JP2024518600A - 食品パッケージの品質評価方法及び包装システム - Google Patents
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Abstract
包装システム(100)における食品パッケージ(102)の品質評価の方法(200)であって、当該方法(200)は、前記包装システム内の第1のステーション(112)において、前記食品パッケージ(102)を描写する第1の画像データセット(128)を撮像し(202)、前記第1のステーション(112)は、第1の画像撮像装置(114)を備え、前記包装システム(100)内の第2のステーション(118)において、前記食品パッケージ(102)を描写する第2の画像データセット(130)を撮像し(204)、前記第2のステーション(118)は、第2の画像撮像装置(120)を備え、前記第2のステーション(118)は、前記包装システム(100)のパッケージ搬送経路(P)の前記第1のステーション(112)とは異なる位置に配置され、前記第2の画像撮像装置(120)は、前記第1の画像撮像装置(114)と比較して異なるように設置され、前記食品パッケージ(102)は、前記第1の画像データ(128)と比較して前記第2の画像データ(130)において異なるように表現され、前記第1の画像データ(128)及び前記第2の画像データ(130)を処理することによって特徴(136)を決定し(206)、前記特徴を参照データ(140)と比較し(208)、一致した場合、肯定的な品質表示(146)を送付(210)し、一致しない場合は、否定的な品質表示(148)を送付する(212)、ことを含む。
Description
本発明は、一般に、食品パッケージの品質評価に関する。より具体的には、食品パッケージの品質評価方法、包装システム、及び本方法を実施するためのプログラムコード部分をその上に記憶した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
現在、食品包装システムの一部として品質評価ステーションを備えることが一般的に知られている。このようなステーションは、例えば、カメラと、食品パッケージのキャップを描写する画像データを撮像し、画像データを基準画像データと比較し、撮像された画像データと基準画像データとの間の偏差が識別された場合、キャップの適用プロセスを調べる必要があることをオペレータに通知するように構成された制御ユニットとを備え得る。品質の問題を検出できることにより、食品安全基準を満たさないパッケージを製造するリスクを低減できる。これにより、消費者に安全でない食品が流通するリスクを低減できる。
食品の安全性を保証するだけでなく、品質評価ステーションは食品廃棄の削減にも密接に関係している。食品パッケージの品質問題を迅速に特定できることにより、食品包装システムを迅速に停止させることができ、その結果、品質問題のある食品パッケージの生産が減る。これは、廃棄される食品パッケージの数が減り、ひいては食品廃棄が少なくなるという点で有益である。このように、食品包装システムの品質評価ステーションを設置することは、CO2排出量などの環境への影響を改善できるという利点もある。
包装業界において、キャップの用途などを評価するための画像データを評価するためのいくつかの技術が知られている。ここ数十年の間にカメラの発展は目覚ましく、今日のカメラの画質は10~20年前には存在しなかった可能性を提供する。画像データ処理装置の開発も同様に、ここ数十年の間に順調に進んでいる。その結果、画像データに基づく食品包装の品質評価がここ数年の間に改善された。
画像ベースの品質評価ステーションは、効率的かつ確実に逸脱(deviations)を検出することができるにもかかわらず、より優れた食品安全性と、より少ない食品廃棄を提供するために、品質評価をさらに改善する必要がある。
本発明の目的は、従来技術の上記で特定された限界の1つ以上を少なくとも部分的に克服することである。特に、予め設定された品質基準を満たさない食品パッケージを製造するリスクをさらに低減できる、食品パッケージの品質評価方法を提供することが目的である。
第1の態様によれば、包装システムにおける食品パッケージの品質評価方法が提供される。本方法は、
包装システム内の第1のステーションで、食品パッケージを描写する第1の画像データを撮像し、第1のステーションは第1の画像撮像装置を備え、
包装システムの第2のステーションにおいて、食品パッケージを描写する第2の画像データを撮像し、第2のステーションは第2の画像撮像装置を備え、第2のステーションは包装システムのパッケージ輸送経路Pの第1のステーションとは異なる位置に配置され、第2の画像撮像装置は第1の画像撮像装置と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージは第1の画像データと比較して第2の画像データにおいて異なるように表現され、
第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定し、
特徴を参照データと比較し、
一致した場合、肯定的な品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する、
ことを含む。
包装システム内の第1のステーションで、食品パッケージを描写する第1の画像データを撮像し、第1のステーションは第1の画像撮像装置を備え、
包装システムの第2のステーションにおいて、食品パッケージを描写する第2の画像データを撮像し、第2のステーションは第2の画像撮像装置を備え、第2のステーションは包装システムのパッケージ輸送経路Pの第1のステーションとは異なる位置に配置され、第2の画像撮像装置は第1の画像撮像装置と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージは第1の画像データと比較して第2の画像データにおいて異なるように表現され、
第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定し、
特徴を参照データと比較し、
一致した場合、肯定的な品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する、
ことを含む。
特徴は、評価されるパッケージの単一又は複合の特徴として解釈され得る。例えば、特徴は、パッケージの上部に配置されたキャップと、パッケージの上部の縁までの最短距離との間の距離を含んでもよい。このような特徴は、本明細書では単一特徴と呼ばれる。特徴が、キャップと頂部の縁部との間の最短距離と、キャップと頂部の縁部との間の最長距離との間の関係、すなわち比率(quotient)を含む場合、このような特徴は、本明細書では複合特徴と呼ばれる。別の言い方をすれば、特徴は、パッケージを識別するため、又はパッケージが製造されている他のパッケージから逸脱しているかどうかを判断するために使用することができ、それによってパッケージが事前に設定された品質基準を満たしていないかどうかを検出することができるように、パッケージごとに異なる可能性のあるパッケージの詳細として解釈することができる。特徴は事前に設定された品質基準を含み、それによって比較を事前に設定された品質基準の直接的な評価としてもよいが、特徴は事前に設定された品質基準に間接的に関連する特徴を含んでもよく、それによって比較を事前に設定された品質基準の間接的な評価としてもよい。
参照データは、フォーマット上、第1及び第2の画像データセットから抽出された特徴に対応し得るが、評価されるパッケージにリンクされるのとは異なり、参照データは、予め設定された品質基準を満たすとみなされるパッケージにリンクされる。従って、一致する場合、つまり特徴量が参照データと一致する場合、そのパッケージは予め設定された品質基準を満たしていると判断され、肯定的な品質表示が出力してもよい。逆に、一致しない場合は、否定的な品質表示を出力してもよい。
評価の信頼性を向上させるために、参照データは、予め設定された品質基準を満たしているとみなされるパッケージと、満たしていないとみなされるパッケージに基づいてもよい。あらかじめ設定された品質基準を満たすとみなされたパッケージと満たさないとみなされたパッケージの両方の情報を持つことにより、より信頼性の高い参照データを提供し得る。
2つのステーションを別々に設置することの利点は、2つのステーションで撮影された画像データを組み合わせることで、パッケージの状態に関するより完全な情報を提供し得る。
パッケージ搬送経路Pに沿った異なる位置は広く解釈されるべきである。例えば、第1ステーションと第2ステーションは、パッケージの上部と下部を同時に描写する画像データを撮像するように配置されてもよい。別の言い方をすれば、異なる位置は異なる時点である必要はない。
本方法はさらに、
第1の画像データセットの識別マークを特定し、
第2の画像データセットの識別マークを特定し、
第1及び第2の画像データセットを食品パッケージにリンクする、
ことを含んでもよい。
第1の画像データセットの識別マークを特定し、
第2の画像データセットの識別マークを特定し、
第1及び第2の画像データセットを食品パッケージにリンクする、
ことを含んでもよい。
識別マークを有することの利点は、2組の画像データを確実にリンクできることである。また、2つの画像データをリンクさせるだけでなく、後でパッケージを識別するために識別マークを使用してもよい。
識別マークは、食品パッケージに印刷されたマークであってもよい。
第2の照明配置は、第2の照明配置によって放出された第2の光が偏光に変換され、第2の画像撮像装置に到達する前に食品パッケージによって反射されるように、偏光フィルタを備えてもよく、第1の照明配置は、第1の照明配置によって放出された第1の光が食品パッケージによって反射され、第1の画像撮像装置によって非偏光として受光されるように、偏光フィルタを備えず構成される。
ステーションの1つで非偏光を使用すると、非偏光の反射を利用してへこみを識別できるという利点がある。一方、偏光を使用すると、パッケージ上のテキストやその他の印刷情報が、より容易に認識できるという利点がある。このように、2つの組み合わせ、すなわち両方の選択肢を使用する2つのステーションを持つことで、異なる側面を異なるステーションで組み合わせて評価することができ、品質評価が向上する。
第1の撮像装置によって受光された偏光していない光によって生成された第1の画像データのセットは、食品パッケージのへこみを検出するために使用し得る。
第2の撮像装置によって受光された偏光光によって生成された第2の画像データのセットは、食品パッケージ上の印刷文字を確認するために使用し得る。
第1の照明配置は、第2の照明配置と比較して、第1の光が第2の光と比較して食品パッケージによって異なるように反射されるように、物理的に異なるように設定してもよい。
本方法はさらに、
包装材料データ及び/又はレシピデータを受信し、包装材料データは、食品パッケージの包装材料に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータは、食品パッケージに充填される食品に関する情報を含み、
包装材料データ及び/又はレシピデータに基づいて、第1の光及び/又は第2の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。
包装材料データ及び/又はレシピデータを受信し、包装材料データは、食品パッケージの包装材料に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータは、食品パッケージに充填される食品に関する情報を含み、
包装材料データ及び/又はレシピデータに基づいて、第1の光及び/又は第2の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。
包装材料データ及び/又はレシピデータを考慮する利点は、特定の包装材料又は特定の製品に関連する品質問題に対処することができ、それによってパッケージのより信頼性の高い品質評価を達成できることである。
本方法はさらに、
装飾データを受信し、装飾データは、食品パッケージに施された印刷に関する情報を含み、
装飾データに基づいて、第1の光及び/又は第2の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。
装飾データを受信し、装飾データは、食品パッケージに施された印刷に関する情報を含み、
装飾データに基づいて、第1の光及び/又は第2の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。
包装材料の装飾に関する情報を持ち、装飾に応じて照明を適合させることで、生成された画像データにより、品質評価を改善できる。
特徴を決定するステップは、特徴に関連する測定値の数を決定することをさらに含み、方法は、それに応じて設定が調整され得るように、充填機に測定値を送信することをさらに含み得る。
本方法はさらに、
前記食品パッケージにリンクされた機械データを受信し、機械データは、食品パッケージを製造する際に使用される包装システムの機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含み、
特徴を決定するステップは、機械データと組み合わせて第1及び第2の画像データを処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。
前記食品パッケージにリンクされた機械データを受信し、機械データは、食品パッケージを製造する際に使用される包装システムの機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含み、
特徴を決定するステップは、機械データと組み合わせて第1及び第2の画像データを処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。
機械データを考慮する利点は、間もなく交換される充填機の構成部品に関連する特徴を具体的に扱うことができることである。例えば、充填機の横シールシステムが間もなく交換される場合、横シールに関連する特徴に特に対処することができる。そうすることで、品質問題が見落とされるリスクを低減できる。さらに、まもなく交換される、あるいは別の言い方をすれば、予想される寿命に近い場合、これらに関連する特徴がより綿密に監視されるため、構成部品の寿命を延ばす可能性も提供される。
第1ステーションはキャップアプリケータの上流に配置され、第2ステーションはキャップアプリケータの下流に配置され、ここで、特徴は、キャップアプリケータによって食品パッケージに適用されるキャップの、食品パッケージに対する回転の度合いからなり、キャップは回転非対称である。
代替又は補完として、第1ステーションをキャップアプリケータの上流に配置し、第2ステーションをキャップアプリケータの下流に配置する場合、特徴は、第1の画像データのセットを使用して決定されたプレラミネートホール位置と、第2の画像データのセットを使用して決定されたキャップ位置を含んでもよい。このようにして、キャップがプレラミネート穴に対して正しく配置されることを保証できる。
本方法はさらに、
参照データを保持するデータベースを含むサーバーから特徴要求を受信し、
特徴要求で指定された1つ又は複数の要求された特徴が、前記第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定するステップで決定され、
1つ又は複数の要求された特徴をサーバーにアップロードし、データベースのギャップを埋める、
ことを含んでもよい。
参照データを保持するデータベースを含むサーバーから特徴要求を受信し、
特徴要求で指定された1つ又は複数の要求された特徴が、前記第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定するステップで決定され、
1つ又は複数の要求された特徴をサーバーにアップロードし、データベースのギャップを埋める、
ことを含んでもよい。
この方法の利点は、信頼できる比較を行うために参照データの一部にデータポイントが少なすぎる場合、これらのギャップを埋めるために機能リクエストを作成できることである。別の言い方をすれば、特定のパッケージに使用できるデータを撮像することに加えて、第1及び第2ステーションは、信頼できる参照データを提供するために使用できるデータを撮像できる。
第2の態様によれば、包装システムは、
食品パッケージを描写する第1の画像データを撮像するように構成された第1の画像撮像装置を含む第1のステーションと、
食品パッケージを描写する第2の画像データを撮像するように構成された第2の画像撮像装置を含む第2のステーションと、
第2の画像撮像装置は、第1の画像撮像装置と異なるように設定され、その結果、第2の画像データでは、第1の画像データと比較して、食品パッケージが異なるように表現され、
コントローラと、を備え、当該コントローラは、
第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定するように構成された、特徴決定モジュールと、
比較モジュールと、を備え、当該比較モジュールは、特徴を参照データと比較し、
一致した場合、ポジティブな品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する。
食品パッケージを描写する第1の画像データを撮像するように構成された第1の画像撮像装置を含む第1のステーションと、
食品パッケージを描写する第2の画像データを撮像するように構成された第2の画像撮像装置を含む第2のステーションと、
第2の画像撮像装置は、第1の画像撮像装置と異なるように設定され、その結果、第2の画像データでは、第1の画像データと比較して、食品パッケージが異なるように表現され、
コントローラと、を備え、当該コントローラは、
第1及び第2の画像データを処理して特徴を決定するように構成された、特徴決定モジュールと、
比較モジュールと、を備え、当該比較モジュールは、特徴を参照データと比較し、
一致した場合、ポジティブな品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する。
第1の態様に関して示したのと同じ特徴や利点が、この第2の態様にも当てはまる。
第3の態様によれば、処理能力を有する装置上で実行されたときに第1の態様による方法を実施するためのプログラムコード部分が記憶された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。
本発明のさらに他の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかになるであろう。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら例示的に説明する。
図1を参照すると、一例として包装システム100が全般的に例示されている。この特定の例では、食品パッケージ102は、ロール供給式カートン包装機等の充填機106から、キャップ110が食品パッケージ102に適用されるキャップアプリケータ108まで、パッケージ搬送経路Pに沿ってコンベアバンド104上を搬送される。図示されているように、第1の画像撮像装置114及び第1の照明配置116を有する第1のステーション112が、充填機106の下流であってキャップアプリケータ108の上流に設けられる。キャップアプリケータ108の下流には、第2の画像撮像装置120及び第2の照明配置122を備えた第2のステーション118が設けられる。食品パッケージ102の品質評価のために2つの異なるステーションを有する利点は、画像データを異なる方法で取り込むことができることである。例えば、第1の照明装置112及び第2の照明配置122を、入射光(第1のステーション112の第1の光162及び第2のステーション118の第2の光164)と食品パッケージ102の上面との間の角度が異なるように設定させる。図1ではα及びβとして図示されている異なる角度は、第1のステーション112及び第2ステーション118において異なる反射が生じるという結果をもたらし得る。これにより、2つのステーションからの情報を組み合わせることで、より信頼性の高い品質評価を行うことができる。
上記で示したように、充填機106は、包装機とも呼ばれる、Tetra Pak(登録商標)によって販売されているTetra Brik(登録商標)充填機などのロール供給式充填機であってもよい。パッケージ102を形成及び充填するために、充填機106は、ここではカートンをベースとする包装材料を有するリールとして図示される包装材料124、及び食品126を受け取ることができる。包装材料124は、充填機106に供給される前に装飾が印刷されてもよく、又は装飾は充填機106で実行されるステップの一部として印刷されてもよい。すなわち、包装材料124が充填機106に供給される前に装飾の一部が印刷され、充填機106において装飾の一部が印刷される。装飾の印刷に加えて、賞味期限などの製品関連情報を、別のプリンタによって充填機の中又は下流で印刷してもよい。
第1のステーション112及び第2のステーション118は、多くの異なる方法で異なるように設定されてもよい。上記で示唆されたように、入射光の角度は第1及び第2ステーション112、188で異なっていてもよく、それによりパッケージ102上で異なる反射が生じる。他の可能性としては、入射光のスペクトル特性が異なること、使用される光源の数が異なること、光源の配置が異なること、周囲の光に対する遮蔽の種類が異なること、入射光の強度が異なること等が挙げられる。
第1の撮像装置114によって第1の画像データセット128が撮像され、第2の撮像装置120によって第2の画像データセット130が撮像された後、これらをコントローラ132に転送することができる。画像データの転送は、有線でもよいが、無線であってもよい。コントローラ132は、第1及び第2のステーション112、118の近くに配置してもよいが、遠隔地に配置してもよい。
コントローラ132では、特徴決定モジュール134が、第1及び第2の画像データセット128、130における特徴136を決定するために使用され得る。このような特徴は、例えば、プレラミネートホールと呼ばれる包装材料12の切り欠き部がどのように配置されているかに関連してキャップ110がどのように配置されているかであってもよい。このような特徴には、入射光による包装材料124の反射が含まれてもよい。パッケージ102のへこみや他のタイプの変形は、反射に影響を及ぼす可能性があり、異なるステーション112、118からの反射を撮像することにより、これら2つからの第1及び第2の画像データ128、130を組み合わせることで、単一のステーションのみを使用する場合と比較して、へこみや他の変形をより確実に識別できる。
特徴136が決定されると、これらは比較モジュール138に転送され、参照データ140と比較される。参照データ140は、品質基準を満たすことが知られている複数のパッケージ102に基づくデータであってもよく、例えば、へこみやその他の変形がないパッケージや、キャップ110が包装材料の切り欠き部と一直線上に配置されたパッケージであってもよい。参照データ140は、参照データ140が格納されているデータベース144を含むサーバー142から取得してもよい。参照データ140をサーバー142に記憶させることにより、多数の包装システム100からデータを収集することができ、統計的に信頼できる参照データを得ることができる。図示されていないが、参照データ140を生成できるように、オペレータの入力もサーバー142によって受け取ってもよい。
比較モジュール138は、特徴データとも呼ばれる特徴136が参照データ140と一致する場合、すなわちパッケージ102が品質基準を満たすことが知られているパッケージと視覚的に類似しているとみなされる場合、肯定的な品質表示146が出力され得る。逆に、一致しない場合、否定的な品質表示148が出力され得る。比較モジュール138は、特徴決定モジュール134及びサーバー142と同様に、人工知能に基づいていてもよい。すなわち、特徴決定モジュール134及び比較モジュール138は、どの特徴を評価するか、またどのように特徴と参照データとを比較するかを、全部又は部分的に決定してもよい。人工知能を使用する場合、ニューラルネットワークを使用してもよい。
データベース144にギャップがある場合、すなわち、パッケージ102の信頼できる評価を行うために必要な参照データ140を提供できるように追加情報が必要な場合、例えば、あるタイプの開封装置に関連するデータポイントが少なすぎる場合、特徴要求150がサーバー142から第1のステーション112及び/又は第2のステーション118に転送され得る。このようにして、2つのステーション112、118は、第1及び第2の画像データセット128、130が、特徴要求150で指定された特徴に関連する情報を提供するように構成され得る。別の言い方をすれば、特定のパッケージを評価するために使用することができるデータを収集することに加えて、第1及び第2のステーション112、118は、比較モジュール138で使用される参照データ140を継続的に改善するために使用してもよい。
異なる包装材料124は異なる仕様を有し得るため、例えば包装材料124は異なる材料、異なる厚さ、及び異なる層数を備えてもよく、使用される包装材料124に関する情報は、包装材料データ152の形態で包装システム100に提供されてもよい。包装材料データ152に基づいて、第1及び第2のステーション112、118の設定は、画像データの第1及び第2のセット128、130が、より信頼性の高い品質評価を行うことを可能にする情報を含むように適合させてもよい。包装材料データ152は、コントローラ132及び/又はサーバー142に提供されてもよい。
同様に、装飾データ154は、第1及び第2のステーション112、114だけでなく、コントローラ132及びサーバー142にも提供されてもよい。包装材料124上に設けられた印刷パターンに関する情報を提供する装飾データ154を使用することによって、これら2つにおけるスペクトル特性が、評価されるパッケージ102の特定の装飾に適合するように、第1及び/又は第2の照明配置116、122を適合させることが可能になる。
加えて、又は代替として、機械データ156は、第1及び第2ステーション112、118への入力として、またコントローラ132及び/又はサーバー142への入力として使用されてもよい。機械データ156は、パッケージ102を製造するときに使用される包装システム100の機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含んでもよい。これは、例えば、機械設定及び/又は機械構成要素によって引き起こされる影響に対処できるようにするために特定の特徴を選択できるという点で有利である。例えば、充填機106の横シールシステムが間もなく交換される場合、パッケージ102の横シールが品質基準を満たさないリスクが増大する可能性があり、その影響として横シールに関連する特徴が優先されてもよい。
レシピデータ157、すなわち、食品126及び食品126の処理に関連する情報も、改善された品質評価が可能になるような方法で特徴が選択されるように考慮し得る。例えば、食品126が種子を含む場合、食品126、特に種子が横方向シールに引っかかり、横方向シールが悪影響を受ける危険性が高まる可能性がある。レシピデータ157は、第1及び第2ステーション112、118、ならびにコントローラ132及びサーバー142に入力されてもよい。
上述のとおり、パッケージ102上の反射は、パッケージ102のへこみ又は他の変形を検出するために使用され得る。この目的のために、偏光していない光168が使用され得ることが理解される。一方、包装材料124上に提供されたテキスト又は他の印刷情報が、テキストを認識できるような方法で描写された画像データを提供できるようにするために、偏光166を使用することができる。図示されているように、偏光されていない光168を第1ステーション112で使用し、偏光された光166を第2ステーション118で使用することができる。偏光166を形成するために、偏光フィルタ158を第2の照明配置122の前に配置することができる。第2の照明配置122から放出され、第2の照明配置の前に配置された偏光フィルタ158を通過した偏光166が第2の撮像装置120に到達することを提供するために、偏光フィルタ159が第2の撮像装置120の前に配置され得る。偏光フィルタ159が第2の撮像装置120の前に配置されることの代替として、第2の撮像装置120のイメージセンサは、偏光166のみが登録されるように構成されてもよい。このようなイメージセンサは、偏光イメージセンサと呼ばれる。
識別マーク160を使用してパッケージ102を識別し、それによって同じパッケージ102に関連する第1の画像データセット128と第2の画像データセット130をリンクさせることを提供できる。識別マーク160は、QRコード(登録商標)やDataMatrixなどの印刷マークであってもよく、包装材料124に一体化されたマークであってもよい。例えば、磁性粒子を包装材料124に組み込むことで、パッケージ102に固有の識別を付与することができる。包装システム100全体を通してパッケージ102を追跡することも可能であり、パッケージ102を追跡することで、パッケージ102に識別マーク160が設けられていなくても、第1及び第2の画像データのセット128、130をリンクすることができる。さらに、2つのアプローチ、すなわちパッケージ102に識別マーク160を付けること、パッケージ102を追跡すること、を組み合わせることにより、2組の画像データをリンクするためのさらに信頼性の高いプロセスを提供することが可能である。
肯定的及び否定的な品質表示146、148は、測定値170、すなわち特徴に関連する数値データを含んでもよい。例えば、横シールとキャップ110との間の距離が決定され、測定値170の一部を形成してもよい。この情報は、充填機106、及び/又はキャップアプリケータ108(図示されていないが)にフィードバックされ、設定された品質基準を満たすように設定が調整されることを提供することができる。例えば、横シールとキャップ110との間の距離が設定値より大きいが、それでも許容範囲内である場合、キャップアプリケータは、来るキャップ110が横シールに近づいて適用されることを提供するように調整され得る。
図2は、例としてパッケージ102の頂部200をさらに詳細に示している。この特定の例では、キャップ110はまだ適用されておらず、この例は、第1のステーション112を通過するときのパッケージ102の一例を構成し得る。例示したパッケージ102は、長手方向シール202を備えたカートンベースのパッケージである。長手方向シール202は、包装材料124の一方の面が他方の面の上に配置され、次いで一緒にヒートシールされることによって形成され得る。横方向シール204も同様に設けることができる。図示されているように、パッケージ102の実質的に平坦な上面が達成されるように、横方向シール204が設けられた上部フィンをパッケージ102の上面200上に折り畳むことができる。パッケージ102を識別するため、及び/又はパッケージ102及び/又は食品126の製造工程に関連する情報を提供するために、印刷情報206をパッケージ102に設けることができる。
図示の例では、キャップ110は後の段階で適用される。包装材料124だけでなく、包装材料124によって形成されたパッケージ102の上面200にも、カートン層切り欠き部208を設けることができる。その名が示すように、カートン層切り欠き部208は、包装材料124のカートン層が除去された頂部200の一部であり得る。そうすることで、適用されるキャップ110の切断要素が包装材料124を貫通することができる。カートン層を除去する効果として、アルミニウム層210が見えるようになることである。第1の照明配置116からの第1の光162による反射212は、アルミニウム層210だけでなく、カートン層が除去されていないパッケージ102の他の部分にも発生する可能性がある。しかし、アルミニウムとカートンの性質が異なるため、反射212は、カートン層が除去された領域、すなわち、カートン層切り欠き部208と、カートン層が存在する他の領域とで異なる。2つのステーションを有することにより、改善された方法で異なるニーズに対処することが可能である。弱化線とも呼ばれる折り畳み線214は、頂部200上に存在してもよく、特徴136及び/又は測定値170を決定するために使用されてもよい。
図3は、パッケージ102の頂部200の別の例を示す。図2に示した例とは異なり、図3に図示した例は、キャップ110を適用した上面200である。キャップ110はカートン層切り欠き208の上に配置されるため、この例ではアルミニウム層210は見えない。図1に示された例に従って配置された包装システム100を使用する場合、図3に示された例は、第2のステーション118、すなわちキャップアプリケータ108の下流を通過する際に、パッケージ102がどのように配置され得るかの例である。
キャップ110は、パッケージ102の頂部200に取り付けられるキャップベース216と、キャップベース216の一部を形成する注ぎ口にねじ止めされる蓋217とを有することができる。キャップ110が頂部200に適切に取り付けられていることを保証するために、横方向シール204とキャップベース110の側面との間の角度を決定し、特徴136の一つとして使用することができる。横方向シール204とキャップベース110の側面との間の角度は、測定値170の一つとして使用することができる。
図4は、パッケージ102の第3の例を示している。図2及び図3に示した例とは異なり、図4に示した例はパッケージ102の底部218である。この例においても、図2及び図3に示した例と同様に、パッケージ102はカートンパッケージであり、より詳細には、パッケージ102は多数の層からなる包装材料124のウェブから形成され、そのうちの少なくとも1つの層はカートン層である。
図2及び図3に示された頂部200では、フラップはパッケージ102のサイドパネル上に折り畳まれており、図示された例では見えない。しかしながら、底部218では、第1及び第2の底部フラップ220,222を内側に折り込み、底部フィン224に設けられた横方向シーリングに向けて折り込むことができ、それによってパッケージ102により安定したベースを提供することができる。第1及び第2の底部フラップ220,222の角度ならびに両者の間の距離は、特徴136の一部を形成することができ、それに関連する数値データは、測定値170の一部を形成することができる。印刷された参照データ226は、底部218に提供されてもよく、またそれ自体で、又は例えば第1及び第2の底部フラップ220、222と組み合わせて、特徴136及び/又は測定値170の基礎を形成してもよい。
図5は、包装システム100における食品パッケージ102の品質評価の方法200を示すフローチャートである。方法200は、
包装システム内の第1のステーション112において、食品パッケージ102を描写する第1の画像データのセット128を撮像し(202)、ここで、第1のステーション112は、第1の画像撮像装置114を備え、
包装システム内の第2のステーション118において、食品パッケージを描写する第2の画像データのセット130を撮像し(204)、第2のステーション118は、第2の画像撮像装置120を備え、第2のステーション118は、包装システム100のパッケージ搬送経路Pの第1のステーション112とは異なる位置に配置され、第2の画像撮像装置120は第1の画像撮像装置114と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージ102は、第1の画像データ128と比較して第2の画像データ130において異なるように表現され、
第1及び第2の画像データ128、130を処理することにより、特徴136を決定し(206)、
特徴208を参照データ140と比較し(208)、
一致した場合は、肯定的な品質表示146を送付し(210)、
一致しない場合は、否定的な品質表示148を送付する(212)、
ことを含んでもよい。
包装システム内の第1のステーション112において、食品パッケージ102を描写する第1の画像データのセット128を撮像し(202)、ここで、第1のステーション112は、第1の画像撮像装置114を備え、
包装システム内の第2のステーション118において、食品パッケージを描写する第2の画像データのセット130を撮像し(204)、第2のステーション118は、第2の画像撮像装置120を備え、第2のステーション118は、包装システム100のパッケージ搬送経路Pの第1のステーション112とは異なる位置に配置され、第2の画像撮像装置120は第1の画像撮像装置114と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージ102は、第1の画像データ128と比較して第2の画像データ130において異なるように表現され、
第1及び第2の画像データ128、130を処理することにより、特徴136を決定し(206)、
特徴208を参照データ140と比較し(208)、
一致した場合は、肯定的な品質表示146を送付し(210)、
一致しない場合は、否定的な品質表示148を送付する(212)、
ことを含んでもよい。
任意で、本方法はさらに、
第1の画像データセット128の識別マーク160を特定し(214)、
第2の画像データセット130の識別マーク160を特定し(216)、
第1及び第2の画像データセット128、130を食品パッケージ102にリンクする(218)、
ことを含んでもよい。
第1の画像データセット128の識別マーク160を特定し(214)、
第2の画像データセット130の識別マーク160を特定し(216)、
第1及び第2の画像データセット128、130を食品パッケージ102にリンクする(218)、
ことを含んでもよい。
任意で、本方法はさらに、
包装材料データ152及び/又はレシピデータ157を受信し(220)、包装材料データ152は、食品パッケージ102の包装材料124に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータ157は、食品パッケージ102に充填される食品126に関する情報を含み、
包装材料データ152及び/又はレシピデータ157に基づいて、第1の光162及び/又は第2の光164の特性を調整する(222)、
ことを含んでもよい。
包装材料データ152及び/又はレシピデータ157を受信し(220)、包装材料データ152は、食品パッケージ102の包装材料124に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータ157は、食品パッケージ102に充填される食品126に関する情報を含み、
包装材料データ152及び/又はレシピデータ157に基づいて、第1の光162及び/又は第2の光164の特性を調整する(222)、
ことを含んでもよい。
任意で、本方法はさらに、
装飾データ154を受信し(224)、装飾データ154は、食品パッケージ102上に提供された印刷に関する情報を含み、
装飾データ154に基づいて、第1の光162及び/又は第2の光164の特性を調整する(226)、
ことを含んでもよい。
装飾データ154を受信し(224)、装飾データ154は、食品パッケージ102上に提供された印刷に関する情報を含み、
装飾データ154に基づいて、第1の光162及び/又は第2の光164の特性を調整する(226)、
ことを含んでもよい。
任意で、本方法はさらに、
食品パッケージ102にリンクされた機械データを受信し(228)、機械データ156は、食品パッケージ102を製造する際に使用される包装システム100の機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含み、
特徴136を決定するステップ(206)は、機械データ156と組み合わせて第1及び第2の画像データ128、130を処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。
食品パッケージ102にリンクされた機械データを受信し(228)、機械データ156は、食品パッケージ102を製造する際に使用される包装システム100の機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含み、
特徴136を決定するステップ(206)は、機械データ156と組み合わせて第1及び第2の画像データ128、130を処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。
任意で、本方法はさらに、
参照データ136を保持するデータベース144を含むサーバー142から特徴要求150を受信し(230)、
1つ又は複数の要求された特徴136をサーバー142にアップロードし(232)、それによってデータベース144のギャップを埋める、
ことを含んでもよい。
参照データ136を保持するデータベース144を含むサーバー142から特徴要求150を受信し(230)、
1つ又は複数の要求された特徴136をサーバー142にアップロードし(232)、それによってデータベース144のギャップを埋める、
ことを含んでもよい。
以上の説明から、本発明の様々な実施形態を説明し、図示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に定義される主題の範囲内で他の方法で具体化してもよい。
Claims (15)
- 包装システム(100)における食品パッケージ(102)の品質評価の方法(200)であって、当該方法(200)は、
前記包装システム内の第1のステーション(112)において、前記食品パッケージ(102)を描写する第1の画像データセット(128)を撮像し(202)、前記第1のステーション(112)は、第1の画像撮像装置(114)を備え、
前記包装システム(100)内の第2のステーション(118)において、前記食品パッケージ(102)を描写する第2の画像データセット(130)を撮像し(204)、前記第2のステーション(118)は、第2の画像撮像装置(120)を備え、前記第2のステーション(118)は、前記包装システム(100)のパッケージ搬送経路(P)の前記第1のステーション(112)とは異なる位置に配置され、前記第2の画像撮像装置(120)は、前記第1の画像撮像装置(114)と比較して異なるように設置され、前記食品パッケージ(102)は、前記第1の画像データ(128)と比較して前記第2の画像データ(130)において異なるように表現され、
前記第1の画像データ(128)及び前記第2の画像データ(130)を処理することによって特徴(136)を決定し(206)、
前記特徴を参照データ(140)と比較し(208)、
一致した場合、肯定的な品質表示(146)を送付(210)し、
一致しない場合は、否定的な品質表示(148)を送付する(212)、
ことを含む方法(200)。 - 前記第1の画像データセット(128)の識別マーク(160)を特定し(214)、
前記第2の画像データセット(130)の前記識別マーク(160)を特定し(216)、
前記第1の画像データセット(128)及び前記第2の画像データセット(130)を前記食品パッケージ102にリンクする(218)、
ことをさらに含む、
請求項1に記載の方法(200)。 - 前記識別マーク(160)が前記食品パッケージ(102)に設けられた印刷マークである、
請求項2に記載の方法(200)。 - 第2の照明配置(122)が偏光フィルタ(158)を備えており、前記第2の照明配置(122)によって放射された第2の光(164)が偏光(166)に変換され、前記第2の画像撮像装置(120)に到達する前に前記食品パッケージ(102)によって反射され、
第1の照明配置(116)は、偏光フィルタを備えず、前記第1の照明配置(116)によって放射された第1の光(162)が前記食品パッケージ(102)によって反射され、前記第1の画像撮像装置(114)によって非偏光光(168)として受光される、
請求項1~3のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記第1の撮像装置(114)によって受光された偏光していない光(168)によって生成された第1の画像データのセット(128)は、前記食品パッケージ(102)のへこみを検出するために使用される、
請求項4に記載の方法(200)。 - 前記第2の撮像装置(120)によって受光された偏光(166)によって生成された第2の画像データのセット(130)は、前記食品パッケージ(102)上の印刷されたテキストをチェックするために使用される、
請求項4又は5に記載の方法(200)。 - 前記第1の照明配置(116)は、前記第1の光(162)が前記第2の光(164)と比較して前記食品パッケージ(102)によって異なるように反射されるように、前記第2の照明配置(122)と比較して物理的に異なるように設定されている、
請求項4~6のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 包装材料データ(152)及び/又はレシピデータ(157)を受信し(220)、前記包装材料データ(152)は、前記食品パッケージ(102)の包装材料(124)に使用される材料の種類に関する情報を含み、前記レシピデータ(157)は、前記食品パッケージ(102)に充填される食品(126)に関する情報を含み、
前記包装材料データ(152)及び/又は前記レシピデータ(157)に基づいて、前記第1の光(162)及び/又は前記第2の光(164)の特性を調整する(222)、ことをさらに含む、
請求項1~7のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 装飾データ(154)を受信し(224)、前記装飾データ(154)は、前記食品パッケージ(102)上に設けられた印刷に関する情報を含み、
前記装飾データ(154)に基づいて、前記第1の光(162)及び/又は前記第2の光(164)の特性を調整する(226)、ことをさらに含む、
請求項1~8のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記特徴(136)を決定するステップ(206)は、前記特徴(136)に関連付けられた複数の測定値(170)を決定する(234)ことをさらに含み、
当該方法は、
設定が調整できるように、前記測定値(170)を充填機(106)に送付する、ことをさらに含む、
請求項1~9のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記食品パッケージ(102)にリンクされた機械データを受信し(228)、前記機械データ(156)は、前記食品パッケージ(102)を製造する際に使用される包装システム(100)の機械構成要素及び/又は機械設定に関する情報を含み、
前記特徴(136)を決定(206)するステップは、前記機械データ(156)と組み合わせて前記第1の画像データ(128)及び前記第2の画像データ(130)を処理することによって行われる、ことをさらに含む、
請求項1~10のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記第1のステーション(112)は、キャップアプリケータ(108)の上流に配置され、前記第2のステーション(118)は、前記キャップアプリケータ(108)の下流に配置され、
前記特徴(136)は、前記キャップアプリケータ(108)によって前記食品パッケージ(102)上に適用されるキャップ(110)の、前記食品パッケージ(102)に対する回転角度を含み、前記キャップ(110)は回転非対称である。
請求項1~11のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 前記参照データ(136)を保持するデータベース(144)を含むサーバー(142)から特徴要求(150)を受信し(230)、
前記特徴要求(150)において指定された1つ又は複数の要求された特徴(136)が、前記第1の画像データ(128)及び前記第2の画像データ(130)を処理することによって前記特徴(136)を決定するステップ(206)において決定され、
前記1つ又は複数の要求された特徴(136)を前記サーバー(142)にアップロードし(232)、前記データベース(144)のギャップを埋める、
ことをさらに含む、
請求項1~12のいずれか一項に記載の方法(200)。 - 包装システム(100)であって、
食品パッケージ(102)を描写する第1の画像データのセット(128)を撮像する第1の画像撮像装置(114)を含む第1のステーション(112)と、
前記食品パッケージ(102)を描写する第2の画像データのセット(130)を撮像する第2の画像撮像装置(120)を含む第2のステーション(118)と、前記第2の画像撮像装置(120)は、前記第1の画像撮像装置(114)と異なるように設定され、前記第2の画像データ(130)では、前記第1の画像データ(128)と比較して、前記食品パッケージが異なるように表現され、
コントローラ(132)と、
を備え、
前記コントローラは、
前記第1の画像データ(128)及び前記第2の画像データ(130)を処理して特徴(136)を決定するように構成された、特徴決定モジュール(134)と、
前記特徴(136)を参照データと比較し、
一致した場合、肯定的な品質表示(146)を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示(148)を送付する、比較モジュール(138)と、を備える
包装システム(100)。 - 処理能力を有する装置上で実行されたときに、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコード部分が記憶された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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