Robot SmartCamera

Aus Colliseum
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Zitat

Diekel, M.: Die Robot SmartCamera. Colliseum 2009

Inhaltsangabe

Die Robot SmartCamera wird z.B. in Traffipax S330 Anlagen verwendet. Es handelt sich dabei um eine Digitalkamera. Die Bilder werden im proprietären Format SBF abgespeichert.

TraffiStar S330

Das Traffistar S330 besteht im wesentlichen aus den Piezosensoren, dem digitalen Impulsverstärker (IPV), der bereits den Messwert liefert, und der SmartCam, die die Messung dokumentiert.

Die ursprüngliche Zulassung umfasst das System mit einer 1,3-Megapixel-Kamera (Bilder 1280 × 1024 + 72 Zeilen Dateneinblendung). Im zweiten Nachtrag der Zulassung wurde eine 1,4-Megapixelkamera (1392 × 1040 + 72) zugelassen, die ab der Seriennummer 62000 verbaut werden kann. Es existieren verschiedene Geräte mit höheren Seriennummern, die noch mit der 1,3-Megapixel-Kamera ausgerüstet sind.

Seit 2009 gibt es eine Neufassung der Zulassung. Bei MICERT (PTB) ist jedoch nicht angegeben, worum es in dieser Neufassung geht, auch von Robot war eine entsprechende Auskunft nicht zu bekommen (Privatauftrag). Wahrscheinlich wurde hier eine Kamera mit höherer Auflösung zugelassen, es soll mittlerweile eine Version mit 11 Megapixeln geben.

Die Messfotos und Messwerte werden in einer Datei mit der Endung *.SBF abgelegt. Beim SBF-Format handelt es sich eigentlich um JPG-Dateien, an die die Messdaten sowie eine Signatur angehängt sind. Die Bilddaten sind zweimal gespeichert: Einmal sind die unteren 8 Bit (0...7) des CCD-Sensors, also 256 Graustufen, gespeichert. Das zweite Bild enthält die Bits 2...9 der 12 Bit auflösenden CCD-Kamera, also zwei Bits in Richtung Hell verschobenes (und damit ein um vier Blendenstufen dunkleres) Bild. Es gibt also ein "normal" belichtetes Bild und ein stark unterbelichtetes Bild, auf dem aber das retroreflektierende Kennzeichen erkennbar ist. Die letzten zwei Bits (die wahrscheinlich den Seidelfilter überflüssig machen würden) werden offenbar nicht ausgewertet. (Alternativ ist es natürlich auch möglich, dass die unteren beiden Bits verworfen werden. In dem Fall hätte man stattdessen die Blitzleistung auf ein Viertel reduzieren können, statt die Bits zu löschen.)

Die Signaturüberprüfung (und in der voll lizensierten Version auch der Export der Bilder nach .JPG oder .TIF) kann mit dem Programm BIFFProcess von Robot durchgeführt werden. Die .SBF-Dateien sind in einem eigenen Abschnitt weiter unten genauer beschrieben.

Durch einen Firmware-Fehler wird die CCD-Kamera falsch ausgelesen: Ab der zweiten Bildzeile (der Fotodaten) ist das letzte Pixel jeder Zeile an den Zeilenanfang verschoben. Weiterhin sind in der ersten Bildzeile ab dem 5. Pixel 120 Pixel aus der 520. Zeile des vorherigen Fotos eingeblendet.

In der Zulassung des S330 ist nicht beschrieben, dass die Bilddaten verlustbehaftet als JPG-Bilder gepackt werden. Das Packen der Bilder im JPG-Format ist nach den PTB-Anforderungen an Geschwindigkeitsmessgeräte zumindest grundsätzlich erlaubt, sollte aber eigentlich in der Zulassung zumindest erwähnt werden.

Zudem werden nur 10 Bit der Bilder gespeichert, nach der Zulassung müssten die Messfotos jedoch 12 Bit haben.

In der Bedienungsanleitung TRAFFIPAX/95/743/06.05/C, die im dritten Nachtrag der Zulassung angegeben ist, fehlen die vorgeschriebenen Hinweise auf Messbereich, Verkehrsfehlergrenzen, Nenngebrauchsbedingungen und die Technische Daten. Ob man sich diese Angaben aus weiteren Bedienungsanleitungen, auf die verwiesen wird, zusammensuchen kann, sei dahingestellt.

Mdiekel

Speedophot / Speedoguard mit Robot SmartCamera III

Die Messfotos sind verschlüsselt abgespeichert. Die Entschlüsselung kann derzeit nur mit dem Programm BIFFProcess der Firma Robot durchgeführt werden. Man kann sich die Bilder im BIFFProcess anschauen, wenn der passende Schlüssel geladen wird. Nach Doppelklick auf das Bild wird eine vergrößerte Version angezeigt, im Fenster 1:1 und im Vollbildmodus bildschirmfüllend.

Es ist nur ein JPEG-Bild mit einer Auflösung von 4004 × 2860 in der Datei abgelegt. Das eigentliche Foto hat eine Größe von 4004 × 2667 Pixeln, darüber sind die Daten in einem 192 Pixel hohen Streifen eingeblendet, ein weiterer 1 Pixel hoher Streifen ist unter dem Bild eingeblendet. Der CCD-Chip hat eine Auflösuung von 4008 × 2672 Pixeln, es werden also 4 Pixel des Fotos überschrieben. Zudem sind die ersten drei Pixelspalten der linken Bildseite an die rechte Bildseite verschoben. Die ursprüngliche Auflösung von 14 Bit ist im JPG auf 8 Bit komprimiert.

Ein Export nach .jpg oder .tif ist nur mit der dem Sachverständigen normalerweise nicht zugänglichen bzw. für ca. 2150 € käuflich zu erwerbenden lizensierten Vollversion möglich. Die entschlüsselte Version der .sbf-Datei wird allerdings undokumentierterweise im Ordner "C:\Dokumente und Einstellungen\%User%\Lokale Einstellungen\Temp" zur Verfügung gestellt (%User% ist der eigene Benutzername).

In der .SBF-Datei ist - neben zahlreichen weiteren System- und Kameraeinstellungen - auch die Belichtungszeit eingetragen. Die Belichtungszeit ist folgendermaßen codiert:

CAM_SHU1 1/t [1/s]
0 50
1 125
2 250
3 500
4 1000 (Standard)
5 2000
6 4000
7 10000


Mdiekel

Falsche Sensorgrößenangabe der SmartCamera III (V2.2)

Die Kamera hat lt. Bedienungs-Anleitung einen progressiven CCD-Sensor mit einer Bildauflösung von 11 Mio.Pixeln und einem »CCD-Bildformat« von 37,25 mm × 25,7 mm, diese Angaben sind jedoch falsch.

Bereits das Seitenverhältnis von 1:1,45 stimmt nicht mit dem Pixelverhältnis von exakt 1:1,5 überein!

Die SmartCamera III ist mit einem Kodak-Sensor KAI-11002/KAI-11000 ausgestattet. Laut Kodak beträgt die Chip-Größe (Chip Size) 37,25 mm × 25,7 mm. Der Chip ist allerdings an den oberen und unteren Rändern mit dem Gehäuse verdrahtet, außerdem werden nur 4008 der 4072 Pixel (horizontal) des Chips als Bild verwendet.

Die Pixelgröße wird von Kodak mit 9.0 µm angegeben, das Seitenverhältnis mit 1:1,5 und die Bilddiagonale mit 43,3 mm (Image Size 43.3mm (diagonal)). Diese Werte passen mit der Bildgröße von 4008 × 2672 Pixeln genau zu einer tatsächlichen Bildgröße von 36,0 mm × 24,0 mm.

Erhebliche Auswirkungen hat dieser Wert auf die Bestimmung des Kamerawinkels aus dem Messfoto: Durch die falsche Bildbreite wird der Kamerawinkel etwa 0,6° zu groß ermittelt. Ein zuungunsten des Betroffenen falsch aufgestelltes Meßgerät würde damit aus der fotogrammetrischen Auswertung vielleicht nicht erkannt werden können.

-- Mdiekel 10:51, 29. Sep 2009 (CEST)

Hier die Bestätigung der Firma ROBOT:

Sehr geehrter Herr Müller,

das in unserer Gebrauchsanweisung ausgewiesene Bildformat des 11 Mio. MP Sensors ist bedauerlicherweise nicht korrekt angegeben. Hier wurde die Chipgröße und nicht der verwendete Pixelbereich eingedruckt. Das Bildformat beträgt 36mm x 24mm. Für weitere Fragen stehe ich Ihnen gern zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen

Wolfgang Seidel
Key Account Manager
ROBOT Visual Systems GmbH
Standort Jena

E- Mail: wolfgang.seidel@jenoptik.com
Tel. 03641-65 3438
Fax 03641-65 3653
Mobil 0171 7626641

Ansicht und Bearbeitung der BIFF-Datei / SBF-Datei in anderen Programmen

Beim SBF-Format handelt es sich eigentlich um JPG-Dateien, an die die Messdaten sowie eine Signatur angehängt sind. Bei der Speedophot-SmartCamera wird die SBF-Datei allerdings zusätzlich verschlüsselt.

Bilder im SBF-Format kann man sich grundsätzlich auch ohne die zugehörige Robot-Software (BIFFProcess) anschauen, wenn die Bilder nur signiert und nicht verschlüsselt sind. Es reicht dazu z.B. IrfanView aus. Damit die Fehlermeldung, ob die Datei zu .JPG umbenannt werden soll, nicht erscheint, kann man unter Optionen > Einstellungen > Andere1 "Umbenennen anbieten bei falscher Dateierweiterung" abschalten oder - besser - unter Optionen > Einstellungen > Erweiterungen unter "Andere" die Dateiendung SBF eintragen. IrfanView zeigt allerdings nur das erste (normal belichtete) JPG-Bild an, wenn zwei Fotos in der Datei gespeichert sind (S330).

Bei verschlüsselten Dateien (Speedophot) legt das Programm BiffProcess beim Öffnen eines Messfotos im Ordner "C:\Dokumente und Einstellungen\%User%\Lokale Einstellungen\Temp" (Achtung: bei neueren Betriebssystemen "C:\Users\%user%\AppData\Local\Temp") eine unverschlüsselte Kopie der Datei an. Hierüber kann man wiederum direkten Zugriff auf das JPG-Bild bekommen.

Das oder die Bilder kann man mit dem Programm jpegextractor aus der SBF-Datei extrahieren, das Java-Programm funktioniert allerdings nur im DOS-Fenster. Man kann das Programm in einem eigenen Ordner entpacken und dann eine Datei "Jpegextractor.CMD" in diesem Ordner anlegen. In dieser Datei trägt man ein:

%~d0
cd %~p0
java jpegextractor %1

Man kann dann einfach die nicht verschlüsselte SBF-Datei mit der Maus auf die CMD-Datei ziehen und erhält alle enthaltenen JPG-Dateien.

Öffnet man die SBF-Datei mit einem Texteditor, findet man ziemlich am Ende der Datei eine Reihe von Einträgen zu der Messung. Es sind z.B. Datum, Uhrzeit und der Geschwindigkeitsmesswert enthalten, aber auch Einstellungen des Messgerätes und der Kamera, wie z.B. die Belichtungszeit.

Mdiekel

ERGÄNZUNG:
Im Internet ist eine weitere Version mit GUI des jpeg-Extractors verfügbar. Es ist damit möglich gleichzeitig mehrere .sbf Dateien zu extrahieren. Zusätzlich gibt es einen Eintrag im Rechtsklick-Menü, mit der die GUI im gewünschten Ordner geöffnet werden kann.

Download: JPEG-Extractor mit GUI

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