Vorrichtung zur Bestimmung der Partikelgröße und/oder der Partikelform eines Partikelgemisches

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößen und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemischs mit einer Zuführeinrichtung, welche die Partikel des Partikelgemischs vereinzelt und dann als Partikelstrom durch eine Messstrecke führt, einer Beleuchtungseinrichtung, welche auf einer Seite - der Rückseite - der Messstrecke angeordnet und auf die Messstrecke gerichtet ist, um den Partikelstrom in der Messstrecke von der Rückseite her zu beleuchten, einer Kamera, welche auf der der Beleuchtungseinrichtung gegenüberliegenden Vorderseite der Messstrecke positioniert und auf die Messstrecke gerichtet ist, um Schattenprojektionen der von der Beleuchtungseinrichtung angestrahlten Partikel aufzunehmen, und mit einer Auswerteeinheit, die anhand der Aufnahmen der Kamera die Partikelgröße und/oder Partikelform der aufgenommenen Partikel bestimmt. Desweitern betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Partikelgröße und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemischs, bei dem die Partikel des Partikelgemischs vereinzelt und dann als Partikelstrom durch eine Messstrecke geführt werden, der Partikelstrom von der Rückseite der Messstrecke her mittels einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird, Schattenprojektionen der beleuchteten Partikel von der Vorderseite der Messstrecke her mittels einer Kamera aufgenommen werden, und anhand der Aufnahmen der Kamera die Partikelgröße und/oder Partikelform der aufgenommenen Partikel bestimmt wird.

Die Analyse der Partikelform und -große von Schüttgütern mit Hilfe der digitalen Bildverarbeitung ist eine weit verbreitete Methode. Dabei wird grundsätzlich zwischen statischen und dynamischen Analyseverfahren unter- schieden. Vorrichtungen zur Bestimmung der Partikelgrößen und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemischs, die auf der dynamischen Bildverarbeitung beruhen, sind beispielsweise aus der DE 198 02 141 C1 , EP 0 348 469 B1 und EP 2 330 400 A2 bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen umfassen eine Zuführeinrichtung mit einem trichterförmigen Vorratsbehälter für partikelförmiges Schüttgut und einer Rüttelplatte, welche dazu dient, aus dem Vorratsbehälter zugeführte Partikel zu vereinzeln, so dass sie als vorhangartiger Partikelstrom von der Rüttelplatte durch eine Messstrecke fallen. Der Messstrecke ist eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet, welche auf der Rückseite der Messstrecke angeordnet und auf die Messstrecke gerichtet ist, um den Partikelstrom in der Messstrecke von der Rückseite her flächig zu beleuchten. Ferner ist eine Kamera vorgesehen, welche auf der der Beleuchtungseinrichtung gegenüberliegenden Vorderseite der Messstrecke positioniert und auf die Messstrecke gerichtet ist, um Schattenprojektionen der von der Beleuchtungseinrichtung angestrahlten Partikel aufzunehmen. Aus der Schatten projektion jedes einzelnen Teilchens können mit geeigneten Auswerteprogrammen Abmessungs- und Formkenngrößen bestimmt werden. Schattenprojektionen sind generell gut geeignet, um die Umrisse eines Teilchens zu bestimmen. Eine Binärisierung der aufgenommenen Daten ist einfach, da im Idealfall nur zwei Ereignisse, nämlich hell und dunkel, berücksichtigt werden müssen. Allerdings erhält man nur begrenzte Informationen über die Kontur der Oberfläche, da die der Kamera zugewandte Vorderseite der aufgenommenen Partikel als durchgehend schwarze Fläche erscheint.

Der Vorteil der dynamischen Verfahren besteht in der Vermessung einer großen Probemenge in relativ kurzer Zeit. Daraus ergibt sich eine hohe statistische Sicherheit der Messergebnisse. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass in der Regel nur eine zweidimensionale Projektion einer zufälligen Orientierung eines jeden Partikels detektiert wird. Da die Ergeb- nisse der dynamischen Verfahren meistens mit Daten aus Siebungen verglichen werden, besteht der Anspruch einer möglichst guten Korrelation zwischen Siebung und dynamischer Bildverarbeitung. Bei einer Größenbestimmung durch Siebung ist die Siebmaschenweite der verwendeten Siebe maßgebend für die sogenannte Größenklasse, in die ein Partikel einsortiert wird. Ein Partikel kann nur dann eine Siebmasche passieren, wenn seine kleinste Projektionsfläche kleiner als die Siebmasche ist. Da bei der dynamischen Bildverarbeitung nur eine zufällige Orientierung eines Partikels aufgenommen wird, folgt zwangsläufig, dass auch die kleinste Projektionsfläche stark schwanken kann. Die Ungewissheit nimmt zu, je weiter die Form der Partikel von der einer Kugel abweicht. Generell ist daher die mit Hilfe der dynamischen Bildverarbeitung ermittelbare Größenverteilung von unsymmetrischen Partikeln breiter als diejenige, die man mit Hilfe der Siebung erhält. Es ist aber dennoch möglich, eine Korrelation für spezifische Proben zwischen den beiden Messverfahren durch Auswertungsroutinen und Korrekturen herzustellen. Dies ist jedoch mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Von daher gehen die Bestrebungen dahin, dreidimensionale Daten der zu vermessenden Partikel zu erhalten. Beispielsweise wird in der US 8,270,668 B2 vorgeschlagen, ein und dasselbe Partikel aus verschiedenen Blickrichtungen mehrfach aufzunehmen. Dabei wird die Eigendrehung der fallenden Partikel ausgenutzt, indem zu verschiedenen Zeiten während des freien Falls Bilder von dem Partikel aufgenommen werden.

Statische Bildverarbeitungsverfahren besitzen eine hohe räumliche Auflösung und können sowohl mit Auflicht als auch im Durchlicht betrieben werden. Das beobachtete Probenvolumen ist jedoch klein. Zusätzlich befinden sich die zu untersuchenden Partikel durch das Ablegen auf einem Objektträger in einer Vorzugsorientierung. Man beobachtet also keine statisch verteilte Orientierung der einzelnen Partikel. Diesen Nachteil kann man zwar durch bestimmte optische Anordnungen wie beispielsweise der konfokalen Mikro- skopie ausgleichen. Die statische Bildverarbeitung bleibt jedoch mit dem Problem behaftet, dass nur kleine Probenvolumina ausgewertet werden können.

Aufgabe der folgenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Partikelgrößen und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemisches des eingangs genannten Art, die nach dem Prinzip der dynamischen Bildverarbeitung arbeiten, so auszugestalten, dass auf einfache Weise zusätzliche Daten hinsichtlich der Geometrie der zu vermessenden Partikel erhalten werden.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Kamera eine Projektionseinrichtung zugeordnet ist, die auf der Vorderseite der Messstrecke angeordnet, auf die Messstrecke gerichtet und in einem Triangulationswinkel α zu der Kamera positioniert ist, um eine Lichtlinie auf die Partikel des Partikelstroms in der Messstrecke zu projizieren, die von der Kamera mit aufgenommen wird, wobei aus der Form der Lichtlinie in der Auswerteeinheit Tiefeninformationen und/oder geometrische Informationen über die erfassten Partikel ermittelt werden.

Ferner ist die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass auf die Partikel des Partikelstroms in der Messstrecke von der Vorderseite der Messstrecke her mittels einer Projektionseinrichtung eine Lichtlinie projiziert wird und die Lichtlinie durch die Kamera aufgenommen wird, wobei aus der Form der Lichtlinie Tiefeninformationen und/oder geometrische Informationen über die erfassten Partikel ermittelt werden.

Der Erfindung liegt damit die Überlegung zugrunde, zur Bestimmung des Oberflächenprofils der Partikel das Lichtschnittverfahren, auch Linientriangulation genannt, einzusetzen. Hierzu wird eine schmale Lichtlinie durch eine Projektionseinrichtung auf die Vorderseite der zu vermessenden Partikel projiziert. Die Projektionseinrichtung ist entsprechend an der Vorderseite der Messstrecke angeordnet, jedoch mit Winkelversatz zu der Kamera positioniert, so dass die Projektionsachse der Projektionseinrichtung zur optischen Achse der Kamera um einen Triangulationswinkel α versetzt ist. Der Partikelstrom wird üblicherweise in einer Richtung Y gradlinig - beispielsweise im freien Fall - durch die Messstrecke geführt. Zweckmäßigerweise sind die Projektionseinrichtung und die Kamera dann so angeordnet, dass die Projektionsachse der Projektionseinrichtung und die optische Achse der Kamera in einer zu der Bewegungsrichtung Y der Partikel senkrechten (horizontalen) Χ,Ζ-Ebene liegen und in dieser Ebene unter dem Triangulationswinkel α versetzt zueinander angeordnet sind. Im Betrieb wird der Partikelstrom im Bereich der Messstrecke von deren Rückseite her flächig beleuchtet, um eine Schattenprojektion zu generieren, die mit der Kamera von der Vorderseite der Messstrecke her aufgezeichnet wird. Zusätzlich wird in einem schmalen Bereich des Kamera-Sichtfeldes eine dünne Lichtlinie mit Hilfe der Projektionseinrichtung auf die Partikel projiziert. Diese Lichtlinie wird von den fallenden Partikeln teilweise zurückgestreut, und das gestreute Licht wird von der Kamera detektiert. Aus der Form der Lichtlinie kann dann mit einer geeigneten Auswertungssoftware sowohl eine Tiefeninformation als auch eine geometrische Information über die vermessenen Partikel erhalten werden. Zusammen mit den Konturinformationen, die in bekannter Weise aus der Schatten projektion erhalten werden, lässt sich bei genügend hoher Bildrate der Kamera eine vollständige Rekonstruktion der der Kamera zugewandten Seite der vermessenen Partikel berechnen. Durch die Relativbewegung der Teilchen zu der erzeugten Lichtlinie und der Kamera wird eine vollständige Abtastung in der Bewegungsrichtung Y der Partikel erreicht.

Um eine vollständige Abtastung der Partikel zu erreichen, ist eine sehr hohe Bildrate der verwendeten Kamera(s) nötig. Damit sich Partikel zwischen zwei aufeinander folgenden Bildern nur wenige Pixel bewegen, müssen Bildraten von mehr als 1000 Bildern/Sekunde ermöglicht werden. Um eine solche Bildrate zu erreichen, besitzen viele Kameras die Möglichkeit, nur gewisse Bereiche eines Kamera-Chips auszulesen. Ebenso können Kameras verwendet werden, deren CCD oder CMOS-Chips eine (wahlweise) logarithmische Sensitivität aufweisen, um Unterschiede im Streuverhalten, die durch die Heterogenität des zu analysierenden Schüttguts entstehen, zu kompensieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Rückseite der Messstrecke eine Kamera und eine der Kamera zugeordnete Projektionseinrichtung vorgesehen sind, um auf der Rückseite der Partikel eine Lichtlinie zu erzeugen und diese zu erfassen, wobei aus der Form der Lichtlinie in der Auswerteeinheit Tiefeninformationen und/oder geometrische Informationen über die erfassten Partikel ermittelt werden. Bei dieser Ausgestaltung sind eine zusätzliche Projektionseinrichtung und eine zusätzliche Kamera an der Rückseite der Messstrecke angeordnet, um auch auf der Rückseite der Partikel in der Messstrecke eine Lichtlinie zu erzeugen und diese aufzunehmen und aus der Form der Lichtlinie Konturinformationen über die Rückseite der Partikel zu erhalten. Entsprechend sind die Kamera und die Projektionseinrichtung an der Rückseite der Messstrecke unter einem Triangulationswinkel α versetzt zueinander angeordnet und vorzugsweise in einer (horizontalen) Ebene X,Z angeordnet, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung Y der zu erfassenden Partikel liegt. Zweckmäßigerweise ist die Anordnung so getroffen, dass die Projektionsachsen der beiden Projektionseinrichtungen und die optischen Achsen der Kameras an der Vorder- und Rückseite der Messstrecke alle in einer gemeinsamen Χ,Ζ-Ebene liegen.

Die Beleuchtungseinrichtung und die Projektionseinrichtung auf der Rückseite der Messstrecke sind dabei zweckmäßigerweise derart gepulst bzw. getaktet, dass sie im Wechsel aktiv sind und damit die Partikel entweder von der Beleuchtungseinrichtung oder von der Projektionseinrichtung angestrahlt werden. Mit anderen Worten werden die Partikel von der Beleuchtungseinrichtung nicht angestrahlt, wenn die Projektionslinie erzeugt wird, so dass die Lichtlinie von der Kamera an der Rückseite der Messstrecke gut detektiert werden kann.

Geeignete Projektionseinrichtungen zur Erzeugung einer dünnen Lichtlinie an der Vorderseite und/oder an der Rückseite der Messstrecke umfassen bevorzugt einen Laser und/oder wenigstens eine LED als Lichtquelle. Zusätzlich werden bevorzugt Linsen und/oder diffraktive optische Elemente zur Erzeugung der Lichtlinie eingesetzt.

Ferner können die Projektionseinrichtungen an der Vorderseite und/oder an der Rückseite der Messstrecke ausgestaltet sein, unterschiedlich farbige Projektionslinien zu erzeugen. Es ist bekannt, dass unterschiedliche Materialien divergente Absorptions- und Transmissionseigenschaften aufweisen. Dies wirkt sich direkt auf die Menge an zurückgestreutem Licht aus. Es ist daher vorteilhaft, über eine Vielzahl von möglichen Projektionsfarben zu verfügen, die je nach Material des zu vermessenden Partikelgemischs wahlweise eingesetzt werden können, um eine Lichtlinie zu erzeugen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kamera an der Vorderseite und/oder an der Rückseite der Messstrecke vorgeschaltet eine Filtereinrichtung vorgesehen ist, um durch Fluoreszenzanregung an der Oberfläche der zu analysierenden Partikel entstehendes Licht auszufiltern. Beispielsweise können die Filtermittel einen Hochpassund/oder Bandpassfilter aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Filtereinrichtung auch Filter aufweisen, um vorgegebene Polarisationsrichtungen des von den Partikeln in der Messstrecke gestreuten Lichts zu diskrinninieren, was insbesondere bei der Vermessung von transparenten Partikeln Vorteile bieten kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, um die Bilder der Lichtlinien, die von der Projektionseinrichtung an der Vorderseite und/oder an der Rückseite der Messstrecke erzeugt werden, durch geeignete Softwarefilter und/oder Anpassungsalgorithmen, insbesondere durch Subpixeling und/oder Gaußanpassung, so nachzubear- beiten, dass eine möglichst hohe Auflösung der Lichtlinien erreicht wird. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine hohe Genauigkeit der gewonnenen Tiefen- bzw. Topographieinformation.

Ferner ist es zweckmäßig, für die algorithmische Bestimmung der Lichtlinie ein Gebiet von Interesse (ROI englisch = Region of Interest) innerhalb von jedem aufgenommen Bild zu definieren. Dadurch verringert sich der Suchaufwand für das Auswertungsprogramm erheblich. Um derartige Gebiete zu bestimmen, ist es hilfreich, anhand der von der Kamera aufgenommenen Schattenprojektionen Partikel zu verfolgen, indem aufeinanderfolgende Bilder entsprechend ausgewertet werden. Auf diese Weise kann man vorhersagen, wann die verfolgten Partikel in dem Bereich der Lichtlinie eintreten und entsprechende ROIs in nachfolgend aufgenommenen Bildern definieren, in denen die Lichtlinie ausgewertet wird.

In an sich bekannter Weise ist die Zuführeinrichtung ausgebildet, um ein Partikelgemisch oberhalb der Messstrecke zu vereinzeln und einen Partikelstrom in Form eines Partikelvorhangs zu erzeugen, der sich im freien Fall durch die Messstrecke bewegt. Eine Drehung der fallenden Partikel relativ zur Fallebene ist hierbei nicht gewünscht. Von daher weist die Zuführeinrichtung vorzugsweise Mittel wie beispielsweise Leitbleche auf, um einer Drehung der fallenden Partikel relativ zur Fallebene entgegenzuwirken.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen wird auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Figur 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößen und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemischs gemäß der vorliegenden Erfindung und

Figur 2 eine Schattenprojektion eines Partikels mit einer projizierten Lichtlinie, die durch Verwendung einer der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhalten wird.

In Figur 1 ist die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der Partikelgrößen und/oder der Partikelformen von Partikeln eines Partikelgemischs gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Zuführeinrichtung 1 mit einem trichterförmigen Vorratsbehälter 2 für partikelförmiges Schüttgut und einer unterhalb der Auslassöffnung des Vorratsbehälters 2 positionierten Fördereinrichtung in der Form einer Rüttelplatte 3, welche dazu dient, aus dem Vorratsbehälter 2 fallende Partikel T aufzufangen und entlang der Rüttelplatte 3 zum freien Ausgabeende der Rüttelplatte 3 zu transportieren, wo sie von der Rüttelplatte 3 fallen. Auf diese Weise wird ein vorhangartiger Partikelstrom aus sich in vertikaler Richtung Y bewegenden Partikeln T in einer Fallebene E erzeugt. Während des Falls ist eine Drehung der Partikel T nicht gewünscht. Aus diesem Grund weist die Zuführeinrichtung 1 nicht dargestellte Mittel wie beispielsweise Leitbleche auf, die einer Drehung der Partikel T entgegenwirken bzw. eine Drehung verhindern. Unterhalb der Zuführeinrichtung 1 ist ein nicht dargestellter Auffangbehälter vorgesehen, in dem der Partikelstronn gesammelt wird.

Ein Teil der Fallstrecke ist als eine Messstrecke M definiert. Dieser Messstrecke M ist eine Beleuchtungseinrichtung 4 der Vorrichtung zugeordnet, welche auf der Rückseite der Messstrecke M angeordnet und auf die Messstrecke M gerichtet ist, um den Partikelstrom in der Messstrecke M von der Rückseite her flächig zu beleuchten. Ferner umfasst diese Vorrichtung eine Kamera 5, welche auf der der Beleuchtungseinrichtung 4 gegenüberliegenden Vorderseite der Messstrecke M positioniert und auf die Messstrecke M gerichtet ist, um Schattenprojektionen der von der Beleuchtungseinrichtung 4 angestrahlten Partikel T aufzunehmen. Schließlich weist die Vorrichtung eine der Kamera 5 zugeordnete Projektionseinrichtung 6 auf, die auf der Vorderseite der Messstrecke M angeordnet und ebenfalls auf die Messstrecke M gerichtet ist. Die Projektionseinrichtung 6 dient dazu, eine dünne Lichtlinie L auf die Partikel T in der Messstrecke M zu projizieren, die von der Kamera 5 ebenfalls aufgenommen wird. Hierzu ist die Projektionseinrichtung 6 mit Winkelversatz zu der Kamera 5 positioniert, so dass die Projektionsachse P der Projektionseinrichtung 6 mit der optischen Achse K der Kamera 5 einen Triangulationswinkel α einschließt. Konkret sind die Projektionseinrichtung 6 und die Kamera 5 so angeordnet, dass die Projektionsachse P der Projektionseinrichtung 6 und die optische Achse K der Kamera 5 in einer zu der Bewegungsrichtung Y bzw. der Fallebene E der Partikel T senkrechten, d.h. horizontalen Χ,Ζ-Ebene liegen und in dieser Ebene unter dem Triangulationswinkel α versetzt zueinander angeordnet sind.

Die Projektionseinrichtung 6 weist zur Erzeugung der dünnen Lichtlinie L einen Laser oder eine LED als Lichtquelle auf. Zusätzlich besitzt die Projektionseinrichtung 6 Linsen und/oder diffraktive optische Elemente zur Erzeugung der Lichtlinie L. Ferner ist die Projektionseinrichtung 6 ausgestaltet, um unterschiedlich farbige Projektionslinien zu erzeugen. Es ist bekannt, dass unterschiedliche Materialien divergente Absorptions- und Transmissionsei- genschaften aufweisen. Dies wirkt sich direkt auf die Menge an zurückge- streutem Licht aus. Es ist daher vorteilhaft, über eine Vielzahl von möglichen Projektionsfarben zu verfügen, die je nach Material des zu vermessenden Partikelgemischs wahlweise eingesetzt werden können, um die Lichtlinie L zu erzeugen.

Schließlich umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Auswerteeinheit 7, die mit der Kamera 5 gekoppelt ist, um die von der Kamera 5 erfassten Bilder auszuwerten. Hierzu ist die Auswerteeinheit 7 mit einer entsprechenden Auswertungssoftware versehen, die es erlaubt, die erfasste Schattenprojektion sowie die erfasste Lichtlinie L auszuwerten, um Informationen in Bezug auf die Partikelgrößen und/oder die Partikelformen der von der Kamera 5 aufgenommen Partikel zu erhalten.

Dazu ist die Auswerteeinheit 7 ausgebildet, um die Bilder der Lichtlinien L, die von der Projektionseinrichtung 6 erzeugt werden, durch geeignete Softwarefilter und/oder Anpassungslogarithmen, insbesondere durch Subpixeling und/oder Gaußanpassung so nachzuarbeiten, dass eine Monopixelauflösung der Lichtlinien erreicht wird. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine hohe Genauigkeit.

Schließlich definiert die Auswerteeinheit 7 für die algorithmische Bestimmung der Lichtlinie ein Gebiet von Interesse (ROI englisch = Region of Interest) innerhalb von jedem aufgenommen Bild. Dadurch verringert sich der Suchaufwand für das Auswertungsprogramm erheblich. Konkret wertet die Auswerteeinheit 7 aufeinanderfolgende Bilder der Kamera 5 aus, um aufgrund von aufeinanderfolgenden Bildern Schattenprojektionen einzelner Partikel zu verfolgen. Auf diese Weise kann vorhergesagt werden, wann die entspre- chenden Partikel in den Bereich der erzeugten Lichtlinie eintreten, so dass entsprechende ROI in nachfolgend aufgenommenen Bildern definiert werden können.

Im Betrieb werden die zu untersuchenden Partikel über die Rüttelplatte 3 in Richtung der Fallebene E transportiert und dabei vereinzelt. Sobald ein Partikel T das in der Zeichnung rechte Ausgabeende der Rüttelplatte 3 erreicht, geht es in den freien Fall über. Die Beleuchtungseinrichtung 4 beleuchtet die Partikel von der Rückseite der Messstrecke M her und generiert so eine Schattenprojektion, die mit der Kamera 5 an der Vorderseite der Messstrecke M aufgezeichnet wird.

Zusätzlich wird in einem schmalen Bereich des Kamera-Sichtfeldes eine dünne Lichtlinie L mit Hilfe der Projektionseinrichtung 6 projiziert. Diese Lichtlinie L wird von den fallenden Partikeln T teilweise zurückgestreut, und das gestreute Licht wird von der Kamera 5 ebenfalls detektiert. Aus den Konturinformationen, welche aus der Schatten projektion erhalten werden, und den zusätzlichen Informationen, die aus der Form der Lichtlinie erhalten werden, kann dann in der Auswerteeinheit mit einer geeigneten Auswertungssoftware in der Auswerteeinheit eine vollständige Rekonstruktion der der Kamera 5 zugewandten Seite der erfassten Partikel T berechnet werden. Dabei wird durch die Relativbewegung der Partikel T zu der Lichtlinie L und der Kamera 5 eine vollständige Abtastung in Y-Richtung erreicht.

Um eine vollständige Abtastung der Partikel zu erreichen, ist eine sehr hohe Bildrate der verwendeten Kamera 5 nötig. Damit sich Partikel zwischen zwei aufeinander folgenden Bildern nur wenige Pixel bewegen, müssen Bildraten von mehr als 1000 Bildern/Sekunde ermöglicht werden. Um eine solche Bildrate zu erreichen, besitzen viele Kameras die Möglichkeit, nur gewisse Bereiche eines Kamera-Chips auszulesen. Ebenso können Kameras ver- wendet werden, deren CCD oder CMOS-Chips eine (wahlweise) logarithmi- sche Sensitivität aufweisen, um Unterschiede im Streuverhalten, die durch die Heterogenität des zu analysierenden Schüttguts entstehen, zu kompensieren.

Ferner ist der Kamera 5 in nicht dargestellter Weise eine Filtereinrichtung zugeordnet, um durch Fluoreszenzanregung an der Oberfläche der zu analysierenden Partikel entstehendes Licht auszufiltern. Beispielsweise können die Filtermittel einen Hochpass- und/oder Bandpassfilter aufweisen.

Ebenso kann die Filtereinrichtung Filter aufweisen, um vorgegebene Polarisationsrichtungen des von den Partikeln in der Messtrecke gestreuten Lichts zu diskriminieren, was insbesondere bei der Vermessung von transparenten Partikeln Vorteile bieten kann.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Schatten projektion eines fallenden Partikels mit einer projizierten Lichtlinie L. Bei dem Partikel handelt es sich um einen zylindrischen Körper. Die Zeichnung zeigt, dass durch die Schatten projektion allein nur der äußere Umriss bestimmt werden kann. Die Figur 2 lässt gut erkennen, dass durch die projizierte Lichtlinie zusätzliche Forminformationen über das Partikel T erhalten werden. Neben der dreidimensionalen Vermessung der Partikel bietet die Erzeugung einer Lichtlinie L weitere Vorteile. Für den Fall, dass ein Partikel T sich nicht, wie in Figur 1 dargestellt, genau in der Fallebene E bewegt, kommt es bei der Aufnahme von Schattenprojektionen zu perspektivischen Fehlern. Liegt die Flugbahn des Partikels T näher an der Kamera 5 (kleinere Z-Werte), erscheint das Partikel T für die Kamera 5 größer, wenn indes die Flugbahn des Partikels T weiter von den Kamera 5 weg liegt (größere Z-Werte), erscheint es für die Kamera 5 kleiner. Mit Hilfe der projizierten Lichtlinie L ist eine Bestimmung der genauen Z-Lage des Partikels T möglich. Dadurch kann, unter Verwen- dung der linearen Optik, der perspektivische Fehler der Schatten projektion kompensiert werden.