DE2439913A1 - Vorrichtung zum lesen kodierter informationen - Google Patents

Vorrichtung zum lesen kodierter informationen

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DE2439913A1
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Withdrawn
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DE2439913A
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Ralph Sherwill Cass
Vickram Sondhi
Anton Roy Tyler
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Ferranti Packard Ltd
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Ferranti Packard Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10861Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices sensing of data fields affixed to objects or articles, e.g. coded labels
    • G06K7/10871Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices sensing of data fields affixed to objects or articles, e.g. coded labels randomly oriented data-fields, code-marks therefore, e.g. concentric circles-code

Description

PATENTAMVWfE ? Λ ^ Q Q 1
DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS 4 H 0 3 CJ I
DR.-ING. HANS LEYH DIPL-ING ERNST RATHMANN
München 71,
Melchiorstr. 42
Unser Zeichen: A 12 898
FERRANTI-PACKARD LIMITED 121 Industry Street Toronto , Ontario Kanada
Vorrichtung zum Lesen kodierter Informationen
betrifft
Die Erfindung eine Vorrichtung zum Lesen kodierter Informationen, die auf den Oberflächen bewegbarer Objekte angebracht sind und die durch die Anwesenheit oder Abwesenheit von Informationsmarkierungen in vorgegenener Orientierung-, die mit einem Hintergrund in Kontrast stehen, vorliegen.
In der Deutschen Patentanmeldung P 23 35 812.5 ist eine Vorrichtung dieser Art beschrieben, bei der eine Fernsehkamera die Oberfläche eines an der Kamera vorbeilaufenden Gegenstandes abtastet. Es sind dort Mittel vorgesehen, um den Video-Ausgang der Fernsehkamera in regelmäßigen Zeitabständen abzutasten, um zu bestimmen, ob der Ausgang über oder unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt. Die sich ergebenden Signale sind Impulse die den einen oder den anderen von zwei Werten haben und die Dauer der Impulse wird überprüft, um den Informationsgehalt der Signale zu bestimmen.
Ein hier auftretendes Problem ist die Veränderung der Orientierung Lh/fi - 2 -
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der Information relativ zum Abtastraster der Kamera. Obwohl kleine Fehler zugelassen werden können, führen größere Fluchtungsabweichungen zu Fehlern in der Ablesung der Information. In diesen Fällen ist eine automatische Korrektur erwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ablesen kodierter Informationen von den Oberflächen beweglicher Gegenstände zu schaffen, die mit Einrichtungen zur Korrektur von Fluchtungsfehlern versehen ist.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Fernsehkamera vorgesehen, um ein in ihr gebildetes Bild in einem Raster vorgegebener Orientierung abzutasten und ein Video-Ausgangssignal zu liefern, das die so abgetasteten Informationsmarkierungen darstellt, ferner Schaltkreise, um aus dem Video-Ausgangssignal die relative Orientierung des Abtastrasters und der Informationsmarkierungen zu bestimmen sowie durch eine Korrektureinrichtung zur Modifizierung der Ablenksignale der Kamera, um die relative Orientierung zu ändern.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der
Fig. 1 schematisch eine Anzahl von Paketen zeigt, die mit kodierten Etiketten versehen sind und an einer Abtaststation vorbeilaufen.
Fig. 2 zeigt ein geeignetes Etikett zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Wellenforraen, die bei Betrieb der Vorrichtung auftreten.
Fig. 5 zeigt schematisch in Blockform eine Schaltung zur Ableitung von Informationen vom Video-Ausgang der Fernsehkamera.
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Fig. 6 und 6a zeigen Abtastraster der Fernsehkamera. Fig. 7 zeigt das Prinzip des Betriebes der Erfindung.
Fig. 8 zeigt schematisch in Blockform eine Schaltung zum Drehen des Abtastrasters und
Fig. 9a und 9b zeigen Wellenformen zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung nach Fig. 8. .
Die Erfindung betrifft zwar allgemein die Entnahme und das Lesen kodierter Informationen von der Oberfläche eines Gegenstandes, der sich relativ zu einer Abtasteinrichtung bewegt, sie wird aber hier dazu verwendet, die Etiketten von Paketen zu lesen, die kodierte Informationen z.B. über den Empfänger und den Inhalt enthalten. Die Pakete können hierduch z.B. automatisch sortiert und verteilt werden, ferner können z.B. Aufzeichnungen über den Inhalt und den Versand automatisch zusammengestellt werden.
Das Etikett nach Fig. 2 hat Bereiche 10, 14, die Informationen darstellen und die an beiden gegenüberliegenden Seiten durch breite parallele Ortsmarkierungen oder Randmarkierungen 12 begrenzt sind, zwischen denen die Informationen angeordnet sind, so daß sie quer zu den parallelen Randmarkierungen abgetastet werden können. Damit das Etikett auch Mitteilungen im Klartext haben kann, ohne daß Störungen mit der kodierten Information austreten, sind die beiden Randmarkierungen 12 zweckmäßigerweise in einer anderen Farbe als schwarz oder dunkelblau gehalten. Die Randstreifen 12 sind zweckmäßigerweise heller, z.B. rot, so daß sie mit dem Klartext kontrastieren. Wenn die kodierte Information abgetastet wird, wird die Oberfläche mit einer Farbe, z.B. grün oder zyan beleuchtet, die komplementär zu der Farbe der Markierungen ist, so daß diese ebenso wie die kodierte Information dunkel im Kontrast zum Hintergrund erscheinen. Dies macht den Klartext unsichtbar für die Fernsehkamera·
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Beim Dekodieren der Informationen wird der Kontrast zwischen der kodierten Information und dem Hintergrund festgestellt. Da die Abtastung nicht nur das Etikett sondern auch einen Teil der Oberfläche auf der das Etikett angebracht ist und einen Teil der Fördereinrichtung 16 umfaßt, sollten diese Teile zweckmäßigerweise ebenfalls mit den Markierungen in Kontrast stehen. Die logische Schaltung zur Abfühlung der Information auf dem Etikett mißt und verarbeitet jedoch praktisch in allen Fällen die Informationen unabhängig, ob diese Flächen und/die Fördereinrichtung mit den Markierungen kontrastieren. Zweckmäßigerweise werden jedoch die Oberfläche, die Kodierung und die Beleuchtung so gewählt, daß der Hintergrund dunkel und die kodierte Information hell ist. Die Information, die vorzugsweise in binärer Form vorliegt, wird durch die Anwesenheit oder Abwesenheit der Markierungen 10 an einem spezifischen Ort geliefert, hier in Form von Spalten, die durch den Abstand S_ und Reihen, die durch den Abstand SR getrennt sind. Die roten Randmarkierungen 12 können durch schwarze Markierungen ersetzt werden, wenn kein Klartext erforderlich ist. Die Bezeichnung Reihe und Spalte ist mit Bezug auf die Abtastung des Bildes des Etikettes in der Fernsehkamera gewählt die, wenn das Etikett in der erforderlichen Winkeltoleranz angeordnet ist, mittels individueller Abtastzeilen quer zu den Informationsmarkierungen in Fig. 2 erfolgt, wobei nacheinander die Abtastzeilen von links nach rechts oder von rechts nach links verschoben werden.
In dem dargestellten Etikett wird ein binärer Kode benutzt, wobei zwei Reihen von jeweils paarweise angeordneten Feldern oder Bereichen, die in Querrichtung einen Abstand voneinander haben, entweder in einem Bereich oder im anderen Bereich des Paares eine Informationsmarkierung enthalten, außer am Beginn 1OS, wo zwei Markierungen vorhanden sind, d.h. beide Bereiche eines Paares jeweils eine Informationsmarkierung enthalten. Somit ergibt sich eine einfache Paritätskontrolle an allen Orten oder Bereichen außer der Startposition. Wenn daher in der normalen Kodierposition die
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Spalten (die In Flg. 2 senkrecht verlaufen) zwei Markierungen tragen (abgesehen von der Startposition) oder keine Markierung aufweisen, so kann ein Fehler in der Kodierung unterstellt werden. Obwohl nur 14 Kodierpositionen (zuzüglich die Startpositionen) gezeigt sind, dient dies nur zur Erleichterung der Darstellung. Es kann jede beliebige Anzahl von Kodierpositionen vorgesehen werden, die nur durch die Größe des Etikettes begrenzt ist. Obwohl ferner nur eine Datenspalte und eine Datenparitätsspalte gezeigt sind, können jede beliebige Anzahl von Datenspalten verwendet werden (vorzugsweise kombiniert mit einer Datenparitätszeile) , begrenzt nur durch die Breite des Etikettes. Die rechteckige Form der Markierungen ist nicht wesentlich, sie wird aber, vorgezogen im Hinblick auf die geradlinige Abtastung und sie ist außerdem relativ einfach durch einen üblichen Markierungs-Drucker herzustellen, der den Ausgang eines Computers druckt.
Fig. 1 zeigt ein Förderband 16, auf dem eine Anzahl von Paketen willkürlich relativ zur Blickrichtung der Kamera angeordnet sind. Geeignete Begrenzungen für Abweichungen um die Nickachse und um die Rollachse (Abweichung um eine Achse senkrecht zur Betrachtungsrichtung sowie senkrecht und parallel zur Bewegungsrichtung) sind z.B. + 15° für die Nickachse und + 30° für die Rollachse.
Eine Fernsehkamera 18 ist über dem Förderband 16 angeordnet mit einem Bildfeld auf dem letzteren, das durch den gestrichelten Bereich 20 dargestellt ist und einer Blickachse, die zwekcmäßigerweise senkrecht zur Ebene des Förderbandes verläuft. Aus Gründen der Einfachheit ist die Fernsehkamera 18 senkrecht über dem waagerechten Förderband dargestellt mit senkrechter Blickrichtungsachse. In der Praxis ist es jedoch oft zweckmäßiger, über dem Förderband einen 45°-Spiegel anzuordnen, um die senkrechten Strahlen vom Etikett und Förderband in einem Winkel von 90° auf eine waagerecht angeordnete Kamera zu werfen. In jedem Fall ist die Kamera so angeordnet, daß die Richtung ihrer Abtastlinien
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relativ zu einem gegebenen Wert bzw. einer gegebenen Richtung gemessen werden kann, die in einer vorgegebenen Zuordnung zur Bewegungsrichtung des Förderbandes liegt.
Vorzugsweise wird das Bildfeld der Kamera 18 auf dem Förderband intermittierend durch eine Stroboskop-Lichtquelle 26 beleuchtet, d.h. einer Lichtquelle, die kurzzeitig und gesteuert eingeschaltet und dann abgeschaltet wird. Um die roten Randstreifen 12 zum Schreiben benutzen zu können und trotzdem einen Kontrast zum Hintergrund des Etikettes zu schaffen, wird dieses mit grünem Licht beleuchtet, so daß die schwarzen Informationsmarkierungen 10 und die roten Randmarkierungen 12 der Kamera einen ausreichenden Kontrast bieten. Obwohl es zweckmäßiger ist, die Informationsmarkierungen innerhalb des Standardbereiches der Farben eines Druckers zu wählen, ist es zum Zwecke der Dekodierung möglich, sowohl für die Informationsmarkierung als auch für die Ranmarkierung jede beliebige Farbe zu verwenden, die bei der verwendeten Beleuchtung mit dem Hintergrund des Etiketts in Kontrast steht.
Wie bekannt, tastet die Fernsehkamera das in ihr gebildete Bild ab um einen elektrischen Ausgangsstrom zu liefern, (hier als Video-Ausgangssignal oder als Abtast-Ausgangssignal bezeichnet) wobei dunkle und helle abgetastete Bereiche in jeder Zeile Signale mit großer und kleiner Amplitude erzeugen. Beispielsweise kann ein Signal mit größerer Amplitude für die hellen Bereiche und ein Signal mit kleinerer Amplitude für die dunklen Bereiche vorgesehen werden. Wie bekannt schreitet die Abtastung Zeile um Zeile längs eines Feldes (frame) fort, wobei die Ergebnisse der Abtastung jeder Zeile nacheinander vom oberen Ende zum unteren Ende des Feldes dargestellt werden, wobei die Abtastsignale für jede Zeile durch Zeilensynchronisationsimpulse getrennt werden, während die Felder (frames) durch Feldsynchronisationsimpulse getrennt werden. Es ist ferner bekannt, daß die Fernsehkamera üblicherweise in einem Feld jede zweite Zeile der Zeilen abtastet,
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die zur vollständigen Abtastung des Bildes erforderlich sind und daß sie dann die weggelassenen Zeilen im nächsten Feld abtastet. Bei den hier beschriebenen Ausführungsformen kann jedoch jedes Feld (frame) als vollständige Abtastung des Bildes angesehen werden, wobei die Felder durch Feldsynchronisationsimpulse getrennt sind. Bei der Abfühlung einer Information, die Zeile um Zeile von einem bewegten Bild oder Etikett abgetastet wird, ergeben sich Grenzen hinsichtlich der Frage, wie nahe die Informationsmarkierungen angeordnet und/oder wie schnell das Etikett transportiert werden kann, da das Etikett während der Abtastung eines Feldes eine reale Entfernung durchlaufen kann und so Mehrdeutigkeiten auftreten können, wenn die Informationsmarkierungen zu nahe - unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Förderbandes angeordnet sind. Zweckmäßigerweise wird daher die Belichtung zur Erzeugung des Bildes auf ein Intervall beschränkt, das kurz genug ist, daß die sich bewegende Informationsmarkierung sich nicht so weit bewegen kann oder verschwommen werden kann, daß Mehrdeutigkeiten entstehen. Eine geeignete zeitliche Steuerung kann während der Feldsynchronisierungsimpulse erfolgen und das Intervall der Belichtung ist daher im wesentlichen dasselbe oder annähernd dasselbe wie das Intervall dieser Impulse. Es wird jedoch bemerkt, daß die Länge und die Folge der Kurzzeitbelichtung variiert und an spezielle Erfordernisse angepaßt werden kann, und daß, wenn die Abtastung die Randmarkierungen in der gewünschten Position für die Abtastung der Information vorgefunden hat, daß dann die Kurzzeitbelichtung in einer Zeit relativ zu der Feldabtastung erfolgt, so daß die Information zwischen diesen Kurzzeitbelichtungen vollständig abgetastet werden kann. Obwohl auch eine kontinuierliche Belichtung verwendet werden kann, wird daher zweckmäßigerweise zum Lesen der Informationen oder auch überhaupt eine Kurzzeitbelichtung, d.h. eine stroboskopische Belichtung verwendet.
In der logischen Schaltung werden UND-Tore und ODER-Tore verwendet.
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Es wird jedoch angenommen, daß für jedes dieser logischen Elemente das inverse logische Gegenelement gesetzt werden kann unter Berücksichtigung des Richtungssinnes der Eingangs- und Ausgangssignale, die für jede Stufe erforderlich sind. Wenn somit ein UND-Tor genannt ist, so ist es von der Art, bei der Vorbereitungssignale (enabling signals) desselben Richtungssinnes an allen Eingängen gleichzeitig erforderlich sind, um einen Ausgang mit vorgegebenen Richtungssinn zu liefern, während die Ausgäne zu allen anderen Zeiten den anderen Richtungssinn haben. Wenn ein ODER-Tor genannt ist, so ist es von der Art, bei der ein Vorbereitungssignal mit vorgegebener Richtung nur an wenigstens einem Eingang erforderlich ist, um einen Ausgang mit vorgegebener Richtung zu liefern und das die entgegengesetzte Richtung nur dann liefert, wenn kein Vorbereitungssignal an einem seiner Eingänge liegt. Somit soll ein UND-Tor auch ein NAND-Tor umfassen, das als UND-Tor mit umgekehrten Ausgang betrachtet werden kann und durch ein ODER-Tor soll auch ein NOR-Tor umfaßt werden, das als ODER-Tor mit umgekehrtem Ausgang betrachtet werden kann. In der Beschreibung wird im allgemeinen der Zusammenhang zwischen dem Richtungssinn der Ausgangssignale einer Stufe und dem erforderlichen Eingang der anderen Stufe nicht näher erläutert. Es wird unterstellt, dafi diese elementaren Zusammenhänge bekannt sind. Ist die Richtung des Ausganges einer Stufe entgegengesetzt zu der, die bei der nächsten Stufe erforderlich ist, so kann die notwendige Inversion ohne weiteres zwischen den Stufen durchgeführt werden.
Das Video-Ausgangssignal der Fernsehkamera (gezeigt in Fig. 3b), das von der Abtastung A in Fig. 3a abgeleitet worden ist, wird an einen Analog-Digital-Umformer 1 gelegt. Der Umformer unterscheidet zwischen Video-Ausgangssignalen mit Pegeln, die entweder über oder unter einem vorgegebenen Wert PL liegen. Der vorgegebene Wert ist so gewählt, daB er zwischen dem Pegel liegt, der bei der Abtastung einer Randnarkierung oder Informationsmarkierung entsteht und dem Pegel, der bei der Abtastung des Hintergrundes ent-
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steht. Der Diskriminator 1 gibt einen Ausgang der einen von zwei Pegeln hat, wie Fig. 3b zeigt, in der die beiden Pegel den Video-Ausgangssignalen über und unter dem vorgegebenen Wert entsprechen, und der Pegel in Fig. 3c wird geschaltet abhängig von den Überkreuzungen seines analogen Eingangs mit dem vorgegebenen Wert. Der Ausgang des Umformers 1 an der Ausgangsstelle D, wo die dunklen oder Informationssignale einen hohen Wert und die Hintergrundsignale einen niedrigen Wert haben, wird als einer der Eingänge an ein UND-Tor 4 gelegt. Der Umformer erzeugt ein Signal, das den umgekehrten Ausgang zu dem von Fig. 3c darstellt, am Ausgang I und dieses Signal wird an UND-Tore 2 und 3 über Leitungen 42 und 44angelegt. . ■
Fig. 5 zeigt einen Taktimpulsgenerator 46 zur Synchronisierung der logischen Schaltung. Der Generator 46 arbeitet mit einer Geschwindigkeit, die auf die Abtastgeschwindigkeit bezogen ist sowie auf die Abmessungen der Informations- und Randmarkierungen, so daß durch Abtasten des Signals von Fig. 3c an der Vorderflanke jedes Taktimpulses Ergebnisse erreichbar sind, die die räumliche Zuordnung zwischen den Randmarkierungen und dem Hintergrund sowie zwischen den Informationsmarkierungen und dem Hintergrund betreffen. Da die Abtastgeschwindigkeit regelmäßig und durch Zeilen- und Feldsynchronisierungsimpulse abgeteilt ist, ist die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Beginn einer Abtastzeile oder einer anderen Position auf der Zeile oder dem Ausgang der Abtastzeile und einem im Abstand auf derselben Zeile liegenden Punkt ein Maß für die Entfernung längs der Abtastzeile und eine definierte Breite (die zweckmäßigerweise als Impulsbreite bezeichnet wird) stellt die Entfernung dar, die von der Abtastung während der Periode der Taktimpulse durchlaufen worden ist. Wo, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, der Video-Ausgang mit der Frequenz der TaktimpJ.ee abgefragt bzw. abgetastet wird, sollte für die genaue Aufnahme bzw. Erkennung einer Information die Länge einer Impulsbreite klein relativ zu der Länge der kleinsten zu bestimmenden Markierungen,
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d.h. der Informationsmarkierungen in Abtastrichtung sein.
In der Praxis beträgt die Anzahl der Impulsbreiten (die direkt auf die Markierung?- und Informationsimpulse d.h. auf deren Abmessungen auf dem Etikett bezogen sind) vorzugsweise 12 für jede Randmarkierung und 24 für den Raum zwischen diesen. Zur Vereinfachung der Darstellung ist jedoch nur die Hälfte der Impulsfrequenz gezeigt, d.h. 6 Taktimpulse für die Abtastung jeder Randmarkierung und 12 für die Flächen zwischen ihnen und die hier vorliegende Ausführungsform wird daher unter Benutzung von 6 und 12 Taktimpulsen beschrieben. Die Randstreifen oder Randmarkierungen, die durch einen Computerdrucker gedruckt werden können, haben Breiten von annähernd 6 Impulsbreiten und einen Abstand von 4 Impulsbreiten dazwischen (3 und 2 entsprechend im Beispiel) . Die.ansteigende Vorderflanke des Taktimpulses, die durch die quer verlaufenden Linien auf der Zeitbasis in Fig. 3c gegeben sind, wird benutzt, um das Tor 4 zu öffnen, um den Ausgang des Umformers 1 abzutasten. Das Ergebnis dieser Abtastung ist in Flg. 3d gezeigt. Unmittelbar unterhalb in Fig. 3e ist der Impulsausgang des Tores 3 dargestellt, der sich aus dem umgekehrten Ausgang des Analog/Digital-Umformers ergibt, der im Tor 3 mit dem Ausgang des Impulsgenerator 46 verknüpft wurde.
Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Breite des Taktimpulses in der Zeichnung nicht gezeigt. Die Taktimpulslinien CP in Fig. 3c Stellen daher die Vorderflanke des Impulses dar, während die negativen Taktimpulslinien von Fig. 4a der Hinterflanke des Taktimpulses entsprechen und in der beschriebenen Ausführungsform dem Taktimpuls um etwas mehr als eine halbe Impulsperiode nacheilen. Die Stellung des Schieberegisters 5 gibt den Zustand des inversen Signales am Tor 2 wieder und zwar in den Zeitpunkten der Abfragung, die in der Frequenz der Impulse vom Taktgeber 46 jedoch außer Takt mit diesem auftreten, wie noch beschrieben wird.
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Flg. 3a zeigt einen Teil des In der Fernsehkamera gebildeten Bildes und die Abtastlinien B und C werden von der Abtastlinie A entsprechend der normalen Abtastung durch die Kamera abgeleitet, die sich quer über das Bild bewegt. Fig. 3b zeigt das Video-Ausgangssignal, das durch die Abtastlinie A entsteht, wobei Fernsehkameras gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise so gestaltet sind, daß sie ein Ausgangssignal mit hoher Amplitude für dunkle Bereiche und mit niedriger Amplitude für helle Bereiche liefern. Das Ausgangssingal wird über die Leitung Ol an den Umformer 1 gegeben. Dieser Umformer unterscheidet bei den Eingängen, die über die Leitung Ol kommen, zwischen solchen die über und solchen die unter dem vorgegebenen Wert liegen und er liefert ein Signal mit einem Pegel bzw. einem Wert, wenn die Größe über dem vorgegebenen Wert liegt und er liefert ein Signal mit einem anderen Pegel, wenn die Größe unter dem vorgegebenen Wert liegt. Der vorgegebene Wert PL (Fig. 3b) wird annähernd in der Mitte zwischen der Stärke des Signales, das sich bei der Abtastung der dunklen Informations- oder Randmarkierungen ergibt und der Stärke des Signales, das charakteristisch für die Abtastung des hellen Hintergrundes ist, liegen. Der Ausgang des Umformers an der Klemme I ist in Fig. 3c als digitierter Video-Ausgang dargestellt und er ist über die Leitung 40 an das Tor 4 gelegt. Der Umformer 1 liefert an der Klemme D einen Ausgang, der die Umkehrung des in Fig. 3 gezeigten Ausganges ist und zwar über die Leitungen 42 und 44 an die Tore 2 und 3.
Die Tore 3 und 4 haben, ferner Eingänge vom Taktgeber 46 und sie liefern einen Ausgangsimpuls, der durch die Vorderflanke des Taktimpulses erzeugt wird.
Der Ausgang des UND-Tores 4 (Fig. 3d) wird an einen Zähler 7 gelegt, wo die Impulse gezählt werden. Der inverse Impulsausgang des Tores 3, der um einen geeigneten Teil der Taktimpuleperiode mittels eines Verzögerungseleinentes 6 verzögert wird, um eine Mehrdeutigkeit mit den Eingängen bzw. Eingaben an den Zähler 7
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zu vermelden, wird zur Rückstellung des Zählers 7 verwendet. (Flg. 3e zeigt den Ausgang des Tores 3 ohne Verzögerung). Der Zähler 7 zählt somit die Anzahl jeder Reihe von Impulsen, die Im Ausgang des Tores 4 erscheint, entsprechend der Abtastung eines dunklen Bereiches und er wird durch den ersten Impuls einer Impulsreihe vom Tor 3, die den Beginn eines abzutastenden hellen Bereiches anzeigt, rückgestellt. Die Werte im Zähler 7 werden an einen Dekoder 8 gelegt, der dekodierte Ausgänge liefert wenn die Impulszahlen im Zähler 7 dem Bereich der Breiten einer Randmarkierung 12 innerhalb des Winkelbereiches zulässiger Abweichungen und innerhalb de3 zulässigen Höhenbereiches entspricht, wobei die Höhe die Breite der Markierung im Bild bestimmt. Bei einer erwarteten Breite von 6 Impulsen für eine Randmarkierung wird daher der Dekoder so eingestellt, daß er Ausgänge bei Zahlen zwischen 5 und 8 einschließlich erzeugt. Wenn der Zähler 7 auf irgendeinem dieser Werte steht, gibt der Dekoder 8 einen Ausgang über eine der vier Leitungen (5, 6, 7 oder 8) an das ODER-Tor 9, das an seinem Ausgang ein Vorbereitungssignal für ein UND-Tor 10 erzeugt.
Das Tor 10 wird ferner durch einen Impuls vom Tor 3 vorbereitet, der das Ende einer dunklen Periode anzeigt und über die Leitung 46 kommt und es erhält ferner einen Impuls vom ODER-Tor 16, wenn der Zähler 14 auf Null oder auf einer der Zahlen 17 bis 24 steht. Da der Zähler 14, wie noch beschrieben wird, nur zählen nachdem eine Randmarkierung abgetastet worden ist, steht er am Beginn einer Abtastlinie auf Null. Beginnt man nun mit der Abtastlinie A, so verläuft die Abtastung von links nach rechts über das Feld und das Tor 10 gibt einen Ausgang an den Zähler 11, wobei der Zähler 7 das erste Mal während der Abtastung einer Linie auf einer Zahl von 5 bis 8 am Ende eines dunklen Bereiches steht.
Wenn nun die Abtastung eine Randmarkierung (innerhalb des Orientierungsbereiches) oder einen dunklen Bereich entsprechender Breite
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überkreuzt, zählt der Zähler 11 eine "1" und aktiviert den Ausgang "1" des Dekoders 12. Während der Ausgang des Dekoders 12 eine "1" ist, liefert das UND-Tor 13, das hler-durch geschaltet worden ist, Impulse, die durch die Vorderflanke der Taktimpulse vom Taktgeber 46 entstehen über die Leitung 14 an den Zähler 14 solange der Zähler 11 auf "1" steht.
Der mit dem Zähler 14 verbundene Dekoder 15 liefert drei Arten von Ausgängen. Erstens, Ausgänge, die den Zahlen "0" und "17 - 24" des Zählers entsprechen und die an das ODER-Tor 16 gelegt werden, um ein Vorbereitungssignal an das Tor 10 zu geben wenn der Zähler 14 auf diesen Werten bzw. Zahlen steht. Die Abtastlänge, die durch die Zahl der Impulse zwischen 17 und 24 dargestellt ist, gibt die Summe der Impulsbreiten zwischen den Randmarkierungen (12 - 16) und der Breite 5-8 der zweiten abgetastenten Randmarkierung an,. die beide innerhalb der zulässigen Abweichung liegen. Zweitens liefert der Dekoder 15 Ausgänge, die den Zahlen 1 bis 16 entsprechen und die an ein Tor 17 gelegt werden, dessen Ausgang in Verbindung mit dem Tor 18 dazu dient, umgekehrte Taktimpulse (vom Taktgeber 46 und umgekehrt durch den Inverter 35) durch das Tor 18 hindurchzulassen wenn die Zahl im Zähler 14 zwischen 1 und 16 jeweils einschließlich liegt, den Durchgang dieser Impulse jedoch zu anderen Zeiten zu sperren. Die umgekehrten Taktimpulse sind die Impulse vom Taktgeber 46, die im Inverter 35 umgekehrt worden sind jedoch synchron bleiben. Drittens wird der Ausgang des Dekoders 15, der dem Wert 25 im Zähler 14 entspricht, verwendet, um ein Rückstellsignal an die Klemme 14R des Zählers 14 und des Zählers 11 zu geben.
Während des Betriebs des bisher beschriebenen Schaltkreises werden keine Signale an den Zähler 14 gegeben bis ein dunkler Bereich (siehe Abtastlinie A) abgetastet wird. Ist der dunkle Bereich schmaler als 5 Impulsbreiten oder breiter als 8 Impulsbreiten, so wird dies im Zähler 7 gezählt, der Zähler wird jedoch rückgestellt
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durch den ersten Impuls nach dem Beginn der Impulse vom Tor 3 am Beginn eines hellen Bereichs oder Intervalls und es entsteht kein resultierender Ausgang am Tor 10, da der Impuls am Tor 3 nicht erscheint wenn der Zähler 7 auf dem Wert 5; 6; 7 oder 8 steht. Da kein Ausgangssignal am Ausgang "1" des Dekoders 12 anliegt, bleibt der Zähler 14 auf Null und über den Dekoder 15 und das ODER-Tor 17 wird das Tor 18 abgeschaltet, so daß keine Signale In das Schieberegister 15 gegeben werden. Der Zähler 14 erzeugt In seiner Stellung "0" außerdem eines der drei erforderlichen Vorbereitungssignale für das Tor 10.
Dieser Zustand bleibt bis der Zähler 7 einen dunklen Bereich von 5 bis 8 Impulsbreiten gezählt hat und zwar zu der Zeit, in der der erste Impuls vom Tor 3 den übergang der Abtastung von einem dunklen zu einem hellen Bereich anzeigt. Damit sind alle drei Eingänge zum Tor 10 vorbereitet (enabled). Der Zähler 11 zählt dann eine "1" und zeigt damit an, daß eine Randmarkierung oder ein dunkler Bereich gleicher Breite abgetastet worden ist. Der Zähler 7 wird nach einer solchen Gesamtzählung eines dunklen Bereiches durch den verzögerten Rückstellimpuls vom Tor 3 rückgestellt.
Sobald der Zähler 11 die Zahl "1" erreicht hat, wird durch den Ausgang des Dekoders 12 das Tor 13 vorbereitet und die resultierenden Taktimpulse gehen durch das Tor 13 zum Zähler 14 und werden in diesem von "1" an aufwärts gezählt, wodurch der Ausgang des Dekoders 15 für die Zahlen von "1 bis 16" instandgesetzt wird, das Tor 10 über das Tor 16 abzuschalten, bis wenigstens die Zahl "17" im Zähler 14 erreicht ist, während das Tor 18 über das Tor 17 für die Zahlen von "1 bis 16" vorbereitet wird.
Für Zahlen im Zähler 14 von "1 bis 16" betätigt der umgekehrte Taktimpuls das Schieberegister 5 mit der ansteigenden hinteren Flanke des umgekehrten Impulses und er taktet den Eingang (Fig. 4a)
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zum Schieberegister vom Tor 2 in Intervallen, die dem regelmäßigen Impulsausgang um die Impulsbreite oder annähernd um eine halbe Taktperiode nacheilen. Das Schieberegister hat 16 Positionen, die den 16 Impulspositionen entsprechen, die ihm während der Abtastung einer Linie oder Zeile zugeführt werden. Der Verlauf der Impulse, die durch den Ausgang des Tores 2 im Schieberegister erzeugt werden, ist in Fig. 4 b gezeigt, wo Impulse in den Bereichen zwischen den Markierungen auftreten, während keine Impulse während der Abtastung der zwei Informationsmarkierungen entstehen. Diese Impulse oder ihre Abwesenheit erscheinen als binäre Signale (Impuls oder kein Impuls) in aufeinanderfolgenden Stufen des Schieberegisters. Falls zur Verwendung mit dem Computer CR ein Schieberegister 5 vorgesehen wird, das Aufzeichnungen über das Vorhandensein von Impulsen während der Informationsmarkierungen und über das NichtVorhandensein von Impulsen registriert, wenn keine Informationsmarkierungen vorliegen, dann kann das Tor 2 von der Klemme I des Umformers 1 anstatt von der Klemme D gespeist werden und die Inhalte des Schieberegisters haben dann die in Fig. 4c gezeigte Form, wobei zwei Informationsmarkierungen (Abtastlinie A) zwischen den Randmarkierungen abgetastet werden. In jedem Fall enthält das Schieberegister nachdem es durch die inversen Taktimpulse, die über das Tor 18 kommen, getaktet worden ist, eine Anzahl von Stufen, die eine "1" oder "0" für jede Impulsposition enthalten, die einem dunklen Bereich entspricht, und eine "0" für jede Impulsposition, die einem hellen Bereich entspricht oder umgekehrt. In jedemFall kann die Aufzeichnung der Abtastung im Schieberegister vom Computer leicht gelesen werden. Da 16 Impulse in das Schieberegister eingelesen werden und der Abstand zwischen den Markierungen 12 bis 16 betragen kann, abhängig vom Schrägungswinkel (angle of skew), kann das Schieberegister zusätzlich zu einer binären Registrierung der Information 1 bis 4 Stufen haben, die einem Teil der zweiten Randmarkierung entsprechen. Die Anordnung der Stufen des Schieberegisters, die der zweiten abgetasteten Randmarkierung entsprechen, ermöglicht es dem Computer CR diese Stufen leicht abzutasten, wobei dieser
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zwischen einer Informationsmarkierung und einer Randmarkierung unterscheidet. Nur die Informationsreihe mit zwei Markierungen zeigt den Beginn der Information an, so daß aus der Position der Start-Markierungen der Computer die richtige Ordnung oder Reihenfolge feststellen kann, in der die Information (die in jeder Richtung abgetastet werden kann) zu verarbeiten ist.
Der zulässige Fluchtungsfehler bzw. der zulässige Schrägungswinkel und die daraus folgende Toleranz für die Veränderung der Breite der abgetasteten Informationsmarkierung sind variabel, so daß sie an besondere Konstruktionserfordernisse anpaßbar sind, und sie hängen von der Genauigkeit der Rotation des Abtaststrahles ab, wie noch beschrieben wird.
Wenn der Zähler 14 die Zahlen von "17 bis 24" erreicht, ist die Impulsbreite vom Minimum zum Maximum des erwarteten Abstandes zwischen den Markierungen plus der Impulsbreite der zweiten Randmarkierung abgetastet worden. Für Zahlen von 17 bis 24 im Zähler 14 werden durch entsprechende Ausgänge vom Dekoder 15 über das Tor 16 ein Vorbereitungssignal an das Tor 10 gegeben, das ferner durch den ersten Impuls vom Tor 3 vorbereitet wird, der den übergang von einem dunklen zu einem hellen Bereich in der Abtastung angibt. Wenn ein zweiter dunkler Bereich mit der Breite einer Randmarkierung von 5 bis 8 Impulsbreiten (richtige Toleranz) über ein Intervall abgetastet wird, das im Zähler 14 in Zahlen zwischen 17 bis 24 endigt (richtige Lage relativ zur ersten Randmarkierung), dann wird das Tor 10 vorbereitet durch gleichzeitige Ausgänge an den Toren 3,9 und 16 und der Zähler 11 wird auf die Stellung "2" geschaltet. Der Ausgang "2" des Dekoders 12 wird aktiviert, um ein Vorbereitungssignal an das Tor 26 zu geben. Die durch das Tor 26 gehenden Signale werden von einem Zähler 19 gezählt. Der Zähler 19 wird durch ein Signal FSR im Zeitpunkt der Feldsynchronisierungsimpulse (d.h. Rückstellung zwischen den Feldern) rückgestellt und wenn das Tor 26 vorbereitet ist zählt er die Anzahl der Linien bzw.
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Zeilen in einem Feld, in welchem die beiden im richtigen Abstand sich befindenden Randstreifen festgestellt worden sind.
Gleichzeitig, wenn der Zähler 11 von H1M nach "2" schaltet, wird das Tor 13, das vorher durch den Ausgang "1" des Dekoders 12 vorbereitet war, abgeschaltet. Der Zähler 14 wird am Ende jeder Zeile durch ein Signal LSR rückgestellt, das von den Zeilensynchronisierungsimpulsen abgeleitet wird, wenn er die Zahl 25 noch nicht erreicht hat, oder jedesmal wenn er 25 erreicht hat durch den Ausgang "25" seines eigenen Dekoders 15.
Wenn der Zähler 11 die Position "2N erreicht, wird der Verlauf der Informationsmarkierungen oder irgendeines anderen Kontrastmaterials für die Abtastung einer einzelnen Zeile im Schieberegister 5 registriert. Dieser Verlauf wird nun bei der hier beschriebenen Ausführungsform auf den Computer CR gegeben bis dieser festgestellt hat, daß das gesamte Etikett im Blickfeld der Fernsehkamera liegt und bis die Richtung des Abtastrasters so liegt, daß die durch die Informationsmarkierungen reprisentierte Information abgetastet ist, damit die durch die Abtastung erhaltene Information vom Computer weiter bearbeitet werden kann. Der Computer CR empfängt somit nur die Information Zeile um Zeile vom Schieberegister wenn die Position des Etikettes und seine Orientierung relativ zur Abtastung derart ist, daß die fortschreitende Aufzeichnung der Abtastung im Schieberegister 5 eine Aufzeichnung bzw. Registrierung der Abtastung eines vollständigen Etiketts liefert. Die Bestimmung der Anwesenheit des Etikettes im Blickfeld wird erreicht, indem im Zähler 19 die Anzahl der Zeilen je Feld gezählt wird, in welchem zwei im richtigen Abstand angeordnete Randmarkierungen festgestellt worden sind. Die Lage des Etiketts in der gewünschten Position im Blickfeld wird ferner durch das UND-Tor 26 bestimmt, das zwischen dem Ausgang. "2" des Dekoders 12 und dem Zähler 19 liegt, um den Beginn einer Zählung von Zeilen mit zwei richtig angeordneten Begrenzu^ngsmarkierungen durch den Zähler 19 zu verhindern bis eine bestimmte Zeile des Feldes erreicht
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worden ist. Es ist daher ein Zeilen-Zähler 22 in irgendeiner gewünschten Weise angeordnet, um die Zeilen jedes Feldes zu sählen, z.B. durch Zählen der Zeilensynchronisierungsimpulse LS und Rückstellung bei jedem Feldsynchronisierungsimpuls durch Signale FSR. Ein Dekoder 23 ist vorgesehen, um einen Ausgang zu liefern, der der gewünschten oberen Zeilenposition entspricht, die von dem Etikett zum Zeitpunkt der Feldabtastung eingenommen wird. Hat man beispielsweise 262 Zeilen je Feld und setzt man voraus, daß ein richtig ausgerichtetes Etikett 155 bis 160 Zeilen umfaßt, so kann es erwünscht sein, das Etikett in der oberen Hälfte des Feldes abzutasten, beispielsweise zwischen der vierzigsten und der zweihundertsten Zeile. Der Dekoder 23 liefert daher einen Ausgang bei den Zeilen 40 bis 200 (jeweils einschließlich), um das Tor 26 wärend dieses Intervalles vorzubereiten, um die Zählung von Zeilen mit in richtigem Abstand liegenden Begrenzungsmarkierungen zu ermöglichen, um einen Ausgang an der Klemme "2" des Dekoders 12 zu erzeugen. Der Zähler 19 wird durch ein Signal rückgestellt, das durch jeden Feldsynchronisierungsimpuls ausgelöst wird. Zwischen diesen Rückstellsignalen zählt der Zähler 19 die Zeilen mit richtigem Abstand der Doppelmarkierungen beginnend mit der Zeile 40. Der Dekoder 20 liefert ein Ausgangssignal wenn die Mindestanzahl von richtigen Zeilen für das Etikett in der richtigen Position festgestellt worden ist, in diesem Beispiel sind das 120 Zeilen. Dar Ausgang an der Klemme 12O des Dekoders 20 wird verwendet, um dem Computer anzuzeigen, daß das Schieberegister 5 eine Information über ein Etikett mit richtiger Position in den Abtastzeilen des nächsten Feldes enthält. Ferner ist eine getrennte Anzeige an den Computer vorgesehen, um diesen zu informieren, ob eine etwa notwendige Drehung der Abtastung vorgenommen worden ist. Wenn der Computer entsprechend programmiert ist, speichert und verarbeitet er die Aufzeichnungen der aufeinanderfolgenden Zeilen im Schieberegister, die aus der Abtastung zwischen den Randmarkierungen auf dem nächsten Feld resultieren. Aus der Anzeige des Schieberegisters kann der Computer die kodierte Information
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dekodieren.
Die Verwendung von 120 Zeilen zum Anzeigen der Anwesenheit eines Etiketts, dessen Markierungen 160 Zeilen umfassen, ist durch die Tatsache bestimmt, daß festgestellt worden ist, daß eine solche Bestimmung sicherstellt, daß praktisch in allen Fällen das vollständige Etikett sich in dem nächsten abgetasteten Feld befindet. Somit kann die 120-Zählung zwischen den Zeilen 40 und 200 anzeigen, daß einige Zeilen infolge von Rauschsignalen im Abtastsignal nicht gezählt worden sind oder daß ein Teil des Etiketts über der Zeile 40 liegt, obwohl es innerhalb des Feldes mit 120 Zeilen zwischen den Zeilen 40 und 200 liegt. In jedem Fall zeigt die Abtastung mit 120 Zeilen in einem genügend hohen Prozentsatz der Fälle im Betrieb an, daß das nächste Feld benutzt werden kann, um die Information zu entnehmen. Die Anzahl 120 variiert mit der Beleuchtung bzw. Belichtung, der Kamera und anderen Parametern.
Die Zähler werden wie folgt rückgestellt:
Zähler 7 von der Verzögerungseinheit 6;
Zähler 11 bei jedem Zeilensynchronisierungsimpuls durch ein Signal LSR und bei jeder Zahl 25 vom Dekoder 15;.
Zähler 19 bei jedem Feldsynchronisierungsimpuls durch das Signal FSR; Zähler 14 bei jedem Zeilensynchronisierungsimpuls durch das Signal LSR, bei jeder Zählung "2" vom Dekoder 12 und bei jeder Zählung "25" vom Dekoder 15;
Zähler 22 bei jedem Feldsynchronisierungsimpuls durch das Signal
Zähler 25 bei jedem Feldsynchronisierungsimpuls durch das Signal
Die Zuleitung der Informationen zum Computer CR bei einer kontinuierlich wiederholten Abtastung eines sich bewegenden Bildes erfährt eine Begrenzung darin, wie nahe bzw. wie dicht die Informationsmarkierungen angeordnet sind und/öder wie schnell das Etikett sich
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bewegt, da dieses eine endliche Entfernung während der Abtastung eines einzelnen Feldes durchlaufen kann, so daß eine Mehrdeutigkeit bei zx dicht angeordneten Informationsmarkierungen unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Förderbandes entstehen kann.
Da, wie bekannt, die Ladung, die durch das Bild In einer Fernsehkamera erzeugt wird, bleibt bis das Bild abgetastet oder durch ein späteres Bild ersetzt worden 1st, 1st die Form des Abtast-Ausgangssignales diesselbe unabhängig davon ob eine kontinuierliche oder eine Stroboskop-Bellchtung benutzt wird.
Die letztere kann in verschiedener Welse erzeugt werden. Die hier vorgesehene regelmäßige grüne Beleuchtung durch Fluoreszenz-Lampen kann beibehalten werden während das der Kamera zugeführte Licht durch eine mechanische Blende oder wegen der Geschwindigkeit durch eine elektro-optische Sende beschränkt wird. Es wird jedoch eine Stroboskop-Lichtguelle zusätzlich zu der Fluoreszenz-Lichtquelle vorgezogen, so daß bei der Abtastung des Etiketts in seiner richtigen räumlichen Lage und Anordnung das Fluoreszenzlicht abgeschaltet und das Stroboskop-Licht während des Feldsynchronisierungsintervalles an- und abgeschaltet wird. Das Stroboskop-Licht kann irgendeine Lichtquelle sein, die genügend schnell an- und abgeschaltet werden kann, um das Intervall innerhalb der gewünschten Toleranz zu erzeugen und die genügend Belichtungsstärke hat, um ein ausreichend helles Bild für die Abtastung zu schaffen. Wenn rote oder andere nicht-schwarze Randstreifen benutzt werden, kann es notwendig sein, eine komplementäre Farbe für die Stroboskopbelichtung zu verwenden, wozu ein geeignetes Farbfilter vor eine übliche Stroboskop-Lichtquelle vorgeschaltet werden kann.
Der Computer fühlt den Ausgang des Dekoders 20 ab, worauf die Inhalte des Schieberegisters in einer der gezigten Impulsformen dem Computer zugeführt werden. Die Arbeitsweise der Schaltung
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nach Flg. 5 1st somit dieselbe, wenn sie mittels einer kontinuierlichen Abtastung durchgeführt wird.
Die Schnelligkeit und die Reaktionszeit der "Software" der Schaltung und des Computers können bei manchen Ausführungsformen unter Umständen so hoch sein, daß dasselbe abgetastete Etikett erneut in der richtigen Lage festgestellt und die Information nocheinmal abgetastet wird. Dies kann vermieden werden durch einen ausreichenden Abstand der die Etiketten tragenden Pakete auf dem Förderband, das entsprechend ausgebildet und z.B. mit Vertiefungen oder anderen unterteilten Abschnitten für je ein Paket versehen sein kann. Statt dessen kann aber auch die Schaltung so ausgebildet sein, daß eine Doppelabtastung eines Paketes vermieden wird, und zwar durch die Forderung, daß die Abwesenheit der erforderlichen Anzahl von doppelten Markierungslinien im Abtastbereich festgestellt wird (hier zwischen den Linien bzw. Zeilen 100 und 160) und zwar zwischen einem Empfang der Information durch den Computer und dem nächsten.
Die Kamera tastet in dem üblichen Raster ab, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 6 ist jedoch aus Gründen der Darstellung vereinfacht gezeichnet, da in der Praxis je Feld etwa 262 Linien verwendet werden. (Typische Kameras benutzen eine Zeilen-Spring-Abtastung mit zwei Teilbildern je Feld oder Vollbild). Hier bildet die Abtastung jedoch nicht die Basis für ein Bild, sondern es werden die Ergebnisse der Abtastung aus dem Video-Ausgangssignal analysiert. Wenn daher hier eine Zeilen-Sprung-Abtastung benutzt wird, so kann jedes Teilbild als separate Einheit angesehen werden. Die Orientierung des Rasters, die in Fig. 6 durch den Pfeil R angezeigt ist und der zueinander senkrechten Raster Rl und R2 in Fig. 7 ist willkürlich als die Richtung der Abtastlinien angenommen worden, d.h. denjenigen, die sich von den Rücklaufspuren oder -linien unterscheiden, die im Abtastausgangssignal ausgeblendet werden. Das Abtastraster der Fernsehkmera kann gemäß der Erfindung gedreht werden, um will-
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kürlieh orientierte Informationen abzutasten.
Nachfolgend wird die Methode zum Drehen der Abtastung beschrieben. Die Abtastung nach Fig. 6 ergibt sich, wie bekannt, bei üblichen Fernsehkameras aus der Kombination eines Sägezahn-Signales H zur Steuerung der horizontalen Ablenkung des Abtaststrahles mit einem vertikalen Sägezahnsignal. Der nach rechts ansteigende Teil des horizontalen Signales H (Fig. 9a) entspricht der Abtastspur wenn das hierdurch abgetastete Kamerabild im Video-Ausgangssignal wiedergegeben wird. Der nach rechts scharf abfallende Teil des Sägezahn-Signales (Fig. 9a) entspricht der Rücklaufspur (in Fig. 6 gestrichelt gezeichnet) die im Video-Ausgangssignal ausgeblendet wird. Obwohl das vertikale Ablenksignal V ebenfalls ein Sägezahnsignal ist, ist es ein Signal, das während eines Feldes gleichmäßig mit der Zeit zunimmt, wie es in Fig. 9b dargestellt ist. Die Ablenkkräfte, die die Richtung der Abtastung während der Dauer einer einzelnen Abtastzeile steuern, sind daher ein horizontaler Vektor H, der gleichmäßig mit der Zeit zunimmt und ein vertikaler Vektor V, der gleichmäßig mit der Zeit zunimmt, woraus sich ein resultierender Vektor R ergibt, der außerdem die Raster-Richtung von Fig. 6 darstellt.
Die durch die Vektoren H und V dargestellten Signale werden durch die Schaltung der Fernsehkamera geliefert und entsprechend als horizontales Ablenksignal und vertikales Ablenksignal bezeichnet. Sie werden entsprechend an einen horizontalen Ablenkkreis HDC und an einen vertikalen Ablenkkreis VDC gegeben, wobei diese Verbindungen im Bedarfsfall wenigstens tber einen Teil der Zeit geändert werden können.
Die Drehung der resultierenden R oder des Rasters über einen Winkel θ kann erreicht werden, indem anstelle der horizontalen und vertikalen Ablenksignale folgende Signale gesetzt werden H1 -H cos θ + K1V sin θ
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V = V cos θ + K2H sin θ ,
wobei H das horizontale Ablenksignal ist, das der konventionellen Kameraschaltung zugeführt wird. V ist das vertikale Ablenksignal, das an die konventionelle Kameraschaltung gelegt wird. H1 und V sind die modifizierten Signale zur entsprechenden Betätigung der horizontalen und vertikalen Ablenkkreise, θ ist der absolute Wert des Rasters oder der resultierende Drehwinkel.
Der obere Sinn des Vorzeichens des zweiten Faktors stellt in jedem Fall eine Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung dar, während das untere Vorzeichen in jedem Fall eine Drehung in Uhrzeigerrichtung bedeutet. Diese Annahmen können geändert werden, indem beispielsweise +9 die Gegenuhrzeigerdrehung und -Θ die Uhrzeigerdrehung darstellen und nur das obere der beiden Vorzeichen in jedem Fall verwendet wird, die oben gemachte Annehme eignet sich jedoch besser für die bevorzugte Schaltung, die selektiv angewandte Inverter zur Darstellung des Wechsels des Vorzeichens erfordert.
Nachfolgend wird die Methode zur Feststellung des Winkels der Information relativ zur Abtastung beschrieben.
Wie Fig. 8 zeigt wird das waagerechte Ablenksignal H nicht direkt an die waagerechte Ablenkschaltung HDC gegeben, wie in konventionellen Schaltungen, sondern es wird an eine Multiplizierschaltung Ml und auf die Leitung Ll gegeben. Das Signal auf der Leitung Ll kann über einen Schalter alternativ entweder Über einen Inverter 12 oder direkt an eine Multiplizierschaltung M4 gelegt werden. In der Schaltung Ml wird das Signal mit cos θ und in der Schaltung M4 mit sin θ multipliziert.
Das vertikale Abweichungssignal V wird an eine Multiplizierschaltung M3 und an eine Leitung L2 gelegt. Das Signal auf der Leitung L2 wird über einen Schalter alternativ entweder direkt an eine Multi-
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plizierschaltung M2 oder über einen Inverter Il an diese gelegt. Das Signal wird in der Schaltung M3 mit cos θ und in der Schaltung M2 mit sin θ multipliziert.
Die beiden Schalter für die Umschaltung sind miteinander gekoppelt und gleichlaufend und sie sind für Werte von θ im Gegenuhrzeigersinn in der oberen dargestellten Position. Die Schalter sind nur schematisch gezeigt, sie sind aber zweckmäßigerweise elektronische Festkörper-Schaltungen, um einen schnellen Schaltvorgang zu erreichen.
Die Ausgänge der Multiplizierschaltungen Ml und M2 werden in einem Summier-Verstärker Al addiert und dessen Ausgang an den horizontalen Abweichungskreis HDC gelegt. Die Ausgänge der Multiplizierschaltungen M3 und M4 werden in einem Verstärker A2 addiert und dessen Ausgang an den vertikalen Ablenkkreis VDC gelegt. Die Ablenkkreise sind mit den Ablenkspulen der Vidicon-Kamera VC verbunden. Die erforderlichen Werte für sin θ und cos θ werden durch den Computer bestimmt, wie noch erläutert wird.
Die vorbeschriebene Schaltung ist in der Lage, die gewünschte Drehung der Abtastung um einen Winkel θ zu erzeugen, wenn die horizontale und die vertikale Ablenkeinrichtung so verdrahtet sind und das horizontale und das vertikale Ablenksignal derart sind, daß das horizontale Ablenksignal die gleiche vertikale Ablenkung erzeugt wenn es entweder an die vertikale oder die horizontale Ablenkschaltung gelegt wird und daß das vertikale Ablenksignal in gleicher Weise dieselbe Ablenkwirkung hat, unabhängig davon, ob es an den vertikalen oder den horizontalen Ablenkkreis gelegt wird.
Aus der Schaltung ergibt sich, daß in diesem Fall der Ausgang des Verstärkers Al zur waagerechten Ablenkschaltung HDC gleich H cos θ + V sin θ und der Ausgang de· Verstärkers A2 zum vertikalen Ablenkkrei· VDC gleich V cos θ + H sin θ ist, wobei das
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obere und das untere Vorzeichen jedesmal die obere und die untere Position der gekoppelten Schalter und entsprechend eine Drehung Im Gegenuhrzeigersinn und Im Uhrzeigersinn bedeuten.
Es wird beme&t, daß die meisten Kameras hinsichtlich Ihrer horizontalen und vertikalen Ablenkkreise nicht äquivalent aufgebaut sind, d.h. ein Signal, das einen gegebenen Ablenkeffekt bewirkt, wenn es an den horizontalen Kreis angelegt wird, hat einen anderen Ablenkeffekt, wenn es an den vertikalen Kreis gelegt wird.
Da der Zusammenhang zwischen Ablenkung und Signal-Amplitude in jedem Fall linear ist, kann die Differenz kompensiert werden durch Vergrößerung oder Verringerung des Signales um eine Konstante. In Fig. 8 sind ferner gestrichelt Multiplizierschaltungen M5 und M6 mit Faktoren Kl und K2 dargestellt. K2 stellt die Konstante dar, mit der das horizontale Signal H multipliziert werden muß, um die äquivalente vertikale Ablenkung zu erzeugen, während Kl die Konstante darstellt, mit der das vertikale Signal V multipliziert werden muß, um die äquivalente horizontale Ablenkung zu erzeugen. Der vertikale Pfeil an jeder der Schaltungen M5 und M6 gibt die Klemme an, an die der entsprechende Multiplizierfaktor angelegt wird.
Mit den Schaltungen M5 und M6 ergeben sich folgende Gleichungen:" Signal zum waagerechten Ablenkkreis
H cos θ + K1VsIn θ
Signal zum vertikalen Ablenkkreis V cos θ + K2H sin θ ,
Das Ergebnis ist eine Drehung des Rasters im Gegenuhrzeigersinn fUr die oberen Vorzeichen und im Uhrzeigersinn für die unteren Vorzeichen um einen Winkel Θ.
Dies ergibt sich bei Verwendung einer Vidicon-Kamera. Es ist jedoch
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zweckmäßiger und es wird vorgezogen, eine Vidicon-Kamera zu verwenden, die so aufgebaut ist/ daß sie gleiche Ablenkungen aufgrund der vertikalen oder horizontalen Signale liefert. In diesem Fall werden die Konstanten Kl und K2 gleich Eins und die Schaltungen M5 und M6 werden überflüssig. Im allgemeinen kann jede Fernsehkamera benutzt werden, wenngleich die Vidicon-Kamera mit gleicher Ablenkung vorgezogen wird. Wenn die intermittierende Beleuchtung für die Kamera benutzt wird, so muß diese natürlich so ausgebildet sein, daß sie das Bild vom Zeitpunkt der Belichtung bis zum Zeitpunkt der Abtastung aufrecht erhält.
Im Betrieb dieses Teiles der Schaltung werden die willkürlich angeordneten Etiketten zweckmäßigerweise zu Anfang in normaler Ausrichtung bzw. Orientierung abgetastet, so daß θ gleich Null wird und die an die Multiplizierschaltung gelegten Faktoren, d.h. cos θ * 1 und sin θ ■ 0 sind. Das horizontale und das vertikale Ablenksignal sind dann H und V. Wenn, wie noch erläutert wird, die Orientierung des Etiketts bzw. der Information bestimmt ist und damit auch die für die Abtastung erforderliche Drehung des Winkels θ des Rasters, werden die Multiplizierschaltungen betätigt, um eine Multiplikation mit den Faktoren cos θ und sin θ auszuführen. Die Inverter werden ebenfalls angeschaltet, um das gewünschte Vorzeichen für die Drehung im richtigen Sinne zu erzeugen. Durch die Drehung des Rasters wird auch der horizontale und der vertikale Rücklauf in der richtigen Richtung und im richtigen Betrag gedreht.
Rasterdrehungen von mehr als 90° können Schwierigkeiten in der für das Schalten erforderlichen logischen Schaltung hervorrufen und in der Praxis sind die Schaltungen einfacher wenn die Rasterdrehungen auf weniger als z.B. 45° begrenzt sind. Zweckmäßigerweise wird daher ein Informationsmuster benutzt, bei dem die Informationsrichtung d.h. die Fortschreitungsrichtung der Information bekannt ist, so daß sie in jeder Richtung abgetastet werden kann. In diesem Fall wird der maximale Drehwinkel θ auf nicht mehr
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als 90° begrenzt. Er kann weiter auf nicht mehr als 45° reduziert werden, indem zu Anfang das Etikett mit zwei Rastern abgetastet wird, die 90° zueinander versetzt sind, wie Fig. 7 zeigt. Dann kann das Raster gewählt werden, das weniger als 45° zu drehen ist» (oder eines der Raster mit 45° wenn die Information gerade in einem Winkel von 45° zu jedem Raster liegt) und es wird dann um den Winkel θ in der erforderlichen Richtung gedreht, um die Information abzutasten.
Die Verwendung von zwei Abtastungen in einem Winkel von 90 zueinander kann erreicht werden, indem entweder zwei Kameras verwendet werden, die im Winkel von 90° zueinander abtasten, wobei der Winkel zwischen Raster und Information festgestellt und das Raster» das die kleinere Winkeldrehung erfordert, gedreht wird, um es mit der Abtastrichtung auszurichten, oder es wird nur eine einzige Kamera benutzt und abwechselnd mit Rastern abgetastet, die einen Winkel von 90° zueinander bilden, wobei die Schaltung nach Fig. 8 benutzt wird. Somit wird bei abwechselnden Abtastungen θ gleich 0, wodurch die Signale H und V an die horizontalen und vertikalen Ablenkverstärker gelegt werden ( cos θ = 1 und sin θ ■ 0) wie oben beschrieben. Bei den anderen alternierenden Abtastungen wird θ gleich 90°, so . daß cos θ gleich 0 und sin θ gleich 1 werden und das Signal H wird an die vertikale Ablenkschaltung gelegt, während V an die horizontale Ablenkschaltung gelegt wird. Hierdurch wird das Raster um 90o gedreht. Die Steuerung des Inverters kann benutzt werden, um den Richtungssinn des 9O° Winkels zwischen den Abtastungen zu bestimmen. Wenn die Etiketten in jedem Winkel in einem 36O°-Bereich liegen und in jeder Richtung abgetastet werden können, ist der Richtungssinn des 90°-Winkels nicht von besonderer Bedeutung. Bei alternierender Abtastung durch die Raster wird die Orientierung der Information zu jedem Raster festgestellt, wie noch beschrieben wird, und ein Raster, das 45° oder weniger Drehung benötigt wird gedreht unter Benutzung der Schaltung nach Fig. 8.
Anstatt der alternierenden Drehung der Abtastsignale mittels der
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Schaltungen Ml bis M4 wird es vorgezogen, die anfänglichen 9O°- Drehungen zu erreichen indem der Wert von |θ| in der Schaltung der Fig. 8 bei O läßt und alternativ die Signale austauscht, die an die horizontalen und vertikalen Ablenkklemmen gelegt werden unter geeigneter Änderung der Sägezahnfrequenz und des Maßstabes.
Obwohl die Schaltung nach Fig. 8 zur Modifizierung der konventionell angelegten horizontalen und vertikalen Ablenksignale bevorzugt wird zur Drehung der Abtastung, können die für die Drehung der Abtastung erforderlichen Signale auch durch die Einrichtungen zur Erzeugung des horizontalen und des vertikalen Abtastsignales selbst erzeugt werden durch ansich bekannte Techniken der Signalerzeugung und Signalformung.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird ohne weitere Modifikation nicht nur die Abtastung nach Fig. 6 gedreht sondern auch die rechtwinkelige Rasterform. Es kann erwünscht sein, die Abtastung bzw. Abtastrichtung zu drehen, die Form des Rasters jedoch unverändert zu lassen, d.h. eine Drehung von 90° des Rasters nach Fig. 6 kann erwünscht sein, während das Raster-Rechteck nach Fig. wie zuvor angeordnet und ausgerichtet bleibt. In diesem Fall sind die Abtastspuren und die Rücklaufspuren kürzer, jedoch in größerer Anzahl vorhanden wie in Fig. 6a gezeigt ist, um die Rasterrichtung Rl zu erzeugen, die dieselbe Liniendichte hat, während die Steigung des vertikalen Signales erhöht wird, um denselben Linien- bzw. Zeilenabstand zu erhalten. Modifizierungen des Signals zur Erzeugung von Drehungen der Rasterabtastung von weniger (oder mehr) als 90° unter Beibehaltung der Orientierung der Rasteraußenform sind komplexer aber auch auszuführen.
Die Werte H und V der horizontalen und vertikalen Ablenksignale können geändert werden zwischen ihren Größen vor und nach der Abtastungs-Drehung zur Erzeugung der erforderlichen Änderungen der Rasterabmessungen und der Rasterliniendichte. Diese Änderungen er-
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folgen daher etwa zum Zeitpunkt der Drehung der Abtastrichtung. Die Größen H und V sind daher nicht notwendigerweise konstante Größen wenn eine Schaltung nach Fig. 8 benutzt wird, sondern sie können unterschiedliche Werte vor und nach der Drehung haben.
Nachfolgend werden die Einrichtungen zur Feststellung der Schräge oder der Abweichung des Etikettes von einer Achse parallel zur Blickrichtung der Kamera beschrieben.
Die Schrägmessung wird benutzt, um den Winkel zu bestimmen, um den die Rasterabtastung gedreht werden muß, um ein Raster zu schaffen, das parallel, (mit der zulässigen Toleranz) zu der gewünschten Richtung zur Abtastung der Information ist.
Der Winkel der Schiefe oder Schräge kann bestimmt werden indem für zwei Linien in einem Raster mit bekanntem Abstand die Anzahl der Taktimpulse gezählt werden, die auftreten zwischen einem Bezugspunkt und einer Randmarkierung und umgekehrt. Der Bezugspunkt ist vorzugsweise der Beginn oder das Ende einer Abtastlinie . Zur Bestimmung der Schräge wird daher zweckmäßigerweise (für zwei im Abstand liegende Abtastlinien) die Anzahl der Taktimpulse gezählt, die innerhalb der Zeit auftreten, in der die Abtastung sich vom Ende der Randmarkierung zum Ende der Abtastlinie bewegt. Die Differenz zwischen den Zahlen für zwei verschiedene Linien ist ein Maß für die Schiefe oder Schräge, d.h. des Winkels θ zwischen den Abtastlinien und die gewünschte Richtung zum Lesen der Information (hier senkrecht zu den Randstreifen).
Es ist daher
Tane » KAY ,
Δ Χ
worin θ der Winkel der Schräge,
Δ Y die Anzahl der Linien zwischen den zwei für die Messung ausgewählten Linien,
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Δ. X die Differenz der Zahlen der Taktimpulse der beiden Linien und
K eine Konstante sind, die zur Kompensierung von irgend welchen. Maßstabsunterschieden zwischen X und Y dient.
Nach der Erfindung wird Δ γ , d.h. die Anzahl der Linien zwischen den zwei für die Messung ausgewählten Linien, konstant gehalten, vorzugsweise indem die Zählungen, deren Differenz Ax ist, jedesmal auf denselben Linien ausgeführt wird.
Somit ist AX proportional zu tan θ und dieser Wert, der in den Computer eingegeben wird, ermöglicht die Bestimmung von Θ, während das Vorzeichen von Δ X die Richtung der erforderlichen Winkeldrehung angibt. Der Computer liefert aus dem Vorzeichen und der Größe von Δ X die Werte sin θ und cos θ für die Multipizierschaltungen und die Einstellung der gekoppelten Inverter-Schalter zur Erzeugung der gewünschten Kameradrehung.
Eine bevorzugte Methode zur Berechnung der Schräge des Etikettes wird nun anhand der Fig. 5 erläutert. Der Schrägungswinkel θ ist in Fig. 7 gezeigt. Bei der Schräge-Messung wird der Zeilenzähler 22 benutzt. Er zählt Signale, die mit dem Zeilensynchronisierungsimpuls LS beginnen und er wird durch ein Signal FSR rückgestellt, das von dem Feldsynchronisierungsimpuls ausgelöst wird. Somit enthält der Zähler 22 in jedem Feld eine Zahl, die die gerade abgetastete Zeile angibt. Zwei Zeilen oder Linien, die einen ausreichenden Abstand haben, um eine gute Schrägungsmessung zu erhalten, werden ausgewählt. Diese Linien brauchten nicht notwendigerweise innerhalb der Fläche der Information liegen.
Die Linien werden zweckmäßigerweise in einer Position des Feldes gewählt, die der Position vorausgeht, in der die Information abgetastet werden soll. Beispielsweise werden die Linien Nr. 102 und 150 gewählt. Der Dekoder 23 für den Zähler 22 liefert daher Aus-
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gänge, die die UND-Tore 21 und 24 bei Zeilenzählungen von 102 und 150 entsprechend vorbereiten. Die Tore 21 und 24 werden ferner durch den Ausgang des Dekoders 12 an seiner Klemme 2 über das Tor 26 und durch die Taktimpulse vom Taktgeber 46 vorbereitete Der Ausgang dos Tores 21 ist an die Klemme für Zählung in Aufwärtsrichtung eines Zwei-Richtungs-Zählers 25 gelegt. Der Ausgang des Tores 24 ist an die Klemme des Zählers 25 für Zählung in Abwärtsrichtung gelegt. Der Zähler 25 wird durch ein Signal FSR am Ende jedes Feldes zurückgestellt. Wenn somit die 102-te Linie getroffen wird, wird der Zähler 21 vorbereitet nachdem der Ausgang des Dekoders 12 an seiner Ausgangsklemme "2" liegt, wodurch das Ende der zweiten Markierung angezeigt wird. Der durch dasTor 21 gehende Taktimpuls veranlaßt den Zähler 25, aufwärts zu zählen und am Ende der Abtastlinie ein Maß für den Abstand von der zweiten Randmarkierung zum Rand der Abtastung zu geben. Die Taktimpulse werden am Ende der 102ten Abtastlinie angehalten, indem die Leitung vom Dekoder 23 getrennt wird. Wenn die Zählung im Zähler 22 die Zahl 150 für die 150zigste Abtastlinie erreicht hat, wird das Tor 24 geöffnet und nach der öffnung der Leitung "2" vom Dekoder 12 werden die Impulse im Zähler 25 bis zum Ende der 150zigsten Linie abwärtsgezählt. Die im Zähler vorhandene Zahl nach dem Ende der 150-zigsten Linie ist ein Maß für die Schiefe oder Schräge des Etikettes, d.h. des Winkels zwischen der dann vorliegenden Abtastrichtung R nach Fig. 6 und der gewünschten Abtastrichtung, die bei dem dargestellten Etikett senkrecht zu den Randmarkierungen verläuft. Das Vorzeigen der Zahl gibt den Richtungssinn der Schiefe an, d.h. eine positive Zahl gibt eine Schiefe an, wie in Fig. 7 gezeigt ist, während eine negative Zahl eine Schiefe in entgegengesetzter Richtung bedeutet. Die Restinhalte des Zwei-Wege-Zählers 25 nach seinem Aufwärts- und Abwärtszählen können vom Computer CR benuzt werden und wenn gewünscht, können sie durch zwei separate Zähler (einen für die Leitung 102 zum Tor 21 und einen für die Leitung 150 zum Tor 24) ersetzt werden. Die Information kann bei einer solchen Ausfuhrungsform separat vom Zähler zum Computer gegeben werden.
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Obwohl in der beschriebenen Ausführungsform die Verwendung von denselben zwei Rasterlinien für jede Schrägungsmessung vorgeschlagen wird, können auch irgendwelche zwei andere Rasterlinien verwendet werden, die um eine konstante Anzahl von Linien im Abstand voneinander angeordnet sind. Die beschriebene Technik eignet sich auf für Markierungen anderer Form, die paid.lel oder in irgendeinem vorgegebenen Winkel zu der gewünschten Abtastrichtung liegen. Das Verfahren kann ferner für zwei Kameras angewendet werden, die rechtwinkelig zueiander abtasten. Das Verfahren eignet sich ferner für eine einzige Kamera, die alternierend Felder abtastet, die rechtwinkelig zueinander liegen. In diesem Fall ist der Computer so programmiert, daß er an die Multiplizierschaltungen die Werte von θ « 0 und θ « 90° für alternierende Felder anlegt. (Die Werte von 0 und 90° können durch andere Paare von Werten für Θ, die um 90° differieren, ersetzt werden. Wenn die Anfangswerte von Θ, die um 90° differieren, nicht in Richtungen liegen, die ein ganzzahliges Vielfaches von 90° bilden, wird das Programm etwas aufwendiger) .
Es ist erforderlich, weitere Parameter zu berücksichtigen, damit die Information nicht mehrdeutig wird. So sucht eine Drehung um die Nickachse (Drehung um eine Achse parallel zum Förderband aber senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung) im Kamerabild die Informationsmarkierungen und den Zwischenraum zwischen ihnen zu verkürzen, während eine Drehung um die Rollachse (d.h. die Achse der Bewegungsrichtung) die Querabmessungen verkürzt. Die Höhe der Informationsfläche hängt von der Dicke der Pakete ab, d.h. mit zunehmender Dicke erscheinen die Abmessungen der Informationsmarkierungen und der Randmarkierungen im Bild größer. Diese Parameter werden berücksichtigt ebenso wie die Art der Programmierung des Computers, der vertikale Abtast-Abstand des Bildes in der Fernsehkamera (von der die Auflösung in vertikaler Richtung abhängig ist) sowie die Taktfrequenz, von der die Auflösung in waagerechter Richtung abhängig ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform wird mit kontinuierlichem Licht abgetastet bis ein Etikett festgestellt wird, das richtig angeordnet ist/ worauf eine stroboskopische Belichtung zur Abtastung der Information folgt. Wenn gewünscht, kann aber auch sowohl für die Feststellung der Randmarkierungen wie auch für die Abtastung der Information eine Stroboskop-Beleuchtung benutzt werden.
Obwohl Randmarkierungen mit bestimmter Breite und bestimmten Abstand sowie Informationsmarkierungen in bestimmter Breite und bestimmten Abstand beschrieben worden sind, können auch andere Anordnungen und Abmessungen oder Formen für die Markierungen verwendet werden. Die Information ist zweckmäßigerweise eine binäre Information, d.h. sie wird verkörpert durch ihre Anwesenheit oder Abwesenheit an bestimmten Orten.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung in Verbindung mit der Drehung der Abtastung beschrieben.
Für die auf dem Förderband bewegten Pakete können zwei Abtastungen der Etiketten vorgesehen werden, entweder mit zwei Kameras, die rechtwinkelig zueinander abtasten oder mit einer einzigen Kamera, die abwechselnd in senkrecht zueinander stehenden Richtungen abtastet. Zur Vereinfachung der Arbeitsweise werden die Kameras so angeordnet, daß die Abtastraster in allen Fällen relativ zu ihren Ablenkeinrichtungen in einem Winkel von 0, 90°, 180° oder 270° angeordnet sind.
Der Computer ist so programmiert, daß gewährleistet ist, daß jede Information, die in das Schieberegister 5 eingelesen wird, nicht an den Computer gegeben wird, ehe die Abtastrichtung gedreht worden ist. Bei zwei rechtwinkelig zueinander liegenden Abtastungen, entweder gleichzeitig oder abwechselnd, werden die Ergebnisse der Abtastung durch den logischen Kreis verarbeitet (wobei zwei logische Kreise benutzt werden wenn zwei Kameras verwendet werden) bis, wie
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oben beschrieben, ein Etikett in richtiger Position im Abtastbild liegt. Ist dies der Fall, so wird die Schiefe-Messung AX von jeder Kamera oder bei einer Kamera die Messungen der senkrecht zueinander liegenden Abtastungen an den Computer gegeben. Dieser bestimmt, welche der Abtastungen in einem Winkel von weniger als 45° zu der gewünschten Abtastrichtung R liegt. Wenn beide Abtastungen genau auf einem Winkel von 45° zu der gewünschten Abtastrichtung liegen, so kann der Computer wahlweise eine der Kameras bzw. der Abtastrichtungen auswählen.
ι Der Computer liefert dann die richtigen Werte von sind θ und cos θ (abgeleitet von der Schiefe-Messung), die erforderlichen Schalter (der gekoppelte Inverter-SchaHer) wird betätigt, um die Abtastung der Kamera zu drehen, deren Raster im wesentlichen parallel zu der gewünschten Abtastrichtung ausgerichtet war. (Hier senkrecht zu den Randmarkierungen). Es hängt von der Genauigkeit ab, mit der diese Drehung vorgenommen werden kann ob Korrekturen der Schiefe oder Schräge bei den Werten gemacht werden müssen, die vom Schieberegister 5 empfangen werden, nachdem das Raster gedreht worden ist. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß Drehungen der Abtastrichtung innerhalb eines Bereichs von 5° des gewünschten Wertes erreichbar sind und daß bei Schrägungswinkeln, d.h. Abweichungen vom gewünschten Wert von weniger als diesem Betrag der Computer die Information lesen kann, ohne daß die Schrägungs-Abweichungen korrigiert werden müssen.
Obwohl zwei zueinander senkrecht liegende Abtastungen vorgezogen werden, kann auch eine einzige Abtastung benutzt werden, wozu eine Rasterdrehung von bis zu 90° erforderlich ist. Ferner können Rasterdrehungen von mehr als 90° benutzt werden unter Berücksichtigung der erforderlichen Umkehrung bei der Schaltung, um die notwendigen Änderungen der Vorzeichen von Sinus und Cosinus vorzunehmen. Der Computer liest dann die im Schieberegister 5 gespeicherte Information, wie oben beschrieben. Die logische Schaltung, die das Auslesen der Information aus dem Schieberegister 5 sperrt bis die richtige Position
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des Etiketts bestimmt ist, braucht nach der Drehung gegebenenfalls nicht mehr in Anspruch genommen werden wenn kein Anzeichen vorhanden ist, daß das Etikett den richtigen Bereich relativ zu der Kamera verlassen hat. Ist dies jedoch der Fall, so kann die logische Schaltung erneut das Auslesen aus dem Schieberegister 5 sperren bis die korrekte Position des Etikettes gewährleistet ist.
Ist die Abtastrichtung gedreht und hat das Etikett seine korrekte Position, so werden die Ergebnisse der Abtastung der Informationsmarkierungen nacheinander an das Schieberegister 5 gegeben und vom Computer aus diesem ausgelesen. Wie gezeigt ist das Etikett mit zwei Markierungen kodiert, um die Richtung der Information anzuzeigen. Die Information kann somit in jeder Richtung abgetastet werden. Wenn erwünscht kann der Computer so programmiert werden, daß die Abtastung vom Ende zum Beginn der Information läuft und umgekehrt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung zum Lesen von kodierten Informationen auf beweglichen Gegenständen, die durch das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von Informationsmarkierungen in vorgegebener Anordnung gegeben ist, die mit einem Hintergrund in Kontrast stehlen ,gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera zum Abtasten eines in ihr gebildeten Bildes in einem Raster mit vorgegebener Orientierung, wobei die Kamera ein Video-Ausgangssignal liefert, das die abgetasteten Informationsmarkierungen darstellt; einen Schaltkreis, um aus dem Video-Ausgangssignal die relative Orientierung des Abtastrasters und der Informationsmarkierungen zu bestimmen und durch eine Korrektureinrichtung zur Modifizierung der Kamera-Ablenksignale, um die relative Orientierung zu ändern.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis Einrichtungen aufweist, die auf das Video-Ausgangssignal ansprechen, um in vorgegebenen Zeitintervallen während einer Abtastzeile ein binäres Signal zu erzeugen, dessen Stärke angibt, ob das Video-Signal eine Informationsmarkierung oder den Hintergrund darstellt, sowie mit einer logischen Schaltung, die auf die binären Signale anspricht, um über eine Anzahl von Abtastzeilen die Überschneidungen der Abtastzeilen und der Informationsmarkierungen zu identifizieren.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung einen Zähler umfaßt, der auf Taktimpulse anspricht und auf jeder Abtastlinie die Zahl der Taktimpulse zählt, die zwischen dem Zeitpunkt, in dem die
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    Abtastlinie eine Informationsmarkierung und dem Zeitpunkt auftreten, in dem die Abtastlinie eine Bezugslinie überkreuzt, ferner mit einem Computer, der auf die Zahl der Taktimpulse anspricht, die vom Zähler auf jeder Abtastlinie gezählt wurden, um die relative Orientierung zu bestimmen.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltung auf die Überschneidungen mit wenigstens zwei Abtastlinien anspricht.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastlinien nebeneinander liegen.
    6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet , daß die Korrektureinrichtung solche Einrichtungen zur Modifizierung des normalen horizontalen Ablenksignales (H) und des normalen vertikalen Ablenksignales (V) aufweist, um ein Raster zur erzeugen,das durch horizontale und vertikale Ablenksignale (HR und VR) folgender .Formel definiert sind;
    HR - H cos θ + K1VsIn θ
    und
    VR ■ V cos θ + KjHsin θ
    worin θ der Winkel ist, um den das Raster zu drehen ist, um eine Ausrichtung zwischen dem Raster und de» Informationsmarkierungen zu erreichen und (Kl und K2) Konstanten sind, deren Vorzeichen die Drehrichtung des Rasters angeben.
    Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kl ein Faktor ist, mit dem die vertikalen Ablenksignale multipliziert werden, um eine gleiche horizontale Ablenkung zu erreichen und daß K2 ein Faktor ist, mit dem die horizontalen Ablenksignale multipXziert werden, um eine gleiche vertikale Ablenkung zu erzeugen.
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    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung einen Schalter aufweist, um den Vorzeichenwechsel vorzunehmen, der erforderlich ist, für die Umkehr der Drehrichtung des Raster.
    9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fernsehkamera abwechselnd Felder in zueinander senkrechten Richtungen abtastet, daß ferner die Korrektureinrichtung nach der Einrichtung zur Bestimmung der relativen Orientierung jedes Rasters zu den Informationsmarkierungen angeordnet ist, um das Raster zu drehen, das zur Ausrichtung mit den Informationsmarkierungen die kleinere Drehung benötigt und um das andere Raster zu unterdrücken.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer zweiten Fernsehkamera, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Kameras so angeordnet sind, daß sie in zueinander senkrechten Richtungen abtasten, daß ferner die Korrektureinrichtung nach der Einrichtung zur Bestimmung der relativen Orientierung jedes Rasters zu den Informationsmarkierungen angeordnet ist, um das Raster zu drehen, das von der Kamera erzeugt worden ist, die zur Ausrichtung mit den Informationsmarkierungen die kleinere Drehung benötigt und um das Raster und den Video-Ausgang der anderen Kamera zu unterdrücken.
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    Leerseite
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