DE102006053937A1

DE102006053937A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen

Info

Publication number: DE102006053937A1
Application number: DE102006053937A
Authority: DE
Inventors: Gisbert Dr. Berger; Katja Worm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-05-21
Also published as: CA2675154A1; EP2084652A1; US20100086173A1; WO2008059017A1; AU2007321154A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren (26) von Gegenständen, bei dem zu jedem Gegenstand eine Signatur (10) erstellt wird, die charakteristische Merkmale (A, B, C, D, E) des Gegenstands umfasst, und die Gegenstände mehreren Gegenstandsgruppen zugeordnet werden. Um Gegenstände, deren Unterschiedlichkeit sehr inhomogen ist, zuverlässig identifizieren zu können, wird vorgeschlagen, das zur Identifizierung (26) der Gegenstände ein Unterscheidungskriterium zur Unterscheidung der Gegenstände einer Gegenstandsgruppe in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe erstellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen bei dem zu jedem Gegenstand eine Signatur erstellt wird, die charakteristische Merkmale des Gegenstands umfasst, und die Gegenstände mehreren Gegenstandsgruppen zugeordnet werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen mit einer Recheneinheit zur Bildung einer Signatur zu einem Gegenstand, die charakteristische Merkmale des Gegenstands umfasst, und zur Zuordnung der Gegenstände zu mehreren Gegenstandsgruppen.
Manche industrielle Prozesse oder Verwaltungsprozesse, bei denen eine Vielzahl gleichartiger Gegenstände bearbeitet werden, erfordern eine bildhafte Identifizierung der einzelnen Gegenstände. Beispielhaft kann ein postalischer Prozess herangezogen werden, bei dem Postgut, beispielsweise eine große Anzahl von Briefsendungen, bearbeitet wird. Die Sendungen werden zunächst bildhaft registriert, wobei charakteristische Merkmale der einzelnen Sendungen erfasst und daraus eine Signatur gebildet wird, die später im Prozess oder in einem nachfolgenden Prozess als Unterscheidungskriterium für jede Sendung herangezogen werden kann, so dass eine Sendung wiedergefunden werden kann. Eine solche Registrierung und Identifizierung ist beispielsweise aus der EP 1 222 037 B1 oder der DE 40 00 603 C2 bekannt.
Zur Identifikation einer Sendung wird die Oberfläche der Sendung erneut abgetastet und eine erneute Signatur gebildet, die mit den hinterlegten Signaturen der registrierten Sendungen verglichen wird. Hierzu werden die Signaturen als Vektoren in einem Merkmalsraum betrachtet und der Abstand der erneuten Signatur mit den bekannten Signaturen gebildet. Eine Sendung gilt dann als identifiziert, wenn der Abstand zweier Vektoren minimal wird.
Für die zuverlässige Anwendung dieses Verfahren ist es notwendig, dass die Identifikation mit einer geringen Fehlerrate durchgeführt werden kann. Hierfür werden Gewichte einzelner Merkmale und Zurückweisungskriterien für eine Zurückweisung von nicht identifizierten Gegenständen experimentell bestimmt, indem große Mengen von denkbaren Gegenständen identifiziert werden und daraus die experimentellen Ergebnisse gewonnen werden. Gerade bei einem Vergleich von sehr verschiedenen Sendungen aus Briefkastenpost und zusätzlich sehr ähnlichen Massensendungen kann es hierbei jedoch zu Fehlern kommen, da bei sehr ähnlichen Massensendungen strengere Zurückweisungskriterien angewendet werden sollten, um eine Fehlidentifizierung zu vermeiden, als bei sehr verschiedener Briefkastenpost.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen anzugeben, mit denen Gegenstände, deren Unterschiedlichkeit sehr inhomogen ist, zuverlässig identifiziert werden können.
Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren der Eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß zur Identifizierung der Gegenstände ein Unterscheidungskriterium zur Unterscheidung der Gegenstände einer Gegenstandsgruppe in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe erstellt wird. Das Unterscheidungskriterium kann speziell an die Gegenstände der Gegenstandsgruppe angepasst und somit für eine zuverlässige Unterscheidung besonders angepasst werden.
Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, dass gewisse Merkmale für manche Gegenstände eine gute und für andere Gegenstände eine schlechte Unterscheidungsfähigkeit aufweisen, da sich die Gegenstände gerade in dieser Eigenschaft sehr ähnlich sind. Während ein erstes Merkmal für eine Gruppe von Gegenständen sehr gut zur Unterscheidung herangezogen werden kann, kann es für eine andere Gruppe weniger geeignet sein.
Außerdem können die einzelnen charakteristischen Merkmale unterschiedliche Wertebereiche aufweisen und sollten daher zu einer geeigneten Unterscheidung normiert werden. Die Wertebereiche einzelner Merkmale können je nach Sendungsart sehr unterschiedlich sein, so dass eine geeignete Normierung für eine erste Art von Gegenstände anders ausfallen kann als für eine andere Art von Gegenstände.
Des Weiteren ist das Finden eines geeigneten Rückweisungskriteriums von großer Bedeutung. So kann beispielsweise eine Signatur von einem Gegenstand, der gar nicht registriert ist, z.B. wegen eines Doppelabzugs, zwar einen geringsten Unterschied oder Abstand zu irgendeinem registrierten Gegenstand aufweisen, dieser Unterschied wird jedoch in diesem Fall recht groß sein, da nicht zwei Signaturen des gleichen Gegenstands sondern zwei Signaturen verschiedener Gegenstände miteinander verglichen werden. Es muss daher ein Mindestunterschied oder Mindestabstand zwischen Signaturen gefunden werden, der für eine Identifikation unterschritten werden muss. Je nach Unterschiedlichkeit von Gegenständen kann dieser Mindestabstand jedoch für eine Gruppe von Gegenständen groß und für eine andere Gruppe klein sein.
Die Erfindung geht von der weiteren Überlegung aus, dass die bearbeiteten Gegenstände in Gegenstandsgruppen unterteilbar sein können, beispielsweise bei einem Sortierprozess, bei dem alle Gegenstände eines Sortierziels in einen Behälter gegeben werden, und eine solche Gegenstandsgruppe in einem nachfolgenden Identifikationsprozess wieder als Gruppe zusammen in die Vorrichtung zur Identifikation gegeben wird. Ist diese Gegenstandsgruppe vor der Identifikation bereits bekannt, so können geeignete Unterscheidungskriterien speziell für die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe gebildet werden, mit denen die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe zuverlässig voneinander unterschieden werden können, die jedoch ggf. für die Unterscheidung von Gegenständen einer anderen Gruppe weniger geeignet sind. Ein zuverlässiges Unterscheidungskriterium kann somit aus einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe gewon nen werden, beispielsweise eine Art der Unterschiedlichkeit der Gegenstände der Gegenstandsgruppe. Hierdurch kann eine Identifizierung oder Zurückweisung von Gegenständen mit einer geringen Fehlerrate erreicht werden.
Die Gegenstände sind vorzugsweise Postgut, wie Postsendungen, z.B. Briefe aller Größen, Drucksachen, Zeitschriften oder dergleichen. Ebenfalls denkbar sind Druckerzeugnisse, insbesondere Dokumente, Formulare, Belege, Etiketten und Ähnliches. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die genannten Gegenstände beschränkt. Die charakteristischen Merkmale können Merkmale der Oberfläche eines Gegenstands sein, insbesondere optische Merkmale wie Farbe, Form und Helligkeit von Aufdrucken, Anzahl und Art von aufgedruckten Bereichen, wie Wörtern, Zeilen oder Grafiken, und/oder Lagen und Größen von solchen Bereichen absolut auf dem Gegenstand oder relativ zueinander. Die Identifizierung des Gegenstands wird zweckmäßigerweise durch einen Vergleich der Signatur mit einer Vielzahl von in einer früheren Registrierung gebildeten Signaturen von Gegenständen eines Suchraums erreicht.
Die Eigenschaft der Gegenstandsgruppe kann eine Eigenschaft der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe sein, wie eine Eigenschaft der Signatur dieser Gegenstände, insbesondere ein Unterschied zwischen den Signaturen dieser Gegenstände, beispielsweise in Abhängigkeit von einem der charakteristischen Merkmale.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Unterscheidungskriterium erst gebildet, nachdem alle Gegenstände einer Gegenstandsgruppe dieser Gegenstandsgruppe zugeordnet wurden. Vor einer Identifizierung wird daher vorteilhafterweise kein weiterer Gegenstand der Gegenstandsgruppe zugeführt. Erst dann ist der Raum aller Signaturen dieser Gegenstandsgruppe bekannt und das Unterscheidungskriterium kann in einer sogenannten Konsolidierung an diesen Raum angepasst werden.
Eine einfache Einteilung der Gegenstandsgruppen kann erreicht werden, wenn die Gegenstandsgruppen nach Sortierkriterien der Gegenstände eingeteilt werden. Diese können bereits bei der Registrierung bekannt sein, wodurch eine spätere, separate Zuordnung der Gegenstände entfallen kann.
Vorteilhafterweise werden zur Ermittlung der Eigenschaft alle Gegenstände der Gegenstandsgruppe hinsichtlich zumindest eines charakteristischen Merkmals miteinander verglichen. Es kann eine Unterschiedlichkeit der Gegenstände hinsichtlich dieses Merkmals erfasst und das Unterscheidungskriterium an diese Unterschiedlichkeit angepasst werden. Zweckmäßigerweise werden die Gegenstände hinsichtlich mehrerer Merkmale miteinander verglichen, so dass das Unterscheidungskriterium an mehrere Unterschiedlichkeiten angepasst werden kann.
Gerade bei Massensendungen kann es vorkommen, dass ein an sich charakteristisches Merkmal nicht zu einer Unterscheidung der Gegenstände geeignet ist, da die Gegenstände bezüglich dieses Merkmals gleich sind. Dann ist es zweckmäßig, dieses Merkmal zu erkennen, um es gegebenenfalls aus dem Katalog von unterscheidungskräftigen Merkmalen auszuschließen. Hierfür wird vorteilhafterweise zumindest eines der charakteristischen Merkmale zur Erstellung des Unterscheidungskriteriums auf seine Unterscheidungsfähigkeit innerhalb der Gegenstandsgruppe untersucht.
Um für die Identifizierung unterscheidungsfähige gegenüber weniger unterscheidungsfähigen Merkmalen hervorzuheben, ist es vorteilhaft, wenn das Unterscheidungskriterium eine Wichtung von charakteristischen Merkmalen umfasst. Diese Wichtung berücksichtigt zweckmäßigerweise die gefundene Unterscheidungsfähigkeit der Merkmale innerhalb der Gegenstandsgruppe.
Da einzelne Merkmale unterschiedliche Wertebereiche aufweisen können, sollten sie geeignet normiert werden, um Merkmale miteinander vergleichen zu können. Hierbei können die Merkmale der Gegenstände in der Gegenstandsgruppe auf ihre Wertebe reiche untersucht werden, so dass eine für diese Gegenstandsgruppe optimale Normierung der Merkmale erreicht wird. Zweckmäßigerweise umfasst daher das Unterscheidungskriterium eine Normierung von charakteristischen Merkmalen.
Innerhalb einer Gegenstandsgruppe, beispielsweise innerhalb von Sendungen in einem Sendungsbehälter, kann es vorkommen, dass Untergruppen von verschiedenen Gegenständen vorliegen, z.B. zwei Arten von Massensendungen. Hierbei kann ein Merkmal für die eine Untergruppe gut unterscheidend sein, für die andere Untergruppe jedoch nicht. Eine Einteilung einer Gegenstandsgruppe in Untergruppen, wobei das Unterscheidungskriterium für die Untergruppen unterschiedlich festgelegt wird, kann einer solchen Konstellation Rechnung tragen und dafür sorgen, dass das Unterscheidungskriterium für beide Untergruppen vorteilhaft gewählt ist.
Eine noch feiner differenzierte Festlegung des Unterscheidungskriteriums kann erreicht werden, wenn es für mehrere Gegenstände der Gegenstandsgruppe individuell festgelegt wird, insbesondere für jeden Gegenstand der Gruppe individuell festgelegt wird.
Ein zuverlässiges Zurückweisungskriterium kann bestimmt werden, wenn das Unterscheidungskriterium einen Mindestunterschied zwischen den Gegenständen bezüglich eines der charakteristischen Merkmale umfasst. Ist die Signatur eines zu identifizierenden Gegenstands einer hinterlegten Signatur ähnlicher als der Mindestunterschied festlegt, kann eine weitgehend sichere Identifizierung angenommen werden. Dadurch dass eine bei einer Registrierung gebildete Signatur eines Gegenstands geringfügig verschieden sein kann von der bei einer Identifizierung des selben Gegenstands gebildeten Signatur, sollte der Mindestunterschied größer sein als diese Verschiedenheit. Diese Verschiedenheit kann zustande kommen beispielsweise durch ein zwischen der Registrierung und der Identifizierung aufgebrachtes Entwertungszeichen oder ein in einem Umschlag verrutschtes Adressfeld einer Sendung.
Hierbei kann der Mindestunterschied ein globaler Mindestunterschied sein, der für alle Gegenstände der Gruppe gleich ist, oder er kann für manche oder alle Gegenstände der Gegenstandsgruppe unterschiedlich sein. Vorteilhafterweise ist die Signatur durch einen Vektor darstellbar und das Unterscheidungskriterium umfasst einen Abstand zwischen Vektoren.
Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen der Eingangs genannten Art gelöst, bei der die Recheneinheit erfindungsgemäß dazu vorgesehen ist, zur Identifizierung der Gegenstände ein Unterscheidungskriterium zur Unterscheidung der Gegenstände einer Gegenstandsgruppe in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe zu erstellen. Es kann ein zuverlässiges Unterscheidungskriterium aus der Eigenschaft der Gegenstandsgruppe gewonnen werden, wodurch eine Identifizierung oder Zurückweisung von Gegenständen mit einer geringen Fehlerrate erreicht werden kann.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
1 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Sortieren von Gegenständen, das ein Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen umfasst,
2 eine Recheneinheit, die aus einem Bild eines Gegenstands eine Signatur erzeugt,
3 zwei Signaturvektoren in einem dreidimensionalen Merkmalsraum,
4 eine Gruppe von Signaturvektoren in einem zweidimensionalen Merkmalsraum,
5 einen Vektorcluster im Merkmalsraum,
6 zwei verschiedene Vektorcluster im Merkmalsraum,
7 die Normierung von Vektoren in einer Merkmalsdimension und
8 ein Abstandsband bildende Abstände zwischen Merkmalsvektoren.
1 zeigt in einem Übersichtsschema einen Ablauf eines Verfahrens zum Sortieren von Gegenständen, im speziellen Fall von Postgut, wie Briefsendungen, das ein Verfahren zum Identifizieren der Gegenstände beinhaltet. 2 zeigt eine die Verfahren steuernde Vorrichtung. In einem ersten Sortierlauf werden Sendungen 2, wie in 2 schematisch beispielsweise an einem Brief dargestellt, von einer Kamera 4 abgetastet, und aus dem erfassten Bild wird in einer Signaturbildung 6 in einer Registrierung von einer Recheneinheit 8 für jede Sendung 2 eine Signatur 10 aus charakteristischen Oberflächenmerkmalen der jeweiligen Sendung 2 nach einer festgelegten Vorschrift gebildet. Anschließend oder vorher wird rein maschinell oder mit Hilfe einer Videokodierung die Adresse einer jeden Sendung 2 gelesen 12. Gemäß der Adresse erfolgt ein Sortieren 14 der Sendungen 2 in eine Anzahl von Behältern 16, wobei jedem Behälter 16 beispielsweise 50 Postleitzahlen zugeordnet sind. Jeder Behälter 16 trägt eine Identifikationsnummer, anhand derer er eindeutig erkannt werden kann, beispielsweise von der Recheneinheit 8 in Verbindung mit einem Lesegerät.
Ist ein Behälter 16 voll oder der Sortierprozess des ersten Sortierlaufs abgeschlossen, so wird der Behälter 16 insofern geschlossen 18, als dass ihm von nun an keine Sendungen 2 mehr zugeordnet werden. Der Behälter 16 ist von nun an geschlossen, und durch die in ihm lagernden Sendungen 2 wird eine abgeschlossene Gegenstandsgruppe gebildet. Da die Sendungen 2 nach ihrer Adresse in die Gesamtheit der Behälter 16 einsortiert wurden, wurden die Gegenstandsgruppen nach Sortierkriterien der Gegenstände eingeteilt. Der Recheneinheit 8 ist nun bekannt, welche Sendungen 2 in einem oder mehreren geschlossenen Behältern 16 sind und welche in einer Datenbank abgelegten Signaturen 10 diesen Sendungen 2 zugeordnet sind.
In einer nachfolgenden, zu den 3 bis 8 eingehender beschriebenen Konsolidierung 20 untersucht die Recheneinheit 8 die Signaturen 10 der Sendungen 2 in einem oder mehreren Behältern 16. Beispielhaft ist diese Konsolidierung anhand eines Behälters bzw. dessen Gegenstandsgruppe beschrieben. Die Recheneinheit 8 ermittelt aus den Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe ein Unterscheidungskriterium, mit dem in einer späteren Identifizierung 26 einer der Sendungen 2 aus dem Behälter 16 diese Sendung 2 bzw. dessen Signatur 10 von den anderen Sendungen 2 bzw. dessen Signaturen 10 unterschieden werden kann. Das Unterscheidungskriterium wird somit in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe erstellt, da zur Bildung dieses Unterscheidungskriteriums einige oder alle Signaturen 10 der Sendungen im Behälter 16 untersucht werden.
Vor, während oder nach der Konsolidierung 20 werden die Behälter 16 einem neuen Sortierlauf zugeführt 22. Durch die Identifikationsnummer auf dem Behälter kann die Recheneinheit 8 erkennen, welche Gegenstandsgruppe gerade zur Untersuchung bzw. zum Sortieren ansteht. Je nachdem, ob die Behälter 16 der gleichen Sortieranlage oder einer Sortieranlage in einem anderen Briefzentrum zugeführt werden, steht für die Konsolidierung 20 weniger oder mehr Zeit zur Verfügung. Im neuen Sortierlauf wird von der gleichen oder einer anderen Recheneinheit 8 von allen Sendungen 2 erneut eine Signatur 10 aus erneuten Aufnahmen der Sendungen 2 gebildet 24. Der Recheneinheit 8 ist zusätzlich bekannt, zu welcher Gegenstandsgruppe diese Signaturen 10 gehören müssten. In einer anschließenden Identifizierung 26 wird jede erneut gebildete Signatur 10 mit einigen oder allen früher aufgenommenen Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe verglichen und es wird – soweit möglich – jeder Signatur 10 eine frühere Signatur 10 zugeordnet. Die Zuordnung kann hierbei unter Zuhilfenahme der Konsolidierungsergebnisse geschehen, nach deren Unterscheidungskriterien die Zuordnung erfolgen kann. Sie muss jedoch nicht nach diesen erfolgen, denn es kann eine auch ohne diese Kriterien eindeutig identifizierbare Sendung 2 in der Gegenstandsgruppe sein, beispielsweise eine mit einem eindeutig identifizierbaren Strichcode. Eine solche Sendung 2 kann ohne weitere Verfahren identifiziert werden.
Durch die Identifizierung 26 der Sendungen 2 können zur früheren Signatur 10 in einem Datensatz zusätzlich abgespeicherte Daten, wie die Adresse der Sendung 2, deren Größe, Gewicht, Steifigkeit, Frankierung usw., der Sendung 2 erneut zugeordnet werden, ohne die Sendung 2 erneut wiegen oder Ähnliches zu müssen. Schließlich werden die Sendungen 2 anhand der mit der aufgefundenen Signatur 10 verknüpften Adresse erneut und feiner sortiert 28.
Details der Konsolidierung 20 sind in den 3 bis 8 schematisch dargestellt. 3 zeigt zwei als Signaturvektoren 30, 32 dargestellte Signaturen 10 in einem mehrdimensionalen Merkmalsraum, der der Übersichtlichkeit halber auf drei Dimensionen beschränkt ist, die durch die charakteristischen Merkmale A, B und C bestimmt werden. Die beiden Signaturvektoren 30, 32 unterscheiden sich etwas voneinander, d.h. die von der Kamera 4 abgetastete Oberflächen der entsprechenden Sendungen 2 sind etwas verschieden voneinander. Bezüglich des Merkmals A weichen die Signaturvektoren 30, 32 um die Differenz Δ_A und bezüglich des Merkmals B um die Differenz Δ_B voneinander ab. Die Gesamtdifferenz Δ_AB ist die vektorielle Summe der beiden Differenzen Δ_A und Δ_B. Alle Differenzen Δ_A, Δ_B, Δ_AB können als Abstände der beiden Signaturvektoren 30, 32 bezüglich des Merkmals A, bzw. des Merkmals B oder beider Merkmale A, B zusammen aufgefasst werden.
Bezüglich des Merkmals C unterscheiden sich die Signaturvektoren 30, 32 nicht voneinander, so dass hier die Differenz Null ist. Das Merkmal C eignet sich somit nicht zur Unterscheidung der beiden Signaturvektoren 30, 32 bzw. der entsprechenden Sendungen 2.
In 4 sind eine Anzahl von Signaturvektoren 34 der Einfachheit halber als Kreuzchen in einem zweidimensionalen Merkmalsraum der Merkmale A, B dargestellt. Die Signaturvektoren sind aus Signaturen 10 von sehr ähnlichen Sendungen 2, beispielsweise Sendungen 10 eines Großkunden oder Postwurfsendungen, gebildet. Bezüglich des Merkmals B unterscheiden sich die Signaturvektoren 34, wohingegen ihr Unterschied hinsichtlich des Merkmals A so gering ist, dass dieser Unterschied von einer Mess- oder Auswertetoleranz beim Aufnehmen bzw. Auswerten der Bilder der Sendungen 10 herrühren kann. Das Merkmal A ist somit nicht dazu geeignet, zu einer Unterscheidung der Signaturen 10 herangezogen zu werden.
Stellen, vereinfacht dargestellt, die Signaturvektoren 34 alle Sendungen 2 eines Behälters 16 dar, so wird die Recheneinheit 8 ermitteln, dass das Merkmal A für eine spätere Identifikation einer Sendung 2 aus dieser Sendungsgruppe ungeeignet ist. Ein Unterscheidungskriterium für die Sendungen 2 dieser Gruppe kann somit aus einer Eigenschaft der Gruppe gewonnen werden, nämlich dem Unterschied zwischen den Signaturen 10 dieser Gruppe, in diesem Fall, dass das Merkmal A gering gedichtet oder zur Unterscheidung gar nicht herangezogen wird, das Merkmal B jedoch geeignet ist und herangezogen wird.
5 zeigt einen Cluster 36 von Signaturvektoren 38, die bezüglich der Merkmale A und B sehr nahe beieinander liegen. Wird nun bei der Konsolidierung 20 zur Erstellung eines Unterscheidungskriteriums eines oder mehrere der charakteristischen Merkmale A, B von der Recheneinheit 8 auf ihre Unterscheidungsfähigkeit innerhalb der Gegenstandsgruppe untersucht, so wird die Recheneinheit 8 ermitteln, dass sich diese Signaturvektoren 38, bzw. die hinter ihnen stehenden Massensendungen, nicht anhand der Merkmale A, B unterscheiden lassen. Das Unterscheidungskriterium umfasst somit die Information, dass die Merkmale A, B nicht ausreichend unterscheidungskräftig sind und zu einer Identifizierung andere Merkmale verwendet werden müssen, bei einem Ausschließen oder einem geringen Wichten der Merkmale A, B.
Ein Beispiel hierfür ist in 6 dargestellt. In einem Behälter 16 befinden sich eine Vielzahl von zwei unterschiedlichen Massensendungen, deren Signaturvektoren 40, 42 zwei Cluster 44, 46 bilden. Sowohl die Signaturvektoren 40 als auch die Signaturvektoren 42 unterscheiden sich innerhalb ei nes Clusters 44, 46 nur durch geringe Abstände Δ_A, Δ_B. Die Signaturvektoren 40 lassen sich jedoch anhand der Merkmale A, B leicht von den Signaturvektoren 42 unterscheiden. Die Recheneinheit 8 wird daher als ein Unterscheidungskriterium festlegen, dass die Merkmale A, B dazu dienen können, den Suchraum auf einen der Cluster 44, 46 zu beschränken. Innerhalb der Cluster 44, 46 müssen andere Merkmale zur Unterscheidung gefunden werden.
Aus dem Vergleich der Signaturen 10 in der Konsolidierung 20 ermittelt die Recheneinheit 8 beispielsweise, dass das Merkmal C, z.B. die Zeichenanzahl der Adressen – ermittelt aus der Größe eines Graubereichs eines grob aufgelösten Bilds der Sendungen 2, zur Unterscheidung der Signaturvektoren 40 des Clusters 44 dienen kann. Außerdem ist das Merkmal D geeignet, z.B. die Zeichenzahl des Zielorts der Adresse. Hinsichtlich des Clusters 46 stellt die Recheneinheit 8 fest, dass zwar das Merkmal C ebenfalls geeignet ist, das Merkmal D allerdings nicht, da die Grauwerte bezüglich des Zielorts alle gleich sind. In diesem Beispiel haben die Sendungen 2 alle den gleichen Zielort, z.B. Hamburg. Anstelle des Merkmals D legt die Recheneinheit ein weiteres Merkmal E zur Unterscheidung der Signaturvektoren 42 des Clusters 46 fest, z.B. die Länge des Empfängernamens bzw. der zweiten Zeile der Adresse.
Wird in einem Identifikationsprozess 26 eine Signatur 10 durch die Merkmale A, B einem der Cluster 44, 46 zugeordnet, so wird die Recheneinheit 8 diese Signatur 10 bzw. dessen Signaturvektor 40, 42 je nach Cluster 44, 46 anhand der Merkmale C und D oder C und E von den anderen Signaturvektoren 42, 44 zu unterscheiden suchen. Auf diese Weise kann eine Gegenstandsgruppe in Untergruppen eingeteilt werden und das Unterscheidungskriterium kann für die Untergruppen unterschiedlich festgelegt werden. Eine Untergruppe kann im Extremfall aus einer einzigen Sendung 2 bestehen, so dass ein Unterscheidungskriterium für diesen – oder noch extremer – für jeden Gegenstand der Gruppe individuell festgelegt wird.
In 7 sind Signaturvektoren 48 dargestellt, die sich hinsichtlich der Merkmale A und B unterscheiden. Die Signaturvektoren 48 sind in 7 in Abhängigkeit des Merkmals B als diagonale Kreuzchen und in Abhängigkeit des Merkmals A als gerade Kreuzchen aufgetragen. Die Abhängigkeit der Signaturvektoren 48 von den Merkmalen A, B ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der Signaturvektoren 48 bezüglich des Merkmals B viel kleiner sind als bezüglich des Merkmals A. Das Merkmal B sei in diesem Beispiel jedoch zur Unterscheidung ebenso wichtig wie das Merkmal A. Um eine der Wichtigkeit angepasste Unterscheidung mit den Merkmalen A, B zu ermöglichen, werden die Signaturvektoren 48 hinsichtlich des Merkmals B so normiert, dass ihre Werte denen des Merkmals A entsprechen. Dies ist in 7 durch die gestrichelten Pfeile ausgedrückt. Es werden hierbei die Signaturvektoren 48' gebildet mit in den Merkmalen A, B ähnlichen Werten, und diese Signaturvektor 48' werden zur Unterscheidung herangezogen.
In 8 ist mit Abständen 50 zwischen Signaturvektoren ein weiteres Unterscheidungskriterium dargestellt. Es kann vorkommen, dass eine Sendung 2 bei dem Verfahrensschritt der Identifikation 26 nicht identifiziert werden kann und zurückgewiesen werden muss. Eine Ursache kann sein, dass zwei aneinander heftende Sendungen 2 in einem Doppelabzug zusammenhängend vereinzelt werden und die hintere Sendung 2 bei der Signaturbildung 6 der Registrierung nicht erfasst wurde, die Sendung 2 jedoch in den gleichen Behälter 16 wie die vordere Sendung 2 sortiert wurde. Wird im späteren Sortierlauf die Signatur 10 der zuvor hinteren Sendung 2 in den Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe des Behälters 16 gesucht, kann die Signatur 10 nicht einer ersten Signatur 10 zugewiesen und die Sendung 2 dadurch nicht erkannt werden. Zu einer Zurückweisung ist als spezielles Unterscheidungskriterium ein Zurückweisungskriterium nötig.
Die Bildung eines solchen Zurückweisungskriteriums ist in 8 schematisch dargestellt. Zunächst werden zur Ermittlung der Eigenschaft der Gegenstandsgruppe alle Signaturvektoren der art hinsichtlich zumindest eines charakteristischen Merkmals miteinander verglichen, dass ein Abstand 50 Δ_A eines Signaturvektors zu allen anderen Signaturvektoren bezüglich eines Merkmals ermittelt wird. Es ist auch möglich, den Abstand 50 auf mehrere oder alle Merkmale A, ... Z zu beziehen, so dass sich – bei einem auf alle Merkmale bezogenen Abstand – jeweils ein Abstand 50 Δ_Ges ergibt. Es ergibt sich hierdurch für diesen Signaturvektor eine Anzahl von Abständen 50 Δ_Ges oder Δ_A zu allen anderen Signaturvektoren. Analog wird mit allen Signaturvektoren verfahren, so dass schließlich jeder Abstand 50 von jedem Signaturvektor zu jedem anderen Signaturvektor bekannt ist. Diese Abstände 50 bilden ein Abstandsband 52 mit einer Unterkante, die einen Mindestabstand 54 darstellt, und einer Oberkante 56. Dieser Mindestabstand 54 stellt ein Zurückweisungskriterium dar.
Wird nun bei einer Identifizierung 26 ein neuer Signaturvektor einer zu identifizierenden Sendung 2 mit den aus der Gruppe bekannten Signaturvektoren verglichen, so ergibt sich zu einem der bekannten Signaturvektoren ein geringster Abstand 58, nämlich zu dem, der dem neuen Signaturvektor am ähnlichsten ist. Der neue Signaturvektor ist daher diesem bekannten Signaturvektor am nächsten. Liegt dieser Abstand 58 über dem Mindestabstand 54, so ist die zu identifizierende Sendung 2 der ähnlichsten Sendung 2 aus dem Behälter 16 unähnlicher als eine andere Sendung 2 des Behälters 16. Eine Identifizierung ist somit kaum zuverlässig möglich und die neue Sendung 2 wird als nicht identifiziert oder als nicht identifizierbar zurückgewiesen. Liegt ein Abstand 60 jedoch unter dem Mindestabstand 54, so ist die zu identifizierende Sendung 2 der ähnlichsten Sendung 2 aus dem Behälter 16 ähnlicher als jede andere Sendung 2 des Behälters 16. In diesem Fall gilt die entsprechende neue Sendung 2 als identifiziert.
In einer Verfeinerung des Verfahrens kann ein Mindestunterschied 54 für jede Sendung 2 festgelegt werden. Betrachtet werden beispielhaft 5 Signaturvektoren aus einer Gegenstandsgruppe. Jeder dieser Signaturvektoren wird mit allen anderen Signaturvektoren verglichen. Hierbei hat jeder Signaturvektor zu einem anderen einen geringsten Abstand, beispielsweise der Signaturvektor Nr. 1 den geringsten Abstand Δ1_min. Dieser geringste Abstand kann bezüglich eines, mehrerer oder aller Merkmale gewonnen werden, je nach Unterscheidungskriterium, das beispielsweise wie zu den 3 bis 7 beschrieben wurde. In dem folgenden Beispiel wird jeweils der Gesamtabstand bezüglich aller ausreichend unterscheidenden Merkmale gebildet. Für die beispielhaft herangezogenen fünf Signaturvektoren ergebe sich jeweils folgender geringste Gesamtabstand ΔG_min:

Signaturvektor Nr. 1: ΔG1_min = 55,6
Signaturvektor Nr. 2: ΔG2_min = 80,8
Signaturvektor Nr. 3: ΔG3_min = 77,1
Signaturvektor Nr. 4: ΔG4_min = 43,0
Signaturvektor Nr. 5: ΔG5_min = 61,9

Der geringste Gesamtabstand des ersten Signaturvektors zu allen anderen Signaturvektoren ist somit beispielhaft 55,6, der durch die Unterkante des Abstandsbands festgelegte globale, für die gesamte Gegenstandsgruppe geltende Mindestabstand 54 ist 43,0.
Wird in einem Identifizierungsprozess ein neuer Signaturvektor mit allen bekannten verglichen, ergebe sich beispielsweise, dass der neue Signaturvektor dem bekannten Signaturvektor Nr. 2 mit einem Abstand von 51,0 am nächsten ist. Dieser Wert liegt über dem Mindestabstand 54 von 43,0, womit der neue Signaturvektor zurückgewiesen werden könnte. Nun ist jedoch der Mindestabstand ΔG2_min des zweiten Signaturvektors 80,8. Der neue Signaturvektor ist somit – obwohl er über dem globalen Mindestabstand 54 liegt – dem zweiten Signaturvektor näher als alle anderen bekannten Signaturvektoren. In diesem Fall kann der einzelne Mindestabstand ΔG2_min des zweiten Signaturvektors von 80,8 als Zurückweisungskriterium festgelegt werden, so dass der neue Signaturvektor als identifiziert gilt.
Auf diese Weise können sowohl sehr unterschiedliche Sendungen 2 aus Briefkastenpost als auch sehr ähnliche Sendungen 2 aus Massensendungen mit einer geringen Zurückweisungsrate und einer geringen Fehlerquote identifiziert werden.

Claims

Verfahren zum Identifizieren (26) von Gegenständen, bei dem zu jedem Gegenstand eine Signatur (10) erstellt wird, die charakteristische Merkmale (A, B, C, D, E) des Gegenstands umfasst, und die Gegenstände mehreren Gegenstandsgruppen zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Identifizierung (26) der Gegenstände ein Unterscheidungskriterium zur Unterscheidung der Gegenstände einer Gegenstandsgruppe in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe erstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaft ein Unterschied zwischen den Signaturen (10) dieser Gegenstände ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstandsgruppen nach Sortierkriterien der Gegenstände eingeteilt werden (14).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Eigenschaft alle Gegenstände der Gegenstandsgruppe hinsichtlich zumindest eines charakteristischen Merkmals (A-E) miteinander verglichen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der charakteristischen Merkmale (A-E) zur Erstellung des Unterscheidungskriteriums auf seine Unterscheidungsfähigkeit innerhalb der Gegenstandsgruppe untersucht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterscheidungskriterium eine Wichtung von charakteristischen Merkmalen (A-E) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterscheidungskriterium eine Normierung von charakteristischen Merkmalen (B) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenstandsgruppe in Untergruppen eingeteilt wird und das Unterscheidungskriterium für die Untergruppen unterschiedlich festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterscheidungskriterium für mehrere Gegenstände der Gegenstandsgruppe individuell festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterscheidungskriterium einen Mindestunterschied zwischen den Gegenständen bezüglich eines der charakteristischen Merkmale (A-E) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestunterschied für Gegenstände der Gruppe unterschiedlich ist.
Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen mit einer Recheneinheit (8) zur Bildung einer Signatur (10) zu einem Gegenstand, die charakteristische Merkmale (A-E) des Gegenstands umfasst, und zur Zuordnung der Gegenstände zu mehreren Gegenstandsgruppen, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu vorgesehen ist, zur Identifizierung der Gegenstände ein Unterscheidungskriterium zur Unterscheidung der Gegenstände einer Gegenstandsgruppe in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe zu erstellen.