DE2705936A1 - Verfahren und anordnung zur elektronischen bildanalyse - Google Patents

Verfahren und anordnung zur elektronischen bildanalyse

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DE2705936A1 DE19772705936 DE2705936A DE2705936A1 DE 2705936 A1 DE2705936 A1 DE 2705936A1 DE 19772705936 DE19772705936 DE 19772705936 DE 2705936 A DE2705936 A DE 2705936A DE 2705936 A1 DE2705936 A1 DE 2705936A1
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Description

  • Verfahren und Anordnung zur elektronischen Bildanalyse
  • Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische Bildanalysevorrichtungen und insbesondere eine elektronische Anordnung zur Analyse der Bilder von transparenten Gegenständen, wie beispielsweise BehäLtern, wie sie in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie verwendet werden.
  • Bei für den menschlichen Verbrauch gedachten Nahrungsmitteln und Getränken ist es besonders wichtig, dass die hierfür eingesetzten handelsüblichen Behälter frei von Fremdstofren sind, die den Behälterinhalt verderben oder den Menschen schaden können.
  • Die wachsende Notwendigkeit, enorme Mengen solcher Behälter zu bearbeiten, um dem tom Handel erhobenen Bedarf zu genügen, erfordert sehr schnelle Inspektionseinrichtungen, die in der Lage sind, die Behälter schnell und sehr genau auf Fremdkörper zu prüfen. Die Geschwindigkeit, mit der die Behälter die Prüfanlagen durchlaufen, sind in der Zwischenzeit grösser geworden, als sie von derzeit verfügbaren Analyseeinrichtungen aufgenommen werden können.
  • Elektronische Prüfeinrichtungen aus dem Stand der Technik sind bisher im Einsatz durch ihre Unfähigkeit beschränkt gewesen, Schatten die durch die Behälterkonstruktion und die Konstruktion der Lichtquelle bedingt sind, von Fremdkörpern zu unterscheiden. Diese Einrichtungen erkennen nur Fehlstellen und Fremdkörper, die einen erheblich stärkeren Kontrast als die Eigenschaften erzeugen. Damit ist die Fähigkeit solcher Einrichtungen, kleine oder kontrastarme Fehlstellen und Fremdkörper zu erkennen, auch dann eingeschränkt, wenn man einediffuse Lichtquelle verwendet, um die Schatten so weich zu halten wie möglich. Das hier offenbarte elektronische Suchfenster macht es möglich, die klaren Teile des Behälters mit höherer Empfindlichkeit unabhängig von der Art der Störschatten zu untersuchen, die in anderen Bildteilen vorliegend können.
  • Es ist daher ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, eine sehr schnelle und genaue elektronische Einrichtung für die Analyse von transparenten Gegenständen, wie beispielsweise Behältern, anzugeben, während diese Gegenstände mit hoher Geschwindigkeit eine Prfstation durchlaufen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur elektronischen Analyse des Abbildes eines beleuchteten Gegenstands auf signifikante Änderungen des Lichtniveaus um einen vorbestimmten Wert, indem man den Gegenstand von einer Seite her beleuchtet, eine optische Einrichtung auf die entgegengesetzte Seite des beleuchteten Gegenstandes ausrichtet, und das Abbild des beleuchteten Gegenstandes auf eine Bilderfassungseinrichtung projiziert, um Signale zu erzeugen, die dem Lichtniveau des erfassten Bildes des beleuchteten Gegenstandes entsprechen. Hierbei legt man die dem erfassten Bild des beleuchteten Gegenstandes entsprechenden Signale an ein Signalverarbeitungsnetzwerk, speist Synchronisierungsinformation aus der Erfassungseinrichtung in ein digitales elektronisches Netzwerk, um ein elektronisches Suchfenster herzustellen, bei dem es sich um die von einem Bezugsgegenstand unabhängig abgeleitete digitale Darstellung eines vorbestimmten Teils des zu analysierenden beleuchteten Gegenstandes handelt, setzt elektronisch die beiden Netzwerke in Beziehung, um die von einem Bezugsgegenstand unabhängig abgeleitete digitale Darstellung des vorbestimmten Teils des beleuchteten Gegenstands den dem erfassten Bild entsprechenden Signalen zu überlagern, und vergleicht nur diejenigen Signale, die in dem elektronischen Suchfenster erscheinen und von den Lichtniveauwerten des erfassten Bildes erzeugt werden, mit einem Bezugswert Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine elektronische Bildanalyseeinrichtung mit einer Beleuchtungsquelle, einer Einrichtung, die Gegenstände einzeln an der Beleuchtungsquelle vorbeführt, einer Einrichtung, die ein beleuchtetes Abbild derselben erzeugt, einer lichtempfindlichen Einrichtung, die so angeordnet ist, dass sie ein beleuchtetes Abbild jedes Gegenstandes aufnehmen kann, und mit einem Netzwerk aus Schaltungen, die die dem beleuchteten Bild entsprechenden Signale verarbeiten können und an die lichtempfindliche Einrichtung angeschlossen sind. Diese Anordnung ist gekennzeichnet durch einen Suchfenstergenerator, der die unabhängig abgeleitete Kontur eines Normalgegenstandes gespeichert enthält und ein elektronisches, an die Verarbeitungsschaltung angeschlossenes Netzwerk aufweist, und durch eine Einrichtung in der Signalverarbeitungsschaltung, die das Suchfenster aus der Generatoreinrichtung den Bildsignalen von jedem der beleuchteten Gegenstände überlagert, um die Bildsignale auf signifikante Änderungen des Lichtniveaus innerhalb des Suchfensters zu analysieren.
  • Die vorliegende Erfindung soll nun anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert werden.
  • Fig. 1 ist eine schematisierte Draufsicht wesentlicher Teile der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 ist eine schematisierte Seitenansicht der verschiedenen in der Fig. 1 dargestellten BiRPichtungen; Fig. 2A ist eine Darstelllmg einer Platte vor der Lichtquelle, die eine oeffnung enthält, die einem Behälter entspricht, wie auf der Linie 2A-§A in Fig. 2 gezeigt; Fig. 3 ist das elektrische Blockschaltbild des Systems und zeigt eine typische Darstellung eines elektronischen Suchfensters und einer Partialmaske im Abbild eines von der Kamera betrachteten Behälters; Fig. 4 ist ein elektrisches Blockschaltbild des zur Erzeugung des elektronischen Suchfensters verwendeten Speichernetzwerks; Fig. 5 stellt ein Verfahren zur Darstellung der Behälterkontur in der XY-Ebene dar; Fig. 6 zeigt ein weiteres Verfahren zur Darstellung der Behälterkontur in mathematischer Form dar; Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines typischen Netzwerks zur Rückgewinnung der gespeicherten Information über das elektronische Suchfenster; Fig. 8 ist ein abgeändertes elektronisches Blockschaltbild des Speichernetzwerks, in dem eine Vielzahl unterschiedlich programmierter Speicherchips wahlweise eingesetzt werden kann; Fig. 9 ist eine modifiziertes Blockschaltbild und zeigt, wie zwei lineare Festkörperabtaster zur Bildanalyse verwendet werden können; Fig. 9A zeigt das auf die Linearabtaster projizierte Behälterbild und das Suchgebiet auf dem Behälter, während dieser am Vertikalabtaster vorbeiläuft; und Fig. 10 zeigt ein typisches Blockschaltbild mit einer Festkörper-Flächenanordnung zur Bilderfassung und -analyse.
  • Die folgende Beschreibung befasst sich mit transparenten Behältern. Es ist jedoch einzusehen, dass die zu analysierenden Behälter nicht unbedingt Behälter zu sein brauchen. Die Lichtniveauanalyse lässt sich auch an Gegenständen durchführen, die nicht transparent sind, sondern lediglich eine Silhouette erzeugen, die sich mit einer gewünschten Bezugskontur vergleichen lässt.
  • Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, führt der Förderer 10 die Behälter 11 nacheinander durch die Prüfstation 12. Der in der Station 12 befindliche Behälter erhält aus dem Lichtkasten 13 diffuses Licht. Der auf der Säule 14 gelagerte Lichtkasten 13 enthält eine Lichtquelle 15, einen Reflektor 16, ein Diffusionsfenster 17, eine Blendplatte 17a (Fig. 2A) sowie die erforderlichen Lagerungsmechaniken. Die Lichtquelle 15 ist eine langgestreckte Blitzröhre, die in der Brennlinie eines parabolisch-zylindrischen Reflektors 16 liegt. Eine Hochspannungsversorgung 13A (Fig. 2) ist an die Röhre 15 angeschlossen und erregt diese zu einem sehr kurzen Lichtblitz, wenn die Einrichtungen 18, 19 in der Prüfstation 12 einen Behälter erfassen.
  • Die Ankunft eines Behälters in der Station 12 unterbricht einen Lichtstrahl, der aus der Einrichtung 18 austritt und normalerweise von einem Sensor 19 aufgenommen wird. Auf diene Weise entsteht ein Impuls, der die Lichtquelle 15 einschaltet, die den Behälter beleuchtet. Gleichzeitig triggert der Impuls aus dem Sensor 19 auch die Prüfschaltungen innerhalb des Kastens 20.
  • Die in dieser Offenbarung gezeigte Anordnung ist auf Kompatibilität mit Hochgeschwindigkeitsförderern ausgelegt, die Behälter in einem kontinuierlichen Strom führen.
  • Der kurze Lichtblitz aus der Röhre 15 (kürzer als 0,5 ms) beleuchtet den Behälter in der Station 12. Eine Fernsehkamera 24 wird verwendet, um das Bild des Behälters in der Station 12 durch ein geeignetes Linsensystem 23 an der Kamera 24 auf zunehmen. Da zur vollständigen Abtastung des Bildes in einem FS-Halbbild etwa 16,6 ms nötig sind, bewegt sich ein Behälter mit einem Durchmesser von 63,5 mm (2,5 in.), der die Station mit einer Laufgeschwindigkeit von 800/min. durchläuft, in der zum Abtasten erforderlichen Zeitspanne etwa 14 mm (0,55 in.) weiter. Bei stetiger Beleuchtung ergibt dies ein verwaschenes und verzerrtes Bild, das nicht für die Prüfung verarbeitet werden kann. Daher wird eine Impulslichtquelle eingesetzt, die ein scharfes Abbild des Behälters auf den Bildschirm wirft, das von der Behälterbewegung nicht beeinträchtigt wird. Auf diese Weise lässt sich die Prüfung der Behälter auch bei hohen Durchlaufgeschtindigkeiten durchführen. Die auf dem Rahmen 22 befestigte optische Filteranordnung 21 sitzt vor der Optik 23; kompensiert Farbschwankungen der Behälter untereinander und dämpft Umlichtreflektionen. Die Kamera 24 befindet sich in einem geeigneten Abstand vom Behälter, so dass die Optik ein geeignetes Bild des Behälters auf die photoempfindliche Oberfläche des Fühlelements (nicht gezeigt) in der Kamera werfen kann. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Kamera 24 auf der Säule 25 (Fig. 2) auf- und abzuverschieben, so dass man die optische Achse der Kamera 24 genau auf einen gewünschten Punkt des Behälters ausrichten kann.
  • Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des gesamten Systems. Das dem Bild des Behälters entsprechende Videosignal wird von der Kamera 24 geliefert. Das Signal aus der Kamera geht auf einen Videoverstärker 27, der das Signal verstärkt und zur weiteren Verarbeitung aufbereitet. Die aus der Kamera kommenden Signale enthalten nicht nur dem Behälterbild entsprechende Signalanteile, sondern auch Störanteile, die von Elementen in der Nähe des Behälterbildes hervorgerufen werden - beispielsweise Kanten des Lichtkastens und des Förderers, benachbarte Behälter und dergl.
  • Alle diese Analogsignale gehen auf das Netzwerk 28, das aus einer Kombination von Komparatorschaltungen besteht, die Hellauf-Dunkel-, Dunkel-auf-Hell- sowie absolute Änderungen des Lichtniveaus im Bildfeld der Kamera erfassen. Die Empfindlichkeitseinsteller 28A, 28B und 2& sind im Netzwerk 28 vorgesehen, um Schwellwerte für die oben genannten Komparatoren vorzugeben, so dass Signalpegel, die von Gegenständen innerhalb des Bildfelds erzeugt werden, sich mit einstellbaren Bezugswerten vergleichen lassen, die man mit diesen Empfindlichkeitseinstellern vorgibt.
  • Eine einwandfreie Prüfung der Behälter erfordert, dass die automatische Prüfmaschine vom Behälter in der Station 12 hervorgerufene Signale von unerwünschten Signalen unterscheiden kann, die von den Behälterkanten und anderen Gegenständen in der Nähe des Behälters stammen, wie bereits erwähnt. Um dies zu erreichen, wird ein weiteres Ausgangssignal des Verstärkers 27, das die Bild- und Zeilensynchronimpulszüge aus der Kamera enthält, auf den elektronischen Suchfenstergenerator 29 gegeben.
  • Diese Schaltung enthält ein elektronisches Speicherchip sowie die zugehörige digitalen Schaltungen, die ein elektronisches Suchfenster (ESF) erzeugen, durch das hindurch die Signale aus dem Komparatornetzwerk 28 genauer analysiert werden können.
  • Dieses Netzwerk besteht aus einer geeigneten Anordnung eines elektronischen Speicherchips, in dem unabhängig abgeleitete, körperliche Eigenschaften (Kontur, Grösse usw.) des Behälters beschreibende Informationen gespeichert sind, und anderer elektronischer Schaltungen, infolge derer die gespeicherte Information durch Einführen der Synchronimpulszüge aus dem Verstärker 27 in den Fenstergenerator 29 ausgelesen bzw. abgerufen werden können.
  • Um die Beziehung zwischen dem Kamerabild und dem Suchfenster darzustellen, lassen diese Signale sich auf einem Videomonitor darstellen. Dies ist in der Fig. 3 gezeigt, in der ein Monitor 26 die Behältersignale aus der Kamera 24 zusammen mit einem geeigneten Teil des Suchfensters in analoger Form aus dem Suchfenstergenerator 29 aufnimmt. Diese Anordnung bewirkt, dass eine sichtbare Darstellung des elektronischen Suchfensters auf dem Monitor in der richtigen Zuordnung zum Bild des Gegenstandes erscheint. Diese Darstellung ist eine Hilfe zum Einstellen des Suchfensters auf die aus der Kamera 24 kommenden Bildsignale.
  • Es sind die erforderlichen Einstellelemente vorgesehen, um die Grösse und Lage des elektronischen Suchfensters waagerecht und senkrecht einzustellen, so dass das Fenster genau dem von der FS-Kamera erfassten Behälterbild überlagert werden kann, wie es der Monitor 26 zeigt; die Bedienungsperson kann also die Funktion der Anordnung überwachen. Durch dieses elektronische Suchfenster hindurch wird das Behälterbild auf Pehlstellen und andere Fremdkörper untersucht, die der Behälter mit sich führen kann. Das Ausgangssignal des Netzwerks 29 speist die Steuerlogik 30. Ein Teil des Ausgangssignals der Steuerlogik 30 wird auf die Kamera 24 rückgekoppelt und tastet diese während der Impulsbeleuchtung des Behälters dunkel. Infolge der asynchronen Zuordnung zwischen dem die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements in der Kamera abtastenden Elektronenstrahl und dem den Gegenstand erfassenden Impuls aus dem Lagesensor 19 würde, wenn der Elektronenstrahl das Bild sofort, wenn es auf die Kamera fällt, abtastet, eine ungleichmässige Bildablesung bei sich über zwei Halbbilder erstreckender Ablesung resultieren. Um dies zu verhindern, wird der von der Steuerlogik 30 auf die Kamera 24 gegebene Austastimpuls vom Gegenstanderfassungsimpuls ausgelöst und tastet den Elektronenstrahl in der Kamera so aus, dass auf die Kamera ein gleichmässiges Bild fällt. Der nächste auf den Gegenstanderfassungsimpuls folgende Bildsynchronimpuls tastet den Elektronenstrahl wieder auf, so dass der Strahl ein vollständiges Bild ablesen kann, und zwar vom Bildanfang an, nicht aber jeweils nur Teile von unterschiedlichen Halbbildern, die eine ungleichmässige Bildablesung und die aus dieser folgende unzuverlässige Behälterprüfung ergeben. Die Steuerlogik 30 gibt nur dann ein Auswerfsignal ab, wenn innerhalb des elektronischen Fensters eine Fehlstelle erscheint. Das Auswerfsignal aus der Steuerlogik 30 speist ein Verzögerungsnetzwerk 31, das unter der Wirkung der Zeitsteuerimpulse aus dem Stellungssensor 19 ti den Auswerfvorgang verzögert, bis der fehlerhafte Behälter eine geeignete Auswerfstation erreicht hat. Die Verzögerungsschaltung 31 besteht aus elektronischen Schaltungen, die zu einer Kette von Schieberegistern angeordnet sind, um der Bewegung des Behälters auf dem Förderer zu folgen, bis er die Auswerfstation erreicht hat. Dort wird der fehlerhafte Behälter mittels einer elektromagnetisch betätigten Mechanik 32, die der verzögerte Auswerf impuls aus dem Netzwerk 31 ansteuert, aus dem Behälterstrom entfernt.
  • Die Fig. 4 stellt ein allgemeines Blockschaltbild der in dem elektronischen Suohfenstergenerator 29 verwendeten Schaltungen und ihrer Zuordnung zum Speicherchip 44 dar. Der Prozess der Speicherung der Informationen über die Kontur des Behälters im Speicherchip 44 ist wie folgt. Setzt man ein normales FS-Kamerasystem als photoelektronische Einrichtung voraus, ergibt das 525-zeilige Fernsehvollbild 262,5 Zeilen pro Halbbild, die in dieser Offenbarung zur Behälterprüfung ausgenutzt werden. Die Verfügbarkeit von Synchronimpulsen und einer geeigneten Zeilenzahl pro Halbbild erlaubt es, ein System digitaler elektronischer Schaltungen erfolgreich zur Erzeugung eines genauen elektronischen Suohfensters (ESF) zu verwenden, das mit der Behälterkontur kompatibel ist. Mit der Beziehung 28 = 256 lässt sich ein System achtstelliger Binärzahlen verwenden, um die Kontur des Behälters zu digitalisieren und in einem Speicherchip zu speichern. Hierzu reicht ein Speicherchip mit einer Speicherkapazität von 256 Speicherworten von je 8 Bits, d.h. insgesamt 2048 Bits. Es liegen verschiedene Arten von Speicherchips vor, die diese Bedingung erfüllen. In der hier offenbarten Anordnung wird der prograiPmierbare Lesespeicher (PROM) 1702 der Fa. Intel Corporation verwendet.
  • Um die analoge Konturinformation in den Speicher einzulesen und auf diese Weise eine elektronisch simulierte Kontur zu erzeugen, muss die Information in einer geeigneten MaSchinensprache geschrieben werden. Eine separate graphische Ableitung ist ein gutes Beispiel. Um dies zu erreichen, wählt man eine Schablone entsprechend einem beispielhaften Behälter (Fig. 5) und trägt dessen Kontur in geeignetem Maßstab auf Diagrammpapier in karthesischen Koordinaten derart auf, dass die maximale Abmessung der Kontur eine sinnvolle Anzahl von gleichen Abschnitten auf dem Diagrammpapier ausfüllt, die von 0 bis 255 numeriert sind. Dieser Numerierungsbereich von 0 bis 255 auf der Y-Achse entspricht den 256 Halbbildzeilen des Fernsehbildes und auch den für die Programmierung des Speichers erforderlichen 256 Speicherworten. Die Fig. 5 zeigt eine typische Anordnung der Konturkoordinaten. Die Zahlen entlang der Y-Achse zeigen die tatsächliche Anzahl der FS-Abtastzeilen, während die entlang der X-Achse erforderlich sind, um jeden einzelnen Punkt auf der Kontur zu definieren; diese werden gewählt, um die Speicherchips zu programmieren. Für den in der vertikalen Lage in Fig. 5 gezeigten typischen Behälter ist es lediglich nötig, eine X-Datenzahl für jede entsprechende Y-Adresszahl in der linken Hälfte des Behälters symmetrisch zur Haupt- oder Längsachse AA der Behälterkontur anzugeben. Es sind die erforderlichen Schaltungen vorgesehen, die die rechte Hälfte der Kontur ergänzen und so die endgültige Kontur des Behälters insgesamt darstellen.
  • Wie nun in Fig. 5 ersichtlich, muss für jede Y-Adresszahl die entsprechende X-Datenzahl angegeben werden. Wie weiterhin ersichtlich, erzeugen einige Teile der Kontur für eine ganze Y-Zahl keine ganze X-Zahl. Für diese Punkte auf der Konturkurve wählt man die nächstliegende ganze X-Zahl, so dass die Gesamtheit der so gewählten Punkte der Kurve die tatsächliche Kontur so genau wie möglich simuliert. Nachdem man alle erforderlichen X-Zahlen für die entsprechenden Y-Zahlen festgestellt hat, tabuliert man diese nacheinander von der Adresszahl O zur Adresszahl 255. Wie oben erwähnt, muss man, um diese Informationen in das Speicherchip 44 einlesen zu können, sie in eine Maschinensprache übersetzen. Folglich übersetzt man nun alle Dezimalzahlen in die binäre Oktalform. Es lassen sich verschiedene Programmiermaschinen verwenden, um diese Informationen in den Speicherchip 44 einzuschreiben. Es gibt auch Handprogrammiervorrichtungen, die die digitale Information direkt akzeptieren. Desgleichen kann man die XY-Informationen für jeden Punkt in eine IBM-Karte (nicht gezeigt) lochen, die dann die Information für diesen einen Punkt trägt. Hierzu muss man also, um sämtliche XY-Informationen zu erfassen, 256 Karten lochen. In dieser Anordnung liegt die Y-Adresszahl üblicherweise in Oktalform und die X-Datenzahl binär in 8-Bit-Form vor'. Nachdem man die Lochkarkarten in der richtigen Reihenfolge gestapelt hat, werden sie bei eingesetzten Speicherchip 44 in einen geeignete automatische Programmiervorrichtung eingespeist, die den Chip schliesslich programmiert. Der auf diese Weise programmierte Chip enthält dann die simulierte Konturinformation, die sich abrufen und der Behälterbildinformation überlagern lässt, wie auf dem Videomonitor 26 in Fig. 3 ersichtlich.
  • Andererseits zeigt die Fig. 6 eine waagerecht gezeichnete Behälterkontur. Für diese Konfiguration liegt keine Symmetrieachse entlang der Y-Achse vor und die gesamte Kontur muss also in digitale Form übersetzt werden; hier ist dann keine Komplementierschaltung erforderlich.
  • Die Fig. 4 und 7 zeigen Blockschaltbilder der typischen Schaltungen, die den elektronischen Suchfenstergenerator 29 in Fig.3 darstellen. Die Bild- und Zeilensynohronimpulse aus dem Videostärker 27 werden auf die Impulsabtrennschaltung 33 gegeben, die die Bild- von den Zeilensynchronimpulsen trennt und Verzögerungsschaltungen enthält, um den Beginn des elektronischen Suchfensters in waagerechten und senkrechten Koordinaten festzulegen, der sich mittels der Einstellpotentiometer 34 bzw.
  • 35 einstellen lässt. Die Schaltung 33 (Fig. 7) besteht aus monostabilen Kippstufen gemeinsam mit den zugehörigen Zeitsteuerbauteilen und geeigneten Invertern und Verknüpfungsgliedern.
  • Die Waagerechtlageimpulse speisen einen Taktgenerator 36 aus einer monostabilen Kippstufe mit Zeitsteuerbauteilen und Invertern, die freilaufend geeignete Taktimpulszüge für die Waagerechtkoordinatenzähler erzeugen. Das Potentiometer 37 bestimmt die Frequenz der Taktimpulse zwischen etwa 2 MHz und 10 MHz und erlaubt es, gegebenenfalls die waagerechte Abmessung des Suchfensters einzustellen. Die Waagerechtlageimpulse aus der Schaltung 33 werden benutzt, um in dem Intervall zwischen dem Beginn jedes Zeilensynchronimpulses und dem Beginn des elektronischen Suchfensters die Erzeugung der Taktimpulse zu sperren. Die so erzeugten Taktimpulse speisen den Waagerecht zähler 38, der aus zwei sehr schnellen 4-Bit-Synchronzählern besteht, die zu einem 8-Bit-Zähler hintereinandergeschaltet sind, der die Waagerechtkoordinatenzählung von 0 bis 255 durchführt. Die Ausgangssignale der Schaltung 38 gehen auf die Schaltung 39 aus Exclusiv-ODER-aliedern, die das Komplement der Eingangs impulse erzeugen, so dass auch die rechte Hälfte des elektronischen Sucbfensters symmetrlsch zur linken Hälfte erzeugt wird. Die Ausgangs impulse des Netzwerks 38 enthalten die digitalisierte Waagerechtlnrormatlon, die zum Vergleich mit der im Speicher 44 enthaltenen Information genutzt wird. Um die Senkrechtzähl-Waagerechtlage- und Senkrechtlageimpulse auf der Schaltung 33 aufzubereiten, werden sie auf ein 8-Bit-Schieberegister 40 gegeben, das aus zwei 4-Bit-Registerchips mit Paralleleingang besteht. Diese Schaltung speichert die erforderliche Vertikalkoordinatenzahl und bestimmt gemeinsam mit dem binären 8-Bit-Volladdierer 41 und den Steuerschaltern 42 die vertikale Grösse des elektronischen Suchfensters. Das Ubertragssignal aus dem Addierer 41 speist den 8-Bit-Zähler 43, dessen Ausgangssignal gemeinsam mit Teilen des Ausgangssignals des Schieberegisters 40 den Speicherchip 44 ansteuert, der die den Senkrechtkoordinaten entsprechenden Waagerechtkoordinaten des Fensters enthält, wobei der Chip so programmiert worden ist, wie bereits beschrieben wurde. Die Ausgangssignale des Speicherchips 44 und der Komplementschaltung 39 gehen in die 8-Bit-Komparaturschaltung 45, die aus zwei 4-Bit-Grössenkomparatoren besteht und die von der Schaltung 39 erzeugte momentane Waagerechtkoordinatenzählzahl mit der im Speicherchip 44 gespeicherten, der momentanen Senkrechtzählzahl entsprechenden Information vergleicht. Das Ausgangssignal der Komparatorschaltung 45 ist das elektronische Suohfenster (ESF), das die gewünschten Eigenschaften des Behälters angibt.
  • Wird die in Fig. 6 gezeigte Kontur zur Programmierung des Speicherohips 44 verwendet, liegt in der Y-Richtung keine Bildsymmetrie vor und ist das Komplementnetzwerk 39 also nicht erforderlich. Die Ausgangssignale des Zählers 38 gehen dann unmittelbar auf den Komparator 45 und werden dort mit der Information aus dem Speicherchtp 44 verknüpft. Das Ditigalausgangssignal aus dem Netzwerk 45 geht dann (vergl. Fig. 7) an eine Partialmaskenschaltung 46, die aus geeigneten Schaltungen besteht, um Partialmasken in Rechteckform oder gespeicherte Masken unterschiedlicher Gestalt zu erzeugen, die verarbeitet werden, wie oben für den Speicherchip 44 beschrieben, und grössen-und lagemässig dem auf dem Videomonitor 26 in Fig. 3 gezeigten elektronischen Suchfenster überlagert werden können.
  • Dies ist besonders dort von Interesse, wo die Behälter unerwünschte Anomalitäten wie Etiketten und/oder Beschriftungen aufweisen, die eine Behältergesamtprüfung unmöglich machen würden. Unter diesen Umständen können wahlweise Partialmasken innerhalb des Suchfensters verwendet werden, um Etikettflächen auszuschliessen und die anderen Behälterteile auf Fremdkörper zu untersuchen. Diese Kombination eines elektronischen Suchfensters und der Partialmasken in der Schaltung 46 geht dann nach Aufbereitung auf die Steuerlogik 30. Der Videomonitor 26 in der Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem (durchgezogenen) tatsächlichen Behälterbild, wie es die Kamera sieht, und dem (gestrichelten) elektronischen Suchfenster, das erzeugt wird durch Programmierung der gewünschten Behältereigenschaften und Speichern derselben in einem geeigneten Speicherchip, sowie einer Partialmaske innerhalb des Fensters.
  • Die Fig. 8 zeigt ein abgeändertes Schaltbild, das die Vielseitigkeit der vorliegenden Erfindung zeigen soll. Die verschiedenen Bestandteile in dieser Schaltung sind bereits beschrieben worden und haben die entsprechenden Bezugszahlen. In dieser Schaltung werden mehrere Speicherchips 44, 44a und 44b wahlweise in die Betriebsschaltung mittels eines Wahlschalters 48 eingeschaltet, so dass die Schaltung zur Prüfung unterschiedlich gestalteter Behälter eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann der Speicherchip 44A für einen 1/2-Literbehälter und der Speicherchip 44B für einen l-Literbehälter programmiert sein, wobei angenommen ist, dass der Chip 44 für einen O,)-LiterbehSlter programmiert ist. Infolge dieser Vielseitigkeit kann die vorliegende Erfindung zur Untersuchung einer Vielzahl von Gegenständen eingesetzt werden, und indem man eine Vielzahl von Speicherchips gemeinsam mit einem Wahlschalter vorsieht, ist es möglich, Gegenstände mit einem Minimum an Einrichtzeit und mit erheblichem Komfort für die Bedienungsperson durchzuführen.
  • Die oben erwähnten Schaltungen, wie sie das Blockschaltbild darstellt, können handelsüblich schnelle integrierte Schaltkreise sein. In der vorliegenden Offenbarung sind TTL-Chips aus der Standard 74er-Reihe verwendet. Eine typische Verschaltung zeigt die Pig. 7.
  • Anstelle einer herkömmlichen Fernsehkamera mit einer Vidiconröhre als photoelektronischer Abtasteinrichtung kann man auch ein System gradlinig angeordneter Gruppen von Photodioden ver-Wenden. Es sind im Handel unterschiedliche Arten von Festkörper-Photodiodenanordnungen erhältlich, mit denen eine elektronische Bilderfassung und Bildanalyse durchgeführt werden können.
  • Ein typischer, von der Fa. Reticon Corp. hergestellter Abtaster kann beispielsweise mit einer Reihe von 256 Photodiodenelementen zusammen mit den erforderlichen integrierten Schaltungen, die die Schalt- und Schiebregisterkreise enthalten, zu einer geschlossenen Einheit verpackt gewählt werden. Diese Art eines Abtasters wäre mit den in einer herkömmlichen FS-Kamera vorliegenden 262,5 Zeilen vergleichbar. Zwei solche Linearanordnungen lassen sich zur Abtastung des Behälterbildes verwenden, wobei die Fig. 9 ein typisches Blockdiagramm der beiden Photodiodengruppen 50, 51 und der erforderlichen Schaltungen zeigt, die die Behälterbilder zu verar beiten, die durch Beleuchten der Gegenstände in der Prüfstation entstehen. Es sollte hier erwähnt werden, dass in dieser Anwendung die bevorzugte Lichtquelle stetig strahl nicht pulst wie für die Fernsehkamera. Die Fig. 9A zeigt die räumliche Zuordnung des (durchgezogenen) Behälterbildes und der Photodiodengruppe 50A in einer Schaltung 50, die körperlich so angeordnet ist, dass man mit einem optischen System der oben erwähnten Art das Behälterbild auf die Dioden 50A fokussieren kann. Vorkehrungen können getroffen werden, um die Gruppe entlang der Längsachse des Behälters auszurichten. Während der Behälter durch die Prüfstation läuft, läuft sein Bild an der Photodiodenspalte 50A im Linearabtaster 50 vorbei. Ein zweiter Linearabtaster 51 ist so angeordnet, dass er kollimierte Strahlen aus einer definierten Quelle mit der in Fig. 9A gezeigten Diodenleiste 51A aufnimmt. Diese Leiste 51A wird verwendet, um die augenblickliche Behälterlage während des Durchlaufs durch die Prüfstation festzustellen. Unter normalen Bedingungen wird diese Leiste 51A von den kollimierten Strahlen beleuchtet. Wenn der Behälterhals die Lichtstrahlen unterbricht, schattet er verschiedene der Photodioden in der Gruppe 51A ab, so dass die von den abgeschatteten Dioden erzeugten Signale verwendet werden können, um der vertikalen Gruppe 50A zu befehlen, den in dieser Behälterlage befindlichen Behälter vertikal abzutasten.
  • Während der Behälter die Station weiter durchläuft, schattet er andere Dioden in der Gruppe 5OA ab, die damit der Gruppe 50A neue Befehle erteilen, die Länge des Behälters an einem neuen Ort abzutasten, und dieser Vorgang setzt sich über die gesamte Breite des Behälters fort.
  • Die in dem gestrichelten Kästchen 55 der Fig. 9 gezeigten Elemente 52, 50, 5), 51 und 54 ersetzen die FS-Kamera 24 (Fig. 3) in der Behälterprüfung. Der Lagesensor 19 erfasst die Ankunft des Behälters in der Prüfstation. Impulse aus dem Sensor 19 steuern den Taktimpulsgenerator 52 für die vertikale und den Taktimpulsgenerator 53 für die horizontale Abtastung. Das Ausgangssignal der Schaltung 52 speist die vertikale Gruppe 50 und lässt sie den Behälter in Längsrichtung abtasten. Das Ausgangssignal der Gruppe 50 ist ein serieller Zug von Analogsignalen, die den Ausgangsgrössen der Photodioden entsprechen.
  • Diese Signale gehen auf den Videoverstärker 27 (vergl. Fig. 3), der sie zur weiteren Verarbeitung, wie bereits ausgeführt, verstärkt. Der Taktgenerator 53 steuert die horizontale Gruppe 51, Während der Behälter die Station durchläuft, wird eine ausreichende Anzahl Dioden in der Gruppe 51A abgeschattet. Bei geeigneter Wahl der Frequenz der Taktimpulse aus dem Generator 53 verlässt die Gruppe 51 ein Impulszug, der der momentanen Lage des Behälters in der Prüfstation entspricht. Das Ausgangssignal der Gruppe 51 steuert den Adressgenerator 54 an. Diese Adreßschaltung nimiiit auch aen Taktirrlpulszug aus der Schaltung 55 auf und übersetzt die Ausgangssignale der Photouiouen aus der Gruppe 51 in digitale Impulszüge, die verwendet werden können, um den elektronischen Suchfenstergenerator 29 (vergl.
  • Fig. 3) zu adressieren. Die Suchfensterschaltung 29 nimmt auch die Taktimpulse aus der Schaltung 52 auf, die das Abtastverhalten der Vertikalgruppe 50 steuert. Der Suchfenstergenerator 29 erzeugt einen Impulszug, der den Beginn und das Ende der Abtastlänge entlang der Gruppe 50A (Fig. 9A) bestimmt; während der Behälter die Station durchläuft, entsteht auf diese Weise eine Suchfläche auf dem Behälter. Diese Suchfläche ist innerhalb des durchgezogen dargestellten Behälterbildes in Fig. 9A gestrichelt gezeigt. Der Vorgang des Speicherns der Information über die Behälterkontur in einem Speicherchip und des Rückgewinnens derselben durch den elektronischen Suchfenstergenerator 29 sowie die Funktionsweise des Rests des Blockschaltbildes entsprechen der oben zu den Fig. 3, 4 und 7 gegebenen Erläuterung.
  • Anstelle einer normalen FS-Kamera mit einer Vidiconröhre als photoelektronisches Abta,stelement oder einer linearen Photodiodengruppe nach den Fig. 9 und 9A lässt sich auch ein System flächig angeordneter Festkörpersensoren einsetzen. Es sind unterschiedliche Arten solcher Anordnungen erhältlich, bei denen unterschiedliche Konstruktionstechniken angewandt sind. Derjenige Typ, der sich leicht auf die in den vorliegenden Anordnungen zu erfüllenden Aufgaben einrichten lässt, wird von der Fa. Reticon Corporation hergestellt. In dieser Art eines Sensors besteht jeder Sensor aus einer Anzahl von Photodioden, die zu beispielsweise einer (n x n) oder einer (n x m)- Dioden matrix angeordnet sind, und den erforderlichen Festkörperschaltkreisen und -Schieberegistern, die allesamt zu einem einzelnen IC vereinigt sind. Eine Flächengruppe mit (256 x 256) Photodioden stellt also einen geeigneten Abtaster dar, der einer normalen Vidiconröhre vergleichbar ist.
  • Die Fig. 10 zeigt ein typisches Blockschaltbild einer Flächengruppe mit Netzwerken, um das Behälterbild zu bearbeiten, das mit einer geeigneten Optik, wie sie beispielsweise für die FS-Kameraabtastung beschrieben wurde, auf die Gruppe proJiziert wird. Die bevorzugte Lichtquelle ist hier jedoch auch eine stetig strahlende anstelle einer gepulsten, obgleich das System auch mit einer Impulslichtquelle arbeiten kann, da die Gruppe die Bildsignale eine erhebliche Zeit speichert, bis sie zur Weiterverarbeitung derselben abgetastet wird.
  • Die in dem gestrichelten Kästchen 59 der Fig. 10 gezeigten Elemente 56, 57 und 58 stellen eine Festkdrperkamera dar, die eine herkömmliche Vidiconkamera 24 (Fig. 3) ersetzen kann, um die Behälterbilder auf die zuvor erläuterte Art zu verarbeiten. Impulse aus dem Lagesensor 19 speisen den Traktimpulsgenerator 56, der die Abtastgeschwindigkeit der Flächengruppe 57 steuert.
  • Die Taktfrequenz kann mit einer Einstelleinrichtung (nicht gezeigt) für jede gewünschte Art der Abtastung der Gruppe 57 eingestellt werden. Unter der Einwirkung der Beleuchtung durch die Lichtquelle und der Taktimpulse aus der Schaltung 56 wird das Ausgangssignal der Gruppe 57 ein serieller Zug von Analogsignalen, die dem elektronischen Ansprechverhalten der Photodioden entsprechen. Dieses Ausgangssignal wird auf den Videoverstärker 27 gegeben, dessen Funktion bereits beschrieben wurde. Die Gruppe 57 erzeugt weiterhin zwei zusätzliche Impulszüge, die das Ende jeder Abtastzeile und das des Abtastbildes anzeigen.
  • Diese Impuls züge speisen den Synchronlmpulsgenerator 58, der auch die Taktimpulse aus dem Generator 56 annimmt. Die Schaltung 58 erzeugt einen Impulszug, der die Zeilen und die Bild-Synehronimpulse enthält, die den Suchfenstergenerator 29 ansteuern, um die gespeicherte Behälterkonturinformation rückzugewinnen. Die Funktion des Rests der Schaltungen der Fig. 10 ist in der Erläuterung des eine FS-Kamera enthaltenden Systems beschrieben, und gleiche Teile weisen auch hier gleiche Bezugszeichen auf.
  • Wird eine normale FS-Kamera zur Prüfung eingesetzt, wird die LichtqWelle gepulst, um auf den lichtempfindlichen Bereich der Kamera ein scharfes Bild zu werfen, Diese Massnahme ist für eine erfolgreiche Prüfung unentbehrlich; auf diese Weise wird das Behälterbild weingerroren" und von der Bewegung des Behälters nicht mehr beeinträchtigt. Eine momentane Beleuchtung ist auch mit stetigem Licht und entweder einem schneliwirkenden optischen oder einem elektromechanischen Verschluss möglich, um auf der Kamera den gleichen Bildeindruck zu erzeugen.
  • Die Arbeitsgeschwindigkeit dieser Verschlüsse reicht jedoch nicht an die einer von elektronischen Impulsen gesteuerten Bl i t zröhre nano rdnung heran.
  • Ein erfolgreicher Betrieb der FS-Kamera für die Behälterprüfung erfordert, dass die Rückseitenbeleuchtung so auf den Behälter gerichtet ist, dass die Wirkungen von Streu- und Umlicht übersteuert werden. Dies geschieht im allgemeinen durch die Wahl einer ausreichend starken Lichtquelle. Wird dieses Licht jedoch auf den Behälter gerichtet, sieht die FS-Kamera zwei unterschiedliche Lichtanteile aus dem Lichtkasten 13. Ein Nutzanteil durchdringt den Behälter und hebt die Oberflächen des Behälters heraus, damit Fehlstellen gegen den Hintergrund des Behälters erkannt werden können. Der andere Anteil ist das Licht, das nicht durch den Behälter hindurchtritt, sondern aus dem Lichtkasten heraus am Linsensystem 23 in zwei Teilen ankommt. Ein Teil trifft unmittelbar aus dem Lichtkasten auf die Kamera, während der andere Teil sie erreicht, nachdem er mehrfach gebrochen und reflektiert worden ist. Diese beiden unerwünschten Lichtanteile sind ausreichend stark, um vom lichtempfindlichen Element der FS-Kamera als Rückbeleuchtung akzeptiert zu werden, wenn man sie nicht unterdrückt, und übersteuern die Vidiconröhre, so dass die relative Lichtempfindlichkeit des Vidicons für das durch den Behälter hindurchtretende Licht abnimmt. Um diese unerwünschten Effekte zu eliminieren, wird auf dem Lichtkasten eine Blende verwendet, deren Öffnung die allgemeine Gestalt des zu analysierenden Behälters hat, so dass das aus der Blendenöffnung austretende Licht gerade noch den gesamten Körper des Behälters einhüllt. Eine solche Offnung ist in der Platte 17A vorgesehen (Fig. 2A).
  • Wird für die Bildverarbeitung eine Festkörperkamera verwendet, sind Verschlüsse oder gepulste Lichtquellen nicht errorderlich.
  • Eine stetige Lichtquelle reicht aus, und man erhält eine gesteuerte Bildverarbeitung mittels geeigneter elektronischer Schaltungen, so dass die Behälterbewegung in der Prüfstation die Funktion der Anordnung nicht beeinträchtigt. Ein solches System ist in den Fig. 9 und 9A dargestellt, wo das System eine Lineargruppe von Festkörper-Photodioden, die mit der Vertikalachse des analysierten Gegenstandes ausgerichtet ist, zusammen mit einer anderen Lineargruppe aufweist, die rechtwinklig zur ersten und so angeordnet ist, dass sie die erforderlichen Zeitsteuerimpulse liefert, während der Gegenstand die Prüfzone durchläuft.
  • Es sind oben verschiedene geeignete Schaltungen angegeben, um ein elektronisches Suchfenster zur Prüfung transparenter Behälter zu erzeugen. Um die Böden und/oder Münder von Behältern auf Fehlerstellen zu untersuchen, würde die im Speicherchip gespeicherte Information für Boden einen Kreis und für die Münder einen Ring darstellen. Die ausgeführten Anordnungen lassen sich auf verschiedene Weise modifizieren, um eine Vielzahl von Konturen und Profilen von Gegenständen zu speichern, wo vorliegende Gegenstände mit einer akzeptablen Bezugskontur für statische und/oder dynamische Bedingungen verglichen werden sollen.
  • Auf jeden Fall lässt die Bezugskontur sich in geeignete Speicherchips einprogrammieren, um sie dann mit den von einem geeigneten Abtaster gelieferten Bildern zu vergleichen; aus dem Vergleich lässt sich eine Entscheidung über Abnahme oder Auswerfen der Gegenstände treffen.

Claims (14)

  1. Patentansprüche Verfahren zur elektronischen Analyse des Abbildes eines beleuchteten Gegenstandes auf signifikante Xnderungen oes Lichtniveaus um einen vorbestimmten Betrag, indem man den Gegenstand von einer Seite her beleuchtet, eine optische Einrichtung auf die entgegengesetzte Seite des beleuchteten Gegenstandes richtet und das Bild des beleuchteten Gegenstandes auf eine bilderfassende Einrichtung projiziert, die Signale erzeugt, die dem Lichtniveau des erfassten Bildes des beleuchteten Gegenstandes entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass man die dem erfassten Bild des beleuchteten Gegenstandes entsprechenden Signale auf eine Signalverarbeitun-gsschaltung gibt, Synchroninformation aus der Bilderfassungseinrichtung auf eine elektronische Digitalschaltung gibt, um ein elektronisches Suchfenster herzustellen, das die von einem Bezugsgegenstand unabhängig abgeleitete digitale Darstellung eines vorbestimmten Teils des zu analysierenden beleuchteten Gegenstandes ist, dann die beiden Schaltungen elektronisch in Beziehung setzt, um die von einem Bezugsgegenstand unabhängig abgeleitete digitale Darstellung des vorbestimmten Teils des beleuchteten Gegenstandes dem dem erfassten Bild entsprechenden Signal zu Uberlagern, und nur diejenigen Signale mit einem Bezugspegel vergleicht, die innerhalb des elektronischen Suchfensters erscheinen und von den Lichtwerten des erfassten Bildes erzeugt wurden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsschaltung Hell-aur-Dunkel-, Dunkel-auf-Hell-und absolute Lichtwertänderungen des erfassten Bildes erkennt und man die Empfindlichkeit der Schaltung steuert, so dass sich Schwellwerte zum Vergleich mit den dem erfassten Bild entsprechenden Signalpegeln festlegen lassen
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeicnnet, dass die digitale elektronische Schaltung die unabhängig abgeleitete Information über die Darstellung des Bezugsgegenstandes enthält und die gespeicherte Information abruft, sobald sie elektronlsch mit dem Abtastvorgang der Bilderfassungseinrichtung in Beziehung gesetzt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Einspeisung der Synchroninformation in die elektronische Digitalschaltung die gradlinigen Koordinaten des festgelegten elektronischen Suchfensters so einstellt, dass man das elektronische Suchfenster genau dem erfassten Bild überlagert.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Suchfenster-Generatorschaltung mit anderen Schaltungen zusammenfasst, um vorbestimmte Teile des beleuchteten Gegenstandes partiell abzudecken, wodurch beliebige Flächen der erfassten Bildsignale der Gegenstände, die innerhalb der digitalen Darstellung des Bezugsgegenstandes auftreten, abgedeckt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Suchfenster-Generatorschaltung eine Vielzahl von Speicherschaltungen enthält, die wahlweise die Analyse von Gegenständen mit unterschiedlichen Eigenschaften erlauben, die jeweils unabhängig von bekannten Bezugsgegenständen abgeleitet sind.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man mit der Bilderfassungseinrichtung Signale, die dem beleuchteten Bild entlang einer linearen Dimension des Gegenstandes entsprechen, sowie Signale erzeugt» die der Lage des Gegenstandes entlang einer zweiten linearen Dimension entsprechen, dass man mit elektronischen Mitteln von dem Bezugsgegenstand unabhängig abgeleitete Information speichert und mit anderen elektronischen Mitteln die Untersuchungslänge entlang der einen linearen Dimension entsprechend der Gestalt und Lage des Gegenstandes verändert.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Suchrenstergenerator eine Vielzahl von Speicherschaltungen enthält, die wahlweise zur Analyse unterschiedlicher körperlicher Eigenschaften einsetzbar sind, die jeweils unabhängig von bekannten Probegegenständen abgeleitet worden sind.
  9. 9. Elektronische Bildanalyseeinrichtung mit einer Beleuchtungsquelle, einer Einrichtung, die Gegenstände einzeln an der Beleuchtungsquelle vorbeiführt, einer optischen Einrichtung, die ein beleuchtetes Bild der Gegenstände liefert, einer lichtempfindlichen und so angeordneten Einrichtung, dass sie das beleuchtete Bild jedes Gegenstandes aufnehmen kann, und mit einer Schaltung zur Verarbeitung von dem beleuchteten Bild entsprechenden Signalen, die an die lichtempfindliche Einrichtung angeschlossen ist, gekennzeichnet durch einen Suchfenstergenerator, der gespeichert die unabhängig abgeleitete Kontur eines Bezugsgegenstandes enthält und eine elektronische Schaltung aufweist, die an die Verarbeitungsschaltung angeschlossen ist, und durch Mittel in der Verarbeitungsschaltung, um das Suchfenster aus dem Generator den Bildsignalen jedes der beleuchteten Gegenstände zu überlagern, um die Bildsignale auf signifikante Änderungen im Beleuchtungsniveau innerhalb des Suchfensters zu analysieren.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Suchfenstergenerator mit einem elektronischen Netzwerk Mittel aufweist, um Informationen zu speichern, die den vorbestimmten Eigenschaften der zu analysierenden Gegenstände entsprechen, sowie Mittel, um die gespeicherten Informationen auszulesen.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Suchfenstergenerator mit einem elektronischen Netzwerk eine Vielzahl von Einrichtungen aufweist, die jeweils unterschiedliche repräsentative Eigenschaften unterschiedlicher zu analysierender Gegenstände speichert, sowie Mittel, um die in den mehreren Speichereinrichtungen gespeicherten Informationen wahlweise abzurufen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder ll, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindliche Einrichtung ein Paar linearer photoelektronischer Sensoranordnungenist, von denen eine im wesentlichen parallel zu einer charakteristischen Dimension des Gegenstandes und die andere im wesentlichen rechtwinklig zu der einen Anordnung angeordnet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der lichtempfindlichen Einrichtung um eine Matrix aus photoelektronischen Sensorelementen handelt.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Schaltung, die graphisch abgeleitete Partialmasken unterschiedlicher Formen erzeugt sowie Mittel, um die Partialmasken wahlweise mit den graphisch abgeleiteten Informationen vom Probengegenstand, die für die Eigenschaften des zu analysierenden Gegenstandes repräsentativ sind, zu verknüpfen, um wahlweise Flächenteile, in denen eine Analyse unerwünscht ist, zu sperren.
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