WO2008067889A1 - Vorrichtung zum erkennen und analysieren eines aus farben im spektral- und infrarot-wellenbereich bestehenden sicherheitszeichens - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for reading and analyzing a security sign, with a color image sensor and a lighting in the context of a reverse vending machine for disposable packaging, such as PET bottles and the like, which carry such a safety mark as a label.
- the light blue turns out to be gray for a black and white image sensor. If the original infrared color is gray or the background on which the gray infrared color is applied is also gray, then the black and white image sensor can not make a significant difference between the original and the gray and the forgery; As a result, the system does not completely fulfill its task with a black and white image sensor. This uncertainty also leads to poor reader results being the result of this disadvantage.
- the device With the color image sensor and in conjunction with a white or mixed blue-green illumination and the use of a red blocking filter, the device has all the image-like Representations that are not gray under artificial light, when analyzed with backlighting in the spectral wave range of white or blue-green, because for the color image sensor, the character to be recognized is not gray. Under infrared light, the color image sensor checks whether the region of the image-like representation which consists of infrared color behaves exactly opposite to that under artificial light in that black becomes transparent or becomes transparent black.
- the command to the image processing software can be given with the help of this additional sign that the background on which the infrared-applied character is located is not white but a different one has spectral value.
- a black and white image sensor of the prior art can not differentiate this difference.
- a further advantage of this device according to the invention is that only one image and not, as in conventional image processing sensors and their associated computers, two images must be taken for analysis, one in the spectral light region and the other under IR light.
- the LEDs of the illumination unit in the spectral ir ⁇ d infrared wave range are simultaneously activated, whereas in conventional reading systems the different lights are activated alternately.
- a coordinate matrix is created.
- Each resulting field is reserved in the continuous change to the one for the registration in the spectral wave range and reserved for the other to register the representation under infrared light, thereby according to the invention requires that only one image is taken, but in fact two different images in one Image capture will be created. This results according to the invention in that one part of the image represents the spectral waveband and the other the infrared waveband.
- Fig. 1 a color image sensor including lighting and readable
- Fig. 2. is a flowchart for this purpose to illustrate the operation of the
- the objective (2) according to FIG. 1 of the color image sensor (1) is located at a defined distance from the package (4) to be tested.
- the illumination unit (3) with the LEDs located thereon of the spectral (10) and infrared (9) wave range to avoid reflections at a certain angle to the Skinelleden packaging / object (4).
- the computer (5) is located in the color image sensor (1).
- the reading process (1) is triggered by the receipt of a trigger signal (T).
- the color image sensor (1) now performs permanent reading processes. In this case, images are recorded in accordance with (2) Fig.2 in the spectral waveband white or green, blue and infrared.
- FIG. 2 searches for the appropriate gray color according to its spectral wavelength.
- FIG. 2 the figures of the security sign (11) FIG. 1 are checked.
- process (5) FIG. 2 a preliminary analysis is created. If none of the values match, the signal (6) FIG. 2 is generated and the result is forwarded to the external computer (8) according to FIG. 1.
- the computer (5) Fig.l of the color image sensor terminates the analysis process (7) Fig. 1.
- FIG. 2 If a positive preliminary result is created in process (5), FIG. 2, the center of the image found is determined in process (S), and the geometric properties are checked. In process (9), FIG. 2, the found gray values / pixels are compared with the nominal values, likewise the IR colors pixels are checked under IR light and compared with the nominal values. In process (10) Fig. 2 it is checked whether the gray pixels are in the given coordinate fields. This process takes place under spectral and infrared light. If the actual values do not coincide with the desired values, the result analysis is "false" in the process (10 + 11), and the result is forwarded to the external computer (8), which in turn initiates the rejection in process (12) Fig. 2 ends it.
- FIG. 2 If, on the other hand, it is determined in the process (10) FIG. 2 that the actual values agree with the desired values, the signal character "correct” is generated in process (13) and forwarded to the external computer (8) according to FIG Process (14) Fig. 2 places the color image sensor including its components in the ready state, whereupon, with a corresponding trigger signal (7) according to Fig. 1, a new process (1) Fig. 2 can start.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen und Analysieren eines Sicherheitszeichens, mit einem Farbbildsensor und einer Beleuchtung im Rahmen eines Rücknahmeautomaten für Einwegverpackungen, wie PET-Flaschen und dergleichen, welche ein derartiges Sicherheitszeichen als Etikett tragen.
Description
Vorrichtung zum Erkennen und Analysieren eines aus Farben im Spektral- und Infrarot-Wellenbereich bestehenden Sicherheitszeichens
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslesen und Analysieren eines Sicherheitszeichens, mit einem Farbbildsensor und einer Beleuchtung im Rahmen eines Rücknahmeautomaten für Einwegverpackungen, wie PET-Flaschen und dergleichen, welche ein derartiges Sicherheitszeichen als Etikett tragen.
Im allgemeinen Stand der Technik sind Schwarz- /Weiß-Bildverarbeitungssensoren mit angeschlossenen Rechnern zur Bildverarbeitung hinlänglich bekannt.
Diese weisen aber gewisse Nachteile auf und zwar in der Art, dass z.B. Fälschungen bei denen statt der Infrarotfarbe eine hellblaue Farbe appliziert wird, also nicht dem Original entsprechend, trotzdem als richtig erkannt werden. Dadurch lässt sich, ein Sicherheitszeichen sogar mit normalen Farbdruckern reproduzieren. Weil solche Sicherheitszeichen für Pfand- Gelderstattung auf Einwegverpackungen benutzt werden, kann es zu erheblichen Geldverlusten kommen, was erfindungsgemäß vermieden wird.
Dabei stellt sich für einen schwarz /weiß Bildsensor das Hellblau als grau dar. Wenn nun die originale Infrarotfarbe grau ist oder der Untergrund auf dem die graue Infrarotfarbe appliziert wird ebenfalls grau ist, dann kann der schwarz-/ weiß Bildsensor keinen signifikanten Unterschied zwischen dem Original und der Fälschung feststellen; dadurch erfüllt das System mit einem schwarz-/ weiß Bildsensor nicht vollends seine Aufgabe. Diese Unsicherheit führt auch dazu, dass schlechte Leserergebnisse die Folge dieses Nachteiles sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabenstellung einer falschungssicheren Analyse eines Sicherheitszeichens durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Mit dem Farbbildsensor und in Verbindung mit einer weißen oder gemischten blaugrünen Beleuchtung sowie der Benutzung eines Rotsperrfilters weist die Vorrichtung alle bildartigen
Darstellungen die unter Kunstlicht nicht grau sind, bei der Analyse mit einer Beleuchtung im spektralen Wellenbereich von weiß oder blaugrün zurück, weil für den Farbbildsensor das zu erkennende Zeichen nicht grau ist. Unter Infrarotlicht prüft der .Farbbildsensor, ob der Bereich der bildartigen Darstellung, der aus Infrarotfarbe besteht sich nun genau gegensätzlich verhält wie unter Kunstlicht, indem schwarz transparent wird oder transparent schwarz wird. Durch eine besondere Farbe oder ein Markierungsfeld die/das sich im oder am Rande der bildlichen Darstellung befindet kann mit Hilfe dieses Zusatzzeichens der Befehl an die Bildverarbeitungssoftware gegeben werden, dass der Untergrund auf dem sich das mit Infrarotfarbe applizierte Zeichen befindet nicht weiß ist sondern einen anderen spektralen Wert besitzt. Diesen Unterschied kann ein schwarz /weiß Bildsensor des Standes der Technik dagegen nicht differenzieren.
Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass nur ein Bild und nicht wie bei herkömmlicher Bildverarbeitungssensoren und ihren verbundenen Rechnern, für eine Analyse zwei Bilder gemacht werden müssen und zwar eines im spektralen Lichtbereich und das andere unter IR-Licht.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die LED 's der Beleuchtungseinheit im Spektral- irαd Infrarot- Wellenbereich gleichzeitig aktiv geschaltet, während bei herkömmlichen Lesesystem jeweils die verschiedenen Beleuchtungen im Wechsel aktiviert werden. Dabei wird errlndungsgemäß eine Koordinatenmatrix erstellt. Jedes dadurch entstehende Feld wird im fortlaufenden Wechsel zum einen für das Registrieren im spektralen Wellenbereich reserviert und zum anderen für das Registrieren der Darstellung unter infrarotem Licht reserviert, dadurch ist erfmdungsgemäß bedingt, dass nur ein Bild gemacht wird, obwohl aber tatsächlich zwei unterschiedliche Bilder in einer Bildaufhahme erstellt werden. Dadurch ergibt sich erfindungsgemäß, dass ein Teil des Bildes den spektralen Wellenbereich darstellt und der andere den infraroten Wellenbereich.
Daraus ergibt sich der weitere erfindungsgemäße Vorteil, dass das Fälschungsrisiko reduziert wird, weil genau geprüft wird, dass es sich tatsächlich um ausschließlich ein homogenes Bild handelt und nicht um zwei Bilder die nebeneinander gestellt die bildartige Darstellung zum einen wie der Bildsensor es unter spektralen Licht und zum anderen unter Infrarotlicht sehen
würde. Die Erfindung wird nachfolgend exemplarisch anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1. einen Farbbildsensor einschließlich Beleuchtung und auszulesendem
Sicherheitszeichen, das sich auf einer pfandhaltigeα Verpackung befindet, sowie Rücknahmeautomat, und
Fig. 2. ein Flussdiagramm hierzu zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des
Rücknahmeautomaten.
Das Objektiv (2) gemäß Fig.l des Farbbildsensor (1) befindet sich in einem definierten Abstand zu der zu prüfenden Verpackung (4). Außerdem befindet sich die Beleuchtungseinheit (3) mit den darauf befindlichen LED's des spektralen (10) und infraroten (9) Wellenbereiches, zur Vermeidung von Reflexionen in einem bestimmten Winkel zu der zurückzunehmenden Verpackung/Objekt (4).
Der Rechner (5) befindet sich in dem Farbbildsensor (1). Der Leseprozess (1) wird ausgelöst durch den Empfang eines Triggersignals (T). Der Farbbildsensor (1) führt nun permanente Leseprozesse durch. Dabei werden Bilder aufgenommen gemäß (2) Fig.2 in den spektralen Wellenbereich weiß oder grün, blau und infrarot. In Prozess (3) Fig.2 wird nach der passenden grauen Farbe gemäß ihrer spektralen Wellenlänge gesucht/geprüft In Prozess (4) Fig. 2 werden die Figuren des Sicherheitszeichens (11) Fig.l geprüft. In Prozess (5) Fig.2 wird eine Voranalyse erstellt. Ist keiner der Werte passend wird das Signal (6) Fig.2 generiert und das Ergebnis an den externen Rechner (8) gemäß Fig. 1 weitergegeben. Der Rechner (5) Fig.l des Farbbildsensors beendet den Analyseprozess (7) Fig. 1.
Wird in Prozess (5) Fig.2 ein positives Vorergebnis erstellt wird in Prozess (S) Fig.2 das Zentrum des gefundenen Bildes bestimmt und die geometrischen Eigenschaften geprüft. In Prozess (9) Fig. 2 werden die gefundenen Grauwerte/ Pixel mit den Sollwerten verglichen ebenso die IR-Farben Pixel werden unter IR-Licht geprüft und mit den Sollwerten verglichen.
In Prozess (10) Fig. 2 wird geprüft ob die Graupixel sich in den vorgegebenen Koordinatenfeldern befinden. Dieser Prozess findet unter spektralem und infrarotem Licht statt. Stimmen die Ist- mit den Sollwerten nicht überein erfolgt im Prozess (10 + 11) Fig. 2 die Ergebnisanalyse „falsch", das Ergebnis wird an den externen Rechner (8) Fig. 2 weitergeleitet, der wiederum die Abweisung veranlasst. Der Leseprozess wird in Prozess (12) Fig. 2 damit beendet.
Wird dagegen im Prozess (10) Fig.2 ermittelt, dass die Ist-Werte mit den Sollwerten übereinstimmen wird in Prozess (13) Fig.2 das Signalzeichen „richtig" generiert und an den externen Rechner (8) gemäß Fig. 1 weitergeleitet der daraufhin die Auszahlung eines definierten Pfandbetrages ver- anlasst. Prozess (14) Fig. 2 versetzt den Farbbildsensor einschließlich seiner Komponenten in den Bereitschaftszustand. Daraufhin kann bei entsprechendem Triggersignal (7) gemäß Fig. 1 ein neuer Prozess (1) Fig. 2 starten.
Claims
1. Vorrichtung zum Auslesen und Analysieren eines Sicherheitszeichens, mit einem Farbbildsensor (1) und einer Beleuchtung (3a) für spektrales Licht (10) sowie einer Beleuchtung (3b) für infrarotes Licht (9).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Farbbildsensor (1) einen integrierten oder externen Rechner (5) einschließlich Bildverarbeitungssoftware besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbbildsensor (1) den gültigen spektralen Wellenbereich einer bildartigen Darstellung (11) prüft und alle anderen ungültigen spektralen Wellenbereiche bei der Prüfung als falsch einstuft und ein Signal des Rechners (5), der zu dem Farbbildsensor (1) gehört, und an den Steuerungsrechner (8) einer Rücknahmeeirtbeit (12) liefert, das diese veranlasst, eine Verpackung mit einem falschen oder gefälschtem Sicherheitszeichen zurückzuweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbbildsensor (1) unter Infrarotlicht (9) prüft, wobei der Untergrund auf dem das Sicherheitszeichen appliziert ist den spektralen Sollwerten entspricht, die in dem Rechner (5) des Bildverarbeitungssensors (1) hinterlegt sind, so dass bei falschen Werten der Rechner (5) des Farbbildsensors (1) an den Steuerungsrechner (8) der Rücknahmeeinheit (11) ein Signal liefert, das diesen veranlasst, eine Verpackung mit dem falschen oder gefälschten Sicherheitszeichen zurückzuweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (5) des Farbbildsensors (1) nur dann ein positives Signal an die Steuerungsrechner (8) einer Rücknahmeeinheit (12) liefert, wenn die Ergebnisanalyse im Spektral- (10) und Infrarot- (9) Wellenbereich mit dem im Rechner (5) hinterlegten Sollwerten übereinstimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Rechner (5) des Bildverarbeitungssensors (1) ein oder zwei Koordinatennetze hinterlegt sind, und im Wechsel die Leseergebnisse unter spektraler (10) und infraroter (9) Wellenlänge transportiert werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (5) die Ergebnisse aus Anspruch 6 mit den hinterlegten Sollwerten vergleicht und daraus das Analyseergebnis (3, 4, 5, 8, 9, 10, 13) entsteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildverarbeitungssensor (1) für das Analysieren des Sicherheitszeichens mindestens ein Bild erzeugt, das die Ergebnisse im spektralen (10) und infrarotem (9) Wellenbereich beinhaltet.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Software im Rechner (5) des Farbbildsensors (1) so ausgelegt ist, dass ün spektralen Wellenbereich alle anderen spektralen Wellenbereiche als falsch eingestuft werden, wenn diese nicht dem Sollwert entsprechen.
10. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Software im Rechner (5) des Farbbildsensors (1) beim ersten Erkennen eines möglichen echten Sicherheitszeichens die Mitte des Bildzentrums ermittelt und von da an das ermittelte Zeichen auf seine geometrische Echtheit überprüft.
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2007
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Also Published As
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