RU2281553C2 - Обнаружение метки совмещения при использовании согласованной фильтрации - Google Patents
Обнаружение метки совмещения при использовании согласованной фильтрации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281553C2 RU2281553C2 RU2004108153/09A RU2004108153A RU2281553C2 RU 2281553 C2 RU2281553 C2 RU 2281553C2 RU 2004108153/09 A RU2004108153/09 A RU 2004108153/09A RU 2004108153 A RU2004108153 A RU 2004108153A RU 2281553 C2 RU2281553 C2 RU 2281553C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bits
- bit
- detection signal
- sequence
- alignment mark
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 67
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
- G06K7/10851—Circuits for pulse shaping, amplifying, eliminating noise signals, checking the function of the sensing device
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обнаружению метки совмещения, ассоциируемой с объектом, а более конкретно - к обнаружению метки совмещения, представляющей кодовую последовательность, при использовании фильтрации совпадения. Технический результат - обеспечение улучшенного разрешения между согласующимися и несогласующимися входами. Метка совмещения представляет двоичную кодовую последовательность. При детектировании последовательности битов с помощью датчика детектируемую последовательность подают к фильтру согласования кода, который сравнивает детектируемую последовательность с двоичной кодовой последовательностью и генерирует сигнал детектирования. Фильтр согласования кода увеличивает величину сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и уменьшает величину сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов. В этом случае оценивается штраф за несогласования. Это в результате приводит к получению выхода фильтра, который имеет большую амплитуду в ответ на согласующийся вход и малую амплитуду в ответ на несогласующиеся входы. Система может осуществлять выборку детектируемой последовательности битов так, чтобы избежать потенциальных проблем синхронизации фронта импульсов. 3 н. и 17 з.п.ф-лы, 4 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к обнаружению метки совмещения, ассоциируемой с объектом, а более конкретно - к обнаружению метки совмещения, представляющей двоичную кодовую последовательность, при использовании фильтрации совпадения.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Существует огромное число применений, в которых необходимо или желательно осуществлять текущий контроль определенных параметров, относящихся к объекту. Одним обычным примером является необходимость осуществления текущего контроля положения, скорости, ускорения и так далее одного или более компонентов в производственном технологическом процессе. Например, в полностью автоматизированном технологическом процессе производства одноразовых подгузников определенные компоненты (например, впитывающие прокладки, поясные эластичные полосы, печатные изображения и т.д.) должны быть размещены или выровнены относительно других компонентов (например, несущих слоев и т.д.) для получения пригодного изделия. Для облегчения этого технологического процесса на определенные компоненты обычно наносят метки совмещения. Затем эти метки совмещения детектируют в течение производственного технологического процесса, используя датчики для определения параметров, представляющих интерес, включая, например, имеется ли компонент в конкретном местоположении для позиционирования с конкретным компонентом, и так далее.
Часто метку совмещения наносят на объект в виде одной метки, которая при детектирования датчиком обеспечивает один импульс на выходе датчика. Однако такой способ иногда в результате приводит к ошибкам обнаружения. Например, шумы (помехи) в системе могут ложно инициировать выходной сигнал датчика или могут препятствовать обнаружению метки совмещения. Кроме того, датчики могут спутать одну метку совмещения с другой аналогичной меткой. Независимо от причины такие ошибки обнаружения все могут привести к ошибкам в процессе совмещения и позиционирования компонента в процессе производства изделия. В результате этого может пострадать качество произведенного изделия, а само изделие может быть отбраковано при соответствующих издержках изготовителя.
Известно также использование меток совмещения, которые представляют характерную двоичную кодовую последовательность, называемую "совершенным словом". Совершенные слова известны для представления автокорреляционных функций с низким уровнем побочных максимумов (графика корреляционной функции) при использовании в некоторых случаях применениях радаров. В одной системе совмещения, при использовании совершенных слов, согласованный фильтр сравнивает каждый бит в детектируемой последовательности битов с соответствующими битами в совершенном слове. Выход фильтра затем увеличивается на единицу для каждой согласующейся пары сравниваемых битов. Таким образом, в случае совершенного слова из семи битов выход фильтра будет иметь амплитуду, равную семи при обнаружении последовательности битов, которые полностью согласуются с совершенным словом. Однако, как вполне очевидно, невыход фильтра не изменяется в ответ на несогласующуюся пару сравниваемых битов. Следовательно, если согласуются все, кроме одной, пары сравниваемых битов, то выход фильтра будет иметь амплитуду, равную шести (при допущении использования совершенного слова из семи битов). Таким образом, различие в выходе фильтра для согласующихся и несогласующихся входов может быть равно единице, как в случае с одноимпульсной системой совмещения, описанной выше.
Авторам этой заявки очевидно, что необходима система совмещения, которая генерирует выход фильтра, имеющий большую амплитуду в ответ на согласующийся вход, и имеющий, по сравнению с предшествующим уровнем техники, предпочтительно небольшую амплитуду для несогласующихся входов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для удовлетворения этих и других потребностей на известном уровне техники авторы этой заявки преуспели в разработке системы и способа обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, которые обеспечивают получение более высокого разрешения между согласующимися и несогласующимися входами. Метка совмещения предпочтительно представляет двоичную кодовую последовательность из N битов, где N является целым числом, которое больше единицы. При обнаружении последовательности из N битов посредством датчика, детектируемую последовательность подают к фильтру согласования кода, который сравнивает детектируемую последовательность с двоичной кодовой последовательностью и генерирует сигнал детектирования, представляющий результаты этого сравнения. Важно, чтобы фильтр согласования кода предпочтительно увеличивал величину сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов, и уменьшал величину сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов. В этом случае оценивается штраф за несоответствия. Это в результате приводит к выходу фильтра, имеющему большую амплитуду в ответ на согласующийся вход и небольшую амплитуду, по сравнению с предшествующим уровнем техники, в ответ на несогласующиеся входы. Для получения более высокой чувствительности двоичная кодовая последовательность предпочтительно представляет код Баркера (последовательность Баркера), а даже более предпочтительно - код Баркера, имеющий приблизительно одинаковое число положительных и отрицательных битов. Настоящее изобретение обеспечивает также получение системы для выборки и фильтрации детектируемой последовательности битов таким образом, чтобы избежать потенциальной проблемы синхронизации фронта импульсов.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, причем метка совмещения представляет двоичную кодовую последовательность из N битов, где каждый бит имеет одно из двух дискретных значений и где N является целым числом, большим единицы. Способ обнаружения метки совмещения предусматривает сравнение N битов сигнала датчика с соответствующими битами двоичной кодовой последовательности и генерирование сигнала детектирования в ответ на это сравнение, включая увеличение величины сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и уменьшение величины сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов, при этом сигнал детектирования указывает на обнаружение метки совмещения, если сигнал детектирования превышает заданное значение.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается система для обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, причем метка совмещения представляет двоичную кодовую последовательность из N битов, где каждый бит имеет одно из двух дискретных значений и где N является целым числом, большим единицы. Система включает в себя сдвиговый регистр, предназначенный для приема последовательности из N битов из датчика, и согласующий фильтр, функционально соединенный со сдвиговым регистром. Согласующий фильтр предназначен для сравнения последовательности из N битов, принимаемой сдвиговым регистром, с двоичной кодовой последовательностью и для генерирования сигнала детектирования в ответ на это сравнение. Согласующий фильтр также предназначен для увеличения величины сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и для уменьшения величины сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов. Сигнал детектирования указывает на обнаружение метки совмещения, если сигнал детектирования превышает заданную пороговую величину.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения способ обнаружения последовательности битов, имеющей известную конфигурацию, предусматривает выборку каждого бита входной последовательности битов, по меньшей мере, дважды для получения, по меньшей мере, двух версий входной последовательности битов, сравнение каждой полученной версии входной последовательности битов со ссылочной последовательностью битов и генерирование сигнала детектирования в ответ на это сравнение.
Хотя некоторые из основных элементов и преимуществ настоящего изобретения были описаны выше, большее и более глубокое понимание настоящего изобретения может быть получено благодаря обращению к чертежам и подробному описанию предпочтительных вариантов осуществления, которые приведены ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема системы, соответствующей одному предпочтительному варианту осуществлению настоящего изобретения, для обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, при использовании согласованной фильтрации.
Фиг.2 - блок-схема системы, иллюстрирующая один предпочтительный вариант осуществления фильтра согласования кода, иллюстрируемого на фиг.1.
Фиг.3 - таблица известных кодов Баркера.
Фиг.4 - блок-схема системы, соответствующей другому предпочтительному варианту осуществлению настоящего изобретения, для предотвращения потенциальных проблем синхронизации фронтов импульсов.
Соответствующими ссылочными символами указаны соответствующие элементы на нескольких чертежах,
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 иллюстрируется система для обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, в которой используется согласованная фильтрация, соответствующая одному варианту осуществления настоящего изобретения, и которая указана общим ссылочным номером 100. Как показано на фиг.1, система 100 содержит датчик 102, сдвиговый регистр 104, фильтр 106 согласования кода и компаратор 108. Как будет очевидно, за исключением датчика 102, вышеупомянутые компоненты системы 100 могут быть реализованы в аппаратных средствах, или программных средствах, или в комбинации тех и других средств.
Датчик 102 предназначен для детектирования метки 110 совмещения, наносимой на объект 112 или иначе ассоциируемой с объектом 112. Как дополнительно объяснено ниже, метка 110 совмещения представляет двоичную кодовою последовательность из N битов, где N является целым числом, которое больше единицы, и где каждый бит имеет одно из двух дискретных значений (например, 0 или 1, +1 или -1 и так далее). При движении объекта 112 относительно датчика 102, датчик последовательно считывает каждый бит метки 110 совмещения. Когда каждый бит считан, датчик предпочтительно выдает значение +1 или -1, соответствующее значению детектируемого бита. Этот выход датчика подается на вход 114 сдвигового регистра 104.
Сдвиговый регистр 104 имеет емкость запоминающего устройства битов, соответствующую числу битов в двоичной кодовой последовательности. В конкретном описываемом варианте осуществления метка 110 совмещения представляет последовательность из семи битов (которая может быть или может не быть кодом Баркера, как дополнительно объяснено ниже), а сдвиговый регистр 104 способен хранить семь битов, как показано на фиг.1. Однако без отклонения от объема настоящего изобретения могут быть использованы последовательности другой длины. Сдвиг битов в сдвиговом регистре 104 управляется обычным образом посредством синхронизирующего входа 116. С каждым циклом синхронизации содержимое каждой ступени смещается на следующую более высокую ступень (то есть, на одну ступень влево, как показано на фиг.1) и новый бит загружается из входа 114 сдвигового регистра в его более низкую ступень (то есть в самую правую ступень, как показано на фиг.1). Таким образом, при последовательном считывании последовательности битов датчиком 102, скопированная версия детектируемой последовательности проходит через сдвиговый регистр 104, предпочтительно в виде единиц со знаком плюс и минус, и передается параллельно в фильтр 106 согласования кода.
Фильтр 106 согласования кода предпочтительно также управляется посредством синхронизирующего входа 116. В течение каждого цикла синхронизации, фильтр 106 согласования кода сравнивает каждый бит, принимаемый из сдвигового регистра 104, с соответствующим битом ссылочного кода, подаваемым к фильтру 106 согласования кода. В этом варианте осуществления ссылочный код представляет двоичную кодовую последовательность, представляемую меткой 110 совмещения. Затем результаты сравнений используют для генерирования сигнала 120 детектирования для входа в компаратор 108. Помимо увеличения сигнала 120 детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов, как дополнительно объяснено ниже, фильтр 106 согласования кода предпочтительно уменьшает (дает отрицательное увеличение) сигнал 120 детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов. В этом случае оценивается штраф за каждую несогласующуюся пару сравниваемых битов. Это приводит в результате к большему разрешению между сигналом обнаружения, генерируемым для полностью согласующейся кодовой последовательности, и сигналом обнаружения, генерируемым для какой-либо несогласующейся кодовой последовательности. Теперь со ссылкой на фиг.2 будет описан предпочтительный вариант осуществления реализации этой функциональности.
Как показано на фиг.2, фильтр 106 согласования кода суммирует значение каждого бита, принимаемого из сдвигового регистра 104, возможно после реверсирования знака (то есть, полярности) одного или более таких битов. Конкретные биты, знаки которых реверсируются, определяются в соответствии со ссылочным кодом, подаваемым к фильтру согласования кода. Для конкретного варианта осуществления, иллюстрируемого на фиг.2, фильтр 106 согласования кода обеспечивается следующим ссылочным кодом: +++--+-. Таким образом, полярность четвертого, пятого и седьмого битов, принимаемых из сдвигового регистра 104, реверсируется ((прим.пер.) меняется на обратное) (как указано на фиг.2 символами ®) перед суммированием. Следовательно, если биты, принимаемые из сдвигового регистра в течение конкретного периода синхронизации, совершенно согласуются со ссылочным кодом, как иллюстративно показано на фиг.2, то полярность всех принимаемых битов, имеющих значение -1, реверсируется перед суммированием, приводя в результате к сигналу детектирования, имеющему максимально возможную амплитуду, равную семи. Этот процесс может быть также описан как умножение каждого бита, принимаемого из сдвигового регистра 104, на соответствующий бит в ссылочном коде, где все такие биты имеют значение плюс один или минус один, и затем суммирование результатов умножений.
В варианте осуществления, описанном выше, выход датчика 102 в любое данное время соответствует +1 или -1, в зависимости от значения детектируемого бита. В альтернативном варианте осуществления датчик 102 может обеспечивать на выходе только неотрицательные значения (например, 0 или 1), причем фильтр 106 согласования кода обеспечивает адекватную логику для штрафования сигнала 120 детектирования за каждую несогласующуюся пару сравниваемых битов.
Благодаря увеличению сигнала 120 детектирования за каждую согласующуюся пару сравниваемых битов сигнал детектирования подается с максимальной амплитудой N всякий раз, когда детектируемая последовательность битов, принимаемая из сдвигового регистра 104, совершенно согласуется со ссылочным кодом. Кроме того, благодаря уменьшению сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов, амплитуда сигнала детектирования уменьшается по сравнению с тем, что имеет место на предшествующем уровне техники, если детектируемая последовательность битов не согласуется со ссылочным кодом. Например, если согласуются все, кроме одной, пары сравниваемых битов, то сигнал детектирования, генерируемый в устройстве, соответствующем предшествующему уровню техники, будет соответствовать N-1, тогда как в устройстве, соответствующем настоящему изобретению, сигнал детектирования будет составлять только N-2 (то есть добавлять единицу для каждых N-1 согласовании и вычитать единицу для несогласования). Таким образом, по сравнению с предшествующим уровнем техники реакция фильтра 106 согласования кода на несогласующийся вход весьма уменьшена. Это уменьшение может быть даже более убедительным при использовании определенных кодов Баркера, как объясняется ниже.
В описываемом варианте осуществления фильтр 106 согласования кода является аналоговым устройством, в котором величина сигнала 120 детектирования представляется его амплитудой. В других вариантах осуществления величина сигнала 120 детектирования может быть представлена, например, программной переменной, такой как цифровое слово и так далее.
Как следует из фиг.1, сигнал 120 детектирования подается на один вход компаратора 108, а пороговый ссылочный сигнал подается на другой вход компаратора 108. Если сигнал 120 детектирования превышает пороговый ссылочный сигнал, то компаратор на его выходе 122 подает импульс. В конкретном описываемом варианте осуществления этот импульс предназначен для указания на то, что детектируемая последовательность битов, представленная в сдвиговом регистре 104, совершенно согласуется со ссылочным кодом, подаваемым к фильтру 106 согласования кода. Таким образом, пороговый ссылочный сигнал предпочтительно устанавливают на уровне едва выше N-2 с тем, чтобы гарантировать несогласующимся детектируемым последовательностям битов не генерировать импульсы на выходе 122 компаратора, в то время как полностью согласующиеся последовательности битов это делают. Благодаря уменьшению порогового ссылочного сигнала, по сравнению с предшествующим уровнем техники, вероятность ошибочных согласований, в общем, уменьшается без увеличения вероятности ложно обнаруженных согласовании (то есть согласования выявляются как согласования).
Доктрины настоящего изобретения не ограничены какими-либо особыми средствами обнаружения. Наоборот, метка 110 совмещения может быть кодирована для оптической, инфракрасной, ультрафиолетовой, магнитной, механической или любой другой адекватной системы обнаружения. Кроме того, для кодирования метки совмещения на объекте может быть использовано широкое множество технологий. Например, для кодирования битов +1 двоичной кодовой последовательности на объекте может быть использован оптический или ультрафиолетовый отбеливатель. В таком случае для последовательного считывания положительных битов последовательности из объекта и для интерпретации отсутствия положительного бита в виде отрицательного бита может быть использован оптический или ультрафиолетовый датчик. В этом случае метка 110 совмещения может содержать маркировки только для положительных битов, представляя еще в то же самое время двоичную кодовую последовательность. В альтернативном варианте могут быть нанесены два различных типа маркировок: один - для положительных битов, а другой - для отрицательных битов.
Хотя метка 110 совмещения была описана выше как ассоциируемая с одним объектом 112, должно быть очевидно, что при необходимости одна метка совмещения может быть нанесена на множество объектов и/или на множество участков одного объекта. Кроме того, множество меток совмещения, причем каждая представляет особую двоичную кодовую последовательность, может быть нанесено на один объект или серию объектов. В таком случае может быть использовано множество фильтров согласования кода, причем каждый фильтр соответствует отдельной одной из особых меток совмещения.
В одном предпочтительном случае применения настоящего изобретения объект 112 является компонентом производственного технологического процесса, например, компонентом в технологическом процессе производства поглощающих изделий одноразового использования (например, подгузников, тренировочных трусов, изделий для гигиены женщин, изделий для страдающих недержанием и аналогичных изделий). Например, объект 112 может представлять графическое изображение или функциональный компонент детских тренировочных трусов, причем компонент должен быть совмещен с одним или более другими компонентами в процессе производства тренировочных трусов. Для этой цели метка совмещения, представляющая двоичную кодовую последовательность, может быть нанесена для совмещения смежно графическому изображению или даже в графическом изображении и затем впоследствии детектироваться так, как это описано выше. Однако должно быть очевидным, что доктрины настоящего изобретения не так ограничены и могут быть использованы для любого случая применения для обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом.
В одном варианте осуществления двоичная кодовая последовательность, представленная посредством метки 110 совмещения, является кодом Баркера. Коды Баркера (называемые также "совершенными кодами") используют в радаре для улучшения дистанционной точности обнаружения и обеспечивают возможность работы при низких уровнях мощности, передаваемых радаром, даже при наличии помех. На фиг.3 иллюстрируются коды Баркера, известные в настоящее время. Математическая автокорреляционная функция (ACF) кода Баркера представляет результаты применения согласованного фильтра к коду и будет иметь острый пик максимума высотой N вместе с соседними максимумами, называемыми побочными максимумами, имеющими высоту менее N. В идеальном случае побочные максимумы будут иметь максимальную высоту, равную единице. Коды, иллюстрируемые на фиг.3, могут быть также скомбинированы в более длинные коды, называемые "сцепленными" кодами Баркера. Например, код Баркера из пяти битов (+++-+) может быть скомбинирован с кодом Баркера из двух битов (+-), чтобы получить следующий сцепленных код из десяти битов: (+++-+)(--+-).
Для аппроксимации идеальной чувствительности Баркера для системы 100, иллюстрируемой на фиг.1, двоичная кодовая последовательность, представляемая посредством метки 110 совмещения, является предпочтительно кодом Баркера, в котором число битов +1 отличается от числа битов -1 только на единицу. Таким образом, метка 110 совмещения предпочтительно представляет код Баркера из семи или одиннадцати битов для того, чтобы минимизировать любые неблагоприятные воздействия, вводимые благодаря использованию выхода датчика с двумя состояниями (то есть, +1 или -1) в противоположность к трем состояниям, представленным в отраженном радиолокационном сигнале (то есть, нет сигнала, фазовый угол 0 градусов и фазовый угол 180 градусов). Как результат использования кода Баркера с семью или одиннадцатью битами в системе 100, иллюстрируемой на фиг.1, сигнал 120 детектирования будет иметь минимальную реакцию (то есть амплитуду, равную единице или менее) для большинства, если не всех несогласований. Коды Баркера из семи или одиннадцати битов могут быть также использованы с одинаковым эффектом в обратном порядке.
Синхронизирующий вход 116, предусмотренный для сдвигового регистра 104 и фильтра 106 согласования кода, предпочтительно синхронизирован с движением объекта 112 или датчика 102 так, чтобы на сдвиговый регистр не подавались тактовые импульсы в момент, когда выход датчика изменяет состояние, что в противном случае привело бы к получению одного или более неправильных значений состояния. В одном конкретном применении настоящего изобретения, где объект, на который нанесена метка совмещения, подлежащая детектированию, приклеен к поверхности вращающегося барабана, синхронизирующий вход может быть генерирован, например, посредством кодирующего устройства, соединенного с валом вращающегося барабана. При необходимости частота генератора синхронизирующих импульсов кодирующего устройства может быть соответственно уменьшена.
В качестве альтернативы синхронизации тактового сигнала, как описано выше, система 200, иллюстрируемая на фиг.4, может быть использована вместо системы 100, иллюстрируемой на фиг.1. Конфигурация системы 200 во многом аналогична системе 100, за исключением двух значительных элементов. Во-первых, предусмотрен сдвиговый регистр, который имеет в два раза больше ступеней, чем сдвиговый регистр 104, иллюстрируемый на фиг.1. Как показано на фиг.4, фильтр 106 согласования кода соединен только с нечетными ступенями сдвигового регистра 204. Во-вторых, синхронизирующий вход 216 к сдвиговому регистру 204 и фильтру 106 согласования кода предпочтительно является в два раза более быстродействующим, чем синхронизирующий вход 116, используемый в системе, иллюстрируемой на фиг.1.
Вследствие большего быстродействия синхронизирующего входа 216, выход датчика 102 дискретизируется дважды с помощью сдвигового регистра 204 в течение каждого субимпульса (то есть, бита) двоичной кодовой последовательности, представленной отметкой 110 совмещения. Таким образом, когда последовательность битов последовательно считывается датчиком 102, через сдвиговый регистр 204 проходят две скопированные версии детектируемой последовательности битов. Одна версия детектируемой последовательности битов будет представлена в нечетных ступенях сдвигового регистра, а другая версия детектируемой последовательности битов будет представлена в четных ступенях сдвигового регистра. Эти две версии детектируемой последовательности битов должны быть, как правило, идентичными, если одна версия не содержит ошибок как результат дискретизации выхода датчика 102 в течение смены состояний. Однако даже в таком случае другая версия детектируемой последовательности битов не должна страдать от ошибок перехода фронта импульса и должна точно представлять последовательность битов, считываемую датчиком 102. Благодаря последовательной обработке каждой версии детектируемой последовательности битов в фильтре 106 согласования кода в течение каждого субимпульса (то есть, бита) двоичной кодовой последовательности, система 200 гарантирует то, что любая согласующаяся последовательность битов, считываемых датчиком 102, не будет потеряна вследствие проблемы синхронизации фронта импульсов. Хотя настоящее изобретение описано в контексте обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, должно быть очевидным, что этом способ, соответствующий настоящему изобретению, решения потенциальных проблем синхронизации применим для любой аппаратной реализации функции сопоставления с эталоном.
Предполагается, что, если с элементами введения настоящего изобретения и предпочтительных вариантов осуществления использованы артикли "a", "an", "the" и "said", то это означает, что имеется один или более таких элементов. Предполагается, что термины "содержащий", "включающий в себя" и "имеющий" являются включительными и означают, что могут быть дополнительные элементы другие, чем те, которые перечислены.
Так как в описанных выше конструкциях без отклонения от объема настоящего изобретения могут быть сделаны различные изменения, то предполагается, что весь материал, содержащийся описании, которое приведено выше, или иллюстрируемый на сопроводительных чертежах, должен интерпретироваться как иллюстративный, а не ограничительный.
Claims (20)
1. Способ обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, причем метка совмещения представляет двоичную кодовую последовательность из N битов, где каждый бит имеет одно из двух дискретных значений и где N является целым числом больше единицы, предусматривающий сравнение каждого бита из N битов сигнала датчика с соответствующими битами двоичной кодовой последовательности и генерирование сигнала детектирования в ответ на сравнение, включая увеличение величины сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и уменьшение величины сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов, при этом сигнал детектирования указывает на обнаружение метки совмещения, если значение сигнала детектирования превышает заданное значение.
2. Способ по п.1, в котором каждый бит из N битов сигнала датчика имеет одно или два дискретных значения, при этом два дискретных значения составляют +1 и -1.
3. Способ по п.2, в котором генерирование сигнала детектирования предусматривает умножение значения каждого бита из указанных N битов сигнала датчика на значение соответствующего бита в двоичной кодовой последовательности и суммирование результатов умножения.
4. Способ по п.1, в котором двоичная кодовая последовательность представляет собой код Баркера, содержащий приблизительно одинаковое количество положительных и отрицательных битов.
5. Способ по п.4, в котором N равно семи или одиннадцати.
6. Способ по п.1, в котором объектом является компонент одноразового впитывающего изделия.
7. Способ по п.1, в котором сравнение предусматривает сравнение каждого бита из N последовательных битов сигнала датчика с соответствующими битами двоичной кодовой последовательности.
8. Способ по п.1, в котором заданное значение составляет около N-2 или менее.
9. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий считывание метки совмещения датчиком для генерирования сигнала датчика.
10. Система для обнаружения метки совмещения, ассоциируемой с объектом, причем метка совмещения представляет двоичную кодовую последовательность из N битов, где каждый бит имеет одно из двух дискретных значений и где N является целым числом больше единицы, содержащая сдвиговый регистр, предназначенный для приема последовательности из N битов из датчика, и согласующий фильтр, оперативно соединенный со сдвиговым регистром, причем согласующий фильтр предназначен для сравнения каждого бита последовательности из N битов, принимаемой сдвиговым регистром, с соответствующим битом двоичной кодовой последовательности и для генерирования сигнала детектирования в ответ на сравнение; и в которой согласующий фильтр предназначен для увеличения величины сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и для уменьшения величины сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов, при этом сигнал детектирования указывает на обнаружение метки совмещения, если сигнал детектирования превышает заданную величину.
11. Система по п.10, в которой согласующий фильтр предназначен для умножения значения каждого бита последовательности из N битов, принимаемой сдвиговым регистром, на соответствующие биты двоичной кодовой последовательности и для суммирования результатов умножения для генерирования значения сигнала детектирования.
12. Система по п.10, в которой каждый бит в последовательности из N битов имеет одно из двух дискретных значений и в которой этими двумя дискретными значениями являются +1 и -1.
13. Система по п.10, в которой двоичная кодовая последовательность представляет собой код Баркера, содержащий приблизительно одинаковое количество положительных и отрицательных битов.
14. Система по п.13, в которой N равно семи или одиннадцати.
15. Способ обнаружения последовательности битов, имеющей известную конфигурацию, предусматривающий выборку каждого бита входной последовательности битов, по меньшей мере, дважды для получения, по меньшей мере, двух версий входной последовательности битов; сравнение каждого бита из каждой полученной версии входной последовательности битов с соответствующим битом ссылочной последовательностью битов и генерирование сигнала детектирования в ответ на сравнение, предусматривающее увеличение значения сигнала детектирования для каждой согласующейся пары сравниваемых битов и уменьшение величины сигнала детектирования для каждой несогласующейся пары сравниваемых битов, при этом сигнал детектирования указывает на обнаружение метки совмещения, если сигнал детектирования превышает заданное значение.
16. Способ по п.15, в котором выборку осуществляют посредством сдвигового регистра, имеющего синхронизирующий вход.
17. Способ по п.16, в котором сравнение осуществляют посредством фильтра согласования кода, имеющего синхронизирующий вход.
18. Способ по п.17, в котором синхронизирующий вход к сдвиговому регистру и синхронизирующий вход к фильтру согласования кода являются одинаковыми.
19. Способ по п.15, в котором выборка предусматривает последовательную выборку каждого бита входной последовательности битов, по меньшей мере, дважды.
20. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий выборку каждого бита сигнала датчика только один раз.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/970,012 | 2001-10-03 | ||
| US09/970,012 US6739509B2 (en) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | Registration mark detection using matched filtering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004108153A RU2004108153A (ru) | 2005-04-27 |
| RU2281553C2 true RU2281553C2 (ru) | 2006-08-10 |
Family
ID=25516300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004108153/09A RU2281553C2 (ru) | 2001-10-03 | 2002-04-09 | Обнаружение метки совмещения при использовании согласованной фильтрации |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6739509B2 (ru) |
| EP (1) | EP1433116B1 (ru) |
| JP (1) | JP2005529380A (ru) |
| KR (1) | KR20040035814A (ru) |
| CN (1) | CN1295641C (ru) |
| BR (1) | BR0212678A (ru) |
| DE (1) | DE60212986T2 (ru) |
| ES (1) | ES2268155T3 (ru) |
| MX (1) | MXPA04002528A (ru) |
| NO (1) | NO20041232L (ru) |
| RU (1) | RU2281553C2 (ru) |
| WO (1) | WO2003030083A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA200402227B (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8244393B2 (en) | 2009-09-10 | 2012-08-14 | The Procter & Gamble Company | System and methods for registering a controlled web to a pitched unit operation |
| CN104713432A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-06-17 | 大连理工大学 | 一种爆轰波聚能的爆破方法 |
Family Cites Families (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3249940A (en) | 1963-10-24 | 1966-05-03 | Carl W Erickson | Clutter-cancelling system |
| US3801956A (en) | 1971-04-19 | 1974-04-02 | Motorola Inc | Digital sequence detector using multiple samples during each digit time period |
| US3987278A (en) | 1972-10-18 | 1976-10-19 | The Gleason Works | Moving object identifying system |
| US3875415A (en) * | 1974-01-28 | 1975-04-01 | Ibm | Method and apparatus for detecting a registration mark on a target such as a semiconductor wafer |
| US3963098A (en) * | 1974-05-07 | 1976-06-15 | Westinghouse Electric Corporation | Position measurement apparatus |
| US3961171A (en) | 1975-02-18 | 1976-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of obtaining correlation between certain selected samples of a sequence |
| FR2310549A1 (fr) * | 1975-05-07 | 1976-12-03 | Sagem | Perfectionnements aux dispositifs optiques de determination de la position d'un organe mobile |
| SE395773B (sv) | 1975-11-24 | 1977-08-22 | Ericsson Telefon Ab L M | Forfarande att i mottagare i en radaranleggning eliminera avstandssidolober vid kompression av en pa sendarsidan diskret fasmodulerad radarpuls |
| US4141492A (en) | 1977-10-03 | 1979-02-27 | R. R. Donnelley & Sons, Inc. | Signature verifier with indicia sensor |
| FR2450468A1 (fr) | 1979-02-27 | 1980-09-26 | Thomson Csf | Systeme optique d'alignement de deux motifs et photorepeteur mettant en oeuvre un tel systeme |
| US4361896A (en) | 1979-09-12 | 1982-11-30 | General Electric Company | Binary detecting and threshold circuit |
| FR2472209A1 (fr) | 1979-12-18 | 1981-06-26 | Thomson Csf | Systeme optique d'alignement automatique de deux motifs comportant des reperes s'alignement du type reseaux, notamment en photo-repetition directe sur silicium |
| US4327292A (en) | 1980-05-13 | 1982-04-27 | Hughes Aircraft Company | Alignment process using serial detection of repetitively patterned alignment marks |
| US4431923A (en) | 1980-05-13 | 1984-02-14 | Hughes Aircraft Company | Alignment process using serial detection of repetitively patterned alignment marks |
| GB2126444B (en) * | 1982-09-01 | 1986-03-19 | Rosemount Eng Co Ltd | Position measuring apparatus |
| JPS60222855A (ja) | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Canon Inc | 位置検知方法 |
| US4688088A (en) | 1984-04-20 | 1987-08-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting device and method |
| CN85100700A (zh) | 1985-04-01 | 1987-01-31 | 陆伯祥 | 计算机莫尔条纹证件及其识别系统 |
| US4837715A (en) | 1987-01-27 | 1989-06-06 | Kimberly-Clark Corporation | Method and apparatus for detecting the placement of components on absorbent articles |
| US5018212A (en) | 1988-03-25 | 1991-05-21 | Texas Instruments Incorporated | Defect area consolidation for pattern inspector |
| US5046110A (en) | 1988-03-25 | 1991-09-03 | Texas Instruments Incorporated | Comparator error filtering for pattern inspector |
| US4884075A (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | Analog Devices, Inc. | Decoding circuit for flash-type analog-to-digital converter |
| US5073954A (en) * | 1989-02-28 | 1991-12-17 | Electrocom Automation, Inc. | Bar code location and recognition processing system |
| US5105316A (en) | 1989-11-20 | 1992-04-14 | Seagate Technology, Inc. | Qualification for pulse detecting in a magnetic media data storage system |
| US5073932A (en) | 1990-08-31 | 1991-12-17 | Oded Yossifor | Secured data transmission and error recovery mechanism in cordless telephones |
| US5563955A (en) * | 1990-11-21 | 1996-10-08 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Apparatus and/or method for recognizing printed data in an image |
| DE69225659T2 (de) | 1991-09-24 | 1998-09-24 | Raphael L Levien | Ausrichtmarken |
| US5239177A (en) | 1991-12-06 | 1993-08-24 | Hughes Aircraft Company | Angular position and rotational velocity detection using "perfect words" |
| EP0545737A1 (en) | 1991-12-06 | 1993-06-09 | Hughes Aircraft Company | Coded fiducial |
| US5235515A (en) | 1992-02-07 | 1993-08-10 | Kimberly-Clark Corporation | Method and apparatus for controlling the cutting and placement of components on a moving substrate |
| JPH05291104A (ja) | 1992-04-14 | 1993-11-05 | Nippon Steel Corp | 露光装置 |
| FR2690252B1 (fr) | 1992-04-17 | 1994-05-27 | Thomson Csf | Procede et systeme de determination de la position et de l'orientation d'un mobile, et applications. |
| JP2809577B2 (ja) | 1993-09-24 | 1998-10-08 | 富士通株式会社 | ゼロレベル設定回路 |
| US5760815A (en) * | 1994-12-09 | 1998-06-02 | Xerox Corporation | Fiber optic registration mark detection system for a color reproduction device |
| US5552611A (en) | 1995-06-06 | 1996-09-03 | International Business Machines | Pseudo-random registration masks for projection lithography tool |
| JP3060902B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2000-07-10 | オムロン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| US5745528A (en) * | 1995-07-13 | 1998-04-28 | Zenith Electronics Corporation | VSB mode selection system |
| US5766389A (en) | 1995-12-29 | 1998-06-16 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Disposable absorbent article having a registered graphic and process for making |
| US5818719A (en) | 1995-12-29 | 1998-10-06 | Kimberly-Clark, Worldwide, Inc. | Apparatus for controlling the registration of two continuously moving layers of material |
| JP3527352B2 (ja) * | 1996-02-26 | 2004-05-17 | 株式会社リコー | カラ−画像形成装置 |
| US5828075A (en) * | 1996-10-11 | 1998-10-27 | Hurletron, Incorporated | Apparatus for scanning colored registration marks |
| US5889269A (en) * | 1997-01-27 | 1999-03-30 | Symbol Technologies, Inc. | Linearization of raster patterns in 2D optical scanners |
| DE19853416C2 (de) | 1997-12-15 | 2003-01-30 | Heidelberger Druckmasch Ag | Schaltungsanordnung zur Pegelumsetzung binärer Signale bei der Steuerung einer drucktechnischen Maschine |
| NL1007944C2 (nl) | 1997-12-31 | 1999-07-01 | Hadewe Bv | Registratie van documenten. |
| US6064486A (en) | 1998-05-21 | 2000-05-16 | Leland Stanford Junior University | Systems, methods and computer program products for detecting the position of a new alignment mark on a substrate based on fitting to sample alignment signals |
| US6112658A (en) | 1999-02-25 | 2000-09-05 | George Schmitt & Company, Inc. | Integrated and computer controlled printing press, inspection rewinder and die cutter system |
| US6043864A (en) | 1999-03-08 | 2000-03-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Alignment method and apparatus using previous layer calculation data to solve critical alignment problems |
-
2001
- 2001-10-03 US US09/970,012 patent/US6739509B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-04-09 RU RU2004108153/09A patent/RU2281553C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-04-09 JP JP2003533209A patent/JP2005529380A/ja not_active Abandoned
- 2002-04-09 MX MXPA04002528A patent/MXPA04002528A/es unknown
- 2002-04-09 BR BRPI0212678-8A patent/BR0212678A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-04-09 WO PCT/US2002/011286 patent/WO2003030083A1/en active IP Right Grant
- 2002-04-09 EP EP02800303A patent/EP1433116B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-09 KR KR10-2004-7003956A patent/KR20040035814A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-04-09 DE DE60212986T patent/DE60212986T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-09 CN CNB028184157A patent/CN1295641C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-09 ES ES02800303T patent/ES2268155T3/es not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-03-19 ZA ZA200402227A patent/ZA200402227B/en unknown
- 2004-03-24 NO NO20041232A patent/NO20041232L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MXPA04002528A (es) | 2004-05-31 |
| KR20040035814A (ko) | 2004-04-29 |
| WO2003030083A1 (en) | 2003-04-10 |
| JP2005529380A (ja) | 2005-09-29 |
| BR0212678A (pt) | 2006-05-23 |
| DE60212986D1 (de) | 2006-08-17 |
| RU2004108153A (ru) | 2005-04-27 |
| ZA200402227B (en) | 2005-06-30 |
| EP1433116B1 (en) | 2006-07-05 |
| CN1556966A (zh) | 2004-12-22 |
| US20030062412A1 (en) | 2003-04-03 |
| DE60212986T2 (de) | 2007-01-25 |
| US6739509B2 (en) | 2004-05-25 |
| EP1433116A1 (en) | 2004-06-30 |
| NO20041232L (no) | 2004-03-24 |
| CN1295641C (zh) | 2007-01-17 |
| ES2268155T3 (es) | 2007-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5008902A (en) | Automatic baud rate detection | |
| US4860318A (en) | PSK detection using an IFM receiver | |
| EP0370528A3 (en) | Serial clock generating circuit | |
| JPH032990A (ja) | バーコードリーダーのアナログ信号処理方式 | |
| RU2281553C2 (ru) | Обнаружение метки совмещения при использовании согласованной фильтрации | |
| US4255795A (en) | Programmable binary correlator | |
| US5239177A (en) | Angular position and rotational velocity detection using "perfect words" | |
| US6694205B2 (en) | Binary registration mark detection using 3-state sensing and matched filtering | |
| US4234930A (en) | Interleaved binary coded signal translation device | |
| GB2346474A (en) | Edge detection method and apparatus for shot noise limited signals | |
| US4156201A (en) | Binary word presence indicating circuit | |
| Khairnar et al. | Radial basis function neural network for pulse radar detection | |
| AU2002307238A1 (en) | Registration mark detection using matched filtering | |
| CA2046653A1 (en) | Signal processing apparatus and method | |
| JPH0413851Y2 (ru) | ||
| US4743969A (en) | Correlator | |
| SU1521454A1 (ru) | Фотоплетизмограф | |
| NL8602433A (nl) | Stelsel voor het ontvangen van gegevens. | |
| RU2093880C1 (ru) | Универсальный измеритель положения импульсов | |
| SU746502A1 (ru) | Устройство дл сравнени -разр дных двоичных чисел | |
| SU1569957A1 (ru) | Цифровой фильтр | |
| SU1626461A1 (ru) | Цифровой обнаружитель гармонических составл ющих дельта-модулированных сигналов | |
| US4973914A (en) | Digitized synchronous demodulator | |
| KR970055598A (ko) | Fa-코더의 신호검출방법 및 fa-코더의 신호검출기 | |
| RAGO et al. | Data-Fusion: Performance Enhancement Via Resolution Cell Processing(Final Report, Jul. 1993- Aug. 1995) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080410 |