Устройство и способ обнаружения загрязнения в таре
Изобретение относится к приборостроению. Устройство содержит облучающие средства для облучения тары, по меньшей мере, первой длиной волны (например, видимого света, инфракрасного, ультрафиолетового или рентгеновского излучения), записывающие средства для записи выборки излучения во время взаимодействия этого излучения, по меньшей мере, с частью тары, средства определения ориентации для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств, сравнивающие средства для сравнения выборки с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств во время осуществления записи. Технический результат - возможность рассмотрения загрязнения в таре с декоративной внешней поверхностью. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к системам для выбора единиц тары, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких, как напиток, например, пиво или безалкогольный напиток, при возможном присутствии загрязнения тары.
Системы для обнаружения загрязнения, присутствующего на внутренней поверхности тары, известны, например, для бутылок, используемых в некоторой системе оборота, обуславливающей многократную поставку бутылок потребителям, причем эти бутылки возвращаются поставщику после использования, чтобы их можно было снова наполнить требуемым продуктом. Для бутылок одноразового использования также может быть предусмотрен визуальный контроль на предмет загрязнения.
Такие известные системы функционируют за счет освещения тары с одной стороны и последующего осуществления записи изображения освещенной бутыли. Таким образом, загрязнения можно увидеть на записи изображения.
Вместе с тем, когда используют тару с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, такая система оказывается неподходящей. Декоративная внешняя поверхность, например, препятствует рассмотрению загрязнения и/или сама имеет вид загрязнения на записи.
Чтобы устранить такие недостатки, в настоящем изобретении предложено устройство для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких, как напиток, например, пиво или безалкогольный напиток, содержащее:
облучающие средства для облучения тары, по меньшей мере, первой длиной волны,
записывающие средства для записи выборки излучения во время взаимодействия этого излучения, по меньшей мере, с частью тары,
средства определения ориентации для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств,
сравнивающие средства для сравнения упомянутой выборки с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств во время осуществления записи.
Вариант осуществления, соответствующий настоящему изобретению, обладает тем преимуществом, что он учитывает декоративную внешнюю поверхность, когда определяют, присутствует ли загрязнение тары. Если запись проводят, например, в случае бутылки, ориентация которой известна, эту запись можно использовать, чтобы определить, существует ли различие между рассматриваемой бутылкой и ее эталоном, посредством эталона, связанного с этой ориентацией, т.е. посредством ранее записанного изображения или обработки ранее записанных изображений. Если имеет место этот случай, то такое различие указывает на присутствие загрязнения. Такую бутылку бракуют. Следовательно, оказывается возможным проведение визуального контроля на предмет возможного наличия загрязнения даже в случае, если тара содержит декоративную внешнюю поверхность. В данном случае оказывается возможным и учет орнаментов, простирающихся по всей периферии тары.
В предпочтительном варианте осуществления устройство содержит вторые записывающие средства для записи излучения (1) в другой момент и/или (2) в другом положении и/или (3) с другой длиной волны, генерируемой вторыми облучающими средствами. Эту выборку излучения можно использовать для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств. В дополнительном варианте осуществления устройство содержит с этой целью средства определения ориентации тары относительно первых записывающих средств на основании относительных положений первых записывающих средств, вторых записывающих средств и тары во время проведения первой и второй записей. В данном случае не обязательно делать первую и вторую записи в одно и то же время или для тары, расположенной в том же положении, или даже в той же ориентации при проведении соответствующих записей. Во время визуального контроля тара продвигается посредством транспортера и может быть - по выбору - повернута с получением ориентации, которая известна заранее (например, посредством известного поворота бутылок на так называемой карусельной машине).
Записываемые данные из вторых записывающих средств предпочтительно используются для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств. Эти записи можно в дальнейшем использовать для оценки качества декоративной внешней поверхности. В данном случае предусматривается применение оценивающей системы, описанной в публикации WO 03/042673 А1 международной заявки того же заявителя. Текст этой заявки следует считать включенным в данное описание для справок, при этом особенно важны способ формирования робастного эталонного изображения тары и способ оценивания тары посредством этого робастного эталонного изображения. В предпочтительных вариантах осуществления, описываемых ниже, эталон для средств сравнения формируют с помощью способа получения робастного эталонного изображения тары в соответствии с упомянутой ранее поданной заявкой. Помимо определения ориентации тары относительно первых записывающих средств для оценки декоративной внешней поверхности на основании способа согласно вышеупомянутой заявке возможно также использование изображений из вторых записывающих средств.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления устройство содержит фильтрующие средства для осуществления записей оптически независимым образом с помощью записывающих средств на основании излучения первой или второй длины волны. Эти фильтрующие средства обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что записи первых записывающих средств и записи вторых записывающих средств, осуществляемые применительно к таре, можно делать одновременно для двух вышеописанных целей, т.е. для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары и оценки качества декоративной внешней поверхности тары. Эти фильтрующие средства содержат, например, оптический фильтр или электронный фильтр.
Воплощение оптического фильтра может быть таким, что он окажется частично избирательно проницаемым для излучения в заранее определенном диапазоне длин волн. Вследствие этого фильтр можно разместить под углом относительно пропускаемого или фильтруемого излучения. Такой фильтр дает возможность осуществлять записи одновременно посредством первых и вторых записывающих средств. В альтернативном варианте можно также осуществлять записи одну за другой.
Фильтрующие средства в альтернативном варианте могут содержать электронный фильтр, в котором чувствительные к излучению элементы записывающих средств могут быть чувствительными, например, только к определенным длинам волн или могут быть выполнены с возможностью выделения длин волн с разными значениями после того, как записывающие средства проведут запись.
Первые источники излучения расположены относительно первых записывающих средств предпочтительно с задней стороны тары во время осуществления записей, при этом излучение облучает тару. Вследствие этого становится возможным визуальный контроль передней и задней стенок тары одновременно. Устройство предпочтительно содержит выбирающие средства для выбора части записи части тары в качестве оцениваемой части, на основании которой проводят оценивание. Вследствие этого становится возможным выделение наиболее важных частей тары, которые следует выбирать из всей записи. Такая частичная запись может быть использована, например, для того, чтобы исключить из визуального контроля искажения, не относящиеся к делу и связанные с содержимым тары. Например, может случиться так, что в месте под отпечатанной этикеткой происходит временное пенообразование, которое могло бы привести к выбраковыванию тары. В таком случае можно уменьшить область выбора, чтобы не оценивать нижнюю сторону этикетки. В случае тары с круглым основанием, такой, как бутылка, искажение вблизи боковых сторон записи также является относительно большим. Поэтому выгодно не использовать при оценке часть записи, имеющей такое искажение.
Записывающие средства содержат, по меньшей мере, одну съемочную камеру. Такая съемочная камера может быть чувствительной, например, к инфракрасному, обычному или ультрафиолетовому свету; вместе с тем, возможно и другое излучение. Можно также использовать поляризованный свет для гарантии оптимального обнаружения определенных загрязнений. В нижеследующем описании любое упоминание света следует понимать как включающее в себя и вариант использования поляризованного света. Использование и фильтрация поляризованного света сами по себе известны, а в настоящем изобретении предусматривается их применение в способе обнаружения. Выбор такой съемочной камеры и источника излучения в предпочтительном варианте зависит от параметров тары. Если тара представляет собой, например, зеленую бутылку с печатной надписью, можно выбрать вариант комбинации источника излучения и съемочной камеры, отличающийся от того, в котором тара будет удовлетворять другим техническим требованиям.
В дополнительном варианте осуществления устройство дополнительно содержит компонующие средства, предназначенные для того, чтобы на основании выборки первого и/или второго излучения и/или заранее определенных параметров осуществлять компоновку робастного эталонного изображения или эталонного изображения с допустимыми значениями отклонений, причем на основании этого изображения можно учесть допустимые отклонения изображения на декоративной внешней поверхности в пределах ряда объектов тары во время выбора тары. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что можно учесть статистически прогнозируемые отклонения относительно предписанных технических характеристик тары одного и того же типа.
В предпочтительном варианте устройство дополнительно содержит обрабатывающие средства, предназначенные для того, чтобы на основании выборки излучения или оцениваемой части получать плоское представление этой выборки или. части. Работа таких обрабатывающих средств аналогична работе, описанной в вышеупомянутой публикации WO 03/042673 А1. Такое плоское представление имеет преимущество, заключающееся в том, что все эталонное изображение компактно компонуется путем соединения плоских эталонных изображений частей.
Первые сравнивающие средства предпочтительно выполнены с возможностью сравнения плоского представления с робастным эталонным изображением. Это позволяет объединить преимущества вышеописанных предпочтительных вариантов осуществления.
Чтобы сделать возможным сравнение декоративной внешней поверхности с помощью вторых записывающих средств, устройство предпочтительно содержит вторые сравнивающие средства для сравнения записи вторых записывающих средств со вторым эталонным изображением или робастным эталонным изображением с целью обнаружения отклонений на декоративной внешней поверхности. Воспользовавшись этими вторыми сравнивающими средствами, можно с помощью настоящего изобретения осуществить способ оценивания декоративной внешней поверхности.
Средства определения ориентации предпочтительно определяют ориентацию на основании записи вторых записывающих средств. С помощью записей первых и вторых записывающих средств устройство может иметь в наличии всю информацию, необходимую для того, чтобы определить, присутствует ли возможное загрязнение на внутренней поверхности, а также для того, чтобы определить, удовлетворяет ли декоративная внешняя поверхность техническим характеристикам.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения предложено устройство для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких, как напиток, например, пиво, при этом устройство содержит;
средства облучения для облучения тары, по существу, сверху или снизу, по меньшей мере, первой длиной волны,
записывающие средства для записи выборки излучения после того, как оно прошло, по меньшей мере, сквозь одну часть стенки тары,
сравнивающие средства для сравнения упомянутой выборки с заранее определенным эталоном тары, связанным с первыми записывающими средствами во время осуществления записи.
Преимущество варианта осуществления, соответствующего этому аспекту, заключается в том, что записанная выборка излучения содержит только информацию изображения, связанную со стороной тары, обращенной к записывающим средствам. Таким образом, сравнивающие средства могут осуществлять сравнение, не имея информации, связанной с ориентацией тары.
Устройство по п.18 формулы изобретения предпочтительно содержит одно или несколько средств, указанных выше.
Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к способу обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких, как напиток, например, пиво, при этом способ включает в себя этапы, на которых:
облучают тару излучением, имеющим, по меньшей мере, первую длину волны, с помощью облучающих средств,
определяют ориентацию тары относительно первых записывающих средств,
записывают с помощью записывающих средств выборку излучения после того, как излучение прошло, по меньшей мере, сквозь часть тары,
определяют возможное присутствие загрязнения, сравнивая упомянутую выборку с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств,
признают тару годной или выбраковывают ее.
Предпочтительные варианты осуществления включают в себя этапы, на которых определяют ориентацию тары, предусматривая использование излучения, содержащего, по меньшей мере, вторую длину волны, и осуществляют запись с помощью вторых записывающих средств, обладающих чувствительностью ко второй длине волны.
Преимущества вариантов осуществления этого аспекта изобретения аналогичны тем, которые указаны выше.
Дополнительные преимущества, признаки и подробности изобретения будут описаны на основе вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, при этом:
на фиг.1 показано схематическое изображение системы в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, соответствующим настоящему изобретению;
на фиг.2 показано схематическое изображение части дополнительного предпочтительного варианта осуществления;
на фиг.3 показано схематическое изображение, соответствующее дополнительному предпочтительному варианту осуществления;
на фиг.4 показано схематическое изображение дополнительного предпочтительного варианта осуществления;
на фиг.5 показана схема последовательности операций способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.6 показано схематическое изображение экрана компьютера согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг.7 показано схематическое изображение экрана компьютера согласно настоящему изобретению.
На фиг.1 показан схематический вид сверху первого варианта осуществления настоящего изобретения. Показана одна бутылка В, хотя на практике через устройство для обнаружения транспортируют ряд бутылок в направлении стрелки М посредством транспортера (не показан). В месте, где находится показанная бутылка В, осуществляются разные записи бутылки, чтобы провести желаемое обнаружение.
Две съемочные камеры 22, 24 расположены под углом, например, 90°, причем съемочные камеры в этом предпочтительном варианте осуществления чувствительны к инфракрасному излучению или свету в инфракрасной области. В зависимости от типа бутылки или другой тары, а также ее декоративной внешней поверхности можно применять другие записывающие средства или съемочные камеры, обладающие чувствительностью к другим длинам волн.
Напротив каждой камеры 22, 24 расположены излучатели 2, 4 света, которые излучают инфракрасное излучение К в направлении съемочных камер. Инфракрасный свет, излучаемый сквозь бутылку В, затем улавливается с помощью съемочных камер 22, 24.
Система дополнительно содержит обрабатывающие средства 36, содержащие, например, компьютер для обработки данных записи из съемочных камер 22, 24. Обрабатывающие средства 36 могут также содержать два компьютера - по одному для каждой съемочной камеры.
При обнаружении загрязнения в соответствии с компоновкой, описанной до сих пор, обрабатывающие средства 36 принимают - при каждой записи изображения - те изображения, которые содержат возможное загрязнение, а также данные, связанные с декоративной внешней поверхностью, такие, как присутствующая этикетка и/иди рельефные рисунки в стекле бутылки. Если бы каждое присутствие блокирующих излучение элементов в стенке бутылки приводило к выбраковыванию бутылки, то информация, связанная с этикеткой и/или рельефными рисунками, оценивалась бы как загрязнение и приводила бы к выбраковыванию бутылки. Это нежелательно. Поэтому информацию, связанную с рельефными рисунками и этикеткой, хранят в запоминающих средствах компьютера 36. Воспользовавшись этой хранимой информацией, можно учитывать эту информацию посредством подходящей обработки таким образом, что этикетки и/или рельефные рисунки не будут приводить к выбраковыванию.
Эта информация присутствует в форме эталонных изображений. Чтобы учесть имеющиеся, например, небольшие отклонения в декоративной поверхности, допустимые отклонения включают в так называемое робастное эталонное изображение с помощью статистических процессов, делая это способом, известным из публикации WO 03/042673. Эти робастные эталонные изображения хранятся для каждого типа бутылки, вследствие чего можно одним и тем же способом обрабатывать множество типов бутылки с помощью одного устройства. Для полноты картины ниже приводятся дополнительные пояснения этой обработки.
Дополнительное повышение эффективности, с которой один или более обрабатывающих блоков 36 проводят визуальный контроль, достигается путем сохранения множества робастных эталонных изображений. Например, в данном случае возможно сохранение 120, 360 или 720 робастных эталонных изображений с относительным поворотом соответственно на 3, 1 или полградуса. Таким образом, посредством подходящей обработки компьютер может таким образом использовать эталонное изображение, наиболее близкое к текущей записи бутылки В.
Чтобы можно было эффективно выбрать правильное робастное эталонное изображение, ориентация бутылки относительно съемочной камеры 22, 24 в предпочтительном варианте известна. С этой целью в устройстве активируют съемочную камеру 32. Съемочная камера 32 служит для того, чтобы делать запись проекции внешней поверхности бутылки, а обрабатывающий блок 34, который либо содержит программу, функционирующую на том же компьютере, что и обрабатывающий блок 36, либо может быть встроен в отдельный компьютер, во время осуществления записи служит для определения ориентации бутылки на основании упомянутой записи. Пользуясь ориентацией бутылки В, определенной с помощью съемочной камеры 32, обрабатывающий блок 36 может определить робастное эталонное изображение с правильной ориентацией. Для оптимального результата записи съемочной камерой 32 дополнительно предусматривается освещение бутылки В с передней стороны относительно съемочной камеры 32. С этой целью рядом с транспортером бутылок расположен держатель 11, в котором находятся концы 12 светопроводящих волокон, таких, как стеклянные волокна 10. С помощью этих стеклянных волокон 10 в упомянутый держатель подается свет из источника 8 света, центрированного с помощью отражателя 6 и фильтрованного с помощью фильтра 14.
Длина волны лампы 8 предпочтительно отличается от длин волн источников 2 и 4 излучения. Вследствие этого съемочные камеры 22 и 24 на одной стороне и съемочная камера 32 на другой стороне функционируют, не влияя друг на друга.
Для дальнейшего снижения этого взаимного влияния предусмотрены фильтры 14, 26 и 28. Когда в этом варианте осуществления длина волны используется так, как указано выше, фильтр 14 служит для того, чтобы отфильтровывать инфракрасный свет, генерируемый в качестве побочного эффекта источником 8. Фильтры 26, 28 также служат для того, чтобы отфильтровывать, например, видимый свет источника 8 света. Альтернативный способ фильтрации осуществляется посредством полуотражательного фильтра 26, расположенного под углом 45°, который отражает видимый свет в сторону и является проницаемым для инфракрасного света. В этом варианте фильтр, расположенный под углом 45° к инфракрасному лучу, может отражать видимый свет в направлении съемочной камеры 32, который направлен к фильтру, расположенному под острым углом. Этот вариант не показан.
На фиг.2, 3 и 4 схематически показаны альтернативные варианты осуществления компоновки съемочных камер. В данном случае фиг.2 демонстрирует дублирование системы съемочных камер согласно фиг.1. Съемочные камеры 42 и 44 здесь соответствуют съемочным камерам 22 и 24 первого типа согласно фиг.1, а съемочная камера 46 соответствует съемочной камере 32 второго типа согласно фиг.1. Поскольку эта компоновка съемочных камер обеспечивает визуальный контроль части бутылки, в этом варианте осуществления вторая система съемочных камер расположена с другой стороны транспортера. В данном случае съемочные камеры 48 и 49 первого типа используются для выполнения той же функции, что и съемочные камеры 42 и 44, а съемочная камера 47 второго типа используется для выполнения той же функции, что и съемочная камера 46. Аналогично варианту осуществления согласно фиг.1 освещающие средства есть и в этом варианте осуществления, но они не показаны.
На фиг.3 показан транспортер 50 с рядом находящихся на нем бутылок В. Модуль 51 служит для поворота бутылки на заранее определенное количество градусов между измерениями, осуществляемыми первой группой съемочных камер, содержащей съемочные камеры 52 и 54, и второй группой съемочных камер, содержащей съемочные камеры 56 и 58. Этот угол составляет, например, 90°. Съемочные камеры 52 и, необязательно, 56 являются камерами первого типа, служащими для осуществления записей декоративной внешней поверхности бутылки, а съемочные камеры 54 и 58, а также, не обязательно 56, являются камерами второго типа, служащими для осуществления записей (например, в инфракрасном свете, как указано выше) с целью визуального контроля загрязнений на внутренней поверхности. Записи съемочной камеры 52 и, необязательно, съемочной камеры 56 служат для определения положения бутылки относительно съемочной камеры первого типа.
В дополнительном варианте осуществления (на фиг.4) показано расположение измерительных средств на карусели. В данном случае вращение карусели происходит в направлении стрелки R. Две съемочные камеры 64, 66 первого типа осуществляют записи, и съемочная камера 62 второго типа, предназначенная для определения ориентации бутылки, также осуществляет записи. Освещающие средства на этом схематическом изображении не показаны. Дополнительно в карусель можно встроить поворачивающий блок 61 с целью поворота бутылки с достижением второй ориентации, чтобы можно было получить больше данных измерения бутылки.
Возможны также другие варианты осуществления, в которых используют, по меньшей мере, одну съемочную камеру первого типа и, по меньшей мере, одну съемочную камеру второго типа, а бутылку поворачивают на известное количество градусов между двумя записями. Использование множества камер каждого типа увеличивает надежность обнаружения. Надежность обнаружения будет также увеличиваться за счет фокусирования съемочной камеры на передней стороне бутылки и применения дополнительной камеры для задней стороны бутылки.
В вышеописанных вариантах осуществления положения осветителя и съемочной камеры относительно бутылки можно изменять посредством размещения зеркал между осветителем, бутылкой и съемочной камерой подходящим образом. Вследствие этого становится возможным, например, размещение всех съемочных камер параллельно транспортеру, так что появляется возможность придать предлагаемому устройству относительно компактную форму.
Теперь, со ссылками на фиг.5 будет описана работа обрабатывающих блоков 34 и 36. Этапы 101, 104-109 проводятся обрабатывающим блоком 34 согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1. Этапы 111-116 проводятся обрабатывающим блоком 36 согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1. Записанное изображение 110 передается в обрабатывающий блок. На этапе 111 используют информацию, возникающую в результате проведения этапа 104, записанное изображение 110 из съемочной камеры первого типа и эталонное изображение 117, хранящееся в памяти компьютера.
Для каждого типа бутылки сохраняют некоторое количество эталонных изображений. Например, оно составляет 360 изображений, или по одному изображению на каждый градус поворота, либо 720 изображений, или по два изображения на каждый градус поворота. Пользуясь таким количеством изображений, можно выбрать подходящее эталонное изображение при каждой ориентации бутылки относительно съемочной камеры первого типа. На этапе 111 выбирают правильное эталонное изображение на основании данных ориентации, полученных на этапе 104, а затем используют это эталонное изображение в качестве компенсации для записанного изображения 110, ориентацию которого получают на этапе 104.
Результатом этого этапа 111 является разностное изображение 112. Это разностное изображение 112 подвергают дальнейшей обработке на этапе 113. Чтобы предотвратить не являющееся необходимым выбраковывание бутылок на основании технологических отклонений при расположении этикеток или рельефных рисунков, на этом этапе учитывают робастное эталонное изображение, в котором допустимые различия подвергают статистической обработке. Допустимые различия, которые можно обнаружить в разностном изображении 112 в результате отклонений изделия, ограничивают посредством этапа 113, компенсируя так называемое робастное разностное изображение разностным изображением 112 (например, вычитая это изображение из упомянутого). Результатом этой обработки является отфильтрованное разностное изображение 114. Сохраняют также, например, 360 или 720 вариантов робастного разностного изображения 118. Это выгодно делать для обоих изображений 117 и 118, потому что использование этих хранимых изображений требует относительно небольших вычислительных возможностей для выбора правильно ориентированного изображения с целью осуществления этого способа. Альтернатива этому заключается в том, что сначала выбирают подходящее эталонное изображение на основании всей записи бутылки посредством процессов, требующих относительно большого объема вычислительных возможностей.
Отфильтрованное разностное изображение 114 затем анализируют на этапе 115. Это отфильтрованное разностное изображение обозначено на фиг.7 позицией 86. На этом чертеже явно видно присутствие темной точки, что приведет к выбраковыванию. Результатом этого анализа является указатель 116, который будет иметь значение, соответствующее либо признанию годности либо выбраковыванию.
На фиг.7 показан пример графического представления программы программного обеспечения, пригодной для осуществления способа обнаружения присутствия загрязнения бутылки с декоративной внешней поверхностью. В данном случае работа проводится на основании изображения, полученного на просвет, при этом для выполнения записи пропускают свет сквозь бутылку. Сверху показаны несколько управляющих клавиш программного обеспечения. Слева показана запись 83 бутылки, соответствующая принятому изображению 110, имея в данном случае зону для оценивания в форме прямоугольника и содержащую, например, 60 градусов периферии бутылки. В этом представлении внизу этикетки показана полностью закрашенная область с квадратом вокруг нее. Эта закрашенная область отображает загрязнение бутылки позади этикетки.
Непосредственно над этой последней находится эталонное изображение, которое представляет собой запись облученной стандартной бутылки этого типа и обозначено позицией 82. Оно соответствует эталонному изображению 117 из описания способа. Ниже этого изображения показано принятое (таким же образом, как изображение 110) просвеченное изображение 84, тоже в уменьшенном размере. На нем также можно увидеть загрязнение в том же месте, что и на представлении 83. Рядом с ним показано разностное изображение 85, соответствующее разностному изображению 112. Это разностное изображение представляет собой различие между представлением изображения 84 и представлением изображения 82. На нем тоже видно загрязнение.
Пунктирные линии на представлении разностного изображения 85 показывают, что отдельная бутылка претерпела отклонения относительно декоративной внешней поверхности. Возможно некоторое изменение ориентации этикетки, а также ее положения. Чтобы не допустить появление этикетки, которая неправильно расположена или имеет неправильные размеры, что привело бы к выбраковыванию как в случае наличия загрязнения, это разностное изображение компенсируют робастным разностным изображением или усредненным разностным изображением 118. Результатом этого процесса является представление 86, на котором все остатки вычитания на декоративной внешней поверхности, являющиеся этикеткой и рельефными рисунками, исключены. После этих обработок загрязнение остается видимым. На основании обнаруженного загрязнения бутылку выбраковывают.
Выше изложен способ визуального контроля бутылки с расположенными на ней этикеткой и рельефными рисунками. В предпочтительном варианте осуществления предусматривается использование ориентации бутылки относительно съемочной камеры первого типа во время осуществления записи. Эту запись для определения ориентации предпочтительно объединяют с записью для визуального контроля качества декоративной внешней поверхности или этикетки и рельефных рисунков.
С этой целью посредством видеокамеры 32 создают записанное изображение 101. На этапе 104 обрабатывают часть этого записанного изображения, которая является важной, с получением плоского представления внешней поверхности бутылки. Это представление соответствует внешней поверхности бутылки, когда эту поверхность размещают в плоскости листа. На основании эталонного изображения 102 этикетки затем определяют, какая часть этого эталонного изображения соответствует записанному изображению 101. Затем на основании этой операции вычисляют ориентацию бутылки относительно съемочной камеры. Данные, связанные с этой ориентацией, с этапа 104 подаются на этап 111. На этапе 104 затем происходит обработка эталонного изображения 102 этикетки с помощью записанного изображения 101. Результатом этого является разностное изображение 105 этикетки.
Чтобы получить возможность учитывать естественные или допустимые различия между бутылками, касающиеся печати на внешней поверхности, компонуют усредненное разностное изображение 103 этикетки. Это усредненное или робастное разностное изображение 103 этикетки содержит известные или измеренные данные, связанные с приемлемыми отклонениями относительно технических характеристик бутылки. На этапе 106 разностное изображение 105 этикетки сравнивают со средним разностным значением 103 этикетки посредством вычислительной операции. Результатом ее является отфильтрованное разностное изображение 107. На этапе 108 осуществляют оценивание на предмет того, в какой степени получаемое отфильтрованное разностное изображение 107 содержит информацию, связанную с недопустимыми различиями. На основании этого анализа бутылку признают годной или выбраковывают на этапе 109.
Усредненное разностное изображение 103 этикетки и усредненное разностное изображение 118 этикетки для визуального контроля боковой стенки получают во время процедуры изучения ряда «хороших» бутылок. Достаточно большие ряды «хороших» бутылок содержат некоторое количество бутылок, которые оказываются точно в пределах допуска на качество этикетки и/или рельефных рисунков. На этом основании определяют допустимый предел качества усредненных разностных изображений. Например, для каждого одного градуса поворота усредненное разностное изображение получают на основании изображения, полученного на просвет. Для определения каждого изображения, например из 360 усредненных разностных изображений важно, чтобы во время осуществления записей изображений для получения среднего разностного изображения 118 ориентация была известна. Вместе с тем, рекомендуется, чтобы ориентация бутылки была известна во время нормальной работы. Однако возможно осуществление способа на этапах 110-118 и без известной ориентации. На этапе 111 в данном случае требуются увеличенные вычислительные возможности при определении ориентации, чтобы гарантировать сравнение принимаемого изображения 110 с эталонным изображением в правильной ориентации.
Фиг.6 относится к экранному представлению программы программного обеспечения для ориентации бутылки относительно съемочной камеры и, по выбору, для определения качества декоративных внешних поверхностей. Здесь позиция 73 связана с представлением записи проекции бутылки, в данном случае имеющим форму прямоугольника, связанного с оцениваемой частью бутылки. Отклонение в данном случае также становится относительно большим вблизи краев записи. Представление 72 связано с внешней поверхностью бутылки и имеет такой вид, будто лежит в плоскости листа. Представление 73 связано с записью 102. Представление 74 связано с «развернутым» изображением, которое получено на этапе 104, принимаемого изображения 101 для сравнения с эталонным изображением 102 этикетки. На основании этого сравнения можно определять ориентацию бутылки.
Чтобы определить качество этикетки на внешней поверхности, получают разностное изображение 105 этикетки, и это показано в представлении 75. Вследствие этого все возможные цвета также используются и обрабатываются, чтобы достичь представления в серых тонах, отображающего отклонения. И, наконец, посредством позиции 76 обозначено отфильтрованное разностное изображение 107. В этом случае этикетка не имеет отклонений. В случае отклонений на представлении 76 заметны пятна определенного размера, выраженного в элементах изображения (пикселях). Если пятна включают в себя достаточное количество пикселей, принимают решение выбраковать этикетку. Другие критерии, например форма или местонахождение отклонения (или их комбинация), также могут привести к выбраковыванию.
Различные аспекты вышеописанных вариантов осуществления можно взаимно изменять, чтобы получить не описанные конкретные варианты осуществления. Права следует считать определяемыми прилагаемой формулой изобретения.
1. Способ обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких как напиток, например пиво, при этом способ включает этапы, на которых
облучают тару излучением, имеющим, по меньшей мере, первую длину волны, с помощью облучающих средств,
используют излучение, содержащее, по меньшей мере, вторую длину волны,
определяют ориентацию тары относительно первых записывающих средств,
записывают с помощью записывающих средств выборку излучения после того, как излучение прошло, по меньшей мере, сквозь часть тары, при этом проводят запись с помощью вторых записывающих средств, обладающих чувствительностью ко второй длине волны и обеспечивающих определение ориентации тары на основании записи вторых записывающих средств,
определяют возможное присутствие загрязнения, сравнивая выборку с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно записывающих средств, и
признают тару годной или выбраковывают ее.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что тару транспортируют посредством транспортера мимо облучающих средств и записывающих средств.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что выборка содержит запись изображения, а эталон содержит эталонное изображение.
4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что два записывающих средства осуществляют запись тары под заранее определенным углом относительно этой тары.
5. Устройство для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких как напиток, например пиво или безалкогольный напиток, содержащее
первые облучающие средства для облучения тары, по меньшей мере, первой длиной волны,
вторые облучающие средства для испускания излучения, по меньшей мере, второй длины волны,
первые записывающие средства для записи выборки излучения во время взаимодействия излучения, по меньшей мере, с частью тары,
вторые записывающие средства для осуществления одной или нескольких записей для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств на основании взаимных расположений и ориентации первых записывающих средств, вторых записывающих средств и тары,
средства определения ориентации для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств, при этом средства определения ориентации обеспечивают определение ориентации на основании записи вторых записывающих средств,
сравнивающие средства для сравнения выборки с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств во время осуществления записи.
6. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что средства определения ориентации содержат записывающие средства для проведения одной или нескольких записей.
7. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что содержит фильтрующие средства для осуществления записей оптически независимым образом с помощью записывающих средств на основании излучения первой или второй длины волны.
8. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что содержит поляризующие средства для поляризации излучения первого и/или второго облучающих средств.
9. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что первые источники излучения расположены позади тары во время осуществления записи, при этом излучение облучает тару.
10. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что содержит средства выбора для выбора части записи части тары в качестве оцениваемой части, на основании которой проводят оценку.
11. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что записывающие средства содержат, по меньшей мере, одну съемочную камеру.
12. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что фильтрующие средства содержат оптический фильтр.
13. Устройство по п.7, характеризующееся тем, что фильтрующие средства содержат электронный фильтр.
14. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что дополнительно содержит компонующие средства, выполненные с возможностью формирования на основании выборки первого и/или второго излучения и/или заранее определенных параметров робастного эталонного изображения или эталонного изображения с допустимыми значениями отклонений, причем на основании этого изображения можно учесть допустимые отклонения изображения декоративной внешней поверхности среди ряда единиц тары во время отбора тары.
15. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что содержит обрабатывающие средства, выполненные с возможностью получения на основании выборки излучения или оцениваемой части излучения плоского представления выборки излучения или оцениваемой части излучения.
16. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что сравнивающие средства выполнены с возможностью сравнения плоского представления с робастным эталонным изображением.
17. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что содержит дополнительные сравнивающие средства для сравнения записи вторых записывающих средств со вторым эталонным изображением или с робастным эталонным изображением с целью обнаружения отклонений на декоративной внешней поверхности.
18. Устройство для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких как напиток, например пиво, при этом устройство содержит
облучающие средства для облучения тары, по существу, сверху или снизу, по меньшей мере, первой длиной волны,
записывающие средства для записи выборки излучения после того, как излучение прошло, по меньшей мере, сквозь часть одной стенки тары, сравнивающие средства для сравнения выборки с заранее определенным эталоном тары, связанным с первыми записывающими средствами во время осуществления записи, при этом записанная выборка содержит информацию, связанную со стороной тары, обращенной к записывающим средствам.
19. Устройство по п.18, характеризующееся тем, что содержит средства, выполненные по любому из пп.5-18.
20. Устройство для обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких как напиток, например пиво или безалкогольный напиток, содержащее
облучающие средства для облучения тары, по меньшей мере, первой длиной волны,
записывающие средства для записи выборки излучения во время взаимодействия излучения, по меньшей мере, с частью тары,
средства определения ориентации для определения ориентации тары относительно первых записывающих средств,
сравнивающие средства для сравнения выборки с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств во время осуществления записи.
21. Способ обнаружения возможного присутствия загрязнения тары с декоративной внешней поверхностью, например, снабженной этикеткой и/или рельефными рисунками, для жидкостей, таких как напиток, например пиво, при этом способ включает этапы, на которых
облучают тару излучением, имеющим, по меньшей мере, первую длину волны с помощью облучающих средств,
определяют ориентацию тары относительно первых записывающих средств, записывают с помощью записывающих средств выбору излучения после того как излучение прошло, по меньшей мере, сквозь часть тары,
определяют возможное присутствие загрязнения, сравнивая упомянутую выборку с заранее определенным эталоном, согласующимся с ориентацией тары относительно первых записывающих средств,
признают тару годной или выбраковывают ее.
