausgewählten Abschnitten der Abtastsignale der Fotodetektoren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquellen in zwei Gruppen an gegenüberliegenden Seiten der Abtastzone positioniert sind, um während des Abtastens Lichtstrahlen an die gegenüberliegenden Seiten des länglichen Gegenstands zu richten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodetektoren in Kameras mit Linsen vorgesehen sind, wobei die Kameras in zwei Gruppen an gegenüberliegenden Seiten der Abtastzone so positioniert sind, dass der längliche Gegenstand während des Abtastens zwischen den beiden Gruppen von Kameras bewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Laserlichtquellen an einer Seite der Abtastzone ihre Lichtstrahlen zu Referenztargets an der gegenüberliegenden Seite der Abtastzone richtet, um die Targets zu beleuchten, die durch die Fotodetektoren an der einen Seite der Abtastzone angesehen werden, und die Targets durch den Gegenstand gegen den Einblick der Fotodetektoren zu sperren, um die Vorderkante und die Hinterkante des Gegenstands zu erfassen, während der Gegenstand von der Seite durch die Abtastzone bewegt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtstrahlen von der Oberfläche des länglichen Gegenstands zu den Fotodetektoren hin zum Messen des Abstandes von den Fotodetektoren zu der Oberfläche des Gegenstands reflektiert werden, um die Abtastsignale zu erzeugen, und dass das Abtastsignalauswahlmittel und das Signalverarbeitungsmittel durch einen Digital-Computer bereitgestellt sind, der die Oberflächengestalt des Gegenstands aus den gewählten Signalabschnitten bestimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Vielzahl von inkohärenten Lichtquellen, beabstandet längs der Abtastzone um den länglichen Gegenstand mit inkohärentem polychromatischem Licht von geringerer Intensität als der des Laserlichts zu beleuchten enthält, und dass wenigstens einige der Fotodetektoren das von dem Gegenstand reflektierte inkohärente Licht erfassen, um das Ende des Gegenstands zu erfassen und die Länge des Gegenstands zu bestimmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenztargets aus einem lichtdurchlässigen Kunststoffmaterial hergestellt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenztargets lichtdurchlässige Kunststoffrohre mit in die Rohre eingesetzten Beleuchtungslämpchen zum Beleuchten der Rohre sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der längliche Gegenstand ein Baumstamm ist, und die Vorrichtung Ladearme, die zwischen den Laserlichtquellen positioniert sind und den Baumstamm greifen und von der Seite durch die Abtastzone schieben, enthält.

10. Verfahren zum Abtasten eines länglichen Gegenstands, wie eines Baumstamms, um die Gestalt des besagten länglichen Gegenstands zu bestimmen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Positionieren einer Vielzahl von Fotodetektoren mit Abstand voneinander über einer Abtastzone, wobei die Fotodetektoren jeweils eine optische Achse und ein durch die optische Achse in ein rechtes Teilfeld und ein linkes Teilfeld unterteiltes Gesichtsfeld aufweisen, wobei jedes Feld einen ersten Feldabschnitt benachbart zur optischen Achse und einen von der optischen Achse durch den ersten Feldabschnitt getrennten zweiten Feldabschnitt aufweist;

Ausrichten der besagten Fotodetektoren, um die Gesichtsfelder jedes Paares benachbarter Fotodetektoren so überlappen zu lassen, dass der erste Feldabschnitt eines Fotodetektors den zweiten Feldabschnitt des anderen Fotodetektors des Paares überdeckt;

Positionieren einer Vielzahl von Laserlichtquellen zwischen den besagten Fotodetektoren in der Weise, dass die Strahlachse der von den besagten Laserlichtquellen emittierten Laserlichtstrahlen sich in den Gesichtsfeldern eines Paares benachbarter Fotodetektoren befindet, und die Strahlachsen sich im wesentlichen parallel zueinander und zur optischen Achse der anderen Laserlichtstrahlen erstrecken;

Bewegen des länglichen Gegenstands relativ zu den Laserlichtquellen und den Fotodetektoren durch die Abtastzone, um den länglichen Gegenstand abzutasten und ein Abtast- Ausgabesignal am Ausgang jedes Fotodetektors zu erzeugen;

Auswählen der Anteile der Abtastausgabesignale, welche den zweiten Feldabschnitten der Gesichtsfelder der Fotodetektoren entsprechen, und Zurückweisen der Anteile der Abtastausgabesignale, welche den ersten Feldabschnitten der Gesichtsfelder entsprechen, wenn nicht ein dem zweiten Feldabschnitt, der den ersten Feldabschnitt überdeckt, entsprechender verwendbarer Signalabschnitt vorhanden ist; und

Kombinieren der ausgewählten Abschnitte der Abtastausgabesignale zum Erzeugen eines Gegenstandsgestaltsignals.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquellen in zwei Gruppen jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Abtastzone positioniert sind, und dass während des Bewegungsschritts der längliche Gegenstand zwischen den beiden Gruppen von Laserlichtquellen bewegt wird, um Laserlichtstrahlen während des Abtastens auf die sich gegenüberliegenden Seiten des länglichen Gegenstands zu richten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodetektoren sich in separaten Kameras mit Linsen befinden, die in zwei Gruppen an gegenüberliegenden Seiten der Abtastzone positioniert sind, und dass der längliche Gegenstand während des Abtastens zwischen den beiden Gruppen von Kameras bewegt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es auch den Schritt des Richtens mindestens einiger der Laserlichtstrahlen von Lichtquellen an einer Seite der Abtastzone über die Zone hinweg zu Referenztargets an der gegenüberliegenden Seite der Abtastzone enthält, die von Fotodetektoren an der einen Seite der Abtastzone angesehen werden, um die vordere Kante und die hintere Kante des länglichen Gegenstands bei seiner Bewegung durch die Zone zu erfassen.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es auch den Schritt des Reflektierens der Laserlichtstrahlen von der Oberfläche des länglichen Gegenstands weg zu den Fotodetektoren enthält, um Abtastausgabesignale zu erzeugen, die zum Bestimmen der Oberflächengestalt des Gegenstands benutzt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es auch den Schritt des Beleuchtens des länglichen Gegenstands mit inkohärentem polychromatischem Licht und des Erfassens mindestens eines der von dem Gegenstand reflektierten Lichtstrahls zum Erfassen des Endes des Gegenstands und zum Erzeugen eines entsprechenden Abtastsignals von inkohärentem Licht enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Gegenstand ein Baumstamm ist und während des Abtastens durch Ladearme, die zwischen den Laserlichtquellen positioniert sind und die Seite des Baumstamms ergreifen, bewegt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das inkohärente Licht von geringerer Intensität als das Laserlicht ist, und dass das Abtastsignal von inkohärentem Licht mit den Laserlichtabtastimpulsen von höherer Amplitude kombiniert wird, um ein kombiniertes Abtastausgabesignal zu schaffen.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fotodetektoren jeweils eine lineare Diodenordnung als fotoelektrischen Sensor aufweisen, um den reflektierten Laserlichtstrahl, der den Abstand zwischen dem Sensor und dem länglichen Gegenstand mißt, zu erfassen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fotodetektor eine Kamera mit einer Linse ist, welche den Sensor so fokussiert, dass unterschiedliche Abschnitte der lineare Diodenordnung auf die unterschiedlichen Laserlichtstrahlen über der Tiefe des Feldes der Linse fokussiert werden, wobei jeder Abschnitt der Anordnung auf nur einen Laserlichtstrahl fokussiert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Gegenstand ein Baumstamm ist, der durch Ladearme durch die Abtastzone bewegt wird.