CN110025039B - 用于对烟草加工业的棒状制品进行检查的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在烟草加工业中用于对棒状制品（2）进行光学检查的装置（32）和方法。所述棒状制品（2）分别是由多个节段（6a...6e）组成的组装件。所述装置（32）包括用于横轴向地输送所述棒状制品（2）的输送机构（34），所述输送机构包括多个容纳槽（36），所述棒状制品（2）能够容纳在所述容纳槽中。所述装置（32）还包括图像检测装置（18），在横轴向输送期间能够利用所述图像检测装置来检测布置在所述容纳槽（36）中的棒状制品（2）。所述图像检测装置（18）包括摄像机组件（14），该摄像机组件具有多个用于图像检测的摄像机（16a...16e），所述摄像机在所述容纳槽（36）的纵向延伸方向（A）上并排布置。

Description

用于对烟草加工业的棒状制品进行检查的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的烟草加工业的装置，其中棒状制品分别是由多个节段组成的组装件，并且其中该装置包括用于横轴向地输送所述棒状制品的输送机构，并且输送机构包括多个容纳槽，棒状制品能够容纳或被容纳在所述容纳槽中，其中该装置还包括图像检测装置，利用该图像检测装置布置在容纳槽中的棒状制品在横轴向输送期间能够被检测或被检测到。此外，本发明涉及一种对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的方法，其中棒状制品分别是由多个节段组成的组装件，并且被输送机构在输送机构的容纳槽中被横轴向地输送。

背景技术

烟草加工业的棒状制品，其为由多个节段组成的组装件，例如作为多节段过滤嘴（Multisegmentfilter）而已知。在组装过滤嘴节段时可能会发生错误，例如调换（Vertauschen）过滤嘴节段、丢失过滤嘴节段、错误的位置或以错误的长度插入过滤嘴节段。此外，可能在过滤嘴节段之间出现空隙，或者过滤嘴节段可以相对于彼此倾斜。

为了在制造期间探测这种错误，由EP 1 769 689 A1公开了一种用于测量烟草加工业中的多节段过滤嘴或过滤嘴节段的组装件的特性的机构。用线激光照明多节段过滤嘴组件。借助于线扫描摄像机（Zeilenkamera）接收在过滤嘴节段的表面上反射的光，相应地分析由线扫描摄像机检测到的数据。

例如由DE 10 2009 041 320 A1已知另一种装置，其中在横轴向输送期间在输送滚筒上检查多节段过滤嘴。输送滚筒设有照明装置。多节段过滤嘴容纳在该输送机构的开槽的容纳部、例如容纳槽中。另外设置的传感器装置接收穿过（hindurchscheinende）多节段过滤嘴或者穿过由多个节段组成的存在于容纳槽中的组件的辐射（Strahlung）。观察通过镜子进行，射出的辐射借助于透镜（Linse）瞄准（kollimieren）并被引导到CCD摄像机。在这种透射光方法（Durchlichtverfahren）中，特别是能够良好地探测利用活性炭（Aktivkohle）填充的过滤嘴节段。

如果要以高的精度测量在输送滚筒上横轴向地输送的棒状制品的节段之间的距离，则在上面所提及的传统的解决方案中具有非常大的分辨率的线扫描摄像机是必要的。这种摄像机运行起来然而耗费高并且此外在采购（Anschaffung）方面价格昂贵。此外，节段组件必须无失真地或无扭曲地成像到线扫描摄像机上，对此远心的光学器件是必要的。在远心（telezentrisch）的光学器件中，光束从平行于光学上的轴线的所观察的物体区域（Objektbereich）射入到镜头的前部透镜中。由此原因所必要的是，远心的镜头具有这样的前部透镜，该前部透镜同样等于或者大于待观察的物体的最大尺寸。这种要求此外导致，远心的光学器件非常昂贵。此外，远心的光学器件相当大且笨重，使得用于实现这种测量组件的构造上的耗费相应地变得高昂并且价格不菲。此外，需要大的构造空间，这在实际中在实现过程中会经常导致问题。

发明内容

本发明的任务是提出一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的烟草加工业的装置，以及一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的方法，利用所述装置或方法能够以高的分辨率对棒状制品进行精确的检查，其中构造上的耗费然而应保持得低。

该任务通过一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的烟草加工业的装置解决，其中棒状制品分别是由多个节段组成的组装件，并且其中该装置包括用于横轴向地输送所述棒状制品的输送机构，并且该输送机构包括多个容纳槽，棒状制品能够容纳或被容纳在所述容纳槽中，其中该装置还包括图像检测装置，利用该图像检测装置在横轴向输送期间能够检测或者检测到布置在容纳槽中的棒状制品，其中，所述装置由此得到改进，即图像检测装置包括具有多个用于图像检测的摄像机的摄像机组件，其中，所述摄像机特别是同步的，用于同时进行图像检测，并且其中，所述摄像机在所述容纳槽的纵向延伸方向上并排布置，并且其中摄像机组件的每个摄像机包括近心的或至少近似近心的镜头，并且利用所述镜头将物体场成像到图像场上，该物体场在横轴向输送期间穿过布置在所述容纳槽中的棒状制品，其中，所述图像场包括中央成像区域，在该中央成像区域中所述镜头没有失真地或至少以低于预先给定的或能够预先给定的极限值的失真进行成像，所述中央成像区域被具有更大的失真的成像-边缘区域围绕，其中，所述摄像机如此布置在所述摄像机组件中，使得相邻的摄像机的中央成像区域彼此重叠，其中，所述图像检测装置还包括处理单元，该处理单元被设置用于将由所述摄像机组件的至少两个、特别是所有摄像机在中央成像区域中检测到的图像数据计算成所述摄像机组件的共同的图像。

根据本发明的各方面的装置基于如下技术考虑：即，通过使用包括多个并排布置的各个摄像机的摄像机组件可以避免以传统方式进行运行的耗费，尤其是远心的光学器件的使用以及具有高分辨率的大型线扫描摄像机的使用。在检测之后，由这些单个的摄像机检测的单个图像一起计算。在这种关系下，有利的是摄像机是同步的，即在相同的时间点检测摄像机的单个图像。这样的摄像机组件总体上比相应大型的线扫描摄像机便宜，因为单个摄像机可以是指能够以清楚的（überschaubar）价格供使用的标准产品。此外有利的是，可以不使用诸如远心的光学器件的特殊的光学器件，而是使用传统的近心的光学器件。这代表了进一步的显著的成本优势。近心的光学器件的从根本上不利于测量任务的特性即失真、例如枕形或桶形的失真，在根据本发明的各方面的摄像机组件中仅起次要的作用。它不会对测量产生负面影响。这是通过从测量任务中排除图像区域的在其中失真大的边缘区域来实现的。换句话说，仅摄像机的位于中央区域中的成像区域用于测量任务，在所述成像区域中近心的光学器件也几乎无失真地成像。

最后格外有利的是，根据本发明的各方面的装置不需要大的构造空间。近心的光学器件不会过大并且可以在良好的质量的情况下以合理的优惠价格获得。另外，物体距离可以选择得相对较小，例如小于100 mm、200 mm、300 mm或小于500 mm。

摄像机组件优选地布置成使得在没有其它光学元件、诸如一个或多个棱镜（Prismen）等的情况下，棒状制品直接利用单个摄像机的近心的镜头进行成像。

摄像机组件的摄像机是这样具有平面传感器（2D图像传感器）的摄像机。因此特别地，不使用线扫描摄像机。摄像机机构的摄像机尤其是同步的。换句话说，因此特别是利用摄像机组件的所有摄像机同时进行图像检测。

特别地，摄像机组件包括如此大量的单个摄像机，使得可以将棒状制品从整体上观察地完整地成像在摄像机的中央区域中。在随后将检测的图像数据计算成共同的图像之后，存在用于后续分析的棒状制品的完整成像。

特别地，该装置由此得到改进，处理单元还被设置用于定量地测量两个相邻节段之间的至少一个间隙和/或棒状制品的节段的至少一段长度。

除了定量分析之外，也可以进行定性分析。例如，可以评估单个节段的切割棱边的质量。这能够是有利的，因为利用根据本发明的各方面的装置的摄像机组件，在俯视图中，即直接从上方进行光学检查（optische Prüfung）。视向至少近似垂直于棒状制品的纵向延伸方向。如果与此相比，将进行利用唯一的近心的镜头的光学检查，则至少对于外部的节段而言，由于在边缘区域中变得更平坦的视角，将产生对单个节段的端侧的观察。这种视角使切割棱边的定性评估变得困难或不准确。而且，由于模糊示出的棱边，对相邻的节段之间的间隙的定量测量或棒状制品的节段的长度也变得困难和不准确。然而，利用根据本发明的各方面的装置，如在使用远心的镜头的情况下那样，这可以以相同或相似的质量和精度在显著较低的成本和显著更小的构造空间的情况下得到实现。

关于定量分析，该装置此外特别是由此得到改进，图像检测装置和处理单元还被设置用于，特别是以优于0.1 mm的精度来测量至少在容纳槽的纵向延伸方向上定向的在两个相邻的节段之间的距离和/或节段的在纵向延伸方向上定向的长度。

举例来说，如此选择摄像机组件的摄像机的分辨率，使得对于所选的物体距离和所使用的光学器件而言摄像机的分辨率足够大，以实现期望的分辨率。例如，物体距离为200 mm，并且最大的物体长度同样为200 mm。摄像机的分辨率例如在8到10千像素之间。例如，在摄像机组件中使用超过4个摄像机。此外，例如摄像机组件包括4、6、8或10个摄像机。有利地，该装置允许非常精确地测量节段之间的单个间隙的宽度，以及非常精确地测量棒状制品的节段的长度。

该装置此外特别是由此得到改进，处理单元还被设置用于校准所述摄像机组件的摄像机，方法是，分析相邻的摄像机的在彼此重叠的中央图像区域中检测到的图像数据，并且确定在相邻的摄像机的图像区域之间的位移矢量。

在校准的范围内获取的位移矢量应用于紧随其后的摄取（Aufnahme）上，以使它们相对于彼此取向，使得总体上，即在共同的图像中，存在客观的且忠于现实正确的对棒状制品的表示。当然，这种校准尤其针对所有摄像机进行。同样可以在测量运行期间重复校准，例如以规则的间隔重复校准。

此外特别规定，摄像机组件的摄像机在可见光谱范围（Spektralbereich）内是敏感的。例如，在顶部灯（Drauflicht）或在透射灯中照明棒状制品。此外特别规定，照明是持续灯或也特别是闪光灯（Blitzlicht）等。因此换句话说，例如没有持续照明。为此，闪光灯与摄像机机构的同步是必要的。该同步例如由处理单元接管。相应的闪光灯与摄像机组件的单个摄像机的触发器同时被操纵。因此，图像检测发生在容纳在容纳槽中的棒状制品被闪光灯照明的时刻。因此，闪光灯机构与摄像机机构的摄像机同步。此外，当容纳在容纳槽中的棒状制品被输送通过摄像机组件的图像场时，于是进行图像检测。此外根据另一种实施方式特别地规定，输送机构是输送滚筒，棒状制品在该输送滚筒上横轴向地输送。

此外，该任务通过烟草加工业的组件解决，该组件包括根据前述实施方式中的一个或多个所述的装置，其中该组件还包括滚动装置，并且其中用于对棒状制品进行光学检查的装置相对于棒状制品的输送方向布置在滚动装置上游。

该滚动装置包括例如输送滚筒，棒状制品在该输送滚筒上横轴向地输送，并且棒状制品利用该输送滚筒被输送给滚动块（Rollklotz）。例如，用于对棒状制品进行光学检查的装置被布置成使得在组装件被卷入到小纸片中之前直接在输送滚筒上检测节段的组装件。因此换句话说，用于光学检查的装置紧接在滚动过程之前布置。

根据另外的方面规定，利用用于对棒状制品进行光学检查的装置获得参数集，该参数集特别是完整地描述了由多个节段组成的组装件。例如，该参数集包括关于以下内容的信息：

- 一个或多个节段的存在情况，

- 存在于组装件中的节段的数量，

- 节段的位置和/或类型，其中节段的种类是指例如其类型和尺寸，

- 两个相邻的节段之间的至少一个空隙的尺寸，

-至少一个节段的长度的尺寸，

和/或

- 小纸片的存在情况和/或位置，该小纸片被设置用于在滚动装置中将节段的组装件包裹。

根据另一种实施方式，该组件被设置用于基于该参数集进行过程控制和/或调节。为此，该组件例如被设置用于在棒状制品和参数集之间进行配位（Zuordnung）。如果棒状制品由于一个或多个参数与预先给定的目标值的偏差而不满足预定义的质量标准，则该组件例如还被设置用于在滚动过程之后排出（auswerfen）该棒状制品并排除进一步加工。还特别规定的是，参数集或单个值/参数用于后续控制（nachsteuern）和/或调节组装节段的过程。例如，如果在节段之间确定太小的空隙，则可以使用该信息用于重新调节所述组装件，以便在随后的组装件中遵守期望的目标值。

此外，特别规定的是，参数集在质量控制的范围内考虑用于探测误差源。例如，可以识别有缺陷的基础材料。

该任务还通过一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的方法得到解决，其中，所述棒状制品分别是由多个节段组成的组装件，并且由输送机构在所述输送机构的容纳槽中横轴向地输送，其中该方法由此得到改进，利用多个摄像机在横轴向输送期间检测所述棒状制品，其中，所述摄像机特别是同步的并且特别是同时检测所述棒状制品，并且其中，所述摄像机在所述容纳槽的纵向延伸方向上并排布置并且其中每个摄像机将部分包括所述棒状制品的物体场近心地或至少近似近心地成像到图像场上，其中，所述图像场包括中央成像区域，在该成像区域中所述摄像机的镜头没有失真地或至少具有低于预先给定的或能够预先给定的极限值的失真进行成像，所述极限值被具有更大的失真的成像-边缘区域围绕，并且其中，所述棒状制品如此被成像，使得相邻的摄像机的中央成像区域彼此重叠，其中由至少两个、特别是所有摄像机在中央成像区域中检测到的图像数据计算成共同的图像。

相同或相似的优点同样适用于用于对棒状制品进行光学检查的方法，如其已经在关于所述装置在上面所提到的那样，因此应省略重复。

特别地规定，借助于包括二维图像传感器的摄像机进行图像检测。还特别规定的是，在没有另外的光学元件、例如一个或多个棱镜或镜子中位于射线通道中的情况下进行对棒状制品的图像的检测。因此换句话说，摄像机直接通过它们的近心的镜头检测棒状制品。

根据一种有利的实施方式规定，定量地测量两个相邻的节段之间的至少一个间隙和/或棒状制品的节段的至少一段长度。

同样规定，该方法还用于定性地研究棒状制品或节段，例如关于切割棱边的质量方面。

此外特别规定，特别是以优于0.1mm的精度测量所述间隙中的一个间隙的在容纳槽的纵向延伸方向上定向的宽度和/或节段的长度。有利地，该方法允许非常精确地测量单个节段之间的间隙的宽度。

此外特别规定，通过分析相邻的摄像机的在彼此重叠的中央图像区域中检测到的图像数据并确定在相邻的摄像机的成像区域之间的位移矢量来校准摄像机。

此外，该方法特别是由此得到改进，在输送滚筒上的横轴向输送期间检测棒状制品。

该任务还通过一种用于控制和/或调节烟草加工业的组件中的滚动装置的方法得到解决。该组件包括用于对根据前述实施方式中的一个或多个所述的棒状制品进行光学检查的装置以及滚动装置。在滚动装置中，由节段组成的组装件利用小纸片铺上。根据前述实施方式中的一种或多种所述的根据一种用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的方法来检查烟草加工业的棒状制品。该检查相对于棒状制品的输送方向在滚动装置上游进行。

该滚动装置包括例如输送滚筒，棒状制品在该输送滚筒上横轴向地输送，并且棒状制品利用该输送滚筒被输送给滚动块。例如在组装件被卷入到小纸片中之前进行检查，同时节段的组装件直接位于输送滚筒上。

根据另外的方面规定，在对棒状制品进行光学检查时获得参数集，该参数集特别是完整地描述了由多个节段组成的组装件。例如，该参数集包括关于以下内容的信息：

- 一个或多个节段的存在情况，

- 存在于组装件中的节段的数量，

- 节段的位置和/或类型，其中节段的种类是指例如其类型和尺寸，

- 两个相邻的节段之间的至少一个空隙的尺寸，

-至少一个节段的长度的尺寸，

和/或

- 小纸片的存在情况和/或位置，该小纸片被设置用于在滚动装置中将节段的组装件包裹。

在该参数集的基础上，进行例如过程控制和/或过程调节。例如，可以进行棒状制品和参数集之间的配位。如果棒状制品由于一个或多个参数与预先给定的目标值的偏差而不满足预定义的质量标准，则在滚动过程之后排出该棒状制品并排除进一步加工。还特别规定的是，参数集或单个值/参数用于后续控制和/或调节组装节段的过程。例如，如果在节段之间确定太小的空隙，则可以使用该信息来重新调节所述组装件，以便在随后的组装件中遵守期望的目标值。此外，特别规定的是，参数集在质量控制的范围内考虑用于探测误差源。例如，可以识别有缺陷的基础材料。

附图说明

由结合权利要求和附图从根据本发明的实施方式的描述中，本发明的其它特征将变得显而易见。根据本发明的实施方式可以满足单个特征或多个特征的组合。

下面将参考附图借助于实施例来描述本发明，而不对本发明的总体构思进行限制，其中关于所有在文本中未更详细阐明的根据本发明的细节，将明确地参考附图。其中：

图1示意性地和简化地示出了根据现有技术的构造，利用该结构，能够执行利用近心的镜头对由多个节段组成的组装件的棒状制品进行光学成像；

图2示出了利用图1的组件获得的图像；

图3示出了具有多个摄像机的摄像机组件，所述摄像机用于在烟草加工业的装置中对由多个节段组成的组装件的棒状制品进行图像检测；

图4示出了摄像机组件的第一和第二摄像机的图像场；

图5示出了摄像机组件的第一和第二摄像机的相互校正的图像场；

图6a示出了利用所述摄像机组件获得的图像，该图像来自摄像机组件的摄像机的单个图像的图像数据已经由处理单元计算；

图6b示出了相比于此已经由图2已知的图像，并且

图7示出了用于对烟草加工业的棒状制品进行光学检查的烟草加工业的装置，其中该装置包括用于横轴向地输送棒状制品的输送滚筒，该输送滚筒包括多个容纳槽，在所述容纳槽中容纳有棒状制品并且其还包括图像检测装置，利用该图像检测装置在横轴向输送期间检测布置在容纳槽中的棒状制品。

在附图中，相同或相同类型的元件和/或部件分别设有相同的附图标记，从而相应地免除了重新介绍。

具体实施方式

图1示意性地和简化地示出了根据现有技术的光学构造，其用于利用近心的或大致近心的镜头4来成像棒状制品2。为简单起见，近心的镜头4由单个透镜示出。棒状制品2是由多个节段6a、6b、6c、6d和6e组成的组装件。近心的镜头4以开口角度α检测物体空间中的对象（Gegenstände）。在该角度范围内的外部的光线倾斜地落入镜头4的射入透镜（Eintrittslinse）中。这导致外部的节段6a、6b以及6d和6e、尤其是两个外部的节段6a和6e不直接从上方，即从垂直于纵轴向方向L（以虚线示出）的视向（Blickrichtung）得到观察。

图2示例性地并简化地示出了由图1已知的组件中的棒状制品的所产生的图像。节段6a..6e的图像标记为8a..8e。除了中间的（mittleren）节段6c（参见附图标记8c）之外，所有节段8a..8e以至少部分地朝向面向内部的、即在棒状制品2的中心（Zentrums）的方向上的端侧10的方式示出。这种情况导致，棒状制品2的节段6a..6e的棱边12不能被边界清晰地（trennscharf）检测到，所述棱边在图2的理想化示意性的图示中以实线示出。因此，借助于近心的光学器件（Optik）4，如其在图1中示意性地示出的那样，仅在可实现的精度方面显著地削减（Abstrichen）的情况下实现对节段6a..6e之间的距离D1至D4的精确的测量。虽然距离D2和D3可能仍然可以在合理（vertretbarem）的范围内被准确地检测到，但是对于距离D1和D4而言显然不再是这种情况。此外，不可能以足够的精度检测棱边12的质量。

这里的补救措施是根据本发明的各方面的装置，其不同的实施例将在下面描述。该装置包括输送机构，稍后将结合图7对其进行更详细说明。此外，该装置包括图像检测装置，利用该图像检测装置在横轴向输送期间可以在输送机构上检测或检测到所述棒状制品2。

图像检测装置包括摄像机组件14，如其在图3中示意性和简化示出的那样。摄像机组件14包括多个摄像机16a、16b、16c、16d和16e。摄像机中的每个摄像机16a..16e设有近心的镜头4a..4e。摄像机组件14的摄像机16a..16e连同其所属的近心的镜头4a..4e形成图像检测装置18。图像检测装置18还包括这样的器件、例如适当的控制或调节机构，其确保摄像机组件14的摄像机16a..16e是同步的。换句话说，摄像机16a..16e在相同的时间点被触发，即在相同的时间点检测图像数据。

图像检测装置18被设置用于棒状制品2在其横轴向输送期间被检测，该棒状制品布置在输送机构、例如输送滚筒的容纳槽中。摄像机组件14的各个摄像机16a..16e在该输送机构的容纳槽的纵向延伸方向上并排布置。该纵向延伸方向A在图3中用虚线示出（也参见图7）。

摄像机组件14的摄像机16a..16e的镜头4a..4e是近心的光学器件或大致近心的光学器件。为简单起见，近心的镜头4a..4e分别由单个透镜表示。每个镜头4a..4e检测物体场并将其成像到所属的摄像机16a..16e的传感器上。示出了摄像机16a..16e的视角以及它们各自的开口角α1、α2、α3、α4和α5。开口角α1..α5是至少大致相同大小。从开口角α1..α5射入（einfallen）到镜头4a..4e中的光成像到摄像机16a..16e的传感器的中央成像区域上。摄像机组件14的近心的镜头4a..4e的开口角α1..α5总体上相对于根据现有技术的在图1中示出的近心的镜头4的开口角α小。近心的镜头4a..4e的开口角α1..α5在物体空间彼此重叠。物体空间中的重叠区域应由附图标记26'表示。从重叠区域26'射入的光分别由两个摄像机16a..16e接收，例如由两个相邻的摄像机16a和16b接收并且分别在中央成像区域22a、22b中成像。棒状制品2在横轴向输送期间穿过物体场并由摄像机16a..16e检测。

图4示例性地示出了第一摄像机16a的图像场20a，如该图像场由所属的镜头4a被成像到该摄像机的面传感器、例如CMOS传感器上那样。此外，示出了摄像机组件14的第二摄像机16b的图像场20b。图像场中的每个图像场20a、20b包括中央成像区域22a、22b。从物体空间以角度α1射入到第一摄像机16a的镜头4a中的光被成像到中央成像区域22a中。这也类似地适用于剩余摄像机16b..16e。物体空间中的相应中央图像区域应该由附图标记22a'到22e'表示。在这些区域中，所属的镜头4a、4b无失真或几乎无失真地进行成像。至少所属的镜头4a、4b的失真低于预先给定的极限值。例如，所述极限值以理想成像的百分比给出。该极限值例如小于1％，特别是小于2％，此外特别地小于2.5％，并且此外特别是小于5％，此外，特别是成像误差小于7.5％，此外特别地小于10％。并且此外特别是小于15％。

中央成像区域22a、22b被成像-边缘区域24a、24b围绕（umgeben），在该成像-边缘区域中失真大于中央成像区域22a、22b中的失真。特别地，成像-边缘区域24a、24b中的失真高于上述极限值之一。摄像机组件14的摄像机16a..16e布置成使得相邻的摄像机16a..16e的中央成像区域22a、22b彼此重叠。重叠区域26是相邻的摄像机16a..16e的相邻的中央成像区域22a、22b之间的相交面（Schnittfläche）。

在图像检测装置18中存在处理单元，该处理单元被设置用于，通过分析相邻的摄像机16a..16e的在彼此重叠的中央图像区域22a、22b中检测到的图像数据来校准（kalibrieren）摄像机组件14的摄像机16a..16e。例如，计算重叠区域26中的相邻的摄像机的图像的图像数据之间的互相关性（Kreuzkorrelation）。通过这种比较，可以计算位移矢量28，相邻的摄像机16a、16b的图像场20a、20b以该位移矢量相对于彼此移动。在图4所示的实施例中，位移矢量28仅垂直地指向。如果重叠区域26比期望的更宽或者比期望的更窄，则位移矢量28将另外包括相应的水平分量。计算用于摄像机组件14的所有相邻的摄像机16a..16e的位移矢量28。

处理单元现在被设置用于，将由摄像机组件14的摄像机16a..16e在中央成像区域22a、22b中检测到的图像数据计算为摄像机组件14的共同的图像。

图5示出了例如摄像机16a和16的以位移矢量28校正的两个图像场20a、20b，其中为了说明第二摄像机16b的图像场20b而将其由虚线示出。两个中央容纳区域22a、22b接合在一起，其中可以在重叠区域26中可选地使用一个或另一个摄像机的图像数据。

通过相应地使用上述机构，可以从单个图像场20a至20e，如其图3中示意性和简化所示出的那样，获得棒状制品2的完整图像。与实际的设计不同，在图3中图像场20a..20e和图像场为了清楚起见不重叠地示出。

作为该测量的结果，可以提供棒状制品2的图像，如图6a示例性并且示意性简化地示出的那样。在正下方，在图6b中示出了已经由图2已知的棒状制品2的图像，如该图像可以用唯一近心的镜头4所获得的那样。有利地，根据本发明的各方面的装置提供棒状制品2的成像，其中可清楚地且明显地识别到棱边12，其中为了清楚起见仅只有一些设有附图标记。因此，可以非常精确地确定单个节段6a..6e之间的距离D1.. D4，其中，该距离在知道镜头4a..4e的成像比例的情况下从相应的节段6a..6e的图像8a..8e之间的距离D1'.. D4'中计算出。

换句话说，该装置以这样的方式设置：可以定量地测量在棒状制品2的相邻的节段6a..6e之间的间隙30（Zwischenräume）（参见图3，其中为了清楚起见仅一些设有附图标记）。同样适用于节段6a..6e的长度。

图像检测装置18还特别是被设置用于以优于0.1 mm的精度测量节段6a..6e之间的距离D1..D4。为此，特别是根据接收距离B（物体宽度），如其在图3中所示出的那样，如此选择镜头4a..4e的分辨率和摄像机16a..16e中使用的传感器的分辨率（像点（Bildpunkt）的数量或每单位长度的像素（Pixel））从而实现所期望的分辨率。

图7示出了用于对棒状制品2进行光学检查的烟草加工业的装置32，其中为简单起见而不将图7中的棒状制品2示出为由多个节段组成的组装件。装置32包括作为输送机构的输送滚筒34，其局部地（abschnittsweise）示出。容纳槽36位于输送滚筒34的表面上，棒状制品2在其沿输送方向R的横轴向输送期间被容纳在所述容纳槽中。输送方向R对应于输送滚筒的旋转方向。之前已经描述的图像检测装置18处在容纳槽36上方，其中在示例性的图示中仅示意性地示出了几个摄像机单元，所述摄像机单元分别包括摄像机和近心的镜头。容纳槽36具有纵向延伸方向A，其已经结合图3提及并且在图7中同样用虚线表示。纵向延伸方向A至少近似垂直于输送方向R定向。图像检测装置18的摄像机组件14的各个摄像机16a..16e在该纵向延伸方向A上并排布置。因此，可以在输送机构34上的横轴向输送期间对棒状制品2进行光学检查。

装置32还包括处理单元38，例如计算机、工作站等，其尤其设置用于：控制和读取图像检测装置18、执行所提及的校准并计算摄像机组件14的共同的图像。

所有提及的特征、还有可以单独从附图中获得的并且结合其它特征公开的单个特征被认为是以单个形式和以组合的方式被视为对本发明至关重要的。根据本发明的实施方式可以通过单个特征或多个特征的组合来满足。在本发明的范围中，标记为“特别”或“优选地”的特征应当理解为可选的特征。

附图标记列表

2 棒状制品

4、4a..4e 近心的镜头

6a..6e节段

8a..8e图像

10端侧

12切割棱边

14摄像机组件

16a..16e摄像机

18图像检测装置

20a、20b图像场

22a、22b、22a'..22e' 中央成像区域

24a、24b成像-边缘区域

26、26' 重叠区域

28 位移矢量

30 间隙

32烟草加工业的装置

34输送机构

36容纳槽

38处理单元

α、α1..α5 开口角

L 纵轴向方向

D1..D4、D1'..D4' 距离

A纵向延伸方向

R输送方向

Claims (13)

1.用于对烟草加工业的棒状制品（2）进行光学检查的烟草加工业的装置（32），其中，所述棒状制品（2）分别是由多个节段（6a-6e）组成的组装件，并且其中，所述装置（32）包括用于横轴向地输送所述棒状制品（2）的输送机构（34），并且所述输送机构（34）包括多个容纳槽（36），所述棒状制品（2）能够容纳在所述容纳槽中，其中，所述装置（32）还包括图像检测装置（18），利用所述图像检测装置在横轴向输送期间能够检测到布置在所述容纳槽（36）中的棒状制品（2），其特征在于，所述图像检测装置（18）包括摄像机组件（14），所述摄像机组件具有多个用于图像检测的摄像机（16a-16e），其中，所述摄像机（16a-16e）特别是同步的，用于同时进行图像检测，并且其中，所述摄像机（16a-16e）在所述容纳槽（36）的纵向延伸方向（A）上并排布置，并且其中，所述摄像机组件（14）的每个摄像机（16a-16e）包括近心的或至少近似近心的镜头（4a-4e），并且利用所述镜头将物体场成像到图像场（20a、20b）上，所述物体场在横轴向输送期间穿过布置在所述容纳槽（36）中的棒状制品（2），其中，所述图像场（20a、20b）包括中央成像区域（22a、22b），在所述中央成像区域中所述镜头（4a-4e）没有失真地或至少以低于预先给定的极限值的失真进行成像，所述中央成像区域被具有更大的失真的成像-边缘区域（24a、24b）围绕，其中，所述摄像机（16a-16e）如此布置在所述摄像机组件（14）中，使得相邻的摄像机（16a-16e）的中央成像区域（22a、22b）彼此重叠，其中，所述图像检测装置（18）还包括处理单元（38），所述处理单元被设置用于将由所述摄像机组件（14）的至少两个摄像机（16a-16e）在所述中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据计算成所述摄像机组件（14）的共同的图像。

2.根据权利要求1所述的烟草加工业的装置（32），其特征在于，所述处理单元（38）还被设置用于定量地测量两个相邻的节段（6a-6e）之间的至少一个间隙（30）和/或所述棒状制品（2）的节段（6a-6e）的至少一段长度。

3.根据权利要求2所述的烟草加工业的装置（32），其特征在于，所述图像检测装置（18）和所述处理单元（38）还被设置用于以优于0.1 mm的精度测量两个相邻的节段（6a-6e）之间的至少一个在所述容纳槽（36）的纵向延伸方向（A）上定向的距离（D1-D4）和/或节段（6a-6e）的在所述纵向延伸方向（A）上定向的长度。

4.根据权利要求1所述的烟草加工业的装置（32），其特征在于，所述处理单元（38）还被设置用于校准所述摄像机组件（14）的摄像机（16a-16e），方法是，分析相邻的摄像机的在彼此重叠的中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据，并且确定在相邻的摄像机的图像场（20a、20b）之间的位移矢量（28）。

5.根据权利要求1所述的烟草加工业的装置（32），其特征在于，所述输送机构（34）是输送滚筒。

6.根据权利要求1所述的烟草加工业的装置（32），其特征在于，所述图像检测装置（18）还包括处理单元（38），所述处理单元被设置用于将由所述摄像机组件（14）的所有摄像机（16a-16e）在所述中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据计算成所述摄像机组件（14）的共同的图像。

7.烟草加工业的组件，其包括根据权利要求1所述的装置和滚动装置，其中，所述装置为了对棒状制品（2）进行光学检查而相对于所述棒状制品（2）的输送方向布置在所述滚动装置的上游。

8.用于对烟草加工业的棒状制品（2）进行光学检查的方法，其中，所述棒状制品（2）分别是由多个节段（6a-6e）组成的组装件，并且由输送机构在所述输送机构的容纳槽（36）中横轴向地输送，其特征在于，利用多个摄像机（16a-16e）在横轴向输送期间检测所述棒状制品（2），其中，所述摄像机（16a-16e）特别是同步的并且特别是同时检测所述棒状制品（2），并且其中，所述摄像机（16a-16e）在所述容纳槽（36）的纵向延伸方向（A）上并排布置并且其中每个摄像机（16a-16e）将部分包括所述棒状制品（2）的物体场近心地或至少近似近心地成像到图像场（20a、20b）上，其中，所述图像场（20a、20b）包括这样的中央成像区域（22a、22b），在所述中央成像区域中所述摄像机（16a-16e）的镜头（4）没有失真地或至少以低于预先给定的极限值的失真进行成像，所述中央成像区域被具有更大的失真的成像-边缘区域（24a、24b）围绕，并且其中，所述棒状制品（2）如此被成像，使得相邻的摄像机（16a-16e）的中央成像区域（22a、22b）彼此重叠，其中由至少两个摄像机（16a-16e）在所述中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据计算成共同的图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，定量地测量两个相邻的节段（6a-6e）之间的至少一个间隙（30）和/或所述棒状制品（2）的节段（6a-6e）的至少一段长度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以优于0.1 mm的精度测量间隙（30）的在所述容纳槽（36）的纵向延伸方向（A）上定向的宽度和/或节段（6a-6e）的在所述纵向延伸方向（A）上定向的长度。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，校准所述摄像机（16a-16e），方法是，分析相邻的摄像机的在彼此重叠的中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据，并且确定在相邻的摄像机的成像区域（22a、22b）之间的位移矢量（28）。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述横轴向输送期间在输送滚筒上检测所述棒状制品（2）。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述棒状制品（2）如此被成像，使得相邻的摄像机（16a-16e）的中央成像区域（22a、22b）彼此重叠，其中由所有摄像机（16a-16e）在所述中央成像区域（22a、22b）中检测到的图像数据计算成共同的图像。

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