KR102346308B1 - 움직이는 유리 시트 상의 식별 코드를 판독하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

장치는 조명; 조명에 의해 조명되는 움직이는 기재에서 심볼의 하나 이상의 부분의 하나 이상의 이미지를 획득하도록 구성된 카메라; 획득된 이미지가 컴퓨터에 의해 처리되고 해독되는 이미지-처리 단계를 수행할 수 있도록 구성된, 카메라에 연결된 컴퓨터를 포함한다. 사용되는 카메라는 선형이고, 조명은 암시야 유형을 갖는다. 부가적으로, 장치는 컴퓨터에 의해 수행되는 처리 단계 전에 선형 카메라를 사용한 심볼의 다양한 부분의 이미지 획득을 복수회 수행하도록 구성된다.

Description

움직이는 유리 시트 상의 식별 코드를 판독하기 위한 장치 {DEVICE FOR READING AN IDENTIFICATION CODE ON A MOVING GLASS SHEET}

본 발명은 개별 유리 시트 또는 글레이징 제품에 통합된 유리 시트 상에 마킹된 식별 코드의 분야에 관한 것이다.

1차원적인 "바코드" 유형의 심볼 또는 유사한 심볼 및 2차원적인 "데이터 매트릭스" 유형의 심볼 또는 유사한 심볼을 유리 패널의 식별을 위한 코드로서 사용할 수 있다.

이들 코드는 임의의 유형의 정보, 예컨대, 예를 들어, 기재를 식별하는 역할을 하는 숫자를 가질 수 있다. 제조 장소 또는 제조 시간 및 날짜와 같은 정보뿐만 아니라 임의의 다른 적합한 유형의 정보가 또한 통합될 수 있다.

심볼은 예를 들어, 유리 시트에 대해, 즉 유리 시트의 일반 평면에 대해 바람직하게는 수직한 방향으로 배치된, 임의의 적합한 유형의 레이저 빔에 의해 마킹된다. 구체적으로, 이렇게 마킹된 심볼은 일반적으로, 장치가 심볼과 대면하도록, 그러므로 유리 시트의 두 개의 주요 면 중 하나와 대면하도록 배치됨으로써, 정면에서 판독되도록 의도된다.

US 2001/000010, US 2004/0206819 및 US 2006/0131419에는 암시야 조명을 사용하여 유리 상의 코드를 판독하기 위한 장치가 기술되어 있다.

그러나, 이들 장치는 촬영될 코드 전체의 하나 이상의 2차원적인 이미지 (즉 복수의 픽셀 행을 함유함)를 필요로 한다. 코드의 위치와 관련하여 불확실성이 있는 경우 및/또는 유리가 빠르게 이동하는 경우에, 이미지 캡쳐를 복수회 수행할 필요가 있다. 이들 다양한 이미지의 분석에는 상당한 양의 처리 시간이 필요한데, 이는 일반적으로 빠른 기재 이동 속도와는 양립될 수 없다.

게다가, 코드가 최적 조명 위치를 벗어날 위험이 있고, 따라서 획득된 이미지에서 조명이 균일하지 않을 위험이 있다. 또한 이미지가 신뢰성있게 처리되고 해독되기에 콘트라스트가 충분히 높지 않을 위험이 있다.

US 8 118 225에는 콘트라스트를 개선하기 위해 금속 입자를 함유하는 코드와 함께 특정 조명 장치가 제안되어 있다. 그러나, 이는, 코드가 이동 중에 판독될 때 심볼의 위치와 관련된 불확실성이 있는 경우에, 동일한 단점을 갖는다.

그러므로 이러한 장치를 산업적 라인에 적용하기는 어렵다.

본 발명의 하나의 목적은 코드의 위치의 불확실성 및/또는 빠른 이동 속도에도 불구하고 이동하는 유리 상에 마킹되어 있는 코드를 신속하게 판독할 수 있게 해 주는 판독 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 측면은 유리 시트를 포함하는 이동 중에 있는 기재의 한 면 상에 마킹되어 있는 코드를 형성하는 심볼을 판독하기 위한 장치에 관한 것이고, 여기서 상기 장치는

- 조명;

- 조명에 의해 조명되는 이동하는 기재에서, 심볼의 하나 이상의 구획의 하나 이상의 이미지를 획득하도록 구성된 카메라; 및

- 획득된 이미지가 처리기에 의해 처리되고 해독되는 이미지-처리 단계를 실행하기에 적합하도록 구성된, 카메라에 연결된 처리기

를 포함하고,

여기서 사용된 카메라는 선형이고, 조명은 암시야 조명이고, 장치는 처리기 처리 단계 전에 선형 카메라를 사용한 심볼의 다양한 구획의 이미지 획득을 복수회 수행하도록 구성된다.

선형 카메라 및 암시야를 사용하면, 코드를 균일하게 조명할 수 있고, 코드의 위치의 불확실성을 용인할 수 있고, 90 m/min 이하의 범위의 빠른 이동 속도에서, 이미지 획득, 및 이들 이미지의 처리 및 해독을 수행할 수 있다.

게다가, 이러한 장치는, 심지어는 유리가 뒤집히는 경우에도, 즉 획득된 이미지의 더 우수한 콘트라스트에 의해 수득된 상당한 시야 심도(depth of field)를 사용하여, 코드를 판독할 수 있게 해 준다.

장치는 점유 면적이 작은 조명을 사용할 수 있게 해 준다. 따라서 조명은, 롤러들이 예를 들어 400 ㎜ 미만, 또는 심지어는 200 ㎜ 미만 또는 심지어는 100 ㎜ 미만만큼 이격된 컨베이어의 두개의 롤러들 사이에 배치될 수 있다.

장치의 특정 실시양태는 게다가 하기 특징들 중 하나 이상 또는 하기 특징들의 하나 이상의 기술적으로 실현 가능한 조합을 포함할 수 있다:

- 조명은 두 개의 조명 대역 및 두 개의 조명 대역들 사이의 어두운 대역을 포함하고 선형 카메라는 어두운 대역의 방향으로 관찰하고;

- 어두운 대역은 조명에 의해 조명되는 대역을 가림에 의해 수득되고;

- 조명은 광원, 및 확산 광을 생성하기 위한 산란 요소를 포함하고;

- 조명면은 카메라의 광학축에 대해 수직하고;

- 카메라 및 조명은 기재의 양측에 배치되고, 기재는 투명하고;

- 카메라 및 조명은 기재의 동일 측에 배치되고, 기재는 정반사 표면을 갖고;

- 장치는 기재의 움직임을 측정하기 위한 기구를 포함하고, 장치는 선형 카메라에 의한 기재의 이미지의 획득이 측정된 움직임에 따라 유발되도록 구성되고;

- 심볼은 카메라의 초점면으로부터 0 ㎜ 내지 10 ㎜ 범위의 위치에서 판독 및 해독될 수 있고;

- 카메라의 시야가 기재의 이동 방향에 대해 평행하지 않고 바람직하게는 수직하고;

- 카메라의 시야의 폭이 30 ㎜ 이상이다.

또 다른 측면에 따라, 본 발명은 유리 시트를 포함하는 이동 중에 있는 기재의 한 면 상에 마킹되어 있는 코드를 형성하는 심볼을 판독하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은

- 이동하는 기재를 조명에 의해 조명하면서, 카메라를 사용하여, 심볼의 하나 이상의 구획의 이미지를 한 번 이상 획득하는 단계; 및

- 획득된 이미지를 처리기에 의해 처리하고 해독하는 이미지-처리 단계

를 포함하고,

여기서, 사용된 카메라는 선형이고, 조명은 암시야 조명이고, 처리 단계 전에 선형 카메라를 사용한 심볼의 다양한 구획의 이미지 획득을 복수회 수행한다.

바람직하게는, 상기 방법에서 사용되는 판독 장치는 상기에 기술된 바와 같다.

첨부된 도면을 참조하는, 단지 예시적으로 기술된 하기 설명을 읽음으로써, 본 발명을 더 잘 이해하게 될 것이다:

- 도 1은 본 발명의 한 실시양태에 따른, 유리 시트 상의 식별 코드를 판독하기 위한 예시적인 장치의 개념도를 보여주고;

- 도 2는 카메라가 보는 바와 같은, 도 1의 조명의 정면도이고;

- 도 3은 예를 들어, 정반사 불투명 기재의 경우에의 적용을 위한, 반사 조명을 사용하는 또 다른 실시양태를 도시하는 도 1과 유사한 개념도이다.

도 1에서 장치(2)는, 예를 들어 컨베이어 상에서, 유리 시트(4)가 이동하여 통과하는 산업적 장비 내에 설치된다.

판독 장치(2)는 라인 상에, 예를 들어 컨베이어와 동일한 높이로 설치된다.

이는 조명(6), 카메라(8) 및 카메라에 연결된 이미지-처리 처리기 (도시되지 않음)를 포함한다.

이러한 실시양태에서, 조명 및 카메라는 투과 시 조명을 수득하도록 기재(4)의 양측에 배치된다.

조명이 암시야 (즉 간접) 조명이고 카메라가 선형인 (즉 단일 픽셀 행을 함유하는) 것이 필수적이다.

표현 "암시야 조명"은 간접 조명, 즉 카메라가 어두운 대역을 관찰하도록, 카메라의 대물렌즈 쪽을 똑바로 향하도록 배치되지 않은 조명을 의미하는 것으로 이해된다. 그러나, 유리 시트의 어두운 대역을 조명하는 산란 요소가 없는 경우에 통상적으로 카메라에 직접 도달하지 않은 광은 유리 시트 상의 상응하는 어두운 대역을 통과하고, 즉 관찰된 코드는 "어두운 배경에서 백색이고 (또는 밝게 빛나고)", 따라서 "암시야"라고 지칭된다.

따라서, 암시야 조명을 형성하기 위해, 조명은 광원 (도시되지 않음), 예를 들어 라인 내에 배치된 LED에 의해 수득된 것, 및 바람직하게는 확산 광을 생성하기 위해, 광원과 기재 사이에 배치된 산란면(10)을 포함한다.

마스크(12) (도 1 및 2를 참조)는 산란면의 조명 대역의 일부를 가려서 어두운 대역을 형성하기 위해 예를 들어 산란면(10) 상에 배치된다. 따라서 이는 카메라의 관찰 시야가 향하는 면의 일부에 관한 것이다. 바람직하게는, 카메라의 광학축은 어두운 대역의 중앙에 중심이 맞추어진다.

목적은, 카메라가 두 개의 가깝게 이격된 조명 대역들 사이에서 조명의 어두운 대역을 관찰하도록 하는 것이다.

일반적으로, 마스크는 단일 조명 대역으로부터 두 개의 조명 대역들 사이에 어두운 대역을 생성하기에 적합한 임의의 유형을 갖는다. 더욱 특히, 마스크는 바람직하게는, 그 자체가 두 개의 조명 스트립을 형성하는, 두 개의 조명 대역에 대해 평행한 스트립의 형태를 갖는다.

어두운 대역은 바람직하게는 카메라의 관찰 시야보다 더 넓어서, 관찰되는 이미지의 에지는 어두운 대역 내에 확실히 존재한다. 예시된 예에서, 어두운 대역은 관찰-시야 폭의 2 내지 3 배에 상응하지만, 또 다르게는, 어두운 대역은 임의의 적합한 폭을 가질 수 있다.

어두운 대역은 예를 들어 5 ㎜ 이하의 폭을 갖는다.

또 다르게는, 어두운 대역은 조명 대역과 마찬가지로 임의의 적합한 수단에 의해 생성된다.

이는 예를 들어, 또 다르게는, 두 개의 산란 조명면에 관한 것이고 이들은 카메라에 의해 관찰되어야 하는 상기 어두운 대역이 이들 사이에 형성되도록 이격된다.

또 다르게는, 조명은 산란면을 포함하지 않고 단순히 LED의 스트립을 포함한다. 그러나, 이는 조명이 덜 균일하기 때문에 덜 바람직하다.

따라서, 요약하자면, 일반적으로, 조명은 임의의 적합한 유형의 암시야 조명이다.

더 바람직하게는, 두 개의 조명 대역은, 예를 들어 광원과 유리 시트 사이의 산란체에 의해 형성된, 확산성, 바람직하게는 균일 조명을 생성한다.

투과 시, 카메라는 유리 시트를 통해 어두운 대역을 관찰한다.

반사 시 (도 3을 참조), 카메라는 유리 시트의 표면으로부터의 반사 후에 유리 시트 상에 생성된 이미지를 관찰한다. 구체적으로, 도 3은 조명 및 카메라가 기재의 동일 측에 존재하는 두 번째 실시양태를 도시한다. 카메라 및 조명은 카메라가 중앙의 어두운 대역과 동일한 높이로 조명을 관찰하도록 배열되어 있고, 조명은 첫 번째 실시양태에서 사용된 것과 유사하다. 유일한 차이점은 카메라 및 조명의 배열이 상이한 것으로 인한 것이다.

이는 선형 카메라에 관한 것이기 때문에, 이미지는 복수의 연속적인 이미지 캡쳐로부터 재구성된다. 유리 시트 상의 카메라의 관찰 시야는 픽셀의 폭에 상응하는데, 왜냐하면 이는 선형 카메라에 관한 것이기 때문이다.

바람직하게는, 카메라는 유리 시트 상에, 바람직하게는 유리 시트의 두께의 중앙에 초점이 맞추어진다.

그러나, 또 다르게는, 이미지 캡쳐의 개수는 코드가 완전히 가시적인 이미지를 형성하기에 적합한 임의의 크기이다.

바람직하게는, 장치는 유리 시트의 움직임을 측정하기 위해 카메라에 연결된 엔코더를 포함하고, 장치는 카메라에 대한 유리 시트의 전진 정도에 따라 카메라에 의한 이미지 캡쳐를 유발하도록 구성된다.

일단 이미지가 획득되면, 처리기의 메모리, 예를 들어 영구적 또는 제거 가능한 매체에 저장된 처리 프로그램은, 처리기가 획득된 이미지를 처리하고 코드를 해독하도록, 실행된다.

프로그램은 코드 내에 존재하는 정보를 전달할 수 있다.

이러한 정보는 예를 들어 식별자를 포함하지만, 또 다르게는, 이는 임의의 적합한 유형을 갖고, 예를 들어 제조 장소 및 제조 날짜를 포함할 수 있다.

각각의 유리 시트(2)에는 코드를 형성하는 심볼(20)이 마킹되어 있다. 도 4는 데이터 매트릭스 유형의 심볼(20)이 마킹된 유리 시트를 도시한다.

구체적으로, 심볼(20)은 바람직하게는 2차원적이고, 예를 들어, 데이터 매트릭스 유형을 갖는다.

심볼(20)을, 예를 들어 플로트 유리 리본을 큰 유리 시트가 되게 절단한 직후에, 또는 절단 직전에 또는 심지어는 절단 동안에 마킹한다. 따라서 유리 시트는 2미터 초과의 폭 및 5미터 초과의 길이를 갖는다.

장치는 플로트 유리의 제조 공장, 또는 예를 들어 건축용 또는 자동차용 글레이징 단위체를 제조하기 위해 유리를 변형시키는 공장에서 사용될 수 있다는 것을 유념하도록 한다.

유리 시트는, 유리 시트가 뒤집어지든 그렇지 않든 코드가 판독될 수 있도록, 예를 들어 그의 각각의 두 개의 면 상에, 예를 들어 시트의 각각의 면 상에 코드를 갖는다. 따라서 판독 장치에 의해 가능한 시야 심도는 코드를 두 경우에 모두 판독할 수 있게 해 주기 때문에 매우 유리하다.

심볼은 임의의 적합한 유형을 가질 수 있고 반드시 데이터 매트릭스인 것은 아니라는 것을 또한 유념해야 한다. 이는 또 다르게는 임의의 유형의 적합한 2차원적인 심볼에 관한 것일 수 있다. 도 5는 다른 유형의 공지된 코드, 즉 3-DI 코드, 아즈텍스(Aztex) 코드, 코다블록(Codablock), 코드 1, 코드 16K, 도트 코드(Dot Code), 큐알 코드(QR Code), 이즈코드(ezCode), 비태그 빅(BeeTagg Big), 비태그 랜드스케이프(BeeTagg Landscape), 데이터 매트릭스, 맥시코드(Maxicode), 스노우플레이크(Snowflake), 베리코드(Vericode), 비태그 헥사곤(BeeTagg Hexagon), 비태그 논(BeeTagg None), 샷코드(ShotCode), 미니코드(MiniCode), 코드 49, 데이터스트립 코드(Datastrip Code), 씨피 코드(CP Code), 및 아이에스에스 수퍼코드(ISS SuperCode)를 도시한다. 추가로 또 다르게는, 이는 바코드 유형의 단지 1차원적인 심볼에 관한 것이다.

일반적으로, 이는 임의의 적합한 유형의 코드를 형성하는 심볼에 관한 것이다.

심볼의 마킹을 수행하기 위해, 예를 들어 50 W CO₂ 마킹 레이저를 사용한다. 예를 들어, 레이저는 유리의 특성, 예컨대 그의 색, 그의 표면 마감 또는 그의 굴절률을 변경할 수 있고, 따라서 심볼을 형성할 수 있다.

장치는 유리 시트의 주요 면과 대면하도록 놓인다.

유리 시트(2)는 예를 들어 0.5 내지 19 ㎜, 특히 2 내지 12 ㎜, 예를 들어 4 내지 8 ㎜의 두께를 갖는다. 그러나, 또 다르게는, 유리 시트는 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다.

이는 예를 들어 소다석회-실리카 유리에 관한 것이지만 또 다르게는 임의의 유형의 적합한 유리일 수 있다.

일반적으로, 이는 임의의 적합한 유형의 유리 시트에 관한 것이다.

게다가, 예시된 예에서, 기재는 단일 유리 시트를 포함한다. 그러나, 또 다르게는, 기재는 복수의 유리 시트를 포함한다. 이는 예를 들어 PVB와 같은 열가소성 플라스틱으로 만들어진 중간층에 의해 함께 적층된 두 개의 유리 시트를 포함하는 적층된 글레이징 단위체, 또는 이중 글레이징 단위체와 같은 글레이징 제품, 또는 더 일반적으로는 단일 또는 다중 글레이징 단위체를 포함하는 글레이징 제품에 관한 것이다.

게다가, 유리 시트에는 박막이 코팅 또는 인쇄될 수 있다. 구체적으로는, 심지어는 코드가 박막이 코팅된 유리 시트 상에 존재하는 경우에도, 판독 장치에 의해 수득된 콘트라스트 덕분에, 코드를 판독할 수 있다.

Claims (13)

1. 유리 시트를 포함하는 이동 중에 있는 기재(4)의 한 면 상에 마킹되어 있는 코드를 형성하는 심볼(20)을 판독하기 위한 장치(2)이며,
   - 조명(6);
   - 조명에 의해 조명되는 이동하는 기재에서 심볼의 하나 이상의 구획의 하나 이상의 이미지를 획득하도록 구성된 카메라(8); 및
   - 획득된 이미지가 처리기에 의해 처리되고 해독되는 이미지-처리 단계를 실행하기에 적합하도록 구성된, 카메라에 연결된 처리기
   를 포함하고,
   여기서, 사용되는 카메라(8)는 선형이고, 조명(6)은 암시야 조명이고, 장치(2)는 처리기 처리 단계 전에 선형 카메라를 사용한 심볼의 다양한 구획의 이미지 획득을 복수회 수행하도록 구성된 것인
   장치(2).
2. 제1항에 있어서, 조명(6)이 두 개의 조명 대역 및 두 개의 조명 대역들 사이의 어두운 대역(12)을 포함하고, 선형 카메라는 어두운 대역(12)을 관찰하는 것인 장치(2).
3. 제2항에 있어서, 어두운 대역(12)이 조명(6)에 의해 조명되는 대역을 가림에 의해 얻어지는 것인 장치(2).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 조명(6)이 광원, 및 확산 광을 생성하도록 광원을 덮는 산란 요소(10)를 포함하는 것인 장치(2).
5. 제1항에 있어서, 어두운 대역(12)이 조명(6)에 의해 조명되는 대역을 가림에 의해 얻어지고, 조명(6)이 광원, 및 확산 광을 생성하도록 광원을 덮는 산란 요소(10)를 포함하며, 조명면이 카메라(8)의 광학축에 대해 수직한 것인 장치(2).
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라(8) 및 조명(6)이 기재(4)의 양측에 배치되고, 기재가 투명한 것인 장치(2).
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라(8) 및 조명(6)이 기재(4)의 동일 측에 배치되고, 기재(4)가 정반사 표면을 갖는 것인 장치(2).
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기재의 움직임을 측정하기 위한 기구를 포함하고, 선형 카메라(8)에 의한 기재의 이미지 획득이 측정된 움직임에 따라 유발되도록 구성된 것인 장치(2).
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 심볼(20)이 카메라의 초점면으로부터 0 ㎜ 내지 10 ㎜ 범위의 위치에서 판독 및 해독될 수 있는 것인 장치(2).
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 항에 있어서, 카메라의 시야가 기재의 이동 방향에 대해 평행하지 않고 바람직하게는 수직한 것인 장치(2).
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 카메라의 시야의 폭이 30 ㎜ 이상인 장치(2).
12. 유리 시트를 포함하는 이동 중에 있는 기재(4)의 한 면 상에 마킹되어 있는 코드를 형성하는 심볼(20)을 판독하기 위한 방법이며,
    - 이동하는 기재를 조명(6)에 의해 조명하면서, 카메라(8)를 사용하여, 심볼의 하나 이상의 구획의 이미지를 한 번 이상 획득하는 단계; 및
    - 획득된 이미지를 처리기에 의해 처리하고 해독하는 이미지-처리 단계
    를 포함하고,
    여기서, 사용되는 카메라는 선형이고, 조명(6)은 암시야 조명이고, 처리 단계 전에 선형 카메라를 사용한 심볼(20)의 다양한 구획의 이미지 획득을 복수회 수행하는 것인
    방법.
13. 제12항에 있어서, 조명(6)이 두 개의 조명 대역 및 두 개의 조명 대역들 사이의 어두운 대역(12)을 포함하고, 선형 카메라는 어두운 대역(12)을 관찰하는, 방법.

Images