DE19832615A1

DE19832615A1 - Method to identify transparent bottle type, especially for returnable bottles; has light source to illuminate bottle from below, so that bottle can be identified while in its transport container

Info

Publication number: DE19832615A1
Application number: DE1998132615
Authority: DE
Inventors: Peter Fessler; Herbert Menke
Original assignee: Metec GmbH
Current assignee: Metec GmbH
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: DE19832615B4

Abstract

Light is guided to a first part (9), such as the bottom, of the bottle (1). One or more cameras (6) are used to obtain images of the characteristic shape characteristics of the bottle. An electronics unit (7) is used to process the camera electronic images to identify the bottle type. Typically the light source (3) is a matrix arrangement of light diodes (4). An Independent claim is included for a device for implementing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Form flaschenförmiger Behälter aus einem für Licht transparenten Material. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for recognizing the shape bottle-shaped container made of a transparent for light Material. The invention further relates to a front direction to carry out the procedure.

Zur Wiederverwendung bereits benutzter Behälter (Leergut), insbesondere von Getränkeflaschen, ist es bekannt, für die einzelnen Behälter mittels Bildverarbeitungsverfahren eine Formerkennung durchzuführen und die ermittelte Form bzw. für diese Form charakteristische Merkmale mit entsprechenden vorher abgespeicherten Mustern in einer elektronischen Aus werteeinrichtung zu vergleichen. Stellt die elektronische Auswerteeinrichtung fest, daß gemessenes und gespeichertes Bild nicht übereinstimmen, wird eine Aussortiervorrichtung angesteuert, die den entsprechenden Behälter aussondert.For reusing already used containers (empties), especially of beverage bottles, it is known for individual containers using an image processing method To carry out shape recognition and the determined form or for this shape characteristic features with corresponding previously saved patterns in an electronic off to compare the value facility. Provides the electronic Evaluation device determines that measured and stored Image does not match, a sorting device controlled, which separates the corresponding container.

Zur Ermittlung der jeweiligen Form der Behälter werden diese zunächst den üblichen Transportkästen entnommen und einzeln auf ein Förderband gestellt. Anschließend wird dann mit Hilfe einer Kamera der die charakteristische Form des jeweiligen Behälters wiedergebende Bereich aufgenommen und z. B. mit dem Bild des entsprechenden Bereiches einer Musterflasche ver glichen.These are used to determine the respective shape of the container first taken from the usual transport boxes and individually placed on a conveyor belt. Then with help a camera of the characteristic shape of each Containers reflecting area added and z. B. with the Ver the image of the corresponding area of a sample bottle like.

Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist unter anderem, daß das Leergut-zunächst den Transportkästen entnommen werden muß, was relativ zeit- und kostenaufwendig ist.One disadvantage of this known method is that the empties are first removed from the transport boxes must, which is relatively time-consuming and costly.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, eine Formerkennung der noch in den Transportkästen befindlichen Behälter durch zuführen. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, daß die bisher angewandten Verfahren relativ ungenau sind, weil so wohl die benachbarten Behälter als auch die Wände der zum Teil unterschiedlichen Transportbehälter, die sich bei der Messung bewegen, eine eindeutige Formbestimmung des ent sprechenden Behälters erschweren bzw. teilweise auch gänzlich verhindern.There has been no shortage of attempts, a form recognition of the containers still in the transport boxes respectively. However, it has been shown in practice that the previously used methods are relatively imprecise, because so probably the neighboring containers as well as the walls of the Part of different transport containers that are in the Move measurement, a clear form determination of the ent speaking container complicate or sometimes completely prevent.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem auf einfache Weise eine sehr genaue Formerkennung von Behältern aus trans parentem Material auch dann möglich ist, wenn sich die Behäl ter in Transportkästen befinden, die auf einem laufenden Förderband durch die Meßvorrichtung bewegt werden. Es soll ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned at the beginning, with the simple Way a very precise shape recognition of containers from trans parent material is also possible if the container ter in transport boxes that are up to date Conveyor belt are moved by the measuring device. It should also an apparatus for performing this method can be specified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfah rens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. An spruch 6 offenbart eine besonders vorteilhafte Verwendung des Verfahrens. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. This object is achieved with regard to the procedure rens by the features of claim 1 and in terms of Device solved by the features of claim 4. On saying 6 discloses a particularly advantageous use of Procedure. Further, particularly advantageous configurations the invention disclose the subclaims.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß in den jeweiligen Behälter, dessen Form bestimmt werden soll, Licht in einen leicht zugänglichen Bereich eingekoppelt wird, der nicht mit dem Bereich übereinstimmt, den die Kamera ana lysiert. Dadurch wird erreicht, daß der Behälter in dem von der Kamera zu analysierenden Bereich selbst leuchtet und sich dieser Bereich auf dem Kamerabild sehr kontrastreich von dem relativ dunklen, durch die benachbarten Flaschen und den Kastenwänden gebildeten Hintergrund abhebt.The invention is essentially based on the idea that in the respective container, the shape of which is to be determined, Light is coupled into an easily accessible area, that does not match the area that the camera ana lysed. This ensures that the container in the the area to be analyzed lights up and turns itself this area on the camera image is very contrasting from that relatively dark, due to the neighboring bottles and the Box walls formed background stands out.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Licht über den Boden des entsprechenden Behälters in diesen eingekoppelt wird. Denn insbesondere die Kästen für Flaschen sind derart aufgebaut, daß sie bodenseitig relativ großflächige Ausspa rungen unterhalb jeder Flasche aufweisen, durch die das Licht auf den Flaschenboden gestrahlt werden kann. Außerdem läßt sich in diesem Bereich relativ einfach eine reproduzierbare Ausrichtung der Lichtquelle in bezug auf den jeweiligen Be hälter erreichen.It has proven to be advantageous if the light passes over the Bottom of the corresponding container coupled into this becomes. Because especially the boxes for bottles are like this built that they have relatively large Ausspa bottom stanchions underneath each bottle through which the light can be blasted onto the bottom of the bottle. Also lets is relatively easy to reproduce in this area Alignment of the light source with respect to the respective Be reach container.

Die eigentliche Formerkennung des jeweiligen Behälters er folgt vorzugsweise in an sich bekannter Weise mittels einer oder mehrerer Kameras, die den Erweiterungsbereich zwischen Hals und Bauch des jeweiligen flaschenförmigen Behälters auf nimmt und mit bekannten Mustern vergleicht. Denn insbesondere Getränkeflaschen unterschiedlicher Hersteller unterscheiden sich zum Teil wesentlich durch die Form dieses Erweiterungs bereiches voneinander.The actual shape recognition of the respective container preferably follows in a manner known per se by means of a or more cameras that cover the expansion area between Neck and belly of each bottle-shaped container takes and compares with known patterns. Because especially Differentiate beverage bottles from different manufacturers in part significantly through the shape of this extension range from each other.

Wie sich bei praktischen Versuchen ergeben hat, sollte die Intensität des in den jeweiligen Behälter einzukoppelnden Lichtes möglichst hoch sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn als Lichtquelle eine matrixförmige Anord nung von einer größeren Anzahl von Leuchtdioden verwendet wird (bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden mehr als 100 Leuchtdioden benutzt). Durch eine derartige Leucht diodenmatrix wird einerseits erreicht, daß die Lichtquelle optimal an den jeweiligen Behältertyp angepaßt werden kann (z. B. Einkopplung in den bodenseitigen äußeren Rand von Flaschen mit unterschiedlichem Durchmesser). Andererseits kann auf einfache Weise eine zeitliche wie räumliche Modu lation des auf den jeweiligen Behälter auftreffenden Lichtes erreicht und dadurch die Auflösung des Meßverfahrens wesent lich verbessert werden.As has been shown in practical tests, the Intensity of the material to be coupled into the respective container Light as high as possible. It has been particularly advantageous proved to be a matrix-like arrangement as the light source voltage used by a larger number of LEDs (in a practical embodiment, more used as 100 LEDs). By such a light diode matrix is achieved on the one hand that the light source can be optimally adapted to the respective container type (e.g. coupling into the bottom outer edge of Bottles with different diameters). On the other hand can be a temporal and spatial module in a simple manner lation of the light striking the respective container reached and thereby the resolution of the measuring process is essential Lich improved.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung- ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungs beispiel.Further details and advantages of the invention emerge from the following embodiment explained with reference to a figure example.

In der Figur ist mit 1 eine teilweise im Längsschnitt wieder gegebene Getränkeflasche aus Kunststoff bezeichnet, deren charakteristische Form von einer erfindungsgemäßen Vorrich tung 2 ermittelt werden soll. Die Vorrichtung 2 umfaßt eine Lichtquelle 3, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer quadratischen Anordnung von (10 × 10 =) 100 Leucht dioden 4 besteht. Die Lichtquelle 3 ist ihrerseits mit einer steuerbaren Stromversorgungseinheit 5 verbunden.In the figure, 1 denotes a plastic bottle, partially shown in longitudinal section, the characteristic shape of which is to be determined by a device 2 according to the invention. The device 2 comprises a light source 3 , which in the illustrated embodiment consists of a square arrangement of (10 × 10 =) 100 light emitting diodes 4 . The light source 3 is in turn connected to a controllable power supply unit 5 .

Außerdem umfaßt die Vorrichtung 2 eine Kamera 6 mit einer dieser nachgeschalteten elektronischen Auswerteeinrichtung 7, die ihrerseits mit einer gestrichelt dargestellten Aussor tiervorrichtung 8 verbindbar ist.In addition, the device 2 comprises a camera 6 with an electronic evaluation device 7 connected downstream thereof, which in turn can be connected to an animal device 8 shown in dashed lines.

Das durch die Lichtquelle 3 erzeugte Licht wird in den Boden 9 der Flasche 1 eingekoppelt und breitet sich teilweise innerhalb der Wände der gesamten Flasche aus. Teilweise wird das Licht aber auch wieder von der Flasche nach außen abge strahlt, so daß die Flasche für einen Betrachter leuchtet, sofern Licht des sichtbaren Wellenlängenbereiches verwendet wird.The light generated by the light source 3 is coupled into the bottom 9 of the bottle 1 and partially spreads within the walls of the entire bottle. In some cases, however, the light is emitted again from the bottle to the outside, so that the bottle lights up for an observer, provided light of the visible wavelength range is used.

Die Kamera 6 ist auf den Erweiterungsbereich 10 zwischen Flaschenhals 11 und Flaschenbauch 12 gerichtet und erzeugt Bilder dieses Bereiches. Die entsprechenden Bilder werden dann in der elektronischen, einen Mikrocontroller umfassenden Auswerteeinrichtung 7 weiterverarbeitet. Hierzu können die Bilder digitalisiert und mit gespeicherten Bildern der ent sprechenden Bereiche von Musterflaschen verglichen werden. Denkbar ist auch, daß die digitalisierten Bilder jeweils zu charakteristischen Merkmalen weiterverarbeitet und mit ent sprechenden charakteristischen Merkmalen bekannter Flaschen typen verglichen werden. The camera 6 is aimed at the extension area 10 between the bottle neck 11 and the bottle belly 12 and generates images of this area. The corresponding images are then processed further in the electronic evaluation device 7 comprising a microcontroller. For this purpose, the images can be digitized and compared with stored images of the corresponding areas of sample bottles. It is also conceivable that the digitized images are further processed into characteristic features and compared with corresponding characteristic features of known bottle types.

Reference list

11

Behälter, Flasche, Getränkeflasche
Container, bottle, beverage bottle

22nd

Vorrichtung
contraption

33rd

Lichtquelle
Light source

44th

Leuchtdiode
led

55

Stromversorgung
Power supply

66

Kamera
camera

77

Auswerteeinrichtung
Evaluation device

88th

Aussortiervorrichtung
Sorting device

99

erster Bereich, Boden einer Flasche
first area, bottom of a bottle

1010th

zweiter Bereich, Erweiterungsbereich
second area, extension area

1111

Hals eines Behälters, Flaschenhals
Neck of a container, bottle neck

1212th

Bauch eines Behälters, Flaschenbauch
Belly of a container, bottle belly

Claims

1. A method for recognizing the shape of bottle-shaped containers ( 1 ) made of a light-transparent material with the features:

a) light is coupled into the respective container ( 1 ) in a first region ( 9 );
b) with at least one camera, images are then taken from a second area ( 10 ) of the container ( 1 ), which has characteristic shape features for the respective container type, and the camera image is then evaluated in a downstream electronic evaluation device ( 7 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the bottom of the respective container age ( 1 ) is selected as the first region ( 9 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the second region ( 10 ) between the neck ( 11 ) and belly ( 12 ) of the respective container ( 1 ) located extension region ( 10 ) is selected.

4. Device for recognizing the shape of bottle-shaped containers ( 1 ) made of a material that is transparent to light, with the features:

a) the device ( 2 ) comprises a light source (-3) and a camera ( 6 ) with a downstream electronic evaluation device ( 7 );
b) the light source ( 3 ) and the camera ( 6 ) for their intended use are arranged in such a way that the light can be coupled into the respective container ( 1 ) in a first area ( 9 ) and the camera ( 6 ) images of one second, from the first different area ( 10 ) of the container ( 1 ), which has characteristic shape features for the respective container type.

5. The device according to claim 4, characterized in that the light source ( 3 ) consists of light emitting diodes ( 4 ) arranged in a matrix.

6. Use of the method according to one of claims 1 to 3 for recognizing the respective shape of a plurality of bottles ( 1 ) located in a box.