CN109313144A - 检查用于玻璃容器的光学检验的设备的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于检查光学检验由玻璃制成的容器(12)的方法的方法和系统,其特征在于,用于光学识别参考容器的参考标记(42)的方法具有光谱变换光学特性,使得:标记(42)的入射识别光(LRi)和返回识别光(LRr)之间的光谱强度分布的变换与通过与无标记的标记部分(46)的相互作用引起的变换不同;在光谱检验带(BSI)的至少有用部分的内部,标记的入射检验光(LIi)和返回检验光(LIr)之间的光谱强度分布的变换与通过与无标记的标记部分(46)的相互作用引起的变换没有区别。
Description
技术领域
本发明涉及一种检查用于玻璃容器的光学检验的设备的方法和系统。
背景技术
在玻璃容器(特别是瓶子或罐子)的制造中,一个或多个容器可能具有不符合需求的物理特性,特别是几何特征。这种不符合需求的特性可能特别地包括一个或多个表面缺陷,例如皱褶或裂缝,或材料中的一个或多个内部缺陷,例如裂纹、夹杂物或气泡,或甚至容器中的一个或多个尺寸缺陷,例如关于直径、高度、玻璃厚度、唇面平整度等的缺陷。
为了检测这种缺陷的存在,已知在玻璃容器生产线中提供用于容器的光学检验的设备,其能够通过光学过程确定与容器的一个或多个特征相关的检验结果,甚至确定其正常或异常特征。在生产线中,这些光学检验设备可以与用于排除不合规容器的机构相关联。
然而,必须调整和校准这种光学检验设备,并且必须在操作期间进行检查,以便确保随着时间的推移和在玻璃容器的生产过程中,所进行的检验始终是可靠的。
检查光学检验设备的已知方法是将控制容器人工地提交给该设备,以便由设备进行检验。控制容器通常包括可能由检验设备检测到的至少一个已知缺陷。然后通过检查该检验设备通过其光学检验过程正确地检测到容器有缺陷,来检查该检验设备具有标称操作。
通常,光学检验设备安装在容器输送线上,以便自动检验在输送线上输送的所有或大部分容器。因此,光学检验设备安装在容器的输送路径上。为了能够检查光学检验设备的标称操作,因此希望能够仅仅通过在待检查的检验设备上游的输送线中插入控制容器,而不中断输送线的情况下执行检查。在这种情况下,因此必须能够识别如此插入的控制容器,以便能够检查该控制容器被检验设备正确地检测为具有缺陷。
为此,已知在控制容器上提供控制标记使得能够识别它。一旦确定了该控制容器的预期检测结果(例如,与特定物理特性有关,特别是形成缺陷的特性),则通常在制造之后将该控制标记添加到控制容器上。
该控制标记通常旨在由操作者能在视觉上检测到,这使得操作者能够在机器的出口处识别和恢复控制容器。操作者检查机器执行的检测。通常在控制容器的通过期间提供光学检验设备的特定操作模式:在该“检查”模式中,检验结果以图形方式呈现给操作者,例如,供操作者比较控制容器的检验结果和预期效果。控制容器的检验结果不包括在当前的生产统计中。在一些光学检验设备中还可以提供由设备特别自动喷射的控制容器,例如,通过为控制容器提供复原站。因此,检查的任务涉及操作者,这具有几个缺点:需要中断流程,这扰乱了操作;需要将机器转移到检查模式,判决由操作者监控而不可能存在自动数字报告。
该控制标记通常旨在由操作者在视觉上能检测到,或者在任何情况下控制标记是光学可见的。在这种情况下,如果控制标记在控制容器上,则在其标记部分上,控制标记必须粘贴到容器的未被光学检验设备检验的部分上。实际上,不然的话,控制标记将被检测为缺陷,或者如果它被粘贴到容器的包括缺陷的一部分上,则可能检测不到该缺陷。由于在同一生产线上可能有多个光学检验设备,想要另外检查容器表面的全部或大部分,因此并不总是能够在控制容器上找到能够接收控制标记的理想位置。
还可以想到为容器提供其他类型的识别装置,例如,通过粘贴可由射频询问识别的标记,例如,用RFID芯片。然而,这种芯片的识别使用光域外的电磁波,这需要掌握其他技术。此外,这种RFID芯片具有显著的成本并且它们妨碍光学检验,因此并不总是能够在完全或几乎完全检查容器的情况下,在能够接收控制标记的控制容器上找到理想的位置。
文献WO-2005/119224描述了一种包括用于测试容器的传送带回路的装置。回路的一端连接到检验装置上游的检查路径,另一端连接到检验装置下游的传输路径。控制器优选地使测试循环自动化,以在检验路线中提供测试容器,接收关于在测试容器中检测到的特征的信息,并且确保测试容器从检查路径返回到测试容器的传送带回路。检查过程需要停止物品的传送带流动以允许测试容器通过,然后将测试容器回收并存储在等待的传送带上,然后允许生产容器再循环。这会打乱并显著降低检验速度。另外,所需的存储线代表空间需求问题。可以注意到其没有识别样品的装置。因此,检查需要将设备(以及因此该设备所插入的生产线的一部分)转移到测试模式,这与继续检验生产中的容器是不相容的。此外,将测试容器与它们所承受的缺陷相关联的唯一方法是对它们进行分类并保持它们的通过顺序,这是一种主要的错误风险。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种基于光学域中的光学过程检查光学检验设备的新方法和新系统,并且使得可以自动识别光学检验设备中的控制容器的通过。
为此目的,本发明提供了一种检查玻璃容器的光学检验过程的方法,其中容器的光学检验的过程包括以下步骤:
-用具有入射检验光谱的入射检验光照射所述容器的至少一个被检验部分;
-收集由所述入射检验光与所述容器的所述被检验部分相互作用产生的返回检验光,所述返回检验光具有返回检验光谱;
-在检验光谱带中将收集的返回检验光转换成线性或二维多点检验数字图像;
-分析所述检验数字图像,用于确定来自所述被检验容器的检验结果,其中检查方法包括以下步骤:
-根据所述光学检验过程来检验控制容器,所述控制容器包括粘贴到所述控制容器的标记部分上的控制标记;
-将来自所述光学检验过程确定的所述控制容器的检验结果与来自所述控制容器的已知检验结果进行比较。
检查方法包括通过光学读取所述控制容器的被标记的标记部分中的控制标记来光学识别控制容器的过程,包括以下步骤:
-用具有入射识别光谱的入射识别光至少照射所述容器的所述标记部分;
-收集由所述入射识别光与所述标记部分和可能的控制标记的相互作用产生的返回识别光,所述返回识别光具有返回识别光谱;
-在识别光谱带中,将收集的返回识别光转换为线性或二维多点识别数字图像;
-通过计算机分析所述识别数字图像,以识别其中可能的控制标记。
本发明还涉及一种检查玻璃容器的光学检验设备的系统,其中容器检测设备包括:
-入射检验光的光源,照射设备的检验区域并且具有入射检验光谱;
-集光器,收集由所述入射检验光与位于所述检验区域中的容器的被检验部分的相互作用产生的返回检验光,所述返回检验光具有返回检验光谱;
-检验光电传感器,在检验光谱带中将收集的返回检验光转换成线性或二维多点检验数字图像;
-计算机单元,用于分析所述检验数字图像,被配置用于确定来自被检验容器的检验结果。
检查系统包括:
-至少一个控制容器,包括粘贴到所述控制容器的标记部分的控制标记,所述容器适于定位在所述光学检验设备的所述检验区域中,以及
-计算机处理单元,被配置用于将由所述光学检验设备确定的来自控制容器的检验结果与来自所述控制容器的预期检验结果进行比较。
系统包括通过光学识别所述控制容器的标记部分中的控制标记来光学识别控制容器的设备,包括:
-入射识别光的光源,照射所述设备的识别区域并且具有入射识别光谱;
-集光器,在所述识别区域中存在控制容器的情况下,收集由所述入射识别光与所述标记部分和可能的控制标记的相互作用产生的返回识别光,所述返回识别光具有返回识别光谱;
-识别光电传感器,在识别光谱带中,将所收集的返回识别光转换为线性或二维多点识别数字图像;
-计算机单元,用于分析所述识别数字图像以检测可能的控制标记。
在一个具体实施例中,该方法和/或过程的特征在于,控制标记包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射的作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述入射识别光谱包括激发光谱带的至少一部分,而所述入射检验光谱与所述激发光谱带不相交。
在可以与前一个实施例结合的另一个特定实施例中,该方法和/或过程的特征在于,控制标记包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射的作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述发光光谱在所述识别光谱带内并且与所述检验光谱带不相交。
在这些示例中,发光材料的激发光谱带可具有小于400nm的最大波长,而入射检验光谱可具有大于400nm的最小波长。
更一般地,粘贴在控制容器的标记部分上的控制标记具有光谱变换的光学特性,使得:
-至少在识别光谱带内部,由与标记的标记部分相互作用引起的所述入射识别光与所述返回识别光之间的所述光谱强度分布的变换,与由与没有任何标记的标记部分的相互作用引起的所述入射识别光和所述返回识别光之间的所述光谱强度分布的变换是不同的;
-至少在所述检验光谱带的一个有用部分内,由与标记的标记部分的相互作用引起的所述入射检验光与所述返回检验光之间的光谱强度分布的变换,与由与没有任何标记的标记部分相互作用引起的所述入射检验光与所述返回检验光之间的所述光谱强度分布的变换是相同的。
通常,粘贴在控制容器的所述标记部分上的所述控制标记具有光谱变换的光学特性,这赋予了标记的标记部分光谱变换的光学特性,其不同于所述入射识别光谱和/或所述识别光谱带的有用部分中没有任何标记的标记部分的光学特性,并且与至少在所述入射检验光谱和所述检验光谱带的整个有用部分中无任何标记的标记部分的光学特性相同。
根据可选功能,单独或组合使用:
-在未包含在入射检验光谱中的所述入射识别光谱的一部分中,所述标记的标记部分的光谱变换的光学特性与无标记部分的光学特性可以不同;
-所述标记的标记部分的光谱变换的光学特性不同于无标记部分的光学特性,使得当它们被所述入射识别光照射时,标记的标记部分的相应返回识别光和无标记部分的相应返回识别光在所述识别光谱带中可以不同;
-所述控制标记的光谱变换的光学特性使得当它们被所述入射检验光照射时,用于标记的标记部分的返回检验光和无标记部分的返回检验光在所述检验光谱带的有用部分中是相同的;
-在检验光谱带中,在入射检验光的光谱强度分布与返回检验光的光谱强度分布之间,所述检验光与标记的标记部分和与无标记部分的相互作用可以引起相同的中性或修改变换;
-所述光谱检测带和所述识别光谱带可以是不相交的,并且所述返回检验光谱和所述返回识别光谱是可以不相交的;
-所述入射检验光谱和所述入射识别光谱可以是不相交的;
-所述控制标记可以吸收包含在识别光谱带中并且不包括在检验光谱带中的控制光谱带;
-所述控制标记可以吸收包含在入射识别光中并且不包括在入射检验光中的控制光谱带;
-所述识别过程可以将所述控制容器识别为属于多个不同类别的控制容器中的确定类别的控制容器;
-所述识别过程可以唯一地识别所述控制容器。为此,控制标记可以包括标识符,使得可以唯一地标识控制容器;
-所述识别过程可以将所述控制容器识别为属于所确定的控制容器类别,与相同的预期检验结果相关联。为此,所述控制标记包括标识符,所述标识符使得能够将所述控制容器识别为属于所确定的控制容器的类别,与相同的预期检验结果相关联;
-控制容器的标记部分可以至少部分地与在检验过程中检验的控制容器的被检验部分相交;
-该方法可包括将具有预期检验结果的至少一个控制容器插入一系列待检验容器中,并且检查检验过程确定控制容器的预期检验结果;
-在系统中,识别区域和检验区域可以是不相交的或至少部分重合;
-识别和检验光源可以交替接入;
-检验光电传感器和识别光电传感器可以是不同的传感器;
-控制标记可以粘贴在控制容器的标记部分上,该标记部分包括在由检验设备检验的容器的被检验部分中;
-控制标记的标识符可以至少部分地由控制标记的图案组成;
-所述计算机处理单元包括存储控制标记的标识符与具有所述标识符的控制容器的预期检验结果之间的对应关系的装置。
附图说明
从以下参考附图的描述中得出各种其他特征,附图通过非限制性示例描绘了本发明的目的实施例。
图1示意性地示出了根据本发明的包括光学检验设备和检查系统的容器输送线。
图2A和图2B分别示出了标准容器和其标记部分的横截面。
图2C和图2D分别示出了粘贴有控制标记的控制容器,以及其标记部分的横截面。
图3A和图3B分别示出了本发明实施例的识别过程和检验过程。
图4A和图4B分别示出了本发明第二实施例的识别过程和检验过程。
具体实施方式
本发明涉及玻璃容器(特别是瓶子或罐子)的光学检验设备和光学检验过程的领域。
玻璃是基于氧化硅的(例如基于二氧化硅SiO2)无定形材料,其可能包含助熔剂,例如,金属氧化物,例如三氧化硼,碱性氧化物(例如氧化钙或氧化镁、氧化钠等)。最常见的容器玻璃(“瓶子玻璃”)是钠钙玻璃。提供各种颜色。除了特别深的颜色之外,玻璃瓶通常对可见光是透明的,至少在可见区域的一部分中是这样的,这使得消费者能够看到所包含的产品。通过光透过容器的材料,用于透明地检验容器操作的光学过程和设备可以利用这种透明性。实际上,自动玻璃容器检验方法通常是光学过程,并且特别地使用工业视觉技术。
这些光学检验设备和光学检验过程能够确定给定容器的检验结果。该检验结果可以与容器的至少一个物理特性(特别是几何特性)的检测或确定相关联或由其组成,例如,以确定容器是否符合或不符合可接受的标准。该特性可以特别地包括表面缺陷的存在和/或尺寸或几何形状,例如皱褶或裂缝,和/或材料内部的缺陷,例如裂纹、夹杂物或气泡。该特性可以包括这些缺陷的数量、密度、位置或分布。该特性还可以包括容器的一个或多个尺寸,例如涉及直径、高度、玻璃厚度、表面平坦度、圆形度等的尺寸。它还可以包括被提及的或如上所述的不同元素的组合。
更具体地,这些光学检验设备和光学检验过程能够在线操作,即,能够在生产线(特别地玻璃容器的制造线、运输线、填充线、处理线和/或包装线等)中进行操作,在该线路中,容器被传送带或处理系统移动而一个接一个地流动,以此循环。流动中的容器可以在至少一个检验设备中或甚至在不同的连续检验设备中从待检验的一个站移动到另一个站。在检验设备中,根据检验的方法,容器可以固定、保持连续平移或绕轴线旋转。该过程和设备能够自动地检验流动中的所有容器或该生产线上流动的至少一部分容器,流动中的至少一部分容器优选地包括在流动中按一定间隔选择的至少一个容器。
图1以举例的方式示出了瓶子12的输送线10,其包括沿着输送路径移动瓶子的传送带14。
输送线10包括一个或多个检验设备,例如在图1的示例中,包括两个检验设备16a、16b。
此外,通过光学读取由控制容器承载的控制标记来提供控制容器12t的光学识别过程,该过程由光学识别设备32实现。
这些设备16a、16b、32以及它们实现的光学检验和识别过程仅在覆盖紫外光、可见光和红外区域中的电磁波的光学域中操作,其中波长在10nm与5mm之间,优选地在100nm与20微米之间。优选地,每个过程和光学设备仅在光学域的一部分中操作。当然,该输送线还包括根据不同的非光学模式(例如,根据机械模式)操作的检验设备。
容器的光学检验过程可以包括不同的步骤,其中一些步骤可以是同时的。
在光学检验过程中,可以用具有入射检验光谱的入射检验光LIia、LIib照射容器的至少一个被检验部分。容器的被检验部分包括过程可以检验的容器的一部分,并且该过程可以为该被检验部分例如利用检测从这个容器中寻找的物理特性的能力来确定检测结果。在瓶子的情况下,该被检验部分可以包括环的全部或一部分、唇缘的环形表面、颈部、肩部、桶、底部边缘、底部等、或瓶子的这些部分的组合。在图1的示例中,第一检验设备16a旨在检验瓶子的环形唇缘表面20,而第二检验设备16b旨在检验瓶子的底部22的至少一部分。
可以使用照射设备18a、18b的检验区域的入射检验光LIia、LIib的光源24a、24b来执行被检验部分的照射。
设备的检验区域对应于设备中的空间部分,其中需要定位容器的被检验部分,以便设备实际进行检验。在图1的示例中,不同的检验设备具有互斥的检验区域18a、18b,即它们不相交,首先,因为提供了两个检验设备用于检验容器的不同部分(在这种情况下分别是瓶型容器的环形表面20和底部22),其次因为检验设备在输送线上交错排列,所以检验区域18a、18b对应于沿着输送路径的容器的不同位置,即对应于不同的站。然而,可以规定,两个检验设备检验容器的相同被检验部分,和/或两个检验设备布置在输送线上的相同位置,使得检验区域,无论是否不相交,都可以对应于容器沿输送路径的容器的相同位置,即,对应于相同的站。
入射检验光LIia、LIib的光源24a、24b可以是在光学域中发射辐射的任何光源。它可以包括设备周围的环境光和/或专用源。专用源可以包括多个基本的、相同的或不同的光源。它可以包括均匀光、漫射光、定向光、扩展光和/或点光源等中的一个或多个。
光学检验过程可以收集由入射检验光LIia、LIib与容器的被检验部分相互作用产生的返回检验光LIra、LIrb,返回检验光具有返回检验光谱。
产生返回检验光LIra、LIrb的入射检验光LIia、LIib与容器的被检验部分的相互作用可以包括通过在被检验部分的表面上的反射的相互作用(如图1的第一检验设备16a的情况)、通过容器的被检验部分的构成材料的透射的相互作用(如图1的第二检验设备16b的情况)、或者透射和反射的组合。在这种相互作用的过程中,光可以通过折射、衍射、反射、光谱修改、漫射等进行各种修改,这些变换了入射检验光LIia、LIib,产生返回检验光LIra、LIrb。
为了收集返回检验光LIra、LIrb,检验设备可以可选地包括集光器,该集光器收集由入射检验光与位于设备的检验区域中的容器的被检验部分相互作用产生的返回检验光。在所示的示例中,集光器包括属于检验相机28a、28b的物镜26a、26b。在本文中,集光器可以包括物镜或其他光学元件的关联,其他光学元件包括例如透镜、光学镜、部分反射条、棱镜、光纤、光阑或针孔等中的一个或多个。
在本文中,入射光或返回光的光谱应理解为表示该光中包含的所有波长,因此光的强度不为零。光谱可以是连续光谱,可以包括多个不相交的连续部分和/或可以包括离散光线。在本文中,如果两组波长不包括共同波长,则它们是不相交的。
光学检验过程可以在检验光谱带中将收集的返回检验光转换成线性或二维多点检验数字图像Iia、Iib。检验光谱带是可以被转换成检验数字图像的光的波长组。这是转换的特征,并且可选地是返回光的集合的特征,特别是为确保这种转换而实现的装置的特征,以及可选地为该集合实现的装置的特征。检验光谱带可以包括整个返回检验光谱,在这种情况下,包含在返回检验光中的全部光信息被转换为检验图像。检验光谱带可以仅包括返回检验光谱的一部分,在这种情况下,仅包含在返回检验光谱的该部分中的光信息用于形成检验数字图像。相反,返回检验光谱可以仅包括检验光谱带的一部分。
在本文中,光谱带被理解为表示一组波长。该组优选地在两个端部波长之间是连续的,但是可以包括多个不相交的连续部分和/或可以包括离散的波长。
在本文中,光的光谱强度分布是光的每个波长分量的相对强度值的集合。
通常,对于该转换操作,使用线性或二维检验光电传感器,例如,检验相机28a、28b的传感器。通常,集光器在光电传感器的敏感表面上形成容器的被检验部分的柱状光学图像。在二维传感器的情况下,光电传感器的敏感表面包括例如一系列或多系列并置的光电元件,例用具有垂直行和列的栅格。检验光电传感器在检验光谱带中将收集的返回检验光转换成由像素组成的线性或二维多点检验数字图像IIa、IIb。然后检验数字图像IIa、IIb对应于容器的被检验部分的柱状光学图像,该被检验部分由检验光收集器形成在检验传感器的敏感表面上。
文本中的检验光谱带指示检验传感器的光谱响应,即传感器传递的波长范围超过最小检测阈值,更高的信噪比。例如,一些传感器仅对可见域中的辐射敏感,其中可见域在本文中定义为由波长范围在400纳米至780纳米之间的电磁波谱组成,其他传感器在红外域中是敏感的,例如,在780纳米和1400纳米之间的波长范围内,其或者仅在该红外区域上是敏感的或者在该红外区域上以及在全部或部分可见域上是敏感的。也可以通过介于返回检验光的路径上的光谱滤波器来调整检验光谱带,该光谱滤波器例如在集光器中,包括由用于制造该收集器的光学元件的材料或涂层组成的滤光器。因此,检验光谱带是传感器和检验收集器的特征。因此,在该实施例中,其是检验相机28a、28b的特征。
在本文中,光电传感器可以是例如CCD、三CCD或CMOS技术传感器,包括至少一个感光点网络,即,例如光电二极管或辐射热测量计的光敏元件。
优选地,检验数字图像IIa、IIb包括至少128个像素。
该过程可以可选地为给定的容器和由给定光学检验设备执行的给定检验产生独特的检验数字图像IIa、IIb。
然而,通常,在本文的意义上,数字图像可以包括由相同光学设备拍摄的给定容器的一系列数字图像。例如,由光学设备形成的给定容器的一系列数字图像可以包括以每秒10个图像的速率获取的一系列数字图像。
以本领域技术人员已知的方式,光学检验过程包括分析检验数字图像IIa、IIb,用于确定检验结果,例如,与被检验容器的至少一个物理特性相关的检测或确定。本文不详细描述本领域技术人员已知的这些技术。
在本文中,在数字图像包括给定容器的一系列数字图像的情况下,分析可以包括分析这些图像中的单个图像和/或这些图像中的多个图像和/或这些图像的组合或转换。分析通常包括分割步骤,用于相对于图像的背景分离物体(在这种情况下是容器或该容器的特定物理特性),然后分析或测量这些物体以便确定其光度、形态或几何特性。为了检测图像中的物体,因此在数字图像(强度、颜色或灰度或它们的衍生物或它们的分布)中使用物体的光度特性(或物体的图像像素组),来具有足够的对比度地区分物体和物体出现在其上的背景(或物体出现在其上的背景图像的像素集)。
通常使用配置用于确定检验结果(例如,被检验容器的物理特性)的计算机单元30来计算机化检验数字图像的分析。当然,物理特性是必须通过光学检验程序检验的特性或与其直接相关的特性。
在本文中,计算机单元可以特别地以已知的方式包括微处理器、数据输入/输出总线、存储器、到计算机网络的连接和/或显示器。计算机单元30可以是专用于光学检验或识别设施的计算机单元30a、30b,或者可以在多个光学设备之间共享。计算机单元30还可以与输送线10的其他元件共享。它可以是例如用于控制生产线或其一部分的集中单元。计算机单元30可以是由多个联网的物理计算机单元的全部或一部分组成的虚拟单元。
数字图像的计算机分析产生检验结果,其可包括二元结果(真/假、存在/不存在、一致/不一致等)、和/或定性或甚至定量结果,例如,以一个或多个测量的形式。
提供了一种检查光学检验过程的方法和一种检查光学检验设备的系统。检查方法优选地包括以下步骤,该步骤包括例如借助于光学检验设备根据光学检验过程来因此检验控制容器。
然后,可以规定优选地通过计算机将来自光学检验过程确定的控制容器的检验结果与来自控制容器的预期检验结果进行比较。如果由计算机完成该比较,则该比较可以由计算机单元30或另一计算机单元执行。
因此,可以通过该比较来检查过程和设备的正确操作。
例如,检查方法可以包括以下步骤:由于控制容器的物理特性已知,将具有预期检验结果的至少一个控制容器插入一系列待检验容器中,并且检查该检验过程确定控制容器的预期检验结果。
为此,可以在图2C和图2D中更具体地看到,提供至少一个控制容器12t,其包括粘贴到控制容器12t的标记部分40的控制标记42。标记部分40是容器的一部分,用于承载控制标记42。相比之下,如图2A和2B所示的相应标准容器12在标记部分40上没有任何控制标记,即在其对应于控制容器12t的标记部分40的部分上没有任何控制标记。在瓶子的情况下,标记部分可包括环的全部或一部分、唇缘的环形表面、颈部、肩部、桶、底部边缘、底部等、或瓶子的这些部分的组合。
被标记的标记部分44是所述标记部分的一部分,实际上,在粘贴控制标记42之后,被标记的标记部分44被控制标记42覆盖。因此,它通过容器的材料和控制标记42的材料的叠加而形成。
标记42具有一种形状,其几何形状优选地被限定并且可以包括图案或一组几何图案,可选地能够编码标识符。当标记粘贴在标记部分40上时,标记部分40不必完全被控制标记42覆盖。
因此,没有任何标记的标记部分(称为无标记部分46)指的是完全没有任何控制标记的标记部分,如图2A和图2B所示的标准容器12的情况,或者指的是当粘贴的控制标记没有完全覆盖标记部分40时,标记部分40没有被控制标记42覆盖的空间,如图2C和2D中所示的控制容器12t的情况。当标记包括标识符图案时,通常是这种情况。
控制容器12t是例如由于已知控制容器中的至少一种特定物理特性而已知预期检验结果的容器。该物理特性例如是上述的物理特性之一。
已知的特性优选是通过所考虑的光学检验过程确定的一个特性或者多个特性之一。也许情况正好相反。
可能已经由待检查的设备或由另一设备,通过待检查的检验过程或通过任何其他自动或手动过程,确定了控制容器的预期结果。它可以由操作者在视觉上或以其它方式使用或不使用工具来确定或确认或完成。
控制容器优选是以下容器,该容器除了一个或多个已知特定物理特性之外,与通常在生产线上循环的容器流中的标准容器相同。本发明适用于多种类型产品在其上循环的设备和/或生产线,换言之,不同类型的标准容器,特别是使用与不同类型的标准容器类似的不同类型的控制容器。
因此,标准容器具有完全没有任何标记的标记部分,而控制容器因此具有由控制标记的存在而标记的标记部分。对于给定的控制容器,无标记部分是在粘贴控制标记之前的标记部分或者当标记仅部分地覆盖标记部分时该标记部分未被覆盖标记的一部分。
控制标记优选地是在制造之后粘贴到容器上的标记。
控制标记优选地粘贴到容器的标记部分的表面上,优选地粘贴在标记部分的外表面上。
优选地,对于检验过程包括通过标记部分的传输的实施例,产生控制标记,以便至少在检验光谱带中对光线的路径没有影响。
控制标记包括例如在控制容器的标记部分的表面上的标记或印刷材料的薄层,优选地具有恒定厚度。在一些实施例中,层的厚度可小于1微米。控制标记可以由例如墨水和/或清漆和/或涂料组成。
当然,容器和设备适合于使得容器可以定位在光学检验设备的检验区域中。控制标记被粘贴在控制容器的标记部分上,该标记部分可以包括在由检验设备检验的容器的被检验部分中。
控制标记可以包括图案(其也可以是一组几何图案),能够编码标识符,使得可以唯一地识别控制容器,例如类似于序列号。或者,控制标记的图案可以包括标识符,使得可以在多个控制容器中(每个与相同的检验结果相关联,和/或具有对于每个类别的至少一个不同的已知物理特性)将控制容器识别为属于确定类别的控制容器(与相同的预期检验结果相关联,和/或具有相同的已知物理特性)。在两种情况下,控制标记可以包括以直接可读字符的形式书写的数字,例如,用阿拉伯数字或罗马数字,或以代码的形式,例如条形码或DataMatrix代码等,或者以几何代码的形式,作为标识符,标记的几何形状能够用作标识符。在图1所示的示例中,控制标记42包括在控制容器12t的环形唇表面上以圆弧布置的一系列圆点。这样的标记可以包括例如从标记42的点的数量和/或相对间距推导出的标识符。在该示例中,唇部的表面形成标记部分,并且应该注意到,如果设备是检验唇部表面,则该部分也是被检验的部分。
或者,控制标记可以是容器是控制容器的简单指示器,而不与特定的物理特性相关联。在这种情况下,控制标记可以是简单的点或块,其大小和几何形状将被选择用于确保可以通过识别过程和设备很好地检测到。
控制容器12t的光学识别过程可包括各种步骤,其中一些步骤可以是同时的。
在光学识别过程中,可以用具有入射识别光谱的入射识别光LRi来照射至少容器的标记部分。如果对标记部分的确切位置存在不确定性,则被照射的容器部分可以比标记部分宽。因此,它可以是更宽的预期标记位置,其可以可选地覆盖容器的大部分。在图1的示例中,识别设备32用于识别粘贴在容器的环形唇面20上的标记,因此该表面是预期的标记部分。因此,应注意,在该实施例中,当由两个检验设备中的至少一个检验时,控制容器12t的标记部分与该控制容器12t的被检验部分至少部分地重合。
可以使用照射设备的识别区域35且具有入射识别光谱的入射识别光的光源34来执行标记部分的照射。
设备的识别区域35对应于有必要定位容器的标记部分的空间的部分,使得控制标记可以被设备实际地识别到。在图1的示例中,识别设备32与检验设备16a、16b分开。因此,识别区域35与此处两个检验设备的检验区域18a、18b在物理上不相交。相对于检验区域18a、18b,识别区域35对应于沿着输送路径的容器的不同位置。然而,至少在某些情况下,特别是在容器的标记部分与该容器的检验区域至少部分地重合的情况下,可以规定识别区域可以与检验区域至少部分地重合,或者甚至重合。更一般地,至少在某些情况下,可以规定当检验设备和识别设备分别检验可能不相交的容器的检验部分和标记部分时,检验设备和识别设备布置在生产线上的相同位置,从而检验区域和识别区域可选地不相交并将对应于沿着输送路径的容器的相同位置,并因此对应于同一站。
可以实现入射识别光LRi的不同类型的光源34,入射识别光的每个光源34在光域中发射辐射。入射识别光的光源优选地包括专用源,其可以可选地包括多个基本相同或不同的光源。它可以包括均匀光源、漫射光源,定向光源、扩展光源和/或点光源等中的一个或多个。
光学识别过程可以收集由入射识别光LRi与容器的标记部分的相互作用产生的返回识别光LRr,并且在该标记部分上具有可能的控制标记,返回识别光LRr具有返回识别光谱。
产生返回识别光LRr的入射识别光LRi与标记或未标记容器的标记部分的相互作用可以包括例如通过在标记部分或无标记部分的表面上的反射的相互作用,或通过透射标记部分的构成材料(可能包括控制标记的构成材料)的相互作用。如下所示,相互作用可以包括发光现象,其中入射识别光LRi至少部分地被控制标记吸收,并且其中,由于这种吸收,控制标记的材料发出返回识别光,LRr包括由发光材料发射的光。在该相互作用的过程中,光可以经历各种修改,例如折射、反射、光谱修改、散射等,其将入射识别光LRi变换为返回识别光LRr。
为了收集返回识别光,识别设备可以可选地包括集光器,其收集由入射识别光与容器的标记部分并且可选的控制标记的相互作用产生的返回识别光,标记部分位于设备的识别区域中。在所示的示例中,识别集光器包括属于识别相机38的物镜36。优选地,物镜36可用于产生标记部分的图像,其保留控制标记的可选图案的拓扑结构,因此,如果需要,在光学图像中保留由标记图案可选地承载的识别信息。
光学识别过程可以在识别光谱带中将收集的返回识别光LRr转换为线性或二维多点识别数字图像。识别光谱带是可以转换成识别数字图像IR的光的波长组。这是转换的特征,并且可选地是返回光的集合,特别是为确保这种转换而实现的装置的特征,以及可选地为该集合实现的装置的特征。识别光谱带可以包括整个返回识别光谱,在这种情况下,包含在返回识别光中的全部光信息被转换为识别数字图像。识别光谱带可以仅与返回识别光谱的一部分相交,在这种情况下,仅包含在返回识别光谱的该部分中的光信息用于形成识别数字图像。相反,返回识别谱可以仅包括识别光谱带的一部分。
通常,对于该转换操作,使用线性或二维识别光电传感器,例如,识别相机28a、28b的传感器。通常,集光器在光电传感器的敏感表面上形成容器标记部分的柱状光学图像。光电传感器的敏感表面包括,例如,一系列或多系列光感受器元件,特别是并置的光电元件,在二维传感器的情况下,沿着具有垂直行和列的网格。识别光电传感器可以是与检验光电传感器相同的技术,或者是不同技术。识别光电传感器在识别光谱带中将收集的返回识别光LRr转换为由像素组成的线性或二维多点识别数字图像IR。然后识别数字图像IR对应于容器的标记部分的柱状光学图像,该标记部分由光收集器形成在传感器的敏感表面上。
如上面关于检验光谱带所解释的,识别光谱带特别地取决于识别传感器的灵敏度波长范围,并且还可以通过识别集光器中存在的光谱滤波器来配置。因此,识别光谱带是识别传感器和识别收集器的特性。因此,在该实施例中,其是识别相机38的特性。
优选地,识别数字图像IR包括至少128个像素。
如上关于检验过程所述,识别过程可以产生用于给定容器的唯一识别数字图像IR、或给定容器的一系列识别数字图像。
通常通过计算机单元30由计算机来执行识别数字图像的分析,计算机单元30被配置用于识别控制容器上的可能的控制标记。这样的计算机单元30可以是专用单元,或者与另一光学设备(特别是检验光学设备16a、16b)共用,或与如上所述的其他线路设备共用。
在检查方法的实现中,可以根据本领域技术人员已知的图像分析技术,例如类似于上述关于检验过程的技术,提供用于分析识别数字图像以识别可能存在于容器上的控制标记的位置,该控制标记位于识别区域中。
识别数字图像的计算机分析产生识别结果,其可包括二元结果(真/假、存在/不存在、一致/不一致、控制/不控制等)。在这种情况下,通过检测标记,简单地将容器识别为例如控制容器,而不区分容器的特定特征。在一些情况下,识别过程使得可以通过检测和识别标记,来从多个不同类别的控制容器中唯一地识别控制容器或属于确定类别的控制容器。标记的识别可以基于对标记的几何形状或图案的识别。它还可以基于通过与标记的相互作用识别入射光的特定光谱变换。所确定的控制容器的类别是例如在多个不同类别的控制容器中(每个与不同的预期结果相关联,例如,每个类别具有至少一个不同的已知物理特征),与相同的独特预期检验结果相关联的一组控制容器,例如,具有相同的已知物理特性。因此,类别是,例如:“控件无缺陷”,“控件太高”,“控件的环中有裂缝”。如果标识符对于每个控件而言是唯一的,则已知特征可以是测量值,例如,“高度=252mm”。
优选地,计算机单元包括存储控制标记的标识符与承载所述控制标记的控制容器的预期检验结果之间的对应关系的装置。因此,标识符在存储器中与类别或测量值相关联。一种简单的实现方式包括在计算机处理单元的存储器中的对应表中输入信息。
优选地,控制标记在识别数字图像中具有至少一个可检测的已知特性,优选地,在识别图像中具有多个可检测的已知特性的组合。
优选地,粘贴在控制容器的标记部分上的控制标记具有光谱变换的光学性质,其赋予标记的标记部分光谱变换的光学性质,其中:
-对于识别过程,与识别光谱带的有用部分和/或入射识别光谱的有用部分中的无标记部分不同的光学性质;
-对于检验过程,与检验光谱带的整个有用部分和入射检验光谱的整个有用部分中的无标记部分相同的光学性质。
入射检验或识别光谱或光谱带的有用部分分别是入射光谱或光谱带的波长的子集,它们实际上用于获得相应数字图像中包含的光信息,以满足相应的过程。
因此,入射检验(分别地,识别)光谱的有用部分是在与容器的检验部分(分别地,标记部分)相互作用后,在检验(分别地,识别)光谱带中的返回检验(分别地,识别)光。
检验(分别地,识别)光谱带的有用部分是光谱带的与返回检验(分别地,返回识别)光谱相交的部分。对于给定的检验或识别光谱带,其有用部分尤其取决于相应的入射光谱和通过与标记和/或无标记部分的相互作用在该入射光谱上引起的光谱变换。
例如,在检验光谱带限于红外线的检验过程的情况下,入射检验光谱的有用部分是在与容器的被检验部分相互作用后产生返回检验光的部分,其光谱位于红外区域中。根据另一示例,在识别过程的情况下,其中入射识别光谱在与标记部分相互作用之后产生返回识别光,其光谱位于例如限于蓝色域的域中,识别光谱带的有用部分是与返回识别光谱相交的部分,即蓝色域。
光谱变换的光学特性包括,例如,修改,因此变换,入射光的光谱强度分布的可选能力。
在本文件中,材料的光谱变换的光学性质是指材料与光相互作用的方式,根据波长考虑这种相互作用,因此如果相互作用对不同波长具有不同的后果,则包含在光中的分布光谱强度被修改,并且如果比较入射光和由入射光与材料的相互作用产生的返回光,则包含在光中的分布光谱强度被变换。光谱变换通常包括入射光的某些波长的部分或完全吸收。它还可以包括,例如,在光致发光材料的情况下,相对于入射光谱在返回光谱中增加或增强某些波长。在修改变换中,在光中存在的非零强度波长组的意义上说,光谱可以不变,而只修改这些波长的光谱强度分布。包含在光中的光谱强度分布的中性变换对应于光中包含的光谱强度分布在所考虑的光谱带中未被修改的情况。
有利地,当识别光源照射控制标记时,控制标记的这种特性导致控制标记在识别过程中获得的(例如通过识别传感器获得的)识别数字图像中是可检测的,但是,当检验光源照射控制标记时,控制标记的这种特性导致控制标记在检验过程中获得的(例如通过检验光电传感器获得的)检验数字图像中是不可检测的。
如果图像中的像素可以与图像出现在其上的背景的图像像素分离,特别是如果图像中的像素的光度特性(例如,就灰度、颜色和/或对比度而言)局部或全局地区别于无标记部分的图像像素的光度特性,因此区别于背景的图像像素的光度特性,检测的差异允许足够的置信度,则可以认为控制标记在识别数字图像中是可检测的。例如,标记的图像像素与背景的图像像素之间的灰度差异至少大于图像的电子噪声。这些不同的光度特性使得可以可选地表达纹理和/或形状或这些因素的组合,此处的纹理和/或形状或这些因素的组合与无控制标记的容器中可能存在的纹理和/或形状或组合不同。
相反,当在检验图像中,图像中的像素与图像出现其上的背景中的像素不可分离时,在检验数字图像中标记被认为是不可检测的,即,例如,这些像素显示与背景不同的光、颜色和/或对比度的水平,以及因为显示与无标记部分不同的光、颜色和/或对比度的水平,仅仅是接近或低于噪声水平的差异。
数字图像的背景可以被认为是相同部分的数字图像,特别是缺少任何控制标记的相同容器的标记部分的数字图像。
当控制容器的标记部分至少部分地与检验过程中检验的控制容器的被检验部分相交时,根据本发明的方法的实施或根据本发明的系统的使用将是特别有利的。实际上,在这种情况下,因为在执行检验过程中,控制标记可能被认为是不可检测的,所以在被检验部分上存在控制标记将不会阻止检查的进行。
在一些实施例中,标记的标记部分的光谱变换的光学性质与不包括在入射检验光谱中的部分中的入射识别光谱的无标记部分的光学性质不同。这是一种允许在识别数字图像中检测到控制标记的手段。
在一些实施例中,标记的光谱变换的光学特性不同于无标记部分的光学特性,使得当它们被入射识别光照射时,标记部分和无标记部分的相应返回识别光的识别光谱带是不同的。这是允许在识别数字图像中可检测控制标记的另一种手段。
此外,控制标记的光谱变换的光学特性优选地使得当它被入射检验光照射时,被标记的标记部分和无标记部分的返回检验光在检验光谱带中是相同的,至少在其有用部分中如此。这是一种允许在检验数字图像中不能检测到控制标记的手段。
标记的标记部分与无标记部分的光谱变换的光学性质的差异在此被认为至少部分地由于标记部分上存在控制标记而导致,优选地仅由控制标记上存在标记部分而导致。
控制标记的光谱变换的光学特性可能导致入射识别(分别地,检验)光的光谱强度分布与返回识别(分别地,检验)光的光谱强度分布之间的变换,其中返回识别(分别地,检验)光是由入射识别(分别地,检验)光与标记的标记部分的相互作用产生。类似地,无标记部分的光谱变换的光学性质可以引起入射识别(分别地,检验)光的光谱强度分布与返回识别(分别地,检验)光的光谱强度分布之间的变换,其中返回识别(分别地,检验)光是由入射识别(分别地,检验)光与无标记部分的相互作用产生。根据情况,这些修改可以是修改转换或中性转换。
因此,标记的标记部分的光谱变换的光学性质与无标记部分的光学变换的光学性质之间的差异可以导致入射光分别通过与标记的标记部分和无标记部分的相互作用而经历的变换之间的差异。
入射光的光谱强度分布与由入射光与无标记部分或与标记的标记部分的相互作用产生的返回光的光谱强度分布之间的修改变换可包括控制光谱带的吸收、反射、衍射和/或折射。它可以包括光致发光现象,特别是荧光,具有例如激发光谱带的全部或部分吸收,和/或发光光谱的发射。
在所考虑的光谱上光的光谱强度分布的修改变换意味着其波长分量的强度值在所考虑的光谱的范围的至少一部分上被修改。
特别地,如果强度值的修改在所考虑的光谱带或光谱的至少一部分上不同,则两个修改变换在给定光谱或给定光谱带上不同。
在一些实施例中,标记的标记部分的光谱变换的光学性质是这样的:
-识别光与标记的标记部分的相互作用导致入射识别光的光谱强度分布与返回识别光的光谱强度分布之间的修改识别变换,以及
-识别光与无标记部分的相互作用在入射识别光的光谱分布和返回识别光的光谱分布之间引起中性或修改非识别变换,以及
-识别光谱带的识别变换与非识别变换,特别地至少在其有用部分的一部分中是不同的。
特别是对于这样的实施例,检验光与标记的标记部分和无标记部分的相互作用在入检验光的光谱强度分布和检验光谱带(特别是至少在其整个有用部分中)中返回检验光的光谱强度分布之间引起相同的中性或修改检验变换。换句话说,两种变换在检验光谱带中没有差别,无论如何在其有用部分中没有差别。
在第一类实施例中,规定入射识别光与控制标记的相互作用引起至少在识别光谱带中的在入射识别光的光谱强度分布与返回识别光的光谱强度分布之间的修改变换。
这使得可以确保当识别传感器被入射识别光照射时,控制标记可由识别传感器检测到。
与此同时,规定在入射识别光的光谱分布和返回识别光的光谱分布之间,至少在检验光谱带的有用部分中,入射检验光与容器的控制标记的相互作用引起中性变换。在所考虑的光谱带中的中性变换被理解为意味着它不产生在所考虑的光谱带中可检测的光谱强度分布的任何修改变换。例如,在通过所考虑的光谱带中的非吸收性或“透明”材料的透射的情况下,存在这种中性变换。因此,这里,从检验光谱带的(无论如何至少在其有用部分中)的意义上来说,通过与控制标记的相互作用不会修改入射检验光。
这使得可以确保当入射检验光照射控制标记时,检验传感器不能检测到控制标记。
换句话说,控制标记仅在用入射识别光照射时才可检测到,而在用检验光照射时检测不到。为此,控制标记以与其与入射检验光相互作用的方式不同的方式,与入射识别光相互作用。这种相互作用的差异至少在识别光谱带中表示,但不在检验光谱带(在任何情况下在其有用部分中)中表示。在检验光谱带中,控制标记不会改变入射检验光的光谱强度分布。
属于该第一类实施例的第一实施例涉及使用包含光致发光材料的控制标记。
光致发光材料是在激发光谱带中的照射作用下发射显示发光光谱的冷光的材料。
在这样的实施例中规定入射识别光谱包括激发光谱带的至少一部分,使得识别光实际上激发发光材料,而入射检验光谱与激发光谱带不相交,使得检验光实际上不会激发发光材料并且不会引起发光现象。在这种情况下,通过接入识别光源或检验光源来控制控制标记的可见性或不可见性。
因此,找到了上面提到的特征,根据该特征,识别光与控制标记的相互作用引起识别光谱带中的修改变换。检验光与控制标记的相互作用不会在检验光谱带中引起这种变换,在任何情况下在检验光谱带的有用部分中都不会引起这种变换。
为此,优选地,当在有用的检验光谱带中,用入射检验光照射时,光致发光材料是透明的。
通过控制标记的光致发光,获得具有光谱变换的光学特性的标记的标记部分
-对于识别过程,光学特性与入射识别光谱的有用部分中(在这种情况下,更具体地在激发光谱带中)的无标记部分的光学特性不同;
-对于检验过程,光学特性与不包括激发光谱带的整个入射检验光谱中的无标记部分的光学特性相同。
当然,选择发光光谱和识别光谱带,使得发光光谱至少部分地包括在识别光谱带中,使得当用包括激发光谱带的入射识别光源照射控制标记时,控制标记发出的冷光可由过程和识别设备检测到。在这种情况下,同样可以规定,发光光谱至少部分地包括在检验光谱带中,相反,发光光谱与检验光谱带不相交。
例如,可以选择发光材料,其激发光谱带的最大波长小于400nm,而入射检验光谱的最小波长大于400nm。
因此,这种材料可以被包含紫外线的入射识别光激发。通过代替地选择检验光源(其光谱不包括紫外线,或者在任何情况下不包括激发光谱带中的波长,例如,普通的可见光(可选地用抗紫外线滤色器过滤)),产生控制标记与入射识别光的可区分的相互作用,这使得标记相对于入射检验光是可检测的,通过不触发发光不能使控制标记可检测。
有利地,发光材料通常具有易于检测的发光光谱,因为它们在光谱强度分布中表现出易于识别的峰。该发光光谱可以部分或完全包含在可见域中。在这种情况下,非常传统的传感器可以用作识别传感器。应注意,可以可选地对返回识别光进行滤波,以便仅保留在发光光谱的域中包括预期部分的这一部分光,从而便于检测控制标记。
在根据本发明的过程中可用于形成控制标记的材料的示例是由AthéorS.A.S.,104rue delaGaléra,34090Montpellier,France(法国蒙特利埃加莱拉街道104号(34090)的AthéorS.A.S.)销售的材料这种以液体墨水形式存在的材料特别适合于通过喷墨印刷技术沉积在玻璃上,并且能够通过简单的紫外线过程以特别可靠和稳健的方式转换到玻璃上。
与上述材料一样,设置发光光谱部分地或完全地包含在可见域中是有利的。当用这种材料制成的控制标记暴露于包含紫外线的光时,该材料发出例如可见区域中的黄/绿光,这是通过传统传感器或人眼完全可检测的,所以即使是用肉眼也可以完全检测到用这种材料制成的控制标记。相反,当用不明显包含任何紫外线的光照射该材料时,使用该材料形成的控制标记不能被传统的传感器检测到。
因此,在该实施例中,应理解检验光谱带和识别光谱带可以部分或完全重合。因此,相同类型的两个传感器可以用作识别传感器和检验传感器,例如,基本上在可见域中操作的两个传统传感器,或者甚至是两个检验和识别设备共用的单个传感器。
如果两个不同的传感器用于检验设备和识别设备,则这两个设备可以布置在线路上,以对应于容器的不同位置。这是图1中所示的布置。
然而,即使在使用两个不同传感器的情况下,也可以以这样的方式布置两个检验和识别设备,使得它们沿着线路上的输送路径观察容器的相同位置的给定容器。在这种情况下将注意到,即使通过检验设备和识别设备观察到沿着输送路径的相同位置的给定容器,检验区域和识别区域可以重合或不相交,特别是如果容器的标记部分与该容器的被检验部分不相交时,更是如此。
如果将单个共用传感器用于检验和识别设备,并且在更一般的情况下,检验光谱带和识别光谱带重合或至少部分重合,并且识别设备和检验设备被布置用于观察沿着输送路径的相同位置的给定容器,则检验过程的实施和识别过程的实施随时间是错列将是有利的。随着时间的这种错列可以是由于首先通过入射检验光其次是通过入射识别光来交替地照射容器。
在使用发光材料的情况下,其激发光谱带与入射检验光谱不相交,可能足以确保在检验过程的实施过程中切断入射识别光。另一方面,至少在某些情况下,可以在执行识别过程期间保持入射检验光接入。
图3A示出了涉及光致发光控制标记的实施例的识别过程中发生的情况。具有光谱强度分布DSRi的入射识别光LRi照射具有在标记部分40上设置有控制标记42的控制容器12t。在该示例中,入射识别光LRi的识别光谱处于UV域中。
通过与无标记部分46相互作用,因此不与控制标记42相互作用,入射识别光LRi变为具有由识别传感器看到的光谱强度分布DSRrl的返回识别光LRr1。与无标记部分46的相互作用例如是不改变光谱强度分布的简单反射。因此,DSRri和DSRrl是相同的,是中性变换的结果。
通过与标记的标记部分44相互作用,因此与控制标记42相互作用,相同的入射识别光LRi成为具有光谱强度分布DSRrm的返回识别光LRrm。由于标记42的存在,这里是由于它的光致发光特性,例如,通过吸收激发光谱带和通过发射发光光谱(例如位于可见域中),由修改变换产生光谱强度分布DSRrm。
可以看出,由分别与无标记部分和标记的标记部分的这两个相互作用产生的返回识别光的光谱强度分布DSRrl和DSRrm不同。
在所示的示例中,为了形成识别数字图像,使用识别传感器,其识别光谱带BSR例如对应于可见域。
对于对应于无标记部分46的图像像素,该传感器不能在UV域中转换返回识别光LRr1,其由在图像中实际转换的光谱强度分布DSCR1表示而没有用于这些像素的任何波长。因此,相应的像素是识别数字图像中的黑色像素。
对于与标记的标记部分44相对应的图像像素,该传感器可以相反地转换可见域中的返回识别光LRrm,其由在图像中实际转换的光谱强度分布DSCRm表示。因此,相应的像素是识别数字图像中的光像素。在该示例中,识别光谱带的有用部分因此是在图像中实际转换的光谱强度分布DSCRm中强度不为零的波长组。
因此,分别对于无标记部分和对于标记的标记部分,在图像中实际转换的光谱强度分布DSCR1和DSCRm是不同的。因此,显然可以识别识别图像中标记的存在。
图3B示出了对于相同实施例的检验过程中发生的情况。具有光谱强度分布DSIi的入射检验光LIi照射同一控制容器12t。在该示例中,入射检验光LIi的检验光谱处于可见域中。
通过与无标记部分46相互作用,因此不与控制标记42相互作用,入射检验光LIi变为具有由检验传感器看到的光谱强度分布DSIrl的返回检验光LIr1。与无标记部分46的相互作用例如是不改变光谱强度分布的简单反射。因此,DSIi和DSIr1例如是相同的,是中性变换的结果。
通过与标记的标记部分44相互作用,因此与控制标记42相互作用,相同的检验光LIi成为具有光谱强度分布DSIrm的返回检验光LIrm。尽管光致发光,标记42被假定在可见域中具有与形成标记部分的下面的玻璃相同的性质,或者已经沉积在不改变可见光的非常薄的层中。由于可见光谱LIi不包含激发波长,因此不会发光。因此,DSRi和DSIrm是相同的,是中性变换的结果。
在这种情况下,由这两个相互作用产生的返回检验光的光谱强度分布DSIr1和DSIrm是相同的。
在所示的示例中,为了形成检验数字图像,使用检验传感器,其检验光谱带BSI对应于可见域。
对于对应于无标记部分46的图像像素和对应于标记的标记部分44的图像像素,其传感器都将返回检验光LIr1和LIrm转换为检验数字图像中的光像素。对于无标记部分和标记的标记部分,在图像中实际转换的光谱强度分布DSCR1和DSCRm是相同的。因此,显然不可能检测到检验图像中是否存在标记42。
另一方面,如果标记部分40包含缺陷,则无论缺陷位于标记部分还是位于无标记部分中,缺陷与检验光的相互作用都将是相同的,从而通过检验过程可以检测到缺陷,无论是否存在控制标记。
在该示例中,检验光谱带的有用部分因此是在图像中实际转换的光谱强度分布DSCI1、DSCIm中强度不为零的波长组,其在此受到入射检验光LIi的光谱强度分布DSIi的限制。入射检验光谱的有用部分对应于入射检验光LIi的光谱强度分布DSIi的波长组,因为它们都在实际上在图像中转换的光谱强度分布DSCI1、DSCIm中能找到。
仍然在入射检验光谱与入射识别光谱不同的背景下,可以通过假设控制标记吸收控制光谱带来利用入射光中的光谱差异,其中该控制光谱带包含在入射识别光的入射识别光谱中但不包括在入射检验光的入射检验光谱中。相反,控制标记在检验光谱带中(在任何情况下在其有用部分中),优选地是“非吸收性的”或具有几乎零吸收,换句话说,与入射检验光的相互作用是“透明的”。
在这种情况下,将有利地假设识别光谱带包括返回识别光谱。
例如,检验过程可以使用红色入射检验源,其入射检验光谱示例地在650和750纳米之间延伸。检验光谱带可以例如覆盖范围从400nm到780nm的整个可见域,但是它可以更窄。控制标记可以包括吸收某个控制光谱带(例如,蓝色域中的光谱带,例如,该控制光谱带的范围为450nm-500nm)的材料,同时优选地在该范围以外,特别是在检验光谱带的有用部分中,不吸收。在这些情况下,将选择包括控制光谱带的至少一部分,优选地包括整个控制光谱带的识别光谱带。在这种情况下,识别光谱带可以覆盖450nm至500nm范围内的蓝色域。然而,还可以假设识别光谱带覆盖整个可见域。显然,在这些情况下,控制样本将通过识别过程被识别,因为控制标记在识别过程中将显示为暗或甚至黑色,因此能够被检测或甚至被识别。另一方面,在检验过程中,由于入射检验光不包括控制带,因此不能检测到该控制标记的存在,因此控制标记不会妨碍检验。
值得注意的是,光致发光材料通常是吸收其激发光谱带的波长的材料,在激发光谱带与识别光谱带相交的情况下,这可以变为有利于识别过程,特别是作为对检测发光光谱的补充。然后可以将激发光谱带视为由光致发光材料吸收的控制光谱带。
在一些实施例中,可以使用标记仅转移入射识别光的有用部分,使得该转移防止识别传感器通过识别集光器看到该有用部分,但是在检验带的有用部分中,它不会转移入射检验光。能够反射某些波长并在玻璃中透射其他波长的玻璃(或墨水)的二向色表面处理使得可以进行这种标记。
在其他实施例中,粘贴到控制容器的标记部分的控制标记具有光谱变换的光学特性,其赋予标记的标记部分光谱变换的光学特性:
-对于识别过程,光学特性与识别光谱带中(特别是至少在其有用部分中)的无标记部分的光学特性不同;
-对于检验过程,光学特性与检验光谱带中(在任何情况下在其整个有用部分中)的无标记部分的光学特性相同。
这里,作为利用入射检测光谱和入射识别光谱之间的差异的替代或补充,利用识别光谱带和检验光谱带之间的差异。
在这种情况下,假设识别光谱带包括与光谱带(在任何情况下,与其有用部分)不同或甚至优选地不相交的有用部分将是有利的。换句话说,识别光谱带然后包括其有用部分的至少一部分,或者甚至优选地包括其有用部分的全部,其不包括在检验光谱带中。
可以通过使用具有不同灵敏度的光谱带的不同类型传感器来检验和识别光谱带之间的分离,和/或通过在传感器中的一个或另一个或者在两者之前提供阻挡某些波长的滤波器,以确保分离。
例如,可以确保检验或识别光谱带中的一个基本上在红外域中延伸,而两个光谱带中的另一个可以例如限于可见和/或紫外域,或者在任何情况都不包括红外域。
换句话说,在这样的实施例中,识别过程和检验过程分析光谱的不同部分。
在这种情况下,优选地假定控制标记与入射检验光的相互作用不会引起检验光谱带中(在任何情况下在检验光谱带的有用部分中)的入射检验光的任何修改变换。换句话说,在任何情况下,在检验光谱带中(在任何情况下,在检验光谱带的有用部分中),控制标记在其与入射检验光的相互作用中是透明的。
在一个变型中,可以选择光致发光材料,其发光光谱与检验光谱带不相交,在任何情况下与检验光谱带的有用部分不相交。
根据另一变型,例如可以假设控制标记吸收包括在识别光谱带中并且不包括在检验光谱带中的控制光谱带,在任何情况下都吸收不包括在检验光谱带的有用部分中的控制光谱带。
一个实施例可以在于产生具有吸收某个控制光谱带(例如,蓝色域中的光谱带,例如,范围为450nm至500nm的控制光谱带)的材料的控制标记,但在该范围以外,是透明的。
在这种情况下,将设置识别光谱带包含控制光谱带的至少一部分。可以可选地选择以限制识别光谱带,使得它包含由控制标记吸收的控制光谱带,或者甚至与控制光谱带重合,但是识别光谱带例如与检验光谱带是不相交的,或者在任何情况下是不同的,因此,具有不相交的部分。这里同样,如果想要限制识别光谱带,这可以通过在用于识别过程的传统传感器前面放置仅允许光学带的一部分(例如,检验光谱带的不相交部分)通过的光谱滤波器来实现。例如,这种滤光器可以切除600nm以上的所有波长,或甚至500nm以上的所有波长。这将使得可以增加在识别图像中看到标记的对比度。
控制标记的吸收性质确保识别光与控制标记的相互作用引起识别光谱带中的修改变换。
在这种情况下,可以选择在与由控制标记的材料阻挡的控制光谱带不相交的检验光谱带中执行检验过程,例如,用于将检验光谱带限制到红外域的波长下限为600nm或甚至780nm的域。检验光与容器的控制标记的相互作用引起入射检验光的光谱分布和返回检验光的光谱分布之间至少在检验光谱带中的中性变换。该中性变换意味着至少在检验光谱带中,在入射检验光和返回检验光之间光谱强度分布没有被修改。因此,优选地选择入射检验光,使得其与容器的无标记部分的材料的相互作用产生返回检验光,该返回检验光主要包括在检验光谱带中。例如,如果检验光谱带限于红外域,则可以提供使用红外域中的入射检验光的源。
应注意,对于检验过程,可以使用包括控制光谱带的入射检验光,但是优选地,将使用不包括控制光谱带的入射检验光。
对于识别过程,然后可以设置用入射识别光照射容器,该入射识别光包括由控制标记的材料吸收的控制光谱带中的分量。优选地,识别光的发光强度的主要部分将位于由控制标记的材料吸收的控制光谱带中。因此,在没有控制标记的情况下,在容器的无标记部分中的识别过程中将检测到显著的光度。在存在控制标记的情况下,识别过程将仅看到标记的标记部分的弱光度或甚至没有光度。因此,控制标记将显得较暗或甚至是黑色,因此具有高对比度,并且通过实施本领域技术人员公知的图像处理过程,可以在分析步骤中容易地识别它。
现在将描述识别光谱带和检验光谱带不重合的另一个示例,更具体地说,识别光谱带包括不包括在检验光谱带中的部分,并且仅在识别光谱带中包括而检验光谱带中不包括的一部分光谱中,在识别光的作用下可以检测到控制标记的存在。
为此,可以规定,例如,控制标记吸收包含在检测光谱带中并且不包括在检验光谱带中的控制光谱带。如在先前的示例中,控制标记可以包括吸收450至500nm范围内的蓝色域中的控制光谱带的材料。为了便于理解,该示例通过反射用于识别过程和检验过程。
例如,检验过程使用红色入射检验源,其入射检验光谱示例地在650纳米和750纳米之间的光谱中延伸,在该段光谱中,控制标记是透明和无色的。然而,入射检验源还可以包括其光谱在整个可见域上延伸的光。在这种情况下,检验光谱带可以被限制在例如包括在例如650和750米之间的红色带中。在这些情况下,将选择识别光谱带,其包括控制光谱带的至少一部分,优选地包括整个控制光谱带。在这种情况下,识别光谱带可以覆盖450至500nm范围内的蓝色域。然而,还可以设置识别光谱带覆盖整个可见域。在后一种情况下,应注意它与检验光谱带相交,或者甚至完全包含它。
类似地,入射识别光谱必须至少包括控制光谱带,但是它可以延伸更多并且可以例如覆盖整个可见域,例如,白光。显然,在这些情况下,控制样本将通过识别过程识别,因为控制标记将出现在识别过程中。当识别光谱带受限时,控制标记将会显得更好。因此有利的是将识别光谱带限制到控制光谱带。另一方面,在检验过程中,由于检验光谱带不包括控制带,检验过程将不区分标记的存在和标记的缺失。这样,该控制标记的存在将是不可见的,因此控制标记不会妨碍检验。
注意,在这种情况下,具有相同光谱的光源可以用作检验光源和识别光源,可选地使用同一个光源。
图4A示出了对于涉及吸收入射识别光谱的至少一部分的控制标记的实施例,例如,对应于可见域的蓝色部分的控制光谱带,在识别过程中发生的情况。具有光谱强度分布DSRi的入射识别光LRi照射在标记部分40上设置有控制标记42的控制容器12t。在该示例中,入射识别光LRi的入射识别光谱在整个可见域上延伸。例如,它是白光。
通过与无标记部分46相互作用,因此不与控制标记42相互作用的情况下,入射识别光LRi成为识别传感器所看到的并具有光谱强度分布DSRrl的返回识别光LRr1。与无标记部分46的相互作用例如是不改变光谱强度分布的简单反射。因此,DSRi和DSRrl例如是相同的,是中性变换的结果,但不一定如此。
通过与标记的标记部分44相互作用,因此利用控制标记42,相同的入射识别光LRi成为具有光谱强度分布DSRrm的返回识别光LRrm。由于标记42的存在,这里由于它的吸收特性,光谱强度分布DSRrm是修改变换的结果,例如,通过吸收控制光谱带。这里示出了吸收可见域的蓝色部分的标记的情况。
可以看出,由分别与无标记部分和标记标记部分的这两个相互作用产生的返回识别光的光谱强度分布DSRrl和DSRrm在光谱的蓝色部分中是不同的,在光谱的红色部分中是相同的。
在所示的示例中,为了形成识别数字图像,使用识别传感器,其识别光谱带BSR对应于可见域的蓝色部分。这可以通过过滤可见域的其他部分来实现。
对于对应于无标记部分46的图像像素,该传感器只能转换位于可见域的蓝色部分中的返回识别光LRr1的一部分,其由在蓝色部分具有光度的图像中实际转换的光谱强度分布DSCR1表示。因此,相应的像素是识别数字图像中的光像素。
对于与标记的标记部分44相对应的图像像素,相反,该传感器不能转换返回识别光LRrm,因为它不包括可见域的蓝色部分中的波长,其由在图像中实际转换的光谱强度分布DSCRm表示,而无非零强度波长。因此,相应的像素是识别数字图像中的黑色像素。
在该示例中,识别光谱带的有用部分因此是识别光谱带的整体。另一方面,入射识别光谱的有用部分仅限于由传感器实际转换的该光谱的一部分,因此限于识别光谱带,因为在该示例中,后者完全包括在入射识别光谱中。
因此,分别对于无标记部分和对于标记的标记部分,在图像中实际转换的光谱强度分布DSCR1和DSCRm是不同的。因此可以看出,在识别图像中,可以检测标记的存在,该标记在浅色背景上显示为黑色。
图4B示出了对于相同实施例的检验过程中发生的情况。具有光谱强度分布DSIi的入射检验光LIi照射同一控制容器12t。在该示例中,入射检验光LIi的检验光谱与入射识别光LRi的光谱相同。
通过与无标记部分46相互作用,因此不与控制标记42相互作用,入射检验光LIi变为具有由检验传感器看到的光谱强度分布DSIrl的返回检验光LIr1。与无标记部分46的相互作用例如是不修改光谱强度分布的简单反射。因此,光谱强度分布DSIi和DSIr1例如相同,是中性变换的结果。变换可以改变。
通过与标记的标记部分44相互作用,因此利用控制标记42,相同的入射检验光LIi成为具有光谱强度分布DSIrm的返回检验光LIrm。另一方面,吸收了可见区域的蓝色部分的标记42在可见区域的其余部分(特别是在红色区域中)具有与形成标记部分的下面的玻璃相同的特性。因此,光谱强度分布DSIi和DSIrm例如在红色域中相同,而在蓝色域中不同。
在这种情况下,由这两个相互作用产生的返回检验光的光谱强度分布DSIr1和DSIrm在蓝色域中是不同的,而例如在红色域中是相同的,或者是在检验光谱带(这里是红色域)中相同的修改变换的结果。
在所示的示例中,为了形成检验数字图像,使用检验传感器,其相应的检验光谱带BSI例如限于可见域的红色部分。
对于对应于无标记部分46的图像像素和对应于标记的标记部分44的图像像素,该传感器都将相应的返回检验光LIr1和LIrm转换为检验数字图像中的光像素。只要这两个返回检验光在检验光谱带中(在任何情况下在其有用部分中)具有相同的光谱强度分布,则分别用于无标记部分和标记的标记部分的在图像中实际上转换的光谱强度分布DSCI1和DSCIm是相同的。因此可以看出,在检验图像中,不可能检测到标记42的存在,尽管由这两个相互作用产生的返回检验光在蓝色域中是不同的。实际上,使它们不同的光谱部分在检验光谱带之外,尽管在检验数字图像中看不到这个不同。
在该示例中,识别光谱带的有用部分对应于检验光谱带的整体。可以特别看出,检验光谱带完全包含在入射检验光谱中。另一方面,入射检验光谱的有用部分受限于入射光谱带的波长组,因为入射检验光谱的其他波长不被检查传感器转换。
如上面的一些示例所述,当识别光谱带包括不包括在检验光谱带中的部分时,本发明可以用包含光致发光材料的控制标记来实现,该光致发光材料的发光光谱包括在识别光谱中但不包括在检验光谱带中。
从上面的示例中可以明显看出,可以有利地提供利用入射检测光谱和入射识别光谱之间的差异以及识别光谱带和检验光谱带之间的差异。在这种情况下,粘贴在控制容器的标记部分上的控制标记具有光谱变换的光学性质,该光学变换赋予光谱变换的标记的标记部分以下光学特性,
-对于识别过程,光学特性与入射识别光谱和识别光谱带的有用部分中的无标记部分的光学特性不同;
-对于检验过程,与入射检验光谱和检验光谱带的有用部分中的无标记部分的光学特性相同。
在许多情况下,检验光电传感器和检测光电传感器是不同的传感器,包括在检验光谱带可能重合的情况下也是如此。
在某些情况下,例如如果对输送路径上给定容器的相同位置实施识别和检验过程,更具体地说,在检验和识别区域重合的情况下,可以规定识别和检验光源交替接入。这使得可以暂时分离检验过程和识别过程。在这种情况下,它们可以使用相同的光电传感器来实现以进行检验和识别。
在一些实施例中,返回识别光谱与检验光谱带不相交。然后,可以通过提供为输送路径上的给定容器的相同位置实施识别和检验过程,来同时实施识别和检验过程。
当在生产线的环境光照下人眼看不见标记但在特定入射光的作用下人眼可见标记时,例如,当标记是在紫外线激发下发射可见光的光致发光墨水时,可以有利地提供生产线上的循环区域,由所述特定入射光点亮,以便操作者可以恢复将在线上循环的控制容器,例如在人为错误或检验设备或弹射设备故障之后。
本发明不限于所描述和表示的示例,可以在不脱离其范围的情况下对其应用各种修改。
Claims (34)
1.一种检查玻璃容器(12)的光学检验过程的方法,其中容器的所述光学检验过程包括以下步骤:
-用具有入射检验光谱的入射检验光(LIi)照射所述容器的至少一个被检验部分;
-收集由所述入射检验光(LIi)与所述容器的所述被检验部分相互作用产生的返回检验光(LIrl,LIrl),所述返回检验光具有返回检验光谱;
-在检验光谱带(BSI)中将收集的返回检验光(LIr1,LIrl)转换成线性或二维多点检验数字图像(II);
-分析所述检验数字图像(II),用于确定来自所述被检验容器(12)的检验结果,
其中检查方法包括以下步骤:
-根据所述光学检验过程来检验控制容器(12t),所述控制容器(12t)包括粘贴到所述控制容器(40)的标记部分上的控制标记(42);
-将来自所述光学检验过程确定的所述控制容器(12t)的检验结果与来自所述控制容器(12t)的已知检验结果进行比较;
其特征在于:
-检查方法包括通过光学读取所述控制容器(12t)的被标记的标记部分(44)中的控制标记(42)来光学识别控制容器的过程,包括以下步骤:
o用具有入射识别光谱的入射识别光(LRi)至少照射所述容器的所述标记部分(40);
o收集由所述入射识别光与所述标记部分(40)和可能的控制标记的相互作用产生的返回识别光(LRr),所述返回识别光(LRr)具有返回识别光谱;
o在识别光谱带(BSR)中,将收集的返回识别光转换为线性或二维多点识别数字图像(IR);
o通过计算机分析所述识别数字图像(IR),以识别其中可能的控制标记(42);
并且特征在于,粘贴到控制容器的标记部分上的控制标记(42)具有光谱变换的光学特性,使得:
-至少在识别光谱带(BSR)内部,由与标记的标记部分(44)相互作用引起的所述入射识别光(LRi)与所述返回识别光(LRr)之间的所述光谱强度分布的变换,与由与无任何标记的标记部分(46)的相互作用引起的所述入射识别光和所述返回识别光之间的所述光谱强度分布的变换是不同的;
-至少在所述检验光谱带(BSI)的一个有用部分内,由与标记的标记部分的相互作用引起的所述入射检验光(LIi)与所述返回检验光(LIr)之间的光谱强度分布的变换,与由与无任何标记的标记部分(46)相互作用引起的所述入射检验光与所述返回检验光之间的所述光谱强度分布的变换(46)是相同的。
2.根据权利要求1所述的检查方法,其特征在于,在未包含在入射检验光谱中的所述入射识别光谱的一部分中,所述标记的标记部分(44)的光谱变换的光学特性与无标记部分(46)的光学特性不同。
3.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,标记的标记部分(44)的光谱变换的光学特性不同于无标记部分(46)的光学特性,使得当它们被所述入射识别光(LRi)照射时,标记的标记部分的相应返回识别光(44,LRrm)和无标记部分的相应返回识别光(46,LRr1)在所述识别光谱带(BSR)中是不同的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述控制标记的光谱变换的光学特性使得当它们被所述入射检验光照射时,用于标记的标记部分的返回检验光(44,LRrm)和无标记部分的返回检验光(46,LRr1)在所述检验光谱带的有用部分中是相同的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,在检验光谱带中,在入射检验光(LIi)的光谱强度分布(DSIi)与返回检验光(LIr)的光谱强度分布(DSIrm,DSIrl)之间,所述检验光与标记的标记部分(44)和与无标记部分(46)的相互作用引起相同的中性或修改变换。
6.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述控制标记(42)包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述入射识别光谱包括激发光谱带的至少一部分,而所述入射检测光谱与激发光谱带不相交。
7.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述控制标记(42)包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述发光光谱在识别光谱带(BSR)内并且与检验光谱带(BSI)不相交。
8.根据权利要求6或7之一所述的检查方法,其特征在于,所述发光材料的所述激发光谱带具有小于400nm的最大波长,而所述入射检验光谱具有大于400nm的最小波长。
9.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述光谱检测带(BSI)和所述识别光谱带(BSR)是不相交的,并且所述返回检验光谱和所述返回识别光谱是不相交的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述入射检验光谱和所述入射识别光谱是不相交的。
11.根据前述权利要求之一所述的检查方法,其特征在于,所述控制标记(42)吸收包含在所述识别光谱带(BSR)中并且不包括在所述检验光谱带(BSI)中的控制光谱带。
12.根据前述权利要求之一所述的检查方法,其特征在于,所述控制标记(42)吸收包含在所述入射识别光(LRi)中并且不包括在所述入射检验光(LIi)中的控制光谱带。
13.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述识别过程将所述控制容器(12t)识别为属于多个不同类别的控制容器中的确定类别的控制容器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述识别过程唯一地识别所述控制容器(12t)。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述识别过程将所述控制容器(12t)识别为属于所确定的控制容器类别,与相同的预期检验结果相关联。
16.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,控制容器的标记部分(40)至少部分地与在检验过程中检验的所述控制容器(12t)的被检验部分相交。
17.根据前述权利要求中任一项所述的检查方法,其特征在于,所述方法包括将具有预期检验结果的至少一个控制容器(12t)插入一系列待检容器(12)中并检查所述检验过程确定所述控制容器(12t)的预期检验结果的步骤。
18.一种检查玻璃容器的光学检验设备(16a,16b)的系统,其中容器检验设备(16a,16b)包括:
-入射检验光(LIi)的光源(24a,24b),照射设备的检验区域(18a,18b)并且具有入射检验光谱;
-集光器(26a,26b),收集由所述入射检验光(LIi)与位于所述检验区域中的容器(12)的被检验部分的相互作用产生的返回检验光(LIr),所述返回检验光具有返回检验光谱;
-检验光电传感器(28a,28b),在检验光谱带(BSI)中将收集的返回检验光(LIr)转换成线性或二维多点检验数字图像(II);
-计算机单元(30),用于分析所述检验数字图像,被配置用于确定来自被检验容器的检验结果,
其中检查系统包括:
-至少一个控制容器(12t),包括粘贴到所述控制容器(12t)的标记部分(40)的控制标记(42),所述容器适于定位在所述光学检验设备的所述检验区域中,以及;
-计算机处理单元(30,30a,30b),被配置用于将由所述光学检验设备(16a,16b)确定的来自控制容器(12t)的检验结果与来自所述控制容器(12t)的预期检验结果进行比较;
其特征在于:
-检查系统包括通过光学识别所述控制容器(12t)的标记部分(40)中的控制标记(42)来光学识别(32)控制容器(12t)的设备,包括:
o入射识别光(LRi)的光源(34),照射所述设备的识别区域(35)并且具有入射识别光谱;
o集光器(36),在所述识别区域中存在控制容器的情况下,收集由所述入射识别光(LRi)与所述标记部分(40)和可能的控制标记(42)的相互作用产生的返回识别光(LRr),所述返回识别光(LRr)具有返回识别光谱;
o识别光电传感器(38),在识别光谱带(BSR)中,将所收集的返回识别光(LRr)转换为线性或二维多点识别数字图像;
o计算机单元(30),用于分析所述识别数字图像(IR)以检测可能的控制标记(42);
并且特征在于,粘贴在控制容器(12t)的所述标记部分(40)上的所述控制标记(42)具有光谱变换的光学特性,这赋予了标记的标记部分(44)光谱变换的光学特性,其不同于所述入射识别光谱和/或所述识别光谱带的有用部分中无任何标记的标记部分(46)的光学特性,并且与至少在所述入射检验光谱和所述检验光谱带(BSI)的整个有用部分中无任何标记的标记部分(46)的光学特性相同。
19.根据权利要求18所述的检查系统,其特征在于,所述识别区域(35)和所述检验区域(18a,18b)是不相交的。
20.根据权利要求18所述的检查系统,其特征在于,所述识别区域和所述检验区域至少部分地重合。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的检查系统,其特征在于,识别和检验光源(34,24a,24b)交替接入。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述检验光电传感器(28a,28b)和所述识别光电传感器是不同的传感器。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射的作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述入射识别光谱包括激发光谱带的至少一部分,而所述入射检验光谱与所述激发光谱带不相交。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)包括光致发光材料,所述光致发光材料在激发光谱带中的照射的作用下发射显示发光光谱的冷光,并且所述发光光谱在所述识别光谱带(BSR)内并且与所述检验光谱带(BSI)不相交。
25.根据权利要求23或24之一所述的检查系统,其特征在于,所述发光材料的所述激发光谱带具有小于400nm的最大波长,而所述入射检验光谱具有大于400nm的最小波长。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述光谱检测带(BSI)和所述识别光谱带(BSR)是不相交的,或所述返回检验光谱和所述返回识别光谱是不相交的。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述入射检验光谱和所述入射识别光谱是不相交的。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)吸收包含在所述识别光谱带(BSR)中并且不包括在所述检验光谱带(BSI)中的控制光谱带。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)吸收包含在所述入射识别光(LRi)中并且不包括在所述入射检验光(LRr)中的控制光谱带。
30.根据权利要求18至29中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)固定到所述控制容器(12t)的标记部分(40),所述标记部分(40)包括在由所述检验设备(16a,16b)检验的所述容器被检验部分中。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)包括使得能够唯一地识别所述控制容器(12t)的标识符。
32.根据权利要求18至31中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)包括标识符,所述标识符使得能够将所述控制容器(12t)识别为属于所确定的控制容器的类别,与相同的预期检验结果相关联。
33.根据权利要求31或32中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述控制标记(42)的标识符至少部分地包含所述控制标记(42)的图案。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的检查系统,其特征在于,所述计算机处理单元(30,30a,30b)包括存储控制标记(42)的标识符与具有所述标识符的控制容器(12t)的预期检验结果之间的对应关系的装置。
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