DE3874093T2

DE3874093T2 - Verfahren zum zaehlen von artikeln, die auf einem foerderband zufaellig verteilt sind.

Info

Publication number: DE3874093T2
Application number: DE8888202567T
Authority: DE
Inventors: Hoog Harry De; Andre Deen; Peter Wever
Original assignee: Heineken Technical Services BV
Current assignee: Heineken Technical Services BV
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2008-11-17
Also published as: JPH01200493A; GR3005679T3; DE3874093D1; EP0317026B1; ES2036258T3; NL8702738A; EP0317026A1; US4900915A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren um Artikel, die auf einem Förderband zufällig verteilt sind, in Realzeit mittels einer Zähleinrichtung zu zählen, wobei das Verfahren das Abbilden der Artikel mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung umfaßt, die in einem Zählbereich vorliegen und dieser Zählbereich einem regelmäßigen, gestreckten Bild der Bildaufnahmeeinrichtung entspricht und das Bild sich hauptsächlich im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Förderbandes erstreckt, sowie das Umwandeln dieses gestreckten Bildes in ein binäres Bild umfaßt, welches sich aus einer Zeile von Bildelementen zusammensetzt, von denen jedes einen eigenen Grauwert besitzt und das binäre Bild durch Zuteilen eines ersten logischen Status zu den Bildelementen, die einen über einem vorbestimmten Schwellenwert liegenden Grauwert aufweisen und eines zweiten logischen Status zu den Bildelementen unterhalb dieses Schwellenwertes gewonnen wird.
Ein solches Verfahren ist aus der FR-A-2 400 734 bekannt. Dieses bekannte Verfahren betrifft das Zählen von Früchten und basiert auf dem Erkennen eines vorbestimmten kennzeichnenden Bereichs in zwei fortlaufenden Bildzeilen. Ein Nachteil dieses früheren Verfahrens ist, daß Fehler im Zählergebnis auftreten, wenn die Artikel sich schräg durch den Zählbereich bewegen, weil folglich resultierend aus der schrägen Bewegung und dem vorbestimmten Bereich eine Zählung erfolgen kann, obwohl dies kein Anzeichen für den tatsächlichen Austritt der Frucht aus dem Zählbereich ist. Darüber hinaus ist das frühere Verfahren nur anwendbar, wenn die zu zählenden Artikel reflektierende Oberflächenbereiche aufweisen, die von anderen Oberflächenbereichen umgeben sind, die ein wesentlich geringeres Reflexionsvermögen aufweisen, wie es bei runden Artikeln der Fall ist, da es nur dann sichergestellt ist, daß in Kontakte miteinander angeordnete Artikel eher einzeln als eine Einheit bildend gezählt werden.
Die europäische Patentanmeldung 0 190 090 beschreibt ein Fördersystem, besonders einen sogenannten drucklosen Einreiher, d. h. einen Förderer für Flaschen oder allgemein Behälter, die zufällig verteilt Seite an Seite über einen breiten Transportbereich geleitet werden und deren ungeordnete Ansammlung in eine einzelne, vorzugsweise geschlossene Reihe umgeformt werden muß. Damit die Umformung von der ungeordneten Ansammlung zur einzelnen Reihe so effizient wie möglich erfolgt, wird in der verwiesenen Druckschrift vorgeschlagen, die ungeordneten Behälter und die Behälter in der einzelnen Reihe zu zählen, um auf diese Weise die Geschwindigkeit des Förderbandes oder der Förderbänder in dem breiten Transportbereich an die des einzelnen Transportbandes optimal anzupassen. Die Druckschrift beschreibt, daß die ungeordneten Behälter mittels Modellerkennungstechniken, insbesondere das Erkennen der kennzeichnenden Form der Behälter mittels einer über dem Zählbereich angeordneten Kamera gezählt werden können. Ein solches Verfahren arbeitet jedoch nur einwandfrei, wenn die Bandgeschwindigkeit konstant ist, da nur dann die aufgenommene Form der Behälter immer gleich ist. Bei nichtkonstanten Bandgeschwindigkeiten ändert sich das von der Kamera erfaßte Bild, so daß die Erfassung und folglich die Zählung unzuverlässig wird. Ferner beschreibt die Druckschrift, daß die Anzahl der Behälter durch Bestimmen des Besetzungsgrades im Zählbereich gezählt werden kann, welches sozusagen das Verhältnis zwischen dem durch die Behälter besetzten Oberflächenbereiches und dem Gesamtoberflächenbereich des Zählbereiches darstellt. Dennoch ist dieses Verfahren ebenfalls von der Geschwindigkeit des Förderbandes abhängig.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist folglich, daß beide vorgeschlagenen Techniken zum Zählen der Anzahl von Behältern, die auf einem Förderband zufällig verteilt sind, von der Geschwindigkeit des Förderbandes abhängig sind, während für eine optimale Regelung des das Band bildenden Teiles des Fördersystems die Geschwindigkeit des Bandes exakt veränderbar sein müßte. Dies alles führt zu ungeeigneten Arbeitsbedingungen und folglich entweder zu einer unzuverlässigen Zahl der ungeordneten Behälter oder aber einer nicht optimalen Regelung des Transportsystems.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, um Artikel, insbesondere Behälter, die auf einem Förderband zufällig verteilt sind, in Realzeit zu zählen, wobei dieses Verfahren völlig unabhängig von der Form der Artikel und der Geschwindigkeit des Förderbandes ist, es außerdem unempfindlich gegenüber Störungen ist und es ein zuverlässiges Zählergebnis auch für den Fall liefert, daß die Artikel sich schräg zu dem Zählbereich bewegen.
Diesbezüglich sieht die Erfindung ein Verfahren der obengenannten Art vor, welches gekennzeichnet ist durch alle die gleiche Form aufweisende Artikel, durch Nachweisen, ob ein Artikel in dem Zählbereich eintrifft, wodurch die Zähleinrichtung von einem ersten in Ruhe befindlichen Zustand in einen zweiten aktivierten Zustand gebracht wird und die Zähleinrichtung in diesem zweiten Zustand solange verweilt, wie der Artikel in dem Zählbereich vorliegt, durch Entscheiden, ob der Artikel nachfolgend eine vorbestimmte Bildbreite erreicht, wobei die Breite durch eine vorbestimmte Anzahl benachbarter Bildelemente festgelegt ist, die den ersten logischen Status innehaben, und durch Bestimmen, ob der Artikel den Zählbereich wieder verläßt, wodurch die Zähleinrichtung ein Zählsignal erhält und in den ersten Zustand zurückkehrt.
Das erfindungsgemäße Zählverfahren ist auf eine beliebige Anzahl von Artikeln, die Seite an Seite im Zählbereich auf dem Band vorliegen, anwendbar.
Von dem gestreckten Zählbereich kann ein Bild mittels eines Zeilenscanners erstellt werden, jedoch wird das Bild vorzugsweise durch Auswählen einer einzelnen Bildzeile eines mit einer Kamera erstellten zweidimensionalen Bildes des Zählbereiches gewonnen. Die Verwendung eines eindimensionalen Bildes hat den Vorteil einer kurzen Herstellungszeit, da die Anzahl der Informationen in einer Bildzeile bedeutend kleiner ist als die der Informationen eines vollständigen mittels einer Kamera erstellten Bildes, wie es in dem früheren Verfahren verwendet wurde, so daß die Zählergebnisse nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung außerordentlich schnell zur Verfügung stehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird regelmäßig auf Grundlage vorbestimmter Erfassungskriterien eine neue Bildzeile ausgewählt.
Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine zeichnerische Seitenansicht einer Transportvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines, mittels der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung angeordneten Kamera erhaltenen Bildes;
Fig. 3 ein den Aufbau eines erfindungsgemäßen Zählsystems verdeutlichendes Blockschaltbild;
Fig. 4a-e ein Beispiel zum Zählen von Behältern mittels der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines sogenannten "run table" (Ablauf-Datentabelle).
Fig. 1 zeigt zeichnerisch ein Förderband 1 mit einer darauf befindlichen Flasche 2 und über dem Förderband auf der einen Seite eine Kamera 3 und auf der anderen Seite eine Lichtquelle 4, welche mit einer Blende 5 zur Belichtung eines Zählbereiches versehen ist, wobei aus nachfolgend erläuterten Gründen die Belichtung linear erfolgt und der Zählbereich dem Betrachtungsbereich der Kamera 3 entspricht, welcher durch die Punkte 6,6' auf dem Förderband 1 markiert ist.
Die Kamera 3 ist oberhalb des Förderbandes angeordnet, da eine Position seitlich des Bandes nicht zweckdienlich ist. Genauer gesagt werden dann nebeneinander in einer Linie mit der optischen Achse der Kamera stehende Flaschen als nur eine Flasche gezählt. Vorzugsweise wird eine lineare Lichtquelle 4 verwendet, weil an erster Stelle nur ein gestreckter Bereich, genauer gesagt eine Bildzeile, des Bildes von Kamera 3 zum Zählen verwendet wird, so daß ein gleichmäßiges Ausleuchten des Bereiches, in dem diese Bildzeile festgelegt ist, ausreichend ist und weil an zweiter Stelle die Bereiche, in denen reflektierendes Licht zu unerwünschten Effekten führen kann, insbesondere Reflektionen von der Oberfläche des Förderbandes, vorzugsweise eine so geringe wie eben mögliche Lichtmenge erhalten sollten.
Die Kamera 3 erfaßt das von dem Kopf der Flasche 2 reflektierte Licht und abhängig von der Art der zu zählenden Behälter, d. h. Flaschen mit oder ohne Kronenkorken, Blechdosen mit oder ohne Deckel oder andere Artikel mit einer reflektierenden Kappe oder Oberkante, die günstigste Position der Lichtquelle und der Kamera im Verhältnis zueinander und im Verhältnis zum Förderband kann in der Praxis ermittelt werden, so daß die Oberteile der zu zählenden Artikel soviel Licht wie möglich reflektieren und die Flanken der Artikel sowie die den Artikel umgebenden Bereiche des Förderbandes so wenig Licht wie möglich reflektieren. Demgemäß wurde im Falle von Flaschen mit einem Kronenkorken eine Belichtung in einem Winkel relativ zur Längsachse der Flasche als optimal ermittelt, wohingegen im Falle leerer Blechdosen eine mit der Längsachse der Blechdosen übereinstimmende Belichtung als optimal ermittelt wurde, damit der obere Rand der Blechdose soviel Licht wie möglich reflektiert.
Das mittels der Kamera 3 erhaltene Bild von z. B. einer Anzahl Flaschen auf dem Förderband kann mittels bekannter Bildumwandlungstechniken, wie "Öffnen" und "Schließen" verarbeitet werden, um eine bestmögliche Trennung der einzelnen reflektierenden Oberteile der Flaschen zu erhalten und "Störungen" so gut wie möglich zu unterdrücken. Solche Bildverarbeitungstechniken sind wohlbekannt und werden deshalb nicht in weiteren Details erläutert.
Das durch die Kamera 3 erhaltene und mittels der Bildverarbeitungstechniken optimierte Bild, welches sich aus Grauwerten zusammensetzt, wird durch Auswählen eines Schwellenwertes für die Grauwerte in Abschnitte eingeteilt, damit das Bild aus Grauwerten durch Anwenden der folgenden Formeln auf die Bildelemente f δ (i) des binären Bildes in ein binäres Bild umgewandelt werden kann:
Die Bildelemente des binären Bildes, welche einen Artikel darstellen, werden durch eine "1" und die Bildelemente, die den Hintergrund darstellen, durch eine "0" dargestellt.
Zum Auswählen eines bestmöglichen Schwellenwertes in dem Grauwertebild wird vorzugsweise ein angepaßtes Verfahren verwendet, in welchem der Schwellenwert in Abhängigkeit der vorherrschenden Bedingungen optimiert wird. Auf diese Weise kann der Einfluß einer variablen Umgebungslichtmenge oder einer nachlassenden Lichtabgabe der Lichtquelle 4 kompensiert werden. Zum Auswählen des bestmöglichen Schwellenwertes sind eine Reihe von Verfahren wie das Verfahren von Ridler und Calvard, das Maximumverfahren und das alternierende Schwellwertauswahlverfahren bekannt. Die kennzeichnenden Eigenschaften eines jeden dieser Verfahren sind dem Fachmann wohlbekannt und werden deshalb an dieser Stelle nicht detailliert beschrieben. Außerdem wird es von den spezifischen Bedingungen, unter denen die Zählung ausgeführt wird, abhängen, welches Verfahren bevorzugt wird, so daß dieses experimentell ermittelt werden muß.
Kennzeichnend für eine richtige Auswahl des Schwellenwertes ist, daß zwei in dem Bild nebeneinander angeordnete Bildelemente des Artikels nicht zu zwei Artikeln gehören müssen und daß ein kennzeichnendes Bildelement in zwei aufeinanderfolgenden Bildern nicht zu zwei Artikeln gehören muß.
Der Vorteil des abschnittweisen Einteilens des Grauwertebildes in ein binäres Bild ist der, daß die Zähleinrichtung bedeutend schneller arbeiten kann, da das zu verarbeitende Bild nur aus "Einsen" und "Nullen" besteht. Außerdem ist auf diese Weise die Wirkung von Störungen halbwegs unterdrückt.
In dem in Fig. 2 dargestellten Bild 21 der Kamera 3 ist eine Bildzeile 23 experimentell ausgewählt worden, die eine davon abgeleitete Zählinformation darstellt. Dies kann eine feststehende Bildzeile sein, jedoch ist es auch möglich mittels eines Algorithmus die Bildzeile auszuwählen, die die größtmögliche Summe an Grauwerten aufweist. Hierauf wird später Bezug genommen.
Fig. 3 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau einer Zähleinrichtung zum Zählen einzelner Artikel einer zufällig verteilten Menge. Diese Zähleinrichtung zielt darauf ab, zu speichern, in welcher Position auf einer Bildzeile, nachfolgend als das Bildelement bezeichnet, ein Artikel vorgelegen hat. Zusätzlich muß die Einrichtung dies abspeichern bis der Artikel den Zählbereich passiert hat. Für den Fall, daß die Artikel getrennt voneinander vorliegen, bedeutet dies, daß durch den Speicher die maximale Breite eines Artikels bis zu einem bestimmten Zeitpunkt ermittelt werden kann. Gemäß der Erfindung passierte ein Artikel, wenn von allen Bildelementen eines Artikels in den letzten beiden Bildern nicht ein einziges Bildelement von dieser Artikelklasse ist. Sobald festgestellt worden ist, daß ein Artikel passierte und größer war als eine minimale Breite wird der Zählwert erhöht und die Elemente des Artikels im Speicher gelöscht.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besteht die Zähleinrichtung aus fünf Zeilenpuffern und einer Vielzahl von Schaltungen für logische Operationen. In dieser Anordnung enthält:
Zeilenpuffer 11 das neu segmentierte und vorverarbeitete Bild zur Zeit t = nT; n = 0,1,2...
Zeilenpuffer 12 das vorherige Bild zur Zeit (n-1)T;
Zeilenpuffer 13 die jüngere Entwicklung des Bildes;
Zeilenpuffer 14 die logische OR Operation des Inhaltes der Pufferschaltungen 11 und 12; und
Zeilenpuffer 15 die logische OR Operation des Inhaltes der Pufferschaltungen 11 und 13.
Ein Bildelement einer Artikelgruppe hat den logischen Wert "1" und ein Bildelement der Hintergrundklasse hat den logischen Wert "O".
Die Arbeitsweise der Einrichtung erfolgt wie nachfolgend beschrieben. Das binäre Bild zur Zeit t = nT, mit n = 0,1,2..., wird in den Zeilenpuffer 11 eingebracht. Der Zeilenpuffer 12 enthält die Information über das binäre Bild zur Zeit (n-1)T. Auf den Inhalt des Zeilenpuffers 12 und des Zeilenpuffers 11 wird eine logische OR Operation im OR Gatter 17 angewendet und das Ergebnis dem Zeilenpuffer 14 zugeteilt. Der Zeilenpuffer 15 enthält nun die Information über das Bildelement, die besagt, ob es zu einer Artikelgruppe wenigstens einer der letzten beiden Bilder gehört.
Ebenso wird eine logische OR Operation im OR Gatter 18 auf den Inhalt der Zeilenpuffer 11 und 13 angewendet. Das Ergebnis dieser Operation wird dem Zeilenpuffer 15 zugeteilt. Der Zeilenpuffer 13 enthält die Information, die anzeigt, welche Bildelemente in der Vergangenheit zu der Artikelgruppe gehörten. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß ein Bildpunkt einer Artikelgruppe nicht immer zu einem Artikel gehört haben muß, sondern auch aus einer Störung resultieren kann.
Demgemäß ist die Zähleinrichtung auf diese Art und Weise dazu in der Lage, die Situation der letzten beiden Bilder und der gesamten Vergangenheit zu ermitteln. Anhand dieser Informationen kann in einer logischen Schaltung 19 ermittelt werden, ob tatsächlich ein Artikel passierte. Genauer gesagt wird ein Artikel als die Anzahl von weißen Punkten ("Einsen") in einem Zeilenpuffer festgelegt, die miteinander verbunden sind. Es wird nun mittels der logischen Operation in Schaltung 19 ermittelt, ob ein Artikel passierte.
Die Arbeitsweise der logischen Schaltung 19 kann wie folgt beschrieben werden: Der Inhalt des Zeilenpuffers 15 wird mit dem des Zeilenpuffer 14 verglichen. Wenn keiner der Punkte des Artikels des Zeilenpuffers 14 als ein Element der Artikelgruppe aus Zeilenpuffer 14 ermittelt worden ist, bedeutet dies, daß in der Vergangenheit eine Anzahl aufeinanderfolgender Bildelemente als Bildelemente eines Artikels bestimmt worden sind, daß aber in den letzten zwei Bildern keine entsprechenden Bildelemente als Artikelelemente ermittelt worden sind, so daß unterstellt werden kann, daß der Artikel passiert ist. Die Information über diesen Artikel wird dann nicht länger dem Zeilenpuffer 13 zugeordnet, sondern statt dessen der Inhalt des Zählers 16 um 1 erhöht. Die übrigen Informationen über die Bildelemente der Artikelgruppe werden dem Zeilenpuffer 13 zugeordnet, da dies eine Information über Bildelemente einer Zeilenklasse ist, die zu einem Artikel gehören kann, der noch nicht passiert ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Bildinformationen in der Schaltung nach Fig. 3 bildelementweise verarbeitet werden und für den Fall, daß die verwendete elektronische Schaltung schnell genug arbeitet, auf die Zeilenpuffer 11, 14 und 15 verzichtet werden kann.
Um sicherzustellen, daß die Bewegungen der Artikel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Förderbandes keine fehlerhaften Zählergebnisse ergeben, wird vorzugsweise die maximale Breite eines Artikels mit berücksichtigt. Es kann somit erreicht werden, daß in Zeilenpuffer 13 ein Artikel nicht breiter werden kann als ein vorbestimmter Wert. Sollte ein Artikel im Zeilenpuffer 15 eine größere Breite aufweisen, werden die Bildpunkte der Artikelgruppe auf sich gegenüberliegenden Seiten des Artikels entfernt, bis die Breite des Artikels der maximalen Breite gleichkommt. Die maximale Differenz zwischen der Anzahl der auf sich gegenüberliegenden Seiten entfernten Bildelemente beträgt 1. Durch diese Korrektur kann einem Artikel mit einer Verschiebung senkrecht zur Transportrichtung im Zeilenpuffer 13 sozusagen gefolgt werden.
Um die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Einrichtung weiter zu erklären, soll anhand der Fig. 4a bis e ein Beispiel beschrieben werden. Es wird angenommen, daß durch die Kamera 3 aus Fig. 1 10 Bildzeilen zu fortlaufenden Zeiten t = 0 bis t = 9T hergestellt werden, deren jede Zeile sich auch zehn Bildelementen zusammensetzt. Es wird darüber hinaus angenommen, daß die Bildzeilen bereits in Abschnitte unterteilt und möglicherweise weiteren Bildverarbeitungstechniken unterzogen worden sind, um ein geeignetes binäres Bild zu erhalten. In den Figuren sind die Bildelemente, die einen Artikel repräsentieren, weiß dargestellt und entsprechen einer logischen "1", wohingegen die Bildelemente, die eine Position aufzeigen, an der die Kamera keinen Artikel ermittelte schwarz sind und einer logischen "O" entsprechen.
Fig. 4a zeigt die zehn Bildzeilen, die zu fortlaufenden Zeiten t dem Zeilenpuffer 11 zugeleitet worden sind. Fig. 4b zeigt die Inhalte des Zeilenpuffers 12 zu den aufeinanderfolgenden Zeiten; Fig. 4c diese des Zeilenpuffers 13; Fig. 4d diese des Zeilenpuffers 14, d. h. das Ergebnis der logischen OR Operation auf die Inhalte der Puffer 11 und 12; und Fig. 4e die Inhalte des Zeilenpuffers 15, d. h. das Ergebnis der logischen OR Operation auf die Inhalte der Puffer 11 und 13.
In der logischen Schaltung 19 werden die Inhalte der Zeilenpuffer 14 und 15 miteinander verglichen. Die weißen Zeilenteile aus dem Zeilenpuffer 15, die im Zeilenpuffer 14 keine entsprechenden weißen Punkte aufweisen, werden entfernt, da dies bedeutet, daß ein Artikel verschwunden ist. Sobald ein Zeilenstück entfernt worden ist, werden die Inhalte des Zählers 16 um 1 erhöht. Die Inhalte des Zählers sind gleich neben Fig. 4e dargestellt. Das resultierende Bild nach dem Entfernen der Zeilenstücke wird dem Zeilenpuffer 13 zugeteilt und stellt die jüngere Vergangenheit der Bildelemente dar.
Die Einrichtung arbeitet in zwei Etappen, nämlich zu Zeiten t = T + nT (n = 0,1,2...) und zu Zeiten t = T + (n + 1/2)T (n = 0,1,2...). Zum ersten Zeitpunkt werden die Inhalte der Zeilenpuffer 11,12 und 13 verarbeitet und erzeugen neue Werte in den Zeilenpuffern 14 und 15. Diese nachfolgend verarbeiteten neuen Werte erzeugen neue Inhalte im Zeilenpuffer 13 und möglicherweise eine Erhöhung der Inhalte des Zählers 16.
Die in Fig. 3 dargestellte und unter Bezug auf Fig. 4 erläuterte Zähleinrichtung kann bildelementweise arbeiten, d. h., daß die Bildelemente eines nach dem anderen verarbeitet wird, welches im allgemeinen ein sehr zeitintensives Verfahren darstellt. Tatsächlich benötigt die Verarbeitung eines aus 1 · N Bildelementen zusammengesetzten Bildes 4 N auszuführende Operationen, nämlich die logischen OR Operationen in den Schaltungen 17 und 18, die logische Operation in Schaltung 19 und das Kopieren der Inhalte des Puffers 11 in den Puffer 12. Dies ist nur die Anzahl der Operationen ohne die Einteilung in Abschnitte und die Vorverarbeitungsstufen. Insbesondere im Falle großer Bilder kann diese große Anzahl an Operationen nachteilig sein, da dies die Zähleinrichtung zu langsam macht.
Deshalb werden vorzugsweise Ablauf-Datentabellen (engl.: run tables) verwendet, kraft derer die Anzahl der Operationen verringert werden kann. Diese von sich aus bekannten Techniken zur Verarbeitung binärer Bilder reduzieren die Anzahl an Operationen durch das Verarbeiten der Bilder in codierter Form. In einer Ablauf-Datentabelle (run table) P(n)&sub2; sind, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, nur die Anfangs- und Endstellungen der Abläufe enthalten. In diesem Zusammenhang ist ein Ablauf eine Aufeinanderfolge von Bildelementen mit gleichem Wert. Folglich gibt es Abläufe aufeinander folgender Punkte der Artikelgruppe (weiß, "1") und Abläufe aufeinanderfolgender Punkte der Hintergrundgruppe (schwarz, "0"). Auf solche Ablauf-Datentabellen (run tables) können alle binären Operationen ausgeführt werden.
Wenn die Anzahl an Artikelübergängen gering ist im Verhältnis zur Zahl der Bildpunkte, so erscheint die Verwendung von Ablauf- Datentabellen (run tables) attraktiv. Die Verarbeitungszeit des Ablaufcodes hängt von der Länge der Datentabelle ab. Wenn in der Praxis z. B. zwölf Artikel nebeneinander auf dem Band stehen, bedeutet dies, daß ein Bild zwölf Übergänge von der Hintergrundgruppe auf die Artikelgruppe und zwölf Übergänge in die andere Richtung umfaßt. Im Idealfalle sind dann nicht mehr als 24 Übergänge in der Ablauf-Datentabelle (run table) enthalten. Daraus folgt, daß die Anzahl der Übergänge nicht von dem Auflösungsvermögen abhängig ist. Mit Ablauf-Datentabellen (run tables) hängt die Verarbeitungszeit nur von der Anzahl der passierenden Objekte ab. Wenn in den Zeilenpuffern Element nach Element verarbeitet wird, so ist die Verarbeitungszeit von der Zahl der Elemente in den Zeilenpuffern abhängig. Wenn das Auflösungsvermögen in den Zeilenpuffern gesteigert wird, so wird auch die Anzahl der Operationen steigen, wohingegen die Anzahl an Operationen mit einer Ablauf-Datentabelle (run table) konstant bleiben wird. Deshalb ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit eines Bildes bekannt, wenn es elementweise verarbeitet wird und variabel, wenn Ablauf-Datentabellen (run tables) verwendet werden, da sie in diesem Fall von der Anzahl der die Kamera passierenden Objekte abhängig ist. Wenn beispielsweise eine Bildzeile mit 416 Bildpunkten verwendet wird, während nicht mehr als 12 Artikel in einer Bildzeile vorliegen können, kann die Verwendung von Ablauf-Datentabellen (run tables) die Anzahl der zu verarbeitenden Elemente pro Bildzeile von 416 auf 24 reduzieren, d. h. die maximale Anzahl an Übergängen.
Wie vorstehend dargestellt, wird vorzugsweise die Bildzeile mit der maximalen Summe an Grauwerten aus dem Kamerabild ausgesucht. Damit ist die Bildzeile ermittelt worden, die die meisten Reflexionsinformationen der passierenden Artikel enthält. Obwohl eine solche Bildzeile experimentell für eine gegebene Artikelsorte, die auf dem Förderband transportiert werden soll, ermittelt werden kann, wird bevorzugt, daß die Bildzeile mit der maximalen Summe an Grauwerten regelmäßig automatisch ermittelt wird. Um zu vermeiden, daß als Folge einer fehlerhaften Messung eine völlig falsche Bildzeile ausgewählt wird, wird die Nummer der Bildzeile vorzugsweise anhand der folgenden Formel festgelegt:
Bildzeile Nr.neu = Bildzeile Nr.alt + Bildzeile Nr. gemessen 2
Die Bestimmung der neuen Nummer der Bildzeile wird fortgesetzt bis:
Bildzeile Nr.neu = Bildzeile Nr.alt.
Auf diese Weise wird nicht nur immer die bestmögliche Bildzeile während der Messung eines Artikels eines gegebenen Typs ausgesucht, sondern auch die Bildzeile automatisch für den Fall von Artikeln unterschiedlicher Höhe angepaßt. Wenn die Zähleinrichtung beispielsweise bei einer Abfülleinrichtung verwendet wird, hat dies den Vorteil, daß im Falle eines Wechsels des Flaschentyps oder des Blechdosentyps die Zähleinrichtung nicht wieder neu eingestellt werden muß.
Fig. 2 zeigt mit Bezugszeichen 21 grafisch den gesamten Bildbereich des von der Kamera 3 in der Einrichtung gemäß Fig. 1 betrachteten Bildes. Der schraffierte Bereich 22 in Fig. 2 ist der Bereich mit zugelassenen Bildzeilen, deren Bildzeilennummern bei der Bestimmung der Bildzeile mit der maximalen Summe an Grauwerten in Betracht gezogen werden darf. Dies ist der Bereich, in dem mit jedem zu transportierenden Artikeltyp eine Bildzeile mit Reflexionswerten gefunden werden kann, wenn ein Artikel im Sichtbereich der Kamera vorliegt. Die Bereiche 22' in Fig. 2 beinhalten indes die Bildzeilen, die Informationen über die vom Hintergrund z. B. dem Förderband reflektierte Lichtmenge enthalten. Wenn während des Summierens der Grauwerte keine Artikel die Kamera passieren, wird die gefundene Bildzeile mit der maximalen Summe an Grauwerten immer aus der Auswahl 22 der erlaubten Bildzeilen herausfallen. Liegt diese Bildzeile außerhalb der erlaubten Bildzeilen, so hat jedoch diese Messung keine Auswirkung auf die Bestimmung der neuen Nummer der Bildzeile.
Wenn das obengenannte Verfahren zum Auswählen der Bildzeile mit der größtmöglichen Summe an Grauwerten verwendet wird, kann, wenn gewünscht, die Summe an Grauwerten eher bezüglich einer Vielzahl an Bildern als nur an einem bestimmt werden. Dieses verringert das Risiko einer fehlerhaften Messung sogar noch weiter.
Wenn ein Förderband verwendet wird, das immer die gleichen Artikel mit der gleichen Höhe transportiert, wird prinzipiell die gleiche Bildzeile immer die bestmögliche Information beinhalten und es kann, wenn gewünscht, anstatt einer ein zweidimensionales Bild liefernden Kamera Gebrauch von einem Zeilenscanner gemacht werden, welcher ein zeilenförmiges Bild des zeilenförmigen Bereiches des eine größtmögliche Lichtmenge reflektierenden Artikels liefert.
Es wurde festgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren dazu in der Lage ist, bei veränderlichen Geschwindigkeiten auf einem Förderband transportierte Behälter äußerst zuverlässig zu zählen. So hat die Praxis gezeigt, daß Zählfehler von weniger als 0,5% erreicht werden können.

Claims

1. Verfahren um Artikel, die auf einem Förderband zufällig verteilt sind, in Realzeit mittels einer Zähleinrichtung zu zählen, wobei das Verfahren das Abbilden der Artikel mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung umfaßt, die in einem Zählbereich vorliegen und dieser Zählbereich einem regelmäßigen, gestreckten Bild der Bildaufnahmeeinrichtung entspricht und das Bild sich hauptsächlich im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Förderbandes erstreckt, sowie das Umwandeln dieses gestreckten Bildes in ein binäres Bild umfaßt, das sich aus einer Zeile von Bildelementen zusammensetzt, von denen jedes seinen eigenen Grauwert besitzt und das binäre Bild durch Zuteilen eines ersten logischen Status zu den Bildelementen, die einen über einem vorbestimmten Schwellenwert liegenden Grauwert aufweisen und eines zweiten logische- Status zu den Bildelementen unterhalb dieses Schwellenwertes gewonnen wird, gekennzeichnet durch alle die gleiche Form aufweisende Artikel, und durch Nachweisen, ob ein Artikel in dem Zählbereich eintrifft, wodurch die Zähleinrichtung von einem ersten in Ruhe befindlichen Zustand in einen zweiten aktivierten Zustand gebracht wird, und die Zähleinrichtung in diesem zweiten Zustand so lange verweilt wie der Artikel in dem Zählbereich vorliegt, und durch Entscheiden, ob der Artikel nachfolgend eine vorbestimmte Bildbreite erreicht, wobei die Bildbreite durch eine vorbestimmte Anzahl benachbarter Bildelemente festgelegt ist, die den ersten logischen Status innehaben und durch Bestimmen, ob der Artikel den Zählbereich wieder verläßt, wodurch die Zähleinrichtung ein Zählsignal erhält und in den ersten Zustand zurückgeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Bestimmen mittels einer ersten logischen Operation, welche entsprechenden Bildelemente des ersten logischen Status in dem augenblicklichen binären Bild und dem vorhergehenden binären Bild enthalten sind, und durch Bestimmen mittels einer zweiten logischen Operation, welche entsprechenden Bildelemente des ersten logischen Status zum einen in dem vorhergehenden binären Bild und zum anderen in dem augenblicklichen binären Bild enthalten sind, anschließendes Bestimmen, welche der mit der zweiten logischen Operation bestimmten Zeile oder Zeilen fortlaufender Bildelemente des ersten logischen Status kein entsprechendes Bildelement des ersten logischen Status in der Reihe der mit der ersten logischen Operation bestimmten Bildelemente enthält und Entfernen dieser Zeile oder Zeilen aus der Reihe der Bildelemente, die mittels der zweiten logischen Operation bestimmt worden sind, wodurch ein der Anzahl der entfernten Reihen entsprechendes Zählsignal erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Bildelementen zusammengesetzte binäre Bild in der Form von Ablauf-Datentabellen (engl.: run tables) codiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der zweiten logischen Operation verbessert wird, um die Zeilenlänge fortlaufender Bildelemente des ersten logischen Status auf einen vorbestimmten Wert von Bildelementen zu begrenzen, der sich auf die maximale Breite eines zu zählenden Artikels bezieht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das regelmäßig gestreckte Bild eine Bildzeile eines mit einer Fernsehkamera erzeugten zweidimensionalen Bildes eines Bereiches des Förderbandes, auf dem die zu zählenden Artikel durchlaufen ist, gekennzeichnet durch regelmäßiges Bestimmen der Bildzeile, in der die Summe der Grauwerte größer ist als die Summe der Grauwerte jeder anderen Bildzeile.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Bildzeilen fortlaufend numeriert werden, gekennzeichnet durch regelmäßiges Suchen einer neuen Bildzeile nach Maßgabe der Formel

Bildzeile Nr.neu = Bildzeile Nr.alt + Bildzeile Nr. gemessen 2

mit

Bildzeile Nr.alt = Nummer der Bildzeile während der vorhergehenden Messung

Bildzeile Nr.gemessen = Nummer der Bildzeile mit der momentanen maximalen Summe an Grauwerten

Bildzeile Nr.neu = Nummer der Bildzeile während der nächsten Messung.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildzeilen, die das gestreckte Bild darstellen, nur aus einem vorbestimmten Teil des zweidimensionalen Bildes ausgesucht werden können.