DE19910226A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts

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Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts, beispielsweise eines Behälters, mit einer von außerhalb des Objekts sichtbaren Fläche, auf der ein optisch lesbarer, aus Strichen und Lücken bestehender eindimensionaler Strichcode (= Barcode) aufgebracht ist, sind dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode in einem ringförmigen Bereich (2) der Fläche angeordnet wird, daß die Striche und Lücken sternförmig von einem Zentrum des ringförmigen Bereiches (2) ausgehend nach außen verlaufen, und daß der Barcode in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches (2) ausgelesen wird. Damit wird ein automatisches Erfassen, Erkennen und Identifizieren von Objekten wie etwa Probenfläschchen für spektroskopische Analysen auf einfache, technisch unaufwendige und preisgünstige Art und Weise ermöglicht, wobei auch die automatische Identifizierung von hohlen, insbesondere hohlzylindrischen Gegenständen leicht realisiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts, beispielsweise eines Behälters, mit einer von außerhalb des Objekts sichtbaren Fläche, auf der ein optisch lesbarer, aus Strichen und Lücken bestehender eindimensionaler Strichcode (= Barcode) aufgebracht ist.
Eine solche Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren sind bekannt aus dem Internet Artikel "BARCODE" der Firma Stemmer Imaging GmbH, D-82178 Puchheim, http://www.cvc-imaging.com, letztes update 9.7.1998.
Barcodes, bekannt auch unter dem Namen Strichcodes, gehören in die Gruppe der optischen Codierungen und finden in der heutigen Zeit vielfältige Anwendungen. Die Anordnung von unterschiedlich breiten Strichen und Lücken findet man vor allem auf Verpackungen aller Art. Dort enthält der angebrachte Barcode Informationen z. B. über den Warenhersteller, das Produkt, das Haltbarkeitsdatum, den Preis, usw. Aber auch im industriellen Bereich ergeben sich durch den Einsatz von Barcodes einige Vorteile, denn durch die Barcode-Kennzeichnung von Teilen können Produktionsabläufe automatisiert und/oder beschleunigt werden.
Das Prinzip der Barcodetechnologie und der erste Barcode wurden 1949 in den USA zum Patent angemeldet. Aufgrund der geringen Verfügbarkeit elektronischer Bauteile und entsprechend hoher Preise blieben die einzigen Anwendungen fast ausschließlich dem Militär vorbehalten. Erst mit der Einführung der Mikroprozessoren 1970 konnten preiswerte Lese- und Verarbeitungsgeräte hergestellt werden, die im Vergleich zu bis dahin eingesetzten Röhren-Computern längere Einsatzzeiten zuließen. Einen wahren Entwicklungsschub erlebte die Barcodetechnologie 1982, als in den USA alle eingesetzten, militärisch genutzten Gegenstände mit einem Barcodeetikett zur Identifizierung versehen sein mußten.
Zunehmend gingen auch Automobilhersteller dazu über, die verschiedenen Komponenten für die Montage und für einen koordinierten Materialfluß zu kennzeichnen, was durch eine steigende Modellvielfalt notwendig geworden war.
Zu den Vorteilen der Barcodetechnologie wie schnelle und fehlerfreie Datenerfassung unabhängig vom "Schwachpunkt Mensch" gesellt sich zunehmend der sinkende Preis von entsprechenden Barcode-Druckprogrammen sowie Barcode-Lesegeräten.
Im Umgang mit Barcodes werden einige Begriffe ständig gebraucht, die im folgenden kurz erklärt werden. Diese Zusammenstellung ist sinngemäß aus dem Buch "Barcode - Einführung und Anwendungen" von Mathias Pötter und Ralf Jesse, Verlag Heinz Heise GmbH & Co. KG, Hannover, 1. Auflage 1993 übernommen und beinhaltet nur die Termini, die für das weitere Verstehen dieser Arbeit unbedingt erforderlich sind.
Unter einem Strich oder Balken versteht man ein dunkles Element eines Barcodes. Seine binäre Wertigkeit ist Eins.
Eine Lücke ist ein heiles Element eines Codes. Ihre Wertigkeit ist Null.
Die Striche und Lücken sind parallel nach einem bestimmten Schema angeordnet. Die Gesamtheit enthält Informationen in maschinenlesbarer Form.
Element
Mit diesem Ausdruck wird sowohl ein Strich als auch eine Lücke beschrieben.
Ein Modul ist das schmalste Element eines Codes. Breite Striche und Lücken errechnen sich als Vielfaches eines Moduls.
Modulbreite X
Dieser Wert gibt die Breite des schmalsten Elements eines Barcodes, des Moduls, in Millimeter an.
Ruhezone
Zwischen zwei Barcodes muß eine helle Fläche sein, um dem Lesegerät den Beginn oder das Ende eines Codes anzuzeigen. Dieser Bereich wird Ruhezone genannt.
Start- und Stoppzeichen
Start- und Stoppzeichen begrenzen einen Barcode. Sie dienen aber gleichzeitig dazu, daß Barcodes vorwärts und rückwärts gelesen werden können. Die Start- und Stoppzeichen der Barcodes sind üblicherweise so aufgebaut, daß sie von links nach rechts gelesen eine andere Reihenfolge haben als von rechts nach links gelesen. Bei manchen Barcodes werden anstelle der üblichen Start- und Stoppzeichen sogenannte Randzeichen eingesetzt.
Prüfziffer
Zur besseren Erkennung von Decodierungsfehlern können Barcodes eine oder mehrere Prüfziffern angefügt werden. Bei einigen Codes ist die Verwendung von Prüfziffern zwingend vorgeschrieben.
Toleranz
Damit Barcodes richtig gelesen werden können, sind nur geringe Abweichungen von Nominalbreite bzw. der Höhe erlaubt. Die Toleranzen sind so gewählt, daß die verschieden breiten Elemente von Barcodes immer deutlich voneinander abgrenzbar sind. Bei vielen Barcodes wird eine ausreichende Abgrenzung dadurch erreicht, daß breite Barcodeelemente zwei- bis dreimal so breit sein sollen wie schmale Elemente.
Standardverhältnis
Dieser Begriff tritt nur im Zusammenhang mit Zweibreitencodes auf. Das Standardverhältnis V gibt das Verhältnis der Breite eines breiten Elements zur Breite eines schmalen Elements (Modul) an.
Im Laufe der Zeit entstanden sehr viele unterschiedliche Barcode-Typen, die auf spezielle Anwendungen zugeschnitten waren.
Eindimensionale Barcodes
Dieser Typ von Barcode ist die zur Zeit am weitesten verbreitete Art. Sein Aufbau besteht aus einer Folge von vertikalen, mehr oder weniger breiten Linien. Eindimensionale Barcodes werden nochmals in Zweibreiten- und Mehrbreitencodes unterschieden.
Zweibreitencodes
Zweibreitencode bedeutet, daß die Elemente des Barcodes nur zwei verschiedene Breiten annehmen können. Dazu gehören die Code 2/5-Familie, der Code Codabar sowie der Code 39. Mehrbreitencodes sind beispielsweise der Code 93, der Code 128 und der Code EAN.
Barcodes finden auch in der Wissenschaft vielfältige Anwendung. Als konkretes neues Einsatzgebiet wird zur Zeit bei der Firma Bruker Analytik GmbH der Präparationsroboter NMRAutoPrep produziert, der zugeführte Proben für eine NMR-Spektroskopie vorbereitet und diese über ein Transportsystem dem NMR-Spektrometer zur Verfügung stellt. Die Probenvorbereitung wird vom Präparationsroboter anhand eines eingegebenen Analyseauftrags automatisch durchgeführt. Eine Zuordnung zwischen Auftrag und Probe erfolgt derzeit über ein auf der Flasche angebrachtes handelsübliches Barcode-Label.
Der Präparationsroboter NMRAutoPrep bietet auch die Möglichkeit, Proben für eine BEST-NMR-Analyse (BEST-INMR = Bruker Efficiency Sample Transfer NMR) vorzubereiten. Dazu wird die fertig präparierte Probe in 2 ml-Fläschchen, von denen sich bis zu 96 in einem Behälter, dem sog. Rack befinden, zwischengelagert. Dieses Rack wird dann von Hand zu einem Roboter der Firma Gilson gegeben, der die Proben aus den Fläschchen heraussaugt und über einen dünnen Schlauch dem Probenkopf des NMR-Magneten zukommen läßt.
Bisher fehlt hier die eindeutige Identifikation des NMR-Analyse-Fläschchens, da das Anbringen eines Barcode-Labels auf dem Fläschchen aufgrund der Konstruktion des Racks nicht möglich ist. Die Barcode-Beschriftung würde teilweise verdeckt werden, weshalb die Flasche aus dem Rack gehoben und eventuell gedreht werden müßte. Ein eindimensionaler Barcode auf dem Flaschendeckel wäre größer als der Flaschendurchmesser (11 mm) und ein zweidimensionaler Barcode ist aufgrund der Injektionsstelle (Septum aus Gummi) in der Deckelmitte ebenso nicht realisierbar.
Zur Zeit wird deshalb die Position des Fläschchens innerhalb des Racks gespeichert und dient somit als Zuordnung zur Probe. Allerdings können beim Transport vom Präparationsroboter NMRAutoPrep zum Gilson-Roboter durchaus Flaschen vertauscht werden, weshalb die aktuell realisierte Lösung nicht zufriedenstellend ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Erfassen, Erkennen und Identifizieren von Objekten wie den oben genannten Fläschchen vorzustellen, die auf möglichst einfache, technisch unaufwendige und preisgünstige Art und Weise auch die automatische Identifizierung von hohlen, insbesondere hohlzylindrischen Gegenständen ermöglichen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Barcode in einem ringförmigen Bereich der Fläche angeordnet ist, daß die Striche und Lücken sternförmig von einem Zentrum des ringförmigen Bereiches ausgehend nach außen verlaufen, und daß der Barcode in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches lesbar ist.
Im Inneren des ringförmigen Bereiches kann dabei eine Ausnehmung oder ein Loch vorgesehen sein, beispielsweise die Einfüllöffnung einer Flasche, und auch die Struktur außerhalb des ringförmigen Bereiches spielt für die erfindungsgemäße Kennzeichnung keine Rolle. Da die Striche und Lücken des Barcodes sternförmig radial nach außen verlaufend angeordnet sind, kann der erfindungsgemäß strukturierte Barcode durch optische Abtastung in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches ausgelesen werden, wobei der ringförmige Bereiche nicht notwendig kreisringförmig, sondern lediglich eine in sich geschlossene Ringfläche sein muß. Eine in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches verlaufende, in sich geschlossene Linie, zu der die Striche und Lücken des erfindungsgemäßen Barcodes im wesentlichen senkrecht stehen, wird bei gleichem Flächeninhalt des ringförmigen Bereichs ganz erheblich länger sein, als beispielsweise eine radial nach außen verlaufende Linie bei einem im ringförmigen Bereich ringförmig um das Zentrum angeordneten Barcode, so daß die erfindungsgemäße Anordnung des Barcodes eine erheblich höhere Informationsdichte ermöglicht.
Vorzugsweise ist die den ringförmigen Bereich enthaltende Fläche auf der Oberseite eines Deckels angeordnet, mit dem ein Behälter verschlossen werden kann. Dadurch ist der erfindungsgemäße Barcode von oben gut zugänglich lesbar, ohne daß der Behälter angehoben oder eventuell gedreht werden muß.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Behälter um eine Flasche, da hier die erfindungsgemäßen Vorteile besonders gut zur Geltung kommen.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Flasche ein Probenfläschchen für spektroskopische Analysen, insbesondere für die Kernspinresonanz (= NMR)- Spektroskopie in einem NMR-Analyseautomaten, in welchem, wie oben beschrieben, derartige Probenfläschchen standardmäßig verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde speziell für diesen Einsatz besonders optimiert.
Um Objekte wie beispielsweise hohlzylindrische Kunststoff-Hülsen besser kennzeichnen und identifizieren zu können, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß die Fläche in dem vom ringförmigen Bereich umschlossenen Abschnitt ein Loch aufweist.
Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung, bei der der Deckel ein Septum zur Substanzinjektion aufweist, und der ringförmige Bereich das Septum einschließt.
Auf diese Weise kann besonders viel Information über die in das Probenfläschchen eingefüllte Substanz auf dem Deckel untergebracht werden, wobei die ringförmige Fläche für den Barcode das Einfüllen der Substanz nicht behindert.
Vorzugsweise umfaßt der NMR-Analyseautomat eine Niederhalteeinrichtung, insbesondere ein Niederhalte-Blech, wobei die Niederhalteeinrichtung ein vorzugsweise kreisförmiges Fenster aufweist, durch welches der Barcode gelesen werden kann. Mit Hilfe der Niederhalteeinrichtung kann das Probenfläschchen durch Druck auf den Deckel in einer vorgestimmten Position gehalten werden.
Besonders bevorzugt ist der ringförmige Bereich ein Kreisring, wie er durch die übliche Flaschengeometrie vorgegeben ist. Beispielsweise ein Oval würde auf eine herkömmliche Flaschenöffnung entweder gar nicht passen oder den vorhandenen Platz für die Kennzeichnung nur unvollständig ausnutzen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im ringförmigen Bereich ein sektorförmiger Abschnitt als Ruhezone des Barcodes vorgesehen, in der keine Striche angebracht sind. Nur so können Anfang und Ende des Barcodes sicher erkannt werden.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Barcode auf einem vorzugsweise selbstklebenden Etikett aufgebracht, insbesondere aufgedruckt ist. Dadurch wird ein unkompliziertes und preiswertes Bedrucken, beispielsweise mit einen Standard-Drucker, der an einem PC angeschlossen ist, ermöglicht.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Barcode aber auch direkt auf dem zu kennzeichnenden Objekt aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, aufgespritzt, eingraviert oder thermisch aufgebracht sein. Dadurch wird der Barcode erheblich haltbarer und kann in der Regel nachträglich nicht mehr entfernt werden, was eine dauerhaft sichere Identifikation des gekennzeichneten Objekts ermöglicht.
Eine weitere besonders bevorzugte Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches relativ zum Barcode bewegbare, insbesondere rotierbare Leseeinrichtung zur Detektion des Barcodes vorgesehen ist. Damit können Standard-Barcode-Leser zum Auslesen des erfindungsgemäßen Barcodes verwendet werden und kompliziertere Auswerteverfahren entfallen.
Eine besonders kostengünstige Lesemöglichkeit ergibt sich, wenn die Leseeinrichtung einen Scanner mit einem Lesestift enthält.
Bei einer Weiterbildung ist der Lesestift ortsfest und das zu identifizierende Objekt mit dem Barcode relativ zum Lesestift bewegbar. Dadurch entsteht beim Lesen kein "Kabelsalat" der elektrischen Zuführungen am Lesestift.
Alternativ dazu kann das Objekt mit dem Barcode bei der Identifizierung aber auch ortsfest gehalten und der Lesestift relativ zum Objekt bewegbar sein. Dies ermöglicht wiederum ein einfaches Handling der Objekte, da diese beim Auslesen des Barcodes ortsfest gehalten werden können.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Bilderfassungssystem mit Mustererkennung vorgesehen, das den Barcode im ringförmigen Bereich lesen kann. Dadurch kann sowohl das zu identifizierende Objekt mit dem erfindungsgemäßen Barcode als auch die Leseeinrichtung ortsfest gehalten werden, weil zum Lesen keine Relativbewegung gegeneinander erforderlich ist. Außerdem kann hierbei eine individuelle Programmierung der Leseparameter erfolgen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann das Bilderfassungssystem innerhalb eines Sichtfensters Bilddaten erfassen und in digitalisierter Form an einen Rechner mit Mustererkennungs-Software weiterleiten.
Vorzugsweise wird das Bilderfassungssystem eine handelsübliche "CCD (= Charge Coupled Device)-Kamera umfassen, wie sie heutzutage relativ preiswert erhältlich ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben formulierte Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß zur Kennzeichnung des Objekts der Barcode in einem ringförmigen Bereich der Fläche derart aufgebracht wird, daß die Striche und Lücken sternförmig von einem Zentrum des ringförmigen Bereiches ausgehend nach außen verlaufen, und daß der Barcode zur Identifizierung des Objekts in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches ausgelesen wird.
Besonders bevorzugt ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der Barcode in einem kreisringförmigen Bereich zwischen einem vorgegebenen minimalen Radius r1 und einem vorgegebenen maximalen Radius r2 auf die Fläche aufgebracht wird. Dadurch wird ein innerer minimaler Leseradius zur Einhaltung von Toleranzen definiert.
Vorzugsweise entsprechen die Striche und Lücken des Barcodes auf einem Kreis mit Radius rx, wobei r1 ≦ rx ≦ r2, den Toleranzen einer Barcode-spezifischen Norm, insbesondere der deutschen Industrienorm DIN EN 798, 799, 800, 801.
Bei Verwendung einer Leseeinrichtung mit Scanner und Lesestift ist es vorteilhaft, wenn der Barcode vom Lesestift des Scanners in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches auf einem Radius rL ausgelesen wird, wobei rx ≦ rL ≦ r2.
Bei Verwendung eines Bilderfassungssystems mit Mustererkennung innerhalb eines Sichtfensters ist folgende Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders bevorzugt:
  • a) Aufnahme eines mindestens den ringförmigen Bereich umfassenden Bildes mit dem Bilderfassungssystem;
  • b) Abspeichern des aufgenommenen Bildes in digitalisierter Form;
  • c) Segmentierung des digitalisierten Bildes im Rechner in zusammengehörige Barcode-Ringe und Zuordnung zu einzelnen, objektbezogenen Klassen (= Klassifikation).
  • d) Auffinden der radial inneren Barcode-Begrenzung auf dem Radius r1 sowie der radial äußeren Barcode-Begrenzung auf dem Radius r2 für jede objektbezogene Klasse;
  • e) Lesen des Barcodes jeder objektbezogenen Klasse auf einem Radius rL, wobei rx ≦ rL ≦ r2;
  • f) Decodieren des gelesenen Barcodes für jede objektbezogene Klasse.
Zur Entfernung von Störungen ist eine Weiterbildung dieser Verfahrensvariante vorteilhaft, bei der ein digitales Rauschfilter auf das in Schritt (a) aufgenommene Bild angewendet wird, vorzugsweise nach Schritt (b).
Bevorzugt ist auch eine Verfahrensvariante, bei der der Grauwertebereich des in Schritt (a) aufgenommenen Bildes aufgespreizt und binarisiert wird, was ebenfalls vorzugsweise nach Schritt (b) erfolgt. Innerhalb gewisser Grenzen wird damit das Verfahren unabhängig von möglicherweise wechselnder Umgebungsbeleuchtung.
Zum Zwecke der Zeitersparnis können die oben beschriebenen Verfahrensvarianten dadurch verbessert werden, daß simultan mehrere ringförmige Bereiche verschiedener Objekte in einem einzigen Bild in Schritt (a) aufgenommen werden.
Bei einer weiter verbesserten Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß in Schritt (d) mittels der Hough-Transformation alle das jeweilige Bildsegment aufbauenden Geraden aufgefunden werden, und daß aus den Schnittpunkten aller gefundenen Geraden miteinander ein Schwerpunkt berechnet und als Mittelpunkt des Barcodes auf dem jeweiligen ringförmigen Bereich identifiziert wird. Damit läßt sich der (virtuelle) Mittelpunkt des erfindungsgemäßen Barcodes sicher auffinden.
Bei einer weiter verbesserten Verfahrensvariante werden nur die Schnittpunkte in einem vorgegebenen Fenster innerhalb des Bildsegments berücksichtigt. Auf diese Weise können störende Geraden am Rand des ringförmigen Abschnitts unterdrückt werden.
Zur Gewährleistung einer sicheren Identifikation des entsprechenden Objekts sind folgende Verfahrensschritte vorteilhaft:
  • 1. (e1) Lesen des Barcodes auf einem Radius rL, wobei rx ≦ rL ≦ r2;
  • 2. (e2) Extraktion der Ruhezone;
  • 3. (e3) Zusammenfassen von Pixeln gleicher Farbe schwarz oder weiß;
  • 4. (e4) Bestimmen der jeweiligen relativen Elementbreite der Signale für Striche oder Lücken des Barcodes als Vielfaches des dünnsten Striches oder der dünnsten Lücke (= Modul);
  • 5. (e5) Interpretation des gefundenen Musters aus Strichen und Lücken als Barcode und Zuordnung zu einem entsprechenden bekannten Barcode-Typ.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt sich, wenn der Barcode auf mehreren unterschiedlichen Radien rL', rL" . . . ausgelesen wird, wobei rx ≦ rL', rL", . . . ≦ r2.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Oberseite eines Deckels mit erfindungsgemäßem ringförmigem Barcode;
Fig. 2a ein quadratisches Bild einer Flasche mit einem Deckel nach Fig. 1 von schräg oben, wobei das Zentrum des Bildes nicht mit dem Zentrum des ringförmigen Bereichs übereinstimmt; und
Fig. 2b wie Fig. 2a, jedoch mit einem Fadenkreuz im Zentrum des ringförmigen Bereichs.
In Fig. 1 ist schematisch ein Deckel 1 gezeigt, mit dem ein Behälter, beispielsweise eine Flasche, insbesondere ein Probenfläschchen für spektroskopische Analysen verschlossen werden kann. Auf der Oberseite des Deckels 1 umschließt ein ringförmiger Bereich 2, der im gezeigten Ausführungsbeispiel kreisringförmig ist, ein in diesem Fall kreisrundes Loch 3 im Deckel 1. Das Loch 3 kann speziell in der Anwendung für Flüssigproben ein Septum zur Substanzinjektion aufweisen.
Der ringförmige Bereich 2 enthält Striche und Lücken eines eindimensionalen Barcodes, die sternförmig von einem (nicht sichtbaren, imaginären) Zentrum des ringförmigen Bereichs 2, welches im Mittelpunkt des kreisrunden Lochs 3 liegt, ausgehen und radial nach außen verlaufen. Der Barcode ist in Umfangrichtung des ringförmigen Bereichs 2 lesbar.
Der Anfang und das Ende des Codes werden durch einen sektorförmigen Abschnitt 4 gekennzeichnet, der als Ruhezone des Barcodes vorgesehen ist, in welcher keine Striche angebracht sind.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Erkennen und Identifizieren kreisförmiger Barcodes vorgestellt. Diese Barcodes wurden speziell für 2 ml-Fläschchen der NMR-Analyse entwickelt, wobei Standard-Barcodetypen kreisförmig auf den Flaschendeckel, der in der Mitte ein Septum zur Substanzinjektion besitzt, gedruckt werden. Über eine Kamera, gekoppelt mit einem Bildverarbeitungssystem, werden die Barcodes eingelesen und ermöglichen somit eine zuverlässige Identifikation der Analyseprobe. Dabei kann der Barcode auf dem Deckel gelesen werden, ohne die Flasche zu bewegen und erlaubt weiterhin den Zugriff auf das Septum durch einen Präparationsroboter.
Im folgenden soll dargestellt werden, wie aus den gegebenen Spezifikationen die Systemkomponenten ausgewählt wurden, so daß das Gesamtsystem zusammenarbeiten kann. Als System bietet sich zunächst ein Kamerasystem an, da herkömmliche Barcode-Scanner nicht "im Kreis" lesen können.
Grundlage für die Auswahl der Komponenten stellt der eingesetzte Barcode und dessen Informationsdichte dar. Wünschenswert wären 12 alphanumerische Zeichen auf einem Barcode-Label, um auch für die Zukunft einen ausreichend hohen Informationsumfang zu gewährleisten.
Auf den Analyse-Fläschchen können zwei unterschiedlich große Deckel aufgeschraubt sein:
Zum Anbringen des Barcodes auf dem Deckel scheinen deshalb Klebeetiketten mit 11 mm Außen- und 7 mm Innendurchmesser sinnvoll, die auf beide Deckel aufgeklebt werden können.
Die mögliche Informationsdichte des Barcode-Labels hängt in erster Linie von der Druckqualität ab. Bei jedem Barcode sind Toleranzen bezüglich der Modulbreite einzuhalten, wodurch eine gewisse Anzahl Druckpunkte je Modul erforderlich ist. Aus dieser Größe, den geometrischen Abmessungen und der erforderlichen Anzahl an Modulen je Zeichen ergibt sich die maximale Anzahl an darstellbaren Zeichen.
Theoretische Überlegungen zeigen, daß die Codes 2/5 interleaved (numerisch) und Code 39 (alphanumerisch) hohe Informationsdichten bieten, weshalb das System so konzipiert werden soll, daß diese Codes gedruckt und gelesen werden können. Denkbar sind aber prinzipiell auch andere eindimensionale Codes wie Code 128.
Die Barcodes sollen auf Etiketten gedruckt und dann auf Fläschchen aufgeklebt werden. Verschiedene Etiketten-Materialien (Haftpapier, aluminiumbeschichtete Folie, Polyester) wurden unter den Aspekten Bedruckbarkeit, mit einem Standard-Laserdrucker, Preis und Beständigkeit gegen die in der NMR-Analyse eingesetzten Lösungsmittel (DMSO = Dimethylsulfoxid, Isopropanol, Chloroform, Azeton) ausgewählt. Es zeigte sich, daß Aufdruck und Etikett gegen alle Lösungsmittel beständig sind. Lediglich bei Azeton kann das Druckbild verwischen. Für die Prototypserie werden deshalb Haftpapieretiketten der Firma Hi-Etiketten Hort Ingelmann, Laatzen, aufgedruckt. Dabei wird eine spezielle Software verwendet, die auf PCs unter Windows NT 4.0 lauffähig ist.
Im Zuge der vorliegenden Erfindung wurde die Barcode-Lesesoftware wie auch die Barcode-Drucksoftware vollständig in der Entwicklungsumgebung Delphi 3.0 der Firma Borland Inc. programmiert. Sie gliedert sich grob in vier Verarbeitungsschritte, die in Diagramm 1 im Anhang wiedergegeben sind. Jeder dieser vier Verarbeitungsschritte beinhaltet selbst bereits eine Kette von Verarbeitungsschritten, die im folgenden genauer erläutert werden:
Zur Aufnahme eines Kamerabildes sind die Verarbeitungsschritte aus Flußdiagramm 2 erforderlich.
Zu jedem dieser Verarbeitungsschritte gibt es eine entsprechende Funktion in der Funktionsbibliothek der Frame-Grabber-Software, die in die Lesesoftware eingebunden wurde.
Nach dem Einlesen des Bildes stehen die reinen Videodaten zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Die Extraktion der Barcode-Labels erfolgt nach der Bildverarbeitungskette in Diagramm 3. Einige Funktionen in Diagramm 3 verfügen über Parameter, die auf das gegebene Kamerabild abgestimmt werden müssen.
Zuerst wird das eingelesene Kamerabild gespreizt, d. h. die Grauwerte des Bilds werden auf den Bereich von 0 bis 255 ausgedehnt. Anschließend wird das Bild binarisiert, d. h. das Grauwertebild mit dem Grauwertebereich 0 bis 255 wird in ein Schwarz-Weiß-Bild mit den Grauwerten 0 und 255 konvertiert. Der Parameter "Schwelle" wird so eingestellt, daß die Barcodes unverändert bleiben, d. h. die Elemente des Barcodes dürfen durch diese Operation weder breiter noch schmäler werden. Dies ist nur dann machbar, wenn man die Objekte innerhalb des Kamerabildes bereits so beleuchtet, daß die Linien des Barcodes die dunkelsten Stellen im Bild sind.
Nach dem Binarisieren wird ein sogenanntes Closing durchgeführt, d. h. eine Binärdilatation gefolgt von einer Binärerosion. Diese Operation entfernt punktförmige schwarze Störungen im Bild. Der Parameter "Größe des Strukturelements" gibt die Seitenlänge des quadratischen Strukturelements in Pixel an und ist so einzustellen, daß im folgenden Closingbild keine Störungen mehr vorhanden sind, sondern lediglich noch die Barcode-Labels, die natürlich durch die Closing-Operation auch verändert werden.
Dieser Effekt ist aber unbedeutend, da das Closingbild lediglich zum Finden der Kreisränder und nicht zur Auswertung der Barcodes herangezogen wird.
Weiterhin muß bereits hier sichergestellt sein, daß der Bereich zwischen den Barcode- Labels weiß ist; es darf keine schwarze Verbindung z. B. durch Schatten zwischen den Labels geben, der die spätere Klassifikation stört.
Das nun erhaltene Closingbild wird zur Datenreduktion gerastert. Der Parameter "Rastergröße" gibt die Seitenlänge eines Quadrats in Pixel an. Aus den Grauwerten aller Pixel innerhalb des Quadrats wird der arithmetische Mittelwert berechnet und als Grauwert in das gerasterte Bild eingetragen. Die "Rastergröße" ist so einzustellen, daß im folgenden Bild noch die Umrisse der Barcode-Labels erkennbar sind, der Code selber sollte durch Grauwerte dargestellt werden.
Die folgende Schwellwert-Operation binarisiert das Bild wieder und dient damit als Grundlage für die Klassifikation. Der Parameter "Schwefle" ist so einzustellen, daß möglichst das Barcode-Label als schwarzer Ring erkennbar bleibt. Kleine Unterbrechungen sowie die weiße Zone zwischen Anfang und Ende des Barcodes (= Ruhezone) sind problemlos.
Dieses Bild bildet die Grundlade für die Klassifikation und wird nach schwarzen Bereichen durchsucht. Alle schwarzen Punkte, die zu einem anderen schwarzen Punkt höchstens den Abstand "min_dist" haben, werden zu einer Punktgruppe, einer sogenannten Klasse zusammengefaßt. Für Punkte, die zu anderen schwarzen Punkten einen größeren Abstand als "min_dist" haben, wird angenommen, daß sie nicht zu einer bestehenden Klasse gehören und es wird eine neue Klasse angelegt. Der Parameter "min_dist" wird so eingestellt, daß nur ein einziges Barcode-Label vollständig in einer Klasse eingeordnet ist.
Am Ende dieser Kette stehen die groben, da gerasterten, Koordinaten eines jeden Objekts innerhalb des Bildes fest. Jede dieser Klassen wird nun für sich untersucht, ob sie ein gültiges Barcode-Label enthält.
Zuerst werden die äußeren Kreisränder gesucht. Dazu werden die Kanten eines Quadrats, das das Objekt einschließt, solange verkürzt, bis an allen vier Kanten mindestens 1 schwarzes Pixel im Closingbild gefunden wurde. Dieses Quadrat stellt dann die äußere Begrenzung des Objekts dar.
Ideal ist es, wenn man an dieser Stelle ein Quadrat erhält, das genau das Barcode- Label einrahmt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, da die Kamera z. B. auf eine am Bildrand befindliche Flasche auch etwas schräg "blicken" kann und sich dann unter Umständen ein Rechteck oder ein zu großes und verschobenes Quadrat ergibt, wie in Fig. 2a dargestellt ist.
Zur Berechnung des Barcode-Mittelpunkts kann in diesem Fall nicht einfach die Mitte des Rechtecks verwendet werden, denn diese ist nicht gleichbedeutend mit der Mitte des Barcode-Labels. Das richtige Finden des Mittelpunkts ist jedoch eine wichtige Funktion, denn nur dadurch wird es ermöglicht, den gedruckten Barcode auch wieder korrekt einzulesen. In Fig. 2a sieht man deutlich, daß es nicht möglich ist, einen Kreis beliebigen Radius' so um den Mittelpunkt zu ziehen, daß das Label vollständig vom Kreis abgetastet wird. Deshalb wird unter Zuhilfenahme der Hough-Transformation [vgl. P. Haberäcker, "Digitale Bildverarbeitung", Carl Hauser Verlag, München Wien, 1989] gemäß dem in Diagramm 4 dargestellten Schema nach dem Kreismittelpunkt gesucht.
Die Hough-Transformation extrahiert Punkte, die auf einer Geraden liegen. Im konkreten Fall stellt sie alle Randbegrenzungen der einzelnen Elemente des Barcodes als Geraden dar. Die Schnittpunkte verschiedener Geraden in diesem Bild treffen sich im Mittelpunkt des Barcode-Labels, wie in Fig. 2b dargestellt.
Mit dem gefundenen Mittelpunkt wird nun der innere Kreisrand gesucht. Dazu dient der Parameter "Grenze_Anzahl_Pixel". Dieser Wert wird so eingestellt, daß möglichst genau der Rand des Septums und damit der Beginn des Barcode-Labels gefunden wird. Der Beginn des Barcodes zeichnet sich durch eine wechselnde schwarzweiß-Struktur aus.
Dieser Parameter sollte vorsichtshalber etwas kleiner gewählt werden, ansonsten könnte es passieren, daß sich der innere Kreisrand mit dem äußeren deckt und das Barcode-Label somit nicht mehr gelesen werden kann.
Der Kreismittelpunkt und die gefundenen inneren und äußeren Kreisränder legen die genaue Position eines Barcode-Labels innerhalb des Bildes fest. Nun wird zwischen dem inneren und äußeren Rand der Radius r inkrementiert und jeweils versucht, den kreisförmigen Barcode zu lesen. Zum Lesen des Codes wird nun das Flußdiagramm 5 verwendet. Auch hinter dieser Kette steht wieder eine Folge von einzelnen Verarbeitungsketten:
Zur Bestimmung der Elementbreiten werden die Farbwerte (schwarz = 0, weiß = 1) des binarisierten Bildes entlang eines Kreises mit Radius r im Uhrzeigersinn Pixel für Pixel ausgelesen und in einer Zeichenkette, dem sogenannten "Farbstring" gespeichert. Diese Zeichenkette wird zunächst nach der Ruhezone, d. h. der längsten zusammenhängenden Folge von Einsen (= weiße Fläche) durchsucht. Anschließend wird die Ruhezone aus der Zeichenkette "Farbstring" herausgetrennt. "Farbstring" enthält jetzt nur die eigentliche Barcode-Information, die mit einem Startzeichen beginnen und mit einem Stoppzeichen enden muß.
In dieser Zeichenkette werden nun die Anzahl aufeinanderfolgender gleicher Farbwerte gezählt und als Elementbreite in einer anderen Zeichenkette, dem sogenannten Elementbreitenstring abgelegt.
Mit dem soeben bestimmten Elementbreitenstring kann noch nicht so ohne weiteres die im Code gespeicherte Information gelesen werden, denn die Größe der Zahlen im Elementbreitenstring hängt natürlich von der Größe des Barcode-Labels und vom Leseradius r ab, bei dem der Code soeben gelesen wird.
Deshalb wird zuerst eine Normierung durchgeführt, die die Modulbreite bestimmt und daraus die Breite der einzelnen Elemente als Vielfaches der Modulbreite berechnet. Dadurch wird man sowohl von der Größe des Barcode-Labels als auch vom Leseradius unabhängig. Zur Normierung wird der in Diagramm 6 beschriebene Algorithmus verwendet
Ausgangspunkt: Elementbreitenstring: 3 4 2 4 6 4 3 3 4 3 4 7 6 7 7 3 2
Zuerst wird das Histogramm des Elementbreitenstrings aufgestellt (Schritt 1). Durch diese Darstellungsform wird es möglich, eine Grenze zwischen den dicken und dünnen Elementen des Barcodes zu ziehen. Eine vorläufige Grenze wird über den Schwerpunkt des Histogramms bestimmt (Schritt 2). Im nächsten Schritt (Schritt 3) wird die Modulbreite bestimmt. Dazu wird nur der untere Teil des Histogramms vor seinem Schwerpunkt betrachtet und von diesem Teil erneut der Schwerpunkt bestimmt. Aus der berechneten Modulbreite (in Pixel) kann nun die eigentliche Trennlinie G1 zwischen dicken und dünnen Elementen berechnet werden (Schritt 4). Da bei Zweibreitencodes nur 2 Elementbreiten (einfache und doppelte Modulbreite) vorkommen können, wird die Grenze genau in die Mitte, also bei der 1,5fachen Modulbreite gelegt. Für Mehrbreitencodes, die die 1- bis 4fache Modulbreite als Elementbreite annehmen können, werden noch die Grenzen G2 und G3 berechnet, die ebenfalls wieder genau in der Mitte der möglichen Elementbreiten liegen. Im letzten Schritt (Schritt 5) erfolgt nun die Zuordnung der Zahlen aus dem Elementbreitenstring in einen Elementstring, der die Elementbreiten relativ zur gefundenen Modulbreite enthält.
Im folgenden wird versucht, diesen Elementstring als Barcode zu interpretieren. Dazu wird er an Routinen übergeben, die ihn nach den für die verschiedenen Codes entsprechenden Aufbauregeln zerlegen und auf Gültigkeit überprüfen. Sobald eine Routine den Elementstring als "gültigen" Code erkannt hat, werden die Folgeversuche nicht anderen Codes nicht mehr unternommen.
Der prinzipielle Ablauf, den Elementstring als Barcode zu interpretieren ist im folgenden Diagramm wieder anhand eines Beispiels für den Code 2/5 in Diagramm 7 interleaved dargestellt. Dieser Ablauf gilt in den meisten Punkten speziell für den Code 2/5 interleaved der grobe Ablauf ist jedoch allen Untersuchungsroutinen gemeinsam.
Tritt an irgendeiner Stelle dieser 8 Punkte ein Fehler auf, z. B. daß kein Start- oder Stoppzeichen gefunden wird, daß ein Ziffernfolge keine gültige Kombination darstellt, usw., so wird der Ablauf abgebrochen und die Information als "nicht lesbar" deklariert.
In einem solchen Fall wird zuerst mit dem gespiegelten String der gleiche Versuch gemacht, denn das Barcode-Label könnte die Information entgegen dem Uhrzeigersinn enthalten und nicht, wie bisher angenommen, im Uhrzeigersinn.
Erst wenn auch dieser Versuch fehlgeschlagen ist, wird der Elementstring an die nächste Routine zur Untersuchung auf einen anderen Barcode-Typ, z. B. den Code 39, weitergegeben.
Falls das Barcode-Label Prüfzeichen enthält, so kann vorgegeben werden, daß diese auf ihre Richtigkeit untersucht werden. Erst wenn auch die Prüfzeichen richtig erkannt sind, gilt der Barcode als "gültig und fehlerfrei gelesen".
Eine als gültig erkannte Information wird in einer Tabelle gespeichert, die nach Durchlauf aller Radien zwischen innerem und äußerem Kreisrand nach der Information mit den meisten Einträgen durchsucht wird. Diese Information wird dann als die im Barcode vorhandene Information ausgegeben, sofern sie öfter fehlerfrei gelesen wurde, als im Parameter "Sicherheit" eingestellt ist.

Claims (35)

1. Vorrichtung zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts, beispielsweise eines Behälters, mit einer von außerhalb des Objekts sichtbaren Fläche, auf der ein optisch lesbarer, aus Strichen und Lücken bestehender eindimensionaler Strichcode (= Barcode) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Barcode in einem ringförmigen (2) der Fläche angeordnet ist, daß die Striche und Lücken sternförmig von einem Zentrum des ringförmigen Bereiches (2) ausgehend nach außen verlaufen, und
daß der Barcode an Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches (2) lesbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche auf der Oberseite eines Deckels (1), mit dem ein Behälter verschlossen werden kann, angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Flasche ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche ein Probenfläschchen für spektroskopische Analysen, insbesondere für die Kernspinresonanz (= NMR)-Spektroskopie in einem NMR-Analyseautomaten ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche in dem vom ringförmigen Bereich (2) umschlossenen Abschnitt ein Loch (3) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (1) ein Septum zur Substanzinjektion aufweist, und daß der ringförmige Bereich (2) das Septum einschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der NMR-Analyseautomat eine Niederhalteeinrichtung, insbesondere ein Niederhalte-Blech umfaßt, und daß die Niederhalteeinrichtung ein vorzugsweise kreisförmiges Fenster aufweist, durch welches der Barcode gelesen werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bereich (2) ein Kreisring ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ringförmigen Bereich (2) ein sektorförmiger Abschnitt (4) als Ruhezone des Barcodes vorgesehen ist, in der keine Striche angebracht sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode auf einem vorzugsweise selbstklebenden Etikett aufgebracht, insbesondere aufgedruckt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode direkt auf dem zu kennzeichnenden Objekt aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, aufgespritzt, eingraviert oder thermisch aufgebracht ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches (2) relativ zum Barcode bewegbare, insbesondere rotierbare Leseeinrichtung zur Detektion des Barcodes vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtung einen Scanner mit einem Lesestift enthält.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lesestift ortsfest und das zu identifizierende Objekt mit dem Barcode relativ zum Lesestift bewegbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt mit dem Barcode bei der Identifizierung ortsfest gehalten und der Lesestift relativ zum Objekt bewegbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bilderfassungssystem mit Mustererkennung vorgesehen ist, das den Barcode im ringförmigen Bereich (2) lesen kann.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderfassungssystem innerhalb eines Sichtfensters Bilddaten erfassen und in digitalisierter Form an einen Rechner mit Mustererkennungs-Software weiterleiten kann.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilderfassungssystem eine CCD (= Charge Coupled Device)-Kamera umfaßt.
19. Verfahren zur Kennzeichnung und Identifizierung eines Objekts, beispielsweise eines Behälters, mit einer von außerhalb des Objekts sichtbaren Fläche, auf der ein optisch lesbarer, aus Strichen und Lücken bestehender eindimensionaler Strichcode (= Barcode) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kennzeichnung des Objekts der Barcode in einem ringförmigen Bereich (2) der Fläche derart aufgebracht wird, daß die Striche und Lücken sternförmig von einem Zentrum des ringförmigen Bereiches (2) ausgehend nach außen verlaufen, und daß der Barcode zur Identifizierung des Objekts in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches (2) ausgelesen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode in einem kreisringförmigen Bereich (2) zwischen einem vorgegebenen minimalen Radius r1 und einem vorgegebenen maximalen Radius r2 auf die Fläche aufgebracht wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Striche und Lücken des Barcodes auf einem Kreis mit Radius rx, wobei r1 ≦ rx ≦ r2, den Toleranzen einer Barcode-spezifischen Norm, insbesondere der deutschen Industrienorm DIN EN 798, 799, 800, 801 entsprechen.
22. Verfahren nach Anspruch 21 zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode vom Lesestift des Scanners in Umfangsrichtung des ringförmigen Bereiches (2) auf einem Radius rL ausgelesen wird, wobei rx ≦ rL ≦ r2.
23. Verfahren nach Anspruch 21 zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) Aufnahme eines mindestens den ringförmigen Bereich (2) umfassenden Bildes mit dem Bilderfassungssystem;
  • b) Abspeichern des aufgenommenen Bildes in digitalisierter Form;
  • c) Segmentierung des digitalisierten Bildes im Rechner in zusammengehörige Barcode-Ringe und Zuordnung zu einzelnen, objektbezogenen Klassen (= Klassifikation);
  • d) Auffinden der radial inneren Barcode-Begrenzung auf dem Radius r1 sowie der radial äußeren Barcode-Begrenzung auf dem Radius r2 für jede objektbezogene Klasse;
  • e) Lesen des Barcodes jeder objektbezogenen Klasse auf einem Radius rL, wobei rx ≦ rL ≦ r2;
  • f) Decodieren des gelesenen Barcodes für jede objektbezogene Klasse.
24. Verfahren nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch Anwendung eines digitalen Rauschfilters auf das in Schritt (a) aufgenommene Bild, vorzugsweise nach Schritt (b).
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch Aufspreizen und Binarisieren des Grauwertebereichs des in Schritt (a) aufgenommenen Bildes, vorzugsweise nach Schritt (b).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, gekennzeichnet durch simultane Aufnahme mehrerer ringförmiger Bereiche (2) verschiedener Objekte in einem einzigen Bild in Schritt (a).
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) mittels der Hough-Transformation alle das jeweilige Bildsegment aufbauenden Geraden aufgefunden werden, und daß aus den Schnittpunkten aller gefundenen Geraden miteinander ein Schwerpunkt berechnet und als Mittelpunkt des Barcodes auf dem jeweiligen ringförmigen Bereich (2) identifiziert wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Schnittpunkte in einem vorgegebenen Fenster innerhalb des Bildsegments berücksichtigt werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Schritte:
(e1) Lesen des Barcodes auf einem Radius rL, wobei rx ≦ rL ≦ r2;
(e2) Extraktion der Ruhezone (4);
(e3) Zusammenfassen von Pixeln gleicher Farbe schwarz oder weiß;
(e4) Bestimmen der jeweiligen relativen Elementbreite der Signale für Striche oder Lücken des Barcodes als Vielfaches des dünnsten Striches oder der dünnsten Lücke ( = Modul);
(e5) Interpretation des gefundenen Musters aus Strichen und Lücken als Barcode und Zuordnung zu einem entsprechenden bekannten Barcode-Typ.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Barcode auf mehreren unterschiedlichen Radien rL', rL', . . . ausgelesen wird, wobei rx ≦ rL', rL', . . . ≦ r2.
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