BRPI0916040B1

BRPI0916040B1 - método de alinhamento de recipientes

Info

Publication number: BRPI0916040B1
Application number: BRPI0916040A
Authority: BR
Inventors: Herrmann Jürgen
Original assignee: Khs Ag Atual Khs Gmbh
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2019-10-22
Also published as: EP2358601A1; WO2010057592A1; CN102216161B; BRPI0916040A2; PL2358601T3; DE102008059229A1; CN102216161A; EP2358601B1

Abstract

método de alinhamento de recipientes a presente invenção refere-se a um método de alinhamento de um recipiente (2) em relação a pelo menos uma característica do recipiente geométrico em uma posição de destino, onde as imagens reais geradas por meio de pelo menos um dispositivo de registro de imagens (8, 9, 10, 11) em um controlador eletrônico (12); um alinhamento do recipiente (2) é efetuado, por meio do qual os dados reais de imagem em uma área de busca são avaliados usando um reconhecimento de padrão, que emite uma posição real do recipiente se a característica do recipiente geométrico for detectada, e indica se a característica geométrica do recipiente não é reconhecida, onde o reconhecimento de padrões ocorre pelo controle eletrônico (12) que classifica as imagens reais usando imagens de destino para determinar se elas contêm a característica de recipiente geométrico, em que os dados nominais da imagem compreendem a característica de recipiente geométrico como uma entidade de pesquisa e também compreendem entidades de exclusão, e a entidade de pesquisa e as entidades de exclusão são armazenadas nas imagens de destino em um processo de aprendizado.

Description

MÉTODO DE ALINHAMENTO DE RECIPIENTES

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um método e dispositivo de alinhamento ,de recipientes. A presente invenção refere-se ainda a um programa de cõmputadori para condução do método conforme a presente invenção.

Descrição do Estadó da Técnica

Métodos e dispositivos de alinhamento de recipientes, particularmente de frascos, para uso em instalações de 10 enchimento e rotulagem são conhecidos no estado da técnica.

Pedido Publicado n° DE · 10 2005 050 902 AI, por exemplo, exibe um dispositivo de. alinhamento de recipientes com relação a pelo menos uma característica de recipiente geométrico, que compreende um transportador com suportes de __.. 15__recipientes, cada_um para—um recipiente, —e—câmeras—de—um sistema de reconhecimento· de imagens dispostas ao longo de uma seção transportadora formada pelo transportador, em·que o sistema de reconhecimento de imagens efetua o alinhamento do recipiente por meio de comparação dos dados de imagens 20 reais fornecidos, pelas câmeras . com dados de imagens solicitados ou valores característicos armazenados em um sistema eletrônico de análise e controle.

Neste dispositivo conhecido, os recipientes são alinhados com relação a uma característica geométrica., tal como uma 25 impressão sobre a superfície do recipiente.

Segundo o estado da técnica, é tomada uma imagem dessa característica geométrica na posição desejada do frasco e uma distorção dessa característica geométrica é calculada em seguida para os casos em que o recipiente gira em torno 30 de um certo ângulo a partir da mencionada posição desejada.

As imagens ou os dados de imagens gerados desta forma são armazenados em seguida e utilizados como dados de imagens solicitados. Quando o dispositivo estiver em operação em seguida, uma câmera toma uma imagem do recipiente ou do

2/8 frasco e a imagem real assim gerada é comparada com os dados de imagens solicitados armazenados por meio de um algoritmo. A imagem dos dados de imagens solicitados com a qual existe a melhor coincidência é determinada desta forma. A partir da rotação armazenada nos dados de imagens solicitados para essa imagem do recipiente ou frasco, este último pode ser girado em seguida no ângulo correspondente até a posição desejada. _;

Segundo o estado da técnica, diversos estágios dessas operações de alinhamento podem ser fornecidos de forma a causar o alinhamento ou posicionamento desejado do recipiente ou do frasco de forma gradual.

Dentro de um desses estágios, pode-se também estabelecer que diversas câmeras tomem simultaneamente uma imagem do ____15 f rasco. .que é comparada - em—seguida—com os—dados—de—imagens solicitados, em que a operação de alinhamento é efetuada com ba.se na melhor coincidência.

Com essa operação de alinhamento, entretanto, uma melhor coincidência da imagem, real registrada com os dados de_ imagens solicitados, é sempre determinada e utilizada para·* alinhar a garrafa, muito embora represente, em termos absolutos, apenas uma coincidência muito baixa com os dados de imagens solicitados. Consequentemente, mesmo no caso em que uma das câmeras deixe de capturar a característica de recipiente geométrico no seu campo de busca, digamos porque . a característica de revestimento geométrico é girada de tal forma que seja posicionada em um ângulo reto para o eixo da câmera, é determinada uma melhor coincidência com uma das imagens dos dados de imagens solicitados e inicia-se uma operação de alinhamento correspondente.

Muito embora este problema normalmente ocorra apenas no primeiro estágio da operação de alinhamento e possa, na maior parte dos casos, ser compensado em estágios subsequentes, existe uma demanda geral de um método de

3/8 alinhamento de recipientes que permita um alinhamento mais rápido e mais preciso do recipiente.

Resumo da Invenção

Segundo a presente invenção, portanto, é proposto um método 5 de alinhamento de recipientes com relação a pelo menos uma característica de recipiente geométrico em uma posição solicitada em que um alinhamento do recipiente é efetuado por meio de avaliação em um controlador eletrônico de dados de imagens reais gerados por pelo menos um dispositivo de 10 registro de imagens, por meio do quê os dados de imagens reais em um campo de pesquisa são avaliados por meio de um reconhecimento de padrões que emite uma posição real do recipiente como resultado da característica de recipiente geométrico, indicando se a característica de recipiente 15__geométrico, não for reconhecida.---------------------;----;

Para alinhar os recipientes, é utilizada uma rede neuronal em que, em um processo de .ensino anterior, foi ensinado em primeiro lugar qual característica de recipiente geométrico é utilizada para alinhar um recipiente de forma similarnas^ 20 diversas orientações diferentes do recipiente e qual pode também reconhecer que a característica de recipiente geométrico procurada, a chamada entidade de busca, não está presente em um campo de busca. Além disso, um controlador eletrônico que controla a operação de alinhamento é capaz 25 de classificar quaisquer outras imagens ou funções de recipiente geométrico no campo de busca como não representando a entidade de busca, pelo fato de que essas chamadas entidades de exclusão também são ensinadas em primeiro lugar como tal.

Desta forma, o controlador eletrônico é capaz, como parte do reconhecimento de padrões, de rejeitar certas imagens do campo de busca do resultado, pois eles não contêm a entidade de busca. . ' .

4/8

Em estágios de alinhamento nos quais mais de uma câmera gera dados de imagens reais, é possível, portanto, descartar as imagens de câmera que não contêm a entidade de busca, de forma que não possam competir com a imagem que contém a entidade de busca.

É fornecido desta forma um método de alinhamento muito mais rápido e mais preciso. Essencialmente, o reconhecimento de padrões é efetuado pelo controlador eletrônico que classifica os dados de imagens reais em comparação com os dados de imagens solicitados conforme contenham ou não a característica de recipiente geométrico. Os dados de imagens solicitados compreendem a característica de recipiente geométrico ensinada como entidade de busca e, de forma similar, entidades de exclusão ensinadas conforme .descrito acima______________________:—-------São ensinados dados de imagens solicitados nos quais a característica de .recipiente geométrico que deve ser buscada, a entidade de busca e que está localizada em uma amostra de frasco é registrada em primeiro lugar_e armazenada. A característica de recipiente geométrico é identificada em seguida por um usuário, particularmente por meio de referência ao seu contorno.

Este ensinamento da entidade de busca pode ter lugar basicamente no local onde é utilizado o método, ou seja, com a instalação de enchimento e rotulagem já erigida, ou longe dela, tal como em um laboratório.

Como a entidade de busca é basicamente conhecida do controlador eletrônico, o recipiente ou frasco gira em volta.de si mesmo em frente a um dispositivo de registro de imagens e imagens feitas do recipiente ou frasco em certos aumentos de graus. O número de aumentos de graus depende particularmente da precisão do alinhamento na operação. Caso um alinhamento deva ser preciso até I^o, por exemplo, é

5/8 aconselhável também registrar as imagens em passos de I^o, ou melhor, em passos de 0,5°.

A entidade de busca é agora cortada dessas imagens caso ainda deva ser encontrada no campo pesquisado e isso pode ser feito automaticamente, pois a entidade de busca já foi ensinada e é conhecida da,rede neuronal.

A parte residual da imagem correspondente é agora ensinada automaticamente como uma entidade de exclusão.

Desta forma, portanto, imagens tomadas ao longo de toda a 10 circunferência do recipiente ou frasco são classificadas no processo de ensino.

Na aplicação do método, os dados de imagens reais registrados pelo dispositivo de registro de imagens são comparados com as entidades armazenadas nos dados ’ de _15_____imag.exis_s.o licitados—e—determina-se—se—o—campo de busti” contém uma entidade de exclusão ou a entidade de busca.

Caso o campo .de busca contenha apenas uma -entidade de exclusão, esta é exibida e a imagem correspondente não é utilizada para computar a posição real do frasco. _ ..

Caso nenhum dos dispositivos de registro de imagens de um. estágio de alinhamento tenha registrado a entidade de busca no seu campo de busca, ou seja, foram apenas encontradas coincidências que excluem entidades, pode-se permitir a rotação do frasco em um dado número de graus, tal como em

120°, para aumentar a probabilidade de que os dispositivos de registro de imagens do estágio seguinte possam capturar a característica de recipiente geométrico no seu campo de busca.

Caso se conclua que a entidade de busca foi registrada, a 30 posição real do recipiente ou sua alteração é computada por meio de referência a uma distorção perspectiva da característica de recipiente geométrico, uma distância conhecida do dispositivo de registro de imagens para o recipiente durante a formação de imagens e um diâmetro

6/8 conhecido do recipiente. A partir da diferença entre a posição real do recipiente e a sua posição solicitada, é agora possível determinar o número de graus e a direção na qual deve ser girado o recipiente.

O algoritmo exato para determinar este ângulo de rotação é conhecido do estado da técnica; vide, por exemplo, o pedido publicado n° DE 10 2005 050 902 AI mencionado no início.

A presente invenção refere-se ainda a um dispositivo de condução de um método conforme a presente invenção.

0 presente relatório descritivo também cobre um programa de computador com código de programa para realizar todas as etapas de um método conforme a presente invenção quando o programa for executado . em um computador ou unidade de processamento correspondente. O programa de computador pode ___15___ ser armazenado em um meio de dados legível por computador.

Vantagens e realizações adicionais da presente invenção são indicadas no relatório .descritivo e na figura anexa.

É desnecessário afirmar que as características estabelecidas acima e ainda a serem explicadas _aba_ixo_podem _α ser utilizadas não apenas na combinação indicada,. conforme venha a ser o caso, mas também em outras combinações ou em isolamento sem abandonar o escopo da presente invenção. A presente invenção é exibida esquematicamente na figura com base em uma realização e é descrita abaixo em detalhes por meio de referência à figura.

Breve Descrição da Figura

A Figura 1 exibe uma vista esquemática de uma realização de um dispositivo conforme a presente invenção na qual o método conforme a presente invenção pode ser conduzido.

Descrição Detalhada da Figura

A Figura 1 exibe um dispositivo 1 no qual pode ser conduzido o método conforme a presente invenção.

dispositivo compreende um carrossel 5 para o qual são conduzidos recipientes 2 sobre uma linha de entrada 3 e a

7/8 partir da qual· são transportados sobre uma descarga 4. A estação de rotulagem 7 alinha os recipientes 2 na orientação desejada para afixação de um rótulo.

A realização ilustrada fornece três estágios. de alinhamento, em que o primeiro estágio compreende os dispositivos de registro de imagens 8 e 9, o segundo estágio o dispositivo ' de registro de imagens 10 e o terceiro estágio, o dispositivo de registro de imagens 11. Os elementos de fundo 13, 14 e 15, que podem também ser iluminados,’ são fornecidos a fim de capturar imagens de alta qualidade.

A operação de alinhamento é controlada por um controlador eletrônico 12 que recebe dados, de imagens reais dos dispositivos de registro de imagens 8, 9, 10 e 11 e pode ___15 emitir_instruções—de—co-nt-r-oie— para—s-upe-r-tes—de—recipTeirtres~ 6 sobre os quais são dispostos os recipientes 2.

‘ ^: Para encomendar e preparar o método de alinhamento, deve, ser conduzido um processo de ensinamento em que uma entidade de busca, ou seja, uma característica _ de_ recipiente . geométrico para alinhar um recipiente, é identificada em primeiro lugar por um usuário com base em um primeiro registro . de um. recipiente de amostra e a entidade de busca é ensinada desta forma para uma rede neuronal do controlador eletrônico 12.

Segue-se agora uma rotação de 360° do recipiente antes do dispositivo de registro de imagens, em que uma imagem por grau, por exemplo, é registrada. A entidade de busca que é agora conhecida da rede neuronal é cortada no campo de busca do dispositivo de registro de imagens e o campo de busca residual é automaticamente ensinado como uma entidade de exclusão. 0 processo de ensino é encerrado após uma rotação completa de 360° do recipiente 2.

Quando o dispositivo 1 for configurado no seu ponto de uso, o registro de dados de imagens solicitadas correspondente

8/8 pode ser convocado por um operador. Segue-se agora a lenta entrada de um primeiro recipiente ou primeiro frasco, em que os dispositivos de registro de imagens 8, 9, 10 e 11 são alinhados de forma que capturem as posições possíveis 5 da entidade de busca da forma mais precisa possível. É naturalmente desejável um campo de avaliação ótica mais estreito possível.

Pode-se iniciar em seguida a condução em alta velocidade para produção.

Um alinhamento de recipientes simplificado e, portanto, acelerado e qualitativamente aprimorado, particularmente de garrafas, pode ser fornecido desta forma por meio do método conforme a presente invenção, do dispositivo conforme a presente invenção e. do programa de computador conforme a

..presente.invenção— ------------η----^: :

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de alinhamento de um recipiente (2) em relação a pelo menos uma característica do recipiente geométrico em uma posição de destino, onde as imagens reais geradas por meio de pelo menos um dispositivo de registro de imagens (8, 9, 10, 11) em um controlador eletrônico (12); um alinhamento do recipiente (2) é efetuado, por meio do qual os dados reais de imagem em uma área de busca são avaliados usando um reconhecimento de padrão, que emite uma posição real do recipiente se a característica do recipiente geométrico for detectada, e indica se a característica geométrica do recipiente não é reconhecida, onde o reconhecimento de padrões ocorre pelo controle eletrônico (12) que classifica as imagens reais usando imagens de destino para determinar se elas contêm a característica do recipiente geométrico, caracterizado pelo fato de que os dados nominais da imagem compreendem a característica de recipiente geométrico como uma entidade de pesquisa e também compreendem entidades de exclusão, e a entidade de pesquisa e as entidades de exclusão são armazenadas nas imagens de destino em um processo de aprendizado.

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2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aprendizado da entidade de busca é gerado pela criação de dados de imagem de padrão da característica do recipiente geométrico em que a característica do recipiente geométrico é identificada por um usuário.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os dados de imagem da amostra são gerados por pelo menos um dispositivo de registro (8, 9, 10, 11).

4. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os dados de imagem da amostra são gerados usando um dispositivo de imagem separado (8, 9, 10, 11).

Petição 870190061316, de 01/07/2019, pág. 7/9

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aprendizagem das entidades de exclusão compreende as seguintes etapas:

- Rotacionar o recipiente até certo ponto

- Gerar imagens de amostra da área de pesquisa do recipiente usando o dispositivo de registro de imagens (8, 9, 10, 11),

- - Cortar a entidade de pesquisa da área de pesquisa

- Aprendizagem automática da área de pesquisa restante como uma entidade exclusiva;

- Repetir as etapas anteriores até que o recipiente seja girado em 360°.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a posição real do recipiente está sujeita a uma distorção de perspectiva da característica geométrica, um diâmetro do recipiente e uma distância do recipiente ao dispositivo de registro de imagem (8, 9, 10, 11) do recipiente.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o recipiente é rotacionado automaticamente por um determinado grau se a característica geométrica não for detectada por nenhum dos pelo menos um dos dispositivos de registro (8, 9, 10, 11) mais exemplares.