NO152065B - Fremgangsmaate for konturgjenkjenning av helt eller delvis transparente gjenstander, f.eks. flasker - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for konturgjenkjenning av helt eller delvis transparente gjenstander, f.eks. flasker av glass eller plast, hvilke mates gjennom en belysnings- og detektorstasjon og der belyses over minst én del av omkretsflaten.

Fra de norske patenter 126900 og 135609 er det kjent å føre en flaske kontinuerlig gjennom en belysnings- og detektorstasjon, idet lyset projiseres fra den ene siden av en tran-sportør mot flasken, hvorved det dannes et skyggebilde eller en skyggebildedel av flasken på en lysdetektorinnretning. Felles for disse anordninger er således at lyset projiseres mot flasken, og dersom denne er av glass eller plast,vil det kunne oppstå lysbrytningsfenomener som kan bevirke at det opptrer even-tuelle feilsignaler ved detektoren. Selv om et slikt lysbryt-ningsfenomen er relativt lite, særlig ved den anordning som er beskrevet i norsk patent 135609, er det likevel et ønske å kunne oppnå et så sant bilde av flasken eller væskebehold-eren som mulig.

Videre er det fra US-patent 3.529.169 kjent å holde en flaske ubevegelig i transportretningen mens dens kontur gjenkjennes i belysnings- og detektorstasjonen. Det nevnte patent om-handler videre midler for å rotere gjenstanden mens den befinner seg i stasjonen. Imidlertid har det lenge vært et ønske om å kunne forenkle både belysningsdelen og detektor-delen i stasjonen.

Den foreliggende oppfinnelse tar derfor sikte på å tilveie-bringe en fremgangsmåte hvormed en nøyaktig kontur av gjenstanden kan gjenkjennes og bildet kan "fryses" i tilstrekkelig tid til at gjenstandens kontur kan gjenkjennes.

De for fremgangsmåten kjennetegnende trekk vil fremgå av de etterfølgende patentkrav samt av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til vedlagte tegninger. Fig. 1 viser i eksempels form en utførelsesform av oppfinnelsen .

Fig. 2 viser utførelsesformen i fig. 1 sett ovenfra.

Fig. 3 er en modifikasjon av utførelsesformen i fig. 2.

Fig. 4 og 5 viser en modifikasjon av utførelsesformen ifølge fig. 1 og 3. Fig. 6a, b, c illustrerer deteksjonen av gjenstandens kontur. Figurene 7 og 8 illustrerer skjematisk forskjellige utførel-sesformer av detektorer som eventuelt kan anvendes ved anordningen ifølge oppfinnelsen.

I den etterfølgende beskrivelse er gjenstanden som eksempel angitt til å være en flaske, eksempelvis en tomflaske. Flasken kan være helt eller delvis gjennomsiktig, lys eller mørk, og av glass eller plast. Imidlertid vil det umiddelbart forstås at det kan tenkes en hvilken som helst transporter-bar gjenstand av den innledningsvis nevnte type, og ikke nødvendigvis en væskebeholder, slik som en flaske.

Slik som det fremgår av fig. 1 og 2 er flasken 2 anbragt på en transportør 1 som beveger seg i retningen av pilen 1'. En detektor 3, 4 er anbragt ved siden av transportøren og er innrettet til å detektere stort sett på tvers av denne. Detektoren 3 oppviser en linsedel 4 som fortrinnsvis bevirker at bildet av flasken gjengis med god dybdeskarphet.

På den motsatte siden av transportøren 1 kan det være anbragt en kontrastvegg eller bakgrunn 10 som bør være mørkest mulig. I tilknytning til veggen 10 er det foreslått anbragt to lyskilder 5, 6 som retter lys mot flasken 2 skrått relativt transportørens transportretning. På motsatt side av transportøren 1 er det anbragt tilsvarende lyskilder 7, 8. Den innbyrdes avstanden mellom lyskildene 5, 6 er i det valgte eksempel større enn for lyskildene 7, 8. Fortrinnsvis avgir lyskildene diffust lys fra en overflate 9 hos lyskildene. Lyset fra lyskildene kan være kontinuerlig eller intermittent eller synkronisert slik at lyskildene avgir et lysblink når flasken 2 er beliggende rett overfor linsedelen 4. Dette siste alternativ kan være særlig gunstig dersom detektoren 3 utgjøres av et CCD (Charge Coupled Device)-kamera. Lyskildene 7, 8 kan være festet til skjermvegger angitt henholdsvis med henvisningstallene 11 og 12. Disse skjermvegger hindrer at lyset fra hhv. lyskildene 5 og 6 i vesentlig grad trenger inn i rommet mellom skjermveggen 11, 12 og detektoren. Skjermveggene 11, 12 er anbragt i en viss avstand fra hverandre i transportørens transportretning, slik at det dannes en betraktningsspalte for detektoren.

Fig. 3 er en variant av utførelsesformen i fig. 2, idet lyskildene 14, 15, 16, 17 svarer til hhv. lyskildene 8, 7, 6, 5 i fig. 2, mens kontrastveggen eller bakgrunnen 18 svarer til bakgrunnen 10 i fig. 2. I det viste eksempel i fig. 3 er veggen 18 fortrinnsvis gjort bueformet. Imidlertid vil det forstås at bakgrunnen 18 ikke nødvendigvis trenger å utgjøres av en fast vegg men kan være et ellers mørkt rom i det kabi-nett eller lignende hvor anordningen befinner seg. Transpor-tøren 13 utgjøres i det foreliggende eksempel av en roterende skive.

I fig. 4 er vist en utførelsesform hvor flasken 2 beveges i en retning ovenfra og nedad eller omvendt, slik som antydet i fig. 5. Flasken kan beveges på denne måte ved hjelp av en transportør i form av en bevegelig understøttelse 19, f.eks. en plate eller annen egnet holder. Flasken belyses av f.eks. to lyskilder 20, 21. Detektoren 3 kan ifølge en foretrukket utførelsesform utgjøres av et i og for seg kjent fjernsynskamera, f.eks. et memorerende kamera av CCD-typen.

De nedenstående betraktninger vil gjelde såvel for utførel-sesformen i fig. 4 som for utførelsesformene i fig. 1-3, men for enkelhets skyld er den etterfølgende beskrivelse av fig. 6 gitt i forbindelse med utførelsesformen i fig. 4.

Som innledningsvis nevnt vedrører foreliggende oppfinnelse konturgjenkjenning av helt eller delvis transparente gjenstander, slik som eksempelvis flasker. Oppfinnelsen baserer seg på det prinsipp at en slik gjenstand når den belyses vil reflektere lys fra overflaten. Betrakter man en således belyst flaske eller lignende med et fjernsynskamera eller CCD-kamera, vil flasken 2 sett fra kameraet langs sin største diameter oppvise et utad skarpt avgrenset lyst, smalt felt 22, 23.

For en eksempelvis valgt høyde hn av flasken 2, vil detektoren 3 frembringe et videosignal V slik som antydet i fig. 6b. Videosignalet oppviser to signaltopper 22', 23', og for å oppnå et entydig bilde av flaskens bredde bn ved dette nivå hn, føres videosignalet V til en terskelkrets 24 og en puls-formende krets 25, hvormed dannes et pulssignal P med en første 26 og en andre 27 puls, idet nevnte bredde bn defi-neres ved avstanden mellom pulsens 26 forkant og pulsens 27 bakkant. Den nevnte terskel som antydet i fig. 6b kan legges på et hvilket som helst passende nivå, og i det valgte eksempel er terskelen lagt på 20% av maksimal videoamplitude ut fra detektoren. Ved anvendelsen av et fjernsynskamera som detektor, vil således hver linje i det samlede fjernsynsbil-det inneholde en breddeinformasjon bn om flasken ved en kor-responderende høyde hn av flasken. De på denne måte oppnådde linjepulser vil eventuelt kunne omsettes i digital kode for å gi en entydig definisjon av flasken.

I fig. 7 og 8 er vist alternative utførelsesformer av detek-torenheten 3. Således fremgår det av fig. 7 en fotofølsom bildelagringsenhet 28 som kan bestå av et flertall elementer 29, hvilken enhet 28 har evnen til å lagre et bilde som er overført til elementene. Elementene kan være f.eks. såkalte "charge coupled devices" (CCD), og den anvendte detektor 3 kan derved benevnes som et CCD-kamera. Slike CCD-kameraer er i og for seg kjente og finnes bl.a. i moderne faksimile-overføringsutstyr og i miniatyr TV-kameraer. Som tidligere antydet er det særlig ved blitzing at bruken av CCD-kamera er meget fordelaktig, idet et slikt kamera, i motsetning til et vanlig fjernsynskamera, har en betydelig bedre lagrings-effekt av bildet.

Ved denne utførelsesform som er antydet i fig. 8 har man an-vendt en søyle av eksempelvis CCD-elementer eller deres ekvivalent. Når bildet av flasken via linseenheten 4 over-føres til detektoren 30, vil man kunne få et linjepunktdefi-nert bilde av flasken ettersom denne beveger seg forbi detektoren. I dette tilfellet må det foretas en samtidig med flaskens passering intermittent utlesning av status for de enkelte elementer 31 som inngår i detektoren og "nullstilling" av disse må således skje hurtig, idet de utleste data lagres i en hukommelse.

De ifølge fig. 7 og 8 viste løsninger vil særlig være egnet til bruk ved den løsning som er antydet i fig. 1 - 3, dvs. hvor flasken fortrinnsvis beveges kontinuerlig forbi detek-teringsstasjonen. Ved løsningen ifølge fig. 4 kan det være fordelaktig å holde flasken i ro et kort øyeblikk som er tilstrekkelig til at et fullstendig fjernsynsbilde kan dannes av flasken, hvoretter denne fortsetter sin bevegelse. Imidlertid kan det ved anvendelse av et CCD-kamera eller tilsvarende være mulig å bevege flasken kontinuerlig gjennom detek-teringsstasjonen, idet lyskildene avgir et lysblink idet flasken befinner seg direkte foran detektorens 3 linse 4.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved konturgjenkjenning av helt eller delvis transparente gjenstander, f.eks. emballasje slik som flasker av glass eller plast, hvor gjenstanden mates gjennom en belysnings- oa detektorstasjon og der belyses over minst en del av sin omkretsflate, karakterisert ved at det av gjenstandens (2) overflate reflekterte lys betraktes av detektoren (4, 3) mot en mørk bakgrunn, at de ved gjenstandens ytterkontur derved oppstående lysfelt betraktes, registreres og omdannes til pulssignaler som behandles til å gi en for gjenstanden definerende sifferkode.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ved registreringen frembringes distinkte signaler som er karakteristiske for gjenstandens bredde (bn) relativt høyden (hn) for et antall nivåer (n), og at signalene deretter terskelbehandles og omdannes til nevnte pulssignaler (26, 27), idet to pulser dannes for hver høyde (hn), idet avstanden mellom den første pulsens (26) fremkant og den andre pulsens (27) bakkant definerer gjenstandens bredde (bn) ved nevnte høyde (hn).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det som nevnte distinkte signaler anvendes utgangssignaler fra et i og for seg kjent fjernsynskamera (4), f.eks. et CCD-kamera.

4. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at belys-ningen av gjenstanden skjer kontinuerlig, intermittent, eller synkront med gjenstandens øyeblikksposisjon rett overfor detektoren.

5. Fremgangsmåte som angitt i et- hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gjenstanden beveges kontinuerlig forbi detektorens betraktnings-felt.

6. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at gjenstanden beveges til en posisjon i detektorens betraktnings-felt og der holdes i ro under minst detektorens betraktnings-tid, hvoretter gjenstanden føres vekk.