DE69829640T2 - Method and device for locating and detecting plastic strips and windows on mail - Google Patents
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Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung und Detektion von Kunststoffstreifen und/oder Fensterbereichen auf Postgut. Die Erfindung betrifft insbesondere ein derartiges Lokalisierungsverfahren für großformatige Umschläge und Pakete. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Implementierung eines solchen Verfahrens.The The present invention relates to a method for localization and Detection of plastic strips and / or window areas on mail. The In particular, this invention relates to such a localization method for large format Envelopes and Packages. The invention also relates to an apparatus for implementation of such a procedure.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Heutzutage sind Postsortieranlagen weit verbreitet. Schon seit langem beherrschen diese Anlagen das automatisierte Auffinden und Erkennen von Adressen auf Standardumschlägen bei hohen Durchsatzraten. Auch im Bereich großformatiger Umschläge und Pakete (z. B. DIN A4, B4) hat in jüngster Zeit eine Weiterentwicklung hinsichtlich der automatischen Detektion der Adresse stattgefunden (vgl. DE-C-195 32 842).nowadays Mail sorting systems are widely used. Have mastered for a long time these systems automate locating and recognizing addresses on standard envelopes at high throughput rates. Also in the field of large-sized envelopes and packages (eg DIN A4, B4) has recently Time a further development in terms of automatic detection the address took place (see DE-C-195 32 842).
Jedoch nimmt der Anteil an Postgut, das in einer luftdichten Kunststofffolie verschickt wird, kontinuierlich zu. Deshalb wird die Detektion von solchem Postgut immer wichtiger, welches vollständig von einer Kunststofffolie umhüllt ist oder Bereiche mit Kunststoffstreifen aufweist, wie etwa ein mit einer Kunststofffolie versehenes Fenster eines Standardpapierumschlages oder ein auf einem Kunststoffstreifen befestigtes Adressetikett.however takes the proportion of mail that is in an airtight plastic film is sent continuously, too. Therefore, the detection of Such mail always more important, which completely from a plastic film wrapped or has areas with plastic strips, such as a plastic-backed window of a standard paper envelope or an address label affixed to a plastic strip.
Die
präzise
Detektion von Kunststoffstreifen und/oder Bereichen, in denen Kunststoff
verwendet wird, ist aus folgenden Gründen von Bedeutung:
Das
Ergebnis der Leseoperation wird oft als Barcode auf den Umschlag
aufgedruckt. Wegen der Gefahr des Verwischens können diese Barcodes jedoch nicht
direkt auf den Kunststoff aufgebracht werden. Daher muss auf dem
Postgut ein spezielles Etikett angebracht werden, wodurch zusätzliche
Kosten entstehen, die im Falle von Papierumschlägen vermeidbar sind.The precise detection of plastic strips and / or areas where plastic is used is important for the following reasons:
The result of the reading operation is often printed on the envelope as a barcode. Because of the risk of blurring, however, these barcodes can not be applied directly to the plastic. Therefore, a special label must be affixed to the mail piece, incurring additional costs that are avoidable in the case of paper envelopes.
Wenn andererseits ein derartiges Etikett und dessen Position auf einer Kunststoffumhüllung lokalisiert werden kann, wird dadurch auch automatisch die Position der Empfängeradresse oder des Barcodes ermittelt.If on the other hand, such a label and its position on one Plastic covering can be located, thereby automatically the position the recipient's address or the barcode.
Dasselbe gilt für die Fälle, in denen es möglich ist, ein Fenster und dessen Position auf einem Standardpapierumschlag zu erkennen.The same thing applies to the cases in which it is possible is a window and its location on a standard paper envelope to recognize.
Stand der TechnikState of technology
In allen gegenwärtig bekannten Detektoren für Kunststoffstreifen und -fenster wird die verstärkte Totalreflexion von Licht auf Kunststoffstreifen ausgenutzt und/oder die Fähigkeit dieser Materialien zur Polarisation von Licht bei Aussendung und Empfang des Lichtes in einem bevorzugten Winkel (Brewsterwinkel). Dabei sind Lichtsender und -empfänger senkrecht zur Bewegungsrichtung des Postgutes in einer Linie über dessen gesamte Höhe hinweg angebracht. Das empfangene Licht wird der Position des einzelnen Senders oder Empfängers räumlich zugeordnet und ausgewertet.In all present known detectors for Plastic strips and windows will increase the total reflection of light exploited on plastic strips and / or the ability of these materials to the polarization of light when transmitting and receiving the light at a preferred angle (Brewster angle). There are light transmitters and receiver vertically to the direction of movement of the mail in a line over the entire height attached. The received light becomes the position of the individual Transmitter or receiver spatial assigned and evaluated.
So werden zum Beispiel in DE-A-195 35 038 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion der Etiketten-/Fensterposition beschrieben, bei welchem Licht emittierende Elemente das von einer Fördereinrichtung transportierte Objekt beleuchten.So For example, in DE-A-195 35 038 a device and a Method for detecting the label / window position described, in which light-emitting elements that of a conveyor illuminate the transported object.
Eine Linse erzeugt ein Abbild des Objektes, wobei lineare Bildwandler das auf die Linse auftreffende Licht in Bildsignale umwandeln. Dann werden die Bildsignale durch eine Binärumwandlung in monochrome binäre Bildsignale konvertiert und auf der Basis dieser binären Bildsignale wird mit Hilfe einer Koordinatenberechnungseinheit die Position eines Etiketts/Fensters bestimmt.A Lens generates an image of the object, using linear imagers convert the light incident on the lens into image signals. Then The image signals are converted to monochrome binary image signals by a binary conversion is converted and based on these binary image signals using a coordinate calculation unit the position of a label / window certainly.
In DE-C-42 22 908 wird eine Vorrichtung offenbart, die auf der Basis eines durch Beleuchtung des Postgutes aus verschiedenen Richtungen entstehenden Schatteneffektes die Kanten des Etiketts scannt. Dabei muss das Etikett im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Postgutes liegen und vertikal angehoben oder abgesenkt sein.In DE-C-42 22 908 discloses a device based on one by illumination of the mail from different directions The resulting shadow effect scans the edges of the label. there the label must be essentially parallel to the surface of the Post goods lie and vertically raised or lowered.
DE-A-41 23 916 beschreibt ein Verfahren zur Oberflächenuntersuchung eines Objektes mittels Lichtreflexion, bei dem das zu klassifizierende Objekt mit aufeinander folgenden Lichtsignalen beleuchtet und das reflektierte Licht erfasst wird.DE-A-41 23 916 describes a method for surface examination of an object by light reflection, in which the object to be classified with illuminated successive light signals and the reflected Light is detected.
Schließlich beschreibt US-A-4,845,761 ein System zur Bestimmung der möglichen Adressinformationen, das aus einer Lichtquelle und Lichtdetektoren zur Erfassung der durch das Postgut verursachten Reflexion besteht. Die Lichtquelle besteht aus einer großen Anzahl Licht emittierender Bauelemente (zum Beispiel Licht emittierende Dioden, LEDs), deren reflektiertes Licht durch Fotodetektoren (zum Beispiel Fototransistoren) erfasst wird. Zur Verbesserung des Verhältnisses von gerichteter zu gestreuter Reflexion wird auch ein Polarisator eingesetzt.Finally describes US-A-4,845,761 discloses a system for determining the possible address information, that of a light source and light detectors to capture the Reflection caused by the mail. The light source consists of a large one Number of light emitting devices (for example light emitting Diodes, LEDs) whose reflected light is detected by photodetectors (for Example phototransistors) is detected. To improve the ratio from directed to scattered reflection also becomes a polarizer used.
Weil das von einer bestimmten Stelle eines Objektes (Umschlag usw.) reflektierte Licht einen bestimmten feststehenden Winkelbereich umfasst (ca. 3/100 Steradiant), ist eine korrekte Zuordnung eines empfangenen Signals zu der reflektierenden Stelle bei einer gewünschten Auflösung nur möglich, wenn die Sende- und Empfangselemente so dicht an der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes angebracht sind, dass die Möglichkeit des Überlappens der entsprechenden Lichtkegel nebeneinander liegender Teile des Objektes ausgeschlossen ist (ein Lichtkegel ist in diesem Zusammenhang als der Bereich zu verstehen, der alle Winkel einschließt, in die das Licht reflektiert wird).Because the light reflected from a particular location of an object (envelope, etc.) has a certain fixed angular range (about 3/100 steradian), correct assignment of a received signal to the reflective location at a desired resolution is only possible if the transmit - and receiving elements so close to the Surface of the object to be examined are attached, that the possibility of overlapping the corresponding light cone of adjacent parts of the object is excluded (a cone of light in this context is to be understood as the area that includes all angles, in which the light is reflected).
Damit darf zum Beispiel bei einer gewünschten Positionsauflösung von 5 mm der Abstand nicht größer als 2–3 cm sein.In order to may, for example, at a desired position resolution of 5 mm the distance is not greater than 2-3 cm be.
Diese Detektoren besitzen den Nachteil, dass sie durch den vom Postgut verursachten Staub stark verschmutzen und daher häufig gereinigt werden müssen. Vor allem besteht bei ihnen die Gefahr, dass Kunststoffstreifen und Fensterbereiche nicht erkannt werden.These Detectors have the disadvantage of being transported by mail caused dust dirty and therefore often cleaned Need to become. Above all, there is a risk that plastic strips and window areas are not recognized.
Außerdem sind diese Detektoren bei Paketoberflächen praktisch nicht einsetzbar, weil diese unterschiedlich hoch (ein Problem der mechanischen Nachführung) und sehr uneben sind.Besides, they are these detectors on package surfaces practically unusable, because these vary in height (a Problem of mechanical tracking) and are very uneven.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine präzise Identifizierung von Kunststoffstreifen und Fensterbereichen mit Kunststofffolien gestatten, gleichzeitig die Staubverschmutzung der Anordnung verhindern und die Erweiterung des Einsatzbereiches solcher Detektoren auf Paketoberflächen ermöglichen.It is therefore the object of the present invention, a method and to provide a device that provides precise identification of plastic strips and window areas with plastic films allow at the same time prevent the dust pollution of the arrangement and the extension of the field of application of such detectors package surfaces enable.
Diese und andere Aufgaben werden durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 erfüllt. Weitere vorteilhafte Ausführungsarten sind in den Unteransprüchen dargestellt.These and other objects are achieved by the method according to claim 1 and the device according to claim 5 fulfilled. Further advantageous embodiments are in the subclaims shown.
Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, dass zwischen Sender und Empfänger sowie dem zu untersuchenden Objekt ein großer Abstand möglich ist, der nur durch den Öffnungswinkel begrenzt ist. Um mit einer möglichst kleinen Vorrichtung möglichst viel Licht zu empfangen, ist es zweckmäßig (jedoch nicht zwingend erforderlich), zwischen Sender und untersuchtem Objekt einen Abstand von etwa 30–50 cm zu wählen. Bei Verwendung von Licht höherer Kohärenz (Laser) kann der Abstand zwischen Sender und untersuchtem Objekt problemlos größer sein (100 cm und mehr).The Method according to the invention offers the advantage that between transmitter and receiver as well a large distance is possible for the object to be examined, limited only by the opening angle is. To deal with one as possible small device as possible to receive a lot of light, it is appropriate (but not mandatory required), a distance between the sender and the examined object from about 30-50 cm to choose. When using light higher coherence (Laser) can be the distance between the transmitter and the object under investigation to be bigger without problems (100 cm and more).
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann bei Detektoren für Kunststoffstreifen, Sichtfenster und für an Kunststoffstreifen befestigte Papieretiketten eingesetzt werden, sowie für Briefumschläge im Standard- und Großformat und für Pakete. Es ist jedoch nicht auf diese Anwendungen beschränkt, sondern kann generell überall da eingesetzt werden, wo die Positionen glatter Oberflächen von denen rauer Oberflächen unterschieden werden müssen. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch überall dort Anwendung finden, wo die Positionen glatter (aber nicht notwendigerweise ganz flacher) Oberflächen elektrisch nicht leitender Materialien unterschieden werden müssen von Oberflächen leitender Materialien, bei denen diese spezielle Eigenschaft des Materials zur Polarisation genutzt wird.The Method according to the invention can be used with detectors for Plastic strips, viewing windows and for plastic strips attached Paper labels, as well as for standard envelopes. and large format and for Packages. However, it is not limited to these applications, but can generally everywhere be used where the positions of smooth surfaces of those rough surfaces have to be differentiated. The method according to the invention can also be everywhere Find application where the positions are smoother (but not necessarily completely flat) surfaces electrically non-conductive materials must be distinguished from surfaces conductive materials containing this special property of the material used for polarization.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen nachfolgend jedoch nur im Hinblick auf das Problem der Detektion von Kunststoffstreifen und Sichtfenstern detailliert beschrieben. Die Zeichnung zeigt die schematische Darstellung einer Anordnung zur Implementierung des Verfahrens gemäß der Erfindung.To the better understanding the invention will be based on the drawings below but only in view of the problem of detection of plastic strips and view windows described in detail. The drawing shows the schematic representation of an arrangement for implementing the Method according to the invention.
Beschreibung der Erfindungdescription the invention
Das
untersuchte Objekt
Während des
Vorbeitransports wird das Objekt
Aufgrund der Bewegung der Fördereinrichtung während der Aktivierung wird auf dem Empfänger eine schrägwinklige Linie von Detektionspunkten erzeugt. Dies kann zum Beispiel durch Anordnung des Beleuchtungsstreifens in einem entsprechenden Gegenwinkel kompensiert werden.by virtue of the movement of the conveyor while the activation becomes an oblique angle on the receiver Generated line of detection points. This can be done, for example Arrangement of the illumination strip in a corresponding opposite angle be compensated.
Nachdem alle Beleuchtungselemente aktiviert und die entsprechenden Reflexionen detektiert worden sind, wird das oberste Beleuchtungselement erneut aktiviert und der oben beschriebene Vorgang beginnt von vorn. Auf diese Weise wird das gesamte Objekt nach und nach gescannt.After this all lighting elements are activated and the corresponding reflections have been detected, the uppermost lighting element is again activated and the process described above starts again. On this way, the entire object will be scanned bit by bit.
Da Laserdioden bereits polarisiertes Licht erzeugen, sind in einer besonders vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung zwei Laserdioden mit senkrecht zueinander liegender Polarisationsrichtung zusammen auf einem Beleuchtungsstreifen angeordnet, die beide denselben Bereich des Objektes beleuchten. Dies ermöglicht in jedem Fall die Aktivierung zweier Dioden mit senkrecht zueinander liegender Polarisationsrichtung. Die beiden miteinander verbundenen Dioden werden so schnell wie möglich nacheinander aktiviert. Die bevorzugte Zeit hierfür ist etwa halb so hoch wie die in einer Anordnung ohne Polarisation erforderliche Zeit, weil dadurch eine optimale Beleuchtungsdauer erreicht wird. Parallel zur Oberfläche des Objektes polarisiertes Licht wird durch Kunststoffstreifen stark reflektiert, wohingegen senkrecht polarisiertes Licht nur sehr schwach reflektiert wird. Im Falle einer normalen Papieroberfläche ist die Reflexion daher bei senkrecht und parallel polarisiertem Licht praktisch identisch und der Unterschied ist mehr oder weniger gleich null. In Bereichen mit Kunststoff gibt es jedoch eine große Differenz. Das von einer Papieroberfläche reflektierte Licht hängt somit nicht von der ausgestrahlten Polarisation ab, sodass daraus keine Signaldifferenz entsteht. Umgekehrt ist das von einem Kunststoffstreifen (einem Fenster) reflektierte Licht stark von der ausgestrahlten Polarisation abhängig, wenn Licht in der Nähe des Brewster-Winkels ausgestrahlt/empfangen wird. Diese Anordnung führt somit auf der Basis der Signaldifferenz zu einer eindeutigen Detektion von Kunststoffbereichen.There Laser diodes already produce polarized light, are in one particularly advantageous embodiment the invention, two laser diodes with each other perpendicular Polarization direction arranged together on a lighting strip, both illuminate the same area of the object. This allows in In any case, the activation of two diodes with perpendicular to each other lying polarization direction. The two interconnected Diodes become one after another as fast as possible activated. The preferred time for this is about half as high as the time required in an arrangement without polarization, because This achieves an optimal illumination duration. Parallel to the surface The light polarized by the object becomes strong due to plastic strips whereas polarized light is very weak is reflected. In the case of a normal paper surface is the reflection therefore at perpendicular and parallel polarized light virtually identical and the difference is more or less the same zero. In areas with plastic, however, there is a big difference. The from a paper surface reflected light hangs thus not from the emitted polarization, so that no signal difference arises. The reverse is the case of a plastic strip (a window) reflected light strongly from the emitted Polarization dependent, when light is near the Brewster angle is broadcast / received. This arrangement thus leads on the basis of the signal difference to a unique detection of plastic areas.
Durch Bildung der Differenz zwischen den Signalen zweier Laserdioden in der gleichen Höhe, aber mit senkrecht zueinander liegender Polarisationsrichtung, kann im gescannten Bereich Kunststoff mit absoluter Sicherheit von Papier unterschieden werden.By Forming the difference between the signals of two laser diodes in the same height, but with mutually perpendicular polarization direction, can in scanned area plastic with absolute security of paper be differentiated.
In
Zum
Zeitpunkt t + d/2 wird die Laserdiode
Nach
der Zeit t + 50 – d/2
ist das Ende der Scanphase bei (für Kunststoff) stark reflektierender Polarisation
erreicht. Die Laserdiode
Bei
t + 50 + d/2, d. h. sofort nach Deaktivierung der ersten Diode
Zum
Zeitpunkt t + 100 – d/2
ist der Scanvorgang der zweiten Laserdiode
Als
Ergebnis der Differenzbildung zwischen den Signalen der Dioden
Claims (7)
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---|---|---|---|
DE69829640T DE69829640T2 (en) | 1998-01-15 | 1998-12-17 | Method and device for locating and detecting plastic strips and windows on mail |
Applications Claiming Priority (3)
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DE19801246 | 1998-01-15 | ||
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---|---|
DE69829640D1 DE69829640D1 (en) | 2005-05-12 |
DE69829640T2 true DE69829640T2 (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=34436375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE69829640T Expired - Lifetime DE69829640T2 (en) | 1998-01-15 | 1998-12-17 | Method and device for locating and detecting plastic strips and windows on mail |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE69829640T2 (en) |
-
1998
- 1998-12-17 DE DE69829640T patent/DE69829640T2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: DUSCHER, R., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 7 |