EP2084652A1 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren von gegenständen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum identifizieren von gegenständen

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Publication number
EP2084652A1
EP2084652A1 EP07822629A EP07822629A EP2084652A1 EP 2084652 A1 EP2084652 A1 EP 2084652A1 EP 07822629 A EP07822629 A EP 07822629A EP 07822629 A EP07822629 A EP 07822629A EP 2084652 A1 EP2084652 A1 EP 2084652A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
objects
signature
group
item
distinguishing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07822629A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gisbert Berger
Katja Worm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2084652A1 publication Critical patent/EP2084652A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/21—Design or setup of recognition systems or techniques; Extraction of features in feature space; Blind source separation
    • G06F18/211—Selection of the most significant subset of features

Definitions

  • the invention relates to a method for identifying objects, in which a signature is created and stored for each article in a first step, comprises the characteristic features of the article and the objects are combined into groups of objects.
  • the invention also relates to a device for identifying objects with a computing unit for forming a signature from an image of the respective object recorded by means of a camera, the signature comprising characteristic features of the object, and for assigning the objects to a plurality of object groups, which then be transported together.
  • Some industrial processes or administrative processes in which a large number of similar objects are processed require a pictorial identification of the individual objects.
  • a postal process can be used in which mail items, for example a large number of letter items, are processed.
  • the programs are first registered pictorially, whereby characteristic features of the individual programs are recorded and from this a signature is formed, which can later be used in the process or in a subsequent process as distinguishing criterion for each program, so that a program can be found again.
  • Such registration and identification is known for example from DE 40 00 603 C2.
  • the surface of the program is scanned again and a renewed signature is formed, which is compared with the stored signatures of the registered programs.
  • the signatures are considered as vectors in a feature space and the distance of the re-signature with the known signatures is formed.
  • a Broadcast is considered identified when the distance between two vectors becomes minimal.
  • the object of the invention is to provide a method with the features of the preamble of claim 1 and an apparatus with the features of the preamble of claim 9, with which objects that can be very different can be reliably and quickly identified.
  • the inventive method for identifying objects provides that a first step, an intermediate step and a subsequent step are performed.
  • a signature is generated and stored for each item. This signature is generated using an image of the subject and includes features of the subject.
  • the objects are combined to form at least two object groups. Each item belongs to a group of items.
  • At least one distinguishing criterion is derived for at least one item group.
  • the objects of this group of objects can be distinguished.
  • the distinguishing criterion is derived from the signatures of the objects of this counterpart group.
  • each item is identified.
  • the following sub-steps are carried out for each item: - Again, a signature of the item is generated. To re-create this signature, another image of the item is used.
  • the newly generated signature is compared with stored signatures.
  • a comparison is made with some or all of the stored signatures.
  • the item is identified when a match score reaches or exceeds a predetermined threshold.
  • the invention is based on the consideration that certain features have good discrimination for some objects and poor discrimination for other objects, since the objects are very similar in this property. While a first feature for a group of items can be very well used for distinction, it may be less suitable for another group.
  • the individual characteristic features may have different value ranges and are therefore preferably normalized to a suitable distinction.
  • the value ranges of individual features can vary greatly depending on the type of shipment, so that a suitable standardization for a first type of article may be different than for another type of article.
  • An advantage of the invention is the following:
  • the distinguishing criterion for the object group can be calculated between the first and the subsequent step, ie virtually offline.
  • substantially more time is available between the first and the subsequent step than during the subsequent step in which each object is to be identified within a predetermined period of time. Therefore, it is advantageous to prefer computation steps from the subsequent step.
  • the invention shows a way to do this.
  • Signature of an object that is not registered for example, because of a double deduction, although a slight difference or distance to any registered object have, but this difference will be quite large in this case, because not two signatures of the same object but two signatures of different Objects are compared with each other. Therefore, a minimum difference or minimum distance between signatures must be found which must be undercut for an identification. However, depending on the diversity of objects, this minimum distance may be large for one group of items and small for another group.
  • the invention is based on the further consideration that the processed objects can be subdivided into groups of objects, for example in a sorting process in which all objects of a sorting target are placed in a container, and such a group of objects are grouped together again in a subsequent identification process Device for identification is given.
  • this item group is already known prior to the identification, then suitable distinguishing criteria can be formed especially for the items of this item group, with which the items of this item group can be reliably distinguished from one another, but which are possibly less suitable for distinguishing items from another group.
  • a reliable distinguishing criterion can thus be obtained from a property of the object group, for example a kind of difference of the objects of the object group. Thereby, an identification or rejection of objects with a low error rate can be achieved.
  • the articles are preferably mail items, such as mail, eg letters of all sizes, printed matter, magazines or the like. Also conceivable are printed products, in particular documents, forms, receipts, labels and the like. However, the invention is not limited to the mentioned objects.
  • the characteristic features may be features of the surface of an object, in particular optical features such as color, shape and brightness of imprints, number and type of printed areas, such as words, lines or graphics, and / or positions and sizes of such areas absolute the object or relative to each other.
  • the identification of the object is expediently achieved by comparing the signature with a multiple number of signatures of objects of a search space formed in an earlier registration.
  • the property of the object group may be a property of the objects of this object group, such as a property of the signature of these objects, in particular a difference between the signatures of these objects, for example, depending on one of the characteristic features.
  • the distinction criterion is formed only after all items of an item group have been assigned to this item group. Only then is the space of all signatures of this group of objects known and the criterion of distinction can be adapted to this space in a so-called consolidation.
  • a simple classification of the object groups can be achieved if the object groups are classified according to sorting criteria of the objects. These can already be known at the registration, whereby a later, separate assignment of the objects can be omitted.
  • All items of the item group are compared with respect to at least one characteristic feature. It can be a difference of the objects detected with respect to this feature and the distinction criterion adapted to this difference.
  • the objects are expediently compared with regard to a plurality of features, so that the distinguishing criterion can be adapted to a plurality of differences.
  • the distinguishing criterion comprises a weighting of characteristic features. This weighting expediently takes into account the discriminating capability of the features found within the item group.
  • the distinguishing criterion comprises a normalization of characteristic features.
  • a feature may be good for one subgroup, but not for the other subgroup.
  • Dividing a group of objects into subgroups, with the subcategory distinguishing criterion being set differently, can accommodate such a constellation and ensure that the distinction criterion is favorably chosen for both subgroups.
  • An even more differentiated determination of the differentiation criterion can be achieved if it is determined individually for a plurality of objects of the object group, in particular for each object of the group is determined individually.
  • a reliable rejection criterion may be determined if the distinguishing criterion comprises a minimum difference between the objects with respect to one of the characteristic features. If the signature of an item to be identified is closer to a stored signature than the minimum difference, a largely secure identification can be assumed. Since a signature of an item formed during a registration may be slightly different from the signature formed in an identification of the same item, the minimum difference should be greater than this difference. This diversity may be due, for example, to an invalidation mark applied between the registration and the identification or an address field of a shipment shifted in an envelope.
  • the minimum difference may be a global minimum difference that is the same for all items in the group, or it may be different for some or all items in the item group.
  • the signature can be represented by a vector and the distinguishing criterion comprises a distance between vectors.
  • the object directed to the device is achieved by a device for identifying objects of the type mentioned above, in which the arithmetic unit is provided according to the invention, in a further step after completion of the first step, a distinction criterion derived from the signatures of the objects of this object group determine only for the objects of this item group and to use in a subsequent step for identifying the objects of this item group the distinction criterion determined in the further step.
  • FIG. 2 shows a computing unit which generates a signature from an image of an object
  • 1 shows in a schematic diagram a sequence of a method for sorting objects, in the special case of mailpieces, such as letter mail, which contains a method for identifying the articles.
  • 2 shows a device controlling the method.
  • shipments 2 as shown schematically in FIG. 2, for example, on a letter, are scanned by a camera 4, and a signature 10 in a signature formation 6 in a registration from a computing unit 8 is sent out for each mailing 2 characteristic surface features of each consignment 2 formed according to a specified rule.
  • the address of each item 2 is read by machine or by means of video coding 12. According to the address, sorting 14 of items 2 into a number of containers 16 takes place. wherein each container 16, for example, 50 postal codes are assigned.
  • Each container 16 carries an identification number, by means of which it can be clearly recognized, for example, by the arithmetic unit 8 in conjunction with a reader.
  • the container 16 is closed to the extent that it no longer receives any mail items 2 from now on.
  • the container 16 is closed from now on, and a stored group of objects is formed by the items 2 stored in it. Since the items 2 were sorted by their address into the totality of the containers 16, the item groups were classified according to sorting criteria of the items.
  • the arithmetic unit 8 is now aware of which programs 2 are in one or more closed containers 16 and which stored in a database signatures 10 are assigned to these programs 2.
  • the arithmetic unit 8 examines the signatures 10 of the mailings 2 in one or more containers 16. This consolidation is described by way of example with reference to a container or its object group. The arithmetic unit 8 determines from the signatures 10 of the item group a distinguishing criterion with which in a later identification 26 of one of the items 2 from the container 16 this item 2 or its signature 10 can be differentiated from the other items 2 or its signatures 10. The distinguishing criterion is thus established as a function of a property of the item group, since some or all of the signatures 10 of the items in the container 16 are examined to form this distinguishing criterion.
  • the containers 16 are fed to a new sorting pass 22.
  • the arithmetic unit can be identified by the identification number on the container 8 recognize which item group is currently pending for examination or sorting. Depending on whether the containers 16 are fed to the same sorting installation or to a sorting installation in another letter center, there is less or more time available for the consolidation 20. In the new
  • Sorting run is from the same or another arithmetic unit 8 of all mailings 2 again a signature 10 from re-recordings of the programs 2 formed 24.
  • the arithmetic unit 8 is also known to which article group these signatures 10 should belong.
  • each re-formed signature 10 is compared with some or all of the earlier recorded signatures 10 of the item group and, as far as possible, each signature 10 is assigned an earlier signature 10.
  • the assignment can be made with the aid of the consolidation results, according to the differentiation criteria of which the assignment can be made. However, it does not have to follow these, because it may be a unique identifiable even without these criteria Consignment 2 in the item group, for example, one with a clearly identifiable barcode. Such a shipment 2 can be identified without further procedures.
  • the identification 26 of the mailings 2 By means of the identification 26 of the mailings 2, additionally stored data, such as the address of the mail item 2, its size, weight, rigidity, franking, etc., can be reassigned to the mailing 2 for the earlier signature 10 without the mailing 2 weigh again or something like that. Finally, the programs 2 are sorted again and more finely based on the address associated with the found signature 10 28.
  • 3 shows two signatures 10 shown as signature vectors 30, 32 in a multi-dimensional feature space, which for the sake of clarity is limited to three dimensions, which are determined by the characteristic features A, B and C.
  • the two signature vectors Doors 30, 32 are slightly different from each other, ie the scanned by the camera 4 surfaces of the corresponding programs 2 are slightly different from each other.
  • the signature vectors 30, 32 deviate from one another by the difference ⁇ A and with respect to the feature B by the difference ⁇ B.
  • the total difference ⁇ AB is the vectorial sum of the two differences ⁇ A and ⁇ B. All differences ⁇ A, ⁇ B, ⁇ AB have the distances of the two signature vectors 30, to be construed together with respect to the feature A, or B or both of the characteristic features A, B 32nd
  • the signature vectors 30, 32 do not differ from each other, so here the difference is zero.
  • the feature C is thus not suitable for distinguishing the two signature vectors 30, 32 or the corresponding items 2.
  • a number of signature vectors 34 are shown as a cross in a two-dimensional feature space of the features A, B for the sake of simplicity.
  • the signature vectors are formed from signatures 10 of very similar items 2, for example items 10 of a major customer or direct mail items.
  • the signature vectors 34 differ, whereas their difference with regard to the feature A is so small that this difference can result from a measurement or evaluation tolerance when recording or evaluating the images of the mailpieces 10.
  • the feature A is thus not suitable to be used for a distinction of the signatures 10.
  • the arithmetic unit 8 will determine that the feature A is unsuitable for later identification of a transmission 2 from this transmission group.
  • a distinguishing criterion for the transmissions 2 of this group can thus be obtained from a property of the group, namely the difference between the signatures 10 of this group, in this case that the characteristic A is small. is not used or is not used for differentiation, but the characteristic B is suitable and is used.
  • FIG. 5 shows a cluster 36 of signature vectors 38, which are very close to one another with regard to features A and B. If, during the consolidation 20, one or more of the characteristic features A, B are examined by the arithmetic unit 8 for their ability to discriminate within the item group during the consolidation 20, then the arithmetic unit 8 will determine that these signature vectors 38, or the ones behind can not be distinguished on the basis of the characteristics A, B.
  • the distinguishing criterion thus comprises the information that the features A, B are not sufficiently distinctive and that other features have to be used for an identification in the case of an exclusion or a low weighting of the features A, B.
  • FIG. 1 An example of this is shown in FIG.
  • a container 16 are a plurality of two different mass transmissions whose signature vectors 40, 42 form two clusters 44, 46. Both the signature vectors 40 and the signature vectors 42 differ within a cluster 44, 46 only by small distances D A , Ü B. However, the signature vectors 40 can easily be distinguished from the signature vectors 42 on the basis of the features A, B.
  • the arithmetic unit 8 will therefore specify as a distinguishing criterion that the features A, B can serve to restrict the search space to one of the clusters 44, 46. Within the clusters 44, 46, other distinguishing features must be found.
  • the arithmetic unit 8 determines, for example, that the characteristic C, eg the number of characters of the addresses - determined from the size of a gray area of a coarsely resolved image of the transmissions 2, distinguishes the signature vectors 40 of the cluster 44 can serve.
  • the feature D is suitable eg the number of characters of the destination of the address.
  • the arithmetic unit 8 determines that although the feature C is also suitable, the feature D is not, since the gray values with respect to the destination are all the same. In this example, the programs 2 all have the same destination, eg Hamburg.
  • the arithmetic unit defines a further feature E for distinguishing the signature vectors 42 of the cluster 46, for example the length of the recipient name or the second line of the address.
  • a signature 10 is assigned to one of the clusters 44, 46 by the features A, B, the arithmetic unit 8 becomes this signature 10 or its signature vector 40, 42 depending on the cluster 44, 46 on the basis of the features C and D or C and E from the other signature vectors
  • an item group can be divided into subgroups, and the distinction criterion can be set differently for the subgroups.
  • a subgroup can in extreme cases consist of a single broadcast 2, so that a distinguishing criterion for this - or even more extreme - for each item of the group is set individually.
  • signature vectors 48 Shown in FIG. 7 are signature vectors 48, which differ with respect to features A and B.
  • the signature vectors 48 are plotted in FIG. 7 as a function of the feature B as diagonal crosses and as a function of the feature A as a straight cross.
  • the dependence of the signature vectors 48 on the features A, B is characterized in that the values of the signature vectors 48 are much smaller with respect to the feature B than with respect to the feature A.
  • the feature B is as important to distinguish in this example as feature A.
  • signature vectors 48 are normalized with respect to feature B so that their values match those of feature A. This is expressed in FIG 7 by the dashed arrows.
  • the signature vectors 48 'are forms with values similar to the features A, B, and these signature vectors 48 'are used for discrimination.
  • a further distinguishing criterion is shown at intervals 50 between signature vectors. It may happen that a shipment 2 can not be identified in the process step of the identification 26 and must be rejected. One reason may be that two juxtaposed mail items 2 are being singled together in a double print, and the back mail 2 has not been detected at signature 6 of the registration, but the mail 2 has been sorted into the same bin 16 as the front mail 2 , If the signature 10 of the previously rear mail 2 in the signatures 10 of the item group of the container 16 is searched in the later sorting run, the signature 10 can not be assigned to a first signature 10 and the mailpiece 2 can not be recognized thereby. For a rejection, a rejection criterion is necessary as a special distinguishing criterion.
  • all signature vectors are compared with respect to at least one characteristic feature such that a distance 50 D A of a signature vector to all other signature vectors with respect to a feature is determined. It is also possible to refer the distance 50 to several or all of the features A,... Z, so that-given a distance related to all features-a distance 50 D Ges results in each case. This results in a number of distances 50 D Ges or D A for all other signature vectors for this signature vector. Analogously, all signature vectors are used, so that finally every distance 50 from each signature vector to every other signature vector is known.
  • This minimum distance 54 represents a rejection criterion. If, in the case of an identification 26, a new signature vector of a program 2 to be identified is compared with the signature vectors known from the group, a smallest distance 58 results for one of the known signature vectors, namely that which is most similar to the new signature vector. The new signature vector is therefore closest to this known signature vector. If this distance 58 is above the minimum distance 54, the item 2 to be identified of the most similar item 2 from the container 16 is less similar than another item 2 of the container 16. Identification is therefore hardly possible and the new item 2 will be considered as unidentified or rejected as unidentifiable. However, if a distance 60 is below the minimum distance 54, the item 2 to be identified is the most similar item 2 from the container 16 more similar than any other item 2 of the container 16. In this case, the corresponding new item 2 is considered identified.
  • a minimum difference 54 may be established for each shipment 2.
  • 5 signature vectors from an item group are considered. Each of these signature vectors is compared with all other signature vectors.
  • each signature vector to another has a minimum distance, for example, the signature vector no. 1 the smallest distance Dl min . This smallest distance can be obtained with respect to one, several or all features, depending on the distinguishing criterion that has been described, for example, as in FIGS. 3 to 7.
  • the total distance is formed with respect to all sufficiently distinctive features.
  • the five signature vectors used by way of example the following is the smallest total distance DG min :
  • the smallest total distance of the first signature vector to all other signature vectors is illustratively 55, 6, the minimum distance 54 established by the lower edge of the spacer band being 43.0 for the entire item group.
  • a new signature vector is compared with all known ones, it results, for example, that the new signature vector is closest to the known signature vector no. 2 with a spacing of 51.0. This value is above the minimum distance 54 of 43.0, which could be used to reject the new signature vector. Now, however, the minimum distance DG2 min of the second signature vector is 80.8.
  • the new signature vector is thus - although it is above the global minimum distance 54 - closer to the second signature vector than any other known signature vectors.
  • the individual minimum distance DG2 min of the second signature vector of 80.8 can be defined as a rejection criterion, so that the new signature vector is considered identified.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren (26) von Gegenständen, bei dem zu jedem Gegenstand in einem ersten Schritt eine Signatur (10) erzeugt wird, die charakteristische Merkmale (A, B, C, D, E) des Gegenstands umfasst, und die Gegenstände zu Gegenstandsgruppen zusammengefasst werden. Dabei wird in einem weiteren Schritt nach Beendigung des ersten Schrittes ein aus den Signaturen der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe abgeleitetes Unterscheidungskriterium nur für die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe ermittelt. Bei einem nachfolgenden Schritt zum Identifizieren der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe wird das im weiteren Schritt ermittelte Unterscheidungskriterium verwendet, wobei bei vereinbarter Übereinstimmung der Unterscheidungskriterien der jeweilige Gegenstand im nachfolgenden Schritt identifiziert ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen, bei dem zu jedem Gegenstand in einem ersten Schritt eine Signatur erstellt und abgespeichert wird, die charakteristische Merkmale des Gegenstands umfasst und die Gegenstände zu Gegenstandsgruppen zusammengefasst werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen mit einer Recheneinheit zur Bildung einer Signatur von einem mittels einer Kamera aufgenommenen Abbild des jeweiligen Gegenstandes, wobei die Signatur charakteristische Merkmale des Gegenstands umfasst, und zur Zuord- nung der Gegenstände zu mehreren Gegenstandsgruppen, die dann zusammengefasst transportiert werden.
Manche industrielle Prozesse oder Verwaltungsprozesse, bei denen eine Vielzahl gleichartiger Gegenstände bearbeitet wer- den, erfordern eine bildhafte Identifizierung der einzelnen Gegenstände. Beispielhaft kann ein postalischer Prozess herangezogen werden, bei dem Postgut, beispielsweise eine große Anzahl von Briefsendungen, bearbeitet wird. Die Sendungen werden zunächst bildhaft registriert, wobei charakteris- tische Merkmale der einzelnen Sendungen erfasst und daraus eine Signatur gebildet wird, die später im Prozess oder in einem nachfolgenden Prozess als Unterscheidungskriterium für jede Sendung herangezogen werden kann, so dass eine Sendung wiedergefunden werden kann. Eine solche Registrierung und Identifizierung ist beispielsweise aus der DE 40 00 603 C2 bekannt .
Zur Identifikation einer Sendung wird die Oberfläche der Sendung erneut abgetastet und eine erneute Signatur gebildet, die mit den hinterlegten Signaturen der registrierten Sendungen verglichen wird. Hierzu werden die Signaturen als Vektoren in einem Merkmalsraum betrachtet und der Abstand der erneuten Signatur mit den bekannten Signaturen gebildet. Eine Sendung gilt dann als identifiziert, wenn der Abstand zweier Vektoren minimal wird.
Für die zuverlässige Anwendung dieses Verfahren ist es not- wendig, dass die Identifikation mit einer geringen Fehlerrate durchgeführt werden kann. Hierfür werden Gewichte einzelner Merkmale und Zurückweisungskriterien für eine Zurückweisung von nicht identifizierten Gegenständen experimentell bestimmt, indem große Mengen von denkbaren Gegenständen identi- fiziert werden und daraus die experimentellen Ergebnisse gewonnen werden. Gerade bei einem Vergleich von sehr verschiedenen Sendungen aus Briefkastenpost und zusätzlich sehr ähnlichen Massensendungen kann es hierbei jedoch zu Fehlern kommen, da bei sehr ähnlichen Massensendungen strengere Zurück- Weisungskriterien angewendet werden sollten, um eine Fehlidentifizierung zu vermeiden, als bei sehr verschiedener Briefkastenpost .
Aus der EP 1 222 037 Bl ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9 bekannt. Das Verfahren und die Vorrichtung bewirken eine erste Einschränkung des Suchraumes für Sendungen und erleichtern somit eine weitere Identifizierung von zu sortierenden Sendungen mittels eines bildbasierten Verfahrens. Dabei wird eine physische Reduktion des Suchraumes in einem Postsortierprozess eingesetzt .
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 9 bereitzustellen, mit denen Gegenstände, die sehr unterschiedlich sein können, zuverlässig und schnell identifiziert werden können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen sieht vor, dass ein erster Schritt, ein Zwischen- schritt und ein nachfolgender Schritt durchgeführt werden.
Im ersten Schritt wird für jeden Gegenstand jeweils eine Signatur erzeugt und abgespeichert. Diese Signatur wird unter Verwendung eines Abbilds des Gegenstands erzeugt und umfasst charakteristische Merkmale des Gegenstands. Im ersten Schritt werden weiterhin die die Gegenstände zu mindestens zwei Gegenstandsgruppen zusammengefasst . Jeder Gegenstand gehört einer Gegenstandsgruppe an.
Im Zwischenschritt wird für mindestens eine Gegenstandsgruppe mindestens ein Unterscheidungskriterium abgeleitet. Mit diesem Unterscheidungskriterium lassen sich die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe unterscheiden. Das Unterscheidungskriterium wird aus den Signaturen der Gegenstände dieser Gegen- Standsgruppe abgeleitet.
Im nachfolgenden Schritt wird jeder Gegenstand identifiziert. Bei diesem Identifizieren werden für jeden Gegenstand folgende Teilschritte ausgeführt: - Erneut wird eine Signatur des Gegenstands erzeugt. Um erneut diese Signatur zu erzeugen, wird ein weiteres Abbild des Gegenstands verwendet.
— Die erneut erzeugte Signatur wird mit abgespeicherten Signaturen verglichen. Hierbei wird ein Vergleich mit einigen oder allen abgespeicherten Signaturen durchgeführt.
Für die Gegenstände mindestens einer Gegenstandsgruppe werden beim Vergleichen folgende Teilschritte durchgeführt:
— Jeweils ein Übereinstimmungsmaß zwischen der erzeugten und einer abgespeicherten Signatur wird berechnet.
— Der Gegenstand wird dann identifiziert, wenn ein Übereinstimmungsmaß eine vorgegebene Schranke erreicht oder übersteigt . Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, dass gewisse Merkmale für manche Gegenstände eine gute und für andere Gegenstände eine schlechte Unterscheidungsfähigkeit aufweisen, da sich die Gegenstände gerade in dieser Eigenschaft sehr ähnlich sind. Während ein erstes Merkmal für eine Gruppe von Gegenständen sehr gut zur Unterscheidung herangezogen werden kann, kann es für eine andere Gruppe weniger geeignet sein .
Außerdem können die einzelnen charakteristischen Merkmale unterschiedliche Wertebereiche aufweisen und werden daher vorzugsweise zu einer geeigneten Unterscheidung normiert. Die Wertebereiche einzelner Merkmale können je nach Sendungsart sehr unterschiedlich sein, so dass eine geeignete Normierung für eine erste Art von Gegenständen anders ausfallen kann als für eine andere Art von Gegenständen.
Ein Vorteil der Erfindung ist der folgende: Das Unterscheidungskriterium für die Gegenstandsgruppe lässt sich zwischen dem ersten und dem nachfolgenden Schritt berechnen, also quasi offline. In der Regel steht zwischen dem ersten und dem nachfolgenden Schritt wesentlich mehr Zeit zur Verfügung als während des nachfolgenden Schritts, in dem jeder Gegenstand innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zu identifizieren ist. Daher ist es von Vorteil, Rechenschritte aus dem nachfolgenden Schritt vorzuziehen. Die Erfindung zeigt einen Weg auf, dies zu tun.
Des Weiteren ist das Finden eines geeigneten Rückweisungskri- teriums von großer Bedeutung. So kann beispielsweise eine
Signatur von einem Gegenstand, der gar nicht registriert ist, z.B. wegen eines Doppelabzugs, zwar einen geringsten Unterschied oder Abstand zu irgendeinem registrierten Gegenstand aufweisen, dieser Unterschied wird jedoch in diesem Fall recht groß sein, da nicht zwei Signaturen des gleichen Gegenstands sondern zwei Signaturen verschiedener Gegenstände miteinander verglichen werden. Es muss daher ein Mindestunterschied oder Mindestabstand zwischen Signaturen gefunden werden, der für eine Identifikation unterschritten werden muss. Je nach Unterschiedlichkeit von Gegenständen kann dieser Mindestabstand jedoch für eine Gruppe von Gegenständen groß und für eine andere Gruppe klein sein.
Die Erfindung geht von der weiteren Überlegung aus, dass die bearbeiteten Gegenstände in Gegenstandsgruppen unterteilbar sein können, beispielsweise bei einem Sortierprozess, bei dem alle Gegenstände eines Sortierziels in einen Behälter gegeben werden, und eine solche Gegenstandsgruppe in einem nachfolgenden Identifikationsprozess wieder als Gruppe zusammen in die Vorrichtung zur Identifikation gegeben wird. Ist diese Gegenstandsgruppe vor der Identifikation bereits bekannt, so können geeignete Unterscheidungskriterien speziell für die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe gebildet werden, mit denen die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe zuverlässig voneinander unterschieden werden können, die jedoch ggf. für die Unterscheidung von Gegenständen einer anderen Gruppe weniger geeignet sind. Ein zuverlässiges Unterscheidungskriterium kann somit aus einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe gewonnen werden, beispielsweise eine Art der Unterschiedlichkeit der Gegenstände der Gegenstandsgruppe. Hierdurch kann eine Identifizierung oder Zurückweisung von Gegenständen mit einer geringen Fehlerrate erreicht werden.
Die Gegenstände sind vorzugsweise Postgut, wie Postsendungen, z.B. Briefe aller Größen, Drucksachen, Zeitschriften oder dergleichen. Ebenfalls denkbar sind Druckerzeugnisse, insbesondere Dokumente, Formulare, Belege, Etiketten und Ähnli- ches. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die genannten Gegenstände beschränkt. Die charakteristischen Merkmale können Merkmale der Oberfläche eines Gegenstands sein, insbesondere optische Merkmale wie Farbe, Form und Helligkeit von Aufdrucken, Anzahl und Art von aufgedruckten Bereichen, wie Wör- tern, Zeilen oder Grafiken, und/oder Lagen und Größen von solchen Bereichen absolut auf dem Gegenstand oder relativ zueinander. Die Identifizierung des Gegenstands wird zweckmäßigerweise durch einen Vergleich der Signatur mit einer Viel- zahl von in einer früheren Registrierung gebildeten Signaturen von Gegenständen eines Suchraums erreicht.
Die Eigenschaft der Gegenstandsgruppe kann eine Eigenschaft der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe sein, wie eine Eigenschaft der Signatur dieser Gegenstände, insbesondere ein Unterschied zwischen den Signaturen dieser Gegenstände, beispielsweise in Abhängigkeit von einem der charakteristischen Merkmale .
Das Unterscheidungskriterium wird erst gebildet, nachdem alle Gegenstände einer Gegenstandsgruppe dieser Gegenstandsgruppe zugeordnet wurden. Erst dann ist der Raum aller Signaturen dieser Gegenstandsgruppe bekannt und das Unterscheidungskri- terium kann in einer sogenannten Konsolidierung an diesen Raum angepasst werden.
Eine einfache Einteilung der Gegenstandsgruppen kann erreicht werden, wenn die Gegenstandsgruppen nach Sortierkriterien der Gegenstände eingeteilt werden. Diese können bereits bei der Registrierung bekannt sein, wodurch eine spätere, separate Zuordnung der Gegenstände entfallen kann.
Alle Gegenstände der Gegenstandsgruppe werden hinsichtlich zumindest eines charakteristischen Merkmals miteinander verglichen. Es kann eine Unterschiedlichkeit der Gegenstände hinsichtlich dieses Merkmals erfasst und das Unterscheidungskriterium an diese Unterschiedlichkeit angepasst werden. Zweckmäßigerweise werden die Gegenstände hinsichtlich mehre- rer Merkmale miteinander verglichen, so dass das Unterscheidungskriterium an mehrere Unterschiedlichkeiten angepasst werden kann.
Gerade bei Massensendungen kann es vorkommen, dass ein an sich charakteristisches Merkmal nicht zu einer Unterscheidung der Gegenstände geeignet ist, da die Gegenstände bezüglich dieses Merkmals gleich sind. Dann ist es zweckmäßig, dieses Merkmal zu erkennen, um es gegebenenfalls aus dem Katalog von unterscheidungskräftigen Merkmalen auszuschließen. Hierfür wird zumindest eines der charakteristischen Merkmale zur Erstellung des Unterscheidungskriteriums auf seine Unterscheidungsfähigkeit innerhalb der Gegenstandsgruppe untersucht.
Um für die Identifizierung unterscheidungsfähige gegenüber weniger unterscheidungsfähigen Merkmalen hervorzuheben, ist es vorteilhaft, wenn das Unterscheidungskriterium eine Wich- tung von charakteristischen Merkmalen umfasst. Diese Wichtung berücksichtigt zweckmäßigerweise die gefundene Unterscheidungsfähigkeit der Merkmale innerhalb der Gegenstandsgruppe.
Da einzelne Merkmale unterschiedliche Wertebereiche aufweisen können, sollten sie geeignet normiert werden, um Merkmale miteinander vergleichen zu können. Hierbei können die Merkmale der Gegenstände in der Gegenstandsgruppe auf ihre Wertebereiche untersucht werden, so dass eine für diese Gegenstandsgruppe optimale Normierung der Merkmale erreicht wird. Zweckmäßigerweise umfasst daher das Unterscheidungskriterium eine Normierung von charakteristischen Merkmalen.
Innerhalb einer Gegenstandsgruppe, beispielsweise innerhalb von Sendungen in einem Sendungsbehälter, kann es vorkommen, dass Untergruppen von verschiedenen Gegenständen vorliegen, z.B. zwei Arten von Massensendungen. Hierbei kann ein Merkmal für die eine Untergruppe gut unterscheidend sein, für die andere Untergruppe jedoch nicht. Eine Einteilung einer Gegenstandsgruppe in Untergruppen, wobei das Unterscheidungskriterium für die Untergruppen unterschiedlich festgelegt wird, kann einer solchen Konstellation Rechnung tragen und dafür sorgen, dass das Unterscheidungskriterium für beide Untergruppen vorteilhaft gewählt ist.
Eine noch feiner differenzierte Festlegung des Unterschei- dungskriteriums kann erreicht werden, wenn es für mehrere Gegenstände der Gegenstandsgruppe individuell festgelegt wird, insbesondere für jeden Gegenstand der Gruppe individuell festgelegt wird. Ein zuverlässiges Zurückweisungskriterium kann bestimmt werden, wenn das Unterscheidungskriterium einen Mindestunterschied zwischen den Gegenständen bezüglich eines der charakteristischen Merkmale umfasst. Ist die Signatur eines zu identifizierenden Gegenstands einer hinterlegten Signatur ähnlicher als der Mindestunterschied festlegt, kann eine weitgehend sichere Identifizierung angenommen werden. Dadurch dass eine bei einer Registrierung gebildete Signatur eines Gegenstands geringfügig verschieden sein kann von der bei ei- ner Identifizierung des selben Gegenstands gebildeten Signatur, sollte der Mindestunterschied größer sein als diese Verschiedenheit. Diese Verschiedenheit kann zustande kommen beispielsweise durch ein zwischen der Registrierung und der Identifizierung aufgebrachtes Entwertungszeichen oder ein in einem Umschlag verrutschtes Adressfeld einer Sendung.
Hierbei kann der Mindestunterschied ein globaler Mindestunterschied sein, der für alle Gegenstände der Gruppe gleich ist, oder er kann für manche oder alle Gegenstände der Ge- genstandsgruppe unterschiedlich sein. Vorteilhafterweise ist die Signatur durch einen Vektor darstellbar und das Unterscheidungskriterium umfasst einen Abstand zwischen Vektoren.
Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Identifizieren von Gegenständen der Eingangs genannten Art gelöst, bei der die Recheneinheit erfindungsgemäß dazu vorgesehen ist, in einem weiteren Schritt nach Beendigung des ersten Schrittes ein aus den Signaturen der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe abgeleitetes Unterschei- dungskriterium nur für die Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe zu ermitteln und bei einem nachfolgenden Schritt zum Identifizieren der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe das im weiteren Schritt ermittelte Unterscheidungskriterium zu verwenden .
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen: FIG 1 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Sortieren von Gegenständen, das ein Verfahren zum Identifizieren von Gegenständen umfasst,
FIG 2 eine Recheneinheit, die aus einem Bild eines Gegenstands eine Signatur erzeugt,
FIG 3 zwei Signaturvektoren in einem dreidimensionalen Merkmalsraum,
FIG 4 eine Gruppe von Signaturvektoren in einem zweidimensionalen Merkmalsraum,
FIG 5 einen Vektorcluster im Merkmalsraum,
FIG 6 zwei verschiedene Vektorcluster im Merkmalsraum,
FIG 7 die Normierung von Vektoren in einer Merkmalsdimension und
FIG 8 ein Abstandsband bildende Abstände zwischen Merkmalsvektoren .
FIG 1 zeigt in einem Übersichtsschema einen Ablauf eines Ver- fahrens zum Sortieren von Gegenständen, im speziellen Fall von Postgut, wie Briefsendungen, das ein Verfahren zum Identifizieren der Gegenstände beinhaltet. FIG 2 zeigt eine die Verfahren steuernde Vorrichtung. In einem ersten Sortierlauf werden Sendungen 2, wie in FIG 2 schematisch beispielsweise an einem Brief dargestellt, von einer Kamera 4 abgetastet, und aus dem erfassten Bild wird in einer Signaturbildung 6 in einer Registrierung von einer Recheneinheit 8 für jede Sendung 2 eine Signatur 10 aus charakteristischen Oberflächenmerkmalen der jeweiligen Sendung 2 nach einer festgelegten Vorschrift gebildet. Anschließend oder vorher wird rein maschinell oder mit Hilfe einer Videokodierung die Adresse einer jeden Sendung 2 gelesen 12. Gemäß der Adresse erfolgt ein Sortieren 14 der Sendungen 2 in eine Anzahl von Behältern 16, wobei jedem Behälter 16 beispielsweise 50 Postleitzahlen zugeordnet sind. Jeder Behälter 16 trägt eine Identifikationsnummer, anhand derer er eindeutig erkannt werden kann, beispielsweise von der Recheneinheit 8 in Verbindung mit einem Lesegerät.
Ist ein Behälter 16 voll oder der Sortierprozess des ersten Sortierlaufs abgeschlossen, so wird der Behälter 16 insofern geschlossen 18, als dass ihm von nun an keine Sendungen 2 mehr zugeordnet werden. Der Behälter 16 ist von nun an geschlossen, und durch die in ihm lagernden Sendungen 2 wird eine abgeschlossene Gegenstandsgruppe gebildet. Da die Sendungen 2 nach ihrer Adresse in die Gesamtheit der Behälter 16 einsortiert wurden, wurden die Gegenstandsgruppen nach Sor- tierkriterien der Gegenstände eingeteilt. Der Recheneinheit 8 ist nun bekannt, welche Sendungen 2 in einem oder mehreren geschlossenen Behältern 16 sind und welche in einer Datenbank abgelegten Signaturen 10 diesen Sendungen 2 zugeordnet sind.
In einer nachfolgenden, zu den Figuren 3 bis 8 eingehender beschriebenen Konsolidierung 20 untersucht die Recheneinheit 8 die Signaturen 10 der Sendungen 2 in einem oder mehreren Behältern 16. Beispielhaft ist diese Konsolidierung anhand eines Behälters bzw. dessen Gegenstandsgruppe beschrieben. Die Recheneinheit 8 ermittelt aus den Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe ein Unterscheidungskriterium, mit dem in einer späteren Identifizierung 26 einer der Sendungen 2 aus dem Behälter 16 diese Sendung 2 bzw. dessen Signatur 10 von den anderen Sendungen 2 bzw. dessen Signaturen 10 unterschieden werden kann. Das Unterscheidungskriterium wird somit in Abhängigkeit einer Eigenschaft der Gegenstandsgruppe erstellt, da zur Bildung dieses Unterscheidungskriteriums einige oder alle Signaturen 10 der Sendungen im Behälter 16 untersucht werden .
Vor, während oder nach der Konsolidierung 20 werden die Behälter 16 einem neuen Sortierlauf zugeführt 22. Durch die Identifikationsnummer auf dem Behälter kann die Recheneinheit 8 erkennen, welche Gegenstandsgruppe gerade zur Untersuchung bzw. zum Sortieren ansteht. Je nachdem, ob die Behälter 16 der gleichen Sortieranlage oder einer Sortieranlage in einem anderen Briefzentrum zugeführt werden, steht für die Konsoli- dierung 20 weniger oder mehr Zeit zur Verfügung. Im neuen
Sortierlauf wird von der gleichen oder einer anderen Recheneinheit 8 von allen Sendungen 2 erneut eine Signatur 10 aus erneuten Aufnahmen der Sendungen 2 gebildet 24. Der Recheneinheit 8 ist zusätzlich bekannt, zu welcher Gegenstandsgrup- pe diese Signaturen 10 gehören müssten. In einer anschließenden Identifizierung 26 wird jede erneut gebildete Signatur 10 mit einigen oder allen früher aufgenommenen Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe verglichen und es wird - soweit möglich - jeder Signatur 10 eine frühere Signatur 10 zugeordnet. Die Zuordnung kann hierbei unter Zuhilfenahme der Konsolidierungsergebnisse geschehen, nach deren Unterscheidungskriterien die Zuordnung erfolgen kann. Sie muss jedoch nicht nach diesen erfolgen, denn es kann eine auch ohne diese Kriterien eindeutig identifizierbare Sendung 2 in der Gegenstandsgruppe sein, beispielsweise eine mit einem eindeutig identifizierbaren Strichcode. Eine solche Sendung 2 kann ohne weitere Verfahren identifiziert werden.
Durch die Identifizierung 26 der Sendungen 2 können zur frü- heren Signatur 10 in einem Datensatz zusätzlich abgespeicherte Daten, wie die Adresse der Sendung 2, deren Größe, Gewicht, Steifigkeit, Frankierung usw., der Sendung 2 erneut zugeordnet werden, ohne die Sendung 2 erneut wiegen oder Ähnliches zu müssen. Schließlich werden die Sendungen 2 anhand der mit der aufgefundenen Signatur 10 verknüpften Adresse erneut und feiner sortiert 28.
Details der Konsolidierung 20 sind in den Figuren 3 bis 8 schematisch dargestellt. FIG 3 zeigt zwei als Signaturvekto- ren 30, 32 dargestellte Signaturen 10 in einem mehrdimensionalen Merkmalsraum, der der Übersichtlichkeit halber auf drei Dimensionen beschränkt ist, die durch die charakteristischen Merkmale A, B und C bestimmt werden. Die beiden Signaturvek- toren 30, 32 unterscheiden sich etwas voneinander, d.h. die von der Kamera 4 abgetastete Oberflächen der entsprechenden Sendungen 2 sind etwas verschieden voneinander. Bezüglich des Merkmals A weichen die Signaturvektoren 30, 32 um die Diffe- renz ΔA und bezüglich des Merkmals B um die Differenz ΔB voneinander ab. Die Gesamtdifferenz ΔAB ist die vektorielle Summe der beiden Differenzen ΔA und ΔB. Alle Differenzen ΔA, ΔB, ΔAB können als Abstände der beiden Signaturvektoren 30, 32 bezüglich des Merkmals A, bzw. des Merkmals B oder beider Merkmale A, B zusammen aufgefasst werden.
Bezüglich des Merkmals C unterscheiden sich die Signaturvektoren 30, 32 nicht voneinander, so dass hier die Differenz Null ist. Das Merkmal C eignet sich somit nicht zur Unter- Scheidung der beiden Signaturvektoren 30, 32 bzw. der entsprechenden Sendungen 2.
In FIG 4 sind eine Anzahl von Signaturvektoren 34 der Einfachheit halber als Kreuzchen in einem zweidimensionalen Merkmalsraum der Merkmale A, B dargestellt. Die Signaturvektoren sind aus Signaturen 10 von sehr ähnlichen Sendungen 2, beispielsweise Sendungen 10 eines Großkunden oder Postwurfsendungen, gebildet. Bezüglich des Merkmals B unterscheiden sich die Signaturvektoren 34, wohingegen ihr Unterschied hin- sichtlich des Merkmals A so gering ist, dass dieser Unterschied von einer Mess- oder Auswertetoleranz beim Aufnehmen bzw. Auswerten der Bilder der Sendungen 10 herrühren kann. Das Merkmal A ist somit nicht dazu geeignet, zu einer Unterscheidung der Signaturen 10 herangezogen zu werden.
Stellen, vereinfacht dargestellt, die Signaturvektoren 34 alle Sendungen 2 eines Behälters 16 dar, so wird die Recheneinheit 8 ermitteln, dass das Merkmal A für eine spätere Identifikation einer Sendung 2 aus dieser Sendungsgruppe ungeeignet ist. Ein Unterscheidungskriterium für die Sendungen 2 dieser Gruppe kann somit aus einer Eigenschaft der Gruppe gewonnen werden, nämlich dem Unterschied zwischen den Signaturen 10 dieser Gruppe, in diesem Fall, dass das Merkmal A gering ge- wichtet oder zur Unterscheidung gar nicht herangezogen wird, das Merkmal B jedoch geeignet ist und herangezogen wird.
FIG 5 zeigt einen Cluster 36 von Signaturvektoren 38, die be- züglich der Merkmale A und B sehr nahe beieinander liegen. Wird nun bei der Konsolidierung 20 zur Erstellung eines Unterscheidungskriteriums eines oder mehrere der charakteristischen Merkmale A, B von der Recheneinheit 8 auf ihre Unterscheidungsfähigkeit innerhalb der Gegenstandsgruppe unter- sucht, so wird die Recheneinheit 8 ermitteln, dass sich diese Signaturvektoren 38, bzw. die hinter ihnen stehenden Massensendungen, nicht anhand der Merkmale A, B unterscheiden lassen. Das Unterscheidungskriterium umfasst somit die Information, dass die Merkmale A, B nicht ausreichend unterschei- dungskräftig sind und zu einer Identifizierung andere Merkmale verwendet werden müssen, bei einem Ausschließen oder einem geringen Wichten der Merkmale A, B.
Ein Beispiel hierfür ist in FIG 6 dargestellt. In einem Be- hälter 16 befinden sich eine Vielzahl von zwei unterschiedlichen Massensendungen, deren Signaturvektoren 40, 42 zwei Cluster 44, 46 bilden. Sowohl die Signaturvektoren 40 als auch die Signaturvektoren 42 unterscheiden sich innerhalb eines Clusters 44, 46 nur durch geringe Abstände DA, ÜB- Die Signaturvektoren 40 lassen sich jedoch anhand der Merkmale A, B leicht von den Signaturvektoren 42 unterscheiden. Die Recheneinheit 8 wird daher als ein Unterscheidungskriterium festlegen, dass die Merkmale A, B dazu dienen können, den Suchraum auf einen der Cluster 44, 46 zu beschränken. Inner- halb der Cluster 44, 46 müssen andere Merkmale zur Unterscheidung gefunden werden.
Aus dem Vergleich der Signaturen 10 in der Konsolidierung 20 ermittelt die Recheneinheit 8 beispielsweise, dass das Merk- mal C, z.B. die Zeichenanzahl der Adressen - ermittelt aus der Größe eines Graubereichs eines grob aufgelösten Bilds der Sendungen 2, zur Unterscheidung der Signaturvektoren 40 des Clusters 44 dienen kann. Außerdem ist das Merkmal D geeignet, z.B. die Zeichenzahl des Zielorts der Adresse. Hinsichtlich des Clusters 46 stellt die Recheneinheit 8 fest, dass zwar das Merkmal C ebenfalls geeignet ist, das Merkmal D allerdings nicht, da die Grauwerte bezüglich des Zielorts alle gleich sind. In diesem Beispiel haben die Sendungen 2 alle den gleichen Zielort, z.B. Hamburg. Anstelle des Merkmals D legt die Recheneinheit ein weiteres Merkmal E zur Unterscheidung der Signaturvektoren 42 des Clusters 46 fest, z.B. die Länge des Empfängernamens bzw. der zweiten Zeile der Adresse.
Wird in einem Identifikationsprozess 26 eine Signatur 10 durch die Merkmale A, B einem der Cluster 44, 46 zugeordnet, so wird die Recheneinheit 8 diese Signatur 10 bzw. dessen Signaturvektor 40, 42 je nach Cluster 44, 46 anhand der Merk- male C und D oder C und E von den anderen Signaturvektoren
42, 44 zu unterscheiden suchen. Auf diese Weise kann eine Gegenstandsgruppe in Untergruppen eingeteilt werden und das Unterscheidungskriterium kann für die Untergruppen unterschiedlich festgelegt werden. Eine Untergruppe kann im Extremfall aus einer einzigen Sendung 2 bestehen, so dass ein Unterscheidungskriterium für diesen - oder noch extremer - für jeden Gegenstand der Gruppe individuell festgelegt wird.
In FIG 7 sind Signaturvektoren 48 dargestellt, die sich hin- sichtlich der Merkmale A und B unterscheiden. Die Signaturvektoren 48 sind in FIG 7 in Abhängigkeit des Merkmals B als diagonale Kreuzchen und in Abhängigkeit des Merkmals A als gerade Kreuzchen aufgetragen. Die Abhängigkeit der Signaturvektoren 48 von den Merkmalen A, B ist jedoch dadurch gekenn- zeichnet, dass die Werte der Signaturvektoren 48 bezüglich des Merkmals B viel kleiner sind als bezüglich des Merkmals A. Das Merkmal B sei in diesem Beispiel jedoch zur Unterscheidung ebenso wichtig wie das Merkmal A. Um eine der Wichtigkeit angepasste Unterscheidung mit den Merkmalen A, B zu ermöglichen, werden die Signaturvektoren 48 hinsichtlich des Merkmals B so normiert, dass ihre Werte denen des Merkmals A entsprechen. Dies ist in FIG 7 durch die gestrichelten Pfeile ausgedrückt. Es werden hierbei die Signaturvektoren 48' ge- bildet mit in den Merkmalen A, B ähnlichen Werten, und diese Signaturvektor 48' werden zur Unterscheidung herangezogen.
In FIG 8 ist mit Abständen 50 zwischen Signaturvektoren ein weiteres Unterscheidungskriterium dargestellt. Es kann vorkommen, dass eine Sendung 2 bei dem Verfahrensschritt der Identifikation 26 nicht identifiziert werden kann und zurückgewiesen werden muss. Eine Ursache kann sein, dass zwei aneinander heftende Sendungen 2 in einem Doppelabzug zusammen- hängend vereinzelt werden und die hintere Sendung 2 bei der Signaturbildung 6 der Registrierung nicht erfasst wurde, die Sendung 2 jedoch in den gleichen Behälter 16 wie die vordere Sendung 2 sortiert wurde. Wird im späteren Sortierlauf die Signatur 10 der zuvor hinteren Sendung 2 in den Signaturen 10 der Gegenstandsgruppe des Behälters 16 gesucht, kann die Signatur 10 nicht einer ersten Signatur 10 zugewiesen und die Sendung 2 dadurch nicht erkannt werden. Zu einer Zurückweisung ist als spezielles Unterscheidungskriterium ein Zurückweisungskriterium nötig.
Die Bildung eines solchen Zurückweisungskriteriums ist in FIG 8 schematisch dargestellt. Zunächst werden zur Ermittlung der Eigenschaft der Gegenstandsgruppe alle Signaturvektoren derart hinsichtlich zumindest eines charakteristischen Merkmals miteinander verglichen, dass ein Abstand 50 DA eines Signaturvektors zu allen anderen Signaturvektoren bezüglich eines Merkmals ermittelt wird. Es ist auch möglich, den Abstand 50 auf mehrere oder alle Merkmale A, ... Z zu beziehen, so dass sich - bei einem auf alle Merkmale bezogenen Abstand - je- weils ein Abstand 50 DGes ergibt. Es ergibt sich hierdurch für diesen Signaturvektor eine Anzahl von Abständen 50 DGes oder DA ZU allen anderen Signaturvektoren. Analog wird mit allen Signaturvektoren verfahren, so dass schließlich jeder Abstand 50 von jedem Signaturvektor zu jedem anderen Signaturvektor bekannt ist. Diese Abstände 50 bilden ein Abstandsband 52 mit einer Unterkante, die einen Mindestabstand 54 darstellt, und einer Oberkante 56. Dieser Mindestabstand 54 stellt ein Zurückweisungskriterium dar. Wird nun bei einer Identifizierung 26 ein neuer Signaturvektor einer zu identifizierenden Sendung 2 mit den aus der Gruppe bekannten Signaturvektoren verglichen, so ergibt sich zu einem der bekannten Signaturvektoren ein geringster Ab- stand 58, nämlich zu dem, der dem neuen Signaturvektor am ähnlichsten ist. Der neue Signaturvektor ist daher diesem bekannten Signaturvektor am nächsten. Liegt dieser Abstand 58 über dem Mindestabstand 54, so ist die zu identifizierende Sendung 2 der ähnlichsten Sendung 2 aus dem Behälter 16 un- ähnlicher als eine andere Sendung 2 des Behälters 16. Eine Identifizierung ist somit kaum zuverlässig möglich und die neue Sendung 2 wird als nicht identifiziert oder als nicht identifizierbar zurückgewiesen. Liegt ein Abstand 60 jedoch unter dem Mindestabstand 54, so ist die zu identifizierende Sendung 2 der ähnlichsten Sendung 2 aus dem Behälter 16 ähnlicher als jede andere Sendung 2 des Behälters 16. In diesem Fall gilt die entsprechende neue Sendung 2 als identifiziert.
In einer Verfeinerung des Verfahrens kann ein Mindestunter- schied 54 für jede Sendung 2 festgelegt werden. Betrachtet werden beispielhaft 5 Signaturvektoren aus einer Gegenstandsgruppe. Jeder dieser Signaturvektoren wird mit allen anderen Signaturvektoren verglichen. Hierbei hat jeder Signaturvektor zu einem anderen einen geringsten Abstand, beispielsweise der Signaturvektor Nr. 1 den geringsten Abstand Dlmin. Dieser geringste Abstand kann bezüglich eines, mehrerer oder aller Merkmale gewonnen werden, je nach Unterscheidungskriterium, das beispielsweise wie zu den Figuren 3 bis 7 beschrieben wurde. In dem folgenden Beispiel wird jeweils der Gesamtab- stand bezüglich aller ausreichend unterscheidenden Merkmale gebildet. Für die beispielhaft herangezogenen fünf Signaturvektoren ergebe sich jeweils folgender geringste Gesamtabstand DGmin :
Signaturvektor Nr. 1: DGlmin = 55,6
Signaturvektor Nr. 2: ÜG2min = 80,8
Signaturvektor Nr. 3: DG3min = 77,1
Signaturvektor Nr. 4: ÜG4min = 43,0 Signaturvektor Nr. 5: DG5min = 61,9
Der geringste Gesamtabstand des ersten Signaturvektors zu allen anderen Signaturvektoren ist somit beispielhaft 55, 6, der durch die Unterkante des Abstandsbands festgelegte globale, für die gesamte Gegenstandsgruppe geltende Mindestabstand 54 ist 43,0.
Wird in einem Identifizierungsprozess ein neuer Signaturvek- tor mit allen bekannten verglichen, ergebe sich beispielsweise, dass der neue Signaturvektor dem bekannten Signaturvektor Nr. 2 mit einem Abstand von 51,0 am nächsten ist. Dieser Wert liegt über dem Mindestabstand 54 von 43,0, womit der neue Signaturvektor zurückgewiesen werden könnte. Nun ist jedoch der Mindestabstand DG2min des zweiten Signaturvektors 80,8.
Der neue Signaturvektor ist somit - obwohl er über dem globalen Mindestabstand 54 liegt - dem zweiten Signaturvektor näher als alle anderen bekannten Signaturvektoren. In diesem Fall kann der einzelne Mindestabstand DG2min des zweiten Sig- naturvektors von 80,8 als Zurückweisungskriterium festgelegt werden, so dass der neue Signaturvektor als identifiziert gilt.
Auf diese Weise können sowohl sehr unterschiedliche Sendungen 2 aus Briefkastenpost als auch sehr ähnliche Sendungen 2 aus Massensendungen mit einer geringen Zurückweisungsrate und einer geringen Fehlerquote identifiziert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Identifizieren (26) von Gegenständen, bei dem in einem ersten Schritt zu jedem Gegenstand - unter Verwendung eines Abbilds des Gegenstands eine Signatur (10) erzeugt und abgespeichert wird, die charakteristische Merkmale (A, B, C, D, E) des Gegenstands um- fasst, und
- die Gegenstände zu mindestens zwei Gegenstandsgruppen zusammengefasst werden und in einem nachfolgenden Schritt jeder Gegenstand identifiziert wird, wobei das Identifizieren die Teilschritte umfasst, dass
- erneut unter Verwendung eines Abbilds des Gegenstands eine Signatur (10) des Gegenstands erzeugt wird und
- die erneut erzeugte Signatur mit abgespeicherten Signaturen verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des ersten Schrittes für mindestens eine Gegenstandsgruppe aus den Signaturen der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe mindestens ein Unterscheidungskriterium zum Unterscheiden der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe abgeleitet wird und im nachfolgenden Schritt für jeden Gegenstand dieser Ge- genstandsgruppe der Vergleich der erzeugten Signatur mit abgespeicherten Signaturen die Teilschritte umfasst, dass
- jeweils ein Übereinstimmungsmaß zwischen der erzeugten und einer abgespeicherten Signatur berechnet wird und
- der Gegenstand dann identifiziert wird, wenn ein Über- einstimmungsmaß eine vorgegebene Schranke erreicht oder übersteigt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstandsgruppen nach Sortierkriterien der Gegenstände eingeteilt werden (14).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Unterscheidungskriterium eine vorgegebene Gewichtung von mindestens zwei der charakteristischen Merkmalen (A, B, C, D, E) umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterscheidungskriterium eine Normierung von vorgegebenen charakteristischen Merkmalen (B) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Signaturen der Gegenstandsgruppe weitere Merkmale abgeleitet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass — eine Gegenstandsgruppe in Untergruppen eingeteilt wird und
- für jede Untergruppe jeweils ein Unterscheidungskriterium zum Unterscheiden der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe abgeleitet und für die Identifizierung der Gegenstände dieser Untergruppe verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere Gegenstände der Gegenstandsgruppe jeweils ein Unterscheidungskriterium individuell festgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Gegenstände einer Gegenstandsgruppe gemeinsam über einen Transportweg transportiert werden.
9. Vorrichtung zum Identifizieren (26) von Gegenständen, wobei die Vorrichtung
— eine Recheneinheit (8) und - eine Gruppiereinheit umfasst, wobei
- die Recheneinheit (8) dazu ausgestaltet ist, in einem ersten Schritt für jeden Gegenstand unter Verwendung eines Abbilds des Gegenstands eine Signatur (10) zu erzeugen und abzuspeichern, wobei die Signatur (10) charakteristische Merkmale (A, B, C, D, E) des Gegenstands umfasst, - die Recheneinheit (8) weiterhin dazu ausgestaltet ist, in einem nachfolgenden Schritt jeden Gegenstand zu identifizieren,
- wobei das Identifizieren die Teilschritte umfasst, dass die Recheneinheit (8) erneut unter Verwendung eines Ab- bilds des Gegenstands eine Signatur (10) des Gegenstands erzeugt und die erneut erzeugte Signatur mit abgespeicherten Signaturen vergleicht, und
- die Gruppiereinheit dazu ausgestaltet ist, die Gegenstände zu mindestens zwei Gegenstandsgruppen zusammenzu- fassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (8) dazu ausgestaltet ist, nach Beendigung des ersten Schrittes für mindestens eine
Gegenstandsgruppe aus den Signaturen der Gegenstände die- ser Gegenstandsgruppe mindestens ein Unterscheidungskriterium zum Unterscheiden der Gegenstände dieser Gegenstandsgruppe abzuleiten und im nachfolgenden Schritt für jeden Gegenstand dieser Gegenstandsgruppe der Vergleich der erzeugten Signatur mit abgespeicherten Signaturen die Teilschritte umfasst, dass
- jeweils ein Übereinstimmungsmaß zwischen der erzeugten und einer abgespeicherten Signatur zu berechnen und
- der Gegenstand dann zu identifizieren, wenn ein Übereinstimmungsmaß eine vorgegebene Schranke erreicht oder übersteigt.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009020664A1 (de) 2009-05-11 2010-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Sortierung von verschiedenartigen Gegenständen
CN105981044B (zh) 2014-02-04 2020-03-27 希科弗公司 用于生成原始物品的认证和确定可疑物品的方法和设备
DE102014202640B4 (de) 2014-02-13 2023-09-07 Körber Supply Chain Logistics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Transportieren von Gegenständen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835633A (en) * 1995-11-20 1998-11-10 International Business Machines Corporation Concurrent two-stage multi-network optical character recognition system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000603C5 (de) * 1990-01-11 2009-07-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Gegenständen, wie Briefen o.ä. in einem Lesesystem
DE19644249C1 (de) * 1996-10-24 1998-04-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung von Sendungen
DE19947259C1 (de) * 1999-09-30 2000-09-28 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Sendungen
US7130776B2 (en) * 2002-03-25 2006-10-31 Lockheed Martin Corporation Method and computer program product for producing a pattern recognition training set
US7181062B2 (en) * 2002-08-30 2007-02-20 Lockheed Martin Corporation Modular classification architecture for a pattern recognition application
US7113636B2 (en) * 2002-08-30 2006-09-26 Lockheed Martin Corporation Method and computer program product for generating training data for a new class in a pattern recognition classifier
US20040096107A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Lockheed Martin Corporation Method and computer program product for determining an efficient feature set and an optimal threshold confidence value for a pattern recogniton classifier
US7233692B2 (en) * 2002-11-14 2007-06-19 Lockheed Martin Corporation Method and computer program product for identifying output classes with multi-modal dispersion in feature space and incorporating multi-modal structure into a pattern recognition system
US7301115B2 (en) * 2003-08-01 2007-11-27 Lockheed Martin Corporation System and method of identifying and sorting response services mail pieces in accordance with plural levels of refinement in order to enhance postal service revenue protection
US20050097046A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Singfield Joy S. Wireless electronic check deposit scanning and cashing machine with web-based online account cash management computer application system
DE102005040662A1 (de) * 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Verfahren zur Identifizierung von zu sortierenden Sendungen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835633A (en) * 1995-11-20 1998-11-10 International Business Machines Corporation Concurrent two-stage multi-network optical character recognition system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006053937A1 (de) 2008-05-21
US20100086173A1 (en) 2010-04-08
WO2008059017A1 (de) 2008-05-22
CA2675154A1 (en) 2008-05-22
AU2007321154A1 (en) 2008-05-22

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