DE2830813A1

DE2830813A1 - Verfahren und geraet zum zaehlen von objekten, insbesondere fruechten

Info

Publication number: DE2830813A1
Application number: DE19782830813
Authority: DE
Inventors: Tim Dennis Conway
Original assignee: Sunkist Growers Inc
Current assignee: Sunkist Growers Inc
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1979-03-01
Also published as: NL7808465A; ZA784340B; FR2400734B1; IL55266A0; JPS5719830B2; FR2400734A1; CA1106465A; GR64560B; IT7850714A0; ES472488A1; AU3882678A; US4139766A; AU517888B2; BR7805118A; JPS5432372A; MX147269A; IT1105760B

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Es ist allgemein bekannt^beim Verpacken von Obst wie z.B. Orangen, Grapefruits u. dgl. verschiedene Zählmaschinen einzusetzen, durch welche die Früchte auf einem Förderband liegend hindurchlaufen und nach Qualität und Größe sortiert und gezählt werden, bevor sie versandfertig verpackt werden. Mit der Verbesserung einer solchen Maschine befaßt sich die US-PS 3 500 982: Von einem Förderband werden Früchte zur Zahlmaschine abgezweigt, und zwar in drei parallele nebeneinander laufende Reihen, in denen die Früchte einzeln hintereinander vorbewegt werden, und von denen jede mit einem Schwenkarm versehen ist, der von jeder die Reihe verlassenden Frucht verschwenkt wird und dadurch einen Schalter betätigt. Die Früchte verlassen die Reihen in gestaffelten Zeitabständen und es ist ein Zeitsteuernocken vorgesehen, der in entsprechend gestaffelten Zeitabständen aufeinanderfolgend kurzzeitig eine Leitungsverbindung von jedem der Schalter zu einem Zähler schließt und dadurch die Übermittlung eines Zählsignals für jede die Maschine verlassende Frucht ermöglicht.

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§03809/0705

Eine derartige mechanische Zählung der Früchte hat sich in der Praxis als zu langsam, zu aufwendig und zu unzuverlässig erwiesen und so entstand der Ruf nach einer einfachen, preiswerten, aber, raschen und zuverlässigen Zählung der Früchte auf elektronischem Wege. Eine Überprüfung des Standes der Technik bei elektronischen Zählgeräten ergab, daß die vorhandenen elektronischen Zählgeräte für das Zählen feiner Partikel, wie man sie z.B. in Staubwolken findet, u.dgl. (US-PS 2 948 469), für das Zählen von Paketen (US-PS 3 692 980), für die Bestimmung von Größe und Anzahl von Partikeln, die in über eine Fläche verteilten Partikeln enthalten sind (US-PS 3 867 613), oder auf biomedizinischem Gebiet zur Bestimmung der Anzahl diskreter Objekte in einer Anhäufung (US-PS 3 869 083) entwickelt worden waren. Die hieraus bekannten Zähltechniken ähneln sich darin, daß ein gewisser Bereich, in dem sich die Objekte, z.B. die Pakete, befinden, zeilenweise mit Licht abgetastet wird. Ferner sind ein Empfänger und eine logische Schaltung vorgesehen, die für jedes erfaßte Objekt einen Zählimpuls erzeugt. Bisher wurde nicht untersucht, ob sich die in den o.g. Patentschriften beschriebenen Zählgeräte und Zählver.fahren auch für das Zählen von Früchten heranziehen lassen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zählverfahren und ein elektronisches Zählgerät verfügbar zu machen,

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mit dem auf einem Förderband bewegte Objekte wie Orangen, Zitronen, Grapefruits u. dgl. auf einfache Weise rasch und zuverlässig berührungslos gezählt werden können..

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen bzw. durch ein Gerät mit den im Anspruch 3 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Früchte oder andere Objekte, die gezählt werden sollen, werden in zufälliger Verteilung durch ein beleuchtetes Zählgebiet bewegt. Ein Bild dieses Zählgebiets mit den Objekten darin wird auf einen Empfänger mit Photodioden geworfen, wodurch eine Reihe von analogen Signalen (Videosignalen) erzeugt wird, die ein Maß für die Lichtintensität darstellen, die in den einzelnen Teilbereichen des auf dem Empfänger erzeugten Abbildes des Zählgebiets vorhanden ist. Ein Scheitelwertdetektor bestimmt die Scheitelwerte der einzelnen Analogsignale und speichert sie als Spannungssignale. Aus dem Scheitelwert wird eine Vergleichsspannung abgeleitet, die 60 % der Scheitelspannung beträgt. Mit dieser Vergleichsspannung werden die Videosignale verglichen, um festzustellen, ob im Zählbereich ein Objekt vorhanden ist oder nicht. Die Videosignale werden in zwei Gruppen getrennt: Liegen sie oberhalb

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der Vergleichsspannung", erhalten Sie den digitalen, binären Wert "1", liegen sie unterhalb der Vergleichsspannung, erhalten sie den Wert "Ö". Diese binären Signale eines Abfragezyklus werden gespeichert und einige ausgewählte,gespeicherte Signale werden mit ausgewählten _} binären Signalen des nächstfolgenden Abfragezyklus nach einer bestimmten Vorschrift kombiniert. Ergibt diese Kombination ein bestimmtes Muster, das sogenannte Erkennungsmuster, welches für jedes das Zählgebiet passierende Objekt nur einmal auftritt, dann wird ein Zählimpuls abgegeben, der registriert werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert.

F i g . 1 zeigt schematisch und perspektivisch ein Gerät gemäß der Erfindung,

F i g . 2 zeigt von der Seite des Gerätes her die Lichtstrahlenwege im Gerät,

F i g . 3 zeigt in einer Blickrichtung senkrecht zur Blickrichtung in Fig. 2 die Lichtstrahlenwege im Gerät,

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P i g . 4 zeigt in graphischer Darstellung typische Videobilder bei vorhandener und nicht vorhandener Frucht sowie die entsprechenden Ausgangssignale des Vergleichers ,

F i g . 5 zeigt in graphischer Darstellung ein typisches Muster von Binärsignalen, die durch Abtasten der Früchte erhalten werden,

F i g . 6 zeigt in graphischer Darstellung ein Erkennungsmuster für das Vorhandensein einer Frucht,

F i g . 7 ist ein Blockschaltbild für die im erfindungsgemäßen Gerät verwendete Schaltung, und

F i g . 8 ist ein detaillierteres Schaltbild der in Fig. 7 dargestellten Schaltung.

Gemäß Fig. 1 werden in zufälliger Verteilung auf einem handelsüblichen Förderband 10 liegende Früchte 12, z.B. Zitronen, Orangen, Grapefruits o.dgl. fortlaufend einer Zählstation 14 zugeführt.

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Das Zählgerät besitzt ein aufrechtstehendes Gehäuse 16, welches zum einen aus einem quaderförmlgen Gehäuseteil 18 besteht und in einem Rahmen gehalten das Förderband 10 quer derart überbrückt, daß die Früchte 12 den quaderförmigen Gehäuseteil 18 ungehindert unterqueren können. Andererseits besitzt das Gehäuse 16 einen rückwärtigen Gehäuseteil 24, in dem sich in einiger Höhe über dem Förderband 10 eine Lichtquelle 26 befindet, welche das Zählgebiet gleichmäßig ausleuchtet. Als Lichtquelle eignet sich z.B. eine 300-Watt-WoIfram-Halogenlampe.

Die beiden Gehäuseteile 18 und 24 gehen In Ihren unteren Bereichen ineinander über und sind dort so gestaltet, daß die von der Lichtquelle 26 ausgehenden, in Fig. 2 und 3 in ausgezogenen Linien dargestellten divergenten Lichtstrahlen durch die unten im Gehäuse angeordnete Öffnung 20 austreten können und alle das Zählgebiet durchquerende Früchte 12 erfassen. Im Ausführungsbeispiel ist das Zählgebiet annähernd 12,5 mm breit und erstreckt sich mit einer Länge von ungefähr 60 cm über die ganze Breite des Förderbandes 10.

Für die Ausführung der Erfindung ist es wichtig, daß die Früchte In dem Zahlgebiet einen dunklen Untergrund vorfinden, der auch dann In Erscheinung tritt, wenn das Förderband 10 eine relativ stark reflektierende Oberfläche haben sollte.

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Im Ausführungsbeispiel wird der dunkle Untergrund auf mechanische Weise verwirklicht, indem eine das Förderband 10 im Bereich des Zählgebiets unter der Gehäuseöffnung 20 überbrückende dünne, feststehende Platte 22 mit dunkler Oberfläche vorgesehen ist. Die auf dem Förderband 10 herangeführten Früchte 12 werden über diese Platte 22 hinwegbewegt.

Eine bevorzugte optische Einrichtung wie in Fig. 2 dargestellt, erlaubt es jedoch, auf die Platte 22 auch zu verzichten. Gemäß Fig. 2 enthält der rückwärtige Gehäuseteil 24 eine Zwischenwand quer durch diesen Gehäuseteil 24. Die Zwischenwand 21 ist mit einer länglichen, rechteckigen Öffnung 23 versehen, welche die von der Lichtquelle 26 ausgehenden Lichtstrahlen auf ein Strahlenbündel mit rechteckigem Querschnitt begrenzt, welches hinreichend dick ist, um die Früchte im Zählgebiet auszuleuchten.

Ferner ist im Gehäuse 16 oberhalb der Öffnung 20 ein quer zum Förderband 10 verlaufender Falz 25, Lippe o.dgl. vorgesehen, welcher im Bereich des Zählgebiets unter den beleuchteten Früchten eine Schattenfläche 27 erzeugt, welche quer über das Förderband 10 verläuft. Wenn man auf diese Weise eine Schattenfläche 27 erzeugt, funktioniert das Zählgerät auch bei Förderbändern 10 mit gut reflektierender Oberfläche.

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Für ein einwandfreies Funktionieren der Erfindung ist es weiter
von Bedeutung, daß das sich quer über das Förderband 10 er- ,
streckende Zählgebiet gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Diesem Erfordernis muß man insbesondere dann Beachtung schenken, wenn
zur Beleuchtung nur eine einzelne Lichtquelle verwendet wird, die sich über der Längsmittellinie des Förderbandes 10 befindet.
Ohne weitere Vorkehrungen wurde eine solche einzelne Lichtquelle die Mitte des Förderbandes 10 stärker ausleuchten als die Ränder des Förderbandes 10. Zur Abhilfe werden gemäß Fig. 2 die Lichtstrahlen abgeschwächt, und zwar die zum Rand des Förderbands 10
laufenden Strahlen am wenigsten, während die Abschwächung zur Mitte hin zunimmt. Dies wird erreicht durch mehrere aufeinandergeschichtete^texturierte Glasplatten 29, welche über der Öffnung angeordnet sind. Ein Stapel mit vier Glasplatten 29 ist in Fig. und 3 dargestellt. Die Glasplatten 29 liegen mittig übereinander und die jeweils obere Platte ist kürzer als die jeweils darunter liegende Platte. Je mehr Platten der Stapel 29 enthält, eine desto gleichmäßigere Ausleuchtung des Zählgebiets ist erzielbar. Von Einfluß auf die Anzahl der Glasplatten 29 ist ferner die Art der
verwendeten Glasplatten.

Ein Bild des Zählgebiets und der darüber hinweg bewegten Früchte wird auf optischem Wege mittels einer Sammellinse 32 auf einen

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Empfänger 30 oben im quaderförmigen Gehäuseteil 18 übertragen.
Die Fig. 3 zeigt strichpunktiert den Verlauf der reflektierten
Lichtstrahlen 34 vom Zählgebiet bis zum Empfänger 30. Damit das
Gehäuse 16 nicht zu hoch wird, befinden sich im Weg der
reflektierten Lichtstrahlen 34 zwei Spiegel 36 und 38 im quaderförmigen Teil 18 des Gehäuses, welche die Lichtstrahlen 34 umlenken. Die Lichtquelle 26 ist so angeordnet, daß das von ihr
ausgehende Strahlenbündel (Lichtstrahlen 28) mit der Senkrechten einen Winkel von ungefähr 30 einschließt.

Der Empfänger 30 enthält eine Reihe von vierundsechzig oder mehr Photodioden, die nach dem Prinzip der Ladungsspeicherung arbeiten (Engl. "self-scanning photodiode array") und durch Photostrom in einem der örtlichen Lichtintensität proportionalen Maße entladen werden. Da die örtliche Lichtintensität im vorliegenden Fall durch das Bild des Zählgebiets bestimmt wird, welches durch die Sammellinse 32 auf den Empfänger 30 fokussiert wird, entspricht die
Lichtintensität an jeder der Photodioden der Lichtintensität in
einem gewissen abgegrenzten Bereich des Zählgebi__ets. Die Lichtintensität dieser Bereiche ändert sich laufend mit den unter dem Zählgerät hindurchbewegten Früchten 12, und diese Änderungen
spiegeln sich im Ladungszustand der Photodioden wider.

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Die Photodioden werden nacheinander durch einen Zähler (Schieberegister) abgefragt. Als Video-Ausgangssignal wird eine Folge analoger Ladungsimpulse erzeugt, deren jeder eine Größe hat, die der Lichtintensität an der entsprechenden Photodiode proportional ist.

Die Anordnung der Photodioden (Empfänger) ist ferner mit einer Zeitsteuereinheit 40 verbunden (Fig. 7), die Zeitsteuersignale an den Empfänger 30 übermittelt. Die Zeitsteuereinheit 40 ist ihrerseits mit einem Oszillator 42 verbunden, der als Zeitbasis eine Rechteckwelle deE geeigneten Frequenz erzeugt. Der Oszillator liefert ferner Zeitsteuerimpulse für die weiter unten noch beschriebenen digitalen Schaltungsteile. Der Empfänger 30 mit den Photodioden, der Oszillator 42 und die Zeitsteuereinheit 40 befinden sich gemeinsam mit einem Signalverstärker 44 auf einer im Handel erhältlichen Leiterplatte.

In Fig. 4 sind typische Videobilder dargestellt, wie sie durch die schwankenden Ausgangssignale des Empfängers 30 erzeugt werden, und zwar sind in der ersten Hälfte des Diagramms zwei Früchte nebeneinander auf dem Förderband 10 zu sehen, während in der zweiten Hälfte des Diagramms der Fall gezeigt ist, wo keine Früchte 12 auf dem Förderband 10 liegen. Die Analogsignale erreichen Spitzen-

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werte bis ungefähr 1,5 bis 2,0 Volt, abhängig von der Intensität des auf die Photodioden auftreffenden Lichts. Man sieht, daß im vorliegenden Fall, wo zwei Früchte 12 nebeneinander auf dem Förderband 10 liegen, für jede Frucht eine Gruppe von Signalen erzeugt wird, die in ihrer Amplitude 60 % des Scheitelwertes überschreiten. Dort, wo keine Frucht auf dem Förderband 10 liegt, erreichen die analogen Ausgangssignale des Empfängers 30 weniger als 20 % ihres Scheitelwertes.

Anhand der Fig. 7 und 8 ist zu sehen, daß die analogen Ausgangssignale des Empfängers 30 einem Signalverstärker 44 und danach
einem Scheitelwertdetektor 46 zugeführt werden, in dem die Verstärker Ul und U2 zusammenwirken, um die analogen Ausgangssignale (Impulse) zu verstärken und den Scheitelwert eines jeden Abtastvorgangs im Kondensator C2 zu speichern. Dieser Scheitelwert erscheint auch am Ausgang 6 des Verstärkers U2 (Fig. 8).

Auf den Scheitelwertdetektor 46 folgt ein Untersetzer 48, der
die Widerstände R4 und R5 umfaßt, welche zwischen den Ausgang 6
des Verstärkers U2 und Erde geschaltet sind und eine Spannung
erzeugen, die etwa 60 % des zuvor gespeicherten Scheitelwerts beträgt. Diese Spannung wird in einem Vergleicher 52 mit den

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empfangenen Videosignalen verglichen, um festzustellen, ob Früchte int Zählgebiet vorhanden sind oder nicht. Zwischen dem Untersetzer 48 und dem Vergleicher 52 liegt ein Kompensationsnetzwerk 50 mit den Dioden D3 und D4, welche verhindern, daß die Scheitelspannung auf den Wert Null absinkt, wenn sich keine Frucht im Zählgebiet befindet? vielmehr wird in diesem Fall das Signal bei einer Spannung von ungefähr 0,37 Volt gehalten.

Der Spannungsvergleicher 52 enthält den Modul U3, dessen Eingänge mit dem Ausgangssignal des Untersetzers 48 bzw. mit dem Video-Ausgangsslgnal des Signalverstärkers 44 gespeist werden und der den Pegel des Videosignals mit dem herabgesetzten Scheitelwert vergleicht. Wie In Fig. 4 dargestellt ist, steht am Ausgang des Vergleichers 52 ein Spannungswert von +5 Volt an, wenn das Videosignal 60 % seines normalen Scheitelwerts übersteigt, und liegt ein Spannungswert von -10 Volt an, wenn das Videosignal 60 % seines Scheitelwerts unterschreitet. Diese beiden Ausgangssignale des Vergleichers 52 entsprechen den binären, digitalen, logischen Werten "1" und "O" und werden in der nachfolgenden logischen, digitalen Schaltung verwendet, um für jede das Zählgebiet durchlaufende Frucht einen Zählimpuls zu erzeugen. Es ist der Zweck der logischen, digitalen Schaltung, die zu einem vollständigen Abfragezyklus der Photodioden des Empfängers 30 gehörenden binären Signale zu speichern und gewisse

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binäre Signale des gerade laufenden Abfragezyklus mit gewissen gespeicherten Signalen der vorhergehenden Abfragezyklus zu
kombinieren und zu vergleichen. Dabei wird überprüft, ob ein bestimmtes Signalmuster auftritt, welches für das Vorhandensein
einer Frucht im Zählgebiet charakteristisch ist und für jede
das Zählgebiet passierende Frucht nur einmal auftritt. Wenn
ein solches Signalmuster (Erkennungsmuster) erscheint, wird es erkannt und ein Zählimpuls abgegeben.

Ein typisches fluster, welches aus den am Ausgang des Moduls U3 anstehenden logischen Signalen gebildet wird, ist für das Beispiel einer Frucht mit einem Durchmesser von ungefähr 7,5 cm in Fig. 5 dargestellt. Dabei sind die Ausgangssignale mit +5 Volt Spannung als "1", jene mit -10 Volt Spannung als "O" gekennzeichnet,

Ein wichtiger Punkt der Erfindung ist die Erkenntnis, daß verschiedene der im Muster gemäß Fig. 5 dargestellten Ausgangssignale zu einem Erkennungsmuster 54 zusammengefaßt werden können. Zur Erleichterung der Erläuterung eines solchen Erkennungsmusters ist das Erkennungsmuster 54 in Fig. 6 gesondert dargestellt undd sind die einzelnen Signale, aus denen dieses Signalmuster 54 zusammengesetzt ist, mit den Buchstaben A bis G bezeichnet. Die Signale

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A bis D entstammen dem laufenden Abfragezyklus, während die Signale E bis G dem vorherigen Abfragezyklus entstammen.

Im Blockschaltbild (Fig. 7) ist dargestellt, daß die binären Ausgangssignale des Spannungsvergleichers 52 in Schieberegistern 56, 58, 60 aufgenommen und gespeichert werden. Im Schaltbild in Fig. 8 sind diese Schieberegister durch die Module. U4A, U5A und U6A dargestellt. Das 4-Bit-Schieberegister 56 wählt die vier Signale A bis D des Erkennungsmusters 54 aus einem laufenden Abfragezyklus aus und speichert sie. Das 64-Bit-Schieberegister 58 ist in der Lage, alle 64 Signale eines Abfragezyklus zu speichern, und am Ausgang des 64-Bit-Schieberegisters 58 erscheint in dem Augenblick, in dem an seinem Eingang das einer Photodiode entstammende Signal des laufenden Abfragezyklus ansteht, das derselben Photodiode entstammende Signal aus dem vorhergehenden Abfragezyklus. Das 4-Bit-Schieberegister 60 ist dem Ausgang des 64-Bit-Schieberegisters 58 nachgeschaltet und übernimmt und speichert die Signale E, F und G des Erkennungsmusters 54, welche dem vorhergehenden Abfragezyklus entstammen.

Die sieben Elemente des Erkennungsmusters 54 werden einem Decoder zugeführt, der den Modul U6 (Fig. 8) enthält, welcher dann und nur

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dann ein binäres Ausgangssignal E vom Wert "1" abgibt, wenn

uUS

das Signal G den Wert "1" hat und die übrigen Signale A bis F den Wert "O" haben. In allen anderen Fällen hat das Ausgangssignal E des Decoders den Wert "0". Da das dargestellte Erkennungsmuster 54 für jede das Zählgebiet passierende Frucht nur einmal auftritt, kann das Ausgangssignal "1" des Decoders als Zählimpuls für die jeweilige Frucht verwendet werden.

Die Ausgangssignale (Zählimpulse) des Decoders 62 werden einem Leitungsverstärker 64 zugeführt, der den Modul U7A (Fig. 8) enthält, welcher es ermöglicht, die Zählimpulse über ein langes Kabel einem Zählgerät, einem Aufzeichnungsgerät o.dgl. zu übermitteln.

Fig. 8 zeigt, daß zwischen den Ausgang des Moduls U6 (Anschluß von U6) und den Eingang des Leitungsverstärkers 64 ein weiteres Schieberegister U5B eingefügt werden kann, um Störsignale auszuschalten, die beim Übergang der Eingangssignale des Moduls U6 entstehen könnten.

Die Schaltung gemäß Fig. 8 wurde mit den nachfolgend aufgelisteten, handelsüblichen Bauteilen ausgeführt:

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Bauteile Hersteller

Werksbezeichnung

Einheit mit Photodiodenempfanger 30, Zeitsteuereinheit Oszillator 42 und Signalverstärker 44; Reticon Corporation

RL - 64 P

Dioden D 1- D Ul U2 U3

U4A

U4B U5A U5B U 6

U7A tt

Burr-Brown

Il

National Semiconductor Corp. Motorola Semiconductor Products Inc.

Il It Il

tt

Fairchild Camera & Instrument Corp.

1 N 4152 BB 3500 BB 3552 LM

1/2 MC 14015

1/2 MC 14517

MC 14532

Ua 9614

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Le e rs e11 e

Claims

PATE NTAN WALTE

DR. RUDOLF BAUER - DIPL.-ING. HELMUT HUBBUGH

DlPL-PHYS. ULRICH TWELMEIER 2830813

WESTLICHE 29-31 (AM LEOPOLDPLATZ) D-753O PFORZHEIM, (WEST-SERMANY) *S£ (O7231) tO229O/7O

6. Juli 1978 III/Be

Sunkist Growers Inc., Sherman Oaks (USA)

"Verfahren und Gerät zum Zählen von Objekten, insbesondere Früchten"

Ansprüche;

Verfahren zum Zählen von ungefähr kugeligen oder ellipsoidJscten Objekten, insbesondere Früchten, die mit zufälliger Verteilung fortlaufend durch ein Zählgebiet bewegt werden, durch Abfragen des Zählgebietes mittels Lichtstrahlen, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die fortlaufend das Zählgebiet durchlaufenden Objekte beleuchtet werden,

Cb) die Leuchtkraft in diskreten Teilbereichen des Zählgebietes aufeinanderfolgend abgefragt und gemessen wird,

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ORIGINAL INSPEGTEO

(c) entsprechend der gemessenen Leuchtkraft der diskreten Teilbereiche des Zählgebietes eine Reihe von taktmäßig aufeinanderfolgenden binären Impulssignalen erzeugt wird, die die Bedeutung des Digitalwerts " 1" haben, wenn die Leuchtkraft eines abgefragten Teilbereichs in einer Richtung von einem vorgegebenen Wert abweichen, während sie die Bedeutung des Digitalwertes "O" haben, wenn die Leuchtkraft eines Teilbereichs in der entgegengesetzten Richtung von dem vorgegebenen Wert abweicht,

(d) gewisse binäre Impulssignale ausgewählt und zu einem Erkennungsmuster zusammengefaßt werden, welches so aufgebaut ist, daß es für jedes der erfaßten Objekte nur einmal auftritt, und

(e) darauf die zu einem Erkennungsmuster zusammengefaßten Impulssignale entschlüsselt werden, um für jedes in das Zählgebiet gelangte Objekt einen Zählimpuls abzugeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur

Bestimmung der Art der binären Impulssignale (Wert "1" oder ^irO"> die Meßwerte der Leuchtkraft der Teilbereiche des Zählgebietes in analo_ge Spannungsimpulse umgesetzt werden, welche dann mit einem analogen Spannungsimpuls verglichen werden, der ein Maß für den vorgegebenen Wert der Leuchtkraft ist.

ÖQ98Ö9/07QS

3. Gerät zum Zählen von ungefähr kugeligen oder ellipsoidischen

Objekten, insbesondere Früchten, die mit zufälliger Verteilung in ein Zählgebiet gelangen, durch Abfragen des Zählgebietes mittels Lichtstrahlen, gekennzeichnet durch

(a) Mittel (26) zum Beleuchten der Objekte (12) innerhalb der Grenzen des Zählgebietes,

(b) Mittel zum Abfragen des Zählgebiets und zum Erzeugen von taktmäßig aufeinanderfolgenden binären Impulssignalen, die ein Maß für die Leuchtkraft eines jeden der aufeinanderfolgend abgefragten Teilbereiche des Zählgebietes sind und die Bedeutung des Digitalwerts "1" haben, wenn die Leuchtkraft eines abgefragten Teilbereichs in einer Richtung von einem vorgegebenen Wert abweicht, während sie die Bedeutung des Digitalwerts "O" haben, wenn die Leuchtkraft eines Teilbereichs in der entgegengesetzten Richtung von dem vorgegebenen Wert abweicht, und

(c) eine logische Schaltung (56-62), durch die zum einen gewisse binäre Impulssignale, die für jedes Objekt erzeugt werden, ausgewählt und zu einem Erkennungsmuster (54) zusammengefaßt werden, welches so aufgebaut ist, daß es für jedes der erfaßten Objekte (12) nur einmal auftritt, und durch die zum andern die binären Impulssignale in dem Erkennungsmuster (54) mittels eines Decoders (62) entschlüsselt werden und für jedes in das Zählgebiet gelangte Objekt (12) ein Zählimpuls abgegeben wird.

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4. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulssignale den Digitalwert "1" haben, wenn die Leuchtkraft

größer als der vorgegebene Wert ist, während die Impulssignale den Digitalwert "O" haben,wenn die Leuchtkraft kleiner als der vorgegebene Wert ist.

5. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beleuchtung der Objekte (12) über den Objekten (12) eine

Lichtquelle (26) vorgesehen ist, die von einer Haube (24) umgeben

welche
ist,/zur Begrenzung der von der der Lichtquelle (26) ausgehenden

Lichtstrahlen (28) über dem Zählgebiet lediglich eine längliche,
relativ enge Austrittsöffnung (23) aufweist.

6. Zählgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählgebiet von länglicher, rechtwinkliger Gestalt ist und daß

die Austrittsöffnung (23) zwischen der Lichtquelle (26) und dem
Zählgebiet ein rechteckiger Schlitz ist.

7. Zählgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (26) in der Mitte über der Längsachse der Austrittsöffnung (23) angeordnet ist und daß zur Erzielung einer
möglichst gleichförmigen Ausleuchtung des Zählgebietes die durch die

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Austrittsöffnung (23) tretenden Lichtstrahlen (28) in der Weise geschwächt werden, daß die durch die Mitte der Austrittsöffnung (23) tretenden Lichtstrahlen (28) am stärksten geschwächt werden und daß die Schwächung der Lichtstrahlen (28) zu den Enden der schlitzförmigen Austrittsöffnung (23) hin zunehmend geringer wird.

8. Zählgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwächung der Lichtstrahlen (28) ein die Austrittsöffnung

(23) verdeckender Stapel von texturierten Glasplatten (29) vorgesehen ist, die unterschiedlich lang und derart nach abnehmender Länge übereinander geschichtet sind, daß sie sämtlich auf die Mittelachse der Austrittsöffnung (23) zentriert sind und sich dabei in Längsrichtung dieser schlitzförmigen Austrittsöffnung (23) erstrecken.

9. Zählgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäuse (16) einen länglichen Falz (25), eine Lippe oder

dgl. aufweist, der sich in den Weg der Lichtstrahlen (28) zwischen der Lichtquelle (26) und dem Zählgebiet erstreckt und auf das Zählgebiet einen länglichen Schatten wirft, der einen dunklen Untergrund für die beleuchteten Objekte (12) bildet.

10. Zählgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der Lichtstrahlen zwischen der Lichtquelle (26) und dem

Zählgebiet (28) gegen die Senkrechte geneigt ist.

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11. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgefragten Teilbereiche des Zählgebietes eine Anzahl von

längs und quer ausgerichteten Gitterbereichan einer das Zählgebiet umgebenden Gitteranordnung enthalten.

12. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfragen des Zählgebiets ein Empfänger (30) mit einer Anzahl

von Photodioden vorgesehen ist, auf dem ein Bild des Zählgebiets und der darin befindlichen Objekte (12) erzeugt wird, wobei die Photodioden nach dem Prinzip der Ladungsspeicherung arbeiten und in einem der auftreffenden Lichtintensität proportionalen Maße entladen werden.

13. Zählgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (30) wenigstens 64 Photodioden umfaßt.

14. Zählgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zählgebiet und den darin befindlichen Objekten (12) ausgehenden Lichtstrahlen (34) durch eine Linse (32) auf den Empfänger (30) fokussiert werden.

15. Zählgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß

im Weg der Lichtstrahlen (34) zwischen den Zählgebiet und der Linse (32) mehrere Umlenkspiegel (36,38) vorgesehen sind.

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16. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beleuchteten Objekte (12) sich in dem Zählgebiet auf einer

dunklen Oberfläche befinden.

17. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abfragen des Zählgebiets analoge Spannungsimpulse

erzeugen, die ein Maß der Leuchtkraft des jeweils abgefragten Teilbereichs des Zählgebiets sind, und daß die Mittel zum Erzeugen der binären Impulssignale einen Vergleicher (52) enthalten, der diese analogen Spannungssignale mit dem vorgegebenen Wert vergleicht.

18. Zählgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Scheitelwertdetektor (46) vorgesehen ist, in dem die analogen

Spannungssignale verstärkt, ihr Scheitelwert bestimmt und gespeichert wird, und daß dem Scheitelwertdetektor (46) ein Untersetzer (48) nachgeschaltet ist, der den vorgegebenen Spannungswert erzeugt.

19. Zählgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Spännungswert 60% des gemessenen Scheitelwertes

20. Zählgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang des Untersetzers (48) ein Kompensationsnetzwerk (50)

nachgeschaltet ist, um zu verhindern, daß das Ausgangssignal des Untersetzers (48) auf Null absinkt, wenn kein Objekt im Zählgebiet erfaßt wird.

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21. Zählgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Untersetzers (48) auf nicht weniger als

0,37 Volt absinken kann.

22. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung Speicher (56, 60) zur Aufnahme der ausgewählten binären Impulssignale eines laufenden sowie des vorangegangenen Abfragezyklus enthält.

23. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (56 - 62) ein Schieberegister (58) zum

Speichern der binären Impulssignale eines vorhergehenden Abfragezyklus, ein Schieberegister (56) zum Speichern der ausgewählten binären Impulssignale eines laufenden Abfragezyklus und ein Schieberegister (60) zum Speichern der ausgewählten binären Impulssignale des vorhergehenden Abfragezyklus aufweist.

24. Zählgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Erkennungsmuster (54) sieben binäre Impulssignalwerte enthält,

von denen vier einem laufenden Abfragezyklus und drei dem vorhergehenden Abfragezyklus entnommen sind.

25. Zählgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung von Störimpulsen, die beim Übergang von Impulsen

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am Eingang des Decoders (62) entstehen könnten, dem Decoder (62) der logischen Schaltung (56 - 62) ein Schieberegister (U5B in Fig.8) nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang sich ein Leitungsverstärker (64) anschließt, der die Übertragung der Zählimpulse zu einem entfernt angeordneten Zähler ermöglicht.

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