DE102016202345A1

DE102016202345A1 - Device having an image sensor for acquiring image data and method for authenticating image data acquired by means of an image sensor

Info

Publication number: DE102016202345A1
Application number: DE102016202345.4A
Authority: DE
Inventors: Oscar Alonso Garrido; Michael Gschnass; Pierre-Olivier Guislain
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2017-08-17
Also published as: WO2017140445A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) mit einem Bildsensor (10) zum Erfassen von Bilddaten (110). Um eine zuverlässige Authentifizierung der mittels des Bildsensors erfassten Bilddaten zu ermöglichen, weist die Vorrichtung (1) einen Flächenlichtmodulator (20) mit einer Matrix von Mikrospiegeln (21–26) auf, die derart im Strahlengang (120, 130) vor dem Bildsensor (10) angeordnet sind, dass von der Vorrichtung (1) erfasstes Licht (100) ausschließlich in einem eingeschalteten Zustand des jeweiligen Mikrospiegels (23–26) auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors (10) gelenkt wird. Weiterhin ist die Vorrichtung (1) ausgebildet, im Rahmen eines Authentifizierungsvorgangs den Bildsensor (10) durch selektives Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel (21–26) mit zumindest einem Identifikationsmuster zu beaufschlagen, die von dem Bildsensor (10) erfassten Bilddaten (110) mit dem jeweiligen Identifikationsmuster zu vergleichen und eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten (110) vorzunehmen, sofern diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Authentifizieren mittels eines Bildsensors (10) erfasster Bilddaten (110).The invention relates to a device (1) having an image sensor (10) for acquiring image data (110). In order to enable a reliable authentication of the image data acquired by means of the image sensor, the device (1) has a surface light modulator (20) with a matrix of micromirrors (21-26) which is arranged in the beam path (120, 130) in front of the image sensor (10 ) are arranged so that light (100) detected by the device (1) is directed to an associated pixel or pixel area of the image sensor (10) exclusively in an on state of the respective micromirror (23-26). Furthermore, in the context of an authentication process, the device (1) is designed to apply to the image sensor (10) at least one identification pattern by selectively switching on and / or off at least one of the micromirrors (21-26), which is detected by the image sensor (10). to compare captured image data (110) with the respective identification pattern and to perform an authentication of the captured image data (110), if they are consistent with the respective identification pattern. The invention further relates to a method for authenticating image data (110) acquired by means of an image sensor (10).

Description

Bildsensoren zum Erfassen von Bilddaten sowie Vorrichtungen mit entsprechenden Bildsensoren sind weitverbreitet und finden für verschiedene technische Aufgaben Anwendung. Dabei wird unter einem Bildsensor eine Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Abbildern aus Licht auf elektrischem Wege verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich hierbei insbesondere um halbleiterbasierte Bildsensoren handeln, bei denen eine pixelweise Bilderfassung erfolgt. Beispiele für solche Bildsensoren sind CCD(Charge-coupled device)-Sensoren sowie CMOS(Complementary metal-oxidesemiconductor)-Sensoren. Image sensors for capturing image data and devices with corresponding image sensors are widely used and find application for various technical tasks. In this case, an image sensor is understood to mean an apparatus for recording two-dimensional images of light by electrical means. In the context of the present invention, these may be, in particular, semiconductor-based image sensors in which a pixel-by-pixel image acquisition takes place. Examples of such image sensors are CCD (Charge-Coupled Device) sensors and CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) sensors.

Auch in verschiedenen sicherheitskritischen Bereichen beziehungsweise Anwendungen ist es grundsätzlich wünschenswert, entsprechende Bildsensoren einsetzen zu können. Dies gilt beispielsweise für den Bereich der Eisenbahnautomatisierung dahingehend, dass auch für sicherheitskritische Anwendungen, d.h. insbesondere auch für solche Anwendungen, für welche eine signaltechnische Sicherheit gefordert ist, zunehmend das Bedürfnis besteht, Bildsensoren, etwa als Bestandteil von Videokameras, zu verwenden. Bei entsprechenden Anwendungen kann es sich beispielsweise um eine kamerabasierte Überwachung einer Fahrstrecke, beispielsweise zur Hinderniserkennung, oder auch ein Überwachen von Anzeigen oder Bedienelementen handeln. Dabei besteht bei entsprechenden sicherheitsrelevanten Anwendungen insbesondere die Anforderung einer zuverlässigen Authentifizierung erfasster Bilddaten dahingehend, dass Ursprung sowie Aktualität der Bilddaten nachgewiesen beziehungsweise verifiziert sind. In various safety-critical areas or applications, it is generally desirable to be able to use corresponding image sensors. This applies, for example, to the field of railway automation in that also for safety-critical applications, i. In particular, even for those applications for which signaling safety is required, there is an increasing need to use image sensors, for example as part of video cameras. Such applications can be, for example, camera-based monitoring of a route, for example for obstacle detection, or monitoring of displays or operating elements. In the case of corresponding security-relevant applications, in particular the requirement of reliable authentication of acquired image data is such that the origin and actuality of the image data are verified or verified.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem Bildsensor zum Erfassen von Bilddaten anzugeben, die eine zuverlässige Authentifizierung der mittels des Bildsensors erfassten Bilddaten ermöglicht. The present invention has for its object to provide a device with an image sensor for detecting image data, which allows a reliable authentication of the image data captured by the image sensor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit einem Bildsensor zum Erfassen von Bilddaten, wobei die Vorrichtung einen Flächenlichtmodulator mit einer Matrix von Mikrospiegeln aufweist, die derart im Strahlengang vor dem Bildsensor angeordnet sind, dass von der Vorrichtung erfasstes Licht ausschließlich in einem eingeschalteten Zustand des jeweiligen Mikrospiegels auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors gelenkt wird, und wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, im Rahmen eines Authentifizierungsvorgangs den Bildsensor durch selektives Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel mit zumindest einem Identifikationsmuster zu beaufschlagen, die von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster zu vergleichen und eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten vorzunehmen, sofern diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. This object is achieved by a device with an image sensor for detecting image data, wherein the device comprises a surface light modulator with a matrix of micromirrors, which are arranged in the beam path in front of the image sensor, that detected by the device light only in an on state of is directed to an associated pixel or pixel area of the image sensor, and wherein the device is designed to act on the image sensor by selectively turning on and / or off of at least one of the micromirrors with at least one identification pattern by the image sensor as part of an authentication process to compare captured image data with the respective identification pattern and to perform an authentication of the captured image data, as long as they are consistent with the respective identification pattern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich somit zunächst dadurch aus, dass sie einen Flächenlichtmodulator mit einer Matrix von Mikrospiegeln aufweist. Dabei handelt es sich bei einem Flächenlichtmodulator um ein mikroelektromechanisches Bauelement zur dynamischen Modulation von Licht. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Mikrospiegel hierbei derart im Strahlengang vor dem Bildsensor angeordnet, dass von der Vorrichtung erfasstes Licht ausschließlich in einem eingeschalteten Zustand des jeweiligen Mikrospiegels auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors gelenkt wird. So können die Mikrospiegel von Flächenlichtmodulatoren üblicherweise diskrete Auslenkungen annehmen, wobei die Mikrospiegel in der Regel zwei stabile Endzustände besitzen, zwischen denen sie mit einer hohen Schaltfrequenz von beispielsweise 5000 Hz wechseln können. Im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird einer der Zustände der Mikrospiegel als „eingeschaltet“ bezeichnet, während der andere Zustand als „ausgeschaltet“ bezeichnet wird. Dabei wird mit dieser Formulierung zum Ausdruck gebracht, dass von der Vorrichtung, etwa mittels eines Objektivs, erfasstes Licht ausschließlich in dem „eingeschalteten“ Zustand des jeweiligen Mikrospiegels auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors gelenkt wird und somit der betreffende Pixel oder Pixelbereich im „abgeschalteten“ Zustand des betreffenden Mikrospiegels „dunkel“ ist. Sofern ein Flächenlichtmodulator mit mehr als zwei stabilen Endzuständen verwendet wird, so können der „eingeschaltete“ beziehungsweise der „ausgeschaltete“ Zustand im Sinne der vorliegenden Erfindung jeweils durch einen oder mehrere dieser Endzustände realisiert werden. The device according to the invention is thus initially characterized by having a surface light modulator with a matrix of micromirrors. In this case, a surface light modulator is a microelectromechanical component for the dynamic modulation of light. In the context of the device according to the invention, the micromirrors are arranged in front of the image sensor in the beam path in such a way that light detected by the device is directed to an associated pixel or pixel region of the image sensor only in an activated state of the respective micromirror. Thus, the micromirrors of area light modulators can usually assume discrete deflections, the micromirrors generally having two stable end states, between which they can change at a high switching frequency of, for example, 5000 Hz. In the description of the present invention, one of the states of the micromirrors will be referred to as "on" while the other state will be referred to as "off". It is expressed with this formulation that light detected by the device, for example by means of a lens, is directed to an associated pixel or pixel region of the image sensor exclusively in the "switched on" state of the respective micromirror, and thus the relevant pixel or pixel region in the " turned off "state of the respective micromirror" is dark ". If a surface-light modulator with more than two stable end states is used, then the "on" or "off" state in the sense of the present invention can be realized in each case by one or more of these final states.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich nun weiterhin dadurch aus, dass sie ausgebildet ist, im Rahmen eines Authentifizierungsvorgangs den Bildsensor durch selektives Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel mit zumindest einem Identifikationsmuster zu beaufschlagen. Dies bedeutet, dass der Flächenlichtmodulator im Rahmen der vorliegenden Erfindung dazu verwendet wird, ein Identifikationsmuster auf den Bildsensor aufzuprägen. Dies erfolgt durch ein dahingehend „selektives“ Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel, dass die Mikrospiegel jeweils individuell gemäß dem jeweiligen Identifikationsmuster angesteuert beziehungsweise ausgerichtet werden. Durch einen Vergleich der von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster ist es der Vorrichtung hierbei möglich, eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten vorzunehmen, sofern diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. The device according to the invention is further distinguished by the fact that it is designed to act upon the image sensor by selectively switching on and / or off at least one of the micromirrors with at least one identification pattern as part of an authentication process. This means that the surface light modulator is used in the context of the present invention to impose an identification pattern on the image sensor. This is done by a "selective" switching on and / or off of at least one of the micromirrors in such a way that the micromirrors are respectively controlled or aligned individually in accordance with the respective identification pattern. By comparing the image data captured by the image sensor with the respective identification pattern, it is possible for the device to authenticate the acquired image data provided they are consistent with the respective identification pattern.

Dies bedeutet, dass für solche Pixel oder Pixelbereiche des Bildsensors, die solchen Mikrospiegeln und des Flächenlichtmodulators zugeordnet sind, die gemäß dem jeweiligen Identifikationsmuster ausgeschaltet sind, eine entsprechende Abdunkelung erwartet wird. Vorteilhafterweise erfolgt der Vergleich der erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster hierbei derart, dass eine Authentifizierung der Bilddaten nicht bereits aufgrund einzelner, geringfügiger Pixelfehler scheitert, welche als solche weder die Funktion des Bildsensors einschränken noch in Frage stellen, dass es sich bei einem in den erfassten Bilddaten vorhandenen Muster tatsächlich um das jeweilige Identifikationsmuster handelt. Insofern reicht es folglich für eine erfolgreiche Authentifizierung der erfassten Bilddaten aus, dass diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster derart „konsistent“ sind, dass in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall mit hoher oder an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit gewährleistet ist, dass die erfassten Bilddaten das jeweilige Identifikationsmuster enthalten und damit von dem Bildsensor stammen, der zuvor mit diesem Identifikationsmuster beaufschlagt worden ist. This means that for those pixels or pixel areas of the image sensor which are associated with such micromirrors and the area light modulator, which are switched off according to the respective identification pattern, a corresponding darkening is expected. Advantageously, the comparison of the captured image data with the respective identification pattern takes place in such a way that an authentication of the image data does not already fail due to individual, minor pixel errors which, as such, neither restrict the function of the image sensor nor jeopardize the fact that it is detected in one Image data actually existing to the respective identification pattern. In this respect, it is therefore sufficient for a successful authentication of the captured image data that they are so "consistent" with the respective identification pattern that is guaranteed depending on the particular application with high or almost certainty that the captured image data contain the respective identification pattern and thus come from the image sensor, which has been previously applied to this identification pattern.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Authentifizierung somit insbesondere dahingehend, dass ein Nachweis erfolgt, dass die Bilddaten tatsächlich den erwarteten Ursprung haben beziehungsweise aus der erwarteten Quelle stammen. Dies bedeutet, dass etwa im Falle eines Bildsensors, der Bestandteil einer Videokamera ist, im Ergebnis des Authentifizierungsvorgangs überprüft worden ist, ob die betreffenden Bilddaten von dem Bildsensor beziehungsweise der Videokamera stammen, die mit dem Identifikationsmuster beaufschlagt worden ist. Durch einen entsprechenden Nachweis können somit versehentliche oder gegebenenfalls auch gezielte Fehler, etwa in Form von Verwechslungen oder Kommunikationsfehlern, zuverlässig erkannt werden. Darüber hinaus erfolgt vorteilhafterweise zugleich eine Überprüfung der Aktualität der erfassten Bilddaten, so dass auch diese im Rahmen des Authentifizierungsvorgangs verifiziert wird. According to the invention, an authentication is thus carried out in particular in such a way that a proof is provided that the image data actually have the expected origin or come from the expected source. This means that, for example, in the case of an image sensor which is part of a video camera, it has been checked as a result of the authentication process whether the relevant image data originate from the image sensor or the video camera which has been exposed to the identification pattern. Thus, accidental or possibly even targeted errors, for example in the form of confusion or communication errors, can be reliably detected by a corresponding proof. In addition, advantageously at the same time a check of the timeliness of the captured image data, so that they are verified as part of the authentication process.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorteilhaft, da sie eine zuverlässige Authentifizierung der erfassten Bilddaten ermöglicht. In gewisser Weise erfolgt hierbei zugleich eine Authentifizierung des zum Erfassen der Bilddaten verwendeten Bildsensors beziehungsweise auch der diesen Bildsensor umfassenden Vorrichtung. Vorteilhafterweise handelt es sich dabei bei dem verwendeten Flächenlichtmodulator um eine Hardwarekomponente, die von anderen Komponenten der Vorrichtung unabhängig ist und eine Authentifizierung in Echtzeit ermöglicht. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Überwachung von sicherheitsrelevanten beziehungsweise sicherheitskritischen Anwendungen geeignet. Im Falle von Anwendungen im Bereich der Eisenbahnautomatisierung betrifft dies insbesondere signaltechnisch sichere Anwendungen, d.h. solche Anwendungen, die den besonders hohen Sicherheitsanforderungen des Bahnbetriebes nach den für die jeweilige Zulassungsbehörde maßgebenden Vorschriften genügen. The device according to the invention is advantageous because it enables reliable authentication of the captured image data. To a certain extent, an authentication of the image sensor used for capturing the image data or of the device comprising this image sensor takes place at the same time. Advantageously, the surface light modulator used is a hardware component which is independent of other components of the device and enables real-time authentication. Thus, the device according to the invention is particularly suitable for monitoring security-relevant or safety-critical applications. In the case of railway automation applications, this relates in particular to fail-safe applications, i. Such applications that meet the particularly high safety requirements of railway operations according to the regulations applicable to the respective approval authority.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise auch in komplexe sicherheitskritische Anwendungen auf einfache Art und Weise integriert werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung als verteiltes System realisiert sein kann, so dass beispielsweise neben einer entsprechenden Videokamera mit dem Bildsensor zum Erfassen der Bilddaten auch weitere, entfernt angeordnete Komponenten, etwa in Form einer signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung, Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein können. In addition, the device according to the invention can advantageously also be integrated into complex safety-critical applications in a simple manner. It should be noted that the device according to the invention can be realized as a distributed system, so that, for example, in addition to a corresponding video camera with the image sensor for capturing the image data also further, remotely located components, such as in the form of a fail-safe control and / or monitoring Device, may be part of the device according to the invention.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass es sich bei Flächenlichtmodulatoren um bewährte sowie vergleichsweise kostengünstige Bauelemente handelt. Darüber hinaus erlaubt die Verwendung entsprechender Flächenlichtmodulatoren in der erfindungsgemäßen Art und Weise eine unmittelbare und damit besonders zuverlässige Authentifizierung der erfassten Bilddaten. Dabei kann es sich bei dem zur Erfassung der Bilddaten verwendeten Bildsensor insbesondere um einen halbleiterbasierten beziehungsweise elektronischen Bildsensor, beispielsweise in Form eines CCD- oder eines CMOS-Sensors, handeln. Another advantage of the device according to the invention is the fact that surface light modulators are tried-and-tested as well as relatively inexpensive components. In addition, the use of corresponding surface light modulators in the manner according to the invention permits an immediate and thus particularly reliable authentication of the acquired image data. In this case, the image sensor used to acquire the image data may in particular be a semiconductor-based or electronic image sensor, for example in the form of a CCD or a CMOS sensor.

Bei den im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Flächenlichtmodulatoren kann es sich grundsätzlich um entsprechende mikroelektromechanische Bauelemente unterschiedlicher Art und unterschiedlicher Hersteller handeln. The surface light modulators used in the context of the device according to the invention can basically be corresponding microelectromechanical components of different types and different manufacturers.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Flächenlichtmodulator ein Digital Micromirror Device. Dies weist den Vorteil auf, dass es sich bei „Digital Micromirror Devices“ um weitverbreitete, gängige Flächenlichtmodulatoren handelt. Dabei weist ein Digital Micromirror Device üblicherweise eine Matrix von Mikrospiegeln beziehungsweise Mikrospiegelaktoren auf, wobei die einzelnen verkippbaren spiegelnden Flächen beispielsweise eine Kantenlänge von etwa 16µm besitzen können. Jeder der Mikrospiegel besitzt hierbei in der Regel zwei stabile Endzustände, zwischen denen er sich in seinem Ausrichtungswinkel mit hoher Frequenz, die beispielsweise in der Größenordnung 5000 Hz liegen kann, verstellen lässt. According to a particularly preferred development of the device according to the invention, the surface light modulator is a digital micromirror device. This has the advantage that "digital micromirror devices" are widespread, common surface light modulators. In this case, a digital micromirror device usually has a matrix of micromirrors or micromirror actuators, wherein the individual tiltable specular surfaces can have, for example, an edge length of approximately 16 μm. Each of the micromirrors usually has two stable end states, between which it can be adjusted in its orientation angle with a high frequency, which may be, for example, in the order of 5000 Hz.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart weitergebildet sein, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, den Bildsensor durch ein hochfrequentes Ein- und Ausschalten der betreffenden Mikrospiegel des Flächenlichtmodulators derart mit dem zumindest einem Identifikationsmuster zu beaufschlagen, dass auch während des Authentifizierungsvorgangs ein unterbrechungsfreies Erfassen der eigentlichen Bilddaten durch den Bildsensor erfolgt. Aufgrund der hohen Schaltgeschwindigkeit verfügbarer Flächenlichtmodulatoren ist es vorteilhafterweise möglich, den Bildsensor derart mit dem zumindest einen Identifikationsmuster zu beaufschlagen, dass auch während des Authentifizierungsvorgangs ein unterbrechungsfreies Erfassen der eigentlichen, d.h. „regulär“ zur Erfassung vorgesehenen Bilddaten durch den Bildsensor erfolgt. Dies bedeutet, dass die Bilderfassung durch den Authentifizierungsvorgang nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Konkret kann sich dies so darstellen, dass für eine Person, welche die Bilddaten auf einer Anzeige-Einrichtung beobachtet, zwar gegebenenfalls eine gewisse Verdunkelung des Bildes erkennbar ist, nichtsdestotrotz die dargestellten Bilddaten jedoch weiterhin erkennbar bleiben. In Abhängigkeit von der jeweiligen Realisierung und dem jeweils verwendeten Identifikationsmuster ist es hierbei auch möglich, dass der Authentifizierungsvorgang für das menschliche Auge beziehungsweise eine entsprechende Person, bei der es sich beispielsweise um Bedien- und/oder Überwachungspersonal handeln kann, überhaupt nicht erkennbar ist, so dass keinerlei Beeinträchtigung erfolgt. Preferably, the device according to the invention can also be developed in such a way that the device is designed to act upon the image sensor by means of high-frequency switching on and off of the relevant micromirrors of the surface light modulator with the at least one identification pattern in such a way that uninterrupted detection of the actual image data takes place even during the authentication process done by the image sensor. Because of the high switching speed of available area light modulators, it is advantageously possible to apply the at least one identification pattern to the image sensor in such a way that even during the authentication process an uninterrupted detection of the actual image data, ie "regular" image data, is performed by the image sensor. This means that image capture is not or not significantly affected by the authentication process. Specifically, this may be so that, although a certain darkening of the image may be discernible to a person who observes the image data on a display device, the displayed image data nonetheless remains recognizable. Depending on the particular implementation and the respectively used identification pattern, it is also possible that the authentication process for the human eye or a corresponding person, who may for example be operator and / or surveillance personnel, is not recognizable at all that no impairment occurs.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgebildet, den Bildsensor im Rahmen des Authentifizierungsvorgangs mit einem zufälligen Identifikationsmuster zu beaufschlagen. Dabei ist der Begriff „zufällig“ derart zu verstehen, dass das jeweilige Identifikationsmuster seitens des Bildsensors oder einer weiteren, nicht für die Authentifizierung der Bilddaten zuständigen Komponente nicht vorhersehbar beziehungsweise prognostizierbar ist. Dies bedeutet, dass das jeweilige Identifikationsmuster nicht notwendigerweise tatsächlich auch im mathematischen Sinne zufällig zu sein braucht. Somit ist zur Bestimmung oder Auswahl des jeweiligen Identifikationsmuster jeder Algorithmus geeignet, durch den sichergestellt ist, dass eine zufällige oder auch gezielte Manipulation der erfassten Bilddaten mit in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall ausreichend hoher Wahrscheinlichkeit nicht zu dem jeweiligen Identifikationsmuster führt. In accordance with a further particularly preferred development, the device according to the invention is designed to apply a random identification pattern to the image sensor as part of the authentication process. The term "random" is to be understood in such a way that the respective identification pattern on the part of the image sensor or another component not responsible for the authentication of the image data can not be foreseen or predicted. This means that the respective identification pattern does not necessarily actually need to be random in the mathematical sense. Thus, any algorithm is suitable for determining or selecting the respective identification pattern, which ensures that a random or even targeted manipulation of the captured image data with sufficiently high probability with respect to the respective application case does not lead to the respective identification pattern.

Der Authentifizierungsvorgang kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung, für welche die erfassten Bilddaten verwendet werden, sowie den jeweiligen Anforderungen auf unterschiedliche Art und Weise ablaufen. The authentication process can take place in different ways by means of the device according to the invention, depending on the particular application for which the captured image data is used and the respective requirements.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine signaltechnisch sichere Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung auf, wobei diese ausgebildet ist, das zumindest eine Identifikationsmuster vorzugeben, die von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster zu vergleichen und die Authentifizierung der erfassten Bilddaten vorzunehmen, sofern diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. Die Ansteuerung des Flächenlichtmodulators beziehungsweise dessen Mikrospiegel kann hierbei einerseits unmittelbar durch die signaltechnisch sichere Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung selbst erfolgen. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass eine das jeweilige Identifikationsmuster kennzeichnende Information von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung an eine weitere Komponente, etwa in Form eines mit dem Flächenlichtmodulator verbundenen Steuerbausteins, übermittelt wird und von dieser diese Informationen an den Flächenlichtmodulator weitergeleitet wird zwecks Beaufschlagung des Bildsensors mit dem betreffenden Identifikationsmuster. Unabhängig von der Art der Informationsübermittlung ist die Verwendung einer signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung vorteilhaft, da es hierdurch ermöglich wird, eine besonders zuverlässige Authentifizierung der von dem Bildsensor erfassten Bilddaten vorzunehmen. Im Ergebnis wird damit eine Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Bilddaten auch für sicherheitsrelevante beziehungsweise sicherheitskritische Anwendungen, für die signaltechnische Sicherheit gefordert ist, verwendet werden können. According to a further particularly preferred embodiment, the device according to the invention has a signal-technically safe control and / or monitoring device, which is designed to specify the at least one identification pattern, to compare the image data captured by the image sensor with the respective identification pattern and to authenticate the Capture captured image data, provided that they are consistent with the respective identification pattern. The control of the surface light modulator or its micromirror can be done here on the one hand directly by the signal-technically safe control and / or monitoring device itself. On the other hand, there is also the possibility that an information characterizing the respective identification pattern is transmitted from the fail-safe control and / or monitoring device to another component, for example in the form of a control module connected to the area light modulator, and from this this information to the area light modulator is forwarded for the purpose of acting on the image sensor with the respective identification pattern. Regardless of the type of information transmission, the use of a fail-safe control and / or monitoring device is advantageous because it makes it possible to carry out a particularly reliable authentication of the image data captured by the image sensor. As a result, a prerequisite is created so that the image data can also be used for safety-relevant or safety-critical applications for which signaling safety is required.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart ausgeprägt sein, dass die Vorrichtung eine signaltechnisch sichere Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung aufweist zum Vorgeben des Identifikationsmusters und zum Übermitteln einer das Identifikationsmuster kennzeichnenden Information an eine signaltechnisch nicht-sichere Einrichtung, sowie die signaltechnisch nicht-sichere Einrichtung zum Empfangen der das Identifikationsmuster kennzeichnenden Information von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung, zum Empfangen der erfassten Bilddaten von dem Bildsensor und zum Authentifizieren der erfassten Bilddaten, sofern diese mit dem Identifikationsmuster konsistent sind. Dabei kann die Konsistenz der erfassten Bilddaten mit dem Identifikationsmuster einerseits durch einen unmittelbaren Vergleich derselben geprüft werden. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass dem Vergleich nicht das Identifikationsmuster als solches zugrunde gelegt wird, sondern die das Identifikationsmuster kennzeichnende Information. Auch in diesem Fall ist letztlich eine Aussage dahingehend möglich, ob die erfassten Bilddaten in Einklang mit dem jeweiligen Identifikationsmuster sind oder nicht. Unabhängig von der Art und Weise, in der die Konsistenz der erfassten Bilddaten mit dem Identifikationsmuster geprüft wird, wird es gemäß dieser bevorzugten Weiterbildung vorteilhafterweise ermöglicht, dass der Vergleich der von dem Bildsensor erfassten Daten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster von der nichtsicheren Einrichtung vorgenommen werden kann, wodurch insbesondere eine Realisierung der Vorrichtung als verteiltes System erleichtert beziehungsweise unterstützt wird. Hierzu empfängt die nicht-sichere Einrichtung von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung die das Identifikationsmuster kennzeichnende Information. Diese kann das Identifikationsmuster entweder unmittelbar definieren oder erlaubt es zumindest, das jeweilige Identifikationsmuster in eindeutiger Weise abzuleiten, so dass der nichtsicheren Einrichtung bekannt ist, welches Identifikationsmuster sie in den Bilddaten zu erwarten hat. Konkret kann dies beispielsweise derart ablaufen, dass von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung ein Schlüssel erzeugt und an die nicht-sichere Einrichtung übermittelt wird. Weiterhin erzeugt die signaltechnisch sichere Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung anhand des Schlüssels ein Identifikationsmuster und übermittelt dieses – mittelbar oder unmittelbar – an den Flächenlichtmodulator zwecks Beaufschlagung des Bildsensors mit diesem Identifikationsmuster. Dabei kann der Schlüssel beispielsweise als zufällige, für andere Komponenten nicht prognostizierbare Zeichenfolge, etwa in Form eines „Hash-Wertes“, ausgeführt sein. Aus diesem kann beispielsweise ein Identifikationsmuster in Form eines QR-Codes erzeugt werden. Anhand des empfangenen Schlüssels in Form des Hash-Wertes ist es nun der nicht-sicheren Einrichtung möglich, zu prüfen, ob die erfassten Bilddaten den zugehörigen QR-Code enthalten. Preferably, the device according to the invention can also be so pronounced that the device has a signal-technically secure control and / or monitoring device for prescribing the identification pattern and for transmitting an identification pattern identifying information to a fail-safe device, as well as the non-signaling. secure means for receiving the identification pattern identifying information from the fail-safe control and / or monitoring means, for receiving the captured image data from the image sensor and for authenticating the captured image data, if consistent with the identification pattern. In this case, the consistency of the captured image data with the identification pattern can be checked on the one hand by a direct comparison of the same. On the other hand, there is also the possibility that the comparison is not based on the identification pattern as such, but rather on the Identification pattern identifying information. In this case as well, it is finally possible to make a statement as to whether or not the captured image data is consistent with the respective identification pattern. Regardless of the manner in which the consistency of the captured image data with the identification pattern is checked, it is advantageously made possible according to this preferred development that the comparison of the data captured by the image sensor with the respective identification pattern can be made by the non-secure device, whereby in particular a realization of the device as a distributed system is facilitated or supported. For this purpose, the non-secure device receives from the fail-safe control and / or monitoring device the information characterizing the identification pattern. This can either directly define the identification pattern or at least allow it to derive the respective identification pattern in a unique manner, so that the non-secure device is aware of which identification pattern it has to expect in the image data. In concrete terms, this can for example be such that a key is generated by the fail-safe control and / or monitoring device and transmitted to the non-secure device. Furthermore, the signal-technically safe control and / or monitoring device generates an identification pattern on the basis of the key and transmits this - indirectly or directly - to the area light modulator for the purpose of acting on the image sensor with this identification pattern. In this case, the key can be embodied, for example, as a random string, which can not be predicted for other components, for example in the form of a "hash value". For example, an identification pattern in the form of a QR code can be generated from this. On the basis of the received key in the form of the hash value, it is now possible for the non-secure device to check whether the captured image data contains the associated QR code.

Unabhängig von der jeweiligen Ausprägung des Authentifizierungsvorgangs erfolgt für den Fall, dass bei der Durchführung des Authentifizierungsvorgangs Probleme auftreten oder die Authentifizierung fehlschlägt, vorteilhafterweise eine der jeweiligen Situation angemessene Reaktion. Diese kann beispielsweise darin bestehen, dass eine Warnmeldung ausgegeben oder eine anderweitige Aktion veranlasst wird. Irrespective of the particular form of the authentication process, in the event that problems occur during the execution of the authentication process or the authentication fails, advantageously a response appropriate to the respective situation takes place. This can be, for example, that a warning message issued or any other action is taken.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese ausgebildet, zuvor ausgeschaltete Mikrospiegel am Ende des Authentifizierungsvorgangs wieder einzuschalten. Hierdurch wird somit sichergestellt, dass nach Abschluss des Authentifizierungsvorgangs von der Vorrichtung erfasstes Licht von den Mikrospiegeln des Flächenlichtmodulators vollständig auf den Bildsensor weitergeleitet beziehungsweise gelenkt wird. According to a further particularly preferred embodiment of the device according to the invention, the latter is designed to switch on previously switched-off micromirrors at the end of the authentication process. As a result, it is thus ensured that light detected by the device after the completion of the authentication process is completely forwarded or directed to the image sensor by the micromirrors of the area light modulator.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weitergebildet sein, den Authentifizierungsvorgang in regelmäßigen zeitlichen Abständen, auf einen Empfang eines Authentifizierungssignals hin und/oder situationsabhängig durchzuführen. Dabei kann das Auslösen des Authentifizierungsvorgangs sowie auch das Durchführen des Vergleichs der von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster vorteilhafterweise von einer übergeordneten Komponente veranlasst beziehungsweise durchgeführt werden. Hierbei ist es beispielsweise möglich, dass eine Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung eines übergeordneten sicherheitsrelevanten beziehungsweise signaltechnisch sicheren Systems die Durchführung des Authentifizierungsvorgangs anstößt und/oder den Vergleich der von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster vornimmt. In diesem Fall umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung somit neben derjenigen Komponente, welche den Bildsensor und den Flächenlichtmodulator aufweist, d.h. beispielsweise der Videokamera, darüber hinaus auch die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung des übergeordneten sicherheitsrelevanten Systems, so dass die Vorrichtung in diesem Fall als verteiltes System realisiert ist. Advantageously, the device according to the invention can be developed to perform the authentication process at regular time intervals, upon receipt of an authentication signal and / or situation-dependent. In this case, the triggering of the authentication process and also the performance of the comparison of the image data captured by the image sensor with the respective identification pattern can advantageously be initiated or carried out by a higher-level component. In this case, it is possible, for example, for a control and / or monitoring device of a higher-level security-relevant or fail-safe system to trigger the authentication process and / or to compare the image data captured by the image sensor with the respective identification pattern. In this case, the device according to the invention thus comprises, in addition to the component comprising the image sensor and the surface light modulator, i. For example, the video camera, beyond the control and / or monitoring device of the parent safety-related system, so that the device is realized in this case as a distributed system.

Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Authentifizieren mittels eines Bildsensors erfasster Bilddaten. The present invention furthermore relates to a method for authenticating image data acquired by means of an image sensor.

Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Authentifizieren mittels eines Bildsensors erfasster Bilddaten anzugeben, das eine zuverlässige Authentifizierung der mittels des Bildsensors erfassten Bilddaten ermöglicht. With regard to the method, the object of the present invention is to provide a method for authenticating image data acquired by means of an image sensor, which enables reliable authentication of the image data acquired by the image sensor.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Authentifizieren mittels eines Bildsensors erfasster Bilddaten, wobei im Rahmen eines Authentifizierungsvorgangs der Bildsensor durch selektives Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem Mikrospiegel eines Flächenlichtmodulators, der eine Matrix von Mikrospiegeln aufweist, die derart im Strahlengang vor dem Bildsensor angeordnet sind, dass ausschließlich in einem eingeschalteten Zustand des jeweiligen Mikrospiegels auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors zu erfassendes Licht gelenkt wird, mit zumindest einem Identifikationsmuster beaufschlagt wird, die von dem Bildsensor erfassten Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster verglichen werden und die erfassten Bilddaten authentifiziert werden, sofern diese mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. This object is achieved according to the invention by a method for authenticating image data acquired by means of an image sensor, wherein the image sensor is provided in the beam path by selectively switching on and / or off at least one micromirror of a surface light modulator having an array of micromirrors the image sensor are arranged so that only in an on state of the respective micromirror is directed to an associated pixel or pixel region of the image sensor to be detected light, is acted upon at least one identification pattern, the image data detected by the image sensor with the respective identification pattern and the detected Image data are authenticated, provided that they are consistent with the respective identification pattern.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen denjenigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf die entsprechende bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass auch diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. The advantages of the method according to the invention essentially correspond to those of the device according to the invention, so that in this regard reference is made to the corresponding explanations given above. The same applies with regard to the following mentioned preferred developments of the method according to the invention in relation to the corresponding preferred development of the device according to the invention, so that reference is also made in this regard to the corresponding above statements.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass der Bildsensor durch ein hochfrequentes Ein- und Ausschalten der betreffenden Mikrospiegel des Flächenlichtmodulators derart mit dem zumindest einem Identifikationsmuster beaufschlagt wird, dass auch während des Authentifizierungsvorgangs ein unterbrechungsfreies Erfassen der eigentlichen Bilddaten durch den Bildsensor erfolgt. According to a particularly preferred embodiment, the inventive method is designed such that the image sensor is acted upon by a high-frequency switching on and off of the respective micromirror of the surface light modulator with the at least one identification pattern that even during the authentication process an uninterrupted detection of the actual image data by the image sensor he follows.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass der Bildsensor im Rahmen des Authentifizierungsvorgangs mit einem zufälligen Identifikationsmuster beaufschlagt wird. Preferably, the inventive method can also be developed such that the image sensor is acted upon in the context of the authentication process with a random identification pattern.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zumindest eine Identifikationsmuster von einer signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung vorgegeben, die von dem Bildsensor erfassten Bilddaten werden von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung mit dem jeweiligen Identifikationsmuster verglichen und die erfassten Bilddaten werden von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung authentifiziert, sofern die Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. According to a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the at least one identification pattern is predetermined by a fail-safe control and / or monitoring device, the image data captured by the image sensor are from the fail-safe control and / or monitoring device with the respective Identification pattern compared and the captured image data are authenticated by the fail-safe control and / or monitoring device, provided that the image data consistent with the respective identification pattern.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ablaufen, dass von einer signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung das Identifikationsmuster vorgegeben wird, von der signaltechnisch sicheren Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung eine das Identifikationsmuster kennzeichnende Information an eine signaltechnisch nicht-sichere Einrichtung übermittelt wird, durch die signaltechnisch nicht-sichere Einrichtung die erfassten Bilddaten von dem Bildsensor empfangen werden und die erfassten Bilddaten von der signaltechnisch nicht-sicheren Einrichtung authentifiziert werden, sofern diese mit dem Identifikationsmuster konsistent sind. Preferably, the method according to the invention can also be such that the identification pattern is specified by a control and / or monitoring device that is secure in terms of signaling, from the signal-technically secure control and / or monitoring device an information identifying the identification pattern to a non-secure signal Device is transmitted, are received by the signal-technically non-secure device, the captured image data from the image sensor and the captured image data from the fail-safe device are authenticated, provided that they are consistent with the identification pattern.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zuvor abgeschaltete Mikrospiegel am Ende des Authentifizierungsvorgangs wieder eingeschaltet. According to a further particularly preferred embodiment of the method according to the invention, previously deactivated micromirrors are switched on again at the end of the authentication process.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass der Authentifizierungsvorgang in regelmäßigen zeitlichen Abständen, auf einen Empfang eines Authentifizierungssignals hin und/oder situationsabhängig durchgeführt wird. Preferably, the method according to the invention can also be developed in such a way that the authentication process is carried out at regular time intervals, upon receipt of an authentication signal and / or situation-dependent.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt die In the following, we will explain the invention with reference to exemplary embodiments. This shows the

Figur in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Figure in a schematic sketch an embodiment of the device according to the invention.

In der Figur ist eine Vorrichtung 1 mit einem Bildsensor 10 zum Erfassen von Bilddaten dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin einen Flächenlichtmodulator 20, bei dem es sich im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels um ein Digital Micromirror Device handeln soll. Der Flächenlichtmodulator 20 weist eine Vielzahl von in einer Matrix angeordneten Mikrospiegeln auf, von denen in der Figur exemplarisch sechs Mikrospiegel 21 bis 26 gezeigt sind. Üblicherweise können die Mikrospiegel hierbei selektiv angesteuert und individuell um einen Winkel von ±10–12˚ rotiert werden, wodurch ein Ein- beziehungsweise Ausschalten jedes einzelnen der Mikrospiegel 21 bis 26 möglich ist. In the figure is a device 1 with an image sensor 10 for capturing image data. The device 1 further comprises a surface light modulator 20 in which it should be a digital micromirror device in the described embodiment. The area light modulator 20 has a multiplicity of micromirrors arranged in a matrix, of which in the figure, by way of example, six micromirrors 21 to 26 are shown. Usually, the micromirrors can be selectively controlled and rotated individually by an angle of ± 10-12 °, whereby switching on or off of each individual micromirror 21 to 26 is possible.

In der Figur ist beispielhaft ein Zustand gezeigt, in dem die Mikrospiegel 21 und 22 ausgeschaltet, d.h. in ihrem ausgeschalteten Zustand sind. Dies führt dazu, dass einfallendes Licht von den beiden Mikrospiegeln 21 und 22 auf einen Absorber 30 reflektiert wird. Im Unterschied hierzu sind die Mikrospiegel 23 bis 26 im eingeschalteten Zustand dargestellt. Zur Verdeutlichung der Ausrichtung der Mikrospiegel 21–26 ist in der Figur jeweils der Zustand, der von dem jeweiligen Mikrospiegel 21–26 gerade nicht eingenommen wird, in gestrichelter Form angedeutet. In the figure, a state is shown by way of example, in which the micromirrors 21 and 22 are switched off, ie in their off state. This causes incident light from the two micromirrors 21 and 22 on an absorber 30 is reflected. In contrast, the micromirrors are 23 to 26 shown in the on state. To clarify the orientation of the micromirrors 21 - 26 is in the figure, respectively, the state of the respective micromirror 21 - 26 just not taken, indicated in dashed form.

Bevor genauer auf den jeweiligen Strahlengang eingegangen wird, sollen zunächst noch die weiteren Komponenten der Vorrichtung 1 beschrieben werden. Before going into the respective beam path in more detail, the other components of the device should first be considered 1 to be discribed.

Zur Bilderfassung weist die Vorrichtung 1 eine erste optische Linse 40 auf; darüber hinaus ist zwischen dem Flächenlichtmodulator 20 und dem Bildsensor 10 eine zweite optische Linse 50 erkennbar, mittels derer eine Abbildung auf den Bildsensor 10 erfolgt. For image capture, the device 1 a first optical lens 40 on; moreover, between the area light modulator 20 and the image sensor 10 a second optical lens 50 recognizable, by means of which an image on the image sensor 10 he follows.

Weiterhin ist in der Figur eine Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 dargestellt, die mittels eines Steuerkanals 70 an den Flächenlichtmodulator 20 angebunden ist, wodurch die Mikrospiegel 21 bis 26 des Flächenlichtmodulators 20 von der Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 selektiv und individuell ein- und ausgeschaltet werden können. Die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 umfasst vorzugsweise sowohl Hardwarebestandteile, etwa in Form eines Rechners, als auch Softwarebestandteile, etwa in Form von ablauffähigem Programmcode. Furthermore, in the figure, a control and / or monitoring device 60 represented, the by means of a control channel 70 to the area light modulator 20 Tethered, causing the micromirrors 21 to 26 of the area light modulator 20 from the control and / or monitoring device 60 can be switched on and off selectively and individually. The control and / or monitoring device 60 preferably includes both hardware components, such as in the form of a computer, as well as software components, such as in the form of executable program code.

Darüber hinaus ist in der Figur ein Kommunikationskanal 80 gezeigt, der den Bildsensor 10 mit der Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 verbindet. In addition, in the figure, a communication channel 80 shown the image sensor 10 with the control and / or monitoring device 60 combines.

Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei angenommen, dass der Bildsensor 10 Bestandteil einer Videokamera ist. Ein von der Videokamera abzubildendes beziehungsweise zu erfassendes Bild 100 wird hierbei derart auf den Bildsensor 10 abgebildet, dass mittels des Bildsensors 10 ein entsprechendes Bild beziehungsweise Bilddaten 110 erfasst werden. In the described embodiment, it is assumed that the image sensor 10 Part of a video camera is. An image to be imaged or captured by the video camera 100 is in this case on the image sensor 10 imaged that by means of the image sensor 10 a corresponding image or image data 110 be recorded.

Dabei sei angenommen, dass es sich bei dem Bildsensor 10 um einen halbleiterbasierten Bildsensor in CCD- oder CMOS-Technik handelt. It is assumed that the image sensor 10 is a semiconductor-based image sensor in CCD or CMOS technology.

In Bezug auf die eingeschalteten Mikrospiegel 23 bis 26 des Flächenlichtmodulators 20 stellt sich der Strahlengang 120 somit gemäß der Darstellung der Figur derart dar, dass von der Vorrichtung 1 mittels der ersten optischen Linse 40 erfasstes Licht durch die Mikrospiegel 23 bis 26 über die zweite optische Linse 50 auf einen zugeordneten Pixel oder Pixelbereich des Bildsensors 10 gelenkt wird. Ein entsprechend reflektierter Lichtstrahl ist der Figur mit dem Bezugszeichen 125 gekennzeichnet. Regarding the micromirrors turned on 23 to 26 of the area light modulator 20 turns the beam path 120 Thus, according to the illustration of the figure is such that of the device 1 by means of the first optical lens 40 detected light through the micromirrors 23 to 26 over the second optical lens 50 to an associated pixel or pixel area of the image sensor 10 is steered. A correspondingly reflected light beam is the figure with the reference numeral 125 characterized.

Die genaue Zuordnung zwischen den einzelnen Mikrospiegeln 21 bis 26 und den Pixeln des Bildsensors 10 hängt insbesondere von der Auflösung sowohl des Flächenlichtmodulators 20 als auch des Bildsensors 10 ab. So ist es einerseits möglich, dass jedem Mikrospiegel 21 bis 26 des Flächenlichtmodulators 20 genau ein Pixel des Bildsensors 10 zugeordnet ist. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass mittels der Mikrospiegel 21 bis 26 jeweils mehrere Pixel des Bildsensors 10 ausgeleuchtet werden. Umgekehrt kann auch die Situation vorliegen, dass für den Fall, dass der Bildsensor 10 eine geringere Auflösung aufweist als der Flächenlichtmodulator 20 mehrere Mikrospiegel 21 bis 26 demselben Pixel des Bildsensors 10 zugeordnet sind. Unabhängig hiervon stellt sich der Strahlengang im Falle eines ausgeschalteten Mikrospiegels 21, 22 in der in der Figur gestrichelt gezeigten und mit dem Bezugszeichen 130 gekennzeichneten Form derart dar, dass einfallendes Licht von den ausgeschalteten Mikrospiegeln 21, 22 auf den Absorber 30 gelenkt wird, was in der Figur durch einen entsprechenden Lichtstrahl 135 angedeutet ist. Dies bedeutet, dass in diesem Fall der oder die den Mikrospiegeln 21, 22 zugeordneten Pixel des Bildsensors 10 nicht ausgeleuchtet sind, was im Rahmen der vorliegenden Beschreibung auch als „abgedunkelt“ bezeichnet wird. The exact assignment between the individual micromirrors 21 to 26 and the pixels of the image sensor 10 depends in particular on the resolution of both the surface light modulator 20 as well as the image sensor 10 from. So it is possible on the one hand, that every micromirror 21 to 26 of the area light modulator 20 exactly one pixel of the image sensor 10 assigned. Alternatively, it is also conceivable that by means of the micromirrors 21 to 26 in each case several pixels of the image sensor 10 be lit up. Conversely, the situation may be that in the event that the image sensor 10 has a lower resolution than the area light modulator 20 several micromirrors 21 to 26 the same pixel of the image sensor 10 assigned. Irrespective of this, the beam path is in the case of an off micromirror 21 . 22 in the dashed line shown in the figure and with the reference numeral 130 marked shape such that incident light from the off micromirrors 21 . 22 on the absorber 30 is directed, which in the figure by a corresponding light beam 135 is indicated. This means that in this case the one or more micromirrors 21 . 22 associated pixels of the image sensor 10 are not illuminated, which is also referred to as "darkened" in the present description.

Die in der Figur lediglich im Hinblick auf ihre wichtigsten Komponenten skizzierte Vorrichtung 1 erlaubt es nun vorteilhafterweise, mittels eines Authentifizierungsvorgangs eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten 110 vorzunehmen. Hierbei wird der Bildsensor 10 durch selektives Ein- und/oder Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel 21 bis 26 mit zumindest einem Identifikationsmuster beaufschlagt. Dies bedeutet, dass im Rahmen des jeweiligen Authentifizierungsvorgangs zumindest ein Pixel des Bildsensors 10 durch ein zumindest zeitweises Ausschalten von zumindest einem der Mikrospiegel 21, 22 abgedunkelt wird. In der in der Figur dargestellten Situation bedeutet dies, dass das betreffende Identifikationsmuster zum betreffenden Zeitpunkt so aussieht, dass die Mikrospiegel 21 und 22 aus- und die übrigen Mikrospiegel 23 bis 26 eingeschaltet sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass im Rahmen eines Authentifizierungsvorgangs im zeitlichen Verlauf eine dynamische Änderung dahingehend erfolgen kann, dass beispielsweise die ausgeschalteten Mikrospiegel 21 und 22 ein- und zumindest einzelne oder auch alle der eingeschalteten Mikrospiegel 23 bis 26 ausgeschaltet werden. The outlined in the figure, only with regard to their most important components device 1 now advantageously allows authentication of the acquired image data by means of an authentication process 110 make. Here, the image sensor 10 by selectively turning on and / or off at least one of the micromirrors 21 to 26 subjected to at least one identification pattern. This means that within the framework of the respective authentication process at least one pixel of the image sensor 10 by at least temporarily switching off at least one of the micromirrors 21 . 22 is darkened. In the situation shown in the figure, this means that the respective identification pattern at the time in question looks like that the micromirrors 21 and 22 off and the other micromirrors 23 to 26 are turned on. It should be noted, however, that as part of an authentication process in the course of time a dynamic change can be made to the effect that, for example, the micromirror 21 and 22 one and at least one or all of the micromirrors turned on 23 to 26 turned off.

Die von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 werden nun seitens der Vorrichtung 1 mit dem jeweiligen Identifikationsmuster verglichen. Dies bedeutet, dass für solche Pixel oder Pixelbereiche des Bildsensors 10, die solchen Mikrospiegeln 21 und 22 des Flächenlichtmodulators 20 zugeordnet sind, die gemäß dem jeweiligen Identifikationsmuster ausgeschaltet sind, eine entsprechende Abdunkelung erwartet wird, wobei eine Prüfung sowohl in Bezug auf eine Abdunkelung als solche als auch in Bezug auf eine erwartete Reaktionszeit möglich ist. The of the image sensor 10 captured image data 110 are now on the part of the device 1 compared with the respective identification pattern. This means that for such pixels or pixel areas of the image sensor 10 , those micromirrors 21 and 22 of the area light modulator 20 a corresponding darkening is expected, with a check both in terms of a darkening as such and in relation to an expected reaction time is possible.

Der entsprechende Vergleich kann beispielsweise durch die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 erfolgen, in welchem Fall diese die von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 über den Kommunikationskanal 80 empfängt. Vorteilhafterweise kann die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 hierbei als signaltechnisch sichere Komponente ausgeführt sein, wodurch eine besonders hohe Zuverlässigkeit des Authentifizierungsvorgangs gewährleistet wird. The corresponding comparison can be made, for example, by the control and / or monitoring device 60 in which case these are those of the image sensor 10 captured image data 110 over the communication channel 80 receives. Advantageously, the control and / or monitoring device 60 In this case, be executed as a signal-technically secure component, whereby a particularly high reliability of the authentication process is ensured.

Alternativ hierzu kann der Vergleich der von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 mit dem jeweiligen Identifikationsmuster auch von einer weiteren, in der Figur nicht dargestellten, gegebenenfalls nicht-sicheren Komponente durchgeführt werden. Wesentlich hierbei ist lediglich, dass der betreffenden Komponente sowohl die von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 zur Verfügung stehen als auch das jeweilige Identifikationsmuster beziehungsweise eine dieses Identifikationsmuster kennzeichnende Information bekannt ist. Alternatively, the comparison may be that of the image sensor 10 captured image data 110 with the respective identification pattern also of another, not shown in the figure, possibly non-safe component. It is only important here that the component in question both the image sensor 10 captured image data 110 are available as well as the respective identification pattern or a this identification pattern characterizing information is known.

Anhand des Vergleichs der von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 mit dem jeweiligen Identifikationsmuster ist es vorteilhafterweise möglich, eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten 110 vorzunehmen. Voraussetzung hierfür ist, dass die erfassten Bilddaten 110 mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind. Durch die Formulierung „konsistent ist“ wird hierbei zum Ausdruck gebracht, dass Abweichungen zwischen den erfassten Bilddaten 110 und dem jeweiligen Identifikationsmuster in einem gewissen Grad beziehungsweise Umfang dahingehend akzeptabel sein können, dass sie eine erfolgreiche Authentifizierung der Bilddaten nicht verhindern. So kann möglichen Pixeldefekten beispielsweise dadurch Rechnung getragen werden, dass für eine Authentifizierung lediglich in Bezug auf einen bestimmten Anteil der Pixel, der beispielsweise 95% betragen kann, eine Übereinstimmung mit dem jeweiligen Identifikationsmuster erforderlich ist. Based on the comparison of the image sensor 10 captured image data 110 With the respective identification pattern, it is advantageously possible to authenticate the acquired image data 110 make. The prerequisite for this is that the captured image data 110 are consistent with the respective identification pattern. The phrase "consistent" expresses that there are discrepancies between the captured image data 110 and to the extent that they do not prevent successful authentication of the image data. Thus, possible pixel defects can be taken into account, for example, in that an authentication with the respective identification pattern is required for an authentication only with regard to a specific proportion of the pixels, which may be 95%, for example.

Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens erfolgt eine Authentifizierung der Bilddaten 110 dahingehend, dass für den Fall, dass die Bilddaten mit dem jeweiligen Identifikationsmuster konsistent sind, gewährleistet ist, dass die Bilddaten 110 tatsächlich von dem mit dem Identifikationsmuster beaufschlagten Bildsensor 110 stammen. Darüber hinaus wird hierdurch vorteilhafterweise auch die Aktualität der Bilddaten 110 validiert. In the context of the described method, an authentication of the image data takes place 110 in that, in the event that the image data is consistent with the respective identification pattern, it is ensured that the image data 110 in fact, from the image sensor loaded with the identification pattern 110 come. In addition, this advantageously also the timeliness of the image data 110 validated.

Mittels der Vorrichtung 1 ist es vorteilhafterweise möglich, den Bildsensor 10 durch ein hochfrequentes Ein- und Ausschalten der betreffenden Mikrospiegel, d.h. beispielsweise der Mikrospiegel 21 und 22, derart mit dem zumindest einen Identifikationsmuster zu beaufschlagen, dass auch während des Authentifizierungsvorgangs ein unterbrechungsfreies Erfassen der eigentlichen Bilddaten 110 durch den Bildsensor 10 erfolgt. Dabei kann der Grad der Abdunkelung der von den jeweiligen Mikrospiegeln 21 bis 26 versorgten Pixel beziehungsweise Pixelbereiche des Bildsensors 10 durch die Frequenz sowie die Pulsweite des Ein- und Ausschaltens der betreffenden Mikrospiegel 21 bis 26 bestimmt werden. By means of the device 1 it is advantageously possible to use the image sensor 10 by a high-frequency switching on and off of the respective micromirrors, ie for example the micromirrors 21 and 22 to act upon the at least one identification pattern in such a way that even during the authentication process an uninterrupted recording of the actual image data takes place 110 through the image sensor 10 he follows. In this case, the degree of darkening of the respective micromirrors 21 to 26 supplied pixels or pixel areas of the image sensor 10 by the frequency and the pulse width of the turning on and off of the respective micromirrors 21 to 26 be determined.

Am Ende des Authentifizierungsvorgangs werden die zuvor abgeschalteten Mikrospiegel 21, 22 vorzugsweise wieder eingeschaltet, so dass die Bilderfassung nicht weiter beeinflusst beziehungsweise beeinträchtigt wird. At the end of the authentication process, the previously deactivated micromirrors become 21 . 22 preferably switched on again, so that the image acquisition is not influenced or impaired.

Der Authentifizierungsvorgang kann durch die Vorrichtung 1 vorzugsweise in regelmäßigen zeitlichen Abständen, auf einen Empfang eines Authentifizierungssignals hin und/oder situationsabhängig durchgeführt werden. The authentication process can be performed by the device 1 preferably at regular time intervals, upon receipt of an authentication signal and / or depending on the situation.

Generell ist darauf hinzuweisen, dass die in der Figur dargestellte Vorrichtung 1 als eine gemeinsame Komponente ausgeführt sein kann, so dass beispielsweise alle dargestellten Komponenten, d.h. insbesondere der Bildsensor 10, der Flächenlichtmodulator 20 sowie die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60, Bestandteil beispielsweise einer Videokamera sein können. Alternativ hierzu ist es jedoch auch denkbar, dass die Vorrichtung 1 dahingehend als verteiltes System realisiert ist, dass beispielsweise die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 in Bezug auf Teile ihrer Funktionalität oder auch vollständig nicht Bestandteil des betreffenden Bilderfassungssystems, d.h. beispielsweise einer entsprechenden Videokamera, ist. So kann die Steuer- und/oder Überwachungs-Einrichtung 60 beispielsweise ganz oder teilweise als Komponente eines übergeordneten sicherheitsrelevanten Systems ausgeführt sein. Im Falle eines Systems der Eisenbahnautomatisierung kann es sich hierbei beispielsweise um einen signaltechnisch sicheren Rechner eines Steuer- und/oder Leitsystems handeln. In general, it should be noted that the device shown in the figure 1 can be implemented as a common component, so that, for example, all components shown, ie in particular the image sensor 10 , the area light modulator 20 as well as the control and / or monitoring device 60 , May be part of a video camera, for example. Alternatively, however, it is also conceivable that the device 1 is implemented as a distributed system that, for example, the control and / or monitoring device 60 in terms of parts of their functionality or even completely not part of the relevant image acquisition system, ie, for example, a corresponding video camera is. So can the control and / or monitoring device 60 For example, be executed wholly or partially as a component of a higher-level safety-related system. In the case of a system of railway automation, this can be, for example, a fail-safe computer of a control and / or control system.

Entsprechend den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen diese insbesondere den Vorteil auf, dass mittels des Flächenlichtmodulators 20 eine Beaufschlagung des Bildsensors 10 mit beliebigen Identifikationsmustern möglich ist, wobei hierdurch vorteilhafterweise die Funktion des Bildsensors 10 nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt wird, so dass eine Authentifizierung der erfassten Bilddaten 110 vorzugsweise auch im laufenden Betrieb des Bildsensors 10 erfolgen kann. Darüber hinaus handelt es sich vorteilhafterweise bei dem Flächenlichtmodulator 20 um eine Hardwarekomponente, die von den übrigen Komponenten, d.h. beispielsweise dem Bildsensor 10, weitgehend unabhängig ist, so dass sich insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen und Funktionen Vorteile ergeben. Weiterhin wird vorteilhafterweise eine unmittelbare Authentifizierung der Bilddaten 110 ermöglicht, wodurch in alternativen Szenarien denkbare Fehlerquellen ausgeschlossen werden. According to the previously described embodiments of the device according to the invention and the method according to the invention, these have the particular advantage that by means of the surface light modulator 20 an impingement of the image sensor 10 With any identification patterns is possible, thereby advantageously the function of the image sensor 10 is not or only slightly affected, so that an authentication of the captured image data 110 preferably also during operation of the image sensor 10 can be done. In addition, it is advantageous in the area light modulator 20 to a hardware component, that of the other components, ie, for example, the image sensor 10 , is largely independent, so that in particular for safety-critical applications and functions benefits. Furthermore, advantageously, an immediate authentication of the image data 110 which eliminates possible sources of error in alternative scenarios.

Das Identifikationsmuster kann vorteilhafterweise auch für weitere Zwecke genutzt werden. So besteht die Möglichkeit, dass die von dem Bildsensor 10 erfassten Bilddaten 110 auf einer Anzeige-Einrichtung dargestellt werden und mit dem Identifikationsmuster eine Bestätigungshandlung einer Bedienperson angefordert wird. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass die Bedienperson im Falle einer Anzeige-Einrichtung in Form eines Touchscreens eine auf das angezeigte Identifikationsmuster bezogene Eingabe macht beziehungsweise die Kenntnisnahme des Identifikationsmusters bestätigt. Dabei können mittels des Identifikationsmusters auch mehrere Auswahlmöglichkeiten angeboten werden, etwa entsprechend einem „Multiple Choice“-Verfahren, wobei beispielsweise zwecks Überprüfung der Aufmerksamkeit der Bedienperson auch zwei „falsche“ und eine „richtige“ Auswahlmöglichkeit angeboten werden können. Alternativ hierzu kann das Identifikationsmuster auch in Form eines „Captchas“ (Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart) ausgeführt sein, um eine gezielte Bestätigung durch eine Bedienperson zu gewährleisten. The identification pattern can advantageously also be used for other purposes. So there is a possibility that the of the image sensor 10 captured image data 110 be displayed on a display device and with the identification pattern an affirmation action of an operator is requested. This can be done, for example, in such a way that, in the case of a display device in the form of a touchscreen, the operator makes an input related to the displayed identification pattern or confirms the acknowledgment of the identification pattern. It can be offered by the identification pattern also several choices, such as a "multiple choice" method, for example, to check the attention of the operator and two "wrong" and a "correct" choice can be offered. Alternatively, the identification pattern can also be embodied in the form of a "captcha" (Completely Automated Public Turing Test to Tell Computers and Humans Apart) in order to ensure targeted confirmation by an operator.

Zusätzlich kann der Flächenlichtmodulator 20 ergänzend auch dafür genutzt werden, in Fällen einer vorliegenden Überbelichtung eine selektive Begrenzung des einfallenden Lichtes, d.h. ein selektives Dimmen, vorzunehmen. Dies ist durch ein entsprechendes, gegebenenfalls hochfrequentes Ein- und Ausschalten der betreffenden Mikrospiegel 21 bis 26 möglich und bietet somit neben der Authentifizierung der Bilddaten 110 vorteilhafterweise eine zusätzliche Funktion. Dabei kann auch in diesem Fall der Grad der Abdunkelung über eine Variation des Pulsweitenverhältnisses zwischen dem ein- und ausgeschalteten Zustand flexibel an die jeweilige Anforderung beziehungsweise jeweilige Umgebungsbedingungen angepasst werden.In addition, the area light modulator can 20 in addition, be used to make a selective limitation of the incident light, ie a selective dimming in cases of present overexposure. This is due to a corresponding, possibly high-frequency switching on and off of the respective micromirrors 21 to 26 possible and thus offers besides the authentication of image data 110 advantageously an additional function. In this case, also in this case, the degree of darkening can be flexibly adapted to the respective requirement or respective ambient conditions via a variation of the pulse width ratio between the switched on and off state.

Claims

Contraption ( 1 ) with an image sensor ( 10 ) for capturing image data ( 110 ), - the device ( 1 ) a surface light modulator ( 20 ) with a matrix of micromirrors ( 21 - 26 ), which in the beam path ( 120 . 130 ) in front of the image sensor ( 10 ) are arranged that of the device ( 1 ) detected light ( 100 ) exclusively in an activated state of the respective micromirror ( 23 - 26 ) to an associated pixel or pixel area of the image sensor ( 10 ), and - wherein the device ( 1 ) is formed, as part of an authentication process - the image sensor ( 10 ) by selectively switching on and / or off at least one of the micromirrors ( 21 - 26 ) to apply at least one identification pattern, - that of the image sensor ( 10 ) captured image data ( 110 ) to compare with the respective identification pattern and - an authentication of the captured image data ( 110 ), provided they are consistent with the respective identification pattern.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the surface light modulator ( 20 ) is a digital micromirror device.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device ( 1 ) is formed, the image sensor ( 10 ) by a high-frequency switching on and off of the relevant micromirror (eg 21 . 22 ) of the surface light modulator ( 20 ) to act upon the at least one identification pattern such that even during the authentication process an uninterrupted recording of the actual image data ( 110 ) through the image sensor ( 10 ) he follows.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) is formed, the image sensor ( 10 ) as part of the authentication process with a random identification pattern.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ) and this is formed, - to specify the at least one identification pattern, - that of the image sensor ( 10 ) captured image data ( 110 ) with the respective identification pattern and - the authentication of the acquired image data ( 110 ), provided they are consistent with the respective identification pattern.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized by - a fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ) - for specifying the identification pattern and - for transmitting an identification pattern identifying information to a fail-safe device - and the fail-safe device - to receive the identification pattern characterizing information from the fail-safe control and / or monitoring Facility ( 60 ), - for receiving the acquired image data ( 110 ) from the image sensor ( 10 ) and - to authenticate the acquired image data ( 110 ), provided they are consistent with the identification pattern.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) is formed, previously turned off micromirror ( 21 . 22 ) at the end of the authentication process.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) is formed, the Authentication process at regular intervals, to perform a reception of an authentication signal and / or situation-dependent.

Method for authenticating by means of an image sensor ( 10 ) acquired image data ( 110 ), in the context of an authentication process - the image sensor ( 10 ) by selectively switching on and / or off at least one micromirror ( 21 - 26 ) of a surface light modulator ( 20 ), which is a matrix of micromirrors ( 21 - 26 ), which in the beam path ( 120 . 130 ) in front of the image sensor ( 10 ) are arranged that only in an on state of the respective micromirror ( 23 - 26 ) to an associated pixel or pixel area of the image sensor ( 10 ) to be detected light ( 100 ) is applied, is acted upon at least one identification pattern, - of the image sensor ( 10 ) captured image data ( 110 ) are compared with the respective identification pattern and - the captured image data ( 110 ), provided that they are consistent with the respective identification pattern.

Method according to claim 9, characterized in that the image sensor ( 10 ) by a high-frequency switching on and off of the relevant micromirror (eg 21 . 22 ) of the surface light modulator ( 20 ) is subjected to the at least one identification pattern in such a way that even during the authentication process an uninterrupted acquisition of the actual image data ( 110 ) through the image sensor ( 10 ) he follows.

Method according to claim 9 or 10, characterized in that the image sensor ( 10 ) is subjected to a random identification pattern in the course of the authentication process.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that - the at least one identification pattern of a fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ), - that of the image sensor ( 10 ) captured image data ( 110 ) by the fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ) are compared with the respective identification pattern and - the captured image data ( 110 ) by the fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ), provided that the image data ( 110 ) are consistent with the respective identification pattern.

Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that - by a fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ) the identification pattern is specified, - by the fail-safe control and / or monitoring device ( 60 ) an identification pattern identifying information is transmitted to a non-technical means failing signaling - by the fail-safe means the detected image data ( 110 ) from the image sensor ( 10 ) and - the captured image data ( 110 ) are authenticated by the fail-safe device, provided that they are consistent with the identification pattern.

Method according to one of Claims 9 to 13, characterized in that previously switched-off micromirrors ( 21 . 22 ) are turned on again at the end of the authentication process.

Method according to one of Claims 9 to 14, characterized in that the authentication process is carried out at regular time intervals, upon receipt of an authentication signal, and / or depending on the situation.