DE3212432A1 - Inspektions- und sortiereinrichtung und -verfahren - Google Patents

Description

j NACHGEREICHTJ

PATENTANWÄLTE Ze3£sj QpL^Q ■ D 43OO ESSEtt'i" AM RU¹HRSTEIN*T-"TEL".: (Ο2Ο1) 412687 Seite - J^- ^ I 232

INDUSTRIAL AUTOMATION CORP. 6740 Cortona Drive, Goleta, Kalifornien 93017, V.St.A,

Inspektions- und Sortiereinrichtung und -verfahren

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Inspektionsund Sortiereinrlchtunq sowie auf ein Inspektions- und Sortierverfahren ·

Automatische oder halb-automatische Inspektions- und Sortiereinrichtungen sowie Inspektions- und Sortierverfahren sind bekannt und finden in der Praxis Verwendung« Der Anmelder hat beispielsweise eine Einrichtung zum automatischen Sortieren von Behältern, z. B. von wiederholt benutzbaren C5etränkeflaschen hergestellt und vertrieben. Diese Einrichtunq weist ein Transportsystem zur Übernahme von Flaschen von einem Aufgabeförderer und zum Abführen der Flaschen in Abhängigkeit von der Bestimmung ihrer. Art und ihres Zustande über einen von mehreren Abgabeförderern auf. Die Identifizierung der Flaschen geschieht unter Verwendung verschiedener Fühler, welche geeignet identifizierbare Charakteristiken jeder Flasche im System abtasten, wenn die Flasche an den Fühlern vorbeiläuft· So können Fühler beispielsweise die Flaschenhöhe oder den Flaschendurchmesser abtasten, farbempfindliche, nicht-optische Fühler können die Glasfarbe usw. abtasten. In typischer Ausführung sind die Fühler entlang des oder um das Transportsystem angeordnet, so daß eine Endcharakteristik bzw. -eigenschaft,

Z/ko.

Γ-:-? =;■·;■ ;·*;ν 3211432

AO

welche eine spezielle Flasche identifiziert, unmittelbar zu einer Abführung dieser Flasche über den benachbarten Ablaufförderer fUhrt. Derartige Systeme arbeiten unter qewissen Bedingungen gut, haben jedoch verschiedene Beschränkungen in bezug auf die Aufstell— und Einstellzeiten und können selbstverständlich nicht geeignet verwendet werden, um Flaschen ohne relativ starke und leicht zu erfassende Parameter au unterscheiden und zu sortieren. Selbst wenn alle au sortierenden Flaschen bestimmbare Unterschiede haben, fehlt es solchen bekannten Elnrichtunqen an der notwendigen Flexibilität, da durch derartige bestimmbare Unterschiede manchmal die Reihenfolge vorgegeben wird, in der die Flaschen identifiziert werden können. Demgemäß muß auch die Reihenfolge, mit der sie an den zugehörigen Ausgabeförderern vorbeibewegt werden, unter Umständen anders sein, als sie an sich erwünscht ist.

Maschinen und Einrichtungen der vorgenannten Art und/oder zugehörige Vorrichtungen sind in den US-PS»η 2 800 226, 3 358 552, 3 411 625, 3 430 766 und 35*5 513 beschrieben.

Die US-PS«n 3 997 780, 3 997 781, 4 051 366 und 4 074 beziehen sich auf ein System zum Orientieren von mit Etiketten versehenen Behältern derart, daß die Behälter in einer Sechser-Backung alle mit nach außen weisenden Etiketten angeordnet sind. Das Grundsatzsystem arbeitet an 24 Flaschen gleichzeitig, wobei 24 von optischen FaserbiSndeln gefolgte Linsen auf eine Vidiconkamera gerichtet sind. Die Flaschen werden gedreht, und für jede der sich drehenden Flaschen wird das Vldiconkameraausqanqssiqnal quantlsiert, gespeichert und wiederholt über aufeinanderfolgende Zyklen verglichen, wobei ein 8-Bit-Muster von vier digitalen "schwarzen" Bits, gefolgt von vier digitalen "weißen" Bits entwickelt wird. Der Vergleich zeigt an, daß

ΛΛ

ein Etikettenrand die Abtaststation einige Zyklen vorher nassiert hat, so daß die Flasche nach einer einstellbaren Verzögerunq in einer gewünschten Stellung angehalten werden kann. Im Erqebnis bildet die Vidiconkamera eine Vorrichtung zum Multiplexen der 24 FUhlersignale derart, daß das gesamte System den Rand eines vorgegebenen Etiketts auf 24 sich drehenden Flaschen bei gleichen Flaschen- und Etikettenabmessunqen abtasten kann· Bei einem zweiten AusfUhrungsbeispiel ersetzen Photodetektoren die Lichtleiter und die Vidiconkamera, ein Serienspeicher ersetzt den Speicher mit direktem Zuqriff des Datenreduktions3ystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel, und die Etikettenmuster werden mit optionellen "beachte nicht" Bits abgetastet, um eine feste, vorqegebene Maximalungenauigkeit bei der Abtastung zu ermöglichen·

In der US-PS 3 955 179 ist ein System mit Mehrfachlichtsensoren beschrieben, die an vorgegebenen Stellen zur Abtastung bestimmter Flaschen-Gesamtheitscharakteristiken bei deren Vorbeilauf befestiqt sind. Die Sensorsignale werden an eine Computerschaltung angelegt, die so programmiert ist, daß sie ein Ausgangssignal entsprechend dem Wert einer vorgegebenen, die Abtaststufe durchlaufenden Flasche entwickelt. Das System kann auf der Flaschen-Schattenseite betrieben werden. Eine Computer—Programmlereinheit hat eine Programmiertafel, die durch selektive Herstellung von Verbindungen über Schalter oder Verbindungsstecker zwischen ausgewählten Zellen und Spaltenleitungen programmiert wird. Die Fühler selbst sind ebenfalls stellungsveränderlich, so daß das System manuell programmiert und für die verschiedenen Flaschengrößen und -formen eingestellt werden muß. Schließlich beschreibt die US-PS 4 002 823 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Videolnsoektion von Gegenständen bei deren Herstellung. Dabei wird eine halb diffuse Lichtquelle verwendet, die auf

einer Seite von dem zsu inspizierenden und auszuleuchtenden Gegenstand mit optischem Abstand von diesem angeordnet ist· Eine Videokamera ist auf d©r der diffusen Lichtquelle entgegengesetzten Seite des Gegenstandes anqeordnet und tastet den beleuchteten Gegenstand ab, um ein Videosignal zu erzeugen, das den Unterschied in den Brechungseiqenschaften des Gegenstandes und damit das Vorhandensein oder Fehlen von Fehlern im Glas anzeigt· Das Videosignal wird in geeigneter Weise gefiltert und danach einem Spitzendetektor zur Festeilung von Rissen, Sprüngen oder Blasen übermäßiger Größe zugeführt·

Die Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren und Sortieren von Gegenständen, insbesondere Behältern bzw. Flaschen, unterschiedlicher Charakteristiken oder aum Inspizieren von Gegenständen, insbesondere Behältern oder Flaschen, mit ähnlichen Eigenschaften gerichtet, wobeiλοπ den zuletzt genannten diejenigen unterhalb eines Minimalstandards abgesondert bsw. zurückgewiesen werden· Eine typische erflndungsgemäße Vorrichtung bzw. Maschine weist ein Transportsystem zum Einzeltransport der ssu inspisierenden Gegenstände vorbei an einer Fernsehkamera auf, wobei die Transportbahn und die Kamera in solchen Relativstellungen angeordnet sind, daß ?vorqegebene Teile der zu sortierenden Gegenstände oder die zu inspizierende Zone der Gegenstände von der Kamera erfaßt werden können. Das Ausgangssignal der Fernsehkamera wird auf der Grundlage der Anzahl von hell-dunkel-öbergMngen in den Abtastzeilen ziffernmäßig dargestellt· Ein Korrelator führt danach eine spezielle Korrelation zwischen dem digitalisierten Bild und verschiedenen zuvor digitalisierten, die unterschiedlichen Inspektions— oder Sortiermerkmale darstellenden Rudern durch, um festzustellen, welche der zuvor ge-

S212432.

speicherten Bilder ara weifcesteim Knife da-m digitalisierten Bild von der Fernsehkamera übereinstimmen« Die Anfangs-Vorrelation ist allqeaeln auf die Suehe nach Shnlichkeitsbereichen abgestellt, obwohl in einigen Fällan, bei denen die beste Korrelation nicht wesentlich besser als die aweitbeste Korrelation ist₉ einQ sweite Korrelation unter Verwendung einer anderen Korrelafcionsnsefchode als Grundlage der abschließenden Entscheidung ilbar das Ausmaß der Unterschiede zwischen den ähnlichen vorelngespeieherten digitalisierten Bildern und dem digitalisierten Bild von der Fernsehkamera durchgeführt werden kann» Di© voreingespeicherten digitalisierten Bilder können anfangs dadurch eingegeben oder gespeichert werden,, daß ein Gegenstand mit der au erfassenden Charakteristik vor die Fernsehkamera gestellt und danach dessen digitalisiertes Bild aufgezeichnet wird»

Im folgenden wftrden Beispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert» In der Zeichnung seigern

FIqa 1 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Aus führungsstiel spiels dar Erfindung 5

Fiq» 2 eine Draufsicht auf eine Piasehen— Xnsp@feiions°» und —Sortiermaschine unter Darstellung der Karaaraposition in der Maschineι

FIg₅, 3 eine Sei ten ansieht sntlanq der Schnitt· lirsis 3-3 in Figur 2%

Pig₉ 4 eine ÖrQ'jfoleht entlang der Linie 4-=4 In

Pjlmsr 38

Fig_e 5 ©ine Ansicht entlang dar Linie 5-5 Fig» 4ξ

Fiq«, δ sin ®l©eksehaS,feibild₉ in der die Organisa= felon des DlciitalurasetsQE^s und arsdere Aspekts dao slek^onischer« Systews nach der Erfindung veransehaulichfe sind ξ

Fig.» 7 ein Schaltbild des Digitalumsetzers;

Piq_o £3 ei« Schaltbild der Afotast-Synchronisations-1

Fiq„ 9 ©In Schaltbild der Einqaba/Ausgabe-Logik%

Pig» 10 ein Blockschaltbild -^s Korrelatorsi

Fig» 11 ein Blockschaltbild des "sbellenspeichers;

Figο 12 ein Blockschaltbild des Oberlappungszähl— generators;

Fiq. 13 ein Blockschaltbild des Korrelators;

Fiq. 14a und b linke und rechte Teilschalfcungen,

welche gemeinsam einen Teil der Korrelator— logik bilden?

Fiq. 15a bis cj und

Fig. 16a bis d Schaltbilder der restlichen Teile des Korrelators;

Fiq· 17a ein Blockschaltbild, in welchem die Organisation des Bibliothektabellen-

speichers veranschaulicht ist;

FIq. 17b ein Schaltbild eines typischen Bibliothektabellenspeichers j

Flg. 18 bis 20 Wiedergaben des bei Verwendunq unterschiedlicher Flaschen von einem Fassungsvermögen von einem Liter gewonnenen Monitorbildes 5

Fiq» 21 bis 23 die Hauptabschnitte der Siqnal-

aufnahmen bei Abtastung der Flaschen qemMß Fiquren ;18 bis 20 $

Fig. 24 eine schematische Darstellung einer

alternativen Ausführung der Schaltung des Diqitalumsetsersj und

Fig. 25 eine schewatische Ansicht der Frontplatte

der beschriebenen Maschine»

Die Erfindung läßt sich am besten unter Bezugnahme auf ein besonderes Ausführungsbeispiel s«r Lösung eines speziellen Problems beschreiben, da dieses bevorzugte AusfUhrungsbei-

321243

SDisl für die ras.ir.tsn Koraponenfears auslh anderer ÄusführungsbelsDiele_s die unter üteiaiSndon anderen Zweckbestimmungen dienen_? exemplarisch ist» Das bsschriabene Ausführungsbei— soiel ist auf eine aafcoraatlscSiG Sortierung von Mehrwegflaschen für alkohlfreie SeteSßlse gerichtet <p die anfangs unsortiert ©ines Förderer aufgegeben werden» Derartige Flasche haben bereits einQ ¥©reortlerang erfahren, so daß aroße und kleine Fiasehe« nlehfe verroischt sind, aber im Strom von Flaschen ariffeoSiierfe der gleichen Größe eine Anzahl verschiedener Fleischest typen vorhanden sind, von denen Alge jedoch sis-κΐieü« veifseSiiiadoniQ F©rraQn habsn_s v^ie bei— soielsweisQ ^eeCcsa^c'^si und ^S3P@psi^ot3 Flaschen₉ und von denen eliiqe einander- sehr clhnlisii cIrJd₉ wie "Sprite¹⁵" und "Diet Sprite¹³" F'Iasshan· In JQilem Falle tragen derartige Flaschsr« in der Req<s! ein pasrraanantes Warsnsöichen und/oder eine seitliche DafcoratioRj, das ©der die sieh über 180° oder weniqer des Umfanqs dar Päeseho erstreckt und sich auf der entqeqengesetsfcen Salt© MiedorteJLte Di© "mit Hilfe des beschriebenen Aysf'"!hsn:rtgßfc©£sp£els au sortierenden Flaschen haben daher visusll identäffisiGirbare Unter schiede, die von einer Seite sichtbar είηύ_ο

Bei dem hier Im eifiaoinsn beseh^iebenon Aissführwngsbei— spiel ist ein FIoseher^TramspoiTfcoysfeGin v©rges@hcsn, das die ihm swgsföhrfesrj FlsiSchQn üSseff eisiarä Aufgabeförderer aufniro!nt₉ aiezein sr-fsßt \md an Gifiersii sternrad @ntlangeiner Kreisbahn ->ic-an sportier to BS.no. Ansahl von Ausgabe— förderern s5-iic3 an ma;-rc-sS'ei'3iferaen Punkten um die kreisför3T5if?e vransnaififeffi^Ev/iSej] St.Gesir&as aoigess-dsicst „ ε© daß eine Flasehs bei Preigaös von dsra Sfeoriiraclsystem neben einem der Awsqateefirde-reE¹ im dosoön Soi'ieguncjSbahn ein-ISuft und öiier uen i.isogris-sfoipdcaPGi? oJageföhrt vtisruo Daher wird eine Flasche naesi der SdGFsfeifisierung von dea Stern— rad sys tem neben denj for diesen Plaoehentyp·" ^opqegebenen Ausgabe förderer frsiqosetot und von dissesn sortiert abgeführt.

— ρ —

Für die Zwecke der Identifizierung der Flaschen auf dem Sternradsystem und der Bestimmung des richtigen Fiaeigabepunkts für Jede Flasche ist eine Fernsehkamera auf der dem Aufgabe« bzw. Zuführförderer benachbarten Seite des Sternrads in solcher Anordnung vorgesehen, daß die Seite jeder Flasche unmittelbar nach deren Aufnahme durch das Sternrad im Sichtfeld der Fernsehkamera liegt· Die Kamera ist auf das Bild-, Schrift- bzw» Etikettenfeld jeder Flasche gerichtet, während die Flasche entlang ihrer Transportbahn an einem speziellen Inspektionspunkt vorbeiläuft. Wegen des begrenzten Abstandes zwischen den inspizierten Flaschen und der Fernsehkamera bzw. dem dieser zugeordneten Linsensystem reicht das Kamera-Sichtfeld nicht ganz über 180° des Flaschenurafangs und erfaßt daher nicht das gesamte Schrift- bzw· Etikettenfeld bei bestimmten Schrift- bzw. Etikettengrößen und raschen Orientierungen. Außerdem führt die Krümmung der Flasche zu einer EiIdkompression des Etiketts bzw. Schriftfeldes, insbesondere im Bereich der BildrSnder der Videokamera. Da die Flaschen bei dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel keine feste Winkelorientierung haben, sind die Rereiche des Schriftbzw. Etikettenfeldes, welche bildseitig komprimiert werden, im wesentlichen willkürlich, obwohl das beschriebene System praktisch unempfindlich gegenüber derartigen Kompressionen bzw· Bildstauchungen ist, wie die nachfolgende Beschreibung zeigen wird. Bei einem sehr schnellen System dient ein Strobolichtbündel oder ein Strobolichtbündelpaar zum Abtasten der Flasche beim Erreichen des Inspektionspunktes, um ein besseres und rascheres Ansprechen der Videokamera zu erreichen. Wegen der Flaschenkrümmunq und des einzelnen oder der beschränkten Anzahl von strobolichtstrahlen haben verschiedene Teile des Schrift- bzw· Etikettenbildes, wie es von der Videokamera aufgenommen wird, unterschiedliche Intensitäten. Die nachfolgende Beschreibung wird zeiqen, daß das beschriebene System gegenüber derartigen IntensitSts-

Schwankungen nur rainlraal empfindlich ist.

Viele der obengenannten! Charakteristiken des von der Videokamera aufgenommenen Bildes könnten- mit Hilfe komplizierter Linsen- und Beleucbtuäiejssysfcerae minlraiert oder unwirksam gemacht werden« Zusätzlich kannte das durch die Kamera erfaßte Kennzeichnungsfeld mit Hilf® von Spiegel- und/oder komplizierten Llnsensysteraen "abgewickelt" werden, und die Flaschen könnten wlnkelraaßiq so> orientiert werden, daß das Kennzeichnungfeld stets von der Frontseite sichtbar ist. Eines der Merkmale der Erfindung besteht jedoch darin, daß eine äußerst zuverlässig und genaue"-Betriebsweise ohne den Aufwand und die machanissfo© Kompliziertheit susätzlicher GerSte und Operationen erreicht wird.

Die bei dem beschriebenen Ausführung&beispiel verwendete Video&Kmera ist eine Standard-US-Videokamera mit Zeilensprungabtastung, einer Ver&ika&fraquenz von 60 Hs (d. h. Entwicklung von 60 Halbbildern pro Sekunde) und einer Bildfrequenz von 30 te« Wenn sine Flasche den Inspektionspunkt erreicht, was durch einen Fühler sra Trensportsystem angezeigt wird j und die Abtastung ausgelöst wird, so wird Jede Seile aus 240 Zeilen in einem Feld digitalisiert, um eine 4-Bit-Binärsahl für jede Zmlle zu entwickeln, welche die Anzahl von hell-dunkel^ObergSnqen In dieser Bildaelle darstellt« Daher ist bei diesem Aüsführusngsbeisplel, ein Maximum von 15 solcher überginge pee Seile s«lä©3ig₉ ynd es hat sich qeneigtj daß diese Anzahl vollständig ausreicht„ um Flaschen-Kennzoichnungsfaider lesen su kfSmifüQne» 0>a das digitalisierte Siqnal for jede Zelle nur die AnaaSil von Übergängen (bei einem vorgegebenen Sciiiielieiwert? in der entsprechenden Bildzeile anzeigt und qcgsn dio Lage eines Übergangs entlang der Seile unempfindlich Ist., sollte In diesem Zusammenhang feeachtet werdenj daß die digiisllsiert© Information für Jede Zeile relativ unempfindlich for eine wlnkelorlentierunq der Flasche und eine Iiorlsontale Kompression des Bildes

des Kennzeichnungsfeldes entlang dessen Ränderrvist«

Die digitalisierte Information für jedes Feld wird in einem Speicher izwischenqespaichert, dessen Kapasität zur Speiche— rung von 63 weiteren digitalisierten Bildern ausreicht. Die am Inspektionspunkt befindliche Flasche wird im folgenden als "Targetflasche" und das entsprechend digitalisierte Bild der Tarqetflasche als "Targetbild", Targetdaten oder - in Tabellenform » als "Targettabelle" bezeichnet. Die anderen digitalen Bilder, die in den restlichen 63 Spdeherblöcken gespeichert sind, werden als "Bibliotheksbilder", "Bibliotheksdaten" oder "Bibliothekstabelle" bezeichnet, da diese Daten voraufgezeichnete Daten for verschiedene au sortierende Piaschentypen darstellen, mit denen die Tarqetdaten zur Bestimmung und Sortierung der jeweils am In— speSttionspunkt befindlichen Flasche verglichen werden.

Insbesondere wird ein Hochgeschwindigkeitskorrelator zur Durchführung einer Form von Korrelation zwischen der Targettabelle und jeder der Bibliothekstabellen auf einer zeilenweisen Basis verwendet, um au bestimmen, welche der Bibliothekstabellen am weitestens mit der Targettabelle übereinstimmt· Die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendete Form der Korrelation ist nicht eine echte Korrelation, sondern eine modifiaierte Art von Korrelation, die wegen ihrer einfachen Rechenoperation (d. h. der Möglichkeit hoher Operationsgeschwindigkeit) und angemessenen Genauigkeit des Ergebnisses ausgewählt wurde· Insbesondere wird in jeder Zeile der Targetdaten und In der entsprechenden Zeile einer der Bibliothekstabellen die 4-Bit-BinMrzahl einer Targetdatenaeile mit einer 4-Bit-Zahl der Bibliothekstabellen-Datenseile verglichen, wobei die niedrigere der beiden Zahlen einem ersten laufenden Gesamtwert für diese Korrelation hinzuaddiert wird· Außerdem werden die 240 4-Bit-Binarasahlen für die Targettabelle akkumuliert, um

eine aweite laufende Sutnase au bilden,, und die 240 4~Bit-BinärzaSilera der 3ifo!i©ihQkstabelle werden zur BIldung einer dritten laufenden Summe akkumuliert. Der Korrelationsfaktor zwischen der Targettabelle und der besonderen in Betracht kommenden Bifoiiothekstabelle ist gleich der ersten laufenden StIfMe₉ "geteilt durch die höhere der swelter? und dritten laufenden Summen· In Gleichungsform kann der Korrelationskoeffisient wie folgt ausgedrückt werden:

¹^Sa ~.^~.J2<a,-.9 "^d iö niedrigere von beiden)

Λ tf3 '

21 T. oderΈ. T_{% s} (die höhere von beiden)

v;obei CC » Korrelationskoeffizient

T. β Zahl der ObergSnge In Zeil® η der Targettabelle

T, » Zahl der übergMnge In Zeile η der betrachteten RifoliothekstabelIe'

Die obengerjannte Gleichunci basiert auf dem Folgendem?

Wenn die Zahl der übergänge in einer Tabelle (Tarqet oder Bibliothek) als Efeabdlagrasgnaufgetragen wird, indera die Zeilennummer entlang- einer Achse und ein Stab einheitlicher Breite for Jede gsJ,isnfitge»er In der Richtunq einer zweiten Achse awfgeferagcR worden₉ v#ob@.l der Stab eine der Anzahl von übergfingen- in dieser geile der Tabelle pro-Dortionale LHnejs hat» so ergibt sich sine besonder© Kurven-Charakteristik for diese spezielle Tabelle» In den Zonen über und unter der eirsfespreehenden Ksrcmseichnungsfeldpositlon auf der Flasche kann die Zahl flsr Überginge Mull sein,

während in unterschiedlichen Kemneeichnungsfeldsegmenten verschiedene Anzahlen von Übergängen erfaßt werden, die au besonderen Kurven außerhalb der Null-Abschnitte führen. Wenn man eine Mhnlich gestaltete Tabelle für eine andere Piaschenart darüberlegt, so ergäbe sich naturgemäß ein anderer Kurwenverlauf, der für die andere Piaschenart gemäß einer sweiten Tabelle spezifisch ist. Teile der Zonen unter den beiden Stabdiagrammen können einander überlappen (obwohl dies nicht notwendig ist); jedoch sind generell Größe und Form der Zonen für jeden Flaschentyp anders.

Zurückkommend auf die obengenannte Gleichung zur Berechnung des Korrelationskoeffiaienten ist zu sehen, daß die gesamte Summe aller Zeilen der Übergangsssahlen Jeder Zeile der betrachteten Bibliothekstabelle (die zweite laufende Summe) nur die gesamte Zone unter der Stabdiagrammkurve für die jeweilige Bibliothekstabelle darstellt. In ähnlicher Weise stellt die Gesamtsumme für alle Zeilen der Anzahlen von Übergängen in jeder Zeile der Targetdaten (dritte laufende Summe) nur die Zone unter der Stabdiagrammkurve für die Target tabelle dar«, Daher stellt der ffenner der obengenannten Gleichung des Korrelationskoeffiaienten nur die Zone unter der Stabdlagramrnkurve für die Targettabelle oder die betreffende Bibliothekstabelle dar, welche Jeweils größer ist. Der Zähler vergleicht dagegen Jede Zeile der Targettabelle mit einer entsprechenden Zeile der Bibliothekstabelle, und durch Benutzung des niedrigeren der beiden Werte wird effektiv nur die Überlappung der entsprechenden Zone der beiden Kurven betrachtet. Durch Summierung der Überlappungen für Jede Zeile wird die gesamte Überlappungsssone gewonnen. Daher läßt sich die obengenannte Gleichung für den Korrelationskoeffiaienten tatsächlich wie folgt ausdrücken!

_c_, _ Gesamte überlappunqsaone

Größere Gesamt- bzw. Summenzone

Aus der vorhergehenden Gleichung Ist ^u sehen, daß dann, wenn die Targettabelle mit der besonderen betrachteten Bibliothetöfcabelle identisch ist_s die beiden Stabdiagrammkurven identisch sind_s d_o h„ einander genau überlappen und beide dieselbe Oesaratzone, insbesondere eine Zone gleich der Oberlappunqssone überspannen« Daher 1st der Korrelationskoeffialent so qewählfc, daß er die bestmögliche Korrelation zwischen den beiden Tabellen schafft» Wenn andererseits die Targettabelle und die Bibliothekstabelle überwiegend Zellen ohne Obergänge haben und die feilen der Targettabelle mit Oberg'dngen von den entsprechenden Zeilen in der Bibliothekstabelle abweichen, so ist der gesamte öberlappungsbereich Null, so daß auch dar Korrelationskoefflsient Null ist. Dies zeiqt den Bereich des Korrelationskoeffisienten zwischen Null und Eins und ist ebenfalls eine Einführung in einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung» Insbesondere sind aus ästhetischen Gründen die Flasche.n-Kennselchnunqsfeider generell In der Horizontalen ziemlich genau, d. h. ohne wesentliche Neigung, ausgerichtet, können jedoch in der Höhe um etwa - O₉32 cm oder mehr verschoben sein, da Höhen Schwankungen das gesamten Kennsseichnungsfeldes visuell nicht ssu beanstanden sind* Wenn daher theoretisch die Bibliothekstabells und die Targettabelle sum gleich Flaschentyp gehören, jedoch erhebliche Höhendifferenzen zwischen dem Kennsseichnungsfeld für die Bibliothekstabelle und demjenigen auf der Targetflasche bestehen, so ist der unter Verwendung der obengenannten Gleichung entwickelte Korrelatlonskoeffialent kleiner als Eins, und zwar um einen Wert₉ der von dem speziellen Kennzeichnungsfeld und den genauen Höhersdlfferanssn ab— hänqig ist» offenbar könnte eine bessere Korrelation gewonnen werden_s wenn die Tabelle für die Flasche mit einem welter unten gelegenen Kennzeichnungsfeld »«angehoben»' werden könnte, oder aber die Tabelle für denselben Flaschen— typ mit höher gelegenem Kenri^eichnungsfeld "abgesenkt"

werden könnte. Dieser Effekt kann wesentlich sein, da einige Flaschen, ss· B· Sprite* und Diet Sprite* Kennzeichnungsfelder haben, welche bis auf kleine Abschnitte identisch sind, so daß Korrelationsfehler aufgrund von Vertikalverschiebungen zu einer Fehlidentifizierung des Piaschentyps fUhren können· Um dies zu vermeiden, wird erf indunqscjemäß die obengenannte Korrelation '.nicht nur durch Vergleich Jeder Zeile der Targettabelle mit der entsprechenden Zelle einer betrachteten Bibliothekstabelle verglichen, sondern es werden für jede Bibliothekstabelle 15 andere ZShlerberechnungen durchgeführt, wobei diese Berechnungen eine Abwärtsverschiisbung der Bibliothekstabelle mit Bezug auf die Targettabelle und danach eine AbwSrtsverschiebung der Tarqettabelle mit Bezug auf die Bibliothektstabelle darstellen· Ein Diagramm, das die entsprechende Verschiebunq zwischen den Target— und Bibliothektes&ilen bei den sechszehn Berechnungen (0 bis 15) zeigt, ist unten angegeben·

Durchlauf	Targetaeile	Bibliothekszeile
0	0	0
1	0	2
7	0	4
3	0	6
4	0	β
5	0	10
6	0	12
7	0	14
B	0	0
9	2	0
10	4	0
11	6	0
1? 13 14 15	R 10 12 14	ο ο ο ο

Es 1st au sehen, daß Durchlauf bzw. Abtastung O und Durchlauf 3 identisch sind, so daß eine von ihnen überflüssig ist. Dies 1st einfach das Ergebnis der besonderen verwendeten Implementierung bzw. Ausführung und kann, falls erwünscht, eliminiert werden, obwohl es für das gesarate Schema weitgehend ohne Konsequenz ist. Zu beachten ist ferner, daß die Verschiebung durch die sechsehn Durchläufe tatsächlich um jeweils zwei Zeilen gleichzeitig erfolgt, was eine Maximalverschiebung von - 14 Zeilen darstellt· Wenn die 240 Zeilen in jeder Tabelle angenähert eine 15,24 cm Vertikalansicht der Flaschen darstellen, so stellen - 14 Zeilen £ 0,B9 cm bei 0,127 cm Einzelschritten dar. Da Durchlauf (und Durchlauf 8) alle 240 Zeilen beider Tabellen berücksichtiqen, wodurch der Zähler in der Gleichung des Korrelationskoeffizienten aus der Summe von 240 Termen besteht, reduziert sich die Anzahl von Termen für die anderen Durchläufe und beträgt 226 für die Durchläufe und 15. Dies ist ebenfalls das Ergebnis der besonderen Implementierung nach der Erfindung, da es vielleicht besser wäre, jeden der VielfachdurchlSufe auf dieselbe Zahl, z. B. 226, zu begrenzen, obwohl diese Begrenzung in der Praxis nicht notwendig ist. Der Nenner der Korrelatlonskoeffizientenglaichung ist natürlich der gleiche für jeden Durchlayf« Wie in der nachfolgenden Beschreibung zu sehen ist, ist der Hochgeschwindigkeitskorrelator so ausgebildet, daß er den in sechsehn Durchläufen gewonnen/höchsten Zähler (der die beste Korrelation darstellt) festhält^ so daß der letzte Korrelationskoeffizient zwischen der Targettabelle und einer besonderen Blbliothakstabeile der während eines der sechzehn Durchläufe SIr diese Tabelle ermittelte Höchstkorrelationskoeffizient ist. Dies wird selbstverständlich für jade dar 63 potentiellen Bibliothekstabellen (d. h. insgesamt lOOB mal) wiederholt, um 63 Korrelations-

koefflaienten au gewinnen, vom denen jeder der Korrelation swischen der Targettabelle und einer zugehörigen Blbllothakstabelle entspricht«,

Nachdem vorstehend ein genereller Überblick über die Erfindung gegeben worden ist, werden nachfolgend unter Beäugnähme auf Figur 1 Einzelheiten der generellen Organisation der erfindungsgemlßen Maschine beschrieben«, Das Transportsystem 30 kann durch einen einsigen Aufgabebzw«, Zuführförderer 32 und mehrere Abgabe- bzw» Abführförderer 34 bis 39 gekennzeichnet sein, von denen jeder in Abhängigkeit von auf das Transportsystem 30 durch eine Torsteuerung 40 wirkenden Steuerbefehlen eine Flasche aus dem Aufgabeförderer 32 aufnehmen kann» Eine Videokamera 42 erfaet fortgesetzt eine feste Position im Transportsystem und liefert ein zusammengesetztes Videosignal an eine Digitalumsetzer- und Synchronisationssignalschal feung 44« Das zusammengesetzte Videosignal enthMlt natürlich nicht nur die Videolioformation, sondern auch die horiaontalen und vertikalen Synchronisations— signale, so daß die Digitalumsetsser— und Synchronisations— schaltung 44 sich seibat mit dem zusammengesetzten Videosignal synchronisieren und ihre Synchronisation zwischen der Targetdateneingabe aufrechterhalten kann»

Wenn eine Flasche, wie die Flasche 46 die richtige Position im Sichtfeld der Kamera 42 erreicht hat, so liefert ein geeigneter Fühler am Transportsystem ein Auslösesignal an die Digitalumsetzer- und Synchronisationsschaltung 44» Letatere löst den Strobostrahl aus_f digitalisiert 240 Videosignal zeilen und liefert die digitalisierten Daten Zeile für Zeile an eine S-100 Sammelleitung 48. Die s-100 Sammelleitung ist eine Hundertstift-Sammelleitung, die zuerst von MITS₉ Ine» eingeführt wurde und inzwischen für Mikrocomputersysteme zu einer Standard—Busausbildung gehört.

-YT-

Sie wurde bei dem beschriebenen Ausführunqsbeispiel aus dem Grunde gewählt, da Einzeltafelmikrocomputer zur Verfügung stehen, die nlt der Sammelleitung eine direkte Schnittstelle bilden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Chromemco-Einzeltafelcomputer als CPU 50 verwendet, der viel von der Kommunikationssteuerung, einen Teil der DatenreduktioniUnd andere Funktionen, wie die Erzeugung von Torsteuersignalen, die Erzeugung von Bibliothekstabellen usw· verfUgbar macht.

Ein in die Schaltung einbezogener TV—Monitor 52 kann dazu verwendet werden, das von der Kamera 42 erfaßte Bild zur Anzeige zu bringen« Generell wird ein Monitor wahrscheinlich nur für das Aufstellen und/oder bei der Fehlersuche verwendet, da sein Vorhandensein für den Normal— betrieb des Systems nicht erforderlich ist. Als zusätzliches Merkmal enthält die Digitalumsetzer- und Synchronisationsschaltung 44 jedoch eine zusätzliche Schaltung, welche das zusammengesetzte Videosignal so modifiziert, daß der Monitor 52 nicht nur das von der Kamera gesehene Bild der Flasche sondern auch eine Form von Stabdiagramm entsprechend der vorstehenden Beschreibung zur Anzeige bringen kann· Insbesondere zählt der Digitalumsetzer die Anzahl von hell—dunkel-Obergängen in jeder einzelnen der 240 Zeilen des Flaschenbildes und entwickelt eine 4-Bit-Rinärzahl, welche die Zahl der Übergänge (0 bis 15) in dieser Zeile darstellt. Die Digitalumsetzer- und Synchronisationsschaltunq 44 enthält eine Zeitgabe- und Steuerschaltung derart, daß während eines Teils jeder der 240 Horizonta!zeilenabtastung das Flaschenbild, wie oben gesagt, digitalisiert wird, daß jedoch während des restlichen Teils jeder Horizontalabtastung ein den digitalisierten Wert dieser Zeile enthaltender Zähler mit einer vorgegebenen Taktgeschwindigkeit auf Null getaktet wird» wobei das zusammengesetzte Videosignal auf einem weißen Pegel gehalten wird.

Das Nettoergebnis besteht darin, daß das Bild des Videomonitors 5? auf der linken Seite des Schirms die Flasche mit KennaeichnunqsTsld und auf der rechten Seite des Schirms das oben anqecjebene Stabdiagramm seigt, das mit dem Piaschenbild höhenmäßig ausgerichtet ist·

Ebenfalls verbunden mit dem S—100 Bus ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Speicher 54, der vorzugsweise als Speicher mit direktem Zugriff (RAM) ausaebildet ist* Die Bibliothekstabellen können jedoch auch in einem ROM oder einem anderen nicht-flüchtigen Speicher gespeichert werden» Der Speicher 54 dient zum. Speichern der digitalisierter» Targettabelle und der zuvor gespeicherten 63 Bibliothekstabellen, und ein Hochgeschwinrfigkeitskorrelator dient zum Berechnen der Überlappunqssone als Teil der Berechnung der Korrelationskoeffizienten. Die Zentraleinheit C(CPU) 50 benufc2t natürlich entweder einen Teil des Speichers 54 oder einen anderen über den S-100 Bus angeschlossenen separaten Speicher für die eigene Zwischenspeicherung bei der Ausführung der Rechenfunlctionen für die Steuerung und au anderen Zwecken« Schließlich ist ein N₁₃₁-.—Lese—Speicher 56 (ROM) zur Speicherung eines bleibenden Systemprogramms voraesehen»

Im folqenden wird auf die Figuren 2 bis 5 Bessug genommen, in denen verschieden® Einzelheiten des bei dem beschriebenen ÄusfOhrungsbeispiel verwendeten Transportsystems gezeigt sind· Das besondere Transportsystem ist dasselbe Transportsystem, das die " Anmelderin froher als Teil ihres Flaschensortlersystems der Serie 700 verwendet hat. Wie in Figur 1 zeigt auch die Draufsicht auf das Transportsystem 30 gemäß Figur 2 den Aufgabeförderer 32 und mehrere Abgabe- bzw· Abführforderet- 34 bis 39» Der Aufgabeförderer liefert Flaschen zu einem Sternradsystem mit einem oberen

Sternrad 58 und einem unteren Sternrad 60 (Figuren 3 und 5), die auf einer um eine Achse drehbare Welle 62 befestigt und von einem Antriebsmotor 64 getrieben sind. Solche Systeme arbeiten generell mit einem "voll" Aufgabeförderer, so daß nach dem Einlaufen der ersten Flasche in eine Muldengruppe der oberen und unteren Sternräder alle nachfolgenden Flaschen zueinander richtig positioniert werden und glatt in das Sternradsystem einlaufen. Demgemäß wird der Motor 64 generell von einem oder mehreren Fühlern, z. B. dem Fühler 66, gesteuert, wobei die Fühler anzeigen, ob genügend Flaschen dem Aufgabeförderer aufgegeben sind, um das Sternrad-Transportsystem einzuschalten.

Das Sternradsystem enthält eine Vakuumkammer 68 in einem Gehäuse 70 (Figuren 2 bis 5, insbesondere Figur 5), die über eine Drehkupplung (nicht gezeigt), mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Zwischen dem oberen Sternrad 58 und dem unteren Sternrad 60 und ausgerichtet mit jeder Gruppe von Flaschenmulden in der Sternradanordnung befindet sich ein Vakuumgreifer mit einem Gummisaugnapf 72, der von einem rohrförmigen Bauteil 74 getragen wird. Das rohrförmige Bauteil- 74 steht mit einer Anordnung in Verbindung, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 76 bezeichnet ist. Die Ventilanordnung, welche den Unterdruck in jedem Saugnapf 72 steuert, wird selbst von einem Ventilschieber 78 gesteuert, der bei einem von zwei Halteringen 82 begrenzten Hub vertikal verschieblich gelagert ist. O-Ringe 80 auf dem Schieber sorgen für eine Abdichtung und damit für eine Reibwirkung auf den Ventilschieber, so daß jeder Schieber in einer eingestellten Position solange bleibt, bis er in eine andere Position verstellt wird. Jeder Ventilschieber ist so ausgebildet und angeordnet, daß er in der dargestellten unteren Stellung den zugehörigen Saugnapf 42 mit der Saugkammer 68 verbindet und damit ein Vakuum zum Ansaugen der Flasche

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in Ihrem Sitz in de» Pl asche»« I dew der Sternräder 58 und 60 anlegt» Wenn sich der Venfeilschieber 78 in der oberen Stellung befludet ₉ 2© ist die Vakuumkammer 68 nicht mehr mit dem Saugnapf 72 in Verbindung.; stattdessen sind das Bauteil 74 und der Seugnawpf 72 sur Umgebunqsatmosphäre Ober den ynteren Abschnitt des Schiebers 78 belüftet« Wenn sich daher ein ¥enfeilschleber 78 in der oberen Stellung befindet_f so werden die Flaschen erfaßt und in Anlage am Sternrad solange festgehalten_f bis der Ventilschieber wieder nach unten verschoben wird und damit die Flasche freigibt«, Gewöhn HcItAst ein fester Nocken zur Bewegung jedes Ventil« Schiebers in Aufwartsriehtung an dem Plaschenaufnahraepunkt vorgesehen j wobei Solenoid-betlltlgte Luftzylinder 84 in geeigneter Lage nahe den AusgabefordGeorn angeordnet sind_f um einzelne Vent 11 sch leber aviecks Freigabe der Flaschen an diesem Punkt nach geeigneter Befestigung aufgrund der Identifizierung der Flaschen aofwSrts zu bewegen«, Gegebenenfalls kann ein Nocken am letzten Ausgabeförderer vorgesehen sein, um sicherzustellen^ "dafl alle Flaschen freiqe·» geben worden sind,, bevor diese Flaschenmuidengruppe zur FlaschenaufnahmestelIe nahe des Aafgabeförderers zurückkehrt» und um auf diese Welse einen Bruch der Flaschen und Beschädigungen der Maschine bei einer Fehl funktion au verhindern· Wie oben erwHhnt_f ist diese Art von Transportsystem hier nur beispielsweise angegeben und als solches im Stande der Technik bekannt· Es wird daher hier nicht niher beschrieben, es set denn in solchen Einzelheiten,, die für den Betrieb des Gesatntsystems von Bedeutung sind»

Generell sind die Flaschen auf dem Aufgabeförderer 32 und auf den verschiedenen Ausgabeförderern 34 bis 39 durch seitliche Führungsschienen 86 geführt, obwohl sie bei Erreichen des Aufnahmepunkts und Erfassen durch den Saugnapf keiner Führungsschienen beträchtlicher Höhe bedürfen, so daß die Videokamera 42 ein praktisch ungehindertes Sicht·»

feld auf die Seite der Flasche hat. Generell ist die Videokamera durch eine geeignete TrHgervorrichtung 88 gehaltert und vorzugsweise auf das Transportsystem physikalisch bezogen, jedoch derart an der Trägervorrichtunq verstellbar, daß die Höhe, das Sichtfeld usw. für unterschiedliche Flaschengrößen einstellbar sind.

Im folgenden wird auf die Figuren 6 bis 9 Bezug genommen, welche Einzelheiten der Video—Dlgltallsierungsschaltung und zugehöriger Schaltungskomponenten zeigen. Figur 6 ist ein allgemeines Blockschaltbild der Schaltung nach den Figuren 7 bis 9, wobei die Figuren 7 bis 9 Einzelschaltungen des Blockschaltbilds darstellen· Das zusammengesetzte Videosignal aus der Kamera 42 wird Über eine Leitung 90 (Figur 7) an einen NE 592 Video—Differenzverstärker angelegt, der als Differenziereinrichtung geschaltet ist und dessen Ausgänge mit einem Hochgeschwindigkeitskomparator verbunden sind· Letzterer liefert bei jedem im Videosignal festgestellten Obergang einen Ausgangsimpuls auf die Leitung 92· Die Kombination aus Digitalumsetzer und Hochgeschwindigkeitskomparator gemäß Figur 7 erfüllt in wesentlichen die Funktion des Digitalumsetzers gemäß Figur 6, wobei eine Differenzierstufe anstelle eines Pegeldetektors verwendet wird, da die Differenzierstufe weniger empfindlich in Beizug auf die Bildintensität ist· Insbesondere wäre ein einfacher Pegeldetektor empfindlich gegen Schwankungen in der Abtastposition und -intensität, gegen die Kameraempfindlichkeit usw., während die Differenziereinrichtung in erster Linie auf das Vorhandensein von übergängen unabhängig von der mittleren Intensität des Bildes In dem zusammengesetzten Videosignal anspricht. Wie oben ausgeführt, können Teile des Bildes besser beleuchtet sein als andere Teile des Bildes· Jedoch sind die Obergänge zwischen solchen Zonen nicht einmal annähernd so steil wie bei einem hell-dunkel (oder dunkel-hell) übergang aufgrund einer

Kennzeichnung auf der Flasche· Daher kann die Schaltung relativ unerapfIndlich gegen graduelle Schwankungen der Licht in tens ItS t öbet¹ die gesamte Breite dies Fl äschern™ bildes geraaeht werden,, Indem die Charakteristiken der Differenzlersiufe geeignet gewählt werden® Ein Verstärker 94, der als Komparator geschaltet ist„ dient zur Entwicklung eines Video-Auslösesignals auf der Leitung 96, das anzeigt, daß wenigstens ein Signal mit Minimaler Intensität empfangen wirf·

Außerdem wird das zusanimengesetate Videosignal foew«, BAS-Signal auf der Leitung 90 zu einem Amplitudensieb 98 übertragen» Das Amplitudensieb ϊ98 weist ein® Bipolar— transisfeor-Clipperschaltunq auf, dessen Ausgangssignal auf der Leitung 100 das Vorhandensein des den Horisontal« rücklauf darstellenden horizontalen Synchronsiqnals anzeigt» (Das horizontale Synchronsignal ist In dem BAS-Signal ein "«schwlrsser als schwara" Signal, das den Strahl austastet und das Rücksetzen der Horizontalablenkschal— tunq in der Videokamera signalisiert)» Das Signal auf der Leitung 100 wird einem wiederholt triggerbaren raonostabilen Mult&vibratoml02 «ugeföhrt, dessen Ausgangssignal auf der Leitung 104 an ein NAND-Gatter 106 angelegt wird· Das Auegangssignal des MAND-Gatters wird an den AufwSrfesaShleingang eines ZMhlers 108 angelegt, dessen 4-Bife-Ausgang mit den Leitungen DO bis D3 verbunden 1st und vow NAMD-Gatter 110 zur Entwicklung eines vierten Eingangssignal3 für das NAND-Gatter 106 einer NAND-Operafcion unteraogen wird* Im wesentlichen digitalisieren die Differeneierstufe und der Hochgeschwindigkeltskomparator konstant das zusammengesetzte Videosignal CBAS*Signal> auf der Leitung 90 und entwickeln einem Iropulssug in Abhängigkeit ¥on diesem Videosignal a«f-der Leitung 92, der als ein Eingangssignal an das NAND-Gatter 106 angelegt wird· Ein aweites Eingangssignal wird iem NAND-Gatter durch das

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Video- bzw. Bildauslöeesignal auf der Leitung 96 zuqeführt, das da3 NAND~GcfcterlO6 während des Horizontalrücklaufs abschaltet (da zu diesem Zeitpunkt das "schwärzer als schwarz^M-Signal ansteht); dasselbe geschieht während einer Periode, in welcher die Bildintensität generell zu niedrig ist, um eine gültige Information zu erhalten. Der triggerbare monostabile Multivibrator 102, der mit dem Amplitudensieb verbunden ist, hat eine vorgegebene Zeitkonstante, so daß das Signal auf der Leitung 104, das ein weiteres Eingangssignal für das NAND-Gatter 106 bildet, während der horizontalen RUcklaufphase (angenähert 5 /js) und über etwa die HSIfte der Horizontalkippzelt von 58,5 ^US, d.h. angenähert 30 yus, ein Freigabesignal darstellt. Daher bildet die Kombination aus dem Videoaudösesignal auf der Leitung 96 und dem Phase 1 (PHl) Signal auf der Leitung 104 Freigabesignale für das NAND-Gatter 106, die dieses Gatter bei Beginn jeder Horizontalablenkung for angenähert die Hälfte der Kippbewegung freigeben« Schließlich bildet das vierte Eingangssignal zum NAND-Gatter 106, das vom NAND-Gatter UO geliefert wird, ein Abschaltsignal für das NAND-Gatter 106, das getastet wird, wenn die Ausgänge DO bis D3 des Zählers 108 zeigen, daß ein ZShlwert von 15 erreicht worden ist« Daher wird der Zähler 108 für eine Aufwärtszählung der Vldeosignalüberqünge während des Anfangsabschnitts jeder Horizontalablenkung eingeschaltet und etwa auf der Hälfte jeder Horizontalablenkung abgeschaltet, wenn er nicht aufgrund der Erreichung des Zählwerts von 15 bereits frUher abgeschaltet wird.

Während dieses Anfangsabschnitts jeder Horizontalablenkung ist das PHl-Signal auf der Leitung 104 auf einem hohen Pegel, so daß das Phase 2—Signal auf den Leitungen 112 auf einem niedrigen Pegel ist. Dadurch wird die Leitung 114 auf einem niedrigen Pegel gehalten, wodurch der Transistor 116 ge-

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sperrt gehalten wird» Am Ende dieser Anfangsperiode, wenn das Signal auf der Leitung 104 auf den niedrigen Wert abfällt, wird das Signal auf der Leitung 112 auf den hohen Wert angehobene, Wenn keine Übergänge während der Anfangsperiode dieser Horizontalablenkung festgestellt wurden, ruft die Kombination aus Inverter« 118 und einem NAND-Gatter 120 ein Signal auf einem niedrigen Pegel (L-Signal) auf der Leitung 122 hervor, welches das NAND-Gatter 124 abschaltet und außerdem die Leitung 114 über die Diode zwischen den Leitungen 114 und 122 auf einem L-Wert hält. Wenn andererseits Übergänge während des Anfangsabschnitts der Horizontalablenkung festgestellt wurden, so kommt die Leitung 122 während des restlichen Abschnitts der Horizontalablenkung auf einen Η-Wert (wie die Leitung 112) wodurch der Transistor 116 über den Widerstand 124 offen gesteuert wird« Gleichzeitig liefern monostabile Multivibratoren 126 und 128., die als ein relativ hochfrequenter Oszillator geschaltet sind, ein Abwärtstaktsignal über die Leitung 130 an das NAND-Gatter 124„ Da die anderen drei Signale zum NAND-Gatter jetzt in einem Freigabezustand sind, zählt der Zähler 108 jetzt von irgendeinem in ihm während des Anfangsabschnitts der Horizontalablenkung gespeicherten

abwärts
digitalisierten Wert aus/ wobei der Transistor 116 offen

' die
gesteuert bleibt» Dies zieht/BAS-Signalleitung 90 auf einen Η-Wert oder einen hellen Zustand, wodurch ein Stab (ein Teil des oben beschriebenen Stabdiagramms) auf der rechten Seite der Monitoranzeige gebildet wird_} dessen Länge dem während des Anfangsabschnitts der Horizontalablenkung gespeicherten Zählwert proportional isto Wenn der Zähler 108 wieder bis auf Null abwärts sShlt, so erkennt die Kombination aus den Invertern 118 und dem NAND-Gatter den Zählwert Null und schaltet das NAND-Gatter 124 dadurch ab, daß die Leitung 122 auf einen L-Wert getrieben wird, der ebenfalls den Transistor 116 sperrt» Daher wird das BAS-Signal während der Anfangsphase jeder Horizontalablenkung digitalisiert und gespeichert um ein digitalisiertes

4-Bit-Ausgangssignal DO bis D3 zu entwickeln. Das digitalisierte Signal wird während des restlichen Abschnitts der Horizontalablenkung auf Null abwärts gezählt, um das BAS-Signal durch die Erzeugung eines Signals zu ändern, das einen Abschnitt eines Stabdiagramms entsprechend der Digitalumsetzung des entsprechenden Abschnitts des Bildes des Flaschenkennzeichnungsfeldes darstellt. Dies ist in Figur 6 gezeigt, bei der torgesteuerte Taktgeber in Verbindung mit dem Amplitudensieb eine Abwärtszählung für den Aufwärts-Abwärts-Zähler hervorruft und gleichzeitig den Stabgenerator treibt, der das BAS-Signal auf der Leitung 90 ändert.

Im folgenden wird auf Figur 8 (in Verbindung mit Figur 6) Bezug genommen, in der' weitere Einzelheiten der Anordnung zum Digitalisieren und Ankoppeln des Videosignals an den S-100 Bus gezeigt wird. Das PHl-Signal auf der Leitung wird an einen monostabilen Multivibrator 132 angelegt, der als Vertikalsynchrondetektor wirkt und einen Zähler 134 bei Feststellung des vertikalen Synchronsignals im BAS-Signal rücksetzt. Der monostabile Multivibrator 132 hat eine Rücksetzzeit die etwa gleich der 1 1/2-fachen Zeit der Horizontalabtastzeit ist, so daß er inmer gesetzt bleibt, mit Ausnahme des Vertikalrücklaufs. Der Zähler 134 erhält andererseits das horizontale Synchronsignal auf der Leitung 104, so daß er bei Rücksetzen 12 nichtsichtbare Zeilen des nachfolgenden Halbbildes (gerades oder ungerades Halbbild) auszählt, worauf das Löschsignal am Flipflop 136 entfernt wird. Das Flipflop 136 hält auch das horizontale Synchronsignal auf der Leitung 104 als Taktsignal und ist so geschaltet, daß es eine "geteilt durch 2^H-Funktion erfüllt, um auf der Leitung 138 ein Ausgangssignal zu entwickeln, das eine gerade Abtastzeile im Halbbild (ungerade oder gerade) anzeigt. Das Ausgangssignal des "geteilt durch 12"-Teilers 134 liefert einen Stabimpuls, der, wie nachfolgend zu sehen ist, an den Computer angelegt wird, um einen Beginn des

Teilbildsysachrönlöationsslgnals hervorzurufen» Der Vertikalsynchrondetektor (monostabiler Multivibrator 132) ist ferner mit einem ZStsler 140 verbunden^ aer eine "geteilt durch 6"-Funktion hat, um eine 10 Hz Impulsfrequenz auf die Leitung 142 ZiU legen_t deren Punktion nachfolgend beschrieben wird«

wenn eine Flasche die Targetposfeion erreicht,, so wird ein Icrgetschaltsignal auf der Leitung 144 erzeugt» das entsprechend der Darstellung in Figur 8 mit dem geraden Signal auf der Leitung 138 kombiniert wird» um ein DPLSH-Signal auf der Leitung 146 au entwickeln* Dieses "bestimme Blitz"-lignal treibt den Strobe nicht aktiv, sondern ist stattdessen rait dem Stift 93 des S-100 Bus über 'Verriegelungsschaltungen 148 und 3-Zustands-Ptrffer 150 (Figur 9) gekoppelt. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 148, das dem DFLSH-Signal entspricht, wird als S Kennzeichen bezeichnet, das mit dem horizontalen Synchronsignal vom Flipflop 152 kombiniert wird, ura auf der Leitung 154 das Strobe-Signal auszulösen· Gleichseitig wird die anfangs durch das Targetsignal gesetzte Verriegelungsschaltung 156 rtickgesetzt und eine entsprechende Verriegelungsschaltung 158 rtickgesetzt, deren Funktion nachfolgend beschrieben werden wird· Da es eine Korabination aus dem Targetsignal und dem "geraden" Signal, d«, h. dera geraden Zeilenabtastsignal, ist, die das DFLSH-Signal hervorruft und da das Strobe-Signal im wesentlichen durch die Kombination aus dem DFLSH-Signal und dem Horizontalsynchronsignal getrieben wird, ist zu sehen, daß die Anordnung tatsächlich während des Horizontalriicklaufr. der ersten geraden Zeilenabtastung susgaöst wird uric! endet, nachdem das Targetsiqnal eingeht« Da der Strobo-Blitz sehr schnell ist» ist der Blitz beendet, bevor die nächst (ungerade) Abtastzeile beginnt, so daß Daten auf den Leitungen DO bis D3 mit Beginn der nächsten ungeraden Zeil ennbt.-:. tür c; in den Computer eingetastet werden können. Die Leitungen DO bis D3 sind ebenso wie das Startsignal STR mit el ο:--.

S-IOO Bus über die Verriegelungsschaltungen 148 und Puffer 150 verbunden· Daher kann der Strobo— bzw. Stroboskopblitz während des Horizontalrücklaufs nach irgendeiner geraden Zeilenabtastung in entweder einem geraden oder ungeraden Kc-.lbbild gezündet werden, worauf alle 240 digitalisierten H.-J-bbildseilen über den £-100 Bus in den Speicher eingelesen

Offensichtlich werden generell die 240 Zeilen in jedem Halbbild (gerade oder ungerade) vertikal um d.ne Zeile im Vergleich mit dem anderen Halbbild verschoben, was bei einem 15,24 cm Sichtfeld eine Vertika!verschiebung von etwa 0,635 mm bedeutet. Da der Stroboskopblitz nach jeder rer?den Horizontalablenkung in einen Halbbild auftreten kann, kommt ein erster Teil der eingelesenen Zeilen von einem Halbbild und der Rest vom nächsten oder entgegengesetzten Halbbild. Dies kann natürlich dadurch vermieden werden, daß der Strobo- bzw· Stroboskopblitz nur während des Vertikalrücklaufs ausgelöst wird (vor dem Zeltpunkt kann sich die Targetflasche in einem Hochgeschwindigkeltssystern beträchtlich bewegen), oder daß die Datenaufnahme auf Halbbilder einer Art (entweder ungerade oder gerade) beschränkt werden könnte, obwohl dies eine Kamera hoher Nachleuchtdauer (oder spezieller Konstruktion mit Abtastung nur eines Halbbilde*) erforderlich machen würde, wenn nicht die Strobo-Auslösung ähnlich verzögert würde· Es kann jedoch angenommen werden, daß das zuvor beschriebene Schema, bei dem der Strobe im wesentlichen unmittelbar ausgelöst wird und Daten sofort eingelesen werden, obwohl jeweils Teile von verschiedenen Halbbildern kommen können, vorzuziehen ist, da dieses Schema besser zum Hochgeschwindigkeitsbetrieb paßt und die Verwendung einer herkömmlichen Videokamera ermöglicht· Da außerdem die Kennzeichnungsfeldniveaus auf Flaschen eines vorgegebenen Typs in ihrer Höhenlage stark schwanken können, fällt die im Vergleich hierzu relativ geringe Verschiebung von * einer Zeile von Halbbild zu Halbbild nur sehr wenig Ins Gewicht

und stellt tatsächlich nur 50 % eines der Verschiebungsschritte dar, die entsprechend der vorstehenden Beschreibung dazu verwendet werden, den Höhenunterschieden zwischen einer Bibliothekstabelle und einer Targettabelle entgegenzuwirken. (Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Daten stets eingelesen mit Beginn auf einer ungeraden Zeilenabtastung, da die Daten tatsächlich im Speicher als zwei 4-Bit-Binärzahlen gespeichert sind, die ein 8-Bit-Datenbyte ergeben, d. h„ Speicherung von zwei Abtastzeilen von Daten pro Speicheradresse).

Unter Bezugnahme auf Figur 8 werden im folgenden andere Aspekte der dort gezeigten Schaltung beschrieben. Wie oben angegeben, ist das Signal auf der Leitung 144 das Targetschaltsignal (MSCAN), das von einem ein Triggersignal über einen Optoisolator entwickelnden geeigneten Fühler erzeugt wird, wenn eine im Transportsystem befindliche Flasche die Targetposition erreicht. Zusätzlich können jedoch äquivalente Signale von zwei anderen Quellen abgeleitet werden. Insbesondere kann ein externer 3-Stellungsschalter 160 dazu verwendet werden, Leitungen 162 und 164, die normalerweise von den dargestellten Anhebewiderständen auf dem Η-Pegel gehalten werden, zu erden ο Wenn die Leitung 162 auf den L-Pegel gezogen wird, wird das NAND-Gatter 166 freigegeben, so daß das 10 Impulse pro Sekunde-Signal auf der Leitung 142 über das NAND-Gatter 166 und das NOR-Gatter 168 an das Flipflop 158 angelegt wird, welche das XFLSH-Signal auf der Leitung 154 zum Treiben des Strobe entwickelt. Im Ergebnis wird diese Schalterstellung als Testposition benutzt, d. h. durch Einsetzen einer Flasche an der Targetposition und Bewegen des Schalters 160 in diejenige Stellung, bei der die Leitung 162 geerdet ist, zeigt der Monitor 52 (Figur 1) fortlaufend das Bild der Flasche im linken Sichtschirmteil und das entsprechende Stabdiagramm auf der rechten Seite an.

Eine perfekte Positionierung der Flasche^ber Targetposition ist nicht erforderlich, da derjenige Teile jeder horizontalen Abtastzeile, der der Digitalumsetzung des Flaschen-Kennzeichnungsfeldes dient, im Gegensatz zu der Stabdiagrammerzeugung nach dem Bild auf dem Monitor beträchtlich breiter als eine Flasche in der Targetposition ist. Wenn der Schalter 160 andererseits in derjenigen Stellung ist, bei der die Leitung 164 geerdet ist, wird das NAND-Gatter 170 freigegeben, so daß ein Bibliotheks-Abtastsignal LSCAN über das NAND-Gatter 170 und NOR-Gatter 168 zum Triggern des Flipflops 158 angelegt wird, wobei auch das XFLSH-Signal zur Ansteuerung des Strobe auf der Leitung 154 entwickelt wird.(Das LSCAN-Signal ist, wie nachfolgend gezeigt wird, ein computererzeugtes Signal, das während des Vorgangs der Erzeugung und Speicherung der Bibliothekstabelle verwendet wird. Da der Computer der Rasterabtastung generell folgt, kann das LSCAN-Signal mit jedem Halbbild so synchronisiert werden, daß das festgestellte Blitzsignal DFLSH auf der Leitung 46 mit dem Startimpuls zum Computer STR auf der Leitung 172 synchronisiert ist).

In Figur 9, auf die im folgenden Bezug genommen wird, ist das Schaltbild der Eingabe/Ausgabe-Logik der Digitalisiereinrichtung gezeigt. In dieser Figur sind verschiedene Stiftzahlen angegeben, ebenso wie eine Identifizierung des Signals auf der entsprechenden Leitung. So sind beispielsweise die Eingänge zu dem 6-Bit-Komparator 174 mit A2 bis A7 bezeichnet; die Signale auf diesen Eingängen stellen die oberen sechs Bits einer 8-Bit-Adresse dar. Diese Signale sind ebenfalls durch Stift- oder Anschlußnummern 81, 31 30, 29, 82 bzw. 83 identifiziert. Diese Anschlußnummern und die Adressensignale A2 bis A4 sind Standard S-100 Stiftbezeichnungen. In ähnlicher Weise sind die zwei niedriger bewerteten Bits AO und Al der 8-Bit-Adresse an die S-100 Bus Anschlüsse 79 und 80 angelegt.

Die Siqnale PDBIN, SInP₁ PWP und SOUT sind ebenfalls Standard S-100-nussiqnale. PDBIM ist das Befehls/Steuersignal, das im Η-Zustand Daten auf dem! DI-Bus aus dem qerade adressierten Speicher oder Eingahe/Ausgabe-Gerä't anfordert· SINP ist ein Status—Ausgabesignal, das in Η-Zustand anzeigt, daß der Adressenbus die Adresse eines Einqanqsbauelements enthält und die Eingangs- bzw. Einqabedaten auf den Datenbus qeqeben werden soll ten,wenn PDBIN aktiv ist. PWR ist das Befehls/Steuersiqnal-Aus, das in einem niedriqen Zustand das Vorhandensein giiitiqer Daten auf dem Datenausgabebus für Speicher -»Einschreiben oder Einqabe/Ausqabe—Bauelement^Ausgabe anzeigt. SOUT ist ein Status~Ausqanqssiqnal, das im Η-Zustand anzeigt, daß der Adressenbus die Adresse eines Ausqanqsbauelements und der Datenbus die Ausqanqsdaten enthält, wenn PVF aktiv ist. Ebenfalls in Fiqur 9 sind die Verbindunqen für DOO, D04 bis D07 und DIO bis DI7 gezeigt, wobei die DO-Siqnale Datenausgabesignale und die DI—Signale Dateneingabesiqnale darstellen. (Die Worte "Einqabe" und "Ausgabe¹¹ beziehen sich bei dieser Konvention auf Computersinnale, die Ausqabesignale DOO und D04 bis D07 stellen Computer-Ausqabesiqnale oder Eingabesignale fUr die I/O—Loqik nach Fiqur 9 dar, und die Dateneingabesignale DIO bis DI7 stellen Ausqabesignale der Schaltung nach Figur 9 dar, welche für den Computer Einqabesignale sind«)

Der 6-Bit-Komparator 174 stellt in der angegebenen Schaltung die Dezimaladressen 32 bis 35 fest, die Adressenlei fcunqen AO und Al sind getrennt und dienen der Adressenerq-inzunq. Insbesondere stellen NAND-Gatter 176 und 178 Adressen 3? und 33 fest, und ihre Ausqanqssignale fallen stets dann auf einen niedriqen Pegel, wenn die niedrig bewerteten acht Adressen-Busleitunqen einen Zählwert von 3? oder 33 enthalten. Da der vollständige Adressenbus aus 16 Leitungen oder 16 Bits besteht, werden die dekodierten

Ausqanqssiqnale bei jedem von 252 Seqrnenten des gesamten 64 K—Adressenbereichs aktiv· Jedes oder alle dieser Seqmente kann oder können während der Proqrammausführunq adressiert werden. Bei einem I/O-Anschluß-Zuqriff werden nur acht Bits der Adresse gebraucht, und die Adresse wird auf den oberen und unteren HHIften des Adressenbus dupliziert. Dies geschieht zur besseren Verteilunq der Adressenbusbelastung in Systemen mit vielen I/O-Bauelementen.

Die beiden Statussignale SIMP und SOUT definieren, wann der Adressenbus I/O-Adressen erthält. SINP zeiqt eine Eingangs-(inport-) Adresse und SOUT zeiqt eine Ausgangs- (outport-) Adresse. Zusätzlich definieren zwei Prozessorsiqnale, wann Daten qültiq sindj insbesondere zeigt PDBIN an, daß die Inport-Adresse die Dateneinqangsleitunqen ansteuern soll, und PWR zeiqt, daß die Daten auf den Datenausgangsleitungen zu einem Ausgang (outport) gill tig sind· ■ NAND-Gatter IRO und 1Ώ2 lösen die zugehörigen Funktionspaare und erzeugen die Signale IN und OUT· Diese Signale sind qenerell und treten bei jeder Eingangs- oder Ausgangsbefehlsausführunq unabhängig von der Adresse auf· NAND-Gatter 184, 186 und 188 entwickeln die speziellen Steuersignale für die Anschlüsse 32 IN, 33 IN und 33 OUT.

Das obengenannte Flipflop 148 wird unmittelbar vor Beginn der Video—AbwärtszMhlung von der vorderflanke des Phase 2— Signals getaktet. Die AusgMnqe DO bis D3 stellen den akkumulierten Videozählwert für die laufende TV-Abtastung dar, wie oben beschrieben wurde· DFLSH zeigt an, daß das StroboskoDÜcht während der nächsten Horizontalsynchron— zeit blitzt. An der Ausgangsseite wird SFLAG gesetzt und zeiqt dem Prozessor an, daß das nächste Datenbyte den ersten gültiqen Wert zur Entwicklung einer Targettabelle darstellt· STP zeigt den Beginn eines TV-Halbbildes an und ist ausqangsseitlq mit FFLAG bezeichnet; es ermöglicht dem

Prozessor die Synchronisation einer Zeilenzählung mit der TV-Kamera. Für synchronisierte Abtastungen (lOPPS oder LSCAN entsprechend den Erläuterungen in bezug auf Figur 8) erscheinen die S und F Kennzeichen in demselben Byte.

Hex Bustreiber 150, 190 und 192 werden von den Eingangsports zur Ansteuerung der Datenleitungen verwendet. Diese Bauelemente sind in Vierfach- und Dualgruppen mit jeweils eigenem Steuereingang verteilt. Die beiden Vierfachgruppen 150 und 190 treiben die Videowörter auf den Dateneingabebus. 33IN ist ein Steuersignal, das die Treiber freigibt, wenn es auf niedrigem Pegel ist. 33IN ist auch mit dem CLR-Anschluß von Flipflop 194 verbunden. Dieses Flipflop wird durch Phase 2 gesetzt, wenn ein neues Byte in das Hex D Flipflop 148 geladen wird. Sein Q-Ausgang dient als aktives L-Zustandsbit, das auf die Dateneingabeleitung DIO gegeben wird, wenn 32IN auf einem L-Pegel ist. Das Statusbit wird aktiv, wenn ein neues Datenbyte zur Verfugung steht, und es wird gelöscht, wenn das Datenbyte vorn Prozessor eingelesen wird. Inport 32 ist ein gemeinsamer Statusport bzw. -eingang auch für andere Bits, der zur Verwendung durch andere Systemelemente als Antwort auf einen Inport 32, gelesen vom Prozessor, zur Verfugung steht.

Ein zweites Hex D Flipflop 194 dient zur Registrierung der Daten für Outport 33. DOO ist das LSCAN-Signal und D04 bis D07 ist die 4-Bit-Tornummer . für die letzte Korrelation. Die Tornummer-Bits sind von Optoisolataren 196 getrennt und geben eine isolierte 4-Bit-Binärzahl zum Transportsystem, um sechzehn Tor- bzw. Gateauswahlen für die Sortierung von bis sechzehn unterschiedlichen Arten von Flaschen zu dekodieren. Wenn auch das System in der Lage ist, sogar noch mehr unterschiedliche Flaschen zu sortieren, ist sechzehn mehr als genug für praktisch

alle Anwendunqsfaille, da die meisten mechanischen Flaschenhandhabunqssysteme auf weit weniger unterschiedliche Flaschen beschränkt sind. Obwohl das System die Möglichkeit bietet, bis zu 63 Bibliothekstabellen zu speichern, sieht die bevorzugte Art der Verwendung des Systems vor, daß zwei Ansichten jedes Typs einer zu erkennenden Flasche in der Bibliothek gespeichert sind, insbesondere eine "0°-" Ansicht und eine "90°-" Ansicht. Daher würde die 63 Bibliothekstabellen-Kapazität in solch einem Fall auf eine 31-Flaschen-Kapazitat reduziert und kann noch weiter reduziert werden, wenn zusätzliche Ansichten der Flasche verwendet werden·

Aus Figur 1, auf die kurz zurückgekommen wird, ist zu sehen, daß der Korrelator 56 sowie die Zentraleinheit 50 und der direkte zuqreifbare Speicher 54 alle mit dem S-100 Bus in Verbindung steht. Da der Nenner des Korrelationskoeffizientenbruchs der größteGesamtzählwert aus den nesamtsummenwerten für die Targettabelle und die Bibliothekstabelle ist, werden die Oesamtsummenzählwerte durch summieren aller Zeilenabtastwerte für eine Tabelle berechnet. Diese ZShlwerte werden vom Computer 5^e^^esmal dann erzeugt, wenn eine Flaschenansicht digitalisiert ist, da offenbar die gesamte benötigte Information über den S-100 Bus zur Verfügung steht· Die (iberlappungszMhlung wird jedoch durch die Oberlappungszähllogik auf der Korrelatorplatte 56 gesetzt, welche den höchsten Öberlappungszähilwert der sechzehn Durchlaufe bildet. Dieser höchste Zählwert wird danach über den S-10 0 Bus zum Prozessor übertragen, der den Oberlappungszählwert danach durch den größeren Summenzählwert dividiert, um den Korrelationskoeffizienten zu bilden. Dieses Verfahren wird für 63 Bibliothekstabellen wiederholt, wobei der höchste der 63 Korrelationskoeffizienten die "selektierte" Flasche bestimmt. Wenn zwei Ansichten derselben Art von Flasche als getrennte Bibliothekstabellen gespeichert wurden»so identifiziert der Computer eine dieser Blbiliothekstabellen, die

für diese Flache selektiert wurde oder,, genauer gesagt, es wird die Steuerung für den dieser Flasche zugehörigen AbgabefÖrderer selektiert. Wie oben beschrieben, wird das die selektierte Flasche darstellende Ausgangssignal auf den Ausqangsleitunqen DO4 bis DO7 (vgl. Figur 9) auf den S-IOU Bus zur Dekodierung und Steuerung des Transport« systems gegeben. In dem hier für ein bevorzugtes AusfiJh— rungsbeispiel beschriebenen Transportsystem wird eine Flasche an der Targetposition identifisiert, während deren Freigabe je nach Identifizierung der Flasche und Lage des zugehörigen Abgabeförderers eine gewisse Tleit spHter stattfindet» Demgemäß kann entweder der Prozessor so programmiert sein, daß er das die Flasche identifizierende Ausgangssignal für eine vorgegebene Anzahl von Targetschalt— Signalen MSCAN verzögert (bevorzugte Methode), oder es kann eine gewisse Verzögerung an der Ausgabetorsteuerunq vorgesehen werden»

Bei einem langsamen System könnte die Funktion des Korrelators unter Programmsteuerung durch den Prozessor 50 erfüllt v/erden· Wegen der Zahl der durchführenden Fiechenoperationen wird bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel jedoch die Korrelatorkarte verwendet, welche diese Berechnungen mit extrem hoher Geschwindigkeit durchführt, so daß eine sehr hohe Operationsgeschwindigkeit des F&aschensortierers möglich 1st. Insbesondere ist das Prototypkamera-Elektroniksystem in der Lage, die Flaschen mit einer Oeschwindiakeit von 600 pro Minute zu sortieren, wobei nur geringfügige Abwandlungen au 1200 Flaschen pro Minute führen könnten, wenn nan ein mechanisches F'laschenhandhabung system für solche Detriebsgeschv/indigkelten bauenkkönnte·

Es ist vielleicht am besten, in Blockschaltbildform die OberlaDDunqszMhlerloqik des Korrelators au beschreiben und

Gleichzeitig dessen Einzelschaltungen anzuqeben. Die Figuren 10 bis 13 zeiqen die qenerellen Blockschaltbilder und die Organisation des Korrelators, während die Figuren 14 bis 17 dessen Detailschaltungen zeiqen. In Fiqur 10 ist ein allgemeines Blockschaltbild des Korrelators zu sehen» Ein 8KxB Speicher 193 mit direktem Zuqriff ist über Empfänger 200 und Treiber 202 derart mit dem S-100 Bus verbunden, daß Daten von und zu dem Bus ausqetauscht werden können· Bei dem beschriebenen Aus— führungsbeisniel sind die einzelnen Speicherkomponenten AM9124s, wie typischecweise In Flqur 17 gezeigt ist. Auch zeigt Fiqur 17 die allgemeinen Anschlüsse des AM9124s zur Gewinnunq einer SK-Byte-Speicherkapazität. Die Empfänger 200 sind in Fiqur 17 ebenso wie die Treiber 202 zu sehen. Der SDeicher ist ebenfalls mit dem ÜberlappunqszMhlqenerator ?04 (Fiqur 10) gekoppelt, um Daten zur Berechnung einer 'ΊherlappungszMhlung anzulegen. Das Ausgangs— siqnal des ÜberlappungszShlers ist seinerseits an die beiden I/o-AnschlUsse (ports) angeschaltet, die zur Obertraqunq jeder HberlappunqszShlunq über eine Standardanschlußschnittstelle dienen. Der Hberlappunqszä'hl— generator 204 kann auch Daten direkt vom S-100 Bus aufnehmen, und zwar über Empfänger 200. Die Speicheradresse wird an den S-100 nus über Empfänger 2OR angelegt, die von einer Adressensteuerung 210 gesteuert sind. Der 3K-Bytespeicher 193 sorgt für die Speicherung von 64 Tabellen mit jeweils 128 Bytes, wobei Jede Tabelle 240 Abtastaählungen mit jeweils 4 Bits enthält. Die AbtastzBhlungen 3ind zwei pro Byte gepackt und erfordern daher 120 Bytes für jede Tabelle. Die restlichen S Bytes jeder Tabelle halten den Gesamtwert, die Flaschen- und Tornummer. Es gibt selbstverständlich noch einen zusätzlichen Speicher ■nit direkten] Zugriff für allgemeinen Gebrauch durch den Prozessor, der in Figur 10 nicht gezeigt ist.

Die generelle Speicherorganisation des Speichers 198 gemäß Figur 10 ist dem Blockschaltbild gemäß Figur 11 und den Einzelschaluungen der Figuren 14 bis 17 zu entnehmen. Der S--100 Bus liefert siebzehn Adressenleitungen, acht Dateneingabeleitungen, acht Datenausgabeleitungen und einige Steuerfunktionen. Zusätzlich zu dem 8K-Speicher auf der Korrelatorplatte sind sieben andere 8K-Byte-Speicher ähnlicher Organisation irgendwo angeordnet. AO bis A12 adressieren einen der 8K~Speicherplätze in jedem 8K-Speicher (die Dekodierung erfolgt auf dem Chip), wobei A13 bis A15 zum Dekodierer 212 gekoppelt sind, um ein voll dekodiertes l-aus-8-Ausgangssignal zu schaffen» Der Dekodierer 212 ist auf jeder Speicherkarte anders angeschlossen, so daß nur/3K-Speicher zu jeder Zeit ansteuerbar ist, d. h. Adressenbits A13 bis A15 bilden die 8K-Speicheransteuerbits. Es ist ferner aus Figur 14 zu sehen, daß Adressenbits AlO bis A12 die Chipauswahl innerhalb eines 8K-Speichers bewirken, während Speicheradressenbits MAO bis MA9 eines aus den 1024 4-Bit-Wörtern in jeder Zeile des angesteuerten Speichers auswählen. Ferner ist ein 8-Bit-Datenbus MDO bis MD7 vorgesehen, der den Datenweg für jede Lese-oder Schreiboperation des Speichers aufgrund einer Schreibsteuerleitung zu jeder Zeile bildet. Der Datenbus ist zum Überlappungswertgenerator gezogen und der Adressenbus ist vom Adressensteuerabschnitt 210 gemäß Figur 10 ansteuerbar» Die Funktion FB verhindert den gleichzeitigen Zugriff zum Speicher, d. h„ wenn FB = 1, kann nur der Z80 Prozessor mit dem Speicher in Verbindung treten, während bei FB = 0 nur die internen Funktionen mit dem Speicher kommunizieren können.

Figur 12 (ebenso wie Figuren 15 und 16) zeigt die Elemente des Adressensteuerabschnitts. Drei Zähler sind vorgesehen, nämlich der AbtastzMhler 214 (KO bis K7), der Prazesszähler 216 (PO bis P3) und der Tabellenzähler 218 (K8 bis K15).

Ein R-Rit-Addierer 220 ist vorgesehen, der die Addition der Verschiebung (oben beschrieben) zum Abtastzähler ermöqlicht. Selektoren 222 und ??A sind vorgesehen, um (a) die unqe'inderte Abta3tzählunq oder die PrKzessions— abtastzShlunq; und (b) die Tarqettabelle (Tabelle 0) oder die Bibliothekstabelle auszuwählen» Diese' Selektoren treiben den Speicheradressenbus (HAOO bis MA12).

Die Tabellen- und PrSzessionsauswahl wird von den Signalen KO und P3 'gesteuert. Un die einzelnen Abtastzeilen au vergleichen, fiiuß der Abtastzellenzählwert sowohl einer Targettabelle als auch einer Bibliothekstabelle zum Überlappungszählcfenerator iiber tragen werden. Dies qeschieht durch zwei Zugriffe sum Tabellenspeicher. Bei einem Zyklus (KO « 0) wird ein AbtastzRhlwert von einer der Tabellen für die Übertragung zum Hberlappunqszählqenerator adressiert. Bei dem anderen Zyklu* (KO « 1) wird ein Abtastzählwert aus der Präzessionstabelle zum Überlappunqszählqenerator über— traqen. Die Durchlaufnummer, die in der Tabelle unten gezeiqt ist, ist qleich dem Wert des PrMzessionszShlers 216. Bei den ersten acht Durchlaufen (P3 »0) wird der PrS-zessionszählwert zu den Bibliothekstabellen hinsuqefüqt, und bei den zx^eiten acht Durchlaufen (P3 » 1) wird der Prozessionszählwert der Taraettabelle hinzuaddiert. Die folgende Tabelle zeiqt die Auswahl von Tabellen und Präzessionsadditionen als Punktion von KO und P3·

P3 KO

Tarqettabelle unqeändert Bibliothekstabelle + PrMzessionszählwert Bibliothekstabelle ungeSndert Targettabelle + Präzessionszählwert

0	0
0	1
1	0
1	1

Die Abtasfeaeilenadresse wird von Kl bis K7 erzeugt· Die Äbtastseilen wenden in Folge adressiert, bis das Ausqanqssiqnal des Addierers 220 auf 120 kommt« Zu diesem Zeitpunkt sind die Operationen im ÖberlappungsziShlqenerator für diesen Durchlauf abgeschlossen, und die Pr&zessionsBählunq des PrSzessionssählers 216 wird um Eins weiterqeschaltet» Wach Beendigung von äächsehn Durchläufen wird der PrMzessionsaShler auf Null rückaesetsst und Eins zum TabellenzSnler (K8 bis K15) addiert· Gleichseitig Übertragt der Oberlappunqszählqenerator einen ausgewählten ÜberlappungszShlwert zum ZSO» Der Vorgang wird danach für die nächste Bibliothekstabelle wiederholt und automatisch bis »ur Bifoliothekstabellennummer 63 fortgeführt; dann wird der Prozeß anqehalten und solange nicht wiederaufgenommen, bis er vom 280 Proqramm wieder initiiert wird·

Zwei Steuerflipflops 226 (FA) und 228 (PB) dienen als System-Zeitgeber. Zusätzlich liefern drei externe Signale (i) ein vier mHa Taktsignal XCL, (ii) ein Rücksetzsignal XRS und (üi) ein Statfsignal XST· Das Rücksetzsiqnal XRS setzt FR und setzt die ZShlerstufen K7 bis K 15 rück. Ist FB qesetzt, setzt es seinerseits FA und setzt KO bis K7, PO bis P3, ACO bis ACIl und ORO bis ORlI zurück· Diese Redinqunq bleibt bis zum Empfang des ersten. XST, das FR rücksetzt. Dies macht für KO bis K7 den Reqinn der Zählunq möglich und leitet sechzehn Durchlaufe ein, bei denen jeweils eine Oberlappunqssählunq zwischen Tabellt 0 (der Tarqettabelle) und Tabelle 1 (der ersten Bibliothekstabelle) berechnet wird· Am Ende des sechzehnten Durchlaufs überträgt ein Signal LDP den Inhalt des ÜberlappunqszMhlreqisters zu zwei 8-Bit-Ausgangsanschlüssen bzw. -ports. Oleichzeitiq wird FB gesetzt und sperrt eine weitere Verarbeitunq. Sobald 330 die QberlappunqszMhlung hat und zu einer benötigten Information aus den Tabellen zugegriffen hat, qibt er ein zweites XST Signal aus. Diese Folqe wird

fortgesetzt, bis die Targettabelle mit alien 63 Bibliothekstabellen verglichen ist- Daher setzt der Start~ imouls XST FB rück, das den Zähler KO bis K7 freigibt. PA wird mit einer abfallenden Flanke des ersten KO Impulses qesetzt. FA dient zur Erzeugunq von ACL (dem Akkumulator— takt), der teilweise akkumulierte Zählwerte zu ACO bis ACIl addiert· Ein Gatter 230 (Figur 12) stellt ein Ausgangssiqnal des Addierers 220 von 120 fest, und am Ende dieses Zyklus wird FB eingeschaltet.

Der "letzte ACL Takt beim zShlwert 120 addiert zum Akkumulator die letzte partielle Zählung, die während der ersten HMIfte des ZShlwerts 120 erzeugt worden ist. Danach werden der Akkumulator und der Überlappungszählwert verglichen, und wenn der Akkumulator größer ist, wird dessen Wert in den OberlappungszHhler mit der Vorderflanke von FA eingeführt· Wenn der Zählwert vom Addierer den Wert 124 erreicht, wird die Funktion PCL erzeugt. PCL dient zum Rücksetzen von KO bis K7, addiert Eins zum Prässessionszähler und setzt den Akkumulator zurück. Dies löst den zweiten Durchlauf aus. Bezüglich der Beziehung von KO und ACL: Während des Zählwerts Null lädt die 'Vorderflanke von KO das unmodifizierte Register RBO bis RB7» An der Rtlckflanke von KO wird das Präzesaionsregister RAO bis RA7 geladen. Ein Taktimpuls (250 Nanosekunden) spSter lädt die erste ACL-Takt-Flanke den ersten partiellen Zählwert in den Akkumulator.

Die Zeltqabe fUr den letzten der sechzehn Durchlaufe ist ähnlich der Zeitgabe für die ersten Durchlaufe, mit wenigen Ausnahmen. Bei Beginn zeigt der AddiererzShlwert den PrSzessionswert von 7_t da der PräzessionszShler sich bei dem Zählwert von 15 befindet· Am Ende des Durchlaufs bewirkt LDT (die AusführungsfUnktion des PrMzessions— Zählers), daß der Inhalt des HberlappunqszShlers zu den zwei

8-Bit-I/O-Ports übertragen wird« LDP gibt auch FB frei zum Setzen durch die Rückflanke von PCL» Sobald FB gesetzt ist, wird der Prozeß angehalten.

Das 63» XST initiiert di'e letzte Folge von sechzehn Durchlaufen» Der von K8 bis K15 dargestellte Tabellenzählwert wird auf den Zählwert 64 an der Vorderflanke von LDP fortgeschaltet. Der Ausgang K14 wird auf das hochbewertete Bit des zweiten ΙΟ-Ports gebracht und zeigt dem Computer an, daß alle 63 Überlappungszählungen erzeugt worden sind.

Das Blockdiagramm gemäß Figur 13 und die Detailschaltung gemäß Figur 15 zeigen die Komponenten des Überlappungszählgenerators» Zwei 8-Bit-Tabellenregister 232 sind vorgesehen, von denen eines zum Halten eines Speicherworts aus der Präzessionstabelle und das andere zum Halten eines Speicherworts aus der unmodifizierten Tabelle dient, wobei natürlich jedes Speicherwort zwei 4-Bit-Abtastzeilenzählungen enthält.

Diese Register sind mit zwei 4-Bit-Komparatoren 234 und 236 gekoppelt, von denen einer die Größe der beiden geradzahligen Abtastzeilenzählwerte (d. h» Komparator 236) und der andere (Komparator 234) die beiden ungeradzahligen Abtastzeilenzählungen vergleicht. Der Komparator 236 steuert einen Selektor 238, und der Komparator 234 steuert einen Selektor 240, wobei jeder der Selektoren zur Auswahl der niedrigeren Zählwerte verwendet wird» Der niedrigere Zählwert der beiden geradzahligen Abtastzeilenzählungen und der niedrigere Zählwert der beiden ungeradzahligen Abtastzeilenzählungen werden zu einem 4-Bit-Addierer 242 übertragen, wo ein partiell akkumulierter Zählwert erzeugt wird.

Während eines einzelnen Durchlaufe zwischen der Targettabelle und der Bibliothekstabelle können bis zu 120 partielle Zählungen erzeugt werden· Diese partiellen Zählungen werden von dem 12—Bit—Addierer 244 als Signale SO bis SIl und von dem 12—Bit—Akkumulator 246 als Signale ACO bis ACIl akkumuliert. Am Ende jedes Durchlaufs wird der vorn Akkumulator 246 gehaltene Wert mit dem im Über— lappunqszMhlregister 248 enthaltenen Wert von einem 12-Bit—Komparator 250 verglichen· Wenn der Akkumulatorwert höher ist, wird er zum Oberlappungszählregister 248 übertragen· Bei Beginn jedes Durchlaufs wird der Akkumulator 246 auf Null rückgesetzt· Am Ende einer vollständigen 16-Durchlauf-Folge wird der Inhalt des Oberlappungsregisters 248 zum Z80 über die beiden I/0-Ports übertragen, und danach wird das Register auf Null rilckgesetzt, bevor die nächste Polqe beginnt·

Nachdem im Vorstehenden der Betrieb des Systems nach der Schaffung der Bibliothekstabeilen beschrieben worden ist, wird im folgenden auf die Programmierung des Systems eingeganqen. Bei dem bevorzugten AusffJhrungsbeispiel sind die elektronischen Schaltungen und der Computer in einem Standardchassis gehaltert, das entweder ein eigenes separates Gehäuse haben kann oder als Einschub ausgebildet ist· Eine Prontplatte für einen typischen Einschub kann die in Figur 25 gezeigte Ausbildung haben· Die Frontplatte ist durch eine Vielzahl von Schaltern bzw. Tasten, Leuchtanzeigen sowohl zum Überwachen äs auch zum Steuern des Systems charakterisiert· 2um Beginn der Programmierung des Systems wird der Betriebsstrom für alle System— komponenten, insbesondere für den Computer, die Kamera und die Digitalumsetzschaltunq eingeschaltet· Ferner ist es zweckmäßig, den Videomonitor 52 (Figur 1) zu benutzen, damit man das, was vom System digitalisiert und gespeichert wird, auf dem Videoschirm sehen kann. Bei Anschaltung in

einem Produktionssystem tritt das System automatisch in das Programm PRCOG ein, obwohl bei einer realisierten Programmfolge der Eintritt in PRCOG durch Abfragen der Adresse AOOOH und Drücken der Run-Taste 315 erfolgt. Unter diesen Bedingungen leuchtet das CMD-Betriebs-Licht 300 auf, wodurch angezeigt wird, daß das System im Befehlsbetrieb ist; entsprechendes gilt für die "bereit"-Anzeige 302« Gleichzeitig löscht das System unter Programmsteuerung den Tabellenspeicher, so daß unbenutzte Tabellen gelöscht sind, anstatt einen beliebigen Inhalt su haben» Dies gewährleistet, daß keine willkürlichen Daten im Speicher vorhanden sind, welche das Programm und dessen Ablauf stören könnten.,

Der dem EXT-Schalter im linken unteren Bereich der Fig» 8 entsprechende Schalter 304 wird danach auf die zehn PPS Position eingestellt, die gemäß obiger Erläuterungen einen Strobo-Blitz mit kontinuierlicher Frequenz von sehn Impulsen pro Sekunde tastet« Wenn die Videokamera eine einigermaßen richtige Stellung hat, so sollte der Monitor 52 (Figur 1) die Flasche in der Targetposition auf der linken Schirmseite Und ein Stabdiagramm auf der rechten Schirmseite zeigen, wie oben erläutert wurde» Vorzugsweise wird ein Strobo-Blits mit einstellbarer Intensität verwendet, damit die Strobo-Intensität, die Kameraposition, die Blende und die Scharfeinstellung zur Gewinnung eines scharfen Flaschenbildes von angemessener Größe und ausreichendem Kontrast im linken Teil des Schirms gewonnen wird. Figuren 18, 19 und 20 zeigen Beispiele der Monitoranzeige für l-Liter-Flaschen, und zwar eine 7UP-Flasche, eine Diet 7UP-Flasche und eine Sprite~Flasche jeweils an der Targetposition. Zu beachten ist, daß unmittelbar rechts von jedem der Flaschenbilder die entsprechenden Stabdiagramme des digitalisierten Kennseichnungsfeldes angezeigt werden» Insbesondere .ist

zu beachten, daß die Zahl der hell-dunkel-übergänge beim Abtasten der Wörter "money back bottle" auf den 7UP-Flaschen generell den Maximalzählwert von 15 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel übersteigt, während andere Teile des Kennzeichnungsfeldes _f z. B. die Abtastung des oberen Bereichs des "P" bei den 7UP-Flaschen nur einen oder sehr wenige Übergänge ergibt. Wie ebenfalls in diesen Figuren gezeigt ist, ergeben Flaschenbereiche außerhalb des Kennzeichnungsfeldes generell keine Stabanzeigen auf dem Stabdiagramm (d. h. ein Diagramm von Null entsteht in diesen Bereichen), wodurch erkennbar gemacht wird, daß keine hell-dunkel-Übergänge abgetastet wurden. Sobald die Kamera und die Strobo-Einrichtung geeignet eingestellt sind, wird der Digitalisierschalter aus der zehn PPS-Position in die LSCAN-Position umgeschaltet, wodurch das System für die Entwicklung der Bibliothekstabellen in Bereitstellung gebracht wird.

Alle PRGOC-Befehle werden unter Verwendung eines Miniaturkippschalters entlang des unteren Teils der Frontplatte gegeben- Es ist unter Bezugnahme auf Figur 25 zu sehen, daß es eine Doppelreihe von Hinweisschildern unter beiden Schaltern gibt. Beispielsweise ist der NEXT-Schalter in der unteren Reihe bzw. Zeile auch mit F2 bezeichnet. Dies bedeutet, daß der NEXT-Schalter auch dem Zweck dient, die zweite Funktion der anderen Schalter freizugeben. (In den meisten Fällen gewährt dieses einen Schutz ■ dagegen, daß eine Bedienungsperson ungewollt falsche Dinge in den Tabellenspeicher einführt, in^jdem die zweite Funktion nur durch Betätigen des NEXT-Schalters freigegeben werden kann.)

Alle Befehle, welche den Tabellenspeicher berühren, sind auf der linken Seite der Fronttafel unterdem Oberbegriff

"TABLE EDIT" gruppiert« Der erste dieser Befehle ist der CREATE-Befehl, der zur Erzeugung der Bibliothekstabellen dient. Dieser Befehl erfordert auch die Verwendung der vier LABEL INPUT-Schalter 306 an der oberen linken Seite der Frontplatte. Diese Schalter ermöglichen die Identifizierung der Tabelle mit der Tabellennummer (die linken beiden Ziffern), der Tornummer (die dritte Ziffer) und der Flaschennummer (die vierte Ziffer). Die Tabellennummer bestimmt den Tabellenplatz im Tabellenspeicher, während die Tornummer die Maschinenspur bestimmt, in die eine dieser Tabelle zugeordnete und als solche identifizierte Flasche gerichtet wird, d.h. welcher Ausgabeförderer diese Flasche aufzunehmen hat. Generell sollte man normalerweise mehr als eine Ansicht jeder Flasche, vorzugsweise eine direkte Frontansicht auf das Kennzeichnungsfeld und eine 90° gegenüber dieser ersten Position verdrehte Ansicht einspeichern. Daher unterscheidet die Flaschennummer auch Logeingaben für Tabellen, welche dieselbe Tornummer haben, d- h» entweder verschiedene Ansichten derselben Flasche oder verschiedene Ansichten einer oder mehrerer anderer Flaschen, selbst in dem Falle, daß mehr als ein Flaschentyp über einen besonderen Ausgabeförderer abzuführen ist.

Um eine Tabelle herzustellen, sollte man über ein Logblatt zum katalogisieren der Tabellen-, Tor- und Flaschennummern verfugen, da die Bibliothekstabellen gebildet werden, um einen zweckmäßigen Bezug zu dieser Information zu haben, die wenigstens teilweise durch die Kenntnis der gewünschten Tor- und Flaschenkombination vorgegeben ist, um die einlaufende Mischung von Flaschen zu sortieren und die sortierten Flaschen zu den richtigen Ausgabeförderern zu leiten. Sobald das Logbuch hergestellt ist, werden die LABEL INPUT-Schalter so eingestellt, daß sie mit der ersten Logeingabe übereinstimmen. Die entsprechende Targetflasche wird in die Targetposition ge-

bracht, der NEXT-Schalter wird gedruckt, und unter Drücken des NEXT-Schalters wird der CREATE-Schalter betätigt. Dies läßt das Strobo-Licht vierzehnmal blitzen, wobei die sechzehn Bilder digitalisiert, gemittelt und in den Tabellenspeicher an der entsprechenden Stelle für diese Logein— gäbe eingespeichert werden. Gleichzeitig wird die Flaschennummer und die Tornummer entsprechend der Einstellung durch die LABEL-Eingabeschalter gespeichert und der gesamte Zählwert berechnet und ebenfalls eingespeichert als Ergänzung zur Tabelle. (Jeder Tabellenspeicher hat 128 Bytes, während nur 120 Bytes zur Speicherung der 240 digitalisierten Abtastzeilen jeder Tabelle erforderlich sind.) Wenn bereits eine aktive Tabelle mit derselben Tabellennummer vorhanden ist, erzeugt das System einen Piepton über den Alarmgeber 208 auf der Fronttafel, so daß die aktive Tabelle nicht überdeckt wird. Wenn andererseits diese Stelle überdeckt bzw. überschrieben werden soll, kann der NEXT-Schalter wiederum betätigt werden, und der Befehl wird beendet, d. h. die Tabelle wird überschrieben. Wenn jedoch der anfängliche Versuch zum Überschreiben der aktiven Tabelle nach der Alarmgabe als Fehler erkannt worden ist, kann dieser Versuch durch Niederdrücken des ESCAPE-Schalters abgebrochen werden, um das System wieder in die Bereitschaftsstellung zurückzuführen, ohne die Tabelleneingabe zu beenden.

Verschiedene Fehler führen zu einem Piepton und der Anzeige des roten ERROR-Lichts, insbesondere des Lichts 310 auf der Fronttafel gemäß Figur 25. Diese stellen Bedingungen dar, welche die Bedienungsperson zwangsläufig erreichen, um das Logbuch zu korrigieren. Diese Bedingung wird als ERROR TRAP bezeichnet und kann nur mit Hilfe des ESCAPE-Schalters 310 ausgelöst werden. Diese Kennzeichnungsfeld-Eingabefehler treten auf, wenn man versucht, unzulässige Tabellennummern einzugeben. Beispiels-

ist die Eingabe einer Tabellennummer O unzulässig, da die Tabellennummer O der Targettabelle im RUN Betrieb vorbehalten ist und nicht als Bibliothekstabellen-Speicherstelle verwendet werden kann. In ähnlicher Weise ist eine Targettabellennummer oberhalb von 63 unzulässig bei diesem Ausführungsbeispiel, da der Tabellenspeicher nicht über die Tabelle 63 hinausgeht» Während die Schalter 306 die Tornummern und Flaschennummern von 0 zulassen, gilt dasselbe nicht für die System-software, so daß ein Versuch zur Verwendung der Tornummer 0 oder der Flaschennummer ebenso wie ein Kennzeichnungsfeld-Eingabefehler zu einem Piepton führt.

Der KILL-Befehl des Schalters 314 entfernt eine spezielle Tabelle aus der Bibliothek durch Füllen dieses Speicherabschnitts des Tabellenspeichers mit Nullen,, Er macht daher nur Gebrauch von dem Tabellennummernteil der Kennzeichnungsfeld-Eingabeschalter, so daß die Tornummer- und Flaschennummer-Eingaben ignoriert werden. Der KILL-Befehl wird einfach dadurch ausgeführt, daß die NEXT-Taste 316 und die KILL-Taste 314 gedruckt werden. Der CLEAR-Befehl ist ähnlich, obwohl er die gesamte Bibliothek durch Füllen des gesamten Täbellenspeichers mit Nullen löscht. Er wird durch Niederdrücken des NEXT-Schalters 316 und des CLEAR-Schalters 318 ausgeführt.

Der HOLD-Befehl dient zum Entfernen einer Bibliothekstabelle aus dem Korrelationsprozeß während des RUN-Betriebs, d. h. eine Tabelle auf HOLD wird im RUN-Betrieb ignoriert» Der Inhalt der Tabelle wird jedoch nicht zerstört und kann von HOLD zu einem späteren Zeitpunkt entfernt werden. Der HOLD-Befehl wird dadurch ausgeführt, daß die Tabellennummernschalter für diejenige Tabelle, die auf HOLD gesetzt werden soll, betätigt werden und danach der HOLD-Schalter 314 gedrückt wird (zu beachten ist in diesem Zusammenhang, daß der NEXT-Schalter 316

- pt -

nicht gedrückt wird, so daß die obere Funktion von 314

wird
ausgeführt). Wenn in der Bibliothek keine solche Tabelle vorhanden ist, oder wenn die Tabelle bereits auf HOLD steht, so wird ein ERROR TRAP eingeführt. In diesem Falle sollte man das Logbuch doppelt prüfen, worauf die Bedingung durch Drücken des ESCAPE-Schalters 312 (die obere Funktion des Schalters 312) ausgelöst wird. Der RESTORE-Befehl dient zur Rückführung einer auf HOLD befindlichen Tabelle zur aktiven Korrelation. Wiederum werden die Tabellennummernschalter auf die auf HOLD befindliche Tabelle eingestellt, welche wiederhergestellt werden, soll, und die RESTORE-Taste 320 wird gedrückt. Wenn es keine solche Tabelle gibt oder wenn sie bereits aktiv ist, so wird ein ERROR TRAP eingeführt, der anzeigt, daß das Logbuch geprüft werden sollte, wobei die Bedingung durch Niederdrücken des ESCAPE-Schalters 312 ausgelöst wird.

Ein LIST-Befehl wird zu zwei Zwecken vorgesehen. Einerseits zum Auflisten der Bibliothekstabellen zum Verifizieren des Logbuchs und andererseits zur Bestimmung des Grundes eines Fehlerfalls (ERROR TRAP). Zum Verifizieren des Logbuchs werden die Tabellennummernschalter auf die aufzulistende erste Tabelle eingestellt, und der LIST-Schalter 322 wird niedergedrückt. Der Betrieb wechselt auf LIST über (d. h. Licht 324 wird eingeschaltet, und die Kennzeichnungsfeld-Tabellendaten werden auf der Wähl/Listen-Alphanumerischen-Zeichenanzeige 326 auf der Fronttafel zur Anzeige gebracht). Das Auflisten kann über die Bibliothek dadurch weitergeschaltet werden, daß der NEXT-Schalter nacheinander betätigt v/ird, wobei der Auflistungsvorgang entweder durch Betätigen des ESCAPE-Schalters oder automatisch nach dem Auflisten der Tabelle 63 beendet wird. Zu jedem Zeitpunkt, bei dem eine inaktive Tabelle berücksichtigt wird, einschließlich dem Zeitpunkt der Einqabe,

wird ein Pieptonalarm gegeben» Wenn die Tabelle niemals gebildet oder gelöscht worden ist, so erscheint auf dem Tor- und Flaschenanzeigeabschnitt der Anzeige 326 eine ¹OO", Wenn sich die Tabelle auf HOLD befindet, zeigt der Tor- und Flaschenanzeigeabschnitt normale Zahlen.

Ein RUN-Befehl wird zur Auslösung des Operationsbetriebs verwendet, bei dem Flaschen identifiziert werden. Dies geschieht durch Niederdrücken des RUN-Schalters, der bewirkt, daß Betriebszustandslamperi das RUN-Licht 328 einschalten. Wenn die Flaschen-Handhabungsmaschine nicht aktiv ist, so bleibt das READY-Licht 302 ständig an, wodurch angezeigt wird, daß PRCOG auf Targetschaltsignale wartet. Wenn die Handhabungsmaschine eingeschaltet ist, d. h. wenn Targetschaltsignale empfangen werden, oder die Handhabungsmaschine danach eingeschaltet wird, so flackert das READY-Licht, was anzeigt, daß Korrelationen ausgeführt werden. Das Ergebnis jeder Korrelation ist dreifacher Art. Erstens wird das Kennzeichnungsfeld der Tabelle mit dem höchsten Korrelationsfaktor auf der SELECT/LIST-Anzeige 326 angezeigt, wobei der Tornummernteil der Information zur Torsteuerung an die Flaschen-Handhabungsmaschine geleitet wird» Zweitens wird das Kennzeichnungsfeld der Tabelle mit dem nächstkommenden Korrelationsfaktor, jedoch mit einer verschiedenen Tornummer in der REJECT-Anzeige 330 gezeigt. Zu beachten ist, daß diese Tabelle nicht notwendigerweise diejenige mit dem nächst-' höchsten Korrelationsfaktor zu sein braucht, da die Tabelle mit dem nächsthöchsten Korrelationsfaktor einer anderen Ansicht derselben Flasche oder sogar einem anderen Flaschentyp mit derselben Tornummer bei Abführung mehrerer Flaschentypen über den gleichen Ausgabeförderer zugeordnet sein kann. Daher sind die Tabellendaten, welche auf der REJECT-Anzeige zur Anzeige gebracht werden, diejenigen, welche dem Fall am nächsten kommen, daß durch Einleiten der Target-

flasche in die falsche Spur ein Fehler gemacht wird. Drittens wird der Unterschied zwischen den Korrelationsfaktoren für die Wähl- und Zurückweisungstabellen auf der MARGIN-Anzeige 322 angezeigt, und zwar als Dezimalprozent. Der Rand ist eine brauchbare Zahl, da mit größer werdendem Rand wahrscheinlich die Sicherheit der Genauigkeit der Identifizierung zunimmt. Fortgesetzte Korrelationen eines stationären Target können gegebenenfalls ebenfalls durchgeführt werden, um. die Einflüsse einer Flaschendrehung usw. festzustellen. Dies geschieht durch Einsetzen einer Flasche in die Targetposition bei abgeschalteter Maschine und durch Einstellen des EXT-Schalters in die zehn PPS-Position über eine solange Zeit, wie die kontinuierlichen Korrelationen gewünscht werden. Für eine Einzelkorrelation wird das System in den RUN-Betrieb, der

eingestellt

Digitalumsetzer auf LSCAN/und der NEXT-Schalter kurzzeitig gedruckt. Die Korrelation wird bei Freigabe des Schalters durchgeführt; in diesem Falle ist die Targetabtastung synchronisiert, d. h. Strobe der Oberseite des Feldes.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Bibliothekstabellen im Speicher'mit direktem Zugriff gespeichert und gehen daher bei Ausfall der Betriebsspannung verloren, sofern sie nicht durch ein Hilfebatteriesystem gehalten werden. Der Vorteil liegt natürlich, darin, daß das System "lernfähig" ist, da die gewünschten Bibliothekstabellen vom Benutzer eingegeben werden können und nicht zum Zeitpunkt der Herstellung der Anlage fest vorgegeben werden müssen. SElbstverständlich können auch vorgegebene Tabellen beispielsweise in einem Nur-Lese-Speicher gespeichert werden, mit dessen Hilfe eine Datenverlust bei Abfall der Betriebsspannung vermieden werden kann. In jedem Falle sind bei dem beschriebenen System Vorkehrungen für SCHREIBE Bibliothek und LESE Bibliothek-Bandbefehle getroffen. Der WRITE-

Befehl macht eine Kassettenaufzeichnung der Bibliothekstabellen zur bleibenden Speicherung und nimmt keinen Einfluß auf den Inhalt der Bibliothekstabellen selbst«, Dabei wird die Kassette in den Kassettenrecorder eingelegt, und der Recorder wird mit der Rückplatte des Computers verbunden. Die Steuerungen den Kassettenrecorders sind auf Aufnahme und Pause eingestellt. Die NEXT- und WRITE-Schalter 316 und 322 werden niedergedrückt und die Pause rasch freigegeben, damit die Bandbewegung eingeleitet wird. Eine automatische Kopfinformation wird geschrieben und ein Piepton gesendet, wenn die Aufzeichnung erledigt ist» Um das Band in den Tabellenspeicher surückzulesen, ist der Recorder natürlich in die PLAY BACK-Position zu bringen, und während des Abspielens der Kopfinformation werden die NEXT- und READ-Schalter 316 und 318 gedruckt«. Ein Piepton erscheint, wenn'die Leseoperation abgeschlossen ist. Sowohl bei den Lese- als auch bei den Schreib-Funktionen gibt die MARGIN-Anzeige 322 eine Betriebsanzeige während des Vorgangs selbst. Außerdem ist das beschriebene System in der Lage, Stabdiagramme entsprechend den gespeicherten Bibliothektstabellen (anders als bei der Targetflasche) anzuzeigen und diese Stabdiagramme gegebenenfalls auszudrucken. Angezeigt werden 80 Stäbe bzw. Striche von einer Datentabelle auf dem Monitor. Dies wird dadurch erreicht, daß die Tor- und Flaschenkennzeichnungsfeld-Eingabeschalter 306 auf eine 2-Ziffern-Zahl eingestellt werden, welche die Verschiebung gegenüber dem Beginn der Tabelle bestimmt; d. h. "00" führt zu einer Anzeige von 80 Stäben, während 88 die letzten 80 Stäbe aus einer Tabelle anzeigt. Da zwei Zeilen jeder Speicheradresse gespeichert sind, stellt die Verschiebung zwei Tabellenwerte (digitalisierte Zeilen) pro Schritt dar. Wenn der Tabellennummernteil der Kennzeichnungsfeldeingabe 306 auf die gewünschte Tabellennummer

eingestellt ist, werden die NEXT- und CHART-Schalter 316 und 312 betätigt, um die 80 Zeilen der Tabelle anzuzeigen.

-S-I-

Um ein vollständiges Stabdiagramm auszudrücken, wird ein Drucker mit dem Druckanschluß auf der Rückwand des Rechners verbunden, und nach Einstellung wird das Stabdiagramm für die von den Eingabeschaltern 306 identifizierte Bibliothekstabelle durch Betätigen der NEXT- und PRINT-Schalter 316 und 315 ausgedruckt.

Im folgenden wird erneut auf die Figuren 18 bis 20 Bezug genommen, aus denen Charakteristiken der Stabdiagramme erkennbar sind. Die Hauptteile der Stabdiagramme selbst aus den Figuren 18 bis 20 sind in den Figuren 21 bis 23 in angenäherter Ausrichtung wiedergegeben, so daß die Ähnlichkeiten und Unterschiede dieser Diagramme besser erkennbar sind. Figuren 18 und 19 (mit zugehörigen Figuren 21 und 22) zeigen Ähnlichkeiten in den Kennzeichnungsfeldern für 7UP und und Diet 7UP und die entsprechenden Ähnlichkeiten in den Stabdiagrammen. Es ist aus Fig. 18 zu erkennen, daß die reguläre 7UP-Flasche die Worte "Easy Open" relativ hoch auf dem Flaschenhals trägt, während die Diet 7UP-Flasche diese Worte nicht trägt. Außerdem ist das 7UP-Zeichen der regulären 7UP-Flasche kleiner und etwas niedriger auf der Diet 7UP-Flasche, wobei darüber das Wort "Diet" erscheint. Während diese Unterschiede für Stabdiagramme mit gewissen unterschiedlichen Eigenschaften sorgen, ist insbesondere aus den Figuren 21 und 22 zu sehen, daß die gemeinsamen Bereiche nicht notwendigerweise in jedem Falle gleich gelesen werden. Die akkumulierten Unterschiede in den gemeinsamen Bereichen können mehr bewirken als eine Verschiebung der schmaleren Bereiche, wodurch sich eine Fehlidentifizierung einer 7UP-Flasche als Diet 7UP-Flasche oder umgekehrt ergeben kann. Offenbar hat auch eine Flaschendrehung einen gewissen Einfluß auf jedes der Stabdiagramme, und da die Flaschen nicht in irgendeiner vorgegebenen Winkelorientierung bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgerichtet sind, ist beim Sortieren von Flaschen mit so engen Unterscheidungsmerkmalen wie bei 7UP und Diet 7UP-Flaschen

mit einem Fehler zu rechnen, wenn die oben beschriebene Korrelationsmethode verwendet wird» Es ist jedoch bei Vergleich des Sprite-F?aschen-Stabdiagramms mit den Stabdiagrammen der 7UP~Flaschen klar, daß Flaschen mit deutlich verschiedenem Erscheinungsbild in dem Kennzeichnungsfeld klar und genau unter Verwendung der oben beschriebenen Korrelationsmethode unterschiedentaerden können.

Um bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mögliche Fehler aus den o. g. Gründen zu vermeiden, ist ein Programm vorgesehen, das alle o. g. Operationen durchführt und außerdem Befehleizurn Testen des Randes bzw· Abstandes zwischen der besten Korrelation und der nächstbesten Korrelation einer anderen Tournummern gemäß Anzeige 332 in Fig. 25 geben kann. Wenn dieserAbstand oder Rand kleiner als ein vorgegebener und geeigneter Wert ist (10 % bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel), so wird eine zweite Korrelation unter Programmsteuerung unter den zwei Hauptkonkurrenten durchgeführt, um abschließend festzustellen, welche der Bibliothekstabellen tatsächlich der Targetflasche entspricht. Diese zweite Korrelation macht von der Tatsache Gebrauch, daß auch

dem ohne abschließende Entscheidung bei/"h]rgebnis der ersten Korrelation gewisse Fakten durch jene Korrelation festgestellt worden sind. Insbesondere wurden die beiden vor allem konkurrierenden Flaschentypen (Bibliothekstabellennummern) identifiziert» Während 16 Korrelationen für jede dieser beiden Bibliothekstabellen mit der Targettabelle unter Verwendung der 15 verschiedenen Präzessionswerten durchgeführt wurden, wurden mdie die besten Korrelationen ergebenden Präzessionswerte (Verschiebungen) zurückgehalten und sind jetzt für die Zwecke der zweiten Korrelation verfügbar»

Bei der ersten Korrelation werden die Ähnlichkeiten in den Flaschen-Kennzeichnungsfeldern betont, so daß eine rasche und genaue Unterscheidung zwischen den Kennzeichnungsfeldern

mit wenig Ähnlichkeiten getroffen, werden kann. Bei dem Versuch der Unterscheidung von Flaschen mit wesentlichen Ähnlichkeiten, z. B. 7UP und Diet 7UP, können die geringen Differenzen bei der Festeilung der Ähnlichkeitsbereiche wegen derQualität des Zeichenaufdrucks, des Flaschenwinkels usw. derart akkumulieren, daß sie den Effekt kleiner Bereiche mit großen Unterschieden abdecken. Daher ist die zweite Korrelation so gewählt, daß sie die Unterschiede in den Kennzeichnungsfeldern und nicht die Ähnlichkeiten hervorhebt. Insbesondere führt die zweite Korrelation unter Verwendung der während der ersten Korrelation bestimmten Verschiebungen einen zeilenweisen Neuvergleich der Targettabelle mit der "gewählten" Bibliothekstabelle und einen zeilenweisen Neuvergleich der Targettabelle mit der "zurückgewiesenen" Bibliothekstabelle durch, um in jedem Falle eine Koinzidenz von Nicht-Null-Daterv zu ermitteln. Ein Zählwert wird erhöht, wenn beide Zeilen Daten haben, bleibt ungeändert, wenn keine Zeile Daten hat, und wird vermindert, wenn nur eine Zeile Daten hat. Der Effekt dieser Korrelation besteht darin, die Ähnlichkeit des Datenplatzes (oder deren Fehlen) festzustellen, wodurch eine Unterscheidung gegenüber Kennzeichnungsfeldelementen vorgenommen werden kann, die nur in einer Tabelle auftreten. Offenbar kann diese zweiten Korrelation ganz rasch selbst unter Programmsteuerung durchgeführt werden, da der Algorithmus sehr einfach ist und nur ein Durchlauf für jede der beiden Tabellen erforderlich ist. Die beiden Ergebnisse werden verglichen, und die Tabelle, das Tor und die Flasche werden nach dem höheren der beiden gewonnenen Zählwerte identifiziert, d. h. nach dem höheren Korrelationsergebnis.

Aus der vorstehenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sind verschiedene wesentliche Aspekte und Abwandlungsmöglichkeiten der Erfindung zu erkennen. Verschiedene Bildanalysenmethoden wurden vorgeschlagen, und einige wurden zu unterschiedlichen Zwecken für einige Zeit

benutzt. Einer der Hauptvorteile der Erfindung liegt jedoch in der Tatsache, daß die anfänglichen Eingabedaten für das Bild sofort mit sehr hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden, wodurch sich eine beträchtliche Verringerung der Datenmenge ergibt, für die aufeinanderfolgende Analysen bei niedrigeren Geschwindigkeiten durchgeführt werden können, da der Datenanalysenprozeß einfacher wird«, So wird beispielsweise bei der Erfindung das Videobild in Echtzeit digitalisiert und als Binärzahl (4-Bit-Zahl bei dem beschriebenen Ausführunqsbeispielgespeichert, wobei alle Daten für diese 2eilenablenkung der Rasterabtastung summiert werden. Daher ist die erste Stufe der Datenkompak~ tierung ein Echtzeit-Daterikompaktierungsvorgang. Die zweite Stufe der Datenkompaktierung geschieht mittels eines Hochgeschwindigkeitskorrelator's, der trotz relativ einfachen Aufbaus die Kompaktierung viel rascher durchführt als ein Vielzweckcomputer. Die letzte Stufe der Kompaktierung der abschließenden Flaschen™ und Toridentifizierung geschieht sehr rasch unter Programmsteuerung, und zwar nicht deswegen, weil der Vielzweckcomputer besonders schnell ist, sondern weil die Daten bereits mit hoher Geschwindigkeit . so kompaktiert worden sind, daß nur noch ein sehr geringer Analysenaufwand für die abschließende Bestimmung verbleibt.

Die hier im einzelnen beschriebene Einrichtung ist ein Schwarz-Weiß-System unter Verwendung einer Horizontalabtastung. Wenn erwünscht oder für andere Anwendungsfälle besser geeignet, könnte die Videokamera um 90° gedreht werden, um ein Vertikalabtastsystem oder eine Aufnahme unter einem anderen Winkel zu schaffen. Außerdem könnten gewisse Farbmerkmale durch Farbfilterung des im wesentlichen weißen Lichts vom Stroboskop oder durch Einschaltung eines geeigneten Filters vor der Kameralinse hervorgehoben werden. Wenn für eine besondere Anwendung eine volle Farbaufnahme erwünscht ist, könnte ein rotierendes Farbfiltersystem über

das Kameraobjektiv gesetzt werden, um aufeinanderfolgend drei korrespondierende Primärfarbbilder für getrennte Analysen zu schaffen (in diesem Falle könnte eine gewisse Programmänderung entsprechend der vorgegebenen Basis für die Entscheidungen bezüglich der Korrelationen aus den drei Farbbildern erforderlich Werden). Bei einem mit niedriger Geschwindigkeit arbeitenden System dieser Art können vielleicht drei aufeinanderfolgende Aufnahmen einer Flasche oder eines anderen Gegenstandes in der Targetposition gemacht werden, bevor die Flasche oder das Objekt aus dem Kamerafeld ausgerückt wird. Bei einem schnelleren System könnte das Target momentan angehalten oder verlangsamt werden, damit die drei Aufnahmen gemacht werderykönnen, oder es könnte ein rotierendes Prisma oder ein anderer Mechanismus verwendet werden, um ein stationäres Bild von dem bewegten Target über eine ausreichende Dauer zur Kamera zu übertragen. In anderen Fällen können nur zwei Farbfilter oder Kombinationen von ungefilterten· oder einfach oder mehrfach gefilterten Bildern verwendet werden.

Eine Methode zur Ableitung von zweiten Korrelationsmethoden besteht in der Analyse der Familie der zu sortierenden Flaschen. Auch eine Anzahl von Korrelationstechniken können programmiert werden, wobei jede zur Klarstellung der Unterscheidung zwischen zwei speziellen Flaschen geeignet ist. Beispielsweise wurden ausgezeichnete Ergebnisse beim Sortieren von 7UP und Diet 7UP-Flaschen dadurch gewonnen, daß nur die Gesamtzählwerte in dem oberen Drittel des Bildes benutzt wurden, wodurch bestimmt werden konnte, ob die Wörter "easy open" vorhanden sind oder nicht. (Auch ungünstige Einflüsse einer Reflexion des Stroboskopstrahls können in allen Ausführungsbeispielen in einem Stroboskop minimiert werden, in^detn ein polarisierendes Filter über das Stroboskop und ein polarisiertes Filter über das Kameraobjektiv gesetzt werden und die Filter gedreht werden, um Blendeffekte im Monitorbild zu minimieren).

Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine Flaschensortieranlage entsprechend der Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, daß viele anderen Funktionen mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erreicht werden können, so z. B. Inspektionsfunktionen. So können insbesondere die Bibliothekstabellen anstelle der Ladung mit den Flaschenbildern mit Daten geladen werden, die den Bildern von akzeptablen und nichtakzeptablen Charakteristiken entsprechen, um automatisch eine Annahme-Zurückweisungsfunk tion zu schaffen. Ein besonderes Beispiel ist ein ^:Kennzeichnungsfeldinspektor zur Prüfung der Kennzeichnungsfelder auf entlang eines Förderers bewegten Behältern, wobei festgestellt wird, ob die Kennzeichnungsfelder bzw. Etiketten auf dem Behälter gerade sind, keine umgeklappten Ecken haben o. dgl.; außerdem können auch die Kennzeichnungsfelder gelesen und gegebenenfalls auch der Behälter identifiziert werden, um sicherzugehen, daß das richtige Etikett oder das richtige Kennzeichnungsfeld auf den Behälter aufgebracht worden ist.

Zu beachten ist, daß die Form von Digitalumsetzer bzw. Digitalisierer, wie sie vorstehend beschrieben worden ist und im Rahmen des Erfindungsgedankens zur anfänglichen Echtzeit-Datenkompaktierung dient, nicht die einzige Ausführungsform eines Digitalisierers ist. Beispielsweise zeigt Fig. 24 ein vereinfachtes sche.matisches Schaltbild einer anderen Form von Digitalisierung, die bei der oben beschriebenen Flaschensortiermaschine verwendet werden kann und einige Eigenschaften hat, welche sie für andere Anwendungen besonders vorteilhaft machen» In Fig.. 7 wurde das Videosignal auf der Leitung 90 verstärkt und durch den NE 592 Videoverstärker bei jedem Hell-Dunkel-Übergang differenziert, wodurch sich ein Impuls-Ausgangssignal des AT 20-Hochgeschwindigkeitskomparators für die Zählung durch den Zähler 108 über NAND-Gatter 106 bei jeder Horizontalablenkung des

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Flaschenbildes ergab. In Fig. 24 wird das Videosignal von einem nur als Verstärker, nicht aber als Differenzierstufe geschalteten Videoverstärker verstärkt und an einen Hochgeschwindigkeitskomparator 402 angelegt. Die Schaltung kann sehr ähnlich derjenigen des entsprechenden Schaltungsteils gemäß Fig. 7 sein, mit der Ausnahme, daß der NE 592 Videoverstärker nicht als Differenzierstufe geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Komparators 402 ist über einen Schalter 404 (vorzugsweise ein elektronischer Schalter) und über ein zusätzliches UND-Gatter 406 an das NAND-Gatter 106 angekoppelt, wodurch das UND-Gatter ein Freigabesignal erhält. Der andere Eingang des UND-Gatters 406 ist mit einem HF-Takt 408 beaufschlagt, so daß das entsprechende Eingangssignal zum NAND-Gatter 106 ein torgesteuertes HF-Signal ist, im Gegensatz zu die Übergänge in der Rasterabtastsignalintensität darstellenden Impulsen. Der Schalter 404 ermöglicht die Umschaltung zwischen dem direkten Ausgang des Komparators 402 und dessen Ausgang nach Inversion durch einen Inverter 410, so daß das Torsteuersignal zum UND-Gatter 406 so eingestellt werden kann, daß es entweder einen vorgegebenen Helligkeitsgrad oder einen vorgegebenen Dunkelheitsgrad der entsprechenden Zone des Videobildes darstellti Das torgesteuerte Taktfrequenzausgangssignal des NAND-Gatters 106 wird von einem Zähler 412 im wesentlichen in der gleichen Weise gezählt wie beim Zähler 104 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7, wenn auch aus nachfolgend angegebenen Gründen ein größerer Zähler vorzuziehen ist.

Das Konzept und die Operationsweise der Schaltung gemäß Fig. 24 sind wie folgt? Es sei beispielsweise angenommen, daß der der Schaltung gemäß Fig. 24 entsprechende Schaltungsteil der Fig. 7 durch die Schaltung gemäß Fig. 24 ersetzt ist und daß das modifizierte System bei der oben beschriebenen Flaschensortiereinrichtung für 7UP-Flaschen nach Fig.

an der Targetposition Verwendung findet. Es sei ferner angenommen, daß der Schalter 404 so eingestellt ist, daß das HF-Signal zum Zähler 412 immer dann durchgelassen wird, wenn das Raster die hellen Zonen des Flaschenbildes abtastet. Da. die hochfrequenz während des Abtastens der hellen Zonen zum Zähler durchgesteuert wird, ist der Summenzählwert des Zählers für eine Horizontalablenkung des Bildes proportional zur Gesamtlänge der hellen Zonen dieser Horizontalablenkung. Beispielsweise mit Bezug auf die große Horizontale P im unteren Bereich des Bildes gemäß Pig. 18 wird das Hochfrequenzsignal zu einem beträchtlichen Teil der Ablenkung bzw. Abtastung durchgesteuert, so daß ein Stabdiagramm von beträchtlicher Höhe im Gegensatz zu einem einzigen Hell-Dunkel-Übergang bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel entsteht» Die als HF-Takt verwendete besondere Frequenz bestimmt die Minimalbreite einer abtastbaren Lichtzone. Diese kann in der Größenordnung von 1 % der Länge jeder Bildabtastzeile gewählt werden. Daher kann die Frequenz des HF-Taktgebers 408 so gewählt werden, daß wahrend jeder Zeilenabtastung des Targetbildes in der Größenordnung von 100 Impulsen oder mehr entwickelt werden. Wenn ein 4-Bit-Zähler als Zähler 412 verwendet würde, so wäre die Zählung bei

15 beendet. In den meisten Anwendungsfällen wäre es jedoch besser, einen größeren Zähler zu verwenden und das 4-Bit-Ausgangssignal aus diesem Zähler bei jeder Zeilenabtastung als die 4 am höchsten bewerteten Bits des Summenzählwerts zu nehmen. Auf diese Weise tragen kleine Lichtzonen auch zum Summenzählwert bei, obwohl ihre Bewertung kleiner als 1 Bit des Ausgangssignals vom Zähler bei der Bildung der Signale DO bis D3 ist. Durch Verwendung einer noch höheren Frequenz kann ein 8-Bit-Zähler als Zähler 412 verwendet werden, um eine Abtastempfindlichkeit von einem Teil in 256 zu schaffen, obwohl das Endergebnis auf einen Teil in

16 begrenzt ist.

Eine Prüfung des Bildes der 7UP-Flasche gemäß Fig. 18 und des Bildes der Sprifce-Flasche gemäß Fig. 20 zeigt, daß das Konzept des Ausführungsbeispiels nach Fig. 24 bezüglich der Flaschensortlieraufgabe ausgezeichnet funktioniert. Das System gemäß Fig. 24 kann jedoch besondere Vorteile im Zusammenhang mit bestimmten Inspektionsfunktionen haben. So können beispielsweise Etiketten auf Pillenflaschen weiße Etiketten auf farbigen Flaschen sein. Solche Etiketten können sehr leicht unter Verwendung des in Fig. 24 dargestellten Ausführungsbeispiels inspiziert werden, da die Flasche durch Filterung der Flaschenfarbe mit Hilfe eines geeigneten Filters über dem Kameraobjektiv im Bild schwarz gemacht werden kann. Durch geeignete Einstellung der Bezugsspannung des Komparators 402 kann daher die Breite und Position des Etiketts gemessen werden, und es kann sofort festgestellt werden, ob schräggestellte Etiketten, Etiketten mit umgefalteten Ecken, Etiketten falscher Größe oder fehlende Etiketten auf den zugehörigen Flaschen sind. Die Zurückweisung kann auf einem Korrelationsfaktor basieren, der kleiner als ein vorgegebener Mindestwert ist, so z. B. 0.95, ir\_,dem eine bessere Korrelation mit einem nicht akzeptablen Bibliotheksbild geschaffen wird als diejenige für ein akzeptables Bibliotheksbild.

Selbstverständlich sind die Möglichkeiten zur Verwendung der Erfindung nicht auf die Sortier- oder Inspektionsfunktionen begrenzt. Es können beispielsweise Situationen entstehen, wo Teile auf einem Förderband willkürlich orientiert sind und für eine automatische Zusammenbauanlage automatisch erfaßt werden müssen. Mit Hilfe der Erfindung kann die Winkel- oder Linearposition oder beide Positionen eines Teils auf einem Förderband durch Vergleich des Bildes des Teils, d. h. des Targetbildes, mit voreingespeicherten Bildern der Teile in verschiedenen Stellungen identifiziert werden, um die passendste Position zur Steuerung der automatischen Handhabungsanlage zu bestimmen.

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Claims (29)

1. PATENTANWÄLTE 2ENZÜT ^Εΐ.θΕΪ$·*·Ο 4300 ESSEN 1 AM frjHReTEINV· TSL.;, <02ΐϋ)"*Ί2687 Seite - 1 » ■ . χ

   NACHG EREICHTJ

   Pa t e η t a η s ρ r ü c h e

   Flaschensortiereinrichtung, gekennzeichnet durch eine Videokameraanordnung zur Aufnahme eines Bildes wenigstens eines visuell unterscheidbaren Bereichs einer Targetflasche (46) innerhalb des Sichtfeldes der Videokamera und zur Erzeugung eines Videosignals in Abhängigkeit von dem aufgenommenen Bild; eine Digitalumsetzerschaltung (44), die mit der Videokamera (42) gekoppelt ist und eine erste Anzahl digitalisierter Signale in Abhängigkeit von dem Videosignal erzeugt» wobei jedes Digitalsignal in digitaler Form die Merkmale des entsprechenden Bereichs der Targetflasche (46) zusammenfaßt; eine Speicheranordnung (54,' 56) zur Speicherung einer zweiten Anzahl von Digitalsignalen, von denen jedes dieser zweiten Anzahl von Digitalsignalen in digitaler Form die Merkmale eines entsprechenden Bereichs einer Flasche eines von mehreren zu sortierenden Flaschentypen zusammenfaßt; und .

   eine Korrelatoranordnung (56), die/Korrelation zwischen der ersten Anzahl von Digitalsignalen und jedem der zweiten Anzahl von Digitalsignalen herstellt, um' zu identifizieren, welcher der vorgegebenen Flaschentypen der Targetflasche (46) am nächsten kommt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Zusammenfassung der Merkmale eines entsprechenden Bereichs der Targetflasche (46) wenigstens eine

   Z/ko.

   Rasterabtastzeile des Targetflaschenbildes zusammengefaßt wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes die Merkmale der Targetflasche (46) zusammenfassende Digitalsignal ein binär kodiertes Digitalsignal ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Digitalsignal die Merkmale eines entsprechenden Bereichs der Targetflasche (46) in einer Rasterabtastzeile des Targetflaschenbildes in Digitalform zusammengefaßt sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Merkmale der Targetflasche (46) in digitaler Form zusammenfassende Digitalsignal ein kodiertes Digitalsignal ist.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transportvorrichtung (30) zum aufeinanderfolgenden Transportieren von Flaschen vorbei an einer Targetposition vorgesehen ist, an der die Videokamera (42) ein Bild von wenigstens einem visuell unterscheidbaren Bereich der Targetflasche aufnehmen kann.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beleuchtung einer Flasche (46) in der Targetposition eine Strobo-Lichtquelle vorgesehen ist und die Videokamera (42) so angeordnet ist, daß sie das Strobo-BiId jeder Targetflasche (46) aufnimmt.
8. 8.. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslöseschaltung zum Auslösen der Strobo-Blitze vorgesehen ist, die dann wirksam wird, wenn eine Flasche (46) die Targetposition erreicht.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseschaltung so ausgebildet und angeordnet

   ist, daß sie auch zur Auslösung der Digitalisierschaltung (44) dient, so daß ein.neu aufgenommenes Bild für die Korrelation digitilisierbar ist.
10. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisierendes Filter über dem Objektiv der Videokamera (42) angeordnet ist.
11. Ho Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisierendes Filter über der Strobo-Einrichtung angeordnet ist, das das Licht zur Beleuchtung der Targetflasche (46) polarisiert,
12. . 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierenden Filter zur Minimierung von Reflexionen des Strobolichts in dem von der Videokamera (42) aufgenommenen Bild zueinander ausgerichtet sind.
13. 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisierungsanordnung so ausgebildet ist, daß sie Übergänge in der Bildintensität bei der Rasterabtastung der Videokamera erfaßt und als jeweils entsprechendes Digitalsignal ein Ausgangssignal entwickelt, das von der Anzahl der Übergänge in einem vorgegebenen Abschnitt der Rasterabtastung abhängig ist.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Abschnitt der Rasterabtastung eine Zeile der Rasterabtastung ist.
15. 15. Einrichtung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisierungsschaltung eine Zonen einer besonderen Intensität des Rasterabtastbildes erfassende Schaltungsanordnung ist, die als Digitalsignal ein Signal in Abhängigkeit von der Länge der Zonen der besonderen Intensität in einem vorgegebenen Bereich der Rasterabtastung entwickelt (Figur 24).
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Bereich der Rasterabtastung eine Rasterabtastzeile ist.
17. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Abstandes der Korrelationen zwischen derjenigen Korrelation, die zwischen einer Targetflasche (46) und einem ersten vorgegebenen Flaschentyp gewonnen ist, mit dem die Digitalsignale am weitesten übereinstimmen, und der Korrelation zwischen der Targetflasche (46) und einem zweiten vorgegebenen Flaschentyp, mit dem die digitalisierten Signale in der nächst besten Korrelation stehen, und durch eine zweite Korrelationsschaltung, in der die erste Anzahl von Digitalsignalen mit jeder der zweiten Anzahl von Digitalsignalen für die ersten und zweiten vorgegebenen Flaschentypen in Korrelation gebracht wird, wobei die Korrelation der zweiten Korrelationsschaltung von der Korrelationstechnik der ersten Korrelationsschaltung abweicht, wenn der Korrelationsabstand kleiner als ein vorgegebener Wert ist. .
18. 18. Inspektionseinrichtung, gekennzeichnet durch' eine Videokameraanordnung (42) zur Aufnahme eines Bildes von wenigstens einem Bereich eines zu inspizierenden Gegenstandes, der innerhalb des Sichtfeldes der Videokamera

    liegt, und zur Entwicklung eines Rasterabtast-Videosignals in Abhängigkeit von der Bildaufnahme, eine Digitalisierschaltung (44) zur Entwicklung einer ersten Anzahl von digitalisierten Signalen in Abhängigkeit von dem Rasterabtast-Videosignal , wobei jedes Digitalsignal in digitaler Form die Charakteristik eines entsprechenden Abschnitts der Rasterabtastung des Bildes des zu inspizierenden Artikels zusammenfaßt, ferner eine Speicheranordnung (54, 56) zur Speicherung einer zweiten.Anzahl von Digitalsignalen, wobei jedes dieser Digitalsignale in der zweiten Anzahl von Digitalsignalen in digitaler Form die Merkmale eines entsprechenden Abschnitts der Rasterabtastung eines Bildes eines vorgegebenen Gegenstandes zusammenfaßt, der die bestimmte gesuchte Charakteristik hat, und eine Korrelationsanordnung (56) zur Herstellung einer Korrelation zwischen der ersten Anzahl von Digitalsignalen und der zweiten Anzahl von Digitalsignalen, um die Ähnlichkeit des inspizierten Gegenstandes mit dem vorgegebenen Gegenstand zu bestimmen.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalisierungsschaltung (44) so ausgebildet ist, daß sie die erste Anzahl von Digitalsignalen während der Rasterabtastung des Bildes des inspizierten Gegenstandes entwickelt.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anzahlen von digitalisierten Signalen binär kodierte Digitalsignale sind. ·
21. 21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsanordnung so ausgebildet ist, daß sie die Korrelation zwischen den ersten und zweiten Anzahlen von Digitalsignalen herstellt, nachdem alle ersten Digitalsignale des

    inspizierten Gegenstandes (46) von den Digitalisierschaltung (44) erfaßt sind.
22. 22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsanordnung (44) eine Präzessionseinrichtung zur Herstellung einer Korrelation der ersten und zweiten Anzahlen von Digitalsignalen mit verschiedenen Präzessionswerten aufweist, um Lagedifferenzen zwischen dem inspizierten Gegenstand (46) und dem vorgegebenen Gegenstand auszugleichen.
23. 23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Transportvorrichtung zum aufeinanderfolgenden Überführen von zu inspizierenden Gegenständen (46) in das Sichtfeld der Videokamera (42) vorgesehen ist.
24. 24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung (54, 56) so ausgebildet ist, daß sie die zweite Anzahl von Digitalsignalen speichert, wobei jedes der Digitalsignale innerhalb der zweiten Anzahl von Digitalsignalen in digitaler Form zu inspizierende Charakteristiken zusammenfaßt, und daß eine in Abhängigkeit von der Korrelationsanordnung (56) gesteuerte Vorrichtung aar Lagebestimmung des zu inspizierenden Gegenstandes (46) vorgesehen ist.
25. 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch-gekennzeichnet, daß eine Anordnung zur Speicherung der zweiten Anzahl von Digitalsignalen bei Einführung von vorgegebenen Gegenständen in das Sichtfeld der Videokamera (42) vorgesehen ist, so daß die zu inspizierenden speziellen Charakteristiken änderbar sind.
26. 26. Verfahren zum Inspizieren von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß

    a) eine erste Anzahl von DigitalSignalen gespeichert wird, die jeweils eine Zusammenfassung von Merkmalen der Rasterabtastung eines gesuchten Teils darstellt,

    b) daß der zu inspizierende Gegenstand in das Sichtfeld einer Videokamera gestellt wird, um ein Rasterabtast-Videosignal in Abhängigkeit von dem Bild wenigstens eines Teils des zu inspizierenden Gegenstandes zu gewinnen,

    c) daß das Videosignal zur Bildung einer zweiten Anzahl von Digitalsignalen digitalisiert wird, wobei jedes Digitalsignal der zweiten Anzahl eine Zusammenfassung von Merkmalen des zu inspizierenden Gegenstandes entsprechend einem Abschnitt der Rasterabtastung darstellt, und

    d) daß die Digitalsignale gemäß Verfahrensschritt (a) und Verfahrensschritt (c) zur Feststellung von Ähnlichkeiten in Korrelation gebracht werden.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und zweite Digitalsignale binär kodierte Digitalsignale verwendet werden.
28. 28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß während des VerfahrensSchrittes (a) erste Anzahlen von Digitalsignalen gespeichert werden, wobei jedes Digitalsignal in jeder Anzahl eine Zusammenfassung der Merkmale der Rasterabtastung des entsprechenden gesuchten Teils darstellt, und daß während des Verfahrensschrittes (d) die Digitalsignale nach Verfahrensschritt (a) und nach Verfahrensschritt (c) derart in Korrelation gebracht werden, daß bestimmt werden kann, welche der für den inspizierten Gegenstand zu suchenden Teile einander am nächsten kommen.

    ύ ψ - -< W -
29. 29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrelationsabstand zwischen dem inspizierten Gegenstand und (i) dem Merkmal, mit dem die Digitalsignale des Gegenstandes am weitesten übereinstimmen, und (ii) dem Merkmal, mit dem die Digitalsignale des Gegenstandes am zweitbesten übereinstimmen bestimmt wird, und daß eine zusätzliche und andere Korrelation unter Verwendung der Digitalsignale für die den Abstand bestimmenden Merkmale durchgeführt wird, wenn der Abstand kleiner als ein vorgegebener Wert ist.