DE3205726C2

DE3205726C2 - Fehlerprüfvorrichtung

Info

Publication number: DE3205726C2
Application number: DE3205726A
Authority: DE
Inventors: Takashi Funabashi Chiba Miyazawa
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Omron Kirin Techno System Co Ltd
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1986-09-11
Also published as: GB2096763A; DK157108C; DK72582A; DE3205726A1; GB2096763B; FR2500631B1; FR2500631A1; AU548239B2; CA1179427A; DK157108B; US4492476A; AU8063582A; NL185588B; NL8200682A; NL185588C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerfeststellung an einer unter Beobachtung stehenden Flasche, die während ihres Transportes gedreht wird. Das Bild der Flasche wird in Bildelemente in Matrixanordnung unterteilt, und es werden Signale aufeinanderfolgend und wiederholt erzeugt, die repräsentativ für die Bildelemente sind. Die Signale der Bildelemente auf der gleichen gedachten Linie senkrecht zu der Bild-Mittelachse werden miteinander verglichen, und das Vergleichsergebnis wird zum Feststellen eines Fehlers, beispielsweise eines Fremdeinschlusses oder eines Sprungs oder Kratzers, herangezogen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fehlerprüfvorrichtung mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren und Drehen einer zu prüfenden Flasche, mit einer Generatorschaltung zum aufeinanderfolgenden und wiederholten Erzeugen von Bildsignalen, die einer Vielzahl von Bildelementen in Matrixanordnung eines Bildes der transportierten Flasche entsprechen, einer Speichereinrichtung zum Speichern von zumindest einigen der Bildelementsignale, die von der Generatorschaltung erzeugt werden, einer Flaschenkantendetektorschaltung, die auf die Bildelementsignale der Generatorschaltung anspricht und ein Flaschenkantensignal erzeugt wenn das erzeugte Bildelementsignal mit der Flaschenbildkante übereinstimmt, mit einer Speichersteuerschaltung für die Festlegung von Adressen im Bildelementdatenspeicher und zum selektiven Ein- oder Auslesen der Bildelementsignale in die oder aus den festgelegten Adressen und mit einer Diskriminatorschaltung, die auf die Bildelementsignale anspricht und entscheidet, ob die geprüfte Flasche fehlerhaft ist und ein Zurückweisungssignal RJ erzeugt, wenn ein Fehler in der Flasche festgestellt wird.

Eine Anzahl von unterschiedlichen Techniken ist bekannt und wurde vorgeschlagen, bei denen eine unter Kontrolle stehende Flasche während ihres Transportes gedreht und ein optisches Bild der Flasche in elektrische Signale umgewandelt wird, mit deren Hilfe in der Flasche vorhandene Fehler feststellbar sind.

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Aus der vorveröffentlichten DE-OS 31 24 949, die auf elementen stammen, die in bezug auf die Mittenachse die gleiche Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zueinander symmetrisch angeordnet sind und daß die zurückgeht ist eine Fehlerprüfanordnung bekannt bei Diskriminatorschaltung auf die Bildelementsignale von der eine Lichtquelle zum Beleuchten eines zu prüfenden der Bildelementsignalgeneratorschaltung und den Bild-Gegenstandes und eine Fernsehkamera für den Emp- 5 elementdatenspeicher anspricht um die Bildelementsifang des Lichtes von dem Gegenstand vorhanden sind. gnale aufeinanderfolgend zu vergleichen und das Zu-In einem Speicher werden die Signale einzelner Bildele- rückweisungssignal zu erzeugen, wenn aus dem wiedermente gespeichert die das Bild der Flasche in bezug auf holten Vergleich das Vorhandensein eines Fehlers in der einzelne Elemente der Flasche formen, die mit dem Bild- Flasche resultiert
H element korrespondieren. Eine Speichersteuereinheit 10 Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Fehler- §| liest die Signale der Bildelemente in der Reihenfolge aus prüfvorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen der Ani'J dem Speicher aus, in der die Elemente des Gegenstan- Sprüche 2 bis 8.

|| des, die den Bildelementen entsprechen, von einer spi- Mit der Fehlerprüfvorrichtung nach der Erfindung

>? ralförmig gedachten Linie geschnitten werden, die auf wird eine Generatorschaltung zur Erzeugung von auf-

P der Flasche gezogen ist Eine Prüfschaltung stellt einen 15 einanderfolgenden wiederholten Bildelementsignalen in

ff_t Fehler in der Flasche aufgrund der gegenseitigen Bezie- Matrixanordnung realisiert entsprechend einer Anzahl

jjSj hung zwischen dem Signal eines der Bildelemente und von Bildelementen eines Bildes der bewegten Flasche

|s dem Signal eines weiteren Bildelements fest das kurzfri- Eine Speichereinrichtung speichert zumindest einige

I? stig vor dem zuerst erwähnten Signal eines der Bildele- der von der Generatorschaltung erzeugten Bildele-

ί| mente ausgelesen wird. Die Prüfschaltung umfaßt ein 20 mentsignale und die Diskriminatorschalti-ng spricht auf

H Schieberegister, eine Teiierschaitung, einen Diskrimina- die Bildelementsignale der GeneratorschaJtung oder

p tor, eine Grenzwertschaltung und einen Zähler zum der Speichereinrichtung an, um aufeinanderfolgend für

ff Feststellen eines Fehlers der Flasche, wenn die Ände- Vergleichszwecke die Elementsignale der Bildelemente

* rung des Signals eines der Bildelemente im Vergleich zu zur Verfügung zu stellen, die auf der gleichen, gedachten jj| dem Signal eines weiteren Bildelements außerhalb eines 25 Linie senkrecht zu der Mittenachse des Bildes liegen. p vorgegebenen Bereichs liegt Ein Vergleich von Bildele- um einen Fehler an der Flasche feststellen zu können.

|f mentsignalen, die von Bildelementen stammen, welche Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeich-

&i in bezug auf die Mittenachse der Flasche zueinander nerisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

P symmetrisch angeordnet sind, ist bei dieser Fehlet prüf- Es zeigt

ψ anordnung nicht vorgesehen. 30 F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eilig In der japanischen Patentanmeldung 120 073/1978 ist ner Fehterprüfvorrichtung nach der Erfindung,
SiI eine Fehlerprüfanordnung ähnlich der eingangs er- F i g. 2 eine schematische Darstellung des Bildes einer pi wähnten Art beschrieben, die gegenüber bekannten unter Kontrolle befindlichen Flasche und die Unterteite; Techniken Vorteile aufweist jedoch in der Zuverlässig- lung des Bildes in Bildelemente,

φΐ keit der Fehleranzeige noch nicht völlig zufriedenstel- 35 F i g. 3 ein Diagramm eines Beispiels von Werten der

S lend arbeitet, da optische Störungen infoige der Fla- Bildelernentsignaie, die in der Fehlerprüfvorrichtung

i;| schenkanten nicht zufriedenstellend eliminiert werden nach F i g. 1 erhalten werden,

?| können. F i g. 4 ein Zeitdiagramm mit verschiedenen Signalen,

Il Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fehlerprüfvorrich- die in der Vorrichtung nach F i g. 1 auftreten,

J-? tung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, 40 F i g. 5 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausfüh-

fi/ daß eine zu prüfende Flasche mit hoher Zuverlässigkeit rungsform der Vorrichtung zur Fehlerfeststellung nach

||i sehr schnell auf Fehler untersucht werden kann und der der Erfindung,

J-I Einfluß optischer Störungen an den Kanten des Fla- F i g. 6 eine schematische Darstellung des Bildes einer |;| schenbodens auf das Prüfergebnis möglichst klein ge- unter Kontrolle befindlichen Flasche und die Unterteilt halten wird. 45 lung des Bildes in Bildelemente,

:'' Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine F i g. 7 ein Diagramm eines Beispiels der Werte der -' Fehlerprüfvorrichtung der eingangs beschriebenen Art Bildelementsignale, die durch die Verwendung der Vor-.'■■'"■ in der Weise gelöst, daß eine Prüfzonensignalgenerator- richtung nach F i g. 5 erhalten werden und
■^: schaltung vorhanden ist, die auf das Flaschenkantensi- F i g. 8 ein Zeitdiagramm verschiedener Signale, die in ;: gnal anspricht und ein erstes Torschaltesignal erzeugt, 50 der Vorrichtung nach F i.g. 5 auftreten.
j. wenn die Bilddementsignale der Bildelemente, die auf F i g. 1 zeigte eine Ausführungsform einer Vorrich- !'■■ der einen Seite von einer Mittenachse und nahe dieser tung zur Fehlerfeststellung nach der Erfindung, in der SS angeordnet sind, erzeugt werden und des weiteren ein eine auf Deisler zu prüfende Flasche 1 durch eine Trans-■;-^:'; zweites Torschaltsignal erzeugt, wenn die Bildelement- porteinrichtung 2 befördert wird, während sie gleichzeisignale der Bildelemente, die auf der anderen Seite und s5 tig gedreht wird. Eine ßeleuchtungseinheit 3 zum Benahe der Mittenachse liegen, erzeugt werden, wobei die leuchten der Flasche t umfaßt eine Lampe 3a und eine '; von den Bildelementen nahe der Mittenachse gebildete Diffusionsplatte 3b, die zwischen der Lampe 3a und der Zone sich als bandförmige Fläche entlang der Mitten- Flasche 1 angeordnet ist, um das Licht der Lampe 3a zu achse erstreckt, daß die Speichersteuerschaltung auf- zerstreuen. Eine Bildaufnahmeeinheit 4 ist derart ange-'/ grund des empfangenen ersten Torschaltsignals die so ordnet, daß die Flasche 1 sich zwischen der Bildaufnah- _; Bildelementsignale in dem Bildelementdatenspeicher an meeinheit 4 und der Beleuchtungseinheit 3 befindet. Die ⁷ den entsprechenden Adressen einliest und nach dem Bildaufnahmeeinheit 4 umfaßt ein Linsensystem 4a zur

• Empfang des zweiten Torschaltsignals die gespeicher- Abbildung des Flaschenbildes und einen photoelektri- ':(, ten Bildelementsigna!« in umgekehrter Reihenfolge sehen Umwandler 4b ζίγ Erzeugung eines elektrischen : zum Einlesen aus dem Bildelementdatenspeicher aus- 65 Signals entsprechend der Helligkeit jedes einzelnen

liest so daß die ausgelese^n Bildelementsignale und Bildelementes des geformten Flaschenbildes. Der pho-

die durch die Bildelementsignalgeneratorschaltung toelektrische Umwandler 46 ist derart angeordnet, daß

gleichzeitig erzeugten Bildelementsignale von den Bild- seine Hauptabtastrichtung, in der die Abtastung mit hö-

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herer Frequenz ausgeführt wird, parallel zu der Mittel- welches die Flasche durchsetzt, eine erheblich geringere achse des Bildes der Flasche 1 ist. Der photoelektrische Lichtintensität aufweist als Licht, das die Bildaufnahme-Umwandler 4b kann beispielsweise ein ladungsgekop- einheit 4 ohne Durchsetzen der Flasche erreicht. Unter pelter, zweidimensionaler Bildsensor (CCD) sein. Der den Bildclementsignalen VSA, die durch aufeinander-CCD zweid'mensionale Bildsensor ist aus einem Licht- s folgendes Abtasten der Lichtempfangselemente erhalempfangsabschnitt mit einer Anzahl von Lichtemp- ten werden, werden diejenigen in einer vorgegebenen fangselementen, die in Matrixform angeordnet sind und Reihe mit Hilfe des Synchronisationssignals SYi ausderen Lichtempfangsflächen sich in der bildformenden sortiert. Wenn deren Pegel niedriger als ein vorgegebe-Position befinden, und einem Speicherabschnitt zusam- ner Wert wird, erfolgt die Feststellung, daß das Bildelemengesetzt, der eine Anzahl von Speicherelementen io mentsignal zu diesem Zeitpunkt mit der Flaschenkante aufweist, die mit der Anzahl der Lichtempfangselemen- übereinstimmt Während der Überwachung der FIate korrespondieren. Die Lichtempfangselemente erzeu- schenkante liefert die Fiaschenkantendetektorschaltung gen elektrische Ladungen entsprechend der Helligkeit 31 ein Flaschenkantensignal BE. Die Kontrollzonensider Bildelemente des Bildes. Die elektrischen Ladungen gnal-Generatorschaltung 32 kann beispielsweise aus eiwerden zu den entsprechenden Speicherelementen 15 ner Kombination von Verzögerungsschaltungen besteübertragen und in diesen verschoben und ausgegeben. hen. Die Schaltung 32 erzeugt ein Torschaltsignal C 3, Da diese zuvor erwähnte Verschiebung äquivalent zu das ansteigt, nachdem die Abtastung um eine vorgegeder Abtastung der Speicherelemente ist wird die aufein- bene Anzahl von Bildelementspalten nach Empfang des anderfolgende Ausgabe bzw. das Lesen der Signale von Flaschenkantensignals BE und zu einem Bildelement in den Speicherelementen auch als »Abtastung« bezeich- 20 einer vorgegebenen Reihe voranschreitet, und welches net. Die Richtung der Hauptabtastung ist parallel zu der abfällt, wenn die Abtastung um eine vorgegebene AnBild-Mittelachse der Flasche, während die Richtung der zahl von Bildelementen nach dem Anstieg weitergeganzusätzlichen Abtastung senkrecht zu der Mittelachse gen ist Des weiteren erzeugt die Kontroüzonensignal- \erläuft. Dementsprechend gilt wie dies in Fig.2 ge- Generatorschaltung 32 Torschaltsignale Gl und G2, zeigt ist. daß das Lesen in der Reihenfolge der Spalten 25 von denen jedes ansteigt, wenn die Abtastung um eine Cl, CZ C3 usw. erfolgt beginnend mit der oberen vorgegebene Anzahl von Bildelementspalten nach linken Ecke. Der Lichtempfang und die Erzeugung der Empfang des Flaschenkantensignals BE voranschreitet elektrischen Ladungen im Lichtempfangsabschnitt und und die abfallen, wenn die Abtastung um eine vorgegedie Abtastung des Speicherabschnitts werden parallel bene Anzahl von Bildelementspalten nach dem Anstieg ausgeführt das heißt gleichzeitig. Bevor jedes Teilbild 30 weitergeschritten ist.

ausgetastet ist, werden die elektrischen Ladungen vom Die Torschaltsignale G 3, G1 und G 2 befinden sich

Lichtempfangsabschnitt zu dem Speicherabschnitt auf einem »hohen« Pegel, wenn Bereiche R 3, das sind

übertragen. Im Lichtempfangsabschnitt sind die Licht- die Bildelemente der Reihen Ly bis Lz der Spalte C_/,

empfangselemente in einer Matrixanordnung von bei- die die Bildelementspalten Q bis Q+2 umfasssen, und

spielsweise 100 Reihen χ 100 Spalten angeordnet. 35 R 2, die die Bsldelementspalten C₊j bis Q,+s enthalten,

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 erzeugt eine abgetastet werden. Der Zeitverlauf der Torschaltsignale

Synchronsignal-Generatorschaltung 11 synchrone Si- 01 und G 2 ist so festgelegt, daß unter den Trennlinien

gnale SY'1 bis SY5, die in Fig.4 dargestellt sind, und zwischen den Bildelementspalten, diejenige zwischen

die die Operationen der Bildaufnahmeeinheit 4 und wei- den Bildelementspalten G₊^ und G₊J. das ist die Grenz-

terer Schaltungen, die noch nachstehend beschrieben 40 linie zwischen den Bereichen R 1 und R 2, möglichst

werden, synchronisieren. Die Analogbildelementsignale nahe zu der Mittelachse des Bildes der Flasche 1 liegt

ES. die aufeinanderfolgend durch die Bildaufnahmeein- oder mit dieser im wesentlichen zusammenfällt Die Ge-

heit 4 ausgegeben werden, werden durch einen Verstär- samtheit der Bereiche R1 und R 2 ist ein Überwa-

ker 21 verstärkt, um ein Analogbildelementsignal VSA chungsbereich zum Feststellen von Fehlern. Die Anwe-

zu erzeugen. Eine Quantisierschaltung 22 unterteilt das 45 senheit oder das Fehlen von Fehlern wird durch den

Anaiogbildelementsignai VSA. das vpn dem Verstärker Vergleich der Bildelemente in der Überwachungszone

21 ausgegeben wird, beispielsweise in vierundsechzig festgestellt

Pegeln. Die Quantisierung erfolgt mit der Zeitvorgabe, F i g. 3 zeigt ein Beispiel der Signalwerte der Bildele-

die durch das Synchronisationssignal von der Synchron- mente in den Bereichen R 1 und R 2, die die Helligkeit

signal-Generatorsrhaltung 11 vorgegeben ist 50 der entsprechenden Teile des Flaschenbildes wied Fge-

Die Bildaufnahmeeinheit 4, der Verstärker 21 und die ben. In dem Beispiel sind die Signalwerte der Bildele-

Quantisierschaltung 22 stellen eine Bildelementsignal- mente an den Schnittstellen der Reihe Lx und der Spal-

generatoreinrichtung zur Erzeugung von aufeinander- ten G+3 und C,+* infolge eines vorhandenen Fehlers

folgenden und wiederholten Bildelementsignalen dar, kleinen

entsprechend einer Anzahl von Bildelementen in Matri- 55 Die Überwachungszone R1 + R 2 ist eine bandförmi-

xanordnung eines Bildes der transportierten Flasche. ge Fläche, die sich längs der Mittelachse erstreckt wie

Eine den Überwachungsbereich bestimmende Schal- voranstehend beschrieben wurde. Daraus folgt wenn

tung 30 empfängt das Signal VSA von dem Verstärker sich die Überwachung nur auf die Bildelementsignale

21 und das Synchronisationssignal SY3 von der Syn- eines Teilbildes erstreckt daß es nicht möglich ist au-

chronsignal-Generatorschaltung 11 und legt einen 60 ßerhalb der Überwachungszone Fehler festzustellen.

Überwachungsbereich fest Die Schaltung 30 umfaßt ei- Daher führt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren

ne Flaschenkantendetektorschaltung 31 und eine Kon- die Flasche zumindest eine volle Umdrehung aus, wäh-

troIlzonensignal-Generatorschaltung 32. Die Schaltung rend sie sich im Sichtfeld der Bildaufnahmeeinheit 4

31 empfängt das Bildelementsignal VSA und das Syn- befindet Während die Flasche gedreht wird, können die

chronisationssignal SY3 und erfaßt denjenigen Teil des 65 Bildelementsignale von vielen Teilbildern erhalten wer-

Bildelementsignals, der mit der Kante des Flaschenbil- den. Dementsprechend wird die gesamte Umfangsflä-

des korrespondiert Diese Überwachung wird in Über- ehe der Flasche überwacht indem alle Teilbilder in be-

einstimmung mit der Tatsache ausgeführt daß Licht zug auf die bandförmige Überwachungszone kombi-

niert werden.

In der Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 1 sind des weiteren ein Bildelementdatenspeicher 12 und eine Speicherkontrollschaltung 13 vorgesehen. Von den durch die Quantisierschaltung 22 ausgegebenen Bildelementsignalen werden diejenigen, die durch die Speicherkontrollschaltung 13 spezifiziert werden und mit den Bildfck'menten in einem Bereich R1, angezeigt durch das Überwachungszonensignal Gi, korrespondieren, in dem Bildelementdatenspeicher 12 gespeichert. Die Adressen, in denen die Bildelementsignale gespeichert werden, werden durch die Speicherkontrollschaltung 13 spezifiziert. Die Bildelementdaten werden beispielsweise in der Reihenfolge der Spalten G G₊/, G₊A beginnend mit der Spitze jeder Spalte, eingegeben. Unter der Kontrolle der Speicherkontrollschaltung 13 werden die Bildelementdaten von dem Bildelementdatenspeicher 12 an eine Subtraktionsschaltung 51, die später noch beschrieben werden wird, ausgegeben. Die Bildelementdaten werden in der Reihenfolge der Spalten C₁₊.?, G₊/, C, beginnend mit der Spitze jeder Spalte, ausgegeben. Durch das Eingeben und Auslesen der Bildelementdaten wird der Bildelementdatenspeicher 12 durch die Zeitvorgabe adressiert, die durch das Synchronisationssignal SY 2 vorgegeben ist.

Die Subtraktionsschaltung 51 empfängt die Ausgangsdaten der Quantisierschaltung 22 und die Ausgangsdaten des Bildelementdatenspeichers 12 und bildet die Differenz zwischen diesen Daten. Gibt die Quantisierschaltung 22 die Signale der Bildelemente in den Spalten C₊J, C₊* und C_i+S im Bereich R2 aus, dann liefert der Bildelementdatenspeicher 12 die Daten der Bildelemente in den Spalten C₁₊₂, C₊ / und G im Bereich R 1. Mit anderen Worten gilt, die Signale der Bildelemente, die symmetrisch zu einer der Trennlinien sind, die möglichst nahe zu der oder im wesentlichen mit der Mittelachse des Bildes zusammenfällt, werden für den Vergleich herangezogen, um die Differenz zwischen ihnen zu erhalten und die Bildelementsignale, die für den Vergleich durch die Subtraktionsschaltung 51 verwendet werden, stammen von den Bildelementen, die näher zu der erwähnten Trennlinie liegen als eine vorgegebene Strecke, die beispielsweise die Breite von drei Spalten umfassen kann.

Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 51 wird in eine Absolutwert-Schaltung 52 eingespeist, in der der Absolutwert des Signals gebildet wird.

Eine Referenzwert-Signalgeneratorschaltung 40 in F i g. 1 empfängt das Bildelementsignal VSD von der Quantisierschnltung 22 und das Überwachungsbereichssignal G 3 von der Kontrollzonensignal-Generatorschaltung 32, um die Helligkeit der kontrollierten Flasche festzustellen und ein Referenzwertsignal auszugeben. In der Referenzwert-Signalgeneratorschaltung arbeiten eine Addierschaltung 41 und ein Summierwertspeicher 42 zusammen, um die Werte der Bildelemente in der Zone R 3 aufzusummieren. Das Ergebnis der Summierung aller Bildelemente in der Zone R 3 eines Teilbildes wird einem Referenzwertspeicher 44 eingespeist in welchem es in einen entsprechenden Referenzwert umgewandelt wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß der Referenzwertspeicher 44 als eine Adresse das Signal von dem Summierwertspeicher empfängt und den Inhalt dieser Adresse als den Referenzwert ausgibt Dieses Referenzwertsigna! wird für einen Vergleich in einer Vergleichsschaltung 53, die später näher beschrieben werden wird, verwendet, und zwar so lanee. bis der Summierwert des nächsten Teilbildes und ein dazugehöriger neuer Referenzweit bestimmt sind. Besitzt die Flasche 1 eine niedrige optische Transparenz, so ist der Summierwert klein und der Referenzwert PAS ist gleichfalls klein. Die Addition von Daten in der Addierschaltung 41 und die Speicherung von Daten im Summierwertspeicher 42 werden entsprechend der Zeitvorgabe ausgeführt, die durch die Synchronisationssignale SY4 und SY5 vorgegeben ist.

In der Vergleichsschaltung 53 wird das Ausgangssignal AS der Absolutwert-Schaltung 52 mit dem Ausgangssignal PAS des Referenzwertspeichers 44 verglichen. Ist das erstere Signal größer als das letztere, gibt die Vergleichsschaltung 53 ein Fehlersignal SVaus.

Eine Torschaltung 55 ist durch das Zonensignal G 2 is geöffnet. Wird das Fehlersignal SVder Torschaltung 55 eingespeist, die geöffnet ist, so wird das Fehlersignal als ein Zurückweisungssignal RJ einer Flaschen-Zurückweiseinrichtung 5 zugeleitet.

Die SübtraktionsschaltungSl.dic Absolutwers-Scha!- tung 52, die Vergleichsschaltung 53 und die Torschaltung 55 bilden eine Diskriminatorschaliung 50, die die Anwesenheit oder das Fehlen eines Fehlers in Übereinstimmung mit den Bildelementsignalen VSD und MSD und dem Referenzwertsignal PAS feststellt. Nach Empfang des Zurückweisungssignals RJ wird von der Flaschenzurückweiseinrichtung 5 die kontrollierte Flasche aussortiert.

Wie voranstehend erwähnt wurde, tastet die Bildaufnahmeeinheit 4 das Bild in ihrem Bereich oder Betrachtungsfeld wiederholt ab und erzeugt die Bildelementsignale der Teilbilder aufeinanderfolgend und wiederholt. Gelangt eine durch die Transporteinrichtung 2 beförderte Flasche 1 in den Überwachungsbereich der Bildaufnahmeeinheit 4, so wird die Flaschenkante durch die Flaschenkantendetektorschaltung 31 festgestellt. Entsprechend der Position der erfaßten Flaschenkante werden die Überwachungszone A3 zur Bestimmung des Referenzwertes und die Überwachungszonen R 1 und R 2 zum Feststellen von Fehlern festgelegt. Die Signale der Bildelemente in der Zone R 3 werden der Referenzwertsignalgeneratorschaltung 40 zugeführt, in der das Referenzwertsignal PAS gebildet wird. Die Signale der Bildelemente in der Zone R 1 werden in dem Bildelementdatenspeicher 12 gespeichert und dann aus dem Speicher 12 ausgelesen, wenn die Signale der Bildelemente in der Zone R 2 der Subtraktionsschaltung 51 von der Quantisierschaltung 22 zugeführt werden. In diesem Fall wird das Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte G₊J und einer Reihe mit dem Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte Q+2 i-nd der gleichen Reihe miteinander verglichen, des weiteren das Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte C-m und einer Reihe mit dem Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte G-/ und der gleichen Reihe, ferner das Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte C;+s und einer Reihe mit dem Signal des Bildelements an der Schnittstelle der Spalte G und der gleichen Reihe. Dies bedeutet die Signale der Bildelemente, die symmetrisch zu der Trennlinie sind, die im wesentlichen mit der Mittelachse des Bildes zusammenfällt, werden für den Vergleich herangezogen. Im allgemeinen gilt daß die Signale derartiger symmetrischer Bildelemente im wesentlichen gleich groß sind, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Daher isi die Differenz zwischen den Signalen klein und der Absolutwert dieser Differenz ist daher kleiner als der Referenzwert PAS. Andererseits gilt, falls die Flasche einen Fehler DF aufweist daß die Signale der Bildelemente, die

dem Fehler DFentsprechen, viel kleiner als die Signale der Bildelemente sind, die dazu symmetrisch liegen und daß daher die Differenz zwischen ihnen groß ist und der Absolutwert daher größer als der Referenzwert PASlsl.

Die Operationen der Subtraktionsschaltung 51, der Absolutwert-Schaltung 52 und der Vergleichsschaltung 53 werden für jedes der Bildelemente in der Zone R 2 ausgeführt, das bedeutet, daß die Operationen für jedes Teilbild entsprechend der Anzahl der Bildelemente in der Zone R 2 ausgeführt werden.

Die zuvor erwähnten Operationen werden stets dann ausgeführt, wenn ein neues Teilbild auftritt und werden so lange wiederholt, wie sich die Flasche im Überwachungsbereich der Bildaufnahmeeinheit 4 befindet. Wenn sich die Flasche im Überwachungsbereich der Bildaufnahmeeinheit 4 aufhält, führt sie zumindest eine Umdrehung aus. Daher werden während der Umdrehung der Flasche die Bilder von vielen Teilbildern erhalten. Somit wird die gesamte Umfangsfläche der Flasche kontrolliert, bevor diese den Überwachungsbereich der Bildaufnahmeeinheit 4 verläßt.

Bei der voranstehend beschriebenen Ausführungsform befinden sich die Bildelemente, die zur Bestimmung des Referenzwertes PAS verwendet werden, in der Zone R 3, die an die Zone R 1 angrenzt. Jedoch ist es auch möglich, daß die Zone R 3 von der Zone R 1 getrennt ist oder teilweise oder in ihrer Gesamtheit die Zone R 1 überlappt. Des weiteren ist es nicht immer erforderlich, daß die Bildelemente zur Bestimmung des Referenzwertes in der gleichen Zone, beispielsweise in der Zone R 3 liegen. Beispielsweise können die Bildelemente auch über das Bild der Flasche verstreut sein. Ebenso ist es nicht immer erforderlich, daß die Bildelemente zur Bestimmung des Referenzwertes der Flasche von dem gleichen Teilbild stammen, das für den Vergleich in der Subtraktionsschaltung 51 verwendet wird. Beispielsweise können die Biideiemente soiche sein, die erhalten werden, wenn nur ein Teil der Flasche in dem Überwachungsbereich der Bildaufnahmeeinheit 4 sich befindet. Die einzige Forderung, die erfüllt sein muß, ist diejenige, daß der Referenzwert bestimmt wird, bevor die Signale der Bildelemente in den Zonen R 1 und R 2 für den Vergleich herangezogen werden.

In einem Anwendungsfall, in welchem die Helligkeit einer Flasche im wesentlichen konstant ist, ist es möglich, auf die Referenzwertsignalgeneratorschaltung 40 zu verzichten und statt dessen kann ein konstanter Referenzwert verwendet werden.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform werden nur die Signale der Bildelemente in der Zone R 1 im Bildelementdatenspeicher 12 gespeichert und aufeinanderfolgend für den Vergleich herangezogen, wenn die Signale der Bildelemente in der Zone R 2 von der Quantisierschaltung 22 ausgelesen werden. Jedoch ist es auch möglich, daß die Signale der Bildelemente in den Zonen R 1 und Λ 2 im Bildelementdatenspeicher 12 gespeichert werden und danach in jeder beliebigen Reihenfolge ausgelesen werden, beispielsweise in einer Weise, daß die Signale der Bildelemente zuerst ausgelesen werden, die mit einem Teil einer Flasche übereinstimmen, in welchem ein Fehler mit einer höheren Wahrscheinlichkeit auftreten kann als in anderen Teilen der Flasche, um den Vergleich durchzuführen. Des weiteren ist es möglich, daß sämtliche Bildelementsignale, die von dem photoeiektrischen Umwandler 4b erzeugt werden, in dem Bildelementdatenspeicher gespeichert werden und danach für alle diejenigen Zwecke ausgelesen werden, für die sie erforderlich sind.

In der zuvor beschriebenen Ausführungsform dient die Subtraktionsschaltung 51 dafür, die Differenz zwischen zwei Bildelementsignalen zu erhalten, jedoch kann auch anstelle einer Subtraktionsschaltung eine Teilungsschaltung verwendet werden, um das Verhältnis von zwei Bildelementsignalen zu erhalten. Es ist dabei nur zu beachten, daß als eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung der Vergleich zwischen zwei Bildelementsignalen anzusehen ist und die Beurteilung, daß ein Fehler besteht, wenn das Ergebnis des Vergleiches, ob es sich nun um den Vergleich der Differenz, des Verhältnisses oder einer sonstigen Beziehung der beiden Signale handelt, den Referenzwert übersteigt.
Die Erfindung wurde bisher unter Bezugnahme auf den Anwendungsfall beschrieben, bei dem die Bildaufnahmeeinheit derart angeordnet ist, daß sie die Flasche von schräg oben aufnimmt. Eine derartige Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Überwachung des Einfüllstutzens einer Flasche oder des Bodenteils im Vordergrund steht. Jedoch ist es auch möglich, die Bildaufnahmeeinheit so anzuordnen, daß die Flasche von der Seite her überwacht wird.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist eine Bildaufnahmeeinheit 4 so angeordnet, daß sie die Flasche 1 von der Seite her erfaßt. Von den Signalen der Bildelemente des Bildes der Flasche 1 werden nur diejenigen Signale der Bildelemente in der ersten Spalte Q im Überwachungsbereich in einem BiIdelementdatenspeicher 12 gespeichert. In einer Subtraktionsschaltung 51 werden die Signale der Bildelemente in Spalte C; und in den entsprechenden Reihen mit den Signalen der Bildelemente in den Schnittstellen mit anderen Spalten Q₊ ; bis Q+s und derselben Reihe miteinander verglichen. Eine Kontrollzonensignalgeneratorschaltung32 erzeugt Kontrollzonensignale G 1 und G 2, die in F i g. δ dargestellt sind. Während das Köntrollzonensignal G1 einer Speicherkontrollschaltung 13 zugeführt wird, betätigt diese einen Bildelementdatenspeieher 12, um in diesem die Bildelementsignale von einer Quantisierschaltung 22 zu speichern. Währenu das Kontrollzonensignal G 2 der Speicherkontrollschaltung 13 zugeführt wird, betätigt diese den Bildelementdatenspeicher 12, um die Signale der Bildelemente in der gleichen Linie auszugeben, als diejenige der Bildelemente der durch die Quantisierschaltung 22 ausgegebenen Signale. Die Signale der Bildelemente werden durch den Bildelementdatenspeicher 12 wiederholt so lange ausgegeben, wie die Quantisierschaltung 22 die Signale der Bildelemente der Spalten C₊; bis Q+s ausliest Die Operationen der übrigen Schaltungen und Schaltungseinrichtungen sind ähnlich zu denjenigen in der Vorrichtung nach F ig. 1.
Wird angenommen, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist, daß eine Flasche einen Fehler DFentsprechend den Schnittstellen der Spalten Q₊₃ und Q₊₄ und der Reihe Lx aufweist, so ergeben sich die in F i g. 7 dargestellten Werte der Bildelementsignale. Wenn die Quantisierschaltung 22 das Bildelementsignal ausgibt das durch die Schnittstelle der Spalte G₊j und der Reihe Lx definiert ist und dieses Bildelementsignal mit dem Bildelementsignal in der Subtraktionsschaltung 51 verglichen wird, das durch die Schnittstelle der Spalte C, mit der Reihe Lx definiert ist, ferner die Quantisierschaltung 22 das Bildelementsignai ausliest, das durch die Schnittstelle der Spalte Q₊₄ und der Reihe Lx definiert ist und dieses mit dem Bildelementsignal in der Subtraktionsschaltung 51 vergleicht das durch die Schnittstelle der Spalte Q und der

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Reihe Lx definiert ist, dann sind die Absolutwerte der Ausgangssignale der Subtraktionsschaltung 51, das sind α?· Ausgangssignale der Absolutwert-Schaltung 52, g*oßer als der Referenzwert PAS von dem Referenzwertspeicher 44. Daraufhin liest die Vergleichsschaliung 53 die Fehlersigaale SV aus, die über die Torschaltung 55 der Flaschenzurückweiseinrichtung 5 zugeleitet werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 arbeitet der Bildelementdatenspeicher 12 völlig ausreichend, wenn er eine Speicherkapazität besitzt, die ausreicht, die Signale der Bildelemente in einer Spalte zu speichern.

Modifikationen, die bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 1 möglich sind, können ebenso bei der Ausführungsform nach Fig.5 angewandt wer- is den. Beispielsweise ist die Bildelementzone, die zur Bestimmung des Referenzwertes herangezogen wird, nicht auf die Zone R 3 in F i g. 6 begrenzt und die Referenzwci isignälgcricratorächaltung 40 kann weggelassen werden.

Des weiteren können bei der Ausführungsform nach F i g. 5 die Signale der Bildelemente einer anderen Spalte als der Spalte C₁ im Bildelementdatenspeicher 12 gespeichert werden, und anstelle der Subtraktionsschaltung 51 kann eine Teilungsschaltung vorgesehen werden. Des weiteren ist es möglich, falls die Flaschentransportgeschwindigkeit niedrig ist, anstatt einer Bildaufnahmeeinheit mit einem zweidimensionalen Bildsensor eine Bildaufnahmeeinheit mit eint.^i eindimensionalen Bildjensor zu verwenden.

Die Fehlerdetektorvorrichtungen nach den F i g. 1 und 5 können getrennt, aber auch in Kombination eingesetzt werden. Im letzteren Fall können die Vorrichtungen so angeordnet werden, daß die Vorrichtung nach F i g. 1 den Flaschenhals und die Vorrichtung nach Fig.5 gleichzeitig den übrigen Flaschenkörper über- «t»

pi Ul L

Die unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 5 beschriebenen Verfahren können auch mit anderen Fehlerdetektortechniken in Kombination angewandt werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Fehlerprüfvorrichtung mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren und Drehen einer zu prüfenden Flasche, mit einer Generatorschaltung zum aufeinanderfolgenden und wiederholten Erzeugen von Bildsignalen, die einer Vielzahl von Bildelementen in Matrixanordnung eines Bildes der transportierten Flasche entsprechen, einer Speichereinrichtung zum Speichern von zumindest einigen der Bildelementsignale, die von der Generatorschaltung erzeugt werden, einer Flaschenkantendetektorschaltung, die auf die Bildelementsignale der Generatorschaltung anspricht und ein Flaschenkantensignal erzeugt, wenn das erzeugte Bildelementsignal mit der Flaschenbildkante übereinstimmt, mit einer Speichersteuerschaltung für die Festlegung von Adressen im Bildelementdatenspeicher und zum selektiven Eic- oder Auslesen der Bildelementsignale in die oder aus den festgelegten Adressen und mit einer Diskriminatorschaltung, die auf die Bildelementsignale anspricht und entscheidet, ob die geprüfte Flasche fehlerhaft ist und ein Zurückweisungssignal RJ erzeugt, wenn ein Fehler in der Flasche festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfzonensignalgeneratorschaltung (32) vorhanden ist, die auf das Flaschenkantensignal anspricht und ein erstes Torschaltsignal (G 1) erzeugt, wenn die Bildelementsignale der Bildelemente, die auf der einen Seite von einer Mittenachse und nahe dieser «ngeordnet sind, erzeugt werden, und des weiteren ein zweites Torschaltsignal (G2) erzeugt, wenn die Bildelementsignale der Bildelemente, die auf der anderen Seite und nahe der Mittenachse liegen, erzeugt werden, wobei die von den Bildelementen nahe der Mittenachse gebildete Zone sich als bandförmige Fläche entlang der Mittenachse erstreckt, daß die Speichersteuerschaltung (13) aufgrund des empfangenen ersten Torschaltsignals (G 1) die Bildelementsignale in den Bildelementdatenspeicher (12) an den entsprechenden Adressen einliest und nach dem Empfang des zweiten Torschaltsignals (G 2) die gespeicherten Bildelementsignale in umgekehrter Reihenfolge zum Einlesen aus dem Bildelementdatenspeicher (12) ausliest, so daß die ausgelesenen Bildelementsignale und die durch die Bildelementsignalgeneratorschaltung (4,21,22) gleichzeitig erzeugten Bildelementsignale von den Bildelementen stammen, die in bezug auf die Mittenachse zueinander symmetrisch angeordnet sind, und daß die Diskriminatorschaltung (50) auf die Bildelementsignale von der Bildelementsignalgeneratorschaltung (4, 21, 22) und den Bildelementdatenspeicher (12) anspricht, um die Bildelementsignale aufeinanderfolgend zu vergleichen und das Zurückweisungssignal (RJ) zu erzeugen, wenn aus dem wiederholten Vergleich das Vorhandensein eines Fehlers in der Flasche resultiert

2. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (53) die Bildelementsignale der Bildelemente einer der in Richtung Bild-Mittenachse ausgerichteten Spalten mit den Bildelementsignalen der Bildelemente einer anderen Bildelementspalte vergleicht.

3. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (53) die Bildelementsignale zweier Bildelemente in einer der Bildelementreihen miteinander vergleicht die sich senkrecht zu der Bild-Mittenachse erstrekken.

4. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Generatorschaltung zur Erzeugung der Bildelementsignale eine Bildaufnahmeeinheit (4) umfaßt, die schräg zu und oberhalb der Flasche (1) angeordnet ist um die Bildelementsignale zu erzeugen.

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5. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Bildaufnahmeeinheit (4) einen photoelektrischen Umwandler (4b) aufweist der eine Hauptabtastrichtung parallel zu der Bild-Mittenachse besitzt

6. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Generatorschaltung zur Erzeugung der Bildelementsignale eine Quantisierschaltung (22) enthält die das Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinheit (4) unterteilt

7. Fehlerprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Flasche (1) zumindest eine volie Umdrehung ausführt, wenn sie sich im Bereich der Bildaufnahmeeinheit (4) zur Erzeugung der Bildelementsignale befindet

8. Fehlerprüfvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet daß eine Referenzsignal-Generatoreinrichtung (40) mit der Generatorschaltung (4,21,22) zur Erzeugung der Bildelementsignale verbunden ist auf deren Ausgang anspricht und ein Referenzsignal erzeugt, und daß die Diskriminatorschaltung (50) einen Fehler feststellt und das Zurückweisungssignal (RJ) erzeugt wenn ein Differenzsignal, gebildet aus einem Ausgangssignal der Quantisierschaltung (22) und einem Ausgangssignal des Bildelementdatenspeichers (12), größer als das Referenzsigna! ist