NL9200236A - Werkwijze en inrichting voor het meten van de kleurverdeling van een voorwerp. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het meten van de kleurverdeling van een voorwerp

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het meten van de kleurverdeling van het oppervlak van een rond voorwerp.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het meten van de kleurverdeling van het oppervlak van een ronde groente of vrucht, zoals bijvoorbeeld een appel, een peer, een tomaat, een paprika, of een aubergine, met als doel om uit die kleurverdeling een uitspraak te kunnen doen over de rijpheid van die vrucht.

Nog meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het automatisch sorteren van groenten of vruchten op basis van de rijpheid van die groenten of vruchten.

In de techniek zijn reeds vele werkwijzen bekend voor het automatisch sorteren van groenten of vruchten op basis van kleur. Zo beschrijft het Amerikaanse octrooischrift 4.106.628 een inrichting waarbij elk voorwerp twee aan weerszijden van een transportband opgestelde optische detectoren passeert, waarbij elke detector een signaal afgeeft dat representatief is voor de gedetecteerde kleur, en waarbij de twee gedetecteerde kleursignalen worden gemiddeld. Een nadeel van deze inrichting is dat de voorwerpen in afzonderlijke rijen getransporteerd moeten worden, en dat voor elke rij een stelsel van twee detectoren benodigd is. Een verder nadeel van deze bekende inrichting is, dat slechts een uitspraak wordt gedaan over de kleur van twee tegenover elkaar gelegen oppervlak-gedeelten van het voorwerp, welke kleuren ook nog eens gemiddeld worden, terwijl het verdere oppervlak van het voorwerp sterk kan afwijken van de gemeten oppervlak-gedeelten.

De uitvinding beoogt derhalve een werkwijze van het bovengenoemde type te verschaffen waarbij het gehele oppervlak' van het te meten voorwerp wordt gedetecteerd.

Daartoe wordt in een werkwijze volgens de uitvinding gebruik gemaakt van een camera, en worden de voorwerpen in het beeldveld van de camera onderworpen aan een rotatie van ten minste 360°.

Er zijn in de techniek ook reeds werkwijzen bekend voor het beoordelen en automatisch sorteren van voorwerpen onder gebruikmaking van een camera, waarbij de voorwerpen in het beeldveld van de camera worden onderworpen aan een rotatie van ten minste 360°. Zo beschrijft het Amerikaanse octrooischrift 5.030.001 een werkwijze voor het beoordelen van eieren, waarbij voor elk oppervlakte-element van een ei een grijswaarde wordt bepaald, waarbij het aantal oppervlakte-element en met een bepaalde grijswaarde worden opgeteld, en waarbij op basis van die telling de grootte van een eventuele oppervlaktefout wordt bepaald. Deze werkwijze is echter niet geschikt voor het bepalen van de mate van rijpheid van een vrucht of een groente.

Het is in de praktijk bekend, dat de mate van rijpheid van een vrucht of een groente kan worden afgeleid uit de kleur van die vrucht of groente. Een ieder zal een groene tomaat, bijvoorbeeld, herkennen als zijnde onrijp en een rode tomaat als zijnde rijp. Tussen de stadia van onrijp naar rijp doorloopt een vrucht of groente echter verschillende rijpheids-stadia, waarin, in het genoemde voorbeeld van een tomaat, de tomaat gedeeltelijk rood en gedeeltelijk groen is. Vooral op het gebied van de handel in groente en fruit, bijvoorbeeld om een aankoop te beoordelen, of om te beoordelen of een bepaalde zending een reis naar het buitenland kan "overleven", is het gewenst om een betrekkelijk nauwkeurige- schatting te kunnen geven van het aantal dagen dat zal verstrijken totdat het product houdbaar cq. verkoopbaar is, oftewel het is gewenst om een uitspraak te kunnen doen over de rijpheid.

In de praktijk wordt de mate van rijpheid thans beoordeeld door zogenaamde keurmeesters, die visueel de verhouding van de kleuren van een product beoordelen en op basis daarvan een uitspraak doen over de rijpheid. Een nadeel van een dergelijke werkwijze is, dat deze zeer arbeidsintensief is wanneer het gewenst is dat elk product individueel wordt beoordeeld. Voorts zal het duidelijk zijn, dat een dergelijke wijze van beoordelen een belangrijk element van subjectiviteit in zich heeft.

Er bestaat daarom een behoefte aan een werkwijze en inrichting voor het automatisch en objectief beoordelen van de mate van rijpheid van een vrucht of groente.

Het Europese octrooischrift 0.105.452 beschrijft een werkwijze voor het sorteren van fruit, waarbij ook een indicatie wordt gegeven over de mate van rijpheid van enkele oppervlaktegedeelten van een te onderzoeken vrucht. Hierbij worden de te onderzoeken voorwerpen in rijen langs een detectie-eenheid gevoerd, waarbij het te onderzoeken voorwerp wordt afgetast om een beeld te vormen van een lijnvormig oppervlakte-gedeelte van het voorwerp, welk beeld bestaat uit een voorafbepaald aantal beeldsegmenten. Voor elk beeldsegment bevat de detectie-eenheid een af-zonderli jke detector. Daarbij wordt het te onderzoeken voorwerp in het beeldveld van de detectie-eenheid geroteerd om een as evenwijdig aan dat lijnvormig oppervlakte-gedeelte om het volledige oppervlak van dat voorwerp af te tasten. De gemeten gegevens van het volledige oppervlak van dat voorwerp worden opgeslagen in een geheugen van een computer om verder te worden verwerkt.

Een nadeel van deze inrichting is dat de voorwerpen in afzonderlijke rijen getransporteerd moeten worden, en dat voor elke rij een detectie-eenheid benodigd is. Voorts kan de detectie-eenheid slechts één voorwerp tegelijkertijd aftasten, hetgeen een beperkende invloed heeft op de verwerkingscapaciteit van de detectie-eenheid en derhalve van het transport- en sorteersysteem waarin een dergelijke detectie-eenheid zal worden toegepast.

voorts verschaft elke detector slechts een analoge waarde voor elk beeldsegment, dat wil zeggen een grijswaarde (getal).

Een verder nadeel van deze bekendé werkwijze is, dat een betrekkelijk groot geheugen benodigd is voor het verzamelen van de meetgegevens. Wanneer het aantal beeldsegmenten in het lijnvormig oppervlakte-gedeelte wordt aangeduid met D, en het aantal lijn-aftastcycli tijdens een volledige rotatie van het te onderzoeken voorwerp wordt aangeduid met N, is bij de bekende werkwijze een geheugen benodigd van 2xNxD geheugen-plaatsen om uit de gemeten gegevens een indicatie te geven over het optreden van vlekken op het oppervlak van het te onderzoeken voorwerp. Voor het verschaffen van informatie over de rijpheid van een te onderzoeken vrucht of groente is bij de bekende werkwijze per beeldsegment nog eèns vier geheugen-plaatsen nodig, alsmede twee kleurenfilters en twee detectoren.

Verder is een probleem bij deze bekende werkwijze, dat tijdens het meten de van het voorwerp afkomstige lichtstralen de detectoren treffen onder een zich wijzigende hoek.

De uitvinding beoogt de genoemde nadelen op te heffen.

Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een werkwijze voor het meten van de kleurverdeling van het gehele oppervlak van een in hoofdzaak rond voorwerp, zoals een vrucht of een groente, te verschaffen, welke werkwijze snel een objectieve en reproduceerbare uitkomst verschaft, en waarbij slechts een beperkte geheugencapaciteit en een eenvoudige processor benodigd is. Nog meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een dergelijke werkwijze te verschaffen waarmee onder gebruikmaking van een enkele detector meerdere voorwerpen tegelijkertijd gedetecteerd kunnen worden, zodat geen beperking van de verwerkingscapaciteit optreedt.

Voorts beoogt de uitvinding een inrichting te verschaffen voor het uitvoeren van de werkwijze.

Volgens een belangrijk aspect van de uitvinding wordt gebruik gemaakt van een kleurencamera. Een dergelijke camera levert voor elk pixel een signaal dat representatief is voor ten minste twee kleur-bijdragen, waarbij bij voorkeur een camera-type wordt toegepast dat de kleuren rood en groen detecteert.

Door het te onderzoeken voorwerp te onderwerpen aan een rotatiebeweging, waarbij dat voorwerp in het beeldveld van de camera tenminste een volledige rotatie uitvoert, wordt bereikt dat het gehele oppervlak van het voorwerp wordt afgetast. Het aftasten gebeurt lijnsgewijs, waarbij de beeldlijnen van de camera evenwijdig aan de rotatieas van het voorwerp zijn gericht. De verzameling van verkregen lijnbeelden is dan een representatie van het oppervlak van het voorwerp.

Om het voor de verwerking van de verkregen informatie benodigde geheugen te beperken, wordt voor elk pixel een kleurcombinatiesignaal afgeleid dat representatief is voor de combinatie van de intensiteiten van de eerste en tweede kleuren zoals gedetecteerd door dat pixel. De mogelijke waarden van het kleurcombinatiesignaal zijn vooraf ingedeeld in groepen. Het van elke pixel verkregen kleurcombinatiesignaal wordt vergeleken met de voorafbepaalde groep-verdeling van de mogelijke waarden van het kleurcombinatiesignaal, en voor elke voorafbepaalde groep wordt geteld hoeveel pixels een kleurcombinatiesignaal leveren met een bij die groep behorende waarde. Het aantal voor een beeldlijn benodigde geheugenplaatsen is daarbij beperkt tot het voorafbepaalde aantal groepen. De bovenstaande informatie-verwerking per beeldlijn kan worden uitgevoerd tijdens of direct na het aftasten van een beeldlijn, terwijl ten gevolge van de bereikte datareductie voor het verder verwerken van de beeldlijn-informatie slechts een eenvoudige processor benodigd is.

Wanneer wordt verzekerd dat het voorwerp precies één omwenteling maakt in het beeldveld van de camera, is de verzameling van verkregen lijnbeelden precies een representatie van het oppervlak van het voorwerp. Het tellen van het aantal pixels met een bij een bepaalde groep behorend kleurcombinatiesignaal kan dan eenvoudigweg worden voortgezet, waarbij voor het verkrijgen van een telresultaat dat precies representatief is voor het oppervlak van het voorwerp, het aantal benodigde geheugenplaatsen beperkt blijft tot het voorafbepaalde aantal groepen.

Wanneer echter het voorwerp meer dan een volledige omwenteling uitvoert in het beeldveld, is de verkregen verzameling van lijnbeelden overcompleet, waarmee wordt bedoeld dat althans een aantal van de verkregen lijnbeelden meermalen voorkomt in genoemde verzameling. Voordat een telresultaat kan worden verkregen dat precies representatief is voor het oppervlak van het voorwerp, moet de verkregen verzameling van lijnbeelden worden beperkt tot een verzameling die correspondeert met één omwenteling. Een dergelijke voor het oppervlak van het voorwerp representatieve verzameling van lijnbeelden wordt dan verkregen door van genoemde verzameling een deelverzameling van x opeenvolgende lijnbeelden te nemen, waarbij x zich verhoudt tot het totaal aantal beeldlijnen N van genoemde verzameling als 1 : β/360°, waarbij β de door het voorwerp in het beeldveld uitgevoerde rotatiehoek is.

Als pas achteraf bekend is hoe groot β is, moet het tussenresultaat van de verkregen beeldlijnen worden opgeslagen in een geheugen. Het biedt derhalve voordeel om vooraf te bepalen hoe groot β zal zijn, omdat dan het tellen in de genoemde geheugenplaatsen kan worden voortgezet voor opeenvolgende lijnbeelden, en kan worden gestopt na het tellen van x beeldlijnen, zonder de noodzaak van extra tussengeheugenplaatsen.

Wanneer de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast bij een systeem voor het transporteren, klassifi-ceren en eventueel sorteren van de voorwerpen, is het gewenst dat de voorwerpen tijdens het meten hun transportsnelheid behouden. Weliswaar is het mogelijk om bij de werkwijze gebruik te maken van een lijn-camera, maar deze moet dan met de voortbewegende voorwerpen worden meebewogen. Bij voorkeur wordt derhalve gebruik gemaakt van een matrix-camera, welke stationair gemonteerd kan zijn, waarbij de transportrichting van de voorwerpen loodrecht op de aftastrichting van de beeldlijnen is gericht. In tegenstelling tot hetgeen gebruikelijk is bij toepassing van een matrixcamera, namelijk het opeenvolgend verschaffen en verwerken van volledige beelden, wordt in een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding slechts één beeldlijn per voorwerp onderzocht, waarbij in correspondentie met de verplaatsing van het voorwerp in het beeldveld de onderzochte beeldlijn een naburige is van een eerder onderzochte beeldlijn, bij voorkeur zodanig dat de actueel onderzochte beeldlijn steeds naar de rotatieas van het voorwerp is gericht.

Nadere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt door de hiernavolgende gedetailleerde bespreking van een voorkeursuitvoeringsvorm onder verwijzing naar de tekening; hierin toont resp. tonen: de figuren IA en IC schematisch onderling loodrechte zijaanzichten van een camera-orgaan en een te beoordelen rond voorwerp; figuur 1B een met figuur IA overeenkomend zijaanzicht op een later tijdstip; figuur 2A schematisch een weergave van een beeldlijn; figuur 2B schematisch een weergave van een beeldlijn bij drie voorwerpen; figuur 3 een blokschema van de signaalverwerking; figuur 4 schematisch een zijaanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding; figuur 5 schematisch een bovenaanzicht van de inrichting van figuur 4; en figuur 6 schematisch een met behulp van een matrix-camera verkregen beeld.

In de figuren zijn de te beschouwen voorwerpen 2 ter wille van de eenvoud weergegeven als ideale bollen. Voorwerpen waarvan middels de inrichting en werkwijze volgens de uitvinding de oppervlaktekleurverdeling kan worden gemeten, hoeven echter in de praktijk geen ideale bolvorm te hebben: toelaatbare voorwerpen zijn groenten en vruchten, zoals appels, peren, tomaten, paprika's, aubergines en dergelijke; de vorm van deze voorwerpen, die algemeen bekend wordt geacht, wordt in het kader van de onderhavige uitvinding aangeduid als "rond".

Het aftasten van een voorwerp, en het verwerken van de daarbij verkregen informatie, zal worden besproken onder verwijzing naar de figuren 1-3.

De figuren IA en IC tonen schematisch onderling loodrechte zijaanzichten van een camera-orgaan 10 en een te beoordelen bolvormig voorwerp 2. In één aftastcyclus van het camera-orgaan 10 wordt een vlakvormig beeldveld 11 afgetast. Van het voorwerp 2 wordt derhalve een lijnvormig gedeelte 3 van het oppervlak daarvan afgetast, en afgebeeld op naast elkaar gelegen beeldelementen (pixels) van het camera-orgaan 10. Het camera-orgaan 10 verschaft aan een uitgang 13 een electrisch signaal dat representatief is'voor de gegevens-inhoud van de respectieve beeldelementen.

De verzameling van in één aftastcyclus verkregen beeldelementen wordt aangeduid als beeldlijn. Figuur 2A toont schematisch een weergave van een beeldlijn 50 met individuele beeldelementen 51, 51',. waarbij de beeldelementen 51 afkomstig zijn van het lijnvormig oppervlakgedeelte 3 van het voorwerp 2, en waarbij de beeldelementen 51' afkomstig zijn van het naast het voorwerp 2 gelegen gedeelte van het beeldveld 11.

Figuur 2B illustreert de situatie dat zich meerdere voorwerpen 2, 2’, 2'1 bevinden in het beeldveld 11, waarbij beeldelementen 52 afkomstig zijn van het voorwerp 2', en waarbij beeldelementen 53 afkomstig zijn van het voorwerp 2*'. Zoals weergegeven bevat de beeldlijn 50 beeldlijnsegmenten 50i, 502 ©n 503 die corresponderen met plaatsen waar een voorwerp 2, 21, 21' verwacht kan worden, bijvoorbeeld omdat zich in het beeldveld 11 een transportorgaan met een aantal naast elkaar geplaatste transportbanen bevindt, zoals nader zal worden beschreven.

De gegevensinhoud van een beeldelement 51 zal worden aangeduid met de term pixelsignaal. Het camera-orgaan 10 is gevoelig voor ten minste twee kleuren, bij voorkeur rood (R) en groen (G), zodat het pixelsignaal ten minste twee componenten R, G bevat die representatief zijn voor de intensiteit van genoemde ten minste twee kleuren, welke componenten R, G zullen worden aangeduid met de term kleursignaal.

Bij wijze van illustratief voorbeeld zal thans worden aangenomen dat het camera-orgaan 10 voor de kleuren rood en groen gevoelig is, en dat elk kleursignaal R, G de waarde kan hebben van een geheel getal tussen 0 en 15, hetgeen in binaire notatie een getal is tussen 0000 en 1111.

Vooraf is een aantal kleurcategorieën CC vastgesteld, en is voor elk van de mogelijke combinaties van de waarden van de kleursignalen R, G vastgesteld wat de bijbehorende kleur-categorie CC is. Bij wijze van illustratief voorbeeld wordt thans aangenomen dat er vier kleurcategorieën zijn, te weten CC1 voor "onrijp", CC2 voor "blos", CC3 voor "rijp", en CC4 voor "rot". Het verband tussen de mogelijke combinaties van de waarden van de kleursignalen R, G en de bijbehorende kleurcategorie CC kan zijn vastgelegd in een tabel in een geheugen 61 van een informatie-verwerkende inrichting 60, zoals geïllustreerd in figuur 3. Het zal duidelijk zijn, dat als informatie-verwerkende inrichting 60 een computer kan worden gebruikt.

Eventueel wordt, voor elk pixel, van de beide kleursignalen R, G eerst een kleurcombinatiesignaal CCS afgeleid dat representatief is voor de combinatie van de intensiteiten van de twee kleuren, in welk geval ook in een tabel in het geheugen 61 van de informatie-verwerkende inrichting 60 het verband tussen de mogelijke waarden van het kleurcombinatiesignaal CCS en de bijbehorende kleurcategorie CC kan zijn vastgelegd.

Eveneens bij wijze van illustratief voorbeeld zal thans worden aangenomen dat het kleurcombinatiesignaal CCS een binair getal is tussen 00000000 en 11111111, oftewel een geheel getal tussen 0 en 255. Wanneer de bits van het kleursignaal R respectievelijk worden aangeduid als ri, r2, r3, en r4, en de bits van het kleursignaal G respectievelijk worden aangeduid als gi, g2, g3, en g4, kan het rood/groen-kleurcombinatiesignaal CCS bijvoorbeeld'worden gevormd als γ1~γ2”Γ3—r4~gi—92-93~94, of als r1-g1-r2-g2-r3-g3-r4-g4; ook andere combinaties zijn mogelijk.

Opgemerkt wordt, dat het ook mogelijk is dat het camera-orgaan 10 als pixelsignaal direct een kleurcombinatiesignaal verschaft.

De informatie-verwerkende inrichting 60 heeft voorts een geheugen 62 met tellers CCCj#i, die zijn toebedeeld aan de kleurcategorieën CCi en de beeldlijnsegmenten 50 j. Het aantal tellers CCCiri, CCCi,2/ ··· CCC2,i, CCC2,2/ ··· in het geheugen 62 is ten minste evengroot als het aantal kleurcategorieën CCI, CC2, ... vermenigvuldigd met het aantal beeldlijnsegmenten 50i, 502, ...

De informatie-verwerkende inrichting 60 ontvangt het door de uitgang 13 van het camera-orgaan 10 verschafte electrische signaal, en tast in één beeldlijn 50 de kleursignalen R, G of de kleurcombinatiesignalen CCS van de opeenvolgende beeldelementen 51, 51', 52, 53 af.

Wanneer de informatie-verwerkende inrichting 60 detecteert dat het momentaan afgetaste beeldelement een achtergrond-beeldelement 51’ is, wordt dit beeldelement overgeslagen.

Wanneer de informatie-verwerkende inrichting 60 detecteert dat binnen het beeldlijnsegment 50i het momentaan afgetaste beeldelement 51 correspondeert met een voorwerp 2, wordt de combinatie van de waarden van de kleursignalen R, G of de waarde van het kleurcombinatiesignaal CCS vergeleken met de vooraf ingegeven informatie in het geheugen 61, en wordt vastgesteld met welk van de kleurcategorieën deze waarde correspondeert. Vervolgens wordt een met de betreffende kleurcategorie corresponderende tellerstand in het geheugen 62 met 1 verhoogd.

Stel bijvoorbeeld dat de waarde van het kleurcombinatiesignaal correspondeert met de kleurcategorie CC3 ("rijp"), dan wordt door de informatie-verwerkende inrichting 60 de tellerstand van de teller CCCi,3 met 1 verhoogd.

Wanneer de informatie-verwerkende inrichting 60 detecteert dat binnen het beeldlijnsegment 502 het momentaan afgetaste beeldelement 52 correspondeert met een voorwerp 2', en de combinatie van de waarden van de kleursignalen R, G of de waarde van het desbetreffende kleurcombinatiesignaal CCS correspondeert met de kleurcategorie CC1 ("onrijp"), dan wordt door de informatie-verwerkende inrichting 60 de tellerstand van de teller CCC2,i met 1 verhoogd.

Aldus wordt de gehele beeldlijn 50 afgetast en verwerkt. Het zal duidelijk zijn, dat de bovenbeschreven verwerking kan worden uitgevoerd met een relatief eenvoudige processor, dat het aantal benodigde geheugenplaatsen (tellers) relatief gering kan zijn, en dat het resultaat van de verwerking direct na het aftasten van de beeldlijn beschikbaar is.

Tijdens het aftasten wordt het voorwerp 2 geroteerd om een rotatieas 4, zodat in een volgende aftastcyclus een volgend lijnvormig gedeelte 3' van het oppervlak van het voorwerp 2 afgetast wordt, welk volgend lijnvormig gedeelte 3' ten opzichte van het eerdere lijnvormig gedeelte 3 in omtrekszin is verplaatst over een hoek a, zoals overdreven weergegeven in figuur 1B. De grootte van de hoek α wórdt bepaald door de rotatiesnelheid van het voorwerp 2 en de tijdsduur van een aftastcyclus van het camera-orgaan 10, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.

Wanneer het voorwerp 2 aldus tijdens het aftasten door het camera-orgaan 10 een volledige rotatie heeft uitgevoerd, heeft het camera-orgaan 10 het oppervlak van het voorwerp 2 althans in hoofdzaak volledig afgetast. De,tellerstanden van de tellers CCCi,i, CCCi,2r ··· zijn dan representatief voor de kleurverhouding van het oppervlak van het onderzochte voorwerp 2, en kunnen als invoer-informatie voor een sorteerstation (niet weergegeven) worden verschaft bij een uitgang 63 van de informatie-verwerkende inrichting 60. Desgewenst voert de informatie-verwerkende inrichting 60 eerst een bewerking uit op de tellerstanden van de tellers CCCi,i, CCCif2f ··· Zo kan het gewenst zijn om de kleurverhouding-informatie slechts procentueel te verschaffen. In dat geval kan, in het bovengenoemde voorbeeld, de informatie-verwerkende inrichting 60 bijvoorbeeld zijn ingericht om voor het voorwerp 2 een "blos"-percentage te verschaffen volgens de formule

(1)

In het bovenstaande is er van uitgegaan, dat het voorwerp 2 precies één omwenteling heeft afgelegd in het beeldveld 11 van het camera-orgaan 10. Dit zou tot stand gebracht kunnen worden door te voorzien in middelen om te verzekeren dat elk voorwerp 2 precies één omwenteling aflegt. Aangezien in de praktijk een reeks van voorwerpen 2 beoordeeld moet worden, waarbij in het algemeen de opeenvolgende voorwerpen niet dezelfde afmetingen hebben, wordt er echter de voorkeur aan gegeven de voorwerpen alle meer dan één omwenteling te laten afleggen, en alleen die informatie verder te verwerken die correspondeert met een volledige omwenteling. De informatie die correspondeert met oppervlak-gedeelten die meermalen afgetast zijn, wordt dus slechts éénmaal gebruikt. In het volgende zullen twee varianten van een dergelijke werkwijze nader worden besproken.

In een eerste variant wordt voor of tijdens het roteren en aftasten bepaald op welk moment het betreffende voorwerp 2 een volledige omwenteling heeft afgelegd. De wijze waarop dit gebeuren kan, is niet essentieel; bij de hiernavolgende bespreking van een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding zal een voorbeeld worden beschreven van een methode om te bepalen wanneer het betreffende voorwerp 2 een volledige omwenteling heeft afgelegd.

De in het voorgaande beschreven werkwijze voor het verkrijgen van kleursignalen en/of kleurcombinatiesignalen, het verwerken van deze signalen en opslaan van de verwerkte signalen in het geheugen 62 van de informatie-verwerkende inrichting 60 kan dan eenvoudigweg worden gestopt wanneer het bovengenoemde moment is bereikt.

In een tweede variant wordt de informatie van al de tijdens het roteren in het beeldveld 11 verkregen beeldlijnen 50 opgeslagen in respectieve tussengeheugens, waarbij wel de informatie van elke beeldlijn 50 afzonderlijk kan worden verwerkt op de in het voorgaande beschreven wijze. Daarbij heeft het geheugen 62 voor elke kleurcategorie i en elk voorwerp j in het beeldveld 11 van de camera 10 tenminste N tussen-tellers CI(n)jfi (1 < η < N), waarbij N gelijk is aan het aantal beeldlijnen 50 dat van het roterende voorwerp 2 wordt verkregen. De in het voorgaande beschreven werkwijze wordt dan met dien verstande uitgevoerd, dat steeds voor een beeldlijn 50 met rangnummer n de bijbehorende teller Cl(n)jfi wordt gebruikt.

Na het aftasten van het voorwerp 2 in het beeldveld 11 over meer dan één omwenteling is de verwerkte informatie van elke beeldlijn 50 dan beschikbaar in de respectieve tellers CI(n)j,i.

Vervolgens wordt op basis van het aantal beeldlijnen x dat correspondeert met één volledige omwenteling van het voorwerp 2, voor elke i en j, de informatie van x opeenvolgende tellers CI(n)j/i verwerkt en het resultaat opgeslagen in de tellers CCCj,i. Daarbij kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van de eerste x opeenvolgende tellers CI{n)jfi, of van de middelste x. In het algemeen wordt de in elke teller CCC-^i te registreren waarde berekend volgens de formule

(2) waarbij a een willekeurig voorafbepaald getal is met een waarde tussen 1 en N-x+1.

VOORBEELD

Stel dat van het voorwerp 2 zeven beeldlijnen 50(1) t/m 50(7) wordt verkregen, waarbij de waarde van de kleursignalen R en G voor elk van de pixels is zoals is weergegeven in Tabel 1.

TABEL 1

beeldlijn kleursignalen R/G

50(1) . . 15/1 14/1 14/2 7/7 3/10 3/12 50(2) .. 14/1 14/2 13/3 12/4 8/8 4/11 50(3) .. 14/1 14/3 10/4 7/5 5/10 3/13 50(4) .. 13/1 13/2 6/8 3/13 2/14 2/14 50(5) .. 15/1 14/1 14/2 7/7 3/10 3/12 50(6) .. 15/1 14/1 14/2 7/7 3/10 3/12 50(7) .. 14/1 14/2 13/3 12/4 8/8 4/11

Stel voorts dat het voorafbepaalde verband tussen de waarde van de kleursignalen R en G en de kleurcategorieën voldoet aan de volgende regels: R - G > 2 correspondeert met CC3 ("rijp") (3) -2 £ R - G £ 2 correspondeert met CC2 ("blos") (4) R - G < -2 correspondeert met CC1 ("onrijp") (5)

Voor het betreffende voorwerp 2 zijn dan 21 tussentellers CI(n)ifi werkzaam, die bij het begin van de verwerkingsprocedure op nul worden gesteld.

Bij het aftasten van beeldlijn 50(1) wordt voor het eerste pixel vastgesteld, volgens regel (3), dat de stand van de tussenteller Cl (1) 1,3 met 1 moet worden verhoogd, en dus de waarde 1 krijgt. Voor het tweede pixel wordt eveneens vastgesteld, dat de stand van de tussenteller Cl(1)1,3 met 1 moet worden verhoogd, en dan dus de waarde 2 krijgt.

Na het aftasten van al de beeldlijnen 50(1) - 50(7) is de stand van de tussentellers CI(n)i,i zoals is weergegeven in tabel 2.

TABEL 2 tellerstanden CI(n)i,i n i=l i=2 i=3 12 13 2 114 3 2 13 4 3 12 5 2 13 6 2 1 3 7 114

Stel voorts dat wordt vastgesteld, dat het aantal opeenvolgende beeldlijnen 50 dat correspondeert met één volledige omwenteling van het voorwerp 2, gelijk is aan 5 (x=5) . Voor het beoordelen van het voorwerp 2 wordt dan, voor elke i, slechts de inhoud van vijf opeenvolgende tus.sentellers CI(n)ifi verwerkt, bijvoorbeeld (met a=2 in formule (2)), de opeenvolgende tussentellers CI(2)i,i t/m CI(6)ifi.

Dit resulteert in de volgende waarden voor de kleurcategorie-tellers CCCi,i: CCCi,i = 10; CCCi,2 - 5; CCCi,3 = 15 hetgeen als voor het oppervlak van het voorwerp 2 representatieve sorteerinformatie wordt verschaft aan de uitgang 63 van de informatie-verwerkende inrichting 60.

Figuur 4 illustreert een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting 100 voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Daarbij is als camera-orgaan een matrix-kleuren-camera 110 toegepast, bijvoorbeeld een CCD-kleurencamera. Hierdoor kunnen meerdere voorwerpen 2, zowel naast elkaar als achter elkaar, worden afgetast. De voorwerpen mogen daarbij een relatief geringe onderlinge afstand hebben, hetgeen de toegestane transportcapaciteit vergroot·.

De inrichting 100 omvat voorts middelen 120 om de voorwerpen 2 door een beeldveld 111 van de matrixcamera 110 te voeren.

Het beeldveld 111 van het matrixcamera-orgaan 110 is in figuur 4 door streep-lijnen begrensd. Voorts is in figuur 4 getoond» dat voor het matrixcamera-orgaan 110 een spiegel 112 kan zijn opgesteld. Een dergelijke opstelling beoogt slechts om in de praktijk de totale hoogte van de inrichting 100 te beperken,, zoals op zich bekend.

De middelen 120 zijn ingericht om de voorwerpen 2 van links naar rechts, zoals aangeduid door de pijl F7 in figuur 4, te transporteren door het beeldveld 1Γ1 met een translatiesnelheid νη, en daarbij tevens aan de voorwerpen 2 een rotatie te verschaffen, zoals aangeduid door de pijl F8 in figuur 4, waarbij de rotatieas loodrecht is gericht ten opzichte van de transportrichting F7.

In het in figuur 4 weergegeven voorbeeld omvatten de transportmiddelen 120 een rollenbaan 121. Een dergelijke rollenbaan 121, 'waarvan in figuur 5 een bovenaanzicht is getoond, omvat rollen 122 die, evenwijdig aan elkaar, met hun uiteinden 123 roteerbaar zijn bevestigd aan een eindloze ketting 124, met onderling steeds gelijke afstanden. De ketting 124 is bijvoorbeeld opgespannen om twee kettingwielen, waarbij één van de kettingwielen kan worden aangedreven door een motor, zoals op zich bekend. Aangezien de aard en constructie van de aandrijving voor de ketting 124 geen onderwerp vormt van de onderhavige uitvinding, en kennis daarvan voor een goed begrip van de onderhavige uitvinding niet nodig is voor een deskundige, zullen deze niet nader worden beschreven.

De rollen 122 hebben een in hoofdzaak cilindrische vorm, en kunnen een voor centrering en voor het doen roteren van de voorwerpen geschikte contour hebben. In het bijzonder hebben zij ten minste één gedeelte 125 met een gereduceerde diameter dat aan weerszijden wordt begrensd door gedeelten 126 met grotere diameter. De gedeelten 125 zijn‘bestemd voor het opnemen van een voorwerp 2, dat steeds gedragen wordt door de gedeelten 125 van twee naburige rollen 122, zoals duidelijk blijkt uit de figuren 4 en 5. Voorts is in figuur 5 getoond, dat elke rol 122 meerdere gedeelten 125 kan hebben voor het naast elkaar transporteren van meerdere voorwerpen 2 tegelijk.

Opgemerkt wordt, dat de rollen 122 voorzien kunnen zijn van een oppervlakte-materiaal en/of -structuur die geschikt is om een goede grip uit te oefenen op de voorwerpen 2 om deze in hoofdzaak zonder slip tot rotatie te brengen. Zo kunnen de rollen 122 zijn voorzien van longitudinale groeven, en althans ten dele zijn bekleed met rubber of, bij voorkeur, geheel van rubber zijn vervaardigd.

Wanneer de ketting 124 wordt aangedreven, worden de rollen 122 loodrecht ten opzichte van hun lichaamsas getranslateerd, in een richting en met een snelheid die wordt bepaald door de bewegingssnelheid van de ketting 124 en die overeenkomt met de door de pijl F7 aangeduide translatie van de voorwerpen 2. Daarbij steunen de rollen 122 op een ten opzichte van een machineframe stationair opgesteld steunvlak 127. Vanwege de wrijving tussen het steunvlak 127 en de rollen 122 zal elke rol tevens een rotatie uitvoeren, zoals aangeduid door de pijl F9 in figuur 4. Vanwege deze rotatie van de rollen 122 zullen de op de roterende rollen 122 steunende voorwerpen 2 de tegengestelde rotatie (F8) uitvoeren. Hierbij bestaat er een vast verband tussen de rotatiesnelheid 08 van de voorwerpen 2 en de rotatiesnelheid 0g van de rollen 122. Voorts bestaat er een vast verband tussen de rotatiesnelheid 0g en de translatiesnelheid V7: indien er geen slip optreedt, wordt dit verband gegeven door de formule v7 = Rl26 ‘ θ9 (6) waarbij R3.26 de straal is van de gedeelten 126 van de rollen 122.

Dit betekent, dat de door een voorwerp 2 in translatie-richting afgelegde afstand die correspondeert met één door dat voorwerp 2 voltooide rotatie, in het hiernavolgende aangeduid als de karakteristieke translatieafstand, vast ligt en slechts afhangt van de diameters van de rolgedeelten 125 en 126, de grootte van het betreffende voorwerp, en, wanneer dat voorwerp een enigszins grillige vorm heeft, hetgeen in de praktijk veelal het geval zal zijn, van de precieze plaats waar dat voorwerp de rollen 122 raakt.

In het algemeen zal deze karakteristieke translatie-afstand niet overeenkomen met de lengte van het beeldveld 111. Hiermee wordt bedoeld dat, indien verder geen maatregelen zouden worden getroffen om de rotatiesnelheid van de voorwerpen 2 te wijzigen, de voorwerpen 2 in het beeldveld 111 een aantal omwentelingen zullen maken dat in het algemeen veel meer is dan één. Zoals·getoond in figuur 3, is de inrichting 100 derhalve bij voorkeur voorzien van middelen 130 om de rotatiesnelheid Θ9 van de rollen 122 en daarmede de rotatiesnelheid 08 van de voorwerpen 2 te wijzigen. In het weergegeven voorbeeld omvatten de middelen 130 een ter plaatse van het beeldveld 111 opgestelde eindloze frictieband 131. De eindloze band 131 is bijvoorbeeld opgespannen op wielen of rollen 132, waarvan er één kan worden aangedreven door een niet-weergegeven motor, zoals op zich bekend. De band 131 is met zijn bovenzijde op gelijke hoogte opgesteld als het steunvlak 127, en kan tussen de wielen of rollen 132 zijn gesteund door een stationair steunvlak 133 om doorzakken te voorkomen.

Door voor de rotatiesnelheid en -richting van de wielen of rollen 132 een geschikte waarde te kiezen, kan de rotatiesnelheid 08 van de voorwerpen 2 worden ingesteld zonder de translatiesnelheid V7 van de voorwerpen 2 te wijzigen, waardoor de karakteristieke translatieafstand kan worden aangepast aan de lengte van het beeldveld 111. Dit kan als volgt worden ingezien. Wanneer de band 131 stil staat, is de rotatiesnelheid van de rollen 122 ter plaatse van de band 131 gelijk aan de rotatiesnelheid van de rollen 122 ter plaatse van het steunvlak 127, en heeft er dus geen wijziging plaatsgevonden. Wanneer de translatierichting van de band 311 gelijk is gekozen aan de translatierichting van de rollen 122, zoals weergegeven door de pijl F10 in figuur 4, is de rotatiesnelheid van de rollen verminderd. Bij 'een translatiesnelheid van de band 131 tussen nul en die van de rollen 122 heeft de rotatiesnelheid van de rollen 122 een waarde die gelegen is tussen nul en de rotatiesnelheid van de rollen 122 ter plaatse van het steunvlak 127.

Wanneer de translatiesnelheid van de band 131 groter is gekozen dan die van de rollen 122, is de rotatierichting van de rollen 122 en derhalve die van de voorwerpen 2 omgekeerd.

De snelheid van de band 131 wordt zodanig gekozen, dat voorwerpen met een maximaal te verwachten grootte juist één gehele omwenteling maken in het beeldveld 111. Eenvoudig is in te zien, dat voorwerpen met een geringere grootte dan meer dan een gehele omwenteling zullen afleggen in het beeldveld 111.

Thans zal het maken van lijnbeelden met behulp van een matrix-camera nader worden verduidelijkt.

Het beeldveld 111 van de camera 110 bestaat in feite uit een verzameling van opeenvolgende beeldvlakken 201, 202, 203, 204, 205, etc. Elk beeldvlak correspondeert met een beeldlijn van de camera 110. Een lijnvormig gedeelte 3 van het oppervlak van een voorwerp 2 dat zich in het beeldvlak 201 bevindt, zal derhalve worden afgebeeld op de met het beeldvlak 201 corresponderende beeldlijn van de camera 110. Wanneer, zoals in figuur 4 is geïllustreerd, de rotatie-as van een voorwerp 2 zich in het beeldvlak 201' bevindt, wordt de inhoud van de pixelelementen van de met het beeldvlak 201 corresponderende beeldlijn van de camera 110 geïnterpreteerd als lijnmeting van het oppervlak van het betreffende voorwerp 2 op vergelijkbare wijze zoals in het voorgaande is beschreven. De inhoud van de met de beeldvlakken 202, 203 corresponderende lijnen wordt thans niet gezien als de uitkomst van een meting, omdat genoemde beeldvlakken niet gericht zijn naar het centrum van een voorwerp. In de bovenaan in figuur 4 geïllustreerde situatie wordt derhalve slechts de inhoud van de met de beeldvlakken 204, 205, 206 en 207 geïnterpreteerd als uitkomst van een lijnmeting met betrekking tot respectievelijk de voorwerpen 2i, 23, 24 en 25.

Onderaan in figuur 4 is de situatie geïllustreerd dat de rollen 122 verplaatst.zijn over een zekere afstand x. Het centrum van het voorwerp 2\ is nu gelegen in het beeldvlak 202, zodat thans de inhoud van de met het beeldvlak 202 corresponderende beeldlijn van de camera 110 geïnterpreteerd wordt als uitkomst van een lijnmeting van een lijngedeelte 3' van het oppervlak van het voorwerp 2i. De inhoud van de met het beeldvlak 201 corresponderende beeldlijn van de camera 110 wordt thans niet geïnterpreteerd als uitkomst van een meting.

Zoals duidelijk blijkt uit figuur 4, is het voorwerp 2\ bij de verplaatsing over de afstand x geroteerd over een zekere hoek, zodat het lijngedeelte 3' van het oppervlak van het voorwerp 2\ verschilt van het lijngedeelte 3 (zie ook figuur 1B).

Bij verdere verplaatsing in de richting F7, en rotatie van de voorwerpen in de richting F8, zal derhalve steeds een volgend lijngedeelte van het oppervlak van het voorwerp 2\ worden afgebeeld op een met een volgend beeldveld corresponderende beeldlijn van de camera 110.

Tijdens het transport van de rollen 122 door het beeldveld 111 van de camera 110 kunnen meerdere voorwerpen tegelijkertijd worden gemeten. Zoals duidelijk blijkt uit figuur 4, kan het beeldveld 111 van de camera 110 in translatie-richting F7 meerdere voorwerpen 2\, 2z, etc. bevatten. Evenzo kan het beeldveld 111 van de camera 110 groot genoeg zijn om meerdere voorwerpen 2, 2', 2", etc. naast elkaar te bevatten, zoals getoond in de figuren 5 en 6.

Figuur 5 illustreert een uitvoeringsvorm van de inrichting 100 waarbij de rollen 122 zijn ingericht om vier voorwerpen naast elkaar door het beeldveld 111 van de camera 110 te transporteren.

Figuur 6 toont ter verduidelijking een momentopname van het met de camera 110 verkregen beeld. De gestippelde rechthoek representeert het beeldveld 111 van de camera 110.

De gestippelde cirkel representeert de momentane positie van een voorwerp 2 in het beeldveld 111. Voorts is in figuur 6 een beeldlijn 215 aangeduid, waar op dat moment een afbeelding op wordt gemaakt van het centrale gedeelte' van het weergegeven voorwerp 2. Voorts zijn in figuur 6 vier verdere beeldlijnen 211, 214, 216 en 217 getoond, waarop eveneens het centrum van een voorwerp 2 wordt afgeheeld. Het in figuur 6 weergegeven beeld van de camera kan geacht worden te corresponderen met de bovenaan in figuur 4 geïllustreerde situatie, waarbij de beeldlijn 211 correspondeert met het beeldvlak 201, de beeldlijn 214 correspondeert met het beeldvlak 204, enzovoort. Hierbij corresponderen de beeldelementen 211χ, 2112, 21I3, en 2II4 respectievelijk met de vier naast elkaar geplaatste voorwerpen op de rollen 122, zoals in figuur 5 is aangeduid bij 311. Genoemde beeldlijnelementen zijn gescheiden door beeldlijnelementen 2H5 waarvan de inhoud niet correspondeert met een voorwerp 2. Op vergelijkbare wijze zijn de met voorwerpen corresponderende beeldlijnelementen van de beeldlijnen 214, 215, 216 en 217 getoond.

Opgemerkt wordt, dat de verdeling van elke beeldlijn in beeldlijnsegmenten, zoals besproken onder verwijzing naar figuur 2B, gedefinieerd is door de posities van de door de smallere gedeelten 125 van de rollen 122 gedefinieerde transportbanen.

Opgemerkt wordt, dat de camera 110 het beeldveld 111 lijnsgewijs aftast. In de bovenaan in figuur 4 geïllustreerde situatie, waarbij de beeldvlakken 201 en 204 (figuur 6) naar de rotatie-as van voorwerpen zijn gericht en de informatie van de beeldlijnen 211 en 214 wordt verwerkt, wordt de informatie van de tussen de beeldlijnen 211 en 214 gelegen beeldlijnen niet verwerkt, zodat in die tijd de gegevensverwerkende inrichting 60 gelegenheid voldoende heeft om berekeningen uit te voeren. Hetzelfde geldt overigens voor de tussen de voorwerpen gelegen beeldlijngedeelten 2115.

Thans zal de besturing van de uitvoeringsvorm van de figuren 4 t/m 6 nader worden beschreven.

Wanneer de inrichting zich in de bovenaan in figuur 4 geïllustreerde situatie bevindt, corresponderend met het in figuur 6 geïllustreerde beeld, geeft een besturingsinrichting 41 aan de informatie-verwerkende inrichting 60 instructie om de pixelsignalen van de beeldlijnelementen 211χ t/m 2H4 van de beeldlijn 211 te verwerken en de relevante tellers in het geheugen 62 bij te werken, en eventueel om deze pixelsignalen te registreren in respectieve geheugenplaatsen in het geheugen 62. Hetzelfde geldt uiteraard voor de beeldlijnen 214f 215, 216 en 217. Wanneer de inrichting zich in de onderaan in figuur 4 geïllustreerde situatie bevindt, dat wil zeggen wanneer de rollen 122 van het transportorgaan 120 zijn verplaatst over de afstand x, geeft de besturingsinrichting 41 instructie om de pixelsignalen van de beeldlijngedeelten 212i t/m 2124 van de naast de beeldlijn 211 gelegen, met het beeldvlak 202 corresponderende beeldlijn 212 (niet weergegeven in figuur 6) te verwerken.

Wanneer een voorwerp aldus het gehele beeldveld 111 heeft doorlopen, is een kleurmeting verricht van zijn gehele oppervlak.

De genoemde afstand x welke de rollen 122 moeten afleggen · om de voorwerpen te transporteren tussen twee opeenvolgende beeldvlakken, welke afstand x in figuur 4 overdreven groot is weergegeven, is bij een gegeven configuratie een vaste waarde.

Om de kleurmetingen op de juiste tijdstippen te verrichten, dient het stuurorgaan 41 te weten wanneer die afstand x inderdaad is afgelegd. Daartoe kan het transportorgaan 120 zijn voorzien van middelen om de door het transportorgaan 120 afgelegde afstand te meten en de uitkomst door te geven aan de stuurunit 41, Dergelijke middelen zijn op zich bekend. Het is ook mogelijk het transportorgaan 120 te voorzien van middelen om de snelheid daarvan te meten, en de aldus gemeten snelheid te verschaffen aan de stuurunit 41. Uit die uitkomst kan de stuurunit 41 dan de tijd tx berekenen welke het transportorgaan 120 nodig heeft om de genoemde afstand x af te leggen.

Ook is het mogelijk om tx als vaste waarde in te voeren in het geheugen 42.

Om te bepalen wanneer het voorwerp 2 een volledige rotatie in het beeldveld 111 van de camera 110 heeft afgelegd, kan eerst de omtrek van het voorwerp 2 worden bepaald. Immers, de omtrek van het voorwerp 2 is in relatie tot de relevante afmetingen van de rollen 122 een· maat voor de karakteristieke translatieafstand. De omtrek van het voorwerp 2 kan worden bepaald door de diameter van het voorwerp 2, in de transportrichting zoals aangeduid met F7, te meten met behulp van een afzonderlijk meetorgaan zoals bijvoorbeeld een fotocel, waarbij dan de passeertijd wordt gemeten welke het voorwerp 2 nodig heeft om de fotocel te passeren.

Ook kan een maat voor de grootte van het voorwerp 2, en daarmede voor de omtrek daarvan, worden verkregen door een gewichtsmeting uit te voeren.

Ook is het mogelijk om de diameter van het voorwerp 2 te bepalen door middel van een beeldverwerking van het van het voorwerp 2 verkregen beeld, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn. Hierbij kan de diameter in de richting van de transportrichting rechtstreeks worden bepaald wanneer gebruik gemaakt wordt van een matrix-camera, bijvoorbeeld door het aantal beeldlijnen te tellen welke tegelijkertijd van het voorwerp afkomstige beeldelementen bevatten. Door te detecteren welke deze beeldlijnen zijn, en de verandering hiervan met de tijd, kan de verplaatsing van het voorwerp worden gedetecteerd. Ook kan op deze wijze gedetecteerd worden welke beeldlijn de beeldlijn is die naar het rotatiecentrum van het voorwerp is gericht, bijvoorbeeld door te detecteren welke beeldlijn het meeste van een voorwerp afkomstige beeldelementen bevat.

Een verdere verbetering van de inrichting volgens de uitvinding bestaat uit het verschaffen van ten minste één lichtbron 151, 152, die is opgesteld naast het beeldveld 111, en de voorwerpen 2 in het beeldveld 111 in hoofdzaak scheef belicht. In de weergegeven uitvoeringsvorm zijn twee lichtbronnen 151 en 152 getoond die aan weerszijden van het beeldveld 111 zijn opgesteld. In de praktijk zijn bij voorkeur vier van dergelijke lichtbronnen opgesteld nabij de hoeken van het beeldveld 111. De lichtbronnen 151 en 152 zijn bij voorkeur opgesteld stroomopwaarts respectievelijk stroomafwaarts ten opzichte van het beeldveld 111, en verschaffen bij voorkeur een homogene lichtsterkte over de breedte van de transportbaan 120, om het beeldveld 111 te voorzien van een evenwichtige belichting terwijl eventuele schaduwen van de voorwerpen 2 de metingen niet zullen beïnvloeden. Door de schuine opstelling wordt vermeden, dat glimplekken op de voorwerpen de beeldvlakken zullen snijden waardoor zij de metingen kunnen verstoren. Een andere maatregel om eventueel glimlicht te elimineren, is het gebruiken van een polarisatiefilter voor de camera 110 en de lichtbronnen 151, 152, waarbij de polarisatiefilters voor de lichtbronnen onderling evenwijdig zijn gericht in een pola-risatierichting loodrecht op die van het polarisatiefilter voor de camera 110.

In de praktijk kan het voorkomen, dat twee verschillende beeldelementen van de matrixcamera 110 een verschillende respons geven op een zelfde oppervlakgedëelte van een voorwerp. Dit kan worden veroorzaakt door afwijkingen in de beeldelementen onderling, maar ook door een niet volledig homogene belichting van het beeldveld 111. Daar waar het beeldveld 111 een grotere lichtsterkte heeft, zal een zelfde oppervlakge-deelte van een voorwerp een groter lichtsignaal verschaffen aan een beeldelement, waardoor dit beeldelement als "meetwaarde" een grotere waarde zal verschaffen. Om dit effekt tegen te gaan, kunnen desgewenst de beeldelementen van de matrixcamera ten opzichte van elkaar worden geijkt, door voorafgaand aan de kleurmeting een testmeting te doen aan een in het beeldveld 111 geplaatst egaal testoppervlak. Wanneer alles goed is, moeten alle beelelementen dezelfde meetwaarde verschaffen. Onderlinge variaties duiden op bijvoorbeeld plaatselijke variaties in de lichtsterkte. Deze variaties kunnen worden vastgelegd in een hulpgeheugen, dat voor elk beeldelement een correctiewaarde bevat. Tijdens het verrichten van werkelijke kleurmetingen dienen dan de meetwaarden van elk beeldelement te worden gecorrigeerd met de corresponderende correctiewaarde alvorens verder te worden verwerkt. Hoewel dit betrekkelijk veel geheugenruimte vergt, wordt hierdoor een aanzienlijke verbetering van de meetnauwkeurigheid bereikt.

Desgewenst kan de inrichting 100 zijn voorzien van een kleurenmonitor. Daarbij is het mogelijk om van een enkel voorwerp een tweedimensionaal beeld van zijn oppervlaktekleur weer te geven. Uiteraard is daarvoor benodigd dat elk van het voorwerp verkregen pixelsignaal wordt opgeslagen in een geheugen voor de monitor.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder de uitvindingsgedachte of de beschermingsomvang te verlaten.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat gebruik wordt gemaakt van een camera die is ingericht om direct een kleurcombinatie-signaal te verschaffen. Ook kan het invoeren van beoordelingscriteria, zoals de in het bovenstaande genoemde formules (3)-(5), handmatig plaatsvinden, maar het is ook mogelijk de inrichting te bedrijven in een "leerfase", waarbij een reeks van karakteristieke voorwerpen, waarvan de bijbehorende kleurcategorie bekend is, wordt ingevoerd en gemeten, en waarbij de gemeten signaalwaarden in de tabel worden opgeslagen als corresponderend met de bekende kleurcategorie.

Voorts zal het voor een deskundige duidelijk zijn dat de in het voorgaande besproken uitvoeringsvorm eenvoudig gemodificeerd kan worden wanneer gebruik gemaakt wordt van een voor drie of meer kleuren gevoelig camera-orgaan.

Claims (23)

1. Werkwijze voor het meten van de kleurverdeling van het oppervlak van een rond voorwerp onder gebruikmaking van een kleurencamera, waarbij de volgende stappen worden uitgevoerd: a) van het door een pixel van een te beschouwen beeldlijn verschafte pixelsignaal wordt ten minste een eerste kleur-signaal afgeleid dat representatief is voor de intensiteit van een eerste vooraf gekozen kleur zoals gedetecteerd door dat pixel, en ten minste een tweede kleursigriaal dat representatief is voor de intensiteit van een tweede vooraf gekozen kleur zoals gedetecteerd door dat pixel; b) een combinatie van de ten minste twee kleursignalen wordt vergeleken met een voorafbepaalde correlatie tussen de mogelijke combinaties van waarden van de kleursignalen enerzijds en een voorafbepaald aantal kleurcategorieën anderzijds, om te bepalen met welk van de kleurcategorieën de combinatie van de ten minste twee kleursignalen correspondeert; c) de tellerstand van een met de betreffende kleurcategorie corresponderende teller wordt met 1 verhoogd; d) de stappen a) t/m c) worden herhaald voor alle opeenvolgende tot dezelfde beeldlijn behorende pixels die corresponderen met hetzelfde te beoordelen voorwerp; e) de stappen a) t/m d) worden herhaald terwijl het te beoordelen voorwerp in het beeldveld van de camera ten minste één volledige omwenteling maakt; f) het resultaat van de in het voorgaande verkregen tellerstanden wordt in een informatie-verwerkende inrichting vergeleken met voorafbepaalde sorteercriteria.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat wordt verzekerd dat het te beoordelen voorwerp in het beeldveld van de camera precies één volledige omwenteling maakt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het te beoordelen voorwerp in het beeldveld van de camera meer dan één volledige omwenteling maakt, en dat bij stap e) de stappen a) t/m d) worden herhaald totdat het te beoordelen voorwerp in het beeldveld van de camera in hoofdzaak precies één volledige omwenteling heeft gemaakt.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk: dat het te beoordelen voorwerp in het beeldveld van de camera meer dan een volledige omwenteling maakt; dat gedetecteerd wordt hoe groot de in het beeldveld van de camera afgelegde rotatiehoek van het te beoordelen voorwerp is; dat na stap d) de tellerstanden van de met de genoemde kleurcategorieën corresponderende tellers worden opgeslagen in met respectieve beeldlijnen corresponderende tussëngeheugens; dat na stap e) voor elke kleurcategorie de inhoud van slechts een deel van de tussengeheugens wordt opgeteld, welk deel correspondeert met in hoofdzaak precies één omwenteling van het te beoordelen voorwerp.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het detecteren van de afgelegde rotatiehoek plaats vindt door de omtrek van het te beoordelen voorwerp te bepalen.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat het bepalen van de omtrek van het te beoordelen voorwerp voor of tijdens de kleurmeting geschiedt.

7. Werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een beeldlijn pixels kan bevatten die corresponderen met verschillende voorwerpen.

8. Werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk: dat de camera een matrix-camera is; dat het te beoordelen voorwerp door het beeldveld van de matrixcamera wordt getransporteerd; dat na stap d), voorafgaand aan stap e), een naburige beeldlijn wordt geselecteerd, welke naburige beeldlijn ten opzichte van de voorgaande beeldlijn is verplaatst in de transportrichting van het te beoordelen voorwerp.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het kiezen van de naburige beeldlijn steeds zodanig geschiedt, dat deze is gericht naar de rotatieas van het te beoordelen voorwerp.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, 'met het kenmerk, dat de diameter van een voorwerp wordt bepaald door verwerking van het van het voorwerp verkregen beeld.

11. Werkwijze volgens ten minste één der conclusies 8-10, met het kenmerk, dat het beeldveld pixels kan bevatten die corresponderen met verschillende voorwerpen in de transportrichting.

12. Werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor het transport en de rotatie van de te beoordelen voorwerpen in het beeldveld van de camera gebruik wordt gemaakt van een rollenbaan, en dat althans ter plaatse van het beeldveld de rotatiesnelheid van de rollen wordt beïnvloed.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat althans ter plaatse van het beeldveld de genoemde rollen rusten op een eindloze frietieband waarvan de voortloopsnelheid kan worden ingesteld.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de voortloopsnelheid van de eindloze frictieband zodanig is gekozen, dat voorwerpen met een voorafbepaalde grootte tijdens het transport door het beeldveld van de-camera precies één omwenteling maken.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat genoemde voorafbepaalde grootte gelijk is aan de grootte van de grootste te verwachten voorwerpen.

16. Werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in een testfase de beeldelementen ten opzichte van elkaar worden geijkt door middel van een meting aan een egaal testoppervlak.

17. Werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het contrast van een meting wordt verhoogd door eerst een meting te verrichten in afwezigheid van voorwerpen, het resultaat als referentie op te slaan in een referentie-geheugen, en tijdens een feitelijke meting de inhoud van het referentie-geheugen af te trekken van de verkregen meetwaarde.

18. Werkwijze voor het automatisch sorteren van groenten of vruchten op basis van de rijpheid van die groenten of vruchten, met het kenmerk dat daarbij een der voorgaande conclusies wordt toegepast.

19. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens ten minste één der voorgaande conclusies, gekenmerkt door: een matrixcamera; een transportorgaan om te beoordelen voorwerpen roterend door het beeldveld van de camera te transporteren; en middelen om de rotatiesnelheid van de voorwerpen te beïnvloeden.

20. Inrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het transportorgaan een rollenbaan omvat, waarvan de rollen ter plaatse van het beeldveld van de camera rusten op een eindloze frietieband.

21. Inrichting volgens conclusie 19 of 20, met het kenmerk, dat aan weerszijden van het beeldveld van de camera ten minste één lichtbron is opgesteld om de voorwerpen schuin te belichten.

22. Inrichting volgens ten minste één der conclusies 19-21, met het kenmerk, dat voor de camera en voor elke lamp polarisatiefilters zijn opgesteld, waarbij de voor verschillende lampen opgestelde polarisatiefilters onderling gelijk zijn georiënteerd, en waarbij de voor de camera opgestelde polarisatiefilters een oriëntatie hebben die over 90° is verdraaid ten opzichte van de oriëntatie van de voor de lampen opgestelde polarisatiefilters.

23. Inrichting volgens ten minste één der conclusies 19-22, met het kenmerk, dat is voorzien in een kleurenmonitor om de van een voorwerp verkregen pixelsignalen weer te geven teneinde een kleurenbeeld te vormen van het gehele oppervlak van dat voorwerp.