EP0734789B1 - Device and method for sorting bulk material - Google Patents
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- EP0734789B1 EP0734789B1 EP96104846A EP96104846A EP0734789B1 EP 0734789 B1 EP0734789 B1 EP 0734789B1 EP 96104846 A EP96104846 A EP 96104846A EP 96104846 A EP96104846 A EP 96104846A EP 0734789 B1 EP0734789 B1 EP 0734789B1
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- EP
- European Patent Office
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- bulk material
- objects
- particles
- colour
- bulk
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
- B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
- B07C5/365—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
Definitions
- the invention relates to a method and a device for sorting bulk goods in two fractions Color and / or shape according to the preamble of the main claim, corresponding to that known from EP-A-0 396 290 State of the art.
- Methods and devices for sorting out have become more recent increasingly for sorting out certain stones Particle size or color from a bulk material flow for Sorting ergot from bulk grain, for Sorting out glass of different colors and for sorting out of impurities from glass, for sorting from plastic to color or transparency and to Sort food and pharmaceuticals by Color, e.g. B. with French fries and corn flakes, or by shape, e.g. B. in case of tablet breakage and according to minimum sizes, e.g. B. of fruit, related.
- Color e.g. B. with French fries and corn flakes
- shape e.g. B. in case of tablet breakage and according to minimum sizes, e.g. B. of fruit, related.
- EP 0 550 944 Another device of the generic type is known from EP 0 550 944 known in the non-transparent particles of transparent Particles are separated.
- the device described there has the task set to sort particles of different sizes.
- the different trajectory is problematic here objects of different sizes. This is through a with grooves provided conveyor belt released. After the particles have separated from the conveyor belt, they go through a Flight route, being observed by a CCD camera whose signal to control blow-out nozzles, which correspond to the individual pixels of the CCD camera assigned, is used.
- the device is from the cited document unable to bulk different Shapes or sizes according to these characteristics sort by.
- EP 0 426 893 relates to one similar device in which by scanning at two Wavelengths are a color differentiation from green and brown glass should be made. A more universal Adaptation to other colors is not without further possible, and the image processing speed conceptually too slow to work efficiently to be able to.
- the invention is therefore based on the object of a method or a method To create device with which a sorting of various Bulk goods is possible and improved Sorting with the least possible wrong sorting at high throughput.
- Backlit camera instead of one in the bulk material flow Backlit camera also uses cameras be working under reflected light, or there may be one Combination of two cameras facing each other are used, each under reflected or transmitted light conditions work. Preferred is one under incident light conditions working camera with two fluorescent tube elements on both sides of the observation beam path are arranged. This can be used for Most applications have achieved low-cost lighting become.
- This enables an aluminum chip, that flies differently on longer free fall routes than for example broken glass on the chute from the broken glass is taken away so that it is the same Speed reached.
- the bulk material slide makes it possible to individual bulk particles on a conveyor belt to isolate a vibrating device.
- the vibrating device without bulk chute would leave upon leaving otherwise uneven output speeds produce. Through the bulk chute the output speeds have evened out.
- the advantageously easily replaceable bulk chute can also be provided with guide grooves with trapezoidal Cross section in the direction of the extension of the Bulk chute ensure that transverse movements of individual Bulk particles largely in straight motion is transferred. It is also advantageous that Bulk goods chute for different materials to produce different materials. Except for one Plastic version used in some applications due to electrostatic charges from a Bulk slide made of glass can also be replaced conceivable for food technology applications (e.g. Sort rice or cereals) a bulk chute made of metal with profiled guide grooves.
- the successive Line signals a two-dimensional, for a brief picture of the bulk material flow generated.
- Two-dimensional images are usually in the Television technology by scanning a two-dimensional Image area reached. However, it is also possible to use one to scan one-dimensional line if that Bulk goods, as in the present case, moved on uniformly.
- This two-dimensional image can be produced on a Screen are displayed, being particularly advantageous is when the ones to be blown out after image signal processing Particles are displayed in a different color.
- This allows the user to put him on the conveyor apparent sorting ratio with that of the device to visually compare the rejected sorting ratio.
- the correct detection of the objects clearly presented to the user at all times become.
- objects should be essential other shape or number on the screen Image signal processing than actually for example Seeing on the conveyor is a parameter the device, e.g. B. readjust the speed.
- this readjustment can also be automatic according to the blow-out statistics recorded and the user to carry out this readjustment appropriate signals, for example to a control center or alarm signals are announced.
- a is particularly advantageous here recursive filter, which is to be sorted out with homogeneously distributed Bulk particles, for example ergot and rye grain, with changing sorting statistics notify the user in good time can.
- the color is on both sides of an object can be checked independently of one another, so that if necessary both transmitted light and incident light information through combination in electronic image signal processing can be determined for a single object and this can be sorted accordingly.
- Fig. 1 they are both in the lateral directions up and down in guides 22 movable like pivotable blow-out nozzles 10 by a compressed air control 24 are controlled, shown.
- the guides 22, 36, etc., for adjusting the Angular and spatial relations of the individual parts to each other serve, are each laterally on the side walls of the Ball bearing guides arranged by machine.
- a conveyor belt equipped with a vibrating device (not shown) is in the upper area from the right the bulk material comes onto the bulk material chute 12 convey on which it is sliding down to the desired one Speed is accelerated, the bulk flow "pulled apart" and thus the particles isolated become. With an essentially straight-line continuation of their flight movement they become, as by the solid line and the one particle indicated, fall.
- the arranged essentially vertically to this Blow-out nozzles 10 cause certain air to be blown out Bulk particles in a sorting bulk channel 26.
- a bulkhead 16 is provided in bulk material with a pivoting device 18 via a continuous straight rod or plate connection coupled is to the exact location of the top edge of the partition 16 desired to place.
- Below shafts 26 and 32 are interchangeable drawers to catch the sorted good shown in the figure. Of course can larger containers or more here Processing plants follow.
- lighting means 14th provided that each consist of two parallel to Extension of the bulk material slide, i.e. perpendicular to the Fluorescent tubes parallel to the drawing exist between which there is a distance.
- this distance which is also a slit a radiation allowed from outside the device, the Line cameras used according to the invention the bulk material flow observe.
- at least one Camera (not shown) on the right and / or top left from the part of the device shown in the drawing placed to watch.
- Bulk particles either on the transparent bulk chute or preferably due to the lower optical interference observed just behind the bulk chute.
- reference numeral 34 is a device for pivoting the bulk chute 12 shown with reference numerals 36 the side guides to the Height adjustment of the bulk material slide. This is also also adjustable sideways, like this too for the blow-out nozzles through the guides 22 and for the Light elements 14 by provided in their attachment Guided tours are provided.
- the two-dimensional generated with this device Image is displayed on a color monitor, in particular it is advantageous that an image to build his many lines a certain time, for example one half a second needed while the rest of the picture stands still. During this half a second, a captured Bulk particles are stationary on the screen be recognizable so that its scope, color and size as well the amount of such particles is easily read by the user can be. Only after the line scan camera is sufficient Lines in the same place, but with moving bulk material flow recorded to fill an entire image, the display is replaced by a new one Image replaced.
- a user can use this for a comparatively long time Viewing time of a pixel can tell whether the summarizing object-indicating pixels to two-dimensional Image objects that should correspond to the bulk particles, is dealt with correctly by the electronics, or whether objects that are too large or too small are recognized. Possibly can be adjusted.
- this Representation also shows object inclusions in a different color can be. This is especially for applications beneficial in ore or rock for inclusions to be examined.
- color information can also be used for an object.
- you can also the color information on the front as well also the back by arithmetic means to one Total color information can be summarized that For example, sorting according to different types of waste glass Colors much easier.
- inclusions can also be recorded, it is possible to use the system also for bulk particles after a relation between own size and Sort out the size of an inclusion. This can be both sorting out those bulk particles, where the bulk goods parts with larger inclusions make processing worthwhile, as well as the reverse Case sorting out those bulk goods parts that have such large inclusions that post-processing or use does not appear to make sense.
- a color line sensor is used for color information acquisition, which has a FZKINT color line camera interface is suggested.
- FIG. 2 the incoming pixel data streams using a multi-stage pipeline processed. As input data serve the three color channels red, green and blue. You need to are available in digitized, 8-bit wide form, like some color line cameras or the FZKSAIM module used for simulation purposes. At the output of the processing stands for each pixel 8-bit wide color class information available on one line, which are fed to an SBIP / L module can.
- the desired color space coding of the individual Classes are created by the content of several lookup tables (LUT's) determined. The following will focus on the individual Processing levels of the pipeline were discussed in more detail.
- the first step is a line delay (Color Divergence). Their function is narrow with the geometric conditions of the camera used linked and was therefore physically the color line camera interface assigned.
- the FZKINT especially does justice to the fact that at some color line cameras the individual colors (red, Green and blue) are assigned to separate CCD sensors are. This creates significant problems in color identification of edges that are parallel to the CCD camera run because the individual sensors first successively receive the new color value. During the Transitional wrong color values are therefore read out.
- the problem can be solved, however, that the individual color channels depending on their spatial separation be delayed accordingly. requirement for this procedure is the constant speed of movement of objects that are also software controlled the corresponding delay time is coupled.
- the blue channel has no delay is provided.
- the objects must always be the first red, then the green and finally the blue color line happen.
- the pixel data stream reaches the FZKINT and reaches the CCD lookup tables on a color line preprocessing facility. There is then a separate LUT for each color channel available (rccd-LUT, gccd-LUT, bccd-LUT). She serves linearization and offset correction of the CCD sensor. It can also be used for white balance.
- Y 0.299 R + 0.587 G + 0.114
- the Color process the use of a recursive filter possible.
- the recursive filter works just like that shading correction on the brightness signal. In contrast to the latter, which the brightness differences within compensate for one line, this works recursively Filters as brightness correction across several lines.
- the color signals in the YUV space are also called chrominance referred to, which is advantageously independent of the Are luminance.
- Fig. 2 is finally within dashed lines
- the optional online statistics are shown, which are guided over the objects recorded in each case.
- the optional morphology processor is used for recursion.
- the angular relationships especially the bulk material slide the exhaust nozzles and the relative position of these to each other along the intended guides and angle adjustment devices if necessary, be changed automatically.
- Suitable sensors for e.g. humidity, temperature or similar environmental factors if necessary be provided additionally.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von Schüttgut in zwei Fraktionen nach Farbe und/oder Form nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches, entsprechend dem aus EP-A-0 396 290 bekannt gewordenen Stand der Technik.The invention relates to a method and a device for sorting bulk goods in two fractions Color and / or shape according to the preamble of the main claim, corresponding to that known from EP-A-0 396 290 State of the art.
Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Aussortieren werden in jüngerer Zeit zunehmend zum Aussortieren von bestimmten Steinen nach Partikelgröße oder -farbe aus einem Schüttgutstrom zum Aussortieren von Mutterkorn aus Getreideschüttgut, zum Aussortieren von Glas verschiedener Farben und zum Aussortieren von Verunreinigungen aus Glas, zum Sortieren von Kunststoff nach Farbe oder Durchsichtigkeit und zum Sortieren von Nahrungsmitteln und Pharmazeutika nach Farbe, z. B. bei Pommes Frites und Corn Flakes, oder nach Form, z. B. bei Tablettenbruch, und nach Mindestgrößen, z. B. von Obst, verwandt.Methods and devices for sorting out have become more recent increasingly for sorting out certain stones Particle size or color from a bulk material flow for Sorting ergot from bulk grain, for Sorting out glass of different colors and for sorting out of impurities from glass, for sorting from plastic to color or transparency and to Sort food and pharmaceuticals by Color, e.g. B. with French fries and corn flakes, or by shape, e.g. B. in case of tablet breakage and according to minimum sizes, e.g. B. of fruit, related.
Eine ebenfalls gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP 0 550 944 bekannt, in der nichtdurchsichtige Partikel von durchsichtigen Partikeln getrennt werden.Another device of the generic type is known from EP 0 550 944 known in the non-transparent particles of transparent Particles are separated.
Die dort beschriebene Vorrichtung hat sich zur Aufgabe gesetzt, Partikel unterschiedlicher Größe zu sortieren. Problematisch hierbei ist die unterschiedliche Flugbahn verschieden großer Objekte. Dies wird durch ein mit Rillen versehenes Förderband gelöst. Nachdem die Partikel sich vom Förderband getrennt haben, durchlaufen sie eine Flugstrecke, wobei sie von einer CCD-Kamera beobachtet werden, deren Signal zur Ansteuerung von Ausblasdüsen, die die einzelnen Bildpunkten der CCD-Kamera entsprechend zugeordnet sind, benutzt wird.The device described there has the task set to sort particles of different sizes. The different trajectory is problematic here objects of different sizes. This is through a with grooves provided conveyor belt released. After the particles have separated from the conveyor belt, they go through a Flight route, being observed by a CCD camera whose signal to control blow-out nozzles, which correspond to the individual pixels of the CCD camera assigned, is used.
Problematisch hierbei ist, daß bereits bei Erfassen eines ersten Abschnittes eines größeren Teilchens eine Ausblasdüse ausgelöst wird, die dadurch, daß sie auf den vorderen Rand des Teilchens bläst, dieses Teilchen in eine unkontrollierte Taumelbewegung versetzt, die unter Umständen bewirken kann, daß das Teilchen eben nicht, wie beabsichtigt, in eine andere Richtung ausgeblasen wird, sondern nur in Drehung versetzt wird.The problem here is that even when a first section of a larger particle Blow nozzle is triggered by the fact that it on the front edge of the particle blows this particle in an uncontrolled wobble that moves under Circumstances can cause the particle not to blown in a different direction as intended is, but only set in rotation.
Durch die mangelnde Anpassung an große bzw. kleine Teilchen ergibt sich eine je nach Einstellung der vorgewählten Zeitverzögerung schlechte Sortiercharakteristik für unterschiedlich große Teilchen. Weiter wird für unterschiedlich schwere Teilchen, beispielsweise die Aussortierung von Aluminium aus Glas, die schlechte Anpassung an die unterschiedlichen Flug- bzw. Fallkurven und Geschwindigkeiten bewirken, daß unterschiedlich schwere Teilchen schlecht ausgeblasen werden können. Da der Aufbau in seiner Geometrie fest ist, läßt er sich nicht auf verschiedene auszusortierende Materialien kalibrieren. Auch kann nicht, beispielsweise durch langsameres Fortbewegen des Schüttgutes, eine Anpassung an anderes Schüttgut vorgenommen werden. Die Sortierung nach unterschiedlichen Farbcharakteristika ist nicht möglich.Due to the lack of adaptation to large or small particles depending on the setting of the preselected one Time delay poor sorting characteristics for different sized particles. Next will be different heavy particles, for example sorting out of aluminum from glass, the bad adjustment to the different flight or fall curves and Speeds cause different levels of gravity Particles can be blown out poorly. Because the construction its geometry is fixed, it cannot be relegated calibrate different materials to be sorted out. Neither can, for example, by moving slower of the bulk material, an adaptation to another Bulk goods. Sorting by different Color characteristics are not possible.
Durch die längere Fallstrecke, in der die Teilchen sich drehen, bzw. taumelnd (jedenfalls nicht gerade) bewegen, ist es bei der Vorrichtung nach der genannten Druckschrift möglich, daß Teilchen an den angesteuerten Düsen vorbeifallen. Ein die Vorrichtung steuernder Benutzer hat nicht die Möglichkeit, durch Veränderung einzelner Systemparameter gezielt auf den momentanen Sortiercharakteristen einzuwirken. Um bestimmte Sortiercharakteristiken an das Schüttgut anzupassen, muß er langwierige Sortierversuche mit Auswertung der jeweils erzielten Ergebnisse durchführen. Dies macht das Sortieren von sich verändernden Schüttgutzusammensetzungen praktisch unmöglich.Due to the longer drop distance in which the particles settle turn or stagger (at least not straight), it is with the device according to the cited document possible particles on the driven nozzles fall by. A user controlling the device does not have the ability to change by individual System parameters targeted to the current sorting characteristics act. To certain sorting characteristics to adapt to the bulk material, it must be lengthy Sorting tests with evaluation of the results achieved in each case carry out. This makes sorting by itself changing bulk material compositions practically impossible.
Schließlich ist die Vorrichtung aus der genannten Druckschrift nicht dazu in der Lage, Schüttgut verschiedener Formen bzw. Größen nach diesen Charakteristiken zu sortieren.Finally, the device is from the cited document unable to bulk different Shapes or sizes according to these characteristics sort by.
Eine andere Druckschrift, EP 0 426 893, betrifft eine ähnliche Vorrichtung, bei der durch Abtastung bei zwei Wellenlängen eine farbliche Unterscheidung von grünem und braunem Glas vorgenommen werden soll. Eine universeller Anpassung an andere Farben ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, und die Bildverarbeitungsgeschwindigkeit ist konzeptbedingt zu langsam, um rationell arbeiten zu können.Another document, EP 0 426 893, relates to one similar device in which by scanning at two Wavelengths are a color differentiation from green and brown glass should be made. A more universal Adaptation to other colors is not without further possible, and the image processing speed conceptually too slow to work efficiently to be able to.
So wird dort zwar vorgeschlagen, das Licht nur einer Lichtquelle zu nutzen und Strahlenteiler vor einer Vielzahl von Photodioden zu verwenden, vor denen dann Interferenzfilter verwandt werden sollen. Die Steuerung durch die Signale der Photodioden wird jedoch nicht weiter ausgeführt.So it is suggested there that only one light Use light source and beam splitter in front of a variety of photodiodes to use, in front of which then interference filters should be used. Control through however, the signals from the photodiodes will not continue executed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, womit ein Sortieren verschiedenster Schüttgüter möglich ist und eine verbesserte Sortierung mit möglichst geringen Fehlsortierungen bei hohem Durchsatz ermöglicht wird. Die Unteransprüche geben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung wieder, die einzeln oder in Kombination für spezielle Zwecke realisiert werden können.The invention is therefore based on the object of a method or a method To create device with which a sorting of various Bulk goods is possible and improved Sorting with the least possible wrong sorting at high throughput. Give the subclaims further advantageous embodiments of the invention again, individually or in combination for special Purposes can be realized.
Insbesondere können statt einer im Schüttgutstrom unter Gegenlicht betrachtenden Kamera auch Kameras benutzt werden, die unter Auflicht arbeiten, oder es kann eine Kombination zweier einander entgegen gerichteter Kameras benutzt werden, die jeweils unter Auf- bzw. Durchlichtbedingungen arbeiten. Bevorzugt wird eine unter Auflichtbedingungen arbeitende Kamera, bei der zwei Leuchtröhrenelemente an beiden Seiten des Beobachtungsstrahlenganges angeordnet sind. Hiermit kann eine für die meisten Anwendungsfälle günstige Beleuchtung erreicht werden.In particular, instead of one in the bulk material flow Backlit camera also uses cameras be working under reflected light, or there may be one Combination of two cameras facing each other are used, each under reflected or transmitted light conditions work. Preferred is one under incident light conditions working camera with two fluorescent tube elements on both sides of the observation beam path are arranged. This can be used for Most applications have achieved low-cost lighting become.
Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer Schüttgutrutsche, die an die Flugbahn des freien Falls angenähert, jedoch noch leicht waagerechte, so daß sich alle Teilchen noch auf der Schüttgutrutsche gleitend bewegen, vorzusehen ist, die dazu dient, eine gleichartige Flugbahn für alle Teilchen herzustellen und weiterhin dafür sorgt, daß sich die Teilchen zwischen dem Zeitpunkt der Beobachtung und dem Ausblasen nicht drehen und in ihrer relativen Ortsbeziehung mit den anderen benachbarten Teilchen möglichst gleich bleiben. Hierdurch wird ermöglicht, daß ein Aluminiumschnipsel, das bei längeren Freifallstrecken anders fliegt, als beispielsweise Glasscherben, auf der Schüttrutsche von den Glasscherben mitgenommen wird, so daß es die gleiche Geschwindigkeit erreicht.The use is particularly advantageous according to the invention a bulk chute attached to the trajectory of the free If approximated, but still slightly horizontal, so that all particles are still sliding on the bulk chute move, is to be provided, which serves a to produce a similar trajectory for all particles and further ensures that the particles between the time of observation and blowing out rotate and in their relative spatial relationship with the others neighboring particles remain the same as possible. This enables an aluminum chip, that flies differently on longer free fall routes than for example broken glass on the chute from the broken glass is taken away so that it is the same Speed reached.
Weiterhin macht die Schüttgutrutsche es möglich, die einzelnen Schüttgutteilchen auf einem Förderband durch eine Schwingeinrichtung zu vereinzeln. Die Schwingeinrichtung ohne Schüttgutrutsche würde bei einem Verlassen des Förderbandes ansonsten ungleichmäßige Ausgangsgeschwindigkeiten erzeugen. Durch die Schüttgutrutsche haben sich die Ausgangsgeschwindigkeiten vergleichmäßigt.Furthermore, the bulk material slide makes it possible to individual bulk particles on a conveyor belt to isolate a vibrating device. The vibrating device without bulk chute would leave upon leaving otherwise uneven output speeds produce. Through the bulk chute the output speeds have evened out.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die vorteilhafterweise leicht austauschbare Schüttgutrutsche auch mit Führungsrillen versehen werden, die mit trapezförmigem Querschnitt in Richtung der Erstreckung der Schüttgutrutsche dafür sorgen, daß Querbewegungen einzelner Schüttgutteilchen weitestgehend in gerade Fortbewegung überführt wird. Weiter ist es vorteilhaft, die Schüttgutrutsche für unterschiedliche Materialien aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. Außer einer Ausführung aus Plastik, die in einigen Anwendungsfällen aufgrund elektrostatischer Aufladungen durch eine Schüttgutrutsche aus Glas ersetzt werden kann, ist auch denkbar, für lebensmitteltechnische Anwendungen (z. B. Reis oder Getreide zu sortieren) eine Schüttgutrutsche aus Metall mit einprofilierten Führungsrillen zu verwenden.In a further preferred embodiment, the advantageously easily replaceable bulk chute can also be provided with guide grooves with trapezoidal Cross section in the direction of the extension of the Bulk chute ensure that transverse movements of individual Bulk particles largely in straight motion is transferred. It is also advantageous that Bulk goods chute for different materials to produce different materials. Except for one Plastic version used in some applications due to electrostatic charges from a Bulk slide made of glass can also be replaced conceivable for food technology applications (e.g. Sort rice or cereals) a bulk chute made of metal with profiled guide grooves.
Insbesondere ist jedoch die elektronische Bildverarbeitung nach der Erfindung vorteilhaft, die aus aufeinanderfolgenden Zeilensignalen ein zweidimensionales, für einen kurzen Moment stehendes Bild des Schüttgutstromes erzeugt.In particular, however, is electronic image processing advantageous according to the invention, the successive Line signals a two-dimensional, for a brief picture of the bulk material flow generated.
Zweidimensionale Bilder werden üblicherweise in der Fernsehtechnik durch Abtasten einer zweidimensionalen Bildfläche erreicht. Es ist jedoch auch möglich, einen eindimensionalen Strich abzutasten, wenn sich das Schüttgut, wie im vorliegenden Fall, gleichförmig weiterbewegt.Two-dimensional images are usually in the Television technology by scanning a two-dimensional Image area reached. However, it is also possible to use one to scan one-dimensional line if that Bulk goods, as in the present case, moved on uniformly.
Dieses erzeugte zweidimensionale Bild kann auf einem Bildschirm angezeigt werden, wobei insbesondere vorteilhaft ist, wenn nach Bildsignalverarbeitung die auszublasenden Teilchen andersfarbig dargestellt werden. Dies ermöglicht es dem Benutzer, das ihm auf dem Förderband ersichtliche Aussortierverhältnis mit dem von der Vorrichtung erkannten Aussortierverhältnis optisch zu vergleichen. Weiter kann das korrekte Erfassen der Objekte anschaulich dem Benutzer zu jedem Zeitpunkt dargestellt werden. Sollten sich beispielsweise Objekte in wesentlich anderer Form oder Zahl auf dem Bildschirm nach Bildsignalverarbeitung als tatsächlich beispielsweise auf dem Förderband zu sehen, ergeben, ist ein Parameter der Vorrichtung, z. B. die Geschwindigkeit nachzuregeln. Selbstverständlich kann diese Nachregelung auch automatisch nach den erfaßten Ausblasstatistiken erfolgen und das Vornehmen dieser Nachregelung dem Benutzer durch entsprechende Signale, beispielsweise an einen Leitstand oder Alarmsignale bekanntgegeben werden. This two-dimensional image can be produced on a Screen are displayed, being particularly advantageous is when the ones to be blown out after image signal processing Particles are displayed in a different color. This allows the user to put him on the conveyor apparent sorting ratio with that of the device to visually compare the rejected sorting ratio. Furthermore, the correct detection of the objects clearly presented to the user at all times become. For example, objects should be essential other shape or number on the screen Image signal processing than actually for example Seeing on the conveyor is a parameter the device, e.g. B. readjust the speed. Of course, this readjustment can also be automatic according to the blow-out statistics recorded and the user to carry out this readjustment appropriate signals, for example to a control center or alarm signals are announced.
Vorteilhaft hierbei ist insbesondere die Benutzung eines rekursiven Filters, der bei homogen verteilten auszusortierenden Schüttgutteilchen, beispielsweise Mutterkorn und Roggengetreide, bei einer sich verändernden Aussortierstatistik dem Benutzer rechtzeitig Mitteilung machen kann.The use of a is particularly advantageous here recursive filter, which is to be sorted out with homogeneously distributed Bulk particles, for example ergot and rye grain, with changing sorting statistics notify the user in good time can.
Wenn beispielsweise die Farbe des nicht auszusortierenden Schüttgutes, des Nicht-Mutterkorngetreides, sich erheblich verändert, und sich beispielsweise nun der Anteil des als Mutterkorn erkannten Schüttgutes verdreifacht, kann durch den rekursiven Filter die Aussortiercharakteristik entsprechend geändert werden, so daß wieder nur ein vorgewählter Bestandteil des Getreides aussortiert wird. Da dieses voraussetzt, daß das auszusortierende, beispielsweise das Mutterkorn, tatsächlich homogen verteilt ist, sollte dem Benutzer entsprechend Mitteilung gemacht werden, so daß dieser das Vorliegen der Annahme nochmals kontrollieren kann.If, for example, the color of the not to be sorted out Bulk, non-ergot, itself changed significantly, and now, for example Tripled the proportion of bulk material recognized as ergot, can sort out the rejection characteristics using the recursive filter be changed accordingly so that again only a selected part of the grain is sorted out becomes. Since this presupposes that the to be sorted out, for example the ergot, actually is homogeneously distributed, should suit the user Notification be made so that this is the case can control the acceptance again.
Durch die individuelle Anpaßbarkeit der elektronischen Bildsignalverarbeitung an verschiedene Teilchengrößen oder Bedingungen, die die Form erfüllen muß, ist es möglich, verschiedenste Schüttgütter zu sortieren, ohne daß es eines größeren Hardware-Umbaues bedarf. Durch die Verwendung von Farb-Kameras ist eine Echtzeitfarbbetrachtung möglich, wobei durch die verwendete elektronische Bildsignalverarbeitung jedem erfaßten Objekt ein bestimmter Farbton durch Mittelung oder dergleichen zugeordnet werden kann. Nötigenfalls kann ein Objekt auch aus verschiedenen Richtungen durch zwei Kameras betrachtet werden, so daß beispielsweise bei Tablettenbruch alle möglichen Lagen von beschädigten Tabletten erfaßt werden können und in allen diesen Lagen geprüft werden kann, ob ganze oder nur halbe Tabletten vorliegen.Due to the individual adaptability of the electronic Image signal processing on different particle sizes or conditions that the form must meet, it is possible to sort different bulk goods without a major hardware conversion is required. Through the Using color cameras is real time color viewing possible, being used by the electronic Image signal processing each captured object assigned a specific color by averaging or the like can be. If necessary, an object can also viewed from different directions through two cameras be so that, for example, when tablets break all possible positions of damaged tablets are recorded can be checked and checked in all these positions may be full or half tablets.
Ebenso ist die Farbe auf beiden Seiten eines Objektes unabhängig voneinander überprüfbar, so daß gegebenenfalls sowohl die Durchlicht- wie auch die Auflichtinformation durch Kombination in der elektronischen Bildsignalverarbeitung für ein einzelnes Objekt bestimmbar ist und dieses entsprechend sortiert werden kann.Likewise, the color is on both sides of an object can be checked independently of one another, so that if necessary both transmitted light and incident light information through combination in electronic image signal processing can be determined for a single object and this can be sorted accordingly.
Durch die Möglichkeit, den Schüttgutstrom und die Aussortierstatistiken und sogar die aktuellen Bildinformationen über die auszusortierenden Objekte weiterzuleiten, ist es möglich, Leitstände für unter Umständen eine Mehrzahl dieser Vorrichtungen mit Bildinformation sowohl des Schüttgutes selber, beispielsweise durch Betrachtung auf dem Förderband und detaillierter Informationen über die Menge und Art der aussortierten Teilchen und möglicherweise einer zweiten Objektklasse, die den aussortierten Teilchen am nächsten kommt, sowie mit einer Anzeige über die bei Veränderung der Sortiercharakteristika aussortierten Teilchen zu versorgen.Due to the possibility of the bulk material flow and the sorting statistics and even the latest image information forward about the objects to be sorted out, it is possible to control centers for under certain circumstances a plurality of these devices with image information both of the bulk material itself, for example by Viewing on the conveyor belt and detailed information about the quantity and type of the sorted out particles and possibly a second class of objects, the comes closest to the sorted out particles, as well as with an indication of when the sorting characteristics change to remove sorted particles.
Hierdurch wird es dem Benutzer erheblich erleichtert, zu entscheiden, ob er durch Verändern bestimmter Sortiercharakteristika auch das Aussortieren dieser weiteren Klasse wünscht.This makes it considerably easier for the user to decide whether by changing certain sorting characteristics also sorting these out Class wishes.
Weiter wird durch die Verwendung der Schüttgutrutsche erreicht, daß sich flächige Partikel entlang der Erstreckung der Schüttrutsche ausrichten und auch in dieser Richtung ihre gegenüber dem genannten Stand der Technik wesentlich kürzere Flugbewegung beginnen, so daß es den Luftausblaßdüsen wesentlich zuverlässiger möglich ist, sie flächig mit Luft zu beaufschlagen. Eine Beschleunigung, die zum Vereinzeln der Schüttgutteilchen im Schüttgutstrom erwünscht ist, findet dennoch in wenigstens gleichem Maße statt. Durch die Möglichkeit der Objektbildung in einem zweidimensionalen Bild können die Schwerpunkte der Teilchen angeblasen werden, es kann also vermieden werden, daß eine vordere Kante des Teilchens mit Druckluft beaufschlagt wird, was eine unerwünschte Taumelbewegung des Teilchens zur Folge hätte.Next is by using the bulk material slide achieved that flat particles along the Align extension of the chute and also in this direction their compared to the state of the art Technique start much shorter flight movement so that it the air outlet nozzles possible much more reliably is to pressurize them with air. An acceleration, for separating the bulk particles in the bulk material flow is desired, nevertheless takes place in at least the same degree instead. Due to the possibility of Object formation in a two-dimensional image can Centers of gravity of the particles are blown, so it can Avoid having a leading edge of the particle is pressurized with compressed air, which is an undesirable Wobble of the particle.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erheben sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite, und
- Fig. 2
- ein Blockdiagramm für den Fall der Echtfarb-Echtzeit-Verarbeitung.
- Fig. 1
- a sectional view of the device according to the invention from the side, and
- Fig. 2
- a block diagram in the case of real color real-time processing.
In der Fig. 1 sind die sowohl in den Lateralrichtungen
aufwärts und abwärts in Führungen 22 verfahrbaren wie
verschwenkbaren Ausblasdüsen 10, die von einer Druckluftsteuerung
24 angesteuert werden, dargestellt.In Fig. 1 they are both in the lateral directions
up and down in
Die Führungen 22, 36 usw., die zum Verstellen der
Winkel- und Ortsrelationen der Einzelteile zueinander
dienen, sind jeweils seitlich an den Seitenwänden der
Maschine angeordnete kugelgelagerte Führungen.The
Ein mit einer Rütteleinrichtung versehenes Transportband
(nicht dargestellt) wird im oberen Bereich von rechts
kommend das Schüttmaterial auf die Schüttgutrutsche 12
befördern, auf der es herabrutschend auf die gewünschte
Geschwindigkeit beschleunigt wird, wobei der Schüttgutstrom
"auseinandergezogen" und somit die Teilchen vereinzelt
werden. Unter im wesentlichen gradliniger Fortsetzung
ihrer Flugbewegung werden sie, wie durch den
durchgezogenen Strich und das eine Teilchen angedeutet,
fallen. Die im wesentlichen vertikal hierzu angeordneten
Ausblasdüsen 10 bewirken ein Ausblasen bestimmter
Schüttgutteilchen in einen Aussortier-Schüttgutkanal 26.A conveyor belt equipped with a vibrating device
(not shown) is in the upper area from the right
the bulk material comes onto the
In diesem Schüttgutkanal 26, in dem die Luft zum Ausblasen
hineingeblasen wird, sind zum Ausbilden stetiger
Luftverhältnisse, zur Vermeidung von Luftwirbelbildung
ein Absauggebläse 28 sowie an der angeblasenen Seitenwand
des Schachtes 26 vorgesehene Luftansaugdüsen 30
vorgesehen.In this bulk material channel 26, in which the air for blowing out
being blown in are steadier to form
Air conditions, to avoid air eddy formation
a
Zwischen dem Schacht für ausgeblasenes Schüttgut und
einem Schacht 32 für nicht ausgeblasenes, ordnungsgemäßes
Schüttgut ist eine Trennwand 16 vorgesehen, die
mit einer Verschwenkeinrichtung 18 über eine durchgehende
gradlinige Stangen- oder Plattenverbindung gekoppelt
ist, um die Oberkante der Trennwand 16 ortsgenau wie
gewünscht zu plazieren. Unterhalb der Schächte 26 und 32
sind jeweils austauschbare Schubkästen zum Auffangen des
sortierten Gutes in der Figur dargestellt. Selbstverständlich
können hier größere Behälter oder weitere
Verarbeitungsanlagen folgen.Between the chute for blown bulk and
a
Außer den Ausblasdüsen 10, die in Richtung des punktiert
dargestellten Pfeils blasen, sind Beleuchtungsmittel 14
vorgesehen, die aus jeweils zwei parallel zur
Erstreckung der Schüttgutrutsche, also senkrecht zur
Zeichnungsebene parallel verlaufenden Leuchtstoffröhren
bestehen, zwischen denen ein Abstand verbleibt. Durch
diesen Abstand, der auch als Spalt eine Durchstrahlung
von außerhalb der Vorrichtung her erlaubt, werden die
erfindungsgemäß eingesetzten Zeilenkameras den Schüttgutstrom
beobachten. Hierbei ist sowohl möglich, unter
Auf- wie auch Durchlichtbedingunen mit wenigstens einer
Kamera (nicht dargestellt) rechts und/oder links oben
von dem in der Zeichnung dargestellten Teil der Vorrichtung
plaziert, zu beobachten. Schüttgutteilchen werden
dabei entweder auf der durchsichtigen Schüttgutrutsche
oder bevorzugt aufgrund der geringeren optischen Störungen
kurz hinter der Schüttgutrutsche beobachtet. Kurz
hinter der Schüttgutrutsche haben die Teilchen nach wie
vor die gleiche Flugrichtung wie auf der Rutsche, also
in einer Ebene und mit gleicher Geschwindigkeit. Verschiedene
Schüttgutteilcheneigenschaften können die
Flugbahn dort noch nicht verändern. Dicht neben dem
Spalt zwischen je zwei Leuchtröhren ist eine ca. ein bis
zwei Centimeter weißer Streifen vorgesehen, der der jeweils
gegenüberliegenden Kamera als gut ausgeleuchteter
Hintergrund dient.Except for the
Mit Bezugszeichen 34 ist eine Einrichtung zum Verschwenken
der Schüttgutrutsche 12 dargestellt, mit Bezugszeichen
36 die seitlich angebrachten Führungen zum
Höhenverstellen der Schüttgutrutsche. Dies ist außerdem
auch in seitlicher Richtung verstellbar, wie dies auch
für die Ausblasdüsen durch die Führungen 22 und für die
Leuchtelemente 14 durch in ihrer Befestigung vorgesehene
Führungen vorgesehen ist.With
Das mit dieser Vorrichtung erzeugte zweidimensionale Bild wird auf einem Farbmonitor dargestellt, wobei insbesondere vorteilhaft ist, daß ein Bild zum Aufbau seiner vielen Zeilen eine gewisse Zeit, beispielsweise eine halbe Sekunde benötigt, während der Rest des Bildes stillsteht. Während dieser halben Sekunde wird ein erfaßtes Schüttgutteilchen ortsfest auf dem Bildschirm zu erkennen sein, so daß dessen Umfang, Farbe und Größe sowie die Menge solcher Teilchen leicht von Benutzer abgelesen werden kann. Erst nachdem die Zeilenkamera genügend Zeilen am gleichen Ort, jedoch bei bewegten Schüttgutstrom aufgezeichnet hat, um ein gesamtes Bild zu füllen, wird auf dem Bildschirm die Anzeige durch ein neues Bild ersetzt.The two-dimensional generated with this device Image is displayed on a color monitor, in particular it is advantageous that an image to build his many lines a certain time, for example one half a second needed while the rest of the picture stands still. During this half a second, a captured Bulk particles are stationary on the screen be recognizable so that its scope, color and size as well the amount of such particles is easily read by the user can be. Only after the line scan camera is sufficient Lines in the same place, but with moving bulk material flow recorded to fill an entire image, the display is replaced by a new one Image replaced.
Ein Benutzer kann durch diese vergleichsweise lange Betrachtungszeit eines Pixels erkennen, ob das Zusammenfassen objektanzeigender Pixel zu zweidimensionalen Bildobjekten, die den Schüttgutteilchen entsprechen sollen, von der Elektronik richtig bewältigt wird, oder ob zu große oder zu kleine Objekte erkannt werden. Gegebenenfalls kann nachreguliert werden.A user can use this for a comparatively long time Viewing time of a pixel can tell whether the summarizing object-indicating pixels to two-dimensional Image objects that should correspond to the bulk particles, is dealt with correctly by the electronics, or whether objects that are too large or too small are recognized. Possibly can be adjusted.
Besonders vorteilhaft ist jedoch auch, daß durch diese Darstellung auch Objekteinschlüsse andersfarbig dargestellt werden können. Dies ist insbesondere für Anwendungen von Vorteil, in denen Erz oder Gestein auf Einschlüsse hin untersucht werden soll.However, it is also particularly advantageous that this Representation also shows object inclusions in a different color can be. This is especially for applications beneficial in ore or rock for inclusions to be examined.
Zusätzlich zu Schwarzweiß-Information kann auch Farbinformation zu einem Objekt erfaßt werden. Hierbei können auch die Farbinformationen sowohl auf der Vorderwie auch der Rückseite durch rechnerische Mittel zu einer Gesamtfarbinformation zusammengefaßt werden, die beispielsweise bei Altglas das Sortieren nach verschiedenen Farben wesentlich erleichert.In addition to black and white information, color information can also be used for an object. Here you can also the color information on the front as well also the back by arithmetic means to one Total color information can be summarized that For example, sorting according to different types of waste glass Colors much easier.
Durch Einstufung der gebildeten Bildobjekte in eine
Mehrzahl von Grauwert- und/oder Farbwertklassen, ist es
möglich, Statistiken über die aussortierten und ggf.
aussortierbaren Mengen wesentlich zu verfeinern. Weiter
kann durch beispielsweise Darstellung mit einer weiteren
Farbe auf dem Bildschirm eine Vorabinformation gegeben
werden, was bei Verändern der Parameter aussortiert
werden könnte, ohne daß es langwieriger Versuche des
Benutzers bedarf, um festzustellen, ob er durch Verändern
gewisser Parameter das gewünschte Aussortierergebnis
erreicht. Gleichzeitig kann überprüft werden,
ob der Inhalt der Sammelbehälter 20 während des Betriebs
mit den Statistiken der auszublasenden Teilchen übereinstimmt,
oder die Ausblasgeometrie angepaßt werden muß.By classifying the picture objects formed into a
It is a plurality of gray value and / or color value classes
possible statistics about the sorted out and possibly
to refine rejectable quantities significantly. Further
can, for example, display with another
Color is given advance information on the screen
what is sorted out when changing the parameters
could be without lengthy attempts of the
User needs to determine if he is changing
certain parameters the desired sorting result
reached. At the same time it can be checked
whether the contents of the
Da auch Einschlüsse erfaßt werden können, ist es möglich, die Anlage auch dazu zu benutzen, Schüttgutteilchen nach einer Relation zwischen eigener Größe und Größe eines Einschlusses auszusortieren. Dies kann sowohl ein Aussortieren derjenigen Schüttgutteilchen sein, bei denen die Schüttgutteile mit größeren Einschlüssen eine Aufbereitung lohnend machen, als auch im umgekehrten Fall ein Aussortieren derjenigen Schüttgutteile, die so große Einschlüsse aufweisen, daß eine Nachbearbeitung bzw. Verwendung nicht sinnvoll erscheint.Since inclusions can also be recorded, it is possible to use the system also for bulk particles after a relation between own size and Sort out the size of an inclusion. This can be both sorting out those bulk particles, where the bulk goods parts with larger inclusions make processing worthwhile, as well as the reverse Case sorting out those bulk goods parts that have such large inclusions that post-processing or use does not appear to make sense.
Durch Einsatz rekursiver Bildverarbeitungsfilter ist es möglich, bei homogen verteiltem Bildmaterial unter Zugrundelegung der Annahme, daß diese homogene Verteilung anhält, immer dann, wenn sich die Aussortierstatistik verändert, entsprechend auch die Sortiercharakteristiken zu verändern, so daß wieder der gleiche Anteil an Fehlmaterial aussortiert wird.By using recursive image processing filters, it is possible, based on homogeneously distributed image material assuming that this homogeneous distribution stops, whenever the sorting statistics changed, also the sorting characteristics accordingly to change, so that again the same proportion of missing material is sorted out.
Dies ist insbesondere für Grundmaterial sich verändernder Farbe, beispielsweise Getreide, von Interesse, wo davon auszugehen ist, daß das Mutterkorn immer einen konstanten Beimengungsfaktor hat, jedoch das Grundgetreide stark in der Farbe schwanken kann. This is changing, especially for base material Color, for example cereals, of interest where it can be assumed that the ergot always has one constant admixture factor, but the basic grain can vary greatly in color.
Zur Farbinformationserfassung wird ein Farbzeilensensor, der mit einem Farbzeilenkamerainterface FZKINT versehen ist, vorgeschlagen. Wie in der Fig. 2 dargestellt, werden die einlaufenden Pixeldatenströme mit Hilfe einer mehrstufigen Pipeline verarbeitet. Als Eingangsdaten dienen die drei Farbkanäle Rot, Grün und Blau. Sie müssen in digitalisierter, 8 Bit breiter Form vorliegen, wie sie zum Beispiel einige Farbzeilenkameras oder die zu Simulationszwecken verwendete FZKSAIM-Baugruppe liefert. Am Ausgang der Verarbeitung steht für jede Pixel einer Zeile eine 8 Bit breite Farbklasseninformation bereit, welche einer SBIP/L-Baugruppe zugeführt werden kann. Die gewünschte Farbraumcodierung der einzelnen Klassen wird durch den Inhalt mehrerer Lookup-Tabels (LUT's) bestimmt. Im folgenden wird auf die einzelnen Verarbeitungsstufen der Pipeline näher eingegangen.A color line sensor is used for color information acquisition, which has a FZKINT color line camera interface is suggested. As shown in FIG. 2 the incoming pixel data streams using a multi-stage pipeline processed. As input data serve the three color channels red, green and blue. You need to are available in digitized, 8-bit wide form, like some color line cameras or the FZKSAIM module used for simulation purposes. At the output of the processing stands for each pixel 8-bit wide color class information available on one line, which are fed to an SBIP / L module can. The desired color space coding of the individual Classes are created by the content of several lookup tables (LUT's) determined. The following will focus on the individual Processing levels of the pipeline were discussed in more detail.
In einem ersten Schritt wird eine Zeilenverzögerung (Color Divergence) vorgenommen. Ihre Funktion ist eng mit dem geometrischen Verhältnissen der verwendeten Kamera verknüpft und wurde deshalb physikalisch dem Farbzeilenkamerainterface zugeordnet.The first step is a line delay (Color Divergence). Their function is narrow with the geometric conditions of the camera used linked and was therefore physically the color line camera interface assigned.
Das FZKINT wird speziell der Tatsache gerecht, daß bei manchen Farbzeilenkameras die einzelnen Farben (Rot, Grün und Blau) räumlichen getrennten CCD-Sensoren zugeordnet sind. Hieraus ergeben sich erhebliche Probleme bei der Farbidentifikation von Kanten, die parallel zu der CCD-Kamera verlaufen, da die einzelnen Sensoren erst nacheinander den neuen Farbwert erhalten. Während des Übergangs werden deshalb falsche Farbwerte ausgelesen. Das Problem läßt sich jedoch dadurch beheben, daß die einzelnen Farbkanäle abhängig von ihrer räumlichen Trennung entsprechend verzögert werden. Voraussetzung für diese Vorgehensweise ist die konstante Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte, die auch softwaregesteuert an die entsprechende Verzögerungszeit gekoppelt ist.The FZKINT especially does justice to the fact that at some color line cameras the individual colors (red, Green and blue) are assigned to separate CCD sensors are. This creates significant problems in color identification of edges that are parallel to the CCD camera run because the individual sensors first successively receive the new color value. During the Transitional wrong color values are therefore read out. The problem can be solved, however, that the individual color channels depending on their spatial separation be delayed accordingly. requirement for this procedure is the constant speed of movement of objects that are also software controlled the corresponding delay time is coupled.
Mit Hilfe des Color-Divergence-Wertes läßt sich ein variabler Zeilenversatz für die einzelnen Farbkomponenten programmieren und damit bewegungsbedingte Farbdivergence eliminieren. Als maximaler Zeilenversatz zwischen zwei räumlich benachbarten Farbkanälen (Rot:Grün, Grün:Blau) lassen sich 8 Zeilen einstellen.With the help of the color divergence value, a variable one Line offset for the individual color components program and thus movement-related color divergence eliminate. As the maximum line offset between two spatially adjacent color channels (red: green, green: blue) 8 lines can be set.
Zu beachten ist, daß der Blaukanal mit keiner Verzögerung versehen ist. Die Objekte müssen immer zuerst die rote, dann die grüne und schließlich die blaue Farbzeile passieren.It should be noted that the blue channel has no delay is provided. The objects must always be the first red, then the green and finally the blue color line happen.
Nach Durchlauf der entsprechenden Zeilenverzögerung verläßt der Pixeldatenstrom das FZKINT und gelangt an die CCD Lookup-Tables auf einer Farbzeilenvorverarbeitungseinrichtung. Pro Farbkanal steht dann eine eigene LUT zur Verfügung (rccd-LUT, gccd-LUT, bccd-LUT). Sie dient der Linearisierung und der Offset-Korrektur des CCD-Sensors. Sie kann auch für den Weißabgleich benutzt werden.Leaves after passing through the corresponding line delay the pixel data stream reaches the FZKINT and reaches the CCD lookup tables on a color line preprocessing facility. There is then a separate LUT for each color channel available (rccd-LUT, gccd-LUT, bccd-LUT). she serves linearization and offset correction of the CCD sensor. It can also be used for white balance.
Die einlaufenden Farbdaten werden hier aus dem RGB Raum
in den YUV Farbraum konvertiert. Hierbei entsprich Y der
Intensität und U, V den Farbanteilen nach folgender Formel:
Um die maximale Datenbreite von 8 Bit zu nutzen, werden
die Größen U und V so skaliert, daß sie im Wertebereich
-127 bis +127 liegen.
u = 0,5649 U
v = 0,7138 V.In order to use the maximum data width of 8 bits, the sizes U and V are scaled so that they lie in the value range -127 to +127.
u = 0.5649 U
v = 0.7138 V.
Vorteil des YUV-Farbraums ist, daß man eine "Farbe" erhält, die helligkeitsunabhängig ist. Dickenunterschiede oder Unterschiede in der Beleuchtung werden daher keine Farbunterschiede mehr bewirken.The advantage of the YUV color space is that you get a "color" which is independent of brightness. Differences in thickness or differences in lighting will therefore not be Color differences do more.
Nach anschließender Normierung und Skalierung anhand fest einprogrammierter Tabellen wird den Farben ein 8-Bit-Wert zugeordnet, so daß beispielsweise aus einer Menge von 16 Millionen Farben im YUV-Raum nur noch bspw. 1000 ausgewählt werden. Anschließend können mehrere solcher Farben zu einer Klasse zusammengefaßt werden.After subsequent normalization and scaling based on Tables are programmed into the colors 8-bit value assigned, so that for example from a Only 16 million colors in the YUV area 1000 can be selected. Subsequently, several such Colors can be combined into a class.
Infolge ungleichmäßiger Ausleuchtung kann der Helligkeitswert Y in Rändern der Zeile abfallen. Die Umwandlung in den YUV-Farbenraum trägt diesem "shading"-Fehler Rechnung.As a result of uneven illumination, the brightness value Y fall off at the edge of the line. The transformation in the YUV color space carries this "shading" error Bill.
Ebenso wie in den schwarz-weißen Verfahren ist auch im Farbverfahren der Einsatz eines rekursiven Filters möglich. Der rekursive Filter wirkt ebenso wie die shading-Korrektur auf das Helligkeitssignal. Im Gegensatz zu letzterer, die die Helligkeitsunterschiede innerhalb einer Zeile ausgleichen, wirkt das rekursive Filter als Helligkeitskorrektur über mehrere Zeilen hinweg. Just like in the black and white process, the Color process the use of a recursive filter possible. The recursive filter works just like that shading correction on the brightness signal. In contrast to the latter, which the brightness differences within compensate for one line, this works recursively Filters as brightness correction across several lines.
Die Farbsignale im YUV-Raum werden auch als Chrominanz bezeichnet, die vorteilhafterweise unabhängig von der Luminanz sind.The color signals in the YUV space are also called chrominance referred to, which is advantageously independent of the Are luminance.
In der Fig. 2 ist schließlich noch innerhalb gestrichelter Kästchen die optionale Online-Statistik dargestellt, die über die jeweils erfaßten Objekte geführt werden. Der optionale Morphologieprozessor dient der Rekursion.In Fig. 2 is finally within dashed lines The optional online statistics are shown, which are guided over the objects recorded in each case. The optional morphology processor is used for recursion.
Bei sich verändernden mechanischen Eigenschaften, beispielsweise feuchterem Getreide, können die Winkelbeziehungen, insbesondere der Schüttgutrutsche aber auch der Ausblasdüsen sowie die relative Lage dieser zueinander entlang der vorgesehenen Führungen und Winkelverstelleinrichtungen ggf. automatisiert verändert werden. Geeignete Sensoren für beispielsweise Feuchte, Temperatur oder ähnliche umgebungsbedingte Faktoren können ggf. zusätzlich vorgesehen werden.With changing mechanical properties, for example, more moist grain, the angular relationships, especially the bulk material slide the exhaust nozzles and the relative position of these to each other along the intended guides and angle adjustment devices if necessary, be changed automatically. Suitable sensors for e.g. humidity, temperature or similar environmental factors if necessary be provided additionally.
Bevor derartige Verstellungen der Winkelbeziehungen vorgenommen werden oder rekursive Filter, die Aussortiermerkmale stark ändern, kann vorgesehen werden, daß Alarmmittel den Benutzer hiervon vorher in Kenntnis setzen.Before making such adjustments to the angular relationships or recursive filters, the sorting characteristics greatly change, it can be provided that Alert the user of this beforehand.
Claims (11)
- Method for sorting bulk material into at least two fractions on the basis of colour and/or shape with the steps of:conveying the bulk material particles in a bulk material flow of predetermined width,detecting the bulk material particles over the bulk material flow width using optoelectronic scanning means in the vicinity of the end of a chute,deflecting individual bulk material particles by the selective operation of blowout nozzles, which are provided along the width extension of the bulk material flow in a fall area, on the basis of the scanning results of the scanning means in a further, branched off bulk material flow,producing a two-dimensional image of a partial area of the bulk material flow from the successive line signals of the optoelectronic scanning means,detection of the objects in said image of the partial area of the bulk material flow,determining the gravity centres and use of the predetermined parameters on each object for which a plurality of scanning information exists,blowing out a bulk material particle by operating a nozzle at the time when it acts on the gravity centre of the particle to be blown out.
- Method according to claim 1, characterized by the combination of object-displaying pixels to at least two-dimensional image objects, which correspond to the bulk material particles and in each case association of a grey and/or colour value information with each image object.
- Method according to claim 2, characterized in that acquisition takes place with colour line cameras with spatially separated CCD sensors and part of the colour channels are individually delayed up to a line displacement of 8 lines in accordance with their spatial association.
- Method according to claim 2 or 3, characterized by the conversion of the colour data from the RGB into the YUV colour space for compensating varying object thicknesses, edge shading and fluctuations in the illumination intensity.
- Method according to one of the preceding claims, characterized by the classification of the image objects into one of a plurality of grey and/or colour value classes, display and/or logging of the objects to be blown out, together with the total number of objects detected and determination of a second classification class, which comes closest to the class of the objects to be blown out and the logging thereof for the optional elimination of also these objects.
- Method according to one of the preceding claims, characterized by filtering with a recursive image signal processing filter for automatic adaptation to bulk material discolorations in the case of faulty material homogeneously distributed in the bulk material.
- Method according to one of the preceding claims, characterized by a modification of the angle of the bulk material chute as a function of changes in the mechanical bulk material characteristics.
- Apparatus for sorting bulk material using a method according to one of the preceding claims, characterized by an air suction device in the branched off bulk material channel for the blown out particles.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a moisture sensor.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a device for adjusting the bulk material chute angle.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a colour monitor for the display, fixed for half a second, of the object-displaying pixel of the detected two-dimensional image objects.
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