NL1015515C2

NL1015515C2 - Method and device for in-line inspection of packaging.

Info

Publication number: NL1015515C2
Application number: NL1015515A
Authority: NL
Inventors: Arend Van Der Stadt; Servaes Joordens
Original assignee: Eagle Vision Systems B V
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2001-12-28
Also published as: EP1297325A1; WO2002001207A1; AU2001267932A1

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET IN LIJN INSPECTEREN VAN VERPAKKINGENMETHOD AND APPARATUS FOR IN-LINE INSPECTING PACKAGES

Na een affaire in 1993, waarbij glassplinters in bier aanwezig bleken te zijn, heeft een bekende Nederlandse bierproducent een project gestart om glassplinters in gevulde glazen bierflessen te kunnen detecteren.After an affair in 1993, in which glass splinters were found to be present in beer, a well-known Dutch beer producer started a project to detect glass splinters in filled glass beer bottles.

5 Een voorgestelde oplossing is beschreven in de internationale octrooiaanvrage PCT/NL96/00049. Hierbij wordt een kop met aandrijfmotor voor het roteren van een bierfles op een carrousel geplaatst, en wordt met behulp van een CCD camera, nadat de rotatiebeweging is onderbro-10 ken, een aantal beelden opgenomen door de CCD camera en met beeldverwerkingstechnieken geanalyseerd.A proposed solution is described in international patent application PCT / NL96 / 00049. Here, a head with driving motor for rotating a beer bottle is placed on a carousel, and a number of images are recorded by the CCD camera and analyzed with image processing techniques using a CCD camera, after the rotation movement has been interrupted.

Een nadeel van deze methode is dat voor elke carrouselpositie een aandrijfmotor en camera aangebracht moet worden, teneinde bijv. 60.000 flessen per uur te 15 kunnen controleren.A drawback of this method is that a drive motor and camera must be provided for each carousel position, in order to be able to check eg 60,000 bottles per hour.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het inspecteren van verpakkingen voor vloeibaar medium, zoals al dan niet met bier of andere drank gevulde glazen flessen, waarbij de verpakkingen met 20 vooraf bepaalde snelheid en/of vooraf bepaalde onderlinge afstand in lijn worden bewogen, en waarbij door een aantal naast of achterelkaar opgestelde camera's beelden worden opgenomen van de verpakkingen en die beelden van de verschillende camera's worden gecombineerd teneinde 25 ongerechtigheden daarin te detecterenThe present invention provides a method of inspecting packages for liquid medium, such as glass bottles filled with beer or other beverage or not, wherein the packages are moved in line at predetermined speed and / or predetermined distance, and wherein images are taken from the packages by a number of cameras arranged side by side or in succession and those images from the different cameras are combined in order to detect iniquities therein

In bovengenoemde PCT-octrooiaanvrage worden de bierflessen geroteerd en stilgezet. In ieder geval theoretisch, naar wellicht ook praktisch, is het evenzeer denkbaar dat beweging van de vloeistof ten opzichte van 30 de fles op andere wijze kan plaatsvinden, bijv. door de fles een of meer malen met hoge snelheid een scherpe bocht te laten maken.In the above-mentioned PCT patent application, the beer bottles are rotated and stopped. In any case theoretically, perhaps also practically, it is equally conceivable that movement of the liquid relative to the bottle can take place in another way, eg by making the bottle make a sharp turn one or more times at high speed.

1015515 21015515 2

Bij de methode zoals die is beschreven in bovengenoemde PCT octrooiaanvrage, is tevens gebleken dat de waarde van de rotatiesnelheid weinig kritisch is. Deze bekende inrichting omvat een carrousel waarin de flessen 5 worden vastgeklemd en waarbij voor elke positie een camera is geplaatst. Volgens de onderhavige uitvinding is het denkbaar de camera's los van de carrousel te plaatsen terwijl de flessen daar voorlangs bewegen.In the method as described in the above-mentioned PCT patent application, it has also been found that the value of the rotational speed is not very critical. This known device comprises a carousel in which the bottles 5 are clamped and in which a camera is placed for each position. According to the present invention, it is conceivable to place the cameras separate from the carousel while the bottles move along them.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm 10 van de onderhavige uitvinding worden de flessen in lijn getransporteerd en gedurende het lijntransport op steek gebracht en geroteerd en stilgezet. Op de opeenvolgende cameras kunnen dan beelden van een verpakking worden verkregen die via een multiplexer worden verwerkt, bij-15 voorbeeld van elkaar worden afgetrokken na enige voorbewerking teneinde beschadigingen of losse deeltjes zoals glassplinters daarin te kunnen detecteren.According to a further preferred embodiment 10 of the present invention, the bottles are transported in line and placed during line transport and rotated and stopped. Images of a package can then be obtained on the successive cameras and processed via a multiplexer, for example subtracted from each other after some pre-processing in order to be able to detect damage or loose particles such as glass splinters therein.

In een verderee voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van gesynchroniseerde camera's, alhoewel 20 het in een andere voorkeursuitvoeringsvorm denkbaar is met triggering en resetcamera's te werken, waardoor het produkt in ieder beeld juist wordt gepositioneerd.In a further preferred embodiment, use is made of synchronized cameras, although in another preferred embodiment it is conceivable to work with triggering and reset cameras, whereby the product is correctly positioned in each image.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting voor het inspecteren van verpakkingen, omvat -25 tende: - transportmiddelen voor het in een in hoofdzaak rechte lijn voortbewegen van produkten; - een aantal langs de lijn opgestelde camera's voor het opnemen van beelden van de verpakking; en 30 - een video-multiplexer waarop de camera's zijn aangesloten, teneinde de opeenvolgend van een verpakking verkregen beelden te verwerken.The present invention further provides an apparatus for inspecting packages, comprising: - transport means for moving products in a substantially straight line; a number of cameras arranged along the line for recording images of the packaging; and 30 - a video multiplexer to which the cameras are connected to process the images sequentially obtained from a package.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm worden de flesverpakkingen langzaam geroteerd langs de camera's, 35 bijv. voor herkenning van de labels op de flessen.In a further preferred embodiment, the bottle packs are slowly rotated along the cameras, eg for recognition of the labels on the bottles.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving van een voorkeursuit-Further advantages, features and details of the present invention will be elucidated on the basis of the following description of a preferred embodiment.

JQ1551SJQ1551S

3 voeringsvorm daarvan, met verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin tonen: fig. 1 een gedeeltelijk schematisch aanzicht in perspectief van een voorkeursuitvoeringsvorm van de 5 onderhavige uitvinding; fig. 2 een zij-aanzicht vanuit een andere hoek van een andere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 3 een blokschema van een in fig. 1 en 2 10 getoonde uitvoeringsvorm.3 liner thereof, with reference to the accompanying drawing, in which: fig. 1 shows a partly schematic perspective view of a preferred embodiment of the present invention; Fig. 2 is a side view from another angle of another embodiment of the present invention; and FIG. 3 is a block diagram of an embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

Een aantal bierflessen BI, B2, B3 ... Bil wordt aangevoerd op een aanvoertransporteur 1, waarna de flessen B6 - Bil op steek worden gebracht in een eerste gedeelte 2 van de voorkeursuitvoeringsvorm 3 van de 15 onderhavige uitvinding. In dit gedeelte 2 zijn aan weerszijden transportbanden 4, 5 aangebracht voor het tevens laten roteren van de desbetreffende flessen.A number of beer bottles B1, B2, B3 ... Bil are supplied on a supply conveyor 1, after which the bottles B6 - Bil are placed in a first part 2 of the preferred embodiment 3 of the present invention. In this part 2, conveyor belts 4, 5 are arranged on either side for also rotating the relevant bottles.

Vervolgens worden de flessen getransporteerd tot tussen twee transportbanden 6, 7, waarmee de roteren-20 de beweging van de flessen wordt gestopt en de eventuele daarin aanwezige glassplinters kunnen worden gedetecteerd met behulp van camera's 11, 12, 13, 14, 15, die elk zijn aangesloten op een multiplex-eenheid 16. Onder de flessen waarop de camera's zijn gericht bevinden zich lichtbron-25 nen 21, 22, 23, 24 en 25. De camera's staan ongeveer onder een hoek van 45° naar de bodem van de flessen gericht. Bij een verder niet getoonde voorkeursuitvoeringsvorm kunnen de lichtbronnen 21-25 zijn gecombineerd tot een enkele lichtbron.The bottles are then transported to between two conveyor belts 6, 7, with which the rotation of the bottles is stopped, and any glass splinters present therein can be detected with the aid of cameras 11, 12, 13, 14, 15, each of which are connected to a multiplex unit 16. Under the bottles on which the cameras are aimed are light sources 25, 21, 22, 23, 24 and 25. The cameras are oriented approximately at an angle of 45 ° towards the bottom of the bottles . In a preferred embodiment, not shown further, the light sources 21-25 may be combined into a single light source.

30 Het roteren en vervolgens stoppen van die rote rende beweging en op grond van bepaalde beelden detecteren van eventuele aanwezige glassplinters is beschreven in bovengenoemde internationale octrooiaanvrage. Een voorbeeld van een lichtbron voor een dergelijke inrich-35 ting, die bijv. gebruik maakt van LED's (Light Emitting Diodes) is beschreven in de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 1012323 van aanvraagster.Rotating and subsequently stopping said rotating movement and detecting any glass splinters present on the basis of certain images is described in the above international patent application. An example of a light source for such a device, which, for example, uses LEDs (Light Emitting Diodes), is described in the non-prepublished Dutch patent application 1012323 of the applicant.

1015 515 41015 515 4

Zoals vooral uit fig. 3 blijkt, zijn op de video-multiplexer 16 een aantal centrale verwerkingseen-heden, CVE's (of Central Processing Units (CPU's)) aangesloten, teneinde een beeldserie van een fles die wordt 5 opgenomen door de camera's te bewerken en waarbij het juiste beeld aan het juiste produkt wordt gekoppeld door gebruik te maken van de video-multiplexer.As shown in particular in Fig. 3, a number of central processing units, CVEs (or Central Processing Units (CPUs)) are connected to the video multiplexer 16 in order to process an image series of a bottle that is recorded by the cameras and linking the right image to the right product using the video multiplexer.

Bij een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen zogeheten intelligente camera's worden toegepast, waarbij 10 een gedeelte van de bewerking bij de camera plaatsvindt, en waarbij beelden dan bijvoorbeeld van de ene camera naar de andere worden overgedragen zonder tussenkomst van een CPU.In an alternative embodiment, so-called intelligent cameras can be used, in which part of the processing takes place at the camera, whereby images are then, for example, transferred from one camera to another without the intervention of a CPU.

Het is van belang dat de flessen snel genoeg 15 voor de camera's langsbewegen, teneinde de beweging van het stukje glas te kunnen opnemen. De afstand D tussen twee camera's is zo klein mogelijk, bijv. 10 cm, vanwege de grootte van de produkten. Bij tien camera's geeft dit een lengte van het beeldsysteem van 1 m en een minimale 20 lijnsnelheid van 2,5 m per seconde. Van elk produkt wordt een aantal beelden opgenomen, dat overeenstemt met het aantal camera's. Er kan bijv. met een sluitersnelheid van 200 msec, worden gewerkt.It is important that the bottles move fast enough for the cameras to be able to record the movement of the piece of glass. The distance D between two cameras is as small as possible, eg 10 cm, due to the size of the products. With ten cameras this gives a length of the imaging system of 1 m and a minimum line speed of 2.5 m per second. A number of images are recorded for each product, which corresponds to the number of cameras. For example, a shutter speed of 200 msec can be used.

Van elk produkt wordt een aantal beelden opge-25 nomen, dat bijvoorbeeld overeenstemt met het aantal camera's. Er wordt bijvoorbeeld uitgegaan van 50 beelden (frames per seconde ofwel 100 velden (fields)). In de praktijk zou bijvoorbeeld nog getest moeten worden of beelden of velden juist moeten overlappen of niet, afhan-30 kelijk van de grootte van de camera en van de afstand van de camera tot de op te nemen beelden van de verpakkingen.A number of images are recorded of each product, which corresponds, for example, to the number of cameras. For example, 50 images (frames per second or 100 fields (fields)) are assumed. In practice, for example, it should still be tested whether images or fields should overlap or not, depending on the size of the camera and the distance from the camera to the images to be recorded of the packages.

Bij het boven beschreven voorkeursuitvoerings-voorbeeld kan gebruik worden gemaakt van in de handel 35 verkrijgbare gesynchroniseerde camera's, hetzij in kleur, hetzij zwart-wit, en eveneens verkrijgbare framegrabbers. De investeringen in hardware kunnen worden beperkt, terwijl een compact systeem wordt verschaft dat modulair 1015515 5 uitbreidbaar is, waarbij de serie beelden van eenzelfde produkt bewegend wordt opgenomen.In the preferred embodiment described above, use can be made of commercially available synchronized cameras, either in color or black and white, and also frame grabbers. Investments in hardware can be limited, while providing a compact system that is modularly expandable, whereby the series of images of the same product is recorded in motion.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm; de gevraagde rechten worden bepaalde door de navolgende conclusies binnen strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is not limited to the above-described preferred embodiment; the requested rights are determined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable.

10155151015515

Claims

1. Method for inspecting packages for liquid medium, such as glass bottles filled with beer or other beverage or not, the packages being moved in line at a predetermined speed and / or a predetermined distance, and wherein a a plurality of cameras arranged side by side or one behind the other are recorded from the packages and those images from the different cameras are combined to detect iniquities therein.

A method according to claim 1, wherein the packages are moved and stopped, for example rotated and stopped.

The method of claim 1 or 2, wherein the packages are advanced in line.

Method according to claim 1, 2 or 3, wherein the cameras are synchronized and connected to a video multiplexer.

Method according to one or more of claims 1-4, wherein asynchronous reset cameras are used which are individually triggerable.

6. Device for inspecting packages, comprising: - transport means for moving products in a substantially straight line; a number of cameras arranged along the line for recording images of the packaging; and - a video multiplexer to which the cameras are connected, in order to process the images obtained sequentially from a package.

Device as claimed in claim 6, provided with first rotation means for rotating the products along the line. 1fi1551F

8. Device as claimed in claim 6, wherein second rotation means rotate the products relatively slowly along the cameras.

Device as claimed in claim 7 or 8, wherein the control of the multiplexer is coupled to the feed conveyor. 101551P