CN107428485B - 用于确定产品形成物中的产品的量的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于确定从产品形成物中分配或添加到产品形成物中的产品的量的系统和控制方法。使用光源成像器将标记以限定的间隔投影到所述产品形成物的方面上，所述标记随着所述产品的消耗量或添加到所述产品形成物中的量而变化。从所述产品形成物的方面获取捕获所述投影标记的数字图像并且所述数字图像传输至数字成像器处理器，其中对所述投影标记的特征进行分析，所述特征随着当所述产品被分配或添加时所述产品形成物的尺寸的减小或增大而变化。将所述被分析特征与所述产品形成物的所述预定尺寸的特征的预定值进行比较，以确定所述产品形成物上的所述产品的实际量，或从所述产品形成物中消耗或添加到所述产品形成物中的产品的量。

Description

用于确定产品形成物中的产品的量的方法

技术领域

本发明整体涉及用于确定从卷起或堆叠构型的产品中消耗或分配(例如在其中卷起或堆叠薄纸和纸巾从分配器分配的消耗性纸制品环境中)的产品的量的方法和系统。

背景技术

通过各种制造方法，诸如连续延伸的网或片材的加工材料可添加到产品形成物中或从产品形成物中消耗。例如，在造纸厂中，所形成的纸网被连续添加到卷起的产品形成物中。然后，在制造其他产品例如消耗性纸制品的过程中，网可从卷起的产品形成物退绕。出于各种制造和质量控制的原因，通常需要知道产品形成物中有多少产品保留，或有多少从产品形成物中消耗，而无需停止或以其他方式不利地影响生产线。

上述问题也适用于各种消耗性产品的分配。无论是家庭私用或是公用，对诸如纸巾和薄纸的纸制品的分配已导致许多不同类型的手动和自动分配装置，这些装置用于控制分配的量以及用于确定已分配的纸制品的量。例如，美国专利No.7,780,380描述了一种堆叠纸制品(例如折叠和堆叠的餐巾纸或纸巾)的分配器，其中传感器单元由分配器壳体的内侧壁携载并且用于检测何时需要再填充分配器。所述传感器单元使用红外传感器来检测纸制品的叠堆何时落在低纸点以下。窄的红外光束由发射器发出并且由相邻的检测器拾取。当纸堆的顶部位于红外传感器上方时，检测器并不拾取红外光。然而，当纸堆的顶部落在红外传感器下方时，来自发射器的光对于检测器是可见的并且产生适当的低纸张警报。

U.S‘380专利还描述了一种自动卷起产品分配器，其检测用户的存在并且自动分配测量页的纸制品。机械杠杆一端设置在枢轴上，另一端放置在卷筒上。位于枢轴附近的微动开关或可变电阻器检测在卷筒直径减小时杠杆的枢转位置的变化，并产生对传感器单元的相应信号，所述传感器单元产生分配器中的纸制保留量的指示。

US‘380专利还提出了其他类型的检测机制，包括纯电气系统、纯机械系统、机电系统、电容系统和超声波系统。电容式近程传感器产生可感测纸张和其他非金属物体以及金属物体的静电场。超声波近程传感器使用传感器发送和接收高频声音信号。当纸张靠近传感器时，反射的声音具有较短的路径。

因此，业界一直在寻求新的和改进的分配系统，其可准确地确定产品的使用情况，而不会过度地增加分配器的成本或不利地影响产品分配操作。如果使用情况确定系统和方法可发挥作用，而不需要对被监测产品进行物理更改或修改，这将是一个显著的有益效果。

发明内容

本发明的目标和优点将部分地在下面的描述中提出，或者可由该描述显而易见，或者可通过实施本发明来了解。

本发明的系统和方法的实施例将在此参照消耗性纸制品分配器系统进行描述，其仅为了进行示意性的说明。应当理解，本发明不限于这种环境，并且包括其中根据本文所阐述的原理来确定所用产品(或剩余)的量或速率的任何用途或应用。例如，本发明可以在各种工厂或其他制造系统中具有实用性，其中产品从诸如造纸厂、卫生纸或纸巾生产线的连续操作的辊卷绕或退绕，其中此类产品从较大的辊、轧制金属板生产线、纺织厂等卷绕。

根据本发明的各个方面，提供了一种用于确定产品形成物例如卷起或堆叠形成物中的产品的量的方法，其中产品以连续或周期性的方式从产品形成物中消耗或添加到产品形成物中。该方法包括使用光源成像器将标记以限定的间隔投影到产品形成物的方面上，该标记随着产品的消耗量或添加到产品形成物中的量而变化。从产品形成物的方面获取捕获投影标记的数字图像，该数字图像传输至数字图像处理器。使用数字图像处理器，对投影标记的特征进行分析，该特征随着当产品从产品形成物分配或添加到产品形成物体中时产品形成物的尺寸的减小或增大而变化。将被分析特征与产品形成物的预定尺寸的特征的预定值进行比较，以确定产品形成物上的产品的实际量，或从产品形成物中消耗或添加到产品形成物中的产品的量。

用于进行产品确定的系统可为制造或分配机的组成部分，或可为可以根据需要被带到产品产生/耗尽位置的便携单元。

在特定实施例中，被分析特征是投影标记的尺寸值(例如，长度、半径、高度等)或像素数，其随着产品形成物的尺寸的减小或增大而变化，其中投影标记的变化的像素数或尺寸值是对添加到产品形成物中或从产品形成物中消耗的产品的量的量度。

在一个实施例中，投影标记是由光源成像器相对于产品形成物的足够明亮的背景在数字图像中产生的阴影标记，其中阴影标记产生可由数字图像处理器检测以确定阴影标记的像素数或尺寸值的可定义像素。

在一个替代实施例中，投影标记是由光源成像器相对于产品形成物的足够暗的背景在数字图像中产生的明亮标记，其中明亮标记产生可由数字图像处理器检测以确定阴影标记的像素数或尺寸值的可定义像素。

所述系统和方法不受产品形成物的任何特定形状或构型的限制。在某些实施例中，产品形成物是卷起或堆叠产品，并且数字图像是从产品形成物的侧面获取，所述数字图像随着产品形成物的尺寸的减小或增大而变化。例如，产品形成物可为折叠产品的叠堆，其中投影标记从叠堆的下底部部分朝向叠堆的上边缘延伸。可替代地，产品形成物可以是连续产品的卷筒，其中投影标记从侧面的中心部分向卷筒的周围边缘径向延伸。

本发明的系统和方法可在分配器系统，特别是消耗性纸制品分配器系统中具有特定的用途。就这一点而言，提供了用于确定从分配器分配或分配器中保留的纸制品的量的配器系统和方法，其中所述纸制品最初以纸制品形成物装载在分配器中，所述纸制品形成物为例如连续的薄纸或纸巾的卷筒或折叠餐巾纸的叠堆。应当理解，本系统和方法不限于分配器的特定类型或构型或所分配的纸制品的类型。然而，当与通常存在于“远离住宅的”的公共或半私人环境中的消费性纸制品分配器(例如，手动或自动卫生纸分配器、纸巾分配器和折叠餐巾纸分配器)整合时，本发明的系统和方法是特别有用的。如本文所用，术语“家庭外”是指在典型的家庭范围之外，人们出于各种原因或目的而聚集的某个地点或位置。家庭外位置的例子包括营业地点，诸如办公大楼、办公套房、零售商店和批发商店、生产设施；学校；医院和其他类型的医疗设施；宗教场所；酒店和汽车旅馆；会议中心等等。所述系统尤其可用于其中提供了多种盥洗室设施供大楼租户、或者工业或生产场地(在所述场地中为受到管理的人员提供了多种场地设施)使用的结构。应当理解，本发明的盥洗室系统可证明可用于居住环境或私人环境，并且此类用途在本发明的范围和精神之内。

该方法包括使用光源将标记以限定的间隔投影到分配器内的纸制品形成物的方面上，该标记随着纸制品从分配器分配而变化。从纸制品形成物的方面获取捕获投影标记的数字图像，该数字图像传输至数字图像处理器。使用数字图像处理器，对投影标记的特征进行分析，该特征随着当纸制品被分配时纸制品形成物的尺寸的减小而变化。将被分析特征与纸制品形成物的预定尺寸的特征的预定值进行比较，这允许处理器(包括相关联的硬件和软件)确定已经从分配器分配或保留在分配器中的纸制品的量。

当用纸巾或卫生纸分配器实施时，该方法是特别有益的。

上面讨论的一般特征适用于各种纸制品分配器实施的实施例，如下面更详细地讨论的。

使用配器实施例，数字图像可以由分配器壳体内配置的数字成像器获取。成像器可以硬连接到专用于分配器并位于分配器中或附近的数字图像处理器。可替代地，成像器可以与由多个不同分配器所共有的远程处理器进行无线通信。远程处理器可以位于商业建筑物(例如办公楼)内的“智能盥洗室”的监测站，其中功能位置处(例如，水槽、厕所、更换壁橱等)的分配器对可用性或运行状态进行远程监测。

使用数字图像处理器，对数字图像的特征进行分析，该特征随着纸制品的消耗使纸制品形成物的尺寸减小而变化。数字图像过程将被分析特征与所述纸制品形成物的所述预定尺寸的特征的预定值进行比较。

附图说明

图1是用于将可测量阴影标记投影到卷起的产品形成物的侧面的操作原理的示意图；

图2是用于将可测量明亮标记投影到卷起的产品形成物的侧面的操作原理的示意图；

图3是根据本发明的各方面的系统和方法的整合数字成像器的卷起产品分配器的前剖视图；

图4是图1的分配器的侧剖视图，并且指示由数字成像器获得的数字图像的场以及卷起的产品形成物的侧面上的投影标记；

图5a和5b是指示从完整卷筒和部分消耗卷筒获取的数字图像的卷起的产品形成物的侧视图，其中被分析特征是投影到卷筒的侧面上的阴影标记的长度尺寸或像素数；

图6a和6b是指示从完整卷筒和部分消耗卷筒获取的数字图像的卷起的产品形成物的侧视图，其中被分析特征是投影到卷筒的侧面上的明亮标记的长度尺寸或像素数；

图7是根据本发明的各方面的整合数字成像器的堆叠产品分配器的前剖视图；

图7b是指示从完整叠堆获取的数字图像的堆叠产品分配器的侧视图，其中被分析特征是投影到数字图像中的叠堆的侧面上的明亮标记；

图8a和8b是指示从完整叠堆和部分消耗的叠堆获取的数字图像的堆叠产品的侧视图，其中数字图像中的被分析特征是投影到堆叠的产品形成物的侧面上的阴影标记的高度或像素数；

图9是本发明的整合特征的分配器的控制功能和部件的示意图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的一个或多个实施例，这些实施例是本发明的实例，其例子在附图中示出。每个实例和实施例都以解释本发明的方式提供，而不意在限制本发明。例如，作为一个实施例的一部分而说明或描述的特征，可以用于另一个实施例以产生又一个实施例。本发明旨在包括这些修改和变型，以及属于本发明的范围和精神内的其他修改和变型。

如上所述，本发明的系统和方法在需要确定从产品形成物中消耗或保留在产品形成物中的产品的量的任何环境中具有实用性，特别是如果产品形成物在连续或半连续使用时，例如在生产过程中添加或消耗。此类环境可以包括例如纺织或纸/纸浆厂，其中产品被卷绕成连续卷起的产品形成物，或金属片生产线，其中金属产品被卷绕成卷筒等。所述系统和方法不受产品形成物的类型或构型或所述系统和方法具有实用性的环境的限制。

图1和图2示出根据本公开的系统和相关方法100的操作原理。产品形成物102被描绘为卷起的产品形成物，其中在制造或使用过程中产品被卷绕到形成物102上或从形成物102中消耗。将标记104投影到产品形成物102的方面上，该标记104随着产品的消耗量或添加到产品形成物102中的量而变化。例如，随着卷起的产品形成物102尺寸的增大或减小，产品形成物102的直径或半径方面将相应地改变。标记104由数字成像系统110投影到产品形成物102上，数字成像系统110可以被不同地配置。一般来讲，数字成像系统110包括在产品形成物102上产生标记104的投影机111。投影机111包括诸如一个或多个LED灯的阵列的光源112以及被光通过或阻挡光的掩模114。在图1的实施例中，掩模114包括发黑条纹状部分115，该发黑条纹状部分阻挡来自光源112的光的传输，同时使光通过掩模114的剩余部分。因此，条纹状阴影标记106被投影到产品形成物102的侧面。在图2的实施例中，掩模114包括穿过掩模114的光所通过的条纹状切出部分，该条纹状切出部分被阻挡来自光源112的光的传输的发黑部分包围。因此，条纹状态明亮标记108被投影到产品形成物102上。

数字成像系统110包括具有限定的成像场的数字照相机113，该数字照相机捕获投影标记104的数字图像，其中数字图像被传输到可以与照相机113集成与照相机113呈远程关系的数字图像处理器116。使用数字图像处理器116，对投影标记104的特征进行分析，该特征随着当产品从产品形成物102分配或添加到产品形成物体中时产品形成物102的尺寸的减小或增大而变化。例如，在图1和图2的实施例中，投影标记的特征可以是标记104的长度或标记104的总像素数。将被分析特征与产品形成物102的预定尺寸的特征的预定值进行比较，以确定产品形成物102上的产品的实际量。利用此信息，可以容易地确定产品形成物102的产品消耗量或添加量。

在图1的实施例中，投影标记104是由光源112相对于产品形成物102的足够明亮的背景在数字图像中产生的阴影标记106，使得阴影标记106产生可由数字图像处理器116检测以确定阴影标记106的像素数或尺寸值的可定义像素。由于产品的性质(例如白纸)，产品形成物102可具有足够明亮的背景，或明亮背景可以通过来自光源112的穿过发黑条纹状部分115周围的掩模114的光线来增强。

在图2的实施例中，投影标记104是由光源112相对于产品形成物102的足够暗的背景在数字图像中产生的明亮标记108，使得明亮标记108产生可由数字图像处理器116检测以确定明亮标记108的像素数或尺寸值的可定义像素。产品形成物102应具有足够暗的背景，以确保明亮标记108与产品形成物102之间所需的像素值差异程度。

如上所述，本发明的系统和方法在使用消耗性产品分配器(如纸巾或薄纸分配器)时特别有用。在这方面，图3至图9描绘了示例性分配系统和方法的各种实施例。参照图3和图4，示出自动电子分配器系统10，其用于分配来自装载到分配器中的纸制品形成物14的呈片材12形式的纸制品，例如片材的连续卷筒。本实施例中的纸制品12是可以穿孔分离的吸收网材料，例如纸巾或卫生纸等。分配器系统10包括具有可安装到壁或类似竖直表面的后面板18的分配器壳体16、一对相对的侧面板20和22以及前盖24。前盖24可以通过铰链28枢转地连接至壳体16的下部，以便能够在闭合状态和敞开状态之间移动。分配器壳体16的前盖24通常被打开以进行维修或将替换片材卷筒14装载到分配器10中。闩锁(未示出)允许前盖24锁定成闭合状态，以避免未经授权篡改壳体16内的分配器部件。

卷起的产品形成物(“卷筒”)14可包括芯或套管30，或可为无芯卷筒，例如美国专利No.5,620,148中所描述的那些。卷筒14可以通过一对安装轮毂32和34可旋转地支撑在壳体16内，所述安装轮毂在所示的实施例中通过卷筒固定器36和38连接至壳体16的侧面板20和22。纸卷筒14的外周可以由壳体的一部分支撑而没有其他支撑用于卷筒14的退绕，如例如美国专利No.6,224,010中所公开。然而，应当理解，壳体16可以被提供为与其中几乎没有或没有机构连接的单独单元。在这种情况下，本文所示出和/或描述的分配机构中的一些或全部可以被提供为插入到壳体中的一个或多个模块。此类分配器壳体和模块的例子公开于美国专利No.4,131,044和No.6,079,035中。

如图3和图4中示出，片材12从一对滚筒40和42之间的卷筒14引出，并且通过例如在壳体16的下端45中的分配开口44。可替代地，分配开口可以在前盖或前盖的一部分和下端的一部分(未示出)内形成。开口44可以具有锯齿形边缘，或其可以携带用于切断片材网的齿(如果材料12没有被穿孔)。滚筒40的一端可以通过卷筒固定器46可旋转地安装至壳体16的侧面板20，滚筒42的一端可以通过卷筒固定器48可旋转地安装至壳体16的侧面板20。滚筒40和42的另一端可以通过隐藏在传输壳体50内的卷筒固定器可旋转安装至侧面板22。传输壳体50包含用于将驱动从电动机52传输到滚筒40以便旋转地驱动滚筒的传动件。

滚筒40和42一起限定具有间隙的辊隙54，所述间隙理想地略小于卷筒14上的片材12的厚度。片材12穿过辊隙54，使得驱动滚筒40和被驱动滚筒42的旋转将片材拉离卷筒14并将其通过分配开口44分配。

激活传感器56可以安装至壳体16的下端45(或可替代地，安装至壳体中的模块)，与镜片58相邻，如图1所示。然而，应当理解，激活传感器56和/或镜片58或本领域中已知的任何激活系统可以安装在壳体16的任何区域中。传感器56可以是用于检测红外辐射的常规无源传感器。无源红外检测器是本领域中已知的，并且在例如美国专利No.No.4,757,337中有所描述。实际上，传感器56被布置用于从放置在镜片58下方的使用者的手检测红外辐射，并且在检测到辐射时，传输用于激活电动机52的信号，以便通过分配开口分配一定长度的片材44。

在替代实施例中，传感器56可以是有源装置，其发射有源信号以检测在分配器处或附近的用户的存在。此类有源感测系统也是本领域的技术人员熟知的。

本系统和方法实施例的各方面利用数字成像法领域的技术人员已知的数字成像和处理技术。总体参照附图并在下面更详细地讨论，一个或多个数字成像系统(“成像器”)62与分配器系统10一起使用以在分配器16中产生纸制品形成物(例如卷起产品14或堆叠产品80)的方面的数字图像60(例如，图5a和5b)。数字成像器62可以包括用于本文描述的目的具有足够的像素密度和分辨率的任何合适的和商业上可用的数字照相机67，以及相关联的光源63，例如一个或多个LED灯泡63的阵列，以及掩模65，以创建阴影标记75或明亮标记77，如上所述。数字成像器62可以在分配器壳体中的一定位置处安装和定向，以周期性地产生纸制品形成物体14、80的一个方面(例如侧面方面72)的数字图像60。图4和7b以虚线示出成像器62相对于纸制品形成物14、80的侧面72获得的数字图像的场。数字成像器62可以完全安装在分配器壳体16内，或可以安装到壳体16的外部，其具有通过壳体的侧壁20、22突出的镜片，图7a的实施例中所示。

成像器62获取的数字图像被传输到数字图像处理器64(图5a和5b)，数字图像处理器64可以直接整合为分配器系统10的部件，或远程定位并且由多个分配器16中共用。数字图像处理器64配置有足够的处理能力来分析和区分限定数字图像60中捕获的纸制品形成物的边缘或其他变化方面的像素，例如由数字成像器62产生的投影标记74的外边缘。在本文所述的一些实施例中，数字图像处理器64可以进行与数字图像60中捕获的投影标记74的表面积相对应的像素数。数字图像处理器64还可以确定数字图像60中捕获的投影标记74的尺寸值，该尺寸值随着纸制品的消耗而变化，例如图5a和5b中的投影的阴影标记75的长度(L)，或图6a和6b中的投影到卷起产品14上的明亮标记77的长度(L)。例如，通过区分限定维度特征的外部(改变)极限的图像60中的像素，数字图像处理器64可以测量并将值应用于从图像中的固定点画出的线到变化极限。然后可以将该值与对应于完整或其他限定状态的纸制品形成物14、80的已知值(例如限定产品14、80的消耗阶段的值)进行比较，以计算已消耗的纸制品的量或纸制品形成物14、80中保留的量。该计算可以是基于已知值的近似值，以及两个已知值之间的插值，或基于尺寸的测量值的精确计算。

因此，实施例可以依赖于数字图像处理中已知的边缘检测技术，所述技术是识别亮度相对急剧变化(例如，亮度不连续性)的图像中的点的数学方法。将边缘检测或技术应用于图像的结果导致一组连接的曲线，其指示图像中对象的边界。将边缘检测算法应用于图像可以显着减少要处理的数据量，并且过滤除太相关的信息，同时保留图像的重要结构特性。从三维物体的二维图像提取的边缘可以被分类为视点依赖的或视点独立的。与本公开相关，视点独立边缘通常反映三维物体的固有特性，如表面标记和表面形状。典型的边缘可以是红色块与黄色或白色背景之间的边界。

边缘检测有许多方法，但大多数分为两类，基于搜索的方法和基于零交叉的方法。基于搜索的方法检测边缘的方式是首先计算边缘强度的度量，通常是一阶导数表达式，例如梯度幅度，然后使用边缘的局部定向(通常是梯度方向)的计算估计值来搜索梯度幅度的局部方向最大值。基于零交叉的方法在从图像计算出的二阶导数表达式中搜索过零点以便找到边缘，通常是拉普拉斯算子(Laplacian)的过零点或非线性微分表达式的过零点。

作为边缘检测的预处理步骤，几乎总是应用平滑阶段(通常为高斯平滑)。已知的边缘检测方法主要在应用的平滑滤波器的类型和计算边缘强度的测量方式上有所不同。许多边缘检测方法依赖于图像梯度的计算，它们在用于在x和y方向上计算梯度估计值的滤波器的类型上也不同。

应当理解，数字图像处理的技术人员精通可针对本发明的目的实现的技术。

图5a和5b涉及与图3和图4中所示卷起产品分配系统10相关的方法和系统实施例。图5a示出卷筒纸形成物14的侧面72。图1中的数字成像器62设置在卷筒轮毂32和卷筒固定器36的上方，以便捕获图5a中示出的数字图像60。数字图像60基本上捕获卷起产品形成物14在产品14的完整状态下的表面积70。在此具体实施例中，随着纸制品消耗而变化的产品形成物14的被分析特征可以是投影标记74的长度(L)，在这种情况下为阴影标记75，或阴影标记75的总像素数。

仍然参考图5a，数字图像60可以根据数字图像处理器的位置经由有线或无线连接传输至数字图像处理器64。就这一点而言，在数字图像处理器64未整合为数字成像器62的部件的情况下，数字成像器62包括足够的硬件/软件来执行标记74的投影以及图像60到数字图像处理器64的传输。初始像素数由图像60中捕获的对应于完整卷筒的投影标记74的表面积的数字图像处理器64传导。这可以在校正步骤中完成，结果存储在数字图像处理器64中。因此，完整卷起产品14的图像60内的投影标记74的此总像素数是预定的并存储在数字图像处理器64中。可以进行相同类型的校正步骤以确定投影标记74在卷起产品14的各个消耗阶段的长度，其中通过数字图像处理器64通过像素区分来检测标记的定义边缘。

图5b示出部分消耗状态下的卷起的产品形成物14。可以理解，数字图像60的尺寸(场)保持相同，而数字图像60内的卷起产品14的表面积的量减小，其中投影阴影标记75的尺寸相应地减小。数字图像60传输至数字图像处理器64，其中标记75的表面积的像素数可被传导。通过从图5a中示出的步骤知道数字图像60内的标记75的尺寸和完整卷起产品14的像素数的减小，可以容易地进行计算，以确定已经使用的纸制品的量，或相应地保留在卷起产品形成物14上的纸制品的量。应当理解，这些计算可以被预定并存储，使得数字图像处理器64只需要比较来自图5b中示出的图像的像素数与存储的值之一来计算已经使用的产品的量。例如，来自图5b中图像60的标记75的像素数可以落在一定的预定范围内，其中该范围指示大约30％的产品已经消耗。

仍然参考图5a和5b，可以理解，在数字图像60中的投影的阴影标记75和纸制品背景之间必须存在足够的色差，以区分阴影标记75的表面积像素和背景像素。就这一点而言，可出于此目的来增强卷起产品形成物的侧面72，如上所述。数字成像器62的光源63可充分地照亮卷起的产品形状物14的背景表面区域，或整个侧面方面72可以被涂漆，喷涂或以其他方式施加与阴影标记75相比较浅的颜料或颜色。另外，位于图像60的场中的分配器16内的部件与卷起产品形成物14的侧面72相比可以变得更暗或更亮(取决于投影阴影标记75还是明亮标记77)，以便存在足够的像素值区分。

图6a和6b示出了类似于图5a和5b的实施例，不同之处在于投影标记74是与卷起的产品形成物14的足够暗的背景形成对比的明亮标记77。再次，随着产品形成物14的尺寸减小而变化的被分析特征可以是明亮标记77的长度，或明亮标记77的表面积像素数。如上所述，如果纸制品是较暗的颜色，则可以优选投影明亮标记77。另外，整个侧面方面72可以被涂漆，喷涂或以其他方式施加与明亮标记77相比较暗的颜料或颜色。另外，位于图像60的场中的分配器16内的部件与卷起产品形成物14的侧面72相比可以变得更暗，以便存在足够的像素值区分。

图7a和8b示出分配系统10，其被配置为分配堆叠纸制品形成物80，例如交织和折叠纸巾82的叠堆。图7b示出分配器系统10的侧面方面，其中堆叠产品形成物80的侧面72是可见的，以及数字图像60的场。在图7a中，可以理解，多个数字成像器62(具有相关联的数字照相机67、掩模65和一个或多个光源63)可以沿着分配器16的侧面22对准，其中各个成像器62的各图像被组合以产生图8a和8b中示出的数字图像60。

参考图8a和8b，所描绘的随着堆叠产品形成物品80被消耗而变化的被分析特征是对应于在图像60中捕获的阴影标记75的尺寸值84(例如，高度(H))或像素数。高度84或像素数对于完整叠堆是预定的并且是已知的，如图8a中所示出。图8b示出数字图像60的场内捕获的叠堆80的部分消耗的状态。数字图像处理器64将对应于标记75的总像素进行计数或区分对应于被消费叠堆80的顶部边缘的像素，并且确定从图像中的固定点到该顶部边缘的高度值84。通过将减小的高度值与完整叠堆或其他已知消耗状态的叠堆的已知值进行比较，可以根据高度值的差容易地进行关于所使用或保留的产品的量的计算。与其他实施例一样，这些计算可以预定并存储在数字处理器中，其中检索最接近的存储值或在两个保存的值之间进行插值，或在捕获数字图像60时进行精确的计算。

图9是示出系统和方法的各种部件功能的图。在示出的实施例中，系统10包括具有数字图像处理器64的分配器16和整合各个分配器16的成像器62。电源经由电池106从外部或内部供应到各个部件，包括数字图像处理器64、数字成像器62、分配器控制器100、传感器56和电子馈送机构102。如上所述，本方法和系统的各方面可以与使用常规电子馈送机构102的常规分配器的任何方式整合。锁定特征件104可整合在馈送机构102内，并且防止纸制品从分配器的分配，直至满足某些条件。

虽然已经结合某些优选实施例描述了本发明，但是应当理解，通过本发明包含的主题不限于那些具体的实施例。相反，本发明的主题旨在包括可以包括在所附权利要求的精神和范围内的所有替代、修改和等同物。

Claims (15)

1.一种用于确定产品形成物中的产品的量的方法，其中所述产品以连续或周期性的方式从所述产品形成物中消耗或添加到所述产品形成物中，所述方法包括：

使用光源成像器将标记以限定的间隔投影到所述产品形成物的方面上，所述标记随着所述产品的消耗量或添加到所述产品形成物中的量而变化；

从所述产品形成物的所述方面获取捕获投影标记的数字图像，并将所述数字图像传输至数字图像处理器；

使用所述数字图像处理器，对所述投影标记的特征进行分析，所述特征随着当所述产品被分配或添加时所述产品形成物的尺寸的减小或增大而变化；以及

将被分析特征与所述产品形成物的预定尺寸的特征的预定值进行比较，以确定所述产品形成物上的所述产品的实际量，或从所述产品形成物中消耗或添加到产品形成物中的产品的量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述被分析特征是随着所述产品形成物的尺寸的减小或增大而变化的所述投影标记的尺寸值或像素数，其中所述投影标记的变化的像素数或尺寸值是对添加到所述产品形成物中或从所述产品形成物中消耗的产品的量的量度。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述投影标记是由所述光源成像器相对于所述产品形成物的足够明亮的背景在所述数字图像中产生的阴影标记，从而产生可由所述数字图像处理器检测以确定所述阴影标记的所述像素数或尺寸值的可定义像素。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述投影标记是由所述光源成像器相对于所述产品形成物的足够暗的背景在所述数字图像中产生的明亮标记，从而产生可由所述数字图像处理器检测以确定所述阴影标记的所述像素数或尺寸值的可定义像素。

5.如权利要求1所述的方法，其中产品形成物是卷起或堆叠产品，并且所述数字图像是从所述产品形成物的侧面获取，所述数字图像随着所述产品形成物的尺寸的减小或增大而变化。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述产品形成物是折叠产品的叠堆，所述投影标记从所述叠堆的下底部部分朝向所述叠堆的上边缘延伸。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述产品形成物是连续产品的卷筒，所述标记从所述侧面的中心部分朝向所述卷筒的周围边缘径向延伸。

8.一种用于确定被容纳以及从分配器分配的产品形成物中的产品的量的方法，所述方法包括：

使用光源成像器将标记以限定的间隔投影到所述分配器内的所述纸制品形成物的方面上，所述标记随着所述纸制品从所述分配器分配而变化；

从所述纸制品形成物的所述方面获取捕获投影标记的数字图像，并将所述数字图像传输至数字图像处理器；

使用所述数字图像处理器，对所述投影标记的特征进行分析，所述特征随着当所述产品被分配时所述纸制品形成物的尺寸的减小而变化；以及

将被分析特征与所述纸制品形成物的预定尺寸的特征的预定值进行比较，以确定所述产品形成物中的所述纸制品的实际量或从所述产品形成物中分配的纸制品的量。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述方法与纸巾或卫生纸分配器一起使用。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述被分析特征是随着所述纸制品形成物的尺寸减小而变化的所述投影标记的尺寸值或像素数，其中所述投影标记的变化的像素数或尺寸值是对从所述纸制品形成物中消耗的产品的量的量度。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述投影标记是由所述光源成像器相对于所述纸制品形成物的足够明亮的背景在所述数字图像中产生的阴影标记，从而产生可由所述数字图像处理器检测以确定所述阴影标记的所述像素数或尺寸值的可定义像素。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述投影标记是由所述光源成像器相对于所述纸制品形成物的足够暗的背景在所述数字图像中产生的明亮标记，从而产生可由所述数字图像处理器检测以确定所述阴影标记的所述像素数或尺寸值的可定义像素。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述产品形成物是所述分配器内的所述纸制品的卷起或堆叠形成物，并且所述数字图像是从所述产品形成物的侧面获取，所述数字图像随着所述产品形成物的尺寸的减小或增大而变化。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述产品形成物是折叠纸制品的叠堆，所述投影标记从所述折叠纸制品的叠堆的下底部部分朝向所述叠堆的上边缘延伸。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述产品形成物是连续纸制品的卷筒，所述标记从所述侧面的中心部分向所述卷筒的周围边缘径向延伸。