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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein eine Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung, die eine
eingemischte Fremdsubstanz, Beschädigung und/oder Verschmutzung
einer Tablette erfasst, welche während
eines Folienverpackungsprozesses zum Verpacken der Tablette auftreten
können
durch Prüfen
eines Auftretens davon ohne Kontakt dazu. Insbesondere betrifft
sie eine Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung, die sowohl reflektierte
Strahlen als auch durchgelassene Strahlen durch eine TV-Kamera überwacht.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In dieser Beschreibung deckt der
Begriff "Tabletteninspektion" ohne anderweitig
spezifiziert zu sein allgemein die Inspektion einer Folienverpackung ab,
die eine Tablette einschließt
und ihre Verpackungsfolie und das Erfassen einer Fremdsubstanz in
einem Raum einer sogenannten Tasche der Verpackungsfolie, in der
die Tablette angeordnet ist. Auch wird der Begriff "Folienverpackungs-Inspektion" weithin verwendet
zum Abdecken der Inspektion eines Teils des zu verpackenden Objektes
und seiner Verpackungsfolie und eine Defekt-Inspektion zum Detektieren
einer in einem Raum einer sogenannten Tasche der Verpackungsfolie,
in der der zu verpackende Objektteil angeordnet ist, enthaltenen
Fremdsubstanz. Zusätzlich
wird das gesamte zu inspizierende Objekt einschließlich des
Teils des Objektes wie z. B. der Tablette und ihrer Verpackungsfolie
einfach als "Verpackungsfolie" bezeichnet, welche
sich von einem "Folienabschnitt
(d. h. einer Folie)" unterscheidet,
solange nicht anderweitig spezifiziert.
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Nachstehend wird eine konventionelle
Tabletteninspektion, die eine der wichtigen Folienverpackungsinspektionen
ist, erläutert
werden.
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Ein der Tabletteninspektion zu unterziehender
Abschnitt wird grob klassifiziert in eine Tablette, einen Folienabschnitt
zum Verpacken der Tablette und eine sogenannte Tasche zum Aufnehmen
und Halten der Tablette darin. Bezüglich der Tablette werden durch
die Inspektion eine Eigenschaft und/oder ein Symbol, das auf der
Tablette ausgebildet ist, geprüft
und ein Spalt, ein Riss, ein Knick, ein Bruch, Verschmutzung, ein
Fleck und ein Ankleben der Tablette. Bezüglich des Folienabschnittes
und der Tasche werden durch die Inspektion ein Fleck und eine Verschmutzung
davon geprüft,
eine Fremdsubstanz, ein abgebrochenes Stück der Tablette, ein Haar und eine
während
des Verpackungsprozesses eingemischte Faser. Durch die Inspektion
wird auch geprüft,
ob oder nicht eine abweichende Tablette fälschlicherweise in der Verpackung
enthalten ist.
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Andererseits sind vor der vorliegenden
Erfindung zwei Verfahren, ein sogenanntes Reflektionstypverfahren
und ein sogenanntes Transmissionstypverfahren, separat betrachtet
worden als individuelle Inspektionsverfahren. Bei dem Reflektionstyp-Inspektionsverfahren
wird ein Strahl auf eine Verpackungsfolie von der Oberseite davon
aufgestrahlt und der reflektierte Strahl wird von einer Fernsehkamera,
die oberhalb der Verpackungsfolie angeordnet ist, observiert zum
Erfassen eines Defektes. Beim Transmissionstypverfahren wird ein
Strahl auf die Verpackungsfolie von der Unterseite davon oder der Rückseite
davon eingestrahlt und der durchgelassene Strahl wird von einer
Fernsehkamera observiert zum Erfassen eines Effektes. Gemäß dem Reflektionstypverfahren
ist es möglich,
die Form der Tablette zu prüfen
und eine Fremdsubstanz auf der Tablette und/oder eine in die Verpackungsfolie
eingemischte Fremdsubstanz zu erfassen. Andererseits wird das Transmissionstypverfahren
verwendet zum Erfassen einer in der Verpackungsfolie eingemischten
Fremdsubstanz und zum Prüfen
der Form der Tablette.
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Wie oben erwähnt, sind zwei Arten konventioneller
Tabletteninspektionsverfahren, d. h. das Reflektionstypverfahren
und das Transmissionstypverfahren, betrachtet worden. Jedoch haben
diese konventionellen Verfahren die folgenden ernst zu nehmenden
Nachteile.
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Beim Reflektionsverfahren werden
oft viele Spitzlichter bei der Tasche eingefangen aufgrund des Mehrfachreflektionseffektes,
des Spiegelreflektionseffektes und des Konkavreflektoreffektes und
demnach werden solche Spitzlichter als falsche Defekte erfasst.
Um diesem Phänomen
zu entkommen, wurden die Taschen von den zu inspizierenden Objekten ausgeschlossen
durch Verwenden einer logischen Maske zum Abdecken der Region des
Bildes, die der Tasche auf dem Bild entspricht durch primäres Erfassen
der Tasche. Dies verursacht ernsthafte Probleme dahingehend, dass
nicht nur das Erfassen der Tasche schwierig ist, sondern auch die
Inspektion der Tasche bedingt durch die logische Maske nicht durchgeführt werden
kann.
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Auch enthält die Oberfläche der
Folie ein bisschen das Element der Spiegelreflektion und das Element
erscheint manchmal als ein Spitzlicht in der Abbildung. Obwohl auf
der Tasche und der Folienoberfläche
auftretende Spitzlichter ernsthafte Fehler wie falsche Defekte produzieren,
hat es nicht viele Arten gegeben, solche falschen Defekte zu unterscheiden
und auszuschließen.
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Bei dem Transmissionsverfahren wird
der Kontrast einer dünnen
Fremdsubstanz, wie z. B. eines Haares, recht gering auf der Abbildung
transmittierter Strahlen wegen der Beugung und einiger anderer Gründe. Dies
verursacht ernsthafte Ausfälle beim
Erfassen von Defekten. Ferner ist es nicht möglich, zu unterscheiden, ob
ein in die Folie eingemischter Defekt ein abgebrochenes Stück der Tablette
ist oder eine Fremdsubstanz wie Staub, obwohl dies eine der wichtigsten
Angelegenheit der Inspektion ist.
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Wie oben erwähnt, ist es nicht möglich gewesen,
ernsthafte Defekte, die alle Defekte einschließen, konstant durch eines dieser
Verfahren zu unterscheiden und zu erfassen.
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Zudem könnte selbst die Kombination
dieser Verfahren überhaupt
nicht alle Defekte präzise über die
gesamten Regionen erfassen.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist, die Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung bereitzustellen,
die die oben erwähnten
Probleme löst
und leicht und präzise
alle Defekte einschließlich
Defekten in der Tasche leicht und präzise erfassen kann.
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Patent Abstract of Japan, JP-A-5
149 883 beschreibt eine Inspektionseinrichtung zum Prüfen der
Richtung einer in einer Folie enthaltenen Tablette, wobei diese
Einrichtung eine CCD-Kamera
umfasst auf einer Seite der inspizierten Tablettenfolie, eine Lichtquelle
in bezug auf die Folie angeordnet zur Lichtreflektion und eine Lichtquelle
auf der gegenüberliegenden
Seite der Folie zur Lichttransmission. Die reflektierte Lichtinformation
von von der Tablettenfolie abweichendem wird durch das transmittierte Licht
korrigiert. Die unterschiedlichen Lichtquellen können gemeinsam oder getrennt
verwendet werden. Die Bildausgabe der Kamera wird arithmetisch verarbeitet.
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Patent Abstract of Japan, JP-A-7
311 160 beschreibt eine Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung,
die Defekte in einem Polarisationsfilm oder in einem oder zwei diesen
Polarisationsfilm abdeckenden Filmen erfasst. Zu diesem Zweck gibt
es eine Lichtquelle, die sichtbares Licht abgibt, welches durch
das Folienmaterial transmittiert und von einer ersten Kamera erfasst
wird. Für
jede Abdeckungsfolie gibt es eine andere Lichtquelle, die W-Lichtstrahlen
abgibt, welche jeweils auf der jeweiligen Seite des Folienmaterials
reflektiert werden und diese reflektierten Strahlen werden von einer
separaten Kamera erfasst für
jede Lichtquelle. Die Bilddaten von zwei oder drei Kameras werden
digitalisiert und verarbeitet zum Zuordnen gefundener Defekte zu
jeder der Schichten des Folienmaterials.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung und Merkmale bevorzugter Ausführungsformen von ihr sind in den
beiliegenden Patentansprüchen
beschrieben.
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Die Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung
schließt
eine Lichtquelle ein und einen jeweils oberhalb einer Verpackungsfolie
angeordneten zweidimensionalen Sensor, eine Vorrichtung zum Eingeben
eines Reflektionsstrahlbildes oberhalb der Verpackungsfolie und
eine Lichtquelle, die unterhalb der Verpackungsfolie angeordnet
ist und eine Vorrichtung zum Eingeben eines Transmissionsstrahlbildes. Die
Einrichtung zeichnet eine Vielzahl von einigen Binär- oder
Mehrwertbildern des gewonnenen Reflektionsstrahlbildes und Transmissionsstrahlbildes
auf, kreiert Dichte- Codeverteilungsabbildungen
und erfasst daraufhin Defekte wie z. B. eine eingemischte Fremdsubstanz,
eine Beschädigung
und/oder Verschmutzung eines Teils oder eines gesamten zu inspizierenden
Objektes, der Verpackungsfolie und der Tasche gemäß den Codeverteilungsabbildungen.
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Zusätzlich ist hier auch ein Defektunterscheidungsverfahren
offenbart, in welchem eine logische Operation zwischen Bildern durchgeführt worden
ist zum Unterscheiden eines Defektes basierend auf dem logischen
Operationsergebnis.
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Zusätzlich erfasst die Einrichtung
einen Defekt durch Aufteilen des eingegebenen Bildes in einige Regionen
gemäß der Helligkeitsverteilung
oder der Codeverteilung des eingegebenen Bildes und gibt daraufhin
einen Code der Nachbarregion als einen Hilfscode dem Codewert jeder
aufgeteilten Region bei.
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Zum Verhindern des Unterlassens des
Erfassens eines Defektes ist die Einrichtung mit einem Halbspiegel
oder einem Reflektionsspiegel versehen, der mindestens fünf Prozent
(%) des einfallenden Lichtes reflektiert, wobei der Reflektor genau
unterhalb der Verpackungsfolie angeordnet ist.
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Andererseits schließt die Einrichtung
zum Verbessern der Inspektionseffizienz ein:
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Eine Lichtvorrichtung einschließlich Lichtquellen,
die oberhalb und unterhalb einer Verpackungsfolie angeordnet sind,
wobei die Lichtquellen unterschiedliche Farbspektren haben oder
eine Lichtvorrichtung einschließlich
Lichtquellen, die oberhalb und unterhalb der Verpackungsfolie angeordnet sind
und Farbfilter, die zwischen der Verpackungsfolie und jeder Lichtquelle
jeweils angeordnet sind, wobei die Farbfilter unterschiedliche Farbspektren
haben; und
einen zweidimensionalen Sensor, der oberhalb der Verpackungsfolie
angeordnet ist,
wobei ein zweidimensionales Bild eingegeben
wird während
die Lichtquellen auf beiden Seiten der Verpackungsfolie gleichzeitig
beleuchtet sind und das Reflektionsstrahlbild und das Transmissionsstrahlbild
getrennt werden entsprechend den Farbspektren jedes Bildes, weil
das Farbspektrum zu dem jeder Lichtquelle korrespondiert.
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Zudem trennt die Einrichtung das
Reflektionsstrahlbild und das Transmissionsstrahlbild durch Entfernen
des gemeinsamen Wellenlängenelementes
von beiden Lichtquellen durch Platzieren von Farbfiltern, die dieselben
Wellenlänge
wie das Transmittanzwellenlängenspektrum
durchlassen.
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Auch ist als ein Verfahren des Erfassens
eines Defekts ohne Auftrennen des Reflektionslichtbildes und des
Transmissionslichtbildes die Art des Erfassens von Defekten durch
Abstimmen des Verhältnisses
des reflektierten Strahls und des transmittierten Strahls mit einem
Dimmer und die Eingabe und Mehrwertbilder solcher Strahlen anwendbar.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
das Prinzip des Erfassens von Defekten mit zwei Arten von Bildern
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Draufsicht und zeigt die Struktur der verpackten Tablette in Übereinstimmung
mit einem Inspektionsobjekt der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Schnittansicht der Tasche in Übereinstimmung mit einem Inspektionsobjekt
der vorliegenden Erfindung;
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4 stellt
die Arten der Defekte gemäß einem
Inspektionsobjekt der vorliegenden Erfindung dar;
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5 stellt
eine schematische Ansicht der von oberhalb der Tablette beobachteten
Tablette und die Helligkeit jedes von einem eingegebenen Bild beobachteten
Defektes dar;
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6 stellt
ein Transmissionsstrahlbild der Verpackungsfolie dar, beleuchtet
durch eine Lichtquelle, die unterhalb der Verpackungsfolie angeordnet
ist und eingefangen von einer Kamera, die oberhalb der Verpackungsfolie
angeordnet ist in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine erläuternde
Ansicht und zeigt ein Verfahren zum Erfassen eines extrem dünnen Defektes
und/oder und fleckartiger Verschmutzung;
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8 ist
eine Codeverteilungsabbildung, erstellt durch das Codierverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei das Reflektionsstrahlbild und das Transmissionsstrahlbild
quantisiert worden sind in drei und vier Abstufungen;
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9 stellt
ein Diagramm der Struktur der Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung
in Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
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10 stellt
ein Diagramm dar zum Zeigen der Charakteristika der Wellenlängenregionen
der optischen Transmissionen, wenn eine Überlappung der Wellenlängenregionen
zugelassen ist auf die Inspektion der vorliegenden Erfindung hin;
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11 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Zuordnung der Lichtquelle gemäß einer
Ausführungsform;
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12 stellt
das Diagramm und den Ablauf einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung dar, in der Farben verwendet worden sind;
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13 stellt
eine Ausführungsform
dar, die das Prinzip des Anhebens des Farbkontrastes zeigt; und
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14 stellt
ein Ablaufdiagramm dar zum Zeigen der Bestimmungsprozedur der Farbe
des Reflektors gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden wie folgt detailliert erläutert.
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2 und 3 zeigen eine Draufsicht
bzw. eine Seitenschnittansicht einer verpackten Tablette, die ein
von der vorliegenden Erfindung zu inspizierendes Objekt ist.
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Allgemein ist eine Vielzahl von verpackten Tabletten
in einer Reihe in einem Intervall von einigen Millimetern bis zu
zehn und einigen Millimetern angeordnet. Der Einfachheit halber
zeigt 2 nur eine Tablette
T von verpackten Tabletten. 2 ist
eine Draufsicht auf eine Tablette T in einer Tasche P. Indessen
stellt 3 die Schnittansicht
der Tasche P dar, in der die Tablette T angeordnet ist. In dem Verpackungsprozess
wird eine Tablette T auf einem konkaven Punkt der Folie S angeordnet,
der die Tasche P genannt wird, wie in 3(a) gezeigt.
Dann wird eine andere Folie S an der zuvor erwähnten Folie S angebracht, wie
in 3(B) gezeigt. Obwohl
die aneinander befestigten Folien S Versiegelung genannt werden
und von der Folie S, die in 3(A) gezeigt ist,
unterschieden werden sollte, werden beide Folien jeweils "Folie" genannt und in dieser
Ausführungsform
nicht spezifisch unterschieden. Die in den 3(a) und 3(b) gezeigten
Inspektionsregionen werden beide Verpackungsfolien genannt.
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Die Inspektion der Verpackungsfolie
kann unter jeder in 3(a) bis 3(c) gezeigten Bedingungen
ausgeführt
werden.
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Eine Kamera kann oberhalb oder unterhalb der
Verpackungsfolie angeordnet sein. In dieser Ausführungsform ist die Kamera oberhalb
der Verpackungsfolie angeordnet und die in 3(b) gezeigte Verpackungsfolie ist mit
der Oberseite nach unten angeordnet, wie in 3(c) gezeigt. Bei dem Inspektionsverfahren
können
die Anordnung der Kamera und die Richtung der Verpackungsfolien
geändert werden.
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4 ist
eine erläuternde
Ansicht und zeigt die Arten von Defekten in der Tasche, die falsche
Defekte enthalten. In dieser Ausführungsform ist die Tablette
T weiß.
In 4 zeigen die Bezugszeichen
F Spitzlichter, die durch Mehrfachreflektion und den Konkavreflektoreffekt
der Tasche verursacht werden und Spitzlichter, die durch Spiegelreflektion
der Folienoberfläche
verursacht werden. Diese Spitzlichter erscheinen sehr regelmäßig um die
Taschen beim Anwenden normaler Beleuchtung. Das Bezugszeichen J1
kennzeichnet einen gebrochenen Abschnitt der Tablette und das Bezugszeichen
J2 kennzeichnet einen Riss davon. Das Bezugszeichen G1 kennzeichnet
einen weiß gefärbten Defekt
wie z. B. ein abgebrochenes, daran anhaftendes Stück der Tablette.
Jedoch sind jene oben erwähnten
Defekte häufig nicht
erfassbar. Jedoch, wenn schwarze Ränder beobachtet werden als
Umrisse des an der Tablette anhaftenden Stücks, werden die Ränder als
schwarze Fremdsubstanzen erfasst. Das Bezugszeichen G2 kennzeichnet
eine eingemischte Fremdsubstanz wie z. B. Staub oder Schmutz an
der Tablette. Brüche
der Tablette, das Umrissmuster des oben erwähnten abgebrochenen Teils der
Tablette, können
auch als G2 erkannt werden. Das Bezugszeichen H1 kennzeichnet eine
Fremdsubstanz wie z. B. ein gebrochenes Stück der Tablette, welches einer
der wichtigsten zu inspizierenden Defekte ist. Das Bezugszeichen
H2 kennzeichnet eine schwarze Fremdsubstanz, welche auch ein wichtiger
zu inspizierender Defekt ist wie z. B. eine aufgetretene Verschmutzung
und/oder während
des Verpackungsprozesses eingemischter Staub. Bezugszeichen I kennzeichnet
eine lange und extrem dünne
schmale Fremdsubstanz wie z. B. ein Stück eines Haars oder einer Faser,
welches eines der wichtigsten zu inspizierenden Defekte ist. Diese Fremdsubstanz
neigt bei einem konventionellen Inspektionsverfahren unter Verwendung
eines Reflektionslichtbildes dazu, übersehen zu werden wegen ihres
geringen Kontrastes. Die Fremdsubstanz neigt auch dazu übersehen
zu werden bei einem konventionellen Inspektionsverfahren unter Verwendung
eines transmittierten Strahls wegen eines Brechungsphänomens.
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Das Bezugszeichen N kennzeichnet
eine Verschmutzung der Folie. Obwohl eine starke Verschmutzung erfasst
werden kann als Fremdsubstanz, tritt eine Verschmutzung, deren Farbe
nahe der der Folie ist, häufig
in dem Transmissionsstrahlbild ähnlich
dem Defekt I nicht auf. Das Bezugszeichen N repräsentiert diese Art von Defekt,
die sich von einem Defekt unterscheidet, welcher leicht zu erfassen
ist.
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5 und 6 stellen dar, wie die Helligkeit
jedes Defekts von einem eingegebenen Bild beobachtet wird.
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5 stellt
eine schematische Ansicht des Tablettenbildes dar, beobachtet von
oberhalb der Tablette. In diesem Bild ist ein heller Teil gezeigt
als weißer
Fleck, während
ein dunkler Teil als schwarzer Fleck gezeigt ist. Die Tablette T,
Spitzlichter F und weiße
Defekte H1 werden als weiße
Flecken beobachtet, aber G2 wird als schwarzer Fleck auf weißem Hintergrund
erkannt. Wie oben dargelegt, neigen I und N dazu, im Reflektionsstrahlbild übersehen
zu werden wegen des geringen Kontrastes und sie werden im Transmissionsstrahlbild
kaum erfasst wegen des Brechungsphänomens oder der extrem geringen Differenz
der Transmittanzen.
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Gegenmaßnahmen gegen die oben erwähnten Probleme
werden folgender Maßen
erläutert
unter Bezugnahme auf 7.
In dieser Erfindung ist ein Halbspiegel M unterhalb der Verpackungsfolie 1 angeordnet.
Ein Teil des Lichtes, welches durch den Folienabschnitt hindurchtritt,
wird von dem Halbspiegel M reflektiert und verläuft zurück als reflektierter Strahl R.
Wo der dünne
Defekt I vorliegt, wird der Abschnitt des Bildes dunkler als der
andere Abschnitt der Folie, da der reflektierte Strahl R nicht zurückgeht.
Demnach wird der Kontrast des Defektes verstärkt. Dies ermöglicht ein
Erfassen des Defektes.
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Wegen des hohen Kontrastes sind N
und I in 5 dunkler gezeigt.
Das Experiment deckt auf, dass die Reflektanz des Halbspiegels größer als
5% sein sollt. Ein mattiertes Glas, das Licht an seiner Oberfläche reflektiert,
kann auch als Halbspiegel verwendet werden.
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6 zeigt
ein Transmissionsstrahlbild der Verpackungsfolie, beleuchtet durch
eine Lichtquelle, die unterhalb der Verpackungsfolie angeordnet
ist und eingefangen von einer Kamera, die oberhalb der Verpackungsfolie
angeordnet ist. Die Tablette T, die Defekte H1 und H2, werden in
Schwarz beobachtet. Während
das Spitzlicht F, der dünne
Defekt wie z. B. Haare und Fasern, repräsentiert durch I, häufig nicht in
dem Transmissionsstrahlbild auftreten.
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1 ist
ein Diagramm, das erläutert,
wie Defekte von zwei Bilddaten, die in 5 und 6 gezeigt
sind, zu detektieren sind.
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1(a) zeigt
ein Diagramm, das einen Defekt darstellt und 1(b) ist das Diagramm des Codes jedes
Defektes, wenn 1(a) durch
Codes ausgedrückt
wird. Drei Arten von Codierverfahren sind beschrieben: Zwei-Bit-Codierung,
Nachbarcodierung und Vier-Bit-Codierung. Zwei-Bit-Codierung drückt jeden
codierten Bildpunkt bzw. jedes Pixel in 5 und 6 durch
einen Zwei-Bit-Code aus: ein weißes Pixel als (1) und ein schwarzes
Pixel als (0). Beispielsweise ist die Tablette T als (1 0) codiert,
da sie als (1) im Reflektionsstrahlbild ausgedrückt ist und als (0) im Transmissionsstrahlbild.
In ähnlicher
Weise ist der Defekt H2 (0 0) codiert, weil er in beiden Bildern
als (0) ausgedrückt
wird. In ähnlicher
Weise ist F codiert als ( 1 1), J1 und J2 als (0 1), G1 als (1 0),
G2 als (0 0), H1 als (1 0) und I als (0 1). Obwohl der Code 0 1 von
I und N derselbe sind wie der Code 0 1 des Folienabschnitts S, sind
die Codes von I und N speziell codiert als (0' 1), da I und N unterschieden werden können von
dem Folienabschnitt.
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Die Zwei-Bit-Codeverteilungsabbildung
der 1(b) konsultierend,
wird das Vorliegen von Defekten erkannt. Jedoch können J1
und J2 nicht immer als Defekte definiert werden, solange nicht die
Bildverarbeitung ausgeführt
wird zum Erkennen der Umrisse der Tablette in Übereinstimmung mit der Grundinformation über die
Umrisse der Tablette. Die vorliegende Ausführungsform definiert jene Defekte
durch Finden der Kette von der Randrichtung.
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Nachbarcodierung ist eine Codeverteilungsabbildung
des Codes der Nachbarregion jeder Region. Der Bereich jeder Region
ist relativ klein, nachdem das Bild der Etikettierverarbeitung unterzogen worden
ist. Jedoch, da J1 sowohl (1 0) als auch (0 1) sein kann, wird es
festgelegt als (1 1).
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Vier-Bit-Codierung ist eine Verteilungsabbildung
eines Codes, der einen Nachbarcode einschließt, der sich von dem Code jedes
Bildpunktes unterscheidet. Nach dem Aufteilen der Codeabbildung
in kleinere Regionen werden Besonderheiten jeder Region wie z. B.
das Gravitätszentrum,
die Fläche,
die Form und die Art berechnet und registriert zu der Liste der
Defekte. Auch Positionen und Arten jedes Defektes werden mit spezifischen
Farben angezeigt durch Zuordnen einer Farbe zu jedem Code.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht leichtes
und exaktes Erfassen der Position und der Plastifikation jedes Defektes
durch Erstellen des Codes, der die Korrelation der Dichteverteilung
des Reflektionsstrahlbildes und des Transmissionsstrahlbildes repräsentiert.
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Wenn das Binärbild des reflektierten Strahls gemäß 5 und das Binärbild des
transmittierten Strahls gemäß 6 einer UND-Verarbeitung
unterzogen werden, wird nur die Region F, die hell ist, in beiden
Bildern extrahiert. Indessen, wenn die UND-Verarbeitung ausgeführt wird
am Umkehrbild des Reflektionsstrahlbildes, werden Defekte J1, J2,
I, N und Regionen P und S, die üblicher
Weise dunkel im Reflektionsstrahlbild sind, aber hell im Transmissionsstrahlbild,
als helle Regionen extrahiert. Als ein Ergebnis können J1
und J2 unterschieden werden, weil die Region T dunkel wird in diesem
verarbeiteten Bild. N und I können
verschieden werden durch den Kontrast mit S, wie oben erwähnt. Wenn
die UND-Verarbeitung am Umkehrbild des Transmissionsstrahlbildes
statt des Reflektionsstrahlbildes ausgeführt wird, werden Defekte G1
und H1 und die Region T, die üblicher
Weise im Reflektionsstrahlbild hell sind, aber dunkel im Transmissionsstrahlbild,
als helle Bereiche extrahiert. Da G1 innerhalb der Region T liegt,
ist eine Mehrwertverarbeitung vonnöten, um G1 zu erkennen, aber
der Defekt H1 kann erkannt werden, weil Regionen P und S in diesem
Bild dunkel sind. Wenn eine UND-Verarbeitung an den Umkehrungen
sowohl des Reflektionsstrahlbildes als auch des Transmissionsstrahlbildes
ausgeführt
wird, werden nur Defekte G2 und H2 extrahiert als helle Regionen
und können
unterschieden werden. Statt der UND-Verarbeitung sind auch Kombinationen
von EXCLUSIV-ODER-, UND- und ODER-Verarbeitung gültig zum Erkennen von Defekten.
Beispielsweise können
J1, J2, G1 und H1 mit der Kombination von UND- und EXCLUSIV-ODER-Verarbeitung erkannt
werden und G2 und H2 können
erkannt werden mit UND- und NICHT-Verarbeitung. Da jedoch Anwendungsfälle dieser
Kombinationen im wesentlichen dieselben sind wie die Kombination
der Umkehrung und der UND-Verarbeitung,
werden detaillierte Erläuterungen weggelassen.
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8 zeigt
die Codeverteilungsabbildung bei Quantisierung des Reflektionsstrahlbildes
und des Transmissionsstrahlbildes in vier und drei Abstufungen statt
der Binarisierung der ersten in 1 gezeigten
Ausführungsform.
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Wenn die Reflektanz der Folie relativ
hoch ist, sind die durch die Tasche, Defekte N und I reflektierten
Lichtmengen geringer als die des Folienabschnitts. Demnach wird
das Reflektionsstrahlbild umgewandelt in ein Vierstufenbild gemäß der Helligkeit der
Tablette, der Tasche, der Folie und des Defektes I. Andererseits
braucht das Transmissionsstrahlbild aus dem gleichen Grund umgewandelt
zu werden in ein Dreistufenbild gemäß der Transmittanz der Tablette,
der Tasche und des Folienabschnitts. Der jeder Region verliehene
Code ist das Multibit des Reflektionsstrahlbildes und des Transmissionsstrahlbildes, das
gebildet wird durch dieselbe Prozedur wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform, während der Code
in jeweiligen Klammern der Mehrbitcode mit Nachbarcode ist. demnach
ist es auch möglich,
Defekte genauer zu erkennen, aber nur mit Mehrfachcodierung des
Reflektionsstrahlbildes und des Transmissionsstrahlbildes.
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9 zeigt
das Diagramm der Folienverpackungs-Inspektionseinrichtung gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die das Reflektionsstrahlbild und das
Transmissionsstrahlbild simultan als ein kombiniertes Bild durch Verwenden
eines Farbfilters einfängt.
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Wie in 9 gezeigt,
ist die Einrichtung mit einer Lichtquelle 3 versehen mit
einem Bandpassfarbfilter 4, das nur das Licht bei der Frequenz
von Grün
durchlässt,
einer Farbkamera 2 und einer Lichtquelle 5 mit
einem Bandpassfarbfilter 6, das nur das Licht bei der Frequenz
von Rot durchlässt.
Während die
Farbkamera 2, die Lichtquelle 3 und das Farbfilter 4 oberhalb
der Verpackungsfolie 1 angeordnet sind, sind die Lichtquelle 5 und
das Farbfilter 6 unterhalb der Verpackungsfolie 1 angeordnet.
Auch ist eine Farbtrenneinrichtung 7 mit der Farbkamera 2 verbunden,
um das Grünelement
und das Rotelement aus dem Eingangssignal zu separieren.
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Es ist möglich, das Reflektionsstrahlbild
und das Transmissionsstrahlbild durch Separieren des Farbsignals
von der Kamera mit der Farbtrennschaltung zu extrahieren, da das
Grünelementsignal
dem Reflektionsstrahlbild entspricht und das Rotelementsignal dem
Transmissionsstrahlbild; ein Originalbild enthält tatsächlich Elemente von zwei Bildern.
Das Verfahren des Erfassens von Defekten der vorliegenden Ausführungsform
ist dasselbe wie das durch die in 1 gezeigte
erste Ausführungsform
angewendete Verfahren.
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Die Verwendung der oben erwähnten Ausführungsform
halbiert die für
die Inspektion erforderliche Zeit und vereinfacht die Einrichtung,
weil das Farbfilter die Eingabe des Reflektionsstrahlbildes und
des Transmissionsstrahlbildes gleichzeitig in dasselbe Bild zulässt.
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Es gibt ein Risiko der Verringerung
der tatsächlichen
Transmittanz beim Versuch, den Überlappungsbereich
der optischen Wellenlängentransmittanzregionen
der Filter 4 und 6 zu löschen; dieser Ansatz erhöht auch
die Gesamtkosten. Demnach wird ein gewisses Zulassen von Überlappung
benötigt.
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10 zeigt
das Frequenztransmittanzspektrum der Filter, wenn die optischen
Wellenlängentransmittanzregionen
einander überlappen.
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Die optischen Wellenlängentransmittanzregionen
haben eine gemeinsame Wellenlängenregion beider
Filter. Da die Wellenlängenregion
des Reflektionsstrahlbildes dem Signal der Wellenlängenregion der
Beleuchtung für
die Transmittanz entspricht, von welcher die gemeinsame Wellenlängenregion
entfernt wird, ist ein preiswertes Farbfilter mit hoher Transmittanz,
das am Markt verfügbar
ist, anwendbar.
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Obwohl einige Erläuterungen der oben erwähnten Ausführungsformen
Rasterbilder mit 1 bis 8 angewendet haben, sollten
solche erzielten Bilder nicht notwendiger Weise monochrom sein,
es war lediglich zur Vereinfachung der Erläuterung. Es ist möglich, Defekte
zu erfassen und die Komponenten gemäß der Dichtedifferenz der Farben
zu separieren oder der gerasterten Bilder der speziellen Farbe oder
der Farbverteilung der speziellen Farbe selbst, weil Komponenten
der Folienverpackung, der Verschmutzung und der Fremdsubstanzen
sowie andere Arten von Tabletten oder Staub ihre eigenen Farbspezifikationen
haben. Das Folgende ist eine Ausführungsform, die Farbeigenschaften
positiv nutzt.
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12 zeigt
eine Ausführungsform,
die Farbcharakteristika verwendet.
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Die Struktur der Folienverpackung
ist dieselbe, wie die in 4 gezeigte
Struktur.
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Wie in 12(a) gezeigt,
ist die Farbe der Folie S und der Tasche P als Rot R definiert,
der Tablette T als Blau B, der weißen Fremdsubstanzen G1 und
H1 als Weiß W
und der schwarzen Fremdsubstanzen G2 und H2 als Schwarz D. 12(b) zeigt das Diagramm
der Farbe jedes Teils in sowohl dem Reflektionsstrahlbild als auch
dem Transmissionsstrahlbild. Farben werden durch das RGB-Farbsystem
ausgedrückt.
Im Reflektionsstrahlbild werden der Riss J2 und der gebrochene Abschnitt
J1 als (1 0 0) ausgedrückt,
das Spitzlicht F als (1 1 1), die Tablette T als (0 0 1), die Fremdsubstanzen
G1 und H1 als (1 1 1), die Fremdsubstanzen G2 und H2 als (0 0 0),
die dünnen
Haare und Fasern als (0 0 0), die Verschmutzung als (1 0 0) und
die Folie S und die Tasche P als (1 0 0). Obwohl die Farbe von dünnem Haar
und Fasern provisorisch als (0 0 0) definiert ist, ist sie stark fallabhängig. In
dem Transmissionsstrahlbild werden die Folie, die Tasche, das Spitzlicht
und die Verschmutzung auf der Folie als (1 0 0) ausgedrückt und der
Rest als (0 0 0). Es ist möglich,
die Farbe durch Sechs-Bit-Codes auszudrücken, welche die Kombination
von Codes des Reflektionsstrahlbildes und des Transmissionsstrahlbildes
sind.
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Andererseits, wenn nur Regionen von
Rot (R) sowohl der Verteilungsabbildung des Reflektionsstrahlbildes
als auch des Transmissionsstrahlbildes genommen werden und einer
UND-Verarbeitung
unterzogen werden und einer Umkehrung, werden nur Regionen, die
rot sind wie z. B. die Folie S, die Tasche P, der Riss J2, der abgebrochene
Teil J1 und die Verschmutzung N extrahiert. Wenn rote (R) und blaue
(B) Regionen der Bilder genommen werden und die Regionen einer UND-Verarbeitung
unterzogen werden und einer Umkehrung, werden nur Fremdsubstanzen,
G1, G1, H1, H2 und I von den erzielten gerasterten Bildern extrahiert.
Auch, wenn Regionen, die Elemente von Rot R oder Blau B enthalten,
genommen werden und einer ODER-Verarbeitung und Umkehrung unterzogen
werden, werden nur schwarze Defekte G2, H2 und I extrahiert.
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Wie oben dargelegt, ist es möglich, jeden
Teil durch Erstellen einer Farbcode-Verteilungsabbildung gemäß der Farbverteilung
zu erkennen oder die Regionen zu nehmen, die eine oder mehr Farben
enthalten.
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Wenn jedoch mehr als zwei Regionen
in einem Bild sind, deren Farben dieselben sind, wird es extrem
schwierig, die Farbregionen zu trennen. Feinere Klassifikation der
Farben verhindert das Problem. Als das Verfahren feinerer Klassifikation
sind der Vergleich und die Klassizierung von Tönen und der Sättigung
und der Vergleich der Differenz von Intensitäten anwendbar. Die Kombination
der Klassifikation von Dichten, die in 1 gezeigt ist, und die Klassifikation
von Farben, die in 12 gezeigt
sind, sind auch praktikabel. Beim Anwenden der Kombination beider
Arten der oben erwähnten
Klassifikationen von Farbe und Dichte nimmt die Präzision der
Erkennung spürbar
zu. In dieser Spezifikation schließen die Begriffe "Farbanalyse" und "Farbklassifikation" solche Kombinationen
ein.
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Beim Ansehen der Farbe der Lichtquelle,
die in 12(a) gezeigt
ist als Blau B, werden die Intensitäten der Tablette T und die
weiße
Farbe der weißen
Fremdsubstanzen G1 und H1 betont, während die Intensitäten der
anderen Regionen geschwächt werden
in dem eingefangenen Bild, weil die Farbverteilung des Bildes von
der der Lichtquelle abhängt. Wenn
die Lichtquelle grün
ist, werden die Farbintensitäten
von allen Teilen, außer
den weißen
Fremdsubstanzen, geschwächt.
Zum Auswählen
der Farbe der Lichtquelle, die am besten den Farben der Komponenten,
Fremdsubstanzen und Verschmutzungen der Folie entspricht, ist es
entscheidend, jeden Teil durch die Intensitäten der Farbe oder der Dichteverteilung
zu erkennen. Zusätzlich
können
andere Arten von Tabletten, deren Farben sich von dem zu inspizierenden
Objekt unterscheiden, erkannt werden beim Vergleichen des Verhältnisses
zwischen der Farbe der Lichtquelle und dem eingefangenen Bild des
zu inspizierenden Objektes und den Standarddaten. Standarddaten
sind die Informationen des Verhältnisses
zwischen der Farbe der Lichtquelle und der des eingefangenen Bildes
der defektfreien Verpackungsfolienproben. Die Standarddaten müssen vor
der Inspektion aufgezeichnet werden.
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Es ist empfehlenswert, die Farbe
der Lichtquelle nicht im voraus festzulegen, weil die optimale Farbe
der Lichtquelle abhängig
von den Farben der Komponenten der Folienverpackung, der Fremdsubstanzen
und der Verschmutzung variiert. Demnach sollte die Farbe der Lichtquelle
flexibel änderbar
sein. Um die optimale Farbe für
die Lichtquelle leicht zu erzielen, ist eine Beleuchtungseinheit
bestehend aus einigen LEDs oder Miniaturlampen mit einem Dimmer
erforderlich. Die LEDs oder Lampen emittieren mindestens eines von
drei Elementen der Farbe wie z. B. R, G oder B. Auch sollte der
Dimmer in der Lage sein, den elektrischen Strom jeder Farbe der
Lichtquelle unabhängig
abzugleichen. Als anderes Verfahren ist auch das Anbringen eines
Farbfilters an der Lichtquelle anwendbar. Durch Anbringen unterschiedlicher
Filter kann die Farbe auch abgestimmt werden.
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Es ist möglich, die Komponententeile
der Folien und die Defekte durch die Farbdifferenz in dem eingefangenen
Bild nur durch Auswählen
des Farbreflektors zu erkennen. Wenn ein Farbreflektor genommen
wird wie z. B. ein Farbhalbspiegel oder ein farbig reflektierender
Spiegel, deren Reflektanz mindestens 5% ist, welcher statt der Lichtquelle
unterhalb der Folienverpackung angeordnet ist, wird die Folienverpackung
durch das Licht der Farbe entsprechend der Farbe des Reflektors
beleuchtet anstatt der Lichtquelle. Noch in diesem Fall wird das
einzige Licht, das die Elemente der Farbe des von der Lichtquelle
emittierten Lichtes enthält,
das mit Elementen von Farbe jedes Teils der Folienverpackung überlappt,
durch die Folienverpackung transmittiert und tritt in den Reflektor
ein. Dann werden nur die Farbelemente, die mit den Farbelementen
des Reflektors übereinstimmen,
durch den Reflektor reflektiert, durch die Folienverpackung transmittiert
und von dem zweidimensionalen Sensor als ein Bild eingefangen.
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Die oben erwähnte Ausführungsform wird unter Bezugnahme
auf 13 erläutert.
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Die Farbe jedes Teils der Folienverpackung ist
die in 12(a) gezeigte
Farbe und jeder Teil enthält
Sub-Farbelemente sowie die Hauptfarbelemente.
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13(a) und 13(b) zeigen das Histogramm jedes
Farbelementes der Folienfarbe und das Histogramm über die
Tablette. 13(c) zeigt
das Histogramm jedes Farbelementes der Folienfarbe, wenn ein weißer Reflektor
unterhalb der Folie angeordnet ist, wobei die gesamte Region heller
wird durch Reflektion, aber das Verhältnis der Farbelemente sich nicht ändert. Andererseits ändert sich
das Histogramm der Region der Tablette nicht von (b).
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In dem Fall, wenn der Reflektor zu
einem roten geändert
wird, gibt es geringe Reflektionen von blauem und grünem Licht,
obwohl das rote Licht stark reflektiert wird. Nur das Element von
Rot der Folie wird relativ betont während die Intensität des Blau-Elementes,
die dieselbe ist wie die Farbe der Tablette, verringert wird, weil
das Rotlicht voll reflektiert wird durch den Reflektor und eingefangen
wird, aber nur blaues und grünes
Licht von dem Originallicht von der Folie reflektiert werden und
eingefangen. Als ein Ergebnis wird der Farbkontrast der roten Farbe
der Folie und der blauen Farbe der Tablette auffallend intensiv,
wie das Histogramm der 13(d) das
Element von Rot herausragend stärker
zeigt als die anderen Elemente.
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Es scheint problematisch zu sein,
wenn die Farbe der Tablette ebenfalls rot ist. In einem solchen Fall
wird das Rot der Tablette relativ betont durch Abschwächen der
Intensität
des Rots des Reflektors, wenn die Farbe der Tablette dichter ist
als die der Folie. Durch Betonen des Komplementärfarbelementes Grün der Folie
während
des Abschwächens
der Intensität
von Rot der Folie mit einem grünen
Reflektor, kann ein starker Kontrast zwischen Grün der Folie und Rot der Tablette
erhalten werden, wenn die Menge von Grün der Tablette und der Folie
beide klein sind oder identisch.
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Das Verfahren des Betonens des Farbkontrastes
wird wie folgt zusammengefasst. Zum Erhalten eines starken Farbkontrastes
ist es empfehlenswert, so sehr als möglich die Reflektanz des Reflektors
bezüglich
der Farbe der Folie oder des Farbelementes, das die Folie mehr enthält als die
Tablette, anzuheben und die Reflektanz des Farbelementes, das die
Tablette mehr enthält
als die Folie, so sehr als möglich
zu verringern, als ein Ergebnis des Vergleichs zwischen der Dichte
jedes Farbelementes R, G und B der Folie und der Tablette. Um die
Reflektanz zu verringern, ist ein Abziehen des Farbelementes von
dem Reflektor anwendbar. Wenn die Tablette und die Folie nicht die
Komplementärfarbelemente enthalten
oder die Mengen solcher enthaltener Elemente sehr nahe beieinander
liegen, kann ein verstärkter
Farbkontrast erhalten werden durch Kombinieren anderer Farbelemente,
speziell der Komplementärfarbelemente
als Reflektor. Dieses Verfahren ist auch anwendbar, wenn jedes Farbelement
R, G und B der Farbe der Folie heller ist als das der Tablette,
durch Anwenden eines weißen
Reflektors, der jedes Farbelement der Farbe reflektiert. Im Gegensatz
hierzu, wenn jedes Farbelement R, G und B der Farbe der Folie dunkler
ist als das der Tablette, ist es empfehlenswert, den Reflektor zu
entfernen oder einen schwarzen Reflektor zu wählen, der überhaupt kein Licht reflektiert.
Wie oben dargelegt, erleichtert die Verwendung eines Reflektors,
der die Farbelemente, die der Transmitter wie z. B. die Folie in
höherem
Maße enthält, als
der Nicht-Transmitter, wie z. B. die Tablette oder das Auswählen eines
Reflektors, der die Farbelemente, die der Nicht-Reflektor stärker enthält als der
Transmitter, schwächer
reflektiert, das Klassifizieren der Regionen gemäß der Farbanalyse, weil der
Farbkontrast zwischen dem Transmitter und dem Nicht-Transmitter
stärker
wird. In der vorliegenden Ausführungsform
werden die Farbelemente klassifiziert und erläutert durch ein RGB-Farbsystem, aber
das RGB-Farbsystem ist nicht erforderlichenfalls das einzige System,
weil es eine Vielzahl von Arten von Farbsystemen gibt.
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14 ist
die Erläuterung
des Bestimmens der Farbe des Reflektors entsprechend der vorliegenden
Ausführungsform.
In 14 steht der Buchstabe
C für die
Farbelemente, während
der Buchstabe S für
die Folie steht und der Buchstabe T für die Tablette steht und der
Buchstabe H für
die Komplementärfarbe
steht. Die Kombination der Farbelemente wird bestimmt in Übereinstimmung
mit der in 14 gezeigten
Prozedur, aber jedes Farbelement wird separat verarbeitet.
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Wenn die Farbe der Folie eine größere Menge
des Farbelementes der Farbe der Tablette enthält (Schritt 101),
wird das Farbelement der Folie ferner betont (Schritt 106).
Im Gegensatz hierzu, wenn die Farbe der Folie einen geringeren Anteil
des Farbelementes als die Farbe der Tablette enthält, wird
die Komplementärfarbe
(Schritt 102) berücksichtigt
und betont (Schritt 104), und die Intensität der Farbe
der Folie wird dann abgeleitet, wenn Hs nahe genug bei Ht ist oder
Gs = Ht (Schritt 103). Wenn die Komplementärfarbe nicht
berücksichtigt
wird oder Hs nicht gleich Ht ist, wird das Farbelement der Folie
direkt abgeleitet (Schritt 105). Die Prozedur muss dreimal wiederholt
werden, wenn die Farben durch das RGB-Farbsystem klassifiziert sind.
Auch das Einstellen der Beurteilung N als bevorzugt, kann den Schritt 102 (JA)
durchlaufen.
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Manchmal treten in dem eingefangenen
Bild starke Spitzlichter und Schattenbilder auf wegen der Spiegelreflektion
der Oberfläche
des Reflektors, wie z. B. eines Spiegels oder eines Farbreflektors
(die nachgehend einfach als "Reflektor" bezeichnet werden).
Auch einige Teile der Kamera, der Umgebungsatmosphäre oder/und
der Verpackungsfolie werden durch die Kamera eingefangen und erscheinen
in dem Bild. Als Gegenmaßnahme
ist es empfehlenswert, die Oberfläche des Reflektors als Licht
diffundierende Oberfläche
durch Aufbringen feiner Unebenheiten zu bearbeiten. Auch sollte
zur Verringerung der Schattenbildungen die Oberfläche des
gesamten Reflektors konkav sein, weil bei breitem Gesichtsfeld Schatten
sehr häufig
auftreten. Der Grund des konkaven Ausbildens der Oberfläche des
Reflektors ist es, das Lambert-Kosinus-Gesetz auszugleichen.
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In dem Fall, in dem irgendwelche
Teile der Oberfläche
der Tablette spiegelnd sind, ist es erforderlich, eine gewisse Distanz
zwischen der Kamera und dem optischen Pfad von der Lichtquelle und
dem optischen Pfad von der Spiegelreflektion sicherzustellen, weil
die Lichtquelle und/oder die Kamera selbst von der Kamera eingefangen
werden und in den Bildern erscheinen.
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11 zeigt
die Anordnung der Lichtquelle der momentanen Ausführungsform.
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Die Lichtquelle ist zylinderförmig im
Raum zwischen der Kamera 11 und der Folienverpackung 16 angeordnet
und die Atmosphäre
außer
der Lichtquelle ist von schwarzer Pappe 12 umgeben. Ein zweidimensionales
dreifarbiges LED-Array 14 ist als Lichtquelle vorgesehen
und ein mattiertes Glas oder ein weißer Diffusor, der das Licht
durchlässt,
ist vor dem LED-Array 14 angeordnet,
um die Kamera 11 davon abzuhalten, die Lichtquelle einzufangen,
die als Schattenbild in dem Bild erscheint. Obwohl die momentane
Ausführungsform
die Lichtquelle zylindrisch anordnet, sollte die Anordnung der Lichtquelle nicht
zwangsweise zylindrisch sein. Farbminiaturlampen können ebenfalls
anstelle des Farb-LED-Arrays 14 verwendet
werden.
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Schatten der Tablette und der Fremdsubstanzen
werden auf dem Reflektor 17 beobachtet, wenn das Licht
von der Oberseite der Folienverpackung 16 eintrifft bei
Anordnen des Reflektors 17 unterhalb der Folienverpackung 16.
Diese Schatten behindern das Erfassen von Defekten, wenn die Kamera
sie einfängt.
Es ist geklärt
worden, dass ein ausreichend fernes Festlegen des Abstandes zwischen
der Folienverpackung 16 und des Reflektors 17 das
Problem verhindern kann. Gemäß dem Experiment
sollte der Abstand zwischen der Folienverpackung 16 und
dem Reflektor 17 näherungsweise
mindestens mehr als 10 mm sein, obwohl er von den Eigenschaften
der Linse, dem Ort der Kamera 11 und der Anordnung der
Lichtquelle abhängt.
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Da die Reflektanz und die Transmittanz
des verpackten Abschnitts, des Folienabschnitts und der Tasche unterschiedlich
sind, ist die Helligkeitsverteilung, die von der TV-Kamera eingefangen
wird, zwischen den erzielten Bildern enorm unterschiedlich. Auch
sind die Reflektanz und die Transmittanz der Defekte ebenfalls unterschiedlich
abhängig
von der Art, Größe und Position
der Fremdsubstanzen. Demnach besitzen das Reflektionslichtbild und
das Transmissionslichtbild unterschiedliche Charakteristika der Helligkeitsverteilung
zueinander. Die vorliegende Erfindung fokussiert auf das vollständige Ausnutzen solcher
Charakteristika.
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Die vorliegenden Erfindung kann festsitzende
Fremdsubstanzen, eingemischte Fremdsubstanzen, Tabletten einer anderen
Art, einen Übergang des
verpackten Objektes, gebrochene Stücke, Verschmutzung, extrem
dünne Haare
und Fasern über alle
Regionen des verpackten Objektes, die Folie und die Tasche recht
präzise
erkennen und erfassen, weil die in Übereinstimmung mit der logischen
Korrelation zwischen Bilddaten des Reflektionslichtbildes und des
Transmissionslichtbildes erfasst werden. Jene Bilder können simultan
ohne Änderung
der Position der Kamera und der Folienverpackungen eingegeben werden.
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Als ein Ergebnis der Erhöhung der
Effizienz des Verwendens beider Methoden der Reflektion und der
Transmission durch Eingeben des Reflektionslichtbildes und des Transmissionslichtbildes
simultan unter der Bedingung der Verwendung der Beleuchtung spezifischer
Farben wird es möglich,
der Komplikation der Einrichtung zu entkommen, weil es nicht erforderlich
ist, einige Bilder bei geänderten
Verfahren einzugeben. Da die Einrichtung das Reflektionslichtbild
und das Transmissionslichtbild simultan eingibt, kann die vorliegende
Erfindung auch dem Verpassen des Erfassens und dem Erfassen von
falschen Defekten entkommen.
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Obwohl zwei Bandpassfarbfilter in
den oben erwähnten
Ausführungsformen
verwendet worden sind, können
auch Tiefpass- oder Hochpass-Farbfilter verwendet werden. Die Kombination
der Farben der Filter außer
Grün und
Rot ist ebenfalls anwendbar. Das Wichtigste ist, die Farbfilter,
die am präzisesten
den Farben der Folie und der Tablette entsprechen, auszuwählen, so
dass der intensivste Kontrast des Schattens eingefangen werden kann.
Statt des Verwendens solcher Farbfilter können auch Lichtquellen verwendet
werden, die das Licht bei einigen unterschiedlichen Wellenlängen emittieren
wie z. B. LEDs, die das Licht bei unterschiedlichen Wellenlängenpegeln
emittieren. Obwohl eine Fernsehkamera in den oben erwähnten Ausführungsformen verwendet
worden ist, können
andere Arten von zweidimensionalen Sensoren wie z. B. eine Fern-Infrarotkamera,
eine Röntgenstrahlkamera
oder ein Silberchloridfilm verwendet werden. Es ist möglich, ein zweidimensionales
Bild auch durch Abtasten mit einem Liniensensor einzufangen. Der
Liniensensor wird als zweidimensionaler Sensor angesehen. In der
vorliegenden Erfindung werden Monochrom-Sensoren und Farbsensoren
sowohl als zweidimensionale Sensoren als auch Kameras definiert.
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Es gibt kein Problem, die Kamera
unterhalb der Verpackungsfolie anzuordnen, obwohl sie in dieser
Darlegung oberhalb angeordnet ist, der Winkel der Kamera ist ebenfalls
beliebig.
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Obwohl die zuvor erwähnten Ausführungsformen
auf eine Einrichtung zum Erfassen eines Defekts in einem Tablettenverpackungsprozess
gerichtet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die
vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden auf andere Arten
von Inspektionen, wie z. B. die Inspektion irgendwelcher anderer
Objekte auf oder eingeschlossen von der Folienverpackung.
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GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
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Wie oben erwähnt, lässt die vorliegende Erfindung
das präzise
und leichte Erfassen von Defekten gemäß den Codes zu, die die Korrelation
von Helligkeitsverteilung oder Farbverteilung des Reflektionslichtbildes
und des Transmissionslichtbildes der Verpackungsfolie repräsentieren,
die von oben und unten gleichzeitig oder nacheinander beleuchtet wird.
Diese Bilder werden von einer Fernsehkamera eingefangen. Die vorliegende
Erfindung ermöglicht auch
das Klassifizieren von Defekten durch Hinzufügen des Codes von der Nachbarregion
nach der Bereichsaufteilung. Das Anordnen eines Halbspiegels oder
eines Reflektors genau unter der Verpackungsfolie ermöglicht das
Erfassen eingemischter Haare und Fasern, die extrem dünn sind.
Durch das Beleuchten des Objektes mit Licht von zwei Lichtarten, die
unterschiedliche Eigenschaften bezüglich Farbemission haben, zur
gleichzeitigen Reflektion und Transmission, können das Reflektionsstrahl-
und das Transmissionsstrahlbild gleichzeitig innerhalb eines Bildes
sein. Dieses Verfahren reduziert die zeitbezogene Steuerung der
Lichtquellen extrem und halbiert auch die Anzahl der Eingabebilder.
Demnach kann die Inspektion in kürzerer
Zeit, aber konstant durchgeführt
werden. Die Gegenmaßnahmen
der Situation, wenn das Reflektionsstrahlbild und das Transmissionsstrahlbild
getrennt werden, sind auch offenbart als das Verfahren zum Erfassen
von Defekten, ohne diese Bilder zu trennen. Schließlich ist
es möglich,
den Farbkontrast durch Erhöhen
der Reflektanz des Reflektors bezüglich einer speziellen Farbe
zu betonen, die in größerem Umfang
in der Folie enthalten ist oder dieselbe Farbe ist wie die Folie
und durch Reduzieren der Reflektanz des Reflektors bezüglich der
Farbe, die die Tablette in höheren
Maße enthält nach
dem Vergleichen der Intensitäten
der RGB-Elemente der Tabletten und der Folie, eines nach dem anderen.