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Dispositif d'identification et procédé d'identification d'un objet.
L'invention concerne un dispositif d'identification et un procédé d'identification d'un objet.
Comme on le sait, des bouteilles de boissons, de bières et analogues sont transportées et stockées dans des casiers. Les casiers sont en règles générales la propriété d'une certaine brasserie ou analogue, et ils sont utilisés sur base d'une reprise.
Dans certaine situation, il est nécessaire d'identifier et de trier des casiers appartenant à différents propriétaires. Sous d'autres aspects, les casiers peuvent être de construction et de forme similaires, mais ils diffèrent les uns des autres par un logo disposé sur la face latérale. Auparavant, il a été nécessaire d'identifier et de trier de Fels casiers à la main, ce qui prend du temps et entraide donc des coûts importants.
Dans le-cde de réalisation le plus général de l'invention, :' : bJet de l'invention est expressément l'identification d'objets. Par objet, on entend ici de
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manière générale ses produits, emballages, boîtes, etc. Un domaine particulier d'application de la présente invention est l'identification de casiers réutilisables (ou repris, ou consignés, ces termes étant utilisés ici de manière équivalente) peur des bouteilles, et en particulier de casiers qui contiennent des bouteilles consignées en liaison avec une-achine automatique de reprise de casiers.
Un autre but de l'invention est de fournir une installation et un procédé aussi fiables que possible et
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2 qui n'exigent pas un positionnement précis du casier, c'est-à-dire une distance précise du casier par rapport au bord du transporteur. Un autre objet de l'invention est de fournir une installation et un procédé dans lequel il est possible de classer les casiers sur base de détails mineurs, également lorsque leur logo principal est identique mais que leur face latérale comporte certaines différences de symboles ou de dessins sur base desquels ils peuvent être différenciés.
Dans la présente demande de brevet, une installation d'identification est décrite, qui convient pour différencier tous objets, produits, emballages, etc. sur base de la couleur. L'invention convient particulièrement bien pour l'identification de casiers, telles que des casiers à bouteilles. L'invention est en particulier appropriée pour un usage en liaison avec des machines automatiques de reprise de casiers, auquel cas la machine identifie non seulement la casier, mais également les bouteilles consignées qu'il contient, et produit un reçu de retour et/ou donne de l'argent en retour et/ou un jeton ou tout autre certificat lié au retour, c'est-à-dire les casiers et les bouteilles.
L'installation selon l'invention est placée de telle sorte qu'elle est protégée de la lumière, auquel cas une interférence avec la lumière provenant de l'extérieur ne constitue pas un obstacle à l'identification du casier.
Selon l'invention, la casier est placé sur un transporteur et transféré à une vitesse invariable devant un dispositif d'identification. Le dispositif d'identification envoie un ruban de lumière sur la face du casier, et le faisceau de lumière qui est réfléchi par cette bande de lumière en retour dans le dispositif est examiné sur base des proportions de trois couleurs, rouge, vert et bleu. En chaque point particulier de la longueur de la paroi latérale du casier, à des distances d'environ deux millimètres, on échantillonne la face du casier, en liaison avec quoi la couleur moyenne du casier est obtenue en ce
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point de la longueur. L'installation ne doit pas identifier les couleurs séparément dans la direction verticales. Des échantillons sont pris environ 100 fois par seconde.
Dans la solution pour une installation selon l'invention, un faisceau de lumière est envoyé sur la face du casier, et le faisceau s'étend sur une partie substantielle de la hauteur de la face latérale du casier.
Pendant l'identification de la couleur du casier, le transporteur se déplace à une vitesse invariable de telle sorte que le faisceau de lumière balaye une partie substantielle de la face latérale du casier.
Dans le procédé selon l'invention, après la lecture cidessus, on effectue une comparaison avec les données pour des casiers préprogrammées stockées dans la mémoire du dispositif. Au moyen de l'algorithme de calcul, on effectue un test, de préférence sur base de la couleur de base du casier, d'un logo sur la casier, et de manière favorable basé également sur un certain point particulier de la face latérale du casier. Dans le procédé et la solution pour une installation selon l'invention, une face latérale du casier est examinée. Le faisceau de lumière se déplace verticalement et est placé perpendiculairement au plan de la partie supérieure du transporteur, de préférence un transporteur à courroie.
L'identification de la couleur du côté du casier commence de préférence juste à partir du bord avant du casier et s'arrête environ 100 mm avant l'autre bord vertical du casier.
Pour atteindre les objectifs énumérés ci-dessus et ceux qui suivront, le dispositif d'identification d'objets et le procédé d'identification d'objets selon l'invention sont caractérisés par ce qui est énoncé dans les revendications.
Au moyen d'un dispositif selon l'invention, on peut identifier et différencier en particulier des casiers, de manière fiable, sur base de la couleur, grâce à quoi on obtient des économies considérables de coût et de temps.
Le dispositif selon l'invention permet également un tri automatique de casiers dans différentes applications.
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Dans ce qui suit, l'invention sera décrite plus en détail en liaison avec les figures des dessins annexées, l'invention n'étant cependant pas considérée comme étant strictement limitée aux détails de ces illustrations.
La figure 1A est une vue latérale d'un mode de réalisation selon l'invention,
La figure 1B présente le mode de réalisation vu dans la direction de la flèche kl de la figure 1A,
La figure 1C présente un dispositif vu dans la direction de la flèche kode la figure 1A,
La figure 1D présente un dispositif vu dans la direction de la flèche ka de la figure 1A,
La figure 2 est une illustration schématique du composant principal du dispositif selon l'invention,
La figure 3A, 3B et 3C illustrent le dispositif selon l'invention en fonctionnement, à chaque étape.
La figure 4A illustre le ruban de lumière, c'est-à-dire le faisceau de lumière, qui est une zone éclairée verticale, de préférence sous la forme d'un parallélogramme, sur la face latérale du casier au stade de la figure 3A ; la figure 4B montre le faisceau de lumière au stade de la figure 3B ; et la figure 4C montre le faisceau de lumière au stade de la figure 3C.
La figure 5 illustre une face latérale d'un casier identifié par sa couleur sous la forme de courbes de tensions.
La figure 6A illustre la lecture de la matrice chromatique du casier et la mesure précédente à distance du casier.
La figure 6B illustre l'unité d'identification du dispositif d'identification chromatique, laquelle unité est un composant séparé intégré comprenant des filtres et des détecteurs chromatiques.
La figure 6C illustre la matrice chromatique sur la face latérale d'un casier.
La figure 6D présente des courbes de conversion pour
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la normalisation des codes chromatiques.
La figure 7 présente l'équipement en liaison avec une machine automatique de reprise de casiers.
La figure 1A est une vue latérale d'un mode de réalisation d'une installation selon l'invention.
L'invention convient pour l'identification d'objets en général. L'invention convient cependant en particulier pour l'identification de casiers. Le casier 10 est placé sur le transporteur 11 et est transféré sur la portée supérieure du transporteur 11, de préférence un transporteur à bande, plus loin dans la zone de lecture 200 de l'unité 14 de différenciation chromatique (la flèche N, indique la direction de transfert). La zone de lecture 200 consiste en un espace de forme pyramidal défini par des lignes entraits interrompus à la figure ; dans cette zone, le dispositif 14 peut lire le faisceau de lumière 12 projeté sur la face du casier 10. Il est essentiel que le faisceau de lumière 12 frappe la face latérale 10a du casier 10 dans l'espace défini par la pyramide 200.
A l'intérieur de l'espace défini par la pyramide 200, en tout endroit de la frontière de l'espace ou à l'intérieur, l'unité de différenciation chromatique 14 est capable de lire le faisceau de lumière 12 projeté par la source de lumière 13 sur le côté 10a du casier 10.
La figure 13-cntre le mode de réalisation vu dans la direction de la flèche k, à la figure 1A, c'est-à-dire depuis le sommes. Comme on le voit à la figure 1B, le
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casier 10 a atteint la zone de lecture 200, et le faisceau 12 a été produit par la source de lumière 13 dans l'unité 12 a été produl,.
14 de différencia : on chromatique. Une lumière blanche est produite par la source de lumière 13 et passe par des câbles à fibres optiques 18a,, 18a, 18a3 ou des fibres optiques. Les f : bres optiques 18a), 18az... ont été réparties sur ure ligne verticale, pour un faisceau de lumière, et la lumière provenant des extrémités desdites fibres placées côte à côte arrive ensuite à une lentille
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19. La lentille forme un ruban de lumière ou un faisceau de lumière d'épaisseur uniforme à partir de la lumière, lequel faisceau est dirigé vers la face latérale 10a du casier 10.
De cette façon, un rayon de lumière SI est projeté à partir de la source de lumière 13 sur la face du casier 10, et le rayon de lumière réfléchi 82 est reçu au moyen des détecteurs 17a, 17b et 17c.
La figure 1C montre l'installation vue dans la direction de la flèche k2 à la figure lA. Comme on le voit dans la figure, la zone de lecture 200 en forme de pyramide est disposée dans le mode de réalisation de telle sorte que l'installation de détection 17a, 17b, 17c qui reçoit le rayon de lumière réfléchi 82 est placé dans la zone médiane de la hauteur, par rapport à la hauteur du casier 10. De cette façon, la précision de la lecture peut être rendue aussi bonne que possible.
Comme on le voit à la figure 1C, les extrémités des fibres optiques 18al, 18a2, 18a3, 18a4 et l8as ont été disposées de façon à ce qu'elles soient situées dans la même position verticale et que la lumière blanche produite à partir de celles-ci soit transmise à, et recueillie par une lentille 19 de telle façon qu'un ruban ou faisceau de lumière 12 d'épaisseur uniforme soit formé, à partir de la lumière, sur la face latérale 10a du casier 10.
La figure 1D est une illustration prise dans la direction de la flèche k3 à la figure 1A, c'est-à-dire perpendiculairement à la direction de transfert LI du transporteur. Comme on le voit dans le mode de réalisation illustratif, l'installation de détection 17a, 17b, 17c est placée à la pointe de la zone de lecture, c'est-à-dire de la pyramide de lecture. Tous les faisceaux 12 réfléchis dans la zone de la pyramide, dans l'espace défini par les faces latérales et le fond de la pyramide, et sur lesdites faces, peuvent être lus au moyen du dispositif de détection 17a, 17b, 17c selon l'invention. Le faisceau de lumière 12 est adapté pour être transmis sur la face du casier de
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façon à ce qu'il s'étende essentiellement sur la longueur de la paroi latérale du casier dans la direction verticale.
Dans le mode de réalisation exemplatif représenté à la figure 2, un casier 10 se trouve sur le transporteur 11. Un faisceau de lumière 12 est produit à partir d'une source de lumière 13 qui envoie un rayon de lumière S,, de lumière blanche sur la face 10a du casier 10. Le rayon de lumière SI est réfléchi par la face latérale 10a du casier, et le rayon de lumière réfléchi 52 est transféré dans l'unité de différenciation chromatique 14, dans laquelle est produit le code de la couleur. Le code est comparé aux codes de couleurs mémorisés présents dans la mémoire 15a de l'unité centrale 15, c'est-à-dire dans ce que l'on appelle la bibliothèque et, de cette façon, si les codes se correspondent, le type du casier est identifié.
L'unité 14 de différenciation chromatique comprend des filtres 16a, 16b, 16c et, à la suite de ceux-ci, des détecteurs 17a, 17b, 17c, qui mesurent les proportions de lumière rouge, bleue et verte dans la lumière réfléchie S2. Lorsque des objets en général sont identifiés, tels que des, emballages, des boîtes, des paquets, etc., les codes des objets à identifier sont programmés dans la mémoire 15a de l'unité centrale 15 avant identification.
Dans le mode de réalisation exemplatif de la figure 2, le casier 10 est placé sur le transporteur 11. A une distance convenable de la source de lumière 13, un rayon SI de lumière blanche est envoyé par l'intermédiaire d'un câble à fibres optiques 18, c'est-à-dire les fibres optiques 18al, 18a2... et la lentille 19, sur la face latérale 10a du casier 10, et le rayon de lumière réfléchi 52 est envoyé au dispositif 14 de différenciation chromatique, à son unité 300 de différenciation chromatique.
La couleur du casier est mesurée, et des codes de couleur (R, G, B) sont produits pour le casier 10, lesquels codes sont comparés aux codes de couleurs prémémorisés (R', G', B') de différents casiers dans la
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mémoire 15a de l'unité centrale 15. Si l'information mesurée correspond à l'information mémorisée, le type du casier est identifié et l'action en retour correspondant à l'identification, c'est-à-dire le type du casier, est effectuée, par exemple la délivrance d'un reçu/d'argent ou analogue.
Comme on le voit à la figure 2, un rayon SI de lumière blanche est transmis à partir de la source de lumière sur la face du casier 10. Par l'intermédiaire du câble à fibres optiques, la lumière réfléchie S2 est traitée dans la direction de la largeur D de telle sorte que l'on en obtient trois composantes échantillons aI, a2, a3. La largeur D du faisceau de lumière 12 se situe de préférence dans l'intervalle de 5 à 20 mm. Les échantillons aI, a2, a3 sont filtrés dans les filtres 16,16a, 16b et 16c dans lesquels les échantillons al, a2, a3 sont filtrés par rapport au rouge (R), au vert (G) et au bleu (B). Le filtre 16a permet le passage de la lumière rouge (R) le filtre 16b de la lumière bleu (B) et le filtre 16c de la lumière verte (G).
Après le filtre 16a se trouve le détecteur 17a, après le filtre 16b le détecteur 17b, et après le filtre 16c le détecteur 17c. Les détecteurs 17a, 17b, 17c détectent la proportion de chaque composante de la lumière (R, G, B) dans l'échantillon, en mesurant par exemple les intensités des composantes titrées de la lumière.
De cette façon, la proportion de cl use couleur peut être mesurée, et l'on obtient ainsi un iode chromatique de trois valeurs pour la lumière mesurée Le code chromatique qui est obtenu est comparé aux codes de couleurs connus mémorisés dans la mémoire 15a de l'unité centrale 15, et le type du casier 10 peut être défini comme résultat de la comparaison sur base de ses couleurs. me cette façon, le casier 10 peut être identifié et trié.
Les figures A, 38, 3C illustrent le transfert du casier à travers la zone de lecture 200 (dite pyramide de lecture). A la figure 3A, l'identification du casier à
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débutée, commençant au bord vertical du casier. A partir du début du casier, à partir de la zone A"'... A"", il est possible d'identifier la couleur général du casier.
A la figure 3B, la bande de lumière ou faisceau de lumière 12 se trouve déjà dans la zone médiane du casier, zone dans laquelle, en règle général, se trouve le logo prévu sur le casier, et à la figure 3C la zone terminale du casier, dans la direction longitudinale du casier, a été atteinte, zone dans laquelle la lecture peut être arrêtée, par exemple, avant le bord final du casier 10.
La figure 4A montre l'étape de lecture correspondant à la figure 3A dans laquelle le faisceau 12 est placé au bord d'entrée du casier.
La figure 4B montre la position du faisceau 12, correspondant à la figure 3B, sur le logo coloré (LO) prévu sur la face du casier, et la figure 4C montre la position du faisceau 12 dans la zone finale de la paroi latérale 10a du casier 10, dans laquelle la lecture peut être arrêtée.
Dans le mode de réalisation selon l'invention, on emploie une zone de lecture façonnée sous la forme d'une pyramide ou d'une pyramide tronquée, et une bande de lumière ou faisceau de lumière 12 oblong, lequel faisceau de lumière a été produit à partir d'une source de lumière 13 qui transmet de la lumière blanche par des câbles à fibres optiques, c'est-à-dire les fibres optiques 18a,, 18a2'18a3'" sur la face latérale 10a du casier 10. Un avantage de la solution est que la position du casier 10 par rapport à la portée lia de la courroie du transporteur 11 n'a pas d'importance. Il est le plus important que l'axe longitudinal XI du casier soit parallèle à l'axe longitudinal X2 du transporteur 11, auquel cas on évite ce que l'on appelle des erreurs angulaires, qui détérioreraient la précision de la lecture.
L'installation 14 lit la couleur de la face latérale 10a du casier 10 à partir du point de lecture AI jusqu'au point de lecture A. La lecture est effectuée en lisant les
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couleurs du faisceau de lumière à certains intervalles de temps avec un échantillonnage fréquent, par exemple à des distances de deux millimètres, d'un bord à l'autre, dans la zone de lecture AI... A2 du casier. De cette manière, on peut lire une proportion substantielle de la face latérale du casier, et on peut produire une combinaison de codes chromatiques R, G, B de la couleur moyenne correspondant à chaque position de la longueur du casier que l'on examine.
Ledit code (R, G, B) peut être produit sous la forme d'une valeur de tension et ensuite sous la forme d'une valeur numérique.
L'identification du logo (LO) prévu sur le casier 10, par exemple dans la position présentée aux figures 3B-4B, peut être effectuée de telle sorte que les couleurs R, G, B sont détectées sur une certaine étendue de la longueur de la paroi latérale 10a du casier, par exemple dans la zone A'... A". Cette zone A'... A"est préchoisie en fonction de la position du logo LO de telle sorte que la zone testée, c'est-à-dire l'échantillon, représente la position la plus typique dans laquelle se trouve le logo.
Finalement, la valeur moyenne des valeurs chromatiques des faisceaux chromatiques mesurée dans la région A'... A"est calculée, laquelle valeur moyenne représente le code d'identificaticn logo (LO) du type de casier concerné.
Le procédé de mesure est semblable, par exemple, en ce qui concerne la couleur générale du casier (région A"'... A"") et par rapport à des couleurs ou caractéristiques spécifiques du c. er.
Ainsi, lorsque les types de casier a identifier sont transférés dans. a mémoire 15a de l'unité centrale 15, c'est-à-dire dans ladite bibliothèque, la programmation de l'information d'identification est mise en oeuvre de telle sorte que les aspects caractéristiques liés à chaque casier sont fournis à partir de certaines zones et que, donc, lorsque les casiers à identifier sont testés, l'information
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d'identification R,, G, B, ;
R G, B ;] , G, B obtenue/mesurée est comparée au moyen d'un algorithme à
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l'information d'identification mise en mémoire dans la mémoire lSa et, si les codes chromatiques de la couleur moyenne de certaines régions et/ou de toute la surface du casier 10 à identifier peuvent être amenés à correspondre à une certaine combinaison de codes chromatiques d'un certain type de casier mis en mémoire dans la mémoire de l'unité centrale avec une certaine tolérance, ladite identification est acceptée et l'identification est enregistrée comme ayant été effectuée.
Lorsqu'un type de casier est en cours d'identification, on effectue de préférence trois tests différents. Pour le casier objet de la mesure, au moyen d'un algorithme, a) la couleur de base est identifiée. Ceci peut par exemple être détecté en détectant la région avant de la paroi latérale verticale du casier.
Un second test est effectué à l'endroit du logo (LO), c'est-à-dire qu'une certaine région du casier à identifier est testé, et les données sont comparées aux valeurs de zones correspondantes mémorisées dans ladite bibliothèque de casiers dans la mémoire de la machine. c) A titre de test, il est possible de tester une matrice chromatique sur une zone d'une certaine étendue à l'endroit d'un certain détail, étiquette, lettre, série de chiffres, et de comparer le résultat au groupe de valeurs de la région correspondante stockée dans la bibliothèque, c'est-à-dire dans la mémoire 15a.
Si un casier qui satisfait les : razzs tests est trouvé dans la mémoire 15a, c'est-à-dire dans la bibliothèque, le type du casier est identifié comme-ant le type stocké dans la mémoire de la
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bibliothèque, e*. eci est indiqué à la personne ramenant le casier, et/ou n traitement ultérieur du casier est effectué sur base de l'identification. Si le casier n'est pas identifié, : 3 direction de transfert de la bande transporteuse peut être inversée pour ramener le casier au point de départ. Sur base de l'identification du casier, la personne ramenait le casier peut recevoir un reçu ou de l'argent ou un équivalent correspondant au prix de retour du casier.
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Dans le mode de réalisation et dans le procédé selon l'invention, le casier est transporté dans la zone d'identification chromatique à une vitesse invariable en déplaçant la portée lia de la bande du transporteur 11 à une vitesse invariable. L'identification du casier est effectuée pendant que la bande, et donc le casier placé sur la bande, est déplacé en continu. Ainsi, dans l'étape de mesure, lorsque la matrice chromatique est déterminée, le casier n'est pas arrêté séparément, mais l'étape de mesure est continue, et le mouvement du casier pendant le processus de mesure est uniforme.
La figure 5 illustre l'information de signal concernant un type de casier mesuré, couleur par couleur. La ligne brisée f, illustre l'intensité du signal mesuré pour la couleur rouge sur la longueur de la paroi du casier. La
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ligne brisée fz illustre l'intensité du signal mesuré en couleur verte et la ligne brisée f3 illustre l'intensité du signal mesuré en couleur bleue, sur la longueur de la paroi latéral du casier.
La figure 6A illustre une installation de détection selon l'invention, dans laquelle, comme illustré sur la figure, le faisceau de lumière 12 et la lumière réfléchie à partir de celui-ci, sont examinés au moyen de l'unité d'identification 300 et du dispositif d'identification chromatique 14, laquelle unité se compose d'un seul composant intégré qui comprend des filtres 16a, 16b, 16c placés côte à côte et des détecteurs 17a, 17b, 17c placés en liaison directe avec eux. L'unité d'identification 300 est un seul composant intégré.
A la figure 6A, le dispositif de mesure 500 est illustré en avant du dispositif 14 d'identification chromatique, en regardant dans la direction du transfert du casier. La distance du casier par rapport à l'unité d'identification 300 est mesurée au moyen des dispositifs de mesure 500. Ainsi, on mesure de manière expresse la distance du faisceau de lumière 12 sur la face du casier à
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partir de l'unité d'identification 300. Chaque machine est soumise à un étalonnage séparé pour établir des courbes de conversion spécifiques pour chaque machine.
Dans le procédé selon l'invention, les. valeurs de tension provenant des différents détecteurs 17a, 17b et 17c dans l'unité 300 sont pour ainsi dire normalisées sous la forme de pourcentage de réflexion dans une échelle allant de 0 à 100.
La figure 6B montre l'unité 300 de différenciation chromatique du dispositif de différenciation chromatique 14, laquelle unité comprend des filtres 16a, 16b, 16c placés côte à côte et, après chaque filtre, un détecteur 17a, 17b et 17c associé à chacun des filtres ; la tension qui indique chaque couleur, peut être envoyée directement à partir de chacun des filtres, pour un traitement ultérieur au cours duquel la tension peut être transformée en une valeur de lecture numérique. Les filtres 16a, 16b, 16c ont été intégrés avec les détecteurs correspondants 17a, 17b et 17c dans une seule plaquette.
La figure 6C illustre la formation d'une matrice chromatique à partir des valeurs chromatiques sur la face latérale 10a du casier 10. Le dispositif 500 qui mesure la distance de l'unité 300 d'identification chromatique à la face latérale 10a du casier 10 est placé devant l'unité 300, en regardant dans la direction de transfert du casier.
Le dispositif de mesure peut fonctionner selon n'importe quel principe. Il peut être un dispositif de mesure ultrasonore, un dispositif de mesure électrique, un dispositif de transmission/réception de lumière, etc.
Comme on le voit à la figure 6D, la conversion se produit comme suit. Les tensions provenant des détecteurs 17a, 17b et 17c dans l'unité 300 sont lues. Ensuite, la lumière rouge, c'est-à-dire la tension provenant du détecteur 17a, est par exemple examinée. La valeur de la tension est lue à partir du système horizontal de coordonnées X à la figure 6D et, lorsque la distance du casier à l'unité 300 d'identification chromatique, mesurée
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au moyen du dispositif 500, est connue, on choisit parmi l'ensemble des courbes de la figure 6D, la courbe correspondant à la distance qui est lue et associée à la couleur R, G ou B, pour la distance 1 les courbes fR', f', fug' ;
pour la distance 2, les courbes fR, fG, fa par l'intermédiaire desquels, de la manière illustrée aux
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dessins, on obtient une valeur d'échelle dite normalisée -"Z. dans le système de coordonnées vertical Y.
Ainsi, la tension qui provient d'un détecteur 17a ou 17b ou 17c, lequel détecteur indique toujours une certaine couleur, correspond à une courbe correspondant à une certaine distance mesurée et à une valeur normalisée lue par l'intermédiaire de la courbe. La figure illustre la
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conversion de la tension y'par la courbe fa'liée à la couleur verte (G) et à la distance 1 dans la valeur de code X'.
Lorsque les casiers 10 sont lus dans la mémoire 15a du dispositif, au stade de la lecture, une mesure de la distance du casier au moyen du dispositif de mesure 500 est effectuée, et les valeurs chromatiques provenant du détecteur sont converties au cours de l'étape de lecture, au moyen des courbes de conversion fR', fG', fg' ; fR, fG, fB accordées à la machine concernée, en des valeurs de codes chromatiques normalisées qui on été échelonnées sur une échelle allant de 0 à 100.
De manière similaire, lorsque la couleur de la face latérale d'un casier rapporté, ou d'un casier à traiter autrement est lue, et que la matrice chromatique de la couleur de la face latérale 10a du casier est produite, laquelle matrice est comprise comme étant les valeurs R, G, B en différents points de la longueur de la face latérale du casier, c'est-à-dire sur la longueur latérale du casier, lesdites valeurs sont converties, directement lors de la formation de la matrice chromatique, au moyen de la conversion décrite ici, en valeurs normalisées.
Les courbes de conversion peuvent être calculées pour
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la machine à certaines distances régulières qui se produisent au cours du transfert du casier, et les distances et valeurs intermédiaires sont obtenues mathématiquement, par exemple au moyen d'une interpolation.
Ainsi, quelle que soit la distance du casier, sur base de la conversion décrite ici et de la mesure de la distance du casier, on peut comparer les valeurs chromatiques du casier ramenées aux valeurs chromatiques stockées dans la mémoire à casiers.
Le dispositif d'identification 14 selon l'invention convient de manière excellente pour un usage en liaison avec des machines automatiques de reprise de casiers, dans leur tunnel à casiers protégé de la lumière. Ainsi, le dispositif selon l'invention peut être utilisé de telle sorte que la machine automatique de reprise de casiers compte les bouteilles consignées contenues dans le casier et le dispositif d'identification selon l'invention détecte le type de casier. Il est évident que le dispositif peut également être utilisé séparément pour trier et différencier les casiers seuls.
La figure 7 montre le dispositif d'identification selon l'invention et son installation 14 de différenciation chromatique en liaison avec une machine automatique de reprise de casiers, 600. Le dispositif d'identification 14 est disposé dans Le tunnel T à casiers dans l'installation 600 et, au moyen : e l'installation P, moyens par lesquels les bouteilles cc-. s. gnées contenues dans le casier 10 et le nombre des bou : e : : : es sont identifiés, la distance du casier au dispos :' :. : : d'identification 14 placé latéralement par rapport au transporteur, est également mesurée.
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Identification device and method for identifying an object.
The invention relates to an identification device and a method for identifying an object.
As is known, bottles of beverages, beers and the like are transported and stored in lockers. The lockers are generally the property of a certain brewery or the like, and they are used on the basis of a trade-in.
In some situations, it is necessary to identify and sort lockers belonging to different owners. In other aspects, the lockers can be of similar construction and shape, but they differ from each other by a logo placed on the side face. Previously, it was necessary to identify and sort Fels lockers by hand, which is time consuming and therefore helps with significant costs.
In the most general embodiment of the invention,: ': bJet of the invention is expressly the identification of objects. By object, we mean here
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generally its products, packaging, boxes, etc. A particular field of application of the present invention is the identification of reusable crates (or taken back, or returnable, these terms being used here in an equivalent manner) for bottles, and in particular of racks which contain returnable bottles in conjunction with an automatic locker recovery machine.
Another object of the invention is to provide an installation and a process as reliable as possible and
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2 which do not require a precise positioning of the rack, that is to say a precise distance of the rack from the edge of the conveyor. Another object of the invention is to provide an installation and a method in which it is possible to classify the lockers on the basis of minor details, also when their main logo is identical but when their lateral face has certain differences in symbols or designs on the basis of which they can be differentiated.
In the present patent application, an identification installation is described, which is suitable for differentiating all objects, products, packaging, etc. based on color. The invention is particularly suitable for identifying lockers, such as bottle racks. The invention is in particular suitable for use in conjunction with automatic locker recovery machines, in which case the machine identifies not only the locker, but also the returnable bottles it contains, and produces a return receipt and / or give money back and / or a token or other certificate related to the return, i.e. lockers and bottles.
The installation according to the invention is placed in such a way that it is protected from light, in which case interference with the light coming from outside does not constitute an obstacle to the identification of the locker.
According to the invention, the rack is placed on a conveyor and transferred at an invariable speed in front of an identification device. The identification device sends a strip of light to the face of the rack, and the beam of light which is reflected by this strip of light back into the device is examined on the basis of the proportions of three colors, red, green and blue. At each particular point of the length of the side wall of the rack, at distances of about two millimeters, the face of the rack is sampled, in connection with which the average color of the rack is obtained in this
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point of length. The installation must not identify the colors separately in the vertical direction. Samples are taken approximately 100 times per second.
In the solution for an installation according to the invention, a beam of light is sent to the face of the rack, and the beam extends over a substantial part of the height of the lateral face of the rack.
During the identification of the color of the rack, the transporter moves at an invariable speed so that the beam of light scans a substantial part of the lateral face of the rack.
In the method according to the invention, after reading the above, a comparison is made with the data for preprogrammed lockers stored in the memory of the device. By means of the calculation algorithm, a test is carried out, preferably on the basis of the basic color of the locker, of a logo on the locker, and in a favorable manner also based on a certain particular point on the lateral face of the locker. In the method and the solution for an installation according to the invention, a lateral face of the rack is examined. The light beam travels vertically and is placed perpendicular to the plane of the upper part of the conveyor, preferably a belt conveyor.
The identification of the color on the side of the rack preferably starts right from the front edge of the rack and stops approximately 100 mm before the other vertical edge of the rack.
To achieve the objectives listed above and those which will follow, the object identification device and the object identification method according to the invention are characterized by what is stated in the claims.
By means of a device according to the invention, it is possible to identify and differentiate in particular lockers, reliably, on the basis of color, thanks to which considerable savings are obtained in cost and time.
The device according to the invention also allows automatic sorting of lockers in different applications.
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In what follows, the invention will be described in more detail in conjunction with the figures of the accompanying drawings, the invention however not being considered as being strictly limited to the details of these illustrations.
FIG. 1A is a side view of an embodiment according to the invention,
FIG. 1B shows the embodiment seen in the direction of the arrow kl in FIG. 1A,
FIG. 1C presents a device seen in the direction of the arrow kode in FIG. 1A,
FIG. 1D shows a device seen in the direction of the arrow ka in FIG. 1A,
FIG. 2 is a schematic illustration of the main component of the device according to the invention,
FIG. 3A, 3B and 3C illustrate the device according to the invention in operation, at each step.
FIG. 4A illustrates the strip of light, that is to say the beam of light, which is a vertical illuminated zone, preferably in the form of a parallelogram, on the lateral face of the rack at the stage of FIG. 3A ; Figure 4B shows the light beam at the stage of Figure 3B; and Figure 4C shows the light beam at the stage of Figure 3C.
FIG. 5 illustrates a side face of a locker identified by its color in the form of tension curves.
FIG. 6A illustrates the reading of the chromatic matrix of the rack and the previous measurement at a distance from the rack.
FIG. 6B illustrates the identification unit of the chromatic identification device, which unit is a separate integrated component comprising filters and chromatic detectors.
FIG. 6C illustrates the chromatic matrix on the lateral face of a rack.
Figure 6D shows conversion curves for
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standardization of color codes.
FIG. 7 shows the equipment in conjunction with an automatic locker recovery machine.
FIG. 1A is a side view of an embodiment of an installation according to the invention.
The invention is suitable for the identification of objects in general. The invention is however particularly suitable for identifying lockers. The rack 10 is placed on the conveyor 11 and is transferred to the upper reach of the conveyor 11, preferably a conveyor belt, further in the reading zone 200 of the chromatic differentiation unit 14 (the arrow N indicates the transfer direction). The reading area 200 consists of a pyramid-shaped space defined by broken lines interrupted in the figure; in this zone, the device 14 can read the light beam 12 projected on the face of the rack 10. It is essential that the light beam 12 strikes the lateral face 10a of the rack 10 in the space defined by the pyramid 200.
Inside the space defined by the pyramid 200, anywhere on the space border or inside, the chromatic differentiation unit 14 is capable of reading the beam of light 12 projected by the source light 13 on the side 10a of the rack 10.
Figure 13-cntre the embodiment seen in the direction of the arrow k, in Figure 1A, that is to say from the sum. As seen in Figure 1B, the
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rack 10 has reached reading area 200, and beam 12 has been produced by light source 13 in unit 12 has been produced.
14 of difference: on chromatic. White light is produced by the light source 13 and passes through optical fiber cables 18a, 18a, 18a3 or optical fibers. The optical fibers 18a), 18az ... have been distributed on a vertical line, for a beam of light, and the light coming from the ends of said fibers placed side by side then arrives at a lens.
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19. The lens forms a strip of light or a beam of light of uniform thickness from the light, which beam is directed towards the lateral face 10a of the rack 10.
In this way, a ray of light S1 is projected from the light source 13 onto the face of the rack 10, and the ray of reflected light 82 is received by means of the detectors 17a, 17b and 17c.
Figure 1C shows the installation seen in the direction of arrow k2 in Figure lA. As can be seen in the figure, the reading area 200 in the shape of a pyramid is arranged in the embodiment so that the detection installation 17a, 17b, 17c which receives the ray of reflected light 82 is placed in the middle zone of the height, with respect to the height of the rack 10. In this way, the accuracy of the reading can be made as good as possible.
As seen in Figure 1C, the ends of the optical fibers 18al, 18a2, 18a3, 18a4 and 18as were arranged so that they were located in the same vertical position and that the white light produced from those this is transmitted to, and collected by a lens 19 so that a strip or beam of light 12 of uniform thickness is formed, from the light, on the lateral face 10a of the rack 10.
FIG. 1D is an illustration taken in the direction of the arrow k3 in FIG. 1A, that is to say perpendicular to the transfer direction LI of the conveyor. As seen in the illustrative embodiment, the detection installation 17a, 17b, 17c is placed at the tip of the reading area, that is to say of the reading pyramid. All the beams 12 reflected in the area of the pyramid, in the space defined by the lateral faces and the bottom of the pyramid, and on said faces, can be read by means of the detection device 17a, 17b, 17c according to the invention. The light beam 12 is adapted to be transmitted to the face of the locker.
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so that it extends essentially along the length of the side wall of the rack in the vertical direction.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, a rack 10 is located on the conveyor 11. A beam of light 12 is produced from a light source 13 which sends a ray of light S ,, of white light on the face 10a of the rack 10. The light ray S1 is reflected by the lateral face 10a of the rack, and the ray of reflected light 52 is transferred to the chromatic differentiation unit 14, in which the color code is produced . The code is compared with the stored color codes present in the memory 15a of the central unit 15, that is to say in what is called the library and, in this way, if the codes match, the locker type is identified.
The chromatic differentiation unit 14 comprises filters 16a, 16b, 16c and, following these, detectors 17a, 17b, 17c, which measure the proportions of red, blue and green light in the reflected light S2. When objects in general are identified, such as, packages, boxes, packages, etc., the codes of the objects to be identified are programmed in the memory 15a of the central unit 15 before identification.
In the exemplary embodiment of FIG. 2, the rack 10 is placed on the conveyor 11. At a suitable distance from the light source 13, a ray SI of white light is sent via a fiber cable optical 18, that is to say the optical fibers 18al, 18a2 ... and the lens 19, on the lateral face 10a of the rack 10, and the ray of reflected light 52 is sent to the device 14 for chromatic differentiation, its chromatic differentiation unit 300.
The color of the bin is measured, and color codes (R, G, B) are produced for bin 10, which codes are compared to the pre-stored color codes (R ', G', B ') of different bins in the
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central unit memory 15a 15. If the measured information corresponds to the stored information, the type of locker is identified and the return action corresponds to the identification, that is to say the type of locker , is performed, for example issuing a receipt / money or the like.
As seen in Figure 2, a ray S1 of white light is transmitted from the light source on the face of the rack 10. Through the fiber optic cable, the reflected light S2 is processed in the direction width D so that three sample components aI, a2, a3 are obtained. The width D of the light beam 12 is preferably in the range of 5 to 20 mm. The samples aI, a2, a3 are filtered in the filters 16, 16a, 16b and 16c in which the samples a1, a2, a3 are filtered with respect to red (R), green (G) and blue (B). The filter 16a allows the passage of red light (R) the filter 16b of blue light (B) and the filter 16c of green light (G).
After the filter 16a is the detector 17a, after the filter 16b the detector 17b, and after the filter 16c the detector 17c. The detectors 17a, 17b, 17c detect the proportion of each component of the light (R, G, B) in the sample, by measuring for example the intensities of the titrated components of the light.
In this way, the proportion of color usage can be measured, and a chromatic iodine of three values for the measured light is thus obtained. The chromatic code which is obtained is compared with the known color codes stored in the memory 15a of the central unit 15, and the type of bin 10 can be defined as a result of the comparison on the basis of its colors. me this way, bin 10 can be identified and sorted.
Figures A, 38, 3C illustrate the transfer of the rack through the reading area 200 (called the reading pyramid). In FIG. 3A, the identification of the locker to
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started, starting at the vertical edge of the locker. From the start of the locker, from zone A "'... A" ", it is possible to identify the general color of the locker.
In FIG. 3B, the light strip or beam of light 12 is already located in the central zone of the compartment, zone in which, as a general rule, is the logo provided on the compartment, and in FIG. 3C the terminal zone of the compartment, in the longitudinal direction of the compartment, has been reached, area in which reading can be stopped, for example, before the final edge of compartment 10.
FIG. 4A shows the reading step corresponding to FIG. 3A in which the beam 12 is placed at the entry edge of the rack.
FIG. 4B shows the position of the beam 12, corresponding to FIG. 3B, on the colored logo (LO) provided on the face of the rack, and FIG. 4C shows the position of the beam 12 in the final zone of the side wall 10a of the locker 10, in which reading can be stopped.
In the embodiment according to the invention, a reading zone shaped in the form of a pyramid or a truncated pyramid is used, and an oblong strip of light or light beam 12, which light beam has been produced from a light source 13 which transmits white light by optical fiber cables, that is to say the optical fibers 18a, 18a2'18a3 '"on the side face 10a of the rack 10. A advantage of the solution is that the position of the rack 10 with respect to the seat 11a of the conveyor belt 11 does not matter. It is most important that the longitudinal axis XI of the rack is parallel to the axis longitudinal X2 of the conveyor 11, in which case what are called angular errors are avoided, which would deteriorate the accuracy of the reading.
The installation 14 reads the color of the lateral face 10a of the rack 10 from the reading point AI to the reading point A. The reading is carried out by reading the
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colors of the light beam at certain time intervals with frequent sampling, for example at distances of two millimeters, from one edge to the other, in the reading area AI ... A2 of the rack. In this way, a substantial proportion of the side face of the rack can be read, and a combination of chromatic codes R, G, B of the average color corresponding to each position of the length of the rack being examined can be produced.
Said code (R, G, B) can be produced in the form of a voltage value and then in the form of a numerical value.
The identification of the logo (LO) provided on the rack 10, for example in the position presented in FIGS. 3B-4B, can be carried out so that the colors R, G, B are detected over a certain extent of the length of the side wall 10a of the rack, for example in the area A '... A ". This area A' ... A" is pre-selected according to the position of the LO logo so that the area tested is ie the sample, represents the most typical position in which the logo is located.
Finally, the average value of the chromatic values of the chromatic beams measured in the region A '... A "is calculated, which average value represents the logo identification code (LO) of the type of locker concerned.
The measurement process is similar, for example, with regard to the general color of the bin (region A "'... A" ") and with respect to specific colors or characteristics of the core.
Thus, when the types of lockers to be identified are transferred to. memory 15a of the central unit 15, that is to say in said library, the programming of the identification information is implemented in such a way that the characteristic aspects linked to each locker are provided from certain areas and that, therefore, when the lockers to be identified are tested, the information
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identification R ,, G, B,;
R G, B;], G, B obtained / measured is compared using a
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the identification information stored in the memory lSa and, if the chromatic codes of the average color of certain regions and / or of the entire surface of the rack 10 to be identified can be caused to correspond to a certain combination of chromatic codes of a certain type of locker stored in the memory of the central unit with a certain tolerance, said identification is accepted and the identification is recorded as having been carried out.
When a type of locker is being identified, three different tests are preferably carried out. For the locker to be measured, using an algorithm, a) the base color is identified. This can for example be detected by detecting the front region of the vertical side wall of the rack.
A second test is carried out at the location of the logo (LO), that is to say that a certain region of the locker to be identified is tested, and the data are compared with the values of corresponding zones stored in said locker library. in the machine memory. c) As a test, it is possible to test a chromatic matrix on an area of a certain extent at the location of a certain detail, label, letter, series of numbers, and to compare the result with the group of values of the corresponding region stored in the library, that is to say in the memory 15a.
If a locker which satisfies the: razzs tests is found in the memory 15a, that is to say in the library, the type of the locker is identified as the type stored in the memory of the
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library, e *. this is indicated to the person bringing back the locker, and / or n subsequent treatment of the locker is carried out on the basis of identification. If the locker is not identified,: 3 direction of transfer of the conveyor belt can be reversed to bring the locker back to the starting point. Based on the identification of the locker, the person bringing back the locker can receive a receipt or money or an equivalent corresponding to the return price of the locker.
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In the embodiment and in the method according to the invention, the rack is transported in the chromatic identification zone at an invariable speed by moving the range 11a of the conveyor belt 11 at an invariable speed. The locker identification is carried out while the strip, and therefore the locker placed on the strip, is continuously moved. Thus, in the measurement step, when the chromatic matrix is determined, the rack is not stopped separately, but the measurement step is continuous, and the movement of the rack during the measurement process is uniform.
FIG. 5 illustrates the signal information concerning a type of measured locker, color by color. The broken line f illustrates the intensity of the signal measured for the color red over the length of the wall of the locker. The
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broken line fz illustrates the intensity of the signal measured in green color and the broken line f3 illustrates the intensity of the signal measured in blue color, over the length of the side wall of the rack.
Figure 6A illustrates a detection installation according to the invention, in which, as illustrated in the figure, the light beam 12 and the light reflected therefrom are examined by means of the identification unit 300 and the chromatic identification device 14, which unit consists of a single integrated component which comprises filters 16a, 16b, 16c placed side by side and detectors 17a, 17b, 17c placed in direct connection with them. The identification unit 300 is a single integrated component.
In FIG. 6A, the measuring device 500 is illustrated in front of the device 14 for chromatic identification, looking in the direction of transfer of the rack. The distance of the rack from the identification unit 300 is measured by means of the measuring devices 500. Thus, the distance of the light beam 12 on the face of the rack is expressly measured.
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from the identification unit 300. Each machine is subjected to a separate calibration in order to establish specific conversion curves for each machine.
In the method according to the invention, the. voltage values from the various detectors 17a, 17b and 17c in the unit 300 are, so to speak, normalized as a percentage of reflection in a scale ranging from 0 to 100.
FIG. 6B shows the chromatic differentiation unit 300 of the chromatic differentiation device 14, which unit comprises filters 16a, 16b, 16c placed side by side and, after each filter, a detector 17a, 17b and 17c associated with each of the filters ; the voltage which indicates each color, can be sent directly from each of the filters, for further processing during which the voltage can be transformed into a digital reading value. The filters 16a, 16b, 16c have been integrated with the corresponding detectors 17a, 17b and 17c in a single plate.
FIG. 6C illustrates the formation of a chromatic matrix from the chromatic values on the lateral face 10a of the rack 10. The device 500 which measures the distance from the chromatic identification unit 300 to the lateral face 10a of the rack 10 is placed in front of unit 300, looking in the direction of transfer of the rack.
The measuring device can operate on any principle. It can be an ultrasonic measurement device, an electrical measurement device, a light transmission / reception device, etc.
As seen in Figure 6D, the conversion occurs as follows. The voltages from the detectors 17a, 17b and 17c in the unit 300 are read. Next, the red light, i.e. the voltage from the detector 17a, is for example examined. The voltage value is read from the horizontal X coordinate system in Figure 6D and, when the distance from the locker to the chromatic identification unit 300, measured
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by means of the device 500, is known, the curve corresponding to the distance which is read and associated with the color R, G or B is chosen from the set of curves in FIG. 6D, for the distance 1 the curves fR ' , f ', fug';
for distance 2, the curves fR, fG, fa through which, as illustrated in
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drawings, we obtain a so-called normalized scale value - "Z. in the vertical coordinate system Y.
Thus, the voltage which comes from a detector 17a or 17b or 17c, which detector always indicates a certain color, corresponds to a curve corresponding to a certain measured distance and to a normalized value read by means of the curve. The figure illustrates the
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conversion of the voltage y'by the curve fa'lied to the green color (G) and to the distance 1 in the code value X '.
When the lockers 10 are read in the memory 15a of the device, at the reading stage, a measurement of the distance of the locker by means of the measuring device 500 is carried out, and the chromatic values coming from the detector are converted during the reading step, by means of the conversion curves fR ', fG', fg '; fR, fG, fB tuned to the machine concerned, in values of standard chromatic codes which have been scaled on a scale going from 0 to 100.
Similarly, when the color of the side face of an insert box, or of a box to be treated otherwise is read, and the chromatic matrix of the color of the side face 10a of the box is produced, which matrix is included as being the values R, G, B at different points of the length of the lateral face of the rack, that is to say on the lateral length of the rack, said values are converted, directly during the formation of the chromatic matrix , using the conversion described here, to normalized values.
Conversion curves can be calculated for
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the machine at certain regular distances which occur during the transfer of the bin, and the intermediate distances and values are obtained mathematically, for example by means of an interpolation.
Thus, whatever the distance of the locker, on the basis of the conversion described here and of the measurement of the distance of the locker, it is possible to compare the chromatic values of the locker brought back to the chromatic values stored in the locker memory.
The identification device 14 according to the invention is excellent for use in conjunction with automatic locker recovery machines, in their locker tunnel protected from light. Thus, the device according to the invention can be used so that the automatic locker recovery machine counts the returnable bottles contained in the locker and the identification device according to the invention detects the type of locker. It is obvious that the device can also be used separately to sort and differentiate the lockers alone.
FIG. 7 shows the identification device according to the invention and its installation 14 for chromatic differentiation in connection with an automatic locker recovery machine, 600. The identification device 14 is arranged in the tunnel T with lockers in the installation 600 and, by means of: installation P, means by which the bottles cc. s. gnées contained in the rack 10 and the number of bou: e::: es are identified, the distance from the rack to the disposal: ':. :: of identification 14 placed laterally with respect to the transporter, is also measured.