CN107148631B - 用于容器侧壁上的浮凸部的光学读取的方法、装置和检验线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学地读取容器(14)的侧壁上的浮凸部的方法，该方法包括：用包括非平行径向光线的周边入射光束来照亮一相关部分；通过在此相关部分上和在浮凸部(12)上的光束的镜面反射，借助光学元件(30)在二维光电传感器(24)的视场中形成平面图像；处理由传感器接收的图像，以便检测浮凸部；使光源(34)沿着理论中轴线(A1)的方向以平移的方式相对于光学元件移动，供给周边入射光束，以便更改在对应于浮凸部的图像区域与邻近区域之间由传感器接收到的图像的对比度。本发明还涉及一种对应的显示装置和检验线。

Description

用于容器侧壁上的浮凸部的光学读取的方法、装置和检验线

技术领域

本发明涉及一种用于光学地读取容器上的形成识别码的浮凸形部分的方法和装置。

背景技术

本发明的一个应用是设法读取写印在容器的外侧壁的一部分(例如瓶子、特别是玻璃瓶的下半部缩小瓶身(insweep，下半部缩小部))上的模具号码。在某些情况下，这个号码是以编码形式写印，该编码由浮凸形部分(例如，形成在下半部缩小瓶身(或“跟部”)、即容器侧壁的底端上的珠泡状部)构成。在这一点上，重要的是确定这些浮凸形部分的位置，特别是它们的角位置，以便能够从中推断出编码并因此推断出模具号码。

在本发明的优选的应用领域中，读取容器所携带的模具号码是已知的，以便例如将可由专用传感器检测到的潜在缺陷与有缺陷的模具的号码相关联。因此，能够自动地退回有缺陷的模具所制造的容器。读取识别码还使得能够自动地从一个或多个模具中取出容器(特别是为了取样的目的)。因此，本发明的主题还具有在通过模具号码来分拣(分类)空的或满的容器的领域中的另一个有利的应用。在现有技术中已提出了各种装置。这些装置中的一些要求使容器在读取装置前方绕其中轴线进行枢转，因此这些装置较为复杂并且还使得输送机的运行减慢。

专利文献EP1010126描述了一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法。在该文献所描述的方法中，提出照亮容器的外侧壁的相关部分，该部分在沿着安装轴线的方向上是受限的，但围绕该安装轴线延伸360°。在一个示例中，用这种方式照亮玻璃瓶的下半部缩小瓶身。使用提供周边(外围)入射光束的光源来进行照明，该周边入射光束具有处于包含该安装轴线的一径向平面中的径向光线。该径向光线指向安装轴线，并且以这种方式产生的光束包括处于一共同的径向平面中的非平行的径向光线。该文献中描述的方法提出使用光学元件，特别是一种从安装区域(其中安置有用于观察的容器)向下张开的凹截面圆锥镜，以形成容器的壁的相关部分的平面图像。使用一光学系统在矩阵光电传感器的视场中形成此图像。随后，该方法包括处理由传感器接收的图像以便检测浮凸形部分、进而能够对识别码进行解码的步骤。

为了执行该方法，文献EP1010126描述了一种装置，该装置完全包含在容器的安装区域下方，并且包括照明系统(例如使用环形光纤)来提供用以照亮容器的下半部缩小瓶身的整个周边的入射光锥。该装置还具有矩阵相机，即能够复原二维图像的相机，用以接收容器的外表面的相关部分的图像。在安装区域与传感器之间插设一光学系统，以便在传感器上形成容器的外侧壁的相关部分的图像。该光学系统具有由圆形的对称截头圆锥形光学镜构成的光学元件。该光学系统还具有：标准物镜，包含在矩阵相机中；以及偏转镜，布置成相对于与入射光源的中轴线和光学元件的中轴线两者均相对应的安装轴线成45度。如此，该相机能被设置为相对于安装轴线成90°，以便在沿着该轴线的方向上减小装置的总尺寸。这样，总体而言在传感器和用来接纳用于观察的容器的安装区域之间的光学系统能够被称为具有由两个相互正交的主要部分(即，一个在相机旁边，另一个在安装区域旁边)构成的光轴。该文献中所描述的装置的优点在于，照明系统、传感器和光学系统均布置在安装区域(其接纳用于观察的容器)的下方，该安装区域是设备的观察区域。因此，能够使容器垂直于其中轴线移动，以便将其送入安装区域。如此，这样的装置容易被安装在用于输送瓶子或容器的线路下方，而不会干扰容器的移动，应理解的是，一般而言容器输送系统是沿着垂直于容器中心轴的轴线的行进路径来移动容器。

因此，文献EP1010126中描述的装置特别适用于读取容器的侧壁上所携带的浮凸形部分，而不要求装置的任何元件与侧壁上的所期望读取的这些浮凸形部分处的相关部分处于相同高度。此外，借助其照明及外围视觉系统，能够围绕容器的轴线观察360°，该装置和该方法不要求将容器或读取装置设定为旋转的。

能理解的是，文献EP1010126中所描述的装置和方法利用了如下事实：入射光束在容器外侧壁的相关部分上以及在其浮凸形部分上至少部分地被镜面反射。

该设备在大多数应用情况下是完全令人满意的。然而，在某些情况下，已发现该装置和该方法需要被更改以便在某些情况下读取浮凸形部分。具体而言，根据外侧壁的形状以及根据该表面上携带的浮凸形部分的形状，可能存在着传感器的光学系统不能够再将由浮凸形部分反射的光线与由下半部缩小瓶身的其余部分反射的光线区分开的情况。利用该装置，能够在所制造的物品每次发生变化时调节角度观察，但要做到这一点，必须更换光学元件，从而具有呈现各种不同几何特征的圆锥观察镜。然而，这样的镜子成本较高，且更换镜子为手动操作，无意义地延长了调节所需的时间，这从操作的角度来看是不令人满意的。此外，这种通过更换镜子来进行的调节不能够使操作者通过监视如图像中所产生的这种更换的结果来实时观察这种更换的效果。在某些情况下，操作者耗费时间来从一个范围中选择最佳的圆锥镜。最后，借助一系列部件的调节仅能够产生有限数量的配置。

发明内容

因此，本发明提出了一种新颖的方法和新颖的装置，其可以容易地适应不同形状的容器和浮凸形部分，以便以良好的性能水平读取浮凸形部分。

为此，本发明提供了一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法，所述浮凸形部分由具有理论中轴线的容器的外侧壁所携带，该方法为包括以下步骤的类型：

·使用光源来照亮容器的外侧壁的一相关部分，该部分被限制在安装轴线的方向上，但绕理论中轴线延伸360°，光源供给周边(外围)入射光束，此周边入射光束包括包含在一径向平面中的径向光线，该径向平面包含理论中轴线，且此光束包括在共同的径向平面中的非平行径向光线；

·利用至少一个光学元件，在二维光电传感器的视场中形成容器的壁的相关部分的平面图像；

·处理由传感器接收的图像，以便检测浮凸形部分；

·该方法为如下类型：在该方法中，入射光束至少部分地通过在外侧壁的相关部分上和在浮凸形部分上的镜面反射而被反射；

该方法的特征在于还包括以下步骤：使供给周边入射光束的光源沿着理论中轴线的方向以平移方式相对于光学元件移动，以便在对应于浮凸形部分的图像区域与对应于上述容器的壁的相关部分(邻近浮凸形部分的区域)的相邻图像区域之间更改由传感器接收的图像中的对比度。

根据这种方法的其它可选特征：

·该方法包括优化光源的移动的步骤，该步骤包括沿着理论中轴线的方向相对于光学元件搜寻光源的至少一个位置，在该位置中对应于浮凸形部分的图像区域与对应于容器的壁的相关部分邻近浮凸形部分的区域的上述相邻图像区域之间的对比度的水平大于一预定水平。

·该方法包括沿着安装轴线的方向移动光学元件以便将容器的壁的相关部分送入传感器的视场中的步骤，以及在移动光学元件的步骤之后，执行使主光源相对于光学元件移动的步骤。

·在包含理论中轴线的径向平面中，从容器的壁的相关部分的点以小于15度、优选小于5度的视角看得到光源。

·优化光源的移动的步骤是自动进行的。

本发明还提供一种用于光学地读取由容器的外侧壁的相关部分携带的浮凸形部分的装置，该装置的类型为：该装置提供具有安装轴线的容器安装区域，并且该装置包括：

·二维光电传感器；

·光学系统，插设在容器安装区域与传感器之间，以便在传感器上形成置于安装区域中的容器的外侧壁的相关部分的图像，该光学系统包括：至少一个光学元件，其具有围绕安装轴线的旋转反射表面，并且此光学元件的最小直径大于容许被接纳在安装区域中的容器的外侧壁的相关部分的最大直径；

·光轴，由光学系统限定，并在安装区域中延伸，以便限定安装轴线；以及

·照明系统，其至少包括一主光源，主光源是周边设备并且以上述安装轴线作为其轴线，该主光源适于在安装区域中供给周边入射光束，该光束包括处于包含安装轴线的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向安装轴线，且该光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；

·并且在该类型的装置中，照明系统、传感器和光学系统均布置在安装区域的下方；

该装置的特征在于，供给周边入射光束的主光源能沿着上述安装轴线的方向以平移方式相对于光学元件移动。

根据这种方法的其它可选特征：

·主光源能沿着安装轴线的方向在多个不同的阻挡位置之间移动，这些阻挡位置在两个极限位置之间延伸。

·主光源能在多个预定的、离散的阻挡位置之间相对于光学元件移动。

·该装置包括用于主光源相对于光学元件的至少两个位置，并且优选包括至少三个阻挡位置。

·主光源能够在两个极限位置之间相对于光学元件被阻挡在任何位置。

·该装置包括控制装置，该控制装置用于控制主光源沿着安装轴线的方向以平移方式相对于光学元件移动。

·该装置包括阻挡装置，该阻挡装置用以相对于光学元件将主光源阻挡在其阻挡位置。

·光学元件能沿着安装轴线的方向相对于光电传感器移动，以便通过光学系统将容器的壁的相关部分送入光电传感器的视场。

·该装置包括用于相对于装置的基座移动光学元件的移动装置，且用于相对于光学元件移动主光源的该移动装置与用于相对于基座移动光学元件的移动装置相独立地操作。

·用于移动光学元件的移动装置使得主光源相对于基座与光学元件同时地移动。

·光学元件被固定到主滑架，主滑架能沿着安装轴线的方向相对于基座移动，主光源被固定到副滑架，副滑架能沿着安装轴线的方向相对于主滑架移动，且主滑架的移动导致副滑架的同等的移动。

·主光源能沿着安装轴线的方向在至少两个极限位置之间移动，这些极限位置位于光学元件的反射表面的轴向位置的相应的相对侧上。

·照明系统包括辅助光源，辅助光源呈环形，并以安装轴线作为其轴线，并适于供给与由主光源所供给的主光束不同的环形周边入射光束，辅助光源适于供给与由主光源供给的主光束不同的环形周边入射光束，且辅助光束包括处于包含轴线的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向安装轴线，且辅助光束在一共同的径向平面中包括非平行的径向光线，主光源和辅助光源沿着安装轴线的方向偏移，且辅助光源处于相对于光学元件静止的位置。

·主光源能沿着安装轴线的方向在至少两个极限位置之间移动，这两个极限位置位于反射表面的轴向位置的相同侧上，辅助光源布置在反射表面的轴向位置的另一侧上。

·反射表面是围绕安装轴线的一旋转表面并且面向安装轴线，且反射表面沿着安装轴线的方向张开并且具有一大直径和一小直径，两者均大于容器的侧壁的相关部分的最大直径，且大直径被布置在小直径的下方。

·反射表面是面向安装轴线的截头圆锥形表面。

·传感器布置在反射表面的下方。

·光学系统包括与传感器相关联的光学物镜系统(optical objective system，光学透镜系统)。

·容器要被容纳在安装区域中，使得容器的理论中轴线基本与安装轴线重合。

·该装置包括基座，且光电传感器与光学元件相对于彼此紧固并能相对于基座移动。

本发明还提供了一种用于检验容器的检验线，每个容器均具有由外侧壁的底部携带的浮凸形部分，该检验线是这样的类型：其中，容器由输送机沿着输送线移动，该输送机沿着垂直于每个容器的理论中轴线的水平行进方向运输容器，使得容器的外侧壁的底部朝下，该检验线的特征在于，该检验线包括具有根据前述的特征的装置，该装置被布置在该检验线上且装置的安装轴线处于垂直(竖直)位置，以此方式，入射光束被向上取向为朝向位于装置与输送机的运输构件之间的安装区域。

在这种检验线中，输送机以如下方式传送容器：使得容器的理论中轴线与安装轴线重合，并且当两者重合时，在所述装置不与容器接触的情况下利用所述装置获取图像。

附图说明

通过下文参照附图描述可易见其它多种特征，这些附图示出本发明的作为非限制性示例的多个实施例。

图1是本发明的装置和实施方法的一个实施例的理论图。该图示出了通过本发明的光学系统的传感器的视场，使得能够观察容器的侧壁的相关部分。

图2是类似于图1的视图，其更具体地示出了由照明系统发射出并在瓶子的浮凸的部分上相继地反射、并且被光学系统朝向传感器反射的光线的路径。

图3是示出图2的装置中各种光线的路径的进一步的细节的图。

图4是与图2的视图类似的视图，示出了处于第二位置的照明系统，其适于读取不同形状的瓶子的下半部缩小瓶身上的浮凸形部分。

图5是类似于图3的视图的视图，示出了图4的情况。

图6是示出本发明的装置的一个实施例的立体图。

图7是图6的装置的示意性侧视图，具体示出了用于使光学元件相对于安装区域移动的装置和用于使光源相对于光学元件移动的装置。

图8是示出图6的系统的侧视截面图，更具体地示出了通过本发明的光学系统的传感器的视场。

图9和图10是示出该装置的光学元件的两个位置的示意性主视图。

图11和图12是示出光源相对于光学元件的两个位置的示意性侧视图。

图13以示例方式示出了可由本发明的装置的传感器或借助本发明的方法形成的图像I。

具体实施方式

图1、图2和图4是示出装置10的一实施例的原理的图，该装置10用于光学地读取由容器14的外侧壁18的一相关部分16所携带的浮凸形部分12，本发明的装置使得本发明的方法能够被执行。

图6到图8更详细地示出了适于执行本发明的方法的本发明的装置的实施例。该实施例利用图1、图2和图4的理论图，仅有的更改是光学系统包括光学元件与传感器之间的偏转镜，从而将光学系统的光轴分成两个互相正交的段，使得传感器能够被布置在安装轴线的一侧上。除了这个差异之外，下文的描述同样适用于理论图以及所示的实施例。

容器14被限定为中空容器，该中空容器包含内部容积，除了在一端开口的顶环部20之外，该内部容积在(容器)容积的整个外周上均封闭。

为方便起见，且单纯作为主观的限定，假设容器具有理论中轴线A1，其被限定为侧壁18的相关部分16的理论中轴线。该理论轴线A1通常是容器14的对称轴线。当然，也可以主观地认为，上述环部布置在容器的顶端。因此，在本说明书中，高、低、顶和底的概念具有对应于装置10的取向和容器14的取向(如图中所示)的相对意义。然而，应理解的是，在各种部件保持被布置为相同的相对布置中的范围内，本发明可以在三维空间中以任何绝对的取向来实施。

容器的环部20是围绕理论中轴线A1的圆筒。容器的本体由侧壁18及容器底端处的底壁22限定，该底壁经由其外径向边缘、经由侧壁18的通常被称为下半部缩小瓶身(或跟部)16的区域连接到侧壁18，且在该实施例中，此下半部缩小瓶身构成侧壁18的相关部分。容器14的本体也可以是旋转体。在所描述的示例中，侧壁18和相关部分16是围绕轴线A1的旋转体，且底壁22具有大致垂直于轴线A1的形状。然而，在所示的示例中，底壁22略呈圆形且具有朝下的凹面。更确切地说，在所示的示例中，侧壁18沿着轴线A1的方向在其大部分长度上构成为圆筒。环部20通过侧壁18的被称为肩部的区域，经由环部20的底端连接到容器本体的其余部分，(在该示例中)具体为连接到侧壁18。

对于所要正确检验的容器，合适的是确保容器以适当的方式被呈现给检测器装置10。为此，本发明的装置10具有一安装区域，容器将被安装在该安装区域上。该安装区域可由安装轴线A’1和安装平面P限定，该安装平面P被限定为垂直于安装轴线A’1的平面，且其可以是与容器的底端重合的平面(容器的支撑表面)。在这种情况下，沿垂直于其轴线A1的方向移动的容器的底端沿着安装平面P切向地行进。因此，为了正确地进行检验，容器需要以如下方式被提供：使容器的理论中轴线A1尽可能接近与安装轴线A’1重合，且其底壁处于面向装置10的安装平面P的上方或与其持平，而其开放的顶端则背向装置10。理想的是，这两条轴线A1和A’1重合。可理解的是，本发明的整个装置10可位于安装平面之下，同时容器位于安装平面上方，而没有任何接触该装置的风险。如此，容器14可利用任何平移方式的移动沿着垂直于安装轴线A’1的方向被输送，而不存在与装置10发生干涉的风险。

在传统的方式下，每个容器14被自动搬运系统，例如输送机(图中未示出，但其本身已知))以平移方式移动，以便将容器送入安装区域，从而尽可能准确地将容器定位在安装区域中，使得容器的理论中轴线与安装轴线A’1重合，然后从安装区域取出容器。例如，输送机可以是具有带的输送机，其通过容器侧面支撑容器，或者是通过容器颈部支撑容器的输送机。这样的容器的底部和下半部缩小瓶身从下方明显可见。

本发明的装置和方法利用二维光电传感器24，其也被称为矩阵传感器并用于获取容器的侧壁18的相关部分16的二维图像。该矩阵传感器可被包含在相机中，例如其可以是电荷耦合装置(CCD)类型或互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。举例而言，传感器24由光电元件的二维矩阵构成。此传感器通常与用于处理由光电元件提供的信号的电子电路有关，以便传递表示由传感器接收的图像的模拟信号或数字信号。表示由传感器接收的图像的这一信号随后可被传送到图像处理器装置和/或显示装置和/或图像存储装置(图中未示出)。传感器24通常与光学共轭系统相关联，该光学共轭系统将目标区域中的亮度设置变换为图像区域中的亮度设置，例如，光学物镜系统26可包括一个或多个光学装置，特别是一个或多个折射透镜，且还可包括膜片，这些部件关联操作以便形成传感器的图像。

有利地，本发明的装置与用于沿垂直于容器的理论中轴线A1的方向移动一个或多个容器的处理系统是相容的。本发明的搬运系统和装置可共享机械接口，例如它们都可安装在一共同的框架上，或者其中一个可被紧固在另一个的框架上。它们也可有利地以电子方式接口连接。因此，用于控制搬运系统和图像处理器装置的系统能够有利地直接地或经由中心控制装置而在一个方向或两个方向上交换信息。

在本发明的方法中，提出了使用光学元件以在矩阵光电传感器的视场中形成容器的壁的相关部分的平面图像。

该装置具有被插设在容器安装区域(A’1，P)与传感器之间的光学系统28，以便在传感器24的表面上形成图像，以示出置于该安装区域的容器的外侧壁的相关部分。光学系统具有至少一个光学元件30，在该示例中，该光学元件布置在物镜系统20与安装区域之间。在所示的示例中，传感器24与安装区域之间的光学系统28因此包括物镜系统26和一个或多个光学元件30。

形成在传感器24上的图像借助光学系统28而与容器14的壁18的相关部分16光学地共轭。因此，来自容器14的壁18的相关部分16的相关的点并具有不同的初始取向的光线，在全部被取向为穿过光学系统28的同时均被集中在形成于传感器24上的图像的单个点上。

在图1、图2和图4所示的示例中，传感器24、其物镜系统26、光学元件30及安装区域从顶部到底部按此顺序沿着相同的安装轴线A’1对准。物镜系统26的光轴优选与安装轴线A’1重合。图6到图12示出另一构造，其中光轴不是一直线，而是分段的，例如通过在物镜系统中加入偏转镜。因此，相对于安装轴线A’1倾斜(在该示例中倾斜45°)的偏转镜32被布置在传感器与光学元件之间的光轴上，更确切地说被布置在物镜系统26与光学元件30之间。这样，偏转镜32限定了：传感器24旁边的光轴的第一段A”1，该第一段被设置为相对于安装轴线A’1成90°，因此对应于传感器的光轴和物镜系统26的光轴；以及在偏转镜32的另一侧上的第二段，其被布置成与安装轴线A’1相匹配。因此，能够使用惯用方式，由此该光轴限定安装区域中的光轴或光轴段，并限定安装轴线A’1。

在本发明的一个实施例中，光学元件30具有围绕安装轴线A’1的旋转反射表面31，且该光学元件所具有的最小直径大于适于被接纳在安装区域中的容器的外侧壁的相关部分的最大直径。

优选地，光学元件30具有形成该旋转反射表面31的反射器或反射镜，该反射器向下张开，与安装轴线同轴，并且插设在安装区域与传感器24之间，该反射器所具有的最小直径大于适于被接纳在安装区域中的容器的外侧壁18的相关部分16的最大直径。在所示的实施例中，反射器是截头圆锥形的，且因此反射表面在垂直于安装轴线A’1的平面中呈凹形。在一个变型中，光学元件的反射表面不需要是截头圆锥形的，而可以是具有双曲率的旋转表面，其呈张开形并通过围绕安装轴线A’1扫掠非直线曲线的段(例如抛物线、双曲线或椭圆形的一段)而生成。举例而言，在径向平面中，这样的表面可呈现凹形或凸形的轮廓，同时在垂直于安装轴线A’1的平面中保存其凹形轮廓。

在所示的示例中，光轴30包括优选地在环形的内表面上形成的截头圆锥形光学镜31。因此，光学镜31呈现一围绕安装轴线A’1的对称轴线的截头圆锥形的旋转表面。光学镜31的旋转对称轴线可限定安装轴线A’1。光学镜31相对于光轴具有倾斜角，使得光学镜31的大直径位于其小直径的下方。因此，光学镜31具有在相对于平行于安装轴线A’1的垂直线V的径向平面中考虑的倾斜角β，该倾斜角β对应于截头锥顶的尖端处的半角。光学镜31具有高度h和与其小的基部持平的小内径d。应考虑到，光学镜31适于为光电传感器24提供围绕安装轴线A’1的360°上的周边视场(外围视场)C。从光学镜31面向安装轴线的该周边视场被限定在以安装轴线作为对称轴的两个锥形体C1和C2之间。两个锥形体C1和C2在安装区域中轴向偏移，它们向下张开，每个锥形体的尖端都位于安装区域中，且它们可呈现不同的锥形形状。从反射表面31的大直径穿过的较宽开口的锥形体C1被布置在从反射表面31的小直径穿过的锥形体C2的下方。C1和C2不在由光学镜限定的直径内部相交。因此，通过光学镜31下游的光学系统的传感器24的视场具有一场角γ，其(在所示的该示例中)是从光学镜31发散的。这使得传感器24能够观察到容器的外侧壁18的相关部分16并观察到布置在该相关部分16上的浮凸形部分12。

此外，光学镜31适于在高度上具备观察角α，用以收集由浮凸形部分12反射的光线。观察角α可限定在包含安装轴线A’1的径向半平面中并由垂直于安装轴线A’1的平面与来自光学镜31的平均观察方向之间的轴线限定。该平均观察方向可对应于两个限制锥形体C1和C2之间的平均方向，即平分由这些锥形体在径向半平面中形成的角度的方向。如此，应认为通过光学镜下游的光学系统28的传感器的视场特别取决于传感器的尺寸以及物镜的焦距，还取决于直径d、倾斜角β和光学镜31的高度h。通过光学镜31的视场在侧壁的相关部分的范围(沿安装轴线的方向)具有影响，这是由传感器通过光学系统28看到。

在本发明的其它实施例中，光学元件可不制成反射锥形体的形式，而是制成棱镜形式，特别是环形的折射棱镜或菲涅尔透镜，其形成类似于上文所述的视场。

因为以这种方式为传感器24创建的视场，使得传感器能够通过光学系统28、特别是光学元件30进行观看，从而以形成在传感器24的垂直于光轴的平面中的图像的形式来观察适当安装在安装区域中的容器的下半部缩小瓶身，即便容器上的下半部缩小瓶身的外表面是平行于安装区域中延伸光轴的安装轴线的表面，或者是在相对于垂直于安装轴线的平面大于45°的浮凸形部分的附近形成锐角的表面。因此，光学元件30将三维表面转换成传感器平面上的平坦表面。例如，图13示出了可由传感器24接收的图像I。所接收的图像I示出的传感器的平面中的环，其对应于下半部缩小瓶身，且其中能够看到对应于相应的浮凸形部分12的信息j。然而，通过光学系统28在传感器的平面中形成的图像能够被光电传感器24感知(只要这种所接收图像的至少一部分被照明)，且由此被转换为图像信号。这种照明假设光线在传感器的视场中的侧壁18的相关部分16上被以镜面反射方式反射。

在本发明的一个方案中，该方法提供了通过使用至少一个主光源34照明容器的外侧壁的相关部分，该相关部分被限制在安装轴线A’1的方向上，但围绕安装轴线A’1延伸360°，该主光源34供给由处于包含安装轴线的径向平面中的径向光线组成的周边入射光束，所述径向光线指向安装轴线，且此光束包括处于一共同的径向平面中的非平行的径向光线。

因此，本发明的装置为了该目的而以并行方式包括一照明系统，该照明系统包括至少一个外围的主光源34，其具有作为其自身轴线的安装轴线，且适于在安装区域中提供这样的周边入射光束。

这些径向光线优选为指向安装轴线A’1而并非必须与其垂直。相反地，如图2所示，其示出了周边入射光束可包含与垂直于安装轴线A’1的平面成一角度的径向光线，该角度优选介于0度到45度的范围内。优选地，该光束包含在径向平面中连续或大致连续的、有角度的扩展(angular spread)的径向光线。这种扩展可具有从主光源34的点开始的至少30度或可能更大的环形范围。包含在这种扩展中的光线可形成相对于垂直于理论中心轴的平面的5度到40度范围内的角度。由主光源34传送的光束需为适于照亮待检验的容器的侧壁的相关部分16的光束。因此，该光源在径向平面中的光扩展应适合于满足这种约束条件。除了主光源34(二极管、光纤、日光灯等)的性质可在某种程度上决定该扩展的范围之外，主光源可包括一个或多个遮罩和/或一个或多个反射器(如文献EP1010126中所描述的)，以及/或者一个或多个折射棱镜，用以限制或扩大在径向平面中发射的光的扩展。在这一点可观察到的是由光源在并非径向的平面中发射的任何光线不被考虑。然而，使用这样一种光源，即非径向光线(即不包含在一径向平面中的光线)的量减小的光源可能是有利的。在此限制下，能够设想利用纯径向的、仅包括径向光线的周边光束照亮相关部分16。在总体方式下，主光源可与文献EP1010126中描述的光源相同或相似，因此可有益地参考该文献。

光源34所具有的直径比所要使用该装置来检验的容器的侧壁的相关部分的直径更大。此环形光源34布置在安装区域下方，且因此处于容器侧壁的相关部分下方。在包含安装轴线A’1并由安装轴线A’1限定的径向半平面中，环形光源34对应于一光源(可以为点光源)，或者相反地可在该半平面中具有某一范围，如图中所示。优选地，从小于15度、优选地小于5度的视角从容器侧壁的相关部分的点看得到主光源34。

在本发明的示例中，可观看到：

·照明系统，包括主光源34、传感器；

·传感器24；以及

·光学系统28，包括光学元件30及其反射表面31；

被布置在安装区域的下方，因此如果它们垂直于安装轴线A’1被移动，则无论垂直于轴线A’1的平面中的该路径的取向如何，都不会干扰容器的路径。

如上所述的方法和装置旨在利用以下事实：入射光束至少部分地通过在外侧壁的相关部分上以及在其浮凸形部分上的镜面反射，且被反射的光束中的至少一些光线通过传感器26上的光学系统28被拾取。然而，为了确保该方法的装置尽可能良好地运行，必须确保光学系统28仅拾取或者主要拾取由浮凸形部分12反射的光线，且相反地，尽可能少地拾取由相关部分16邻近浮凸形部分12的区域所反射的光线。

本发明的方法可包括这样一步骤，该步骤包括处理由传感器接收的图像，以便检测浮凸形部分。这样的图像处理可由图像处理器装置、特别是计算机装置来执行，其(可选地)可以集成在本发明的装置中，或者可与本发明的装置电连接，或者可与该装置不同。在这种情况下，与传感器24所传送的图像信号对应的数据通过常规手段被传送到处理器装置。

图2和图3示出了由主光源34发射的光线所沿循的路径的示例，该光线由容器的浮凸形部分12沿一方向反射，使得反射光线通过在光学元件30上的反射而由光学系统28拾取，且由此被引导到传感器24上，以便在传感器上形成图像的光点。在图3中，可以看到特别地由主光源34朝向径向平面中的浮凸形部分12发射的光线i1。还可以看到光线i2由主光源34在径向平面中发射，且沿着安装轴线A’1的方向穿透(sktriking，击中)浮凸形部分的旁边的外侧壁18的相关部分16，该部分在该示例中处于浮凸的部分的上方。在该示例中，由于容器14呈现出直的下半部缩小瓶身，所以光线i2的碰撞点P2的法线n2大致垂直于安装轴线A’1，使得光线i2以被朝向上方、即远离本发明的装置反射光线ir2的形式通过侧壁18的外表面上的镜面反射而反射，且因此不被传感器24通过光学系统28接收。相反地，由主光源34发射的光线i1在浮凸形部分12的点P1处碰撞浮凸形部分12，在浮凸形部分12的点P1处具有相对于浮凸形部分12的表面而指向下方的法线n1，使得光线i1以朝向光学元件30的光线ir1的形式被反射，光学元件30则以通过光学物镜系统26朝向传感器24的光线irr1形式来通过镜面反射反射该光线。因此，对应于点P1的传感器24的区域被照亮，使得传感器传送一图像，在该图像中该点显得明亮。

图3还示出了在不存在浮凸形部分12时，与光线i’1一致但不碰撞侧壁18的一光线的情况。在这种情况下，提供了紧邻浮凸形部分12的外表面18的相关部分的形状，可以看出，这样的光线将沿着光线i’r1被反射，大致像光线ir2那样被反射，即远离本发明的装置向上反射，因此不会通过光学系统28而由传感器24接收。

应看到的是，图2和图3示出了在给定的径向平面中的情况，其中在侧壁18的相关部分16中存在着浮凸形部分12。由于包括装置和容器的所考虑的系统围绕安装轴线A’1圆形对称，因此在图3中示出的、位于径向平面中的系统的相邻部分(其在径向平面的任一侧上围绕安装轴线A’1非常轻微地角偏移)是不存在浮凸形部分12的相邻部分。因此，在这些邻近部分中，因为不具有浮凸形部分，所以不会发生沿着光线ir1朝向光学元件30的反射。在这些邻近部分中，并没有由主光源34发射的光线通过包括光学元件30的光学系统28朝向传感器24反射。因此，光电传感器24上的这些邻近部分的图像未被照亮，使得传感器传送这些区域看起来较暗的图像。

因此，可理解的是，本发明的装置利用了相对于侧壁18的相关部分16中邻近该浮凸形部分的区域的形状而言的浮凸形部分12的特定形状。通过限定，这些浮凸形部分呈现出相当大的总体曲率的外表面，且因此呈现出多种法线方向(当考虑到浮凸形部分的表面中的每个点时)。这样就使得由主光源34发射的光线以入射方向碰撞这些点中的一个点的可能性最大化，使得反射光线指向光学元件30，从而随后被光学系统28的其余部分引导到传感器24。相反，在浮凸形部分的外侧，外侧壁18的相关部分16呈现出相对均匀的形状，其中在浮凸形部分12之外的相关的部分16中的彼此靠近的两个点具有取向几乎无差异的法线。因此，在有利的情况下，在浮凸形部分12之外的该相关部分16的点处的法线通常以如下方式取向：所反射的光线并不指向光学元件30，因此并不朝向传感器。因此，在这种情况下，光对比度导致了由传感器24在这些图像点(如浮凸形部分的点P1)之间接收的图像，通过光学系统28朝向传感器24反射光，以及那些例如邻近浮凸形部分的点P2在某个另外的方向上反射光。由传感器24接收的图像中的该亮度对比度在由传感器24输送的图像信号中造成了能够容易地被图像处理器装置使用的对比度，以便识别浮凸形部分的存在及其确定其在侧壁18的相关部分16上的位置。

图2和图3示出了一种相对理想的构造，其中在光学元件30和主光源34处于图中所示的相应位置时，能获得这种对比度。然而，对于容器的某些形状而言，呈现不同形状的浮凸形部分和/或呈现不同形状的下半部缩小瓶身，例如如图4和图5所示的浮凸形部分附近圆形或陡然倾斜的下半部缩小瓶身，已发现在光学元件30和主光源34的这些相应的位置，不能够获得或者不能足够地获得浮凸形部分与下半部缩小瓶身的邻近区域之间的这种对比度。这可能是因为以下事实：由主光源发射的光线都没有被朝向光学元件30的浮凸形部分反射，并且/或者由浮凸形部分反射的光线以及由邻近浮凸形部分的区域反射的光线两者都被引向光学元件30，并因此被引向传感器24。在这两种构造中，在传感器上获得的图像均不能够取得对应于浮凸形部分的区域与邻近浮凸形部分的区域之间的亮度对比度。如此，这两种类型的区域被照亮，或者它们都是黑的，但是在任何情况下它们都不能被处理器设备区分开，或者它们不能被充分地区分开。

因此，在本发明的一个方案中，提供了使得输送周边入射光束的主光源34相对于光学元件30沿着安装轴线A’1的方向以平移方式移动，以改变在对应于浮凸形部分12的图像区域与对应于容器的壁的相关部分16的图像区域之间由传感器24所取得的图像的对比度。

为此，主光源34供给能相对于光学元件30沿着安装轴线A’1的方向以平移方式移动的周边入射光束。

借助这样的设置，对于浮凸形部分的给定点P1和属于邻近该浮凸形部分的区域的给定点P2，主光源34的移动使得这些点以不同的入射角被照亮，所以它们以与对应于主光源34的初始位置的方向相比不同的方向反射入射光线。因此，能够改变这些反射光线的方向，并找到用于光源34的位置，其中在首先通过光学元件30的光学装置28看到的传感器24上的包括属于相同的浮凸形部分12的光点P1的图像，与其次通过光学元件30的光学装置28看到的传感器24上的包括属于邻近侧壁18的相关部分16上的浮凸形部分的区域的点P2的图像之间，存在充分的对比度。

换言之，如果考虑附近的具有一定取向的浮凸形部分12，使得在光源34处于初始位置时，来自光源34的光线朝向光学元件30反射，沿着安装轴线A’1以平移方式移动光源使得能够改变浮凸形部分附近的每个点P2上的光的入射角。因此，在行进一定距离之后，这种移动可使得能够获得每个这些点P2上对于该光的反射角，这使得光不再朝向光学元件30偏转。同时，浮凸形部分12的形状确保了在浮凸形部分12上的其它一些点，非常靠近点P1，但是具有与P1处的法线非常不同的法线取向，将光朝向光学元件30引导。在光源34的该位置，浮凸形部分12可被看作对应于邻近浮凸形部分的区域的深色背景上的发白的颜色。

图4和图5示出了具有下半部缩小瓶身的瓶子的构造，该下半部缩小瓶身处于相关部分16中，其相对于理论中轴线A1高度倾斜，在该构造中发现，对于浮凸形部分的至少某些形状，主光源34的非常不同的位置使得在对应于浮凸形部分的区域与邻近这些浮凸形部分的区域之间，在传感器24所接收的图像中获得好得多的对比度。图4和图5使用相同的与主光源34和传感器24之间的各种光线相关的附图标记，以便与所给出的图2和图3的构造的描述对应。应观察到的是，在图2和图3所示的构造中，处于其最佳位置的主光源34，沿着安装轴线A’1的方向被布置在光学元件的上方。相反地，在图4和图5中，处于其最佳位置的主光源34，沿着安装轴线A’1的方向被布置在光学元件30的下方。因此，可以看出，在两个极限位置之间的某个调节范围移动主光源34是有利的。

有利地，本发明的方法可包括优化主光源34的移动的步骤，其包括：沿着安装轴线A’1的方向相对于光学元件30搜寻光源的至少一个位置，在该位置中对应于浮凸形部分的图像区域与对应于容器的壁的相关部分的其余部分的图像区域(特别是对应于邻近浮凸形部分12的区域)之间的光对比度水平大于预定水平。对比度的该预定水平可以是固定的水平，或者可以是可变的水平，特别地可以是随着可与装置10和/或与容器14相关的各种参数而变化的水平。

还可规定这一优化步骤被自动执行。例如，光源可通过由中央控制单元控制的自动移位装置来移动。中央控制单元控制移动装置，在对光源34相对于光学元件30的某些数量的位置进行操作的同时，分析所获得的图像中的光对比度，直到找到光源34在对应于浮凸形部分的区域与邻近区域之间的图像中给出良好的对比度的最佳位置。当然，这样的最佳化步骤可优选地由操作者手动地执行，设有例如在计算机屏幕上的观察装置，用以观察由传感器24传送的图像信号。这样，操作者可以搜寻用于光源34的最佳位置的调节范围，其中图像可以容易地被图像处理器装置解译。

以通常的方式，可提供主光线沿着安装轴线的方向在多个不同的阻挡位置之间的移动，这些阻挡位置位于两个极限位置之间。因此，主光源34相对于光学元件30至少有两个阻挡位置，例如，与极限位置对应地，优选存在至少三个阻挡位置，特别是包括在两个极限位置之间的至少一个中间阻挡位置。

光源34的这些阻挡位置可以是相对于光学元件30预定的离散位置。在另一实施例中，主光源34可在两个极限位置之间相对于光学元件30被阻挡的任何位置。

装置10优选地包括用于控制主光源34沿着安装轴线的方向相对于光学元件30平移的控制装置。这些控制装置可以是机械的、液压的、电的、磁的等等。控制装置有利地由马达驱动。它们可与用以相对于光学元件30以平移方式引导光源34的装置相关联。

优选地，装置10具有用于将主光源阻挡在相对于光学元件的该主光源的阻挡位置的装置。有利地，该阻挡装置是机械阻挡装置，例如通过夹紧或通过形状之间的配合的装置。

图6到图8示意性地示出了能够执行本发明的方法的根据本发明的装置。该装置10包括基座40，该基座形成该装置中的在操作中静止且可例如相对于集装箱输送线被固定的元件。例如，基座40可固定到本身连接到输送装置的框架上。该框架可以是与输送线相关联的检验站的框架。例如，基座40呈被布置成垂直于安装轴线A’1的平面的板的形式，因此具体为被布置在水平面中的板。在所示的示例中，板的形状大致为正方形。在该正方形的正面上，基座40具有两个引导柱42，其例如被布置成靠近前侧的侧端，并沿着平行于安装轴线的方向的竖直方向延伸。

装置10还具有承载锥形元件30的主滑架44。

在一有利的实施例中，承载光学元件30的主滑架44可沿着安装轴线的方向相对于基座40移动，以便使光学元件30能够相对于沿着安装轴线的方向移动，因此相对于被布置在安装区域中的任何容器移动。特别地，该装置可与多个形状不同的容器(特别是在相关部分的位置、高度和直径方面不同的容器)一起使用。除了可能需要适应输送线以便将容器带到相对于装置的有利位置之外，还可以更容易地使具有该能力的光学元件30移动，以便能够造成周边视场C，其中传感器24可以通过光学系统28观察容器的侧壁18的相关部分16，光学系统28的光学元件30形成与期望观察的相关部分16一致的部分。换言之，光学元件可沿着安装轴线的方向相对于安装区域移动，以便将容器的壁的相关部分16送入如通过包括光学元件30的光学系统28所看到的矩阵传感器的视场中。

光学元件30相对于基座40移动并因此相对于安装区域中的适当位置中的给定容器移动的这种能力可以与光学元件30相对于传感器24移动的能力相结合。因此，能够使光学元件30相对于传感器24沿着安装轴线A’1的方向移动。在这种情况下，光电传感器24可例如被安装在基座40上。由于随后光学元件30被安装在相对于基座40可移动的主滑架44上，所以能够使光学元件30相对于传感器24移动。

然而，在图6到图12所示的实施例中，光学元件30具有相对于光电传感器24静止的位置。更特别地，它们可安装在相同的主滑架44上。由于该主滑架44相对于基座40是可移动的，且因此相对于接纳区域和布置在接纳区域中的容器是可移动，所以能够通过移动主滑架44来移动视场C，在该视场C中，传感器24经由光学元件30来观察安装区域。

在该示例中，主滑架在柱42上被引导。其移动则由具有控制杆46的手动机构控制，该控制杆的一端围绕垂直于基座40的安装轴线的横向轴线A2枢转地安装。杆46与平行于轴线A2的横向轴线A3的控制棒49协作，控制棒49被连接到主滑架44。可使得控制杆49相对于杆46沿着杆的方向可滑动地安装，或使其沿着垂直于轴线A3和相对于主滑架44的安装轴线的方向可滑动地安装，以便避免控制系统处于静态的非确定状态。在图7的图中，可以看到杆46可在控制棒49中滑动的情况。因此，可理解的是，通过使杆46相对于基座40围绕杆46的轴线42枢转，使得中间滑架44竖直地移动，因此使光学元件30相对于基座40沿着安装轴线的方向移动。例如，通过夹持或通过机械阻挡操作的阻挡装置，来设置成使得中间滑架能够相对于基座40被阻挡。优选地，使主滑架44能够被阻挡在多个阻挡位置中。这些位置可以为离散的。或者，中间滑架44可在两个极限位置(即高位置和低位置)之间的任何位置中被阻挡。

在所示的示例中，光学元件30和光电传感器24均由中间滑架44承载，且因此相对于彼此处于适当位置，同时可相对于基座移动。

主滑架44可包括底部托盘48和顶部托盘50，它们沿着安装轴线的方向间隔开且大致在垂直于安装轴线的平面中延伸，且在所示的示例中每个托盘呈大致为正方形或矩形的形状。顶部托盘50承载支撑光学元件30的环形环，因此其具有至少对应于光学元件30的大直径的中心开口，其在图中由截头圆锥形反射器表示，具有形成在位于安装轴线上的反射表面以及向下张开的凹形内表面。在所示的示例中，光学元件30的截头锥体布置在顶部托盘50的上方。

底部托盘48承载光电传感器。在所示的实施例中，光学系统具有以45°布置的偏转镜32，因此该偏转镜大致安装在底部托盘48的中心处，以便形成在90°处沿向前方向延伸到安装轴线的安装轴线A’1的图像A”1。在所示的示例中，反射镜32是与用以控制中间滑架移动的系统的横轴A2和A3平行的平面镜。为了获得用于光学系统28的足够长度的光路，传感器24及其物镜系统26被安装在中间滑架的底部托盘48的前延伸部52上。在图8中特别示出的示例中，光电传感器24和物镜系统26邻近盒54，该盒54可包括用于处理由光电元件供给的信号的电子电路，以便传递代表着由传感器接收的图像的信号。该盒包括用于将传感器24例如通过接线连接部56连接到图像处理器装置(图中未示出)的连接器。

在所示的示例中，特别是为了沿着安装轴线的方向保持两个托盘之间的空间，中间滑架44的托盘48、50通过前壁58彼此连接。例如，前壁58在垂直于前轴线的平面中延伸，与两个引导柱42持平。因此，设置有窗口60以使物镜系统26与偏转镜32之间的光路通过。事实上，可使滑架44还设有侧壁和后壁(图中未示出)，以形成保护光学系统28免于灰尘影响和干扰光的封闭盒。如图6所示，相机也可以通过盒来保护。

本发明的装置10还具有副滑架62，该副滑架被布置在主滑架44的上方，特别是在顶托盘50及其截头圆锥形光学元件30的上方，且承载主光源34。例如，副滑架62可呈大致垂直于安装轴线A’1的正方形托盘的形式。副滑架62的托盘在其中心由大尺寸的开口穿通，用以使视场C通过。例如，主光源34由一系列二极管形成，例如被布置在形成在副滑架62的顶表面中的环形外壳内。这些二极管被布置成围绕安装轴线A’1的圆形。它们中的全部都可以沿径向面向该轴线并且相对于轴线成一倾斜角。它们照亮容器14的侧壁18的相关部分16。

如上文所述，副滑架62可相对于主滑架44移动，以便能够使主光源34相对于光学元件30移动。在所示的示例中，副滑架62还被引导以在引导柱42上以平移方式移动。为了控制副滑架62相对于主滑架44的移动，提供了移动控制装置，其可例如呈摇杆64的形式，该摇杆64的一端部＝经由围绕垂直于安装轴线的第一前轴线A4的第一枢转连接件连接到主滑架44的顶部托盘50，且其第二端经由围绕平行于第一前轴线A4的第二前轴线A5的第二枢转连接件连接到副滑架62，且两个枢轴连接件中的至少一个、优选地副滑架62的枢转连接件也能够沿着垂直于安装件的横向轴线以及所讨论的前轴线移动。摇杆64具有大致垂直于前轴线以及连接两个前轴线A4和A5的方向的控制臂66。控制臂66的自由端具有抓握手柄68，该抓握手柄使摇杆64能够被操纵并使其相对于前轴线A4枢转，从而使副滑架62相对于主滑架44移动。此操作用于控制主光源34相对于光学元件30沿着安装轴线的方向的移动。

在该实施例中，提供了多个阻挡装置，其用于在相对于主滑架44的一系列预定的离散位置中阻挡副滑架62。在所示的实施例中，这种阻挡通过形状之间的配合来执行。为此，可以看到，控制臂66的自由端在一圆弧上相对于主滑架的前壁58前方的前轴线A4移动。该前壁58设置有一系列凹部70，例如，围绕前轴线的圆柱形或圆锥形的凹部，其被布置成围绕前轴线A4的圆弧。控制臂66具有沿着前轴朝向前表面被引导的柱塞，该柱塞能够在任何一个凹部70中被阻挡，以便相对于壁58阻挡控制臂66，并因此阻挡副滑架62沿着安装轴线A’1相对于主滑架44的位置。为了从一个位置传递到另一个位置，柱塞从一个凹部70弹性地脱离并移动到另一圆锥形凹部。可例如通过控制臂66的弹性而提供正方向上的弹性，或通过设置用于沿着前轴线的方向的控制臂66上的柱塞的弹性座而提供弹性。

或者，可通过抓握手柄68的被安装成穿过臂66的自由端的一端来形成柱塞。然后，手柄68可相对于控制臂66沿着前轴线的方向移动，并被弹性地朝向前表面驱策，同时通过沿相反方向施加牵引力而使其能够将柱塞与凹部70分离，以便允许控制臂66移动，从而使主光源34相对于锥形元件30移动。

应理解的是，在本发明的装置中，用于使光学元件30相对于基座40移动的装置并不是必需的，因为可以例如通过在安装区域中根据容器的形状来以不同方式定位容器来执行相同的功能。然而，这种装置的存在有利于提供用于使主光源34相对于光学元件30移动的装置，以能够独立地操作用于使光学元件30相对于基座40移动的装置。因此，能够修改照明相对于传感器24的视场C的取向而无需相对于容器移动该视场。

因此，当使用该装置时，可提供沿着安装轴线A’1的方向移动光学元件30以便将容器18的壁的相关部分26的图像送入矩阵传感器24的视场的步骤，以及包括使主光源24相对于光学元件30移动的步骤，该步骤随后可以在移动光学元件30的步骤之后执行。

相比之下，且通过进行构造，在所示的示例中用于控制光学元件30的移动的装置使得光源34与光学元件一起相对于基座40同时移动。特别地，这是由于副滑架62在其通过摇杆64连接到主滑架44时相对于基座40自由地滑动的事实，其中摇杆64设定副滑架62和主滑架44之间的相对位置，并因此处于主光源34与光学元件30之间。因此，主滑架44相对于基座40的移动导致副滑架62相对于基座40以及因此相对于安装区域的相同运动。

在所示的示例中，副滑架62还承载透明玻璃的顶板71，该顶板71用于总体上保护装置10使其免受来自上述的任何碎片的影响，且同时允许传感器24的视场和由照明系统产生的光束两者穿过。

在所示的示例中，特别是在图8中，副滑架62被示出为处于其相对于主滑架44的最低位置。可以看到，在该位置中，主光源34大致处于与光学元件30相同的高度处，或甚至在光学元件30的上方。

因此，图6到图8所示的装置10使得主光源34能够仅在两个极限位置之间的某个范围内的位置移动，该范围在光学元件30和安装区域之间以总体的方式被确定，即位于光学元件30的上方。该调节范围是优选的调节范围，使得在浮凸形部分的图像区域与邻近浮凸形部分的区域的图像区域之间由传感器接收的图像能够获得满意的对比度。然而，参照图4和图5，在与特定形状的容器对应的某些情况下，可能需要由位于光学元件30下面的光源产生的周边入射光束。然后，将自然能够提供一种装置，其中主光源可沿着覆盖所有必需位置的位置的一个扩大的范围来移动，上述必需位置包括位于相对于光学元件30与安装区域相对的位置，即位于光学元件30下面。在这种情况下，主光源34将沿着安装轴线的方向在至少两个极限位置之间移动，这些极限位置处于光学元件30的反射表面31的轴向位置的相对两侧上。

然而，只要这些形状是非典型的形状，则在这些情况下可能更适合提供一辅助光源72，辅助光源72沿着安装轴线的方向从主光源34偏移，并适于供给与由主光源34供给的主光束不同的辅助周边入射光束，辅助光束具有包含在包含安装轴线A’1的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向安装轴线A’1，且辅助光束包括处于一共同的径向平面中的非平行的径向光线。

优选地，两个光源34和72应交替使用，而不是同时使用。

在图8中示出围绕安装轴线A’1的这种的环形辅助光源72。它被布置在光学元件30的下方，并由主滑架44的顶部托盘50承载。该辅助光源72不能相对于光学元件30移动，因此它相对于光学元件30静止。

因此，在该装置中，主光源34能够沿着安装轴线A’1的方向在至少两个极限位置之间移动，这两个极限位置都可处于光学元件30的反射表面的轴向位置的一侧上，同时，辅助光源72可被布置在反射表面31的轴向位置的另一侧上。

有利地，如上文所述的装置使得由容器14的外侧壁18的相关部分16携带的浮凸形部分12能够被读取，即使在当邻近相关部分16的外表面18中的浮凸形部分12的区域具有可相对于垂直于安装轴线A’1的平面成大至45°(但优选小于45°)角的法线时也是如此。

图9和图10是沿横向方向观察的该装置的示意图，示出了在本发明的装置中怎样能够移动光学元件30，特别是通过移动承载传感器24和结合该光学元件30的光学系统28的整个主滑架44，以达到将传感器24的视场送入如下位置的目的：在该位置能够看到容器的侧壁18的相关部分16，如图10所示。

图11和图12是从前方观察的该装置的示意图。图11示出了与图10装置10的相同的位置，但是是从不同的视角观察的。图12示出了副滑架62被移动以使得在相关部分16的给定点上，周边光束L的入射方向能够被修改而无需移动视场。可以清楚地看到，由于主光源以平移方式移动，所以在光源34的移动期间，被改变的不是来自主光源34的周边光束的发射方向。相反，如从考虑到容器的侧壁18的相关部分的点来看，上述改变实际上针对的是来自光源的光线的入射角(这是由光源的移动所导致的)。

在本发明的优选的应用中，该装置和方法用于读取浮凸形部分(例如珠形部)，在由透明玻璃制成的瓶子上，此浮凸形部分被布置在瓶子的下半部缩小瓶身，并形成与用于制造所述瓶子的多个模具对应的编码。

本发明并不限于所描述及阐示的示例，因为在不超出本发明的范围的情况下能够对这些示例做出各种更改。

Claims (29)

1.一种光学地读取形成识别码的浮凸形部分的方法，所述浮凸形部分(12)由具有理论中轴线(A1)的容器(14)的外侧壁(18)所携带，所述方法为包括以下步骤的类型：

·使用光源来照亮所述容器(14)的外侧壁(18)的一相关部分(16)，该部分绕所述理论中轴线(A1)延伸，所述光源供给周边入射光束，所述周边入射光束包括包含在一径向平面中的径向光线，该径向平面包含所述理论中轴线(A1)，且所述光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；

·利用至少一个光学元件(30、31)在二维光电传感器(24)的视场中形成所述容器的外侧壁的相关部分的平面图像；

·处理由所述传感器(24)接收的图像，以便检测所述浮凸形部分(12)；

·所述方法为如下类型：在该方法中，所述入射光束至少部分地通过在所述外侧壁(18)的相关部分(16)上和在所述浮凸形部分(12)上的镜面反射而被反射；

所述方法的特征在于，所述方法还包括以下步骤：使供给所述周边入射光束的所述光源沿着所述理论中轴线(A1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30、31)移动，以便在对应于所述浮凸形部分(12)的图像区域与对应于所述容器(14)的外侧壁(18)的相关部分(16)邻近所述浮凸形部分(12)的区域的相邻图像区域之间更改由所述传感器(24)接收的所述图像中的对比度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括优化光源(34)的移动的步骤，该步骤包括沿着所述理论中轴线(A1)的方向相对于所述光学元件(30)搜寻所述光源的至少一个位置，在该位置中对应于所述浮凸形部分(12)的图像区域与对应于所述容器(14)的外侧壁(18)的相关部分(16)邻近所述浮凸形部分的区域的所述相邻图像区域之间的对比度的水平大于一预定水平。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括沿着安装轴线的方向移动所述光学元件(30)以便将所述容器(14)的外侧壁(18)的所述相关部分(16)送入到所述传感器(24)的视场中的步骤，以及在移动所述光学元件(30)的步骤之后，执行使所述光源(34)相对于所述光学元件(30)移动的步骤。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在包含所述理论中轴线(A1)的径向平面中，从所述容器(14)的外侧壁(18)的所述相关部分(16)的一点以小于15度的视角看得到所述光源(34)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在包含所述理论中轴线(A1)的径向平面中，从所述容器(14)的外侧壁(18)的所述相关部分(16)的一点以小于5度的视角看得到所述光源(34)。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，优化所述光源的移动的步骤是自动进行的。

7.一种用于光学地读取由容器(14)的外侧壁(18)的相关部分(16)携带的浮凸形部分(12)的装置(10)，所述装置的类型为，该装置提供具有安装轴线的容器安装区域，并且该类型的装置包括：

·二维光电传感器(24)；

·光学系统(28)，插设在所述容器安装区域与所述传感器(24)之间，以便在所述传感器(24)上形成置于所述安装区域中的容器(14)的外侧壁(18)的相关部分(16)的图像，所述光学系统(28)包括：至少一个光学元件(30)，其具有围绕安装轴线(A’1)的旋转反射表面(31)，并且所述光学元件的最小直径大于容许被接纳在所述安装区域中的容器的外侧壁(18)的相关部分(16)的最大直径；

·光轴，由所述光学系统(28)限定，并在所述安装区域中延伸，以便限定所述安装轴线(A’1)；以及

·照明系统，其至少包括一主光源(34)，所述主光源是周边设备并且以所述安装轴线(A’1)作为其轴线，且所述主光源适于在所述安装区域中供给周边入射光束，所述光束包括处于包含所述安装轴线(A’1)的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向所述安装轴线(A’1)，且所述光束包括处于一共同的径向平面中的非平行径向光线；

并且在该类型的装置中，所述照明系统、所述传感器(24)和所述光学系统(28)均布置在所述安装区域的下方；

所述装置的特征在于，供给周边入射光束的所述主光源(34)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30)移动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向在多个不同的阻挡位置之间移动，所述阻挡位置在两个极限位置之间延伸。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述主光源能在多个预定的、离散的阻挡位置之间相对于所述光学元件(30)移动。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于所述主光源(34)的相对于所述光学元件(30)的至少两个阻挡位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于所述主光源(34)的相对于所述光学元件(30)的至少三个阻挡位置。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能够在两个极限位置之间相对于所述光学元件(30)被阻挡在任何位置。

13.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括控制装置(64)，所述控制装置用于控制所述主光源(34)沿着所述安装轴线(A’1)的方向以平移方式相对于所述光学元件(30)的移动。

14.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括阻挡装置(70)，所述阻挡装置用于将所述主光源(34)相对于所述光学元件(30)阻挡在所述主光源的阻挡位置。

15.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述光学元件(30)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向相对于所述光电传感器(24)移动，以便通过所述光学系统(28)将所述容器的外侧壁的相关部分(16)送入所述光电传感器的视场。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置(10)包括用于相对于所述装置(10)的基座(40)移动所述光学元件(30)的移动装置(46)，且用于相对于所述光学元件(30)移动所述主光源(34)的移动装置与用于相对于所述基座(40)移动所述光学元件(30)的所述移动装置(46)相独立地操作。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，用于移动所述光学元件(30)的移动装置(46)使得所述主光源(34)相对于所述基座(40)与所述光学元件(30)同时地移动。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述光学元件(30)被固定到主滑架(44)，所述主滑架能沿着所述安装轴线(A’1)的方向相对于所述基座(40)移动，所述主光源(34)被固定到副滑架(62)，所述副滑架能沿着所述安装轴线(A’1)的方向相对于所述主滑架(44)移动，且所述主滑架(44)的移动导致所述副滑架(62)的相同的移动。

19.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能沿着所述安装轴线(A’1)的方向在至少两个极限位置之间移动，所述极限位置位于所述光学元件(30)的反射表面(31)的轴向位置的相应的相对侧上。

20.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述照明系统包括辅助光源(72)，所述辅助光源呈环形，并以所述安装轴线(A’1)作为其轴线，并且所述辅助光源适于供给与由所述主光源(34)供给的主光束不同的环形周边入射光束，此辅助光束包括处于包含所述轴线的径向平面中的径向光线，所述径向光线指向所述安装轴线(A’1)，且所述辅助光束在一共同的径向平面中包括非平行的径向光线，所述主光源和辅助光源(34、72)沿着所述安装轴线(A’1)的方向偏移，且所述辅助光源(72)处于相对于所述光学元件(30)静止的位置。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述主光源(34)能沿着安装轴线(A’1)的方向在至少两个极限位置之间移动，所述两个极限位置位于所述反射表面(31)的轴向位置的相同侧上，所述辅助光源(72)布置在所述反射表面(31)的轴向位置的另一侧上。

22.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述反射表面(31)是围绕所述安装轴线(A’1)的一旋转表面并且面向所述安装轴线(A’1)，所述反射表面(31)沿着所述安装轴线(A’1)的方向张开并且具有一大直径和一小直径，所述大直径和小直径均大于所述容器的外侧壁的相关部分(16)的最大直径，所述大直径被布置在所述小直径的下方。

23.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述反射表面(31)是面向所述安装轴线(A’1)的截头圆锥形表面。

24.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器(24)布置在所述反射表面(31)的下方。

25.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述光学系统(28)包括与所述传感器相关联的光学物镜系统(26)。

26.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述容器(14)要被容纳在所述安装区域中，使得所述容器的理论中轴线(A1)基本与所述安装轴线(A’1)重合。

27.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置(10)包括基座(20)，所述光电传感器(24)与所述光学元件(30)相对于彼此紧固并且能相对于所述基座(40)移动。

28.一种用于检验容器(14)的检验线，每个容器均具有由外侧壁(18)的底部携带的浮凸形部分(12)，所述检验线是这样的类型：其中，容器由输送机沿着输送线移动，所述输送机沿着垂直于每个容器(14)的理论中轴线(A1)的水平行进方向运输所述容器(14)，使得所述容器的外侧壁(18)的底部朝下，所述检验线的特征在于，所述检验线包括根据权利要求7到27中任一项所述的装置(10)，该装置(10)被布置在所述检验线上且所述装置(10)的安装轴线(A’1)处于垂直位置，使得所述入射光束被向上取向为朝向位于所述装置(10)与所述输送机的运输构件之间的安装区域。

29.根据权利要求28所述的检验线，其特征在于，所述输送机以如下方式传送所述容器(14)：使得所述容器(14)的理论中轴线(A1)与所述安装轴线(A’1)重合，并且当两者重合时，在所述装置(10)不与所述容器(14)接触的情况下利用所述装置(10)获取图像。

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