SE462696B - Saett och anordning foer bestaemning av en approximativ, tredimensionell avbildning av ett foeremaal - Google Patents

Description

462 696 10 15 20 25 30 35 2 skilja ut föremål som på nâgot sätt avviker från en viss bestämd norm. Det kan röra sig om gröna tomater som av- viker från de röda tomaterna, rostiga skruvar bland de rena skruvarna eller grönsaker av fel sort. Speciellt vid potatis där potatisliknande stenar kan förekomma är det väsentligt att på ett enkelt vis kunna bestämma vad som är vad.

För att kunna avsöka, mäta och bestämma enskilda föremål i en stor mångfald föremål placeras ofta dessa på en yta eller ett löpande band för sortering. Föratt åstadkomma snabb och ekonomisk hantering kan det vara lämpligt att samtidigt som föremålet identifieras även registrera det enskilda föremålets placeringen på ytan.

Det finns ett flertal sätt att sortera föremål och i huvudsak kan man särskilja tre grundidéer; manuell, mekanisk och beröringsfri sortering.

Den manuella sorteringen kräver helt enkelt opera- törer som står invid den yta som föremålen befinner sig på för sortering av föremålen. Förutom att detta är tids- krävande och därmed kostsamt är det onoggrant. Dessutom innebär ett sådant tempoarbete att arbetsmiljökrav kan vara svåra att uppfylla.

Den mekaniska sorteringen kan genomföras på många sätt. Det finns kända sätt att känna av föremålets vikt medelst hävstånger, fjädrar o dyl. Härvid finns dock viss risk att föremål av olika sort, men med samma vikt sorte- ras tillsammans. När det gäller potatis används särskilt sållsortering. Potatisen sorteras med hjälp av en såll- anordning som innefattar ovanför varandra placerade såll med sållmaskor, som i Sverige är kvadratiska. Potatisar- na skakas fram på sållanordningen tills de slinker ige- nom ett såll med sållmaskor av lämplig storlek. Till slut når potatisarna ett såll, vars sållmaskor är så små att potatisarna inte kan slinka igenom. Om exempelvis en pota- tis kan passera en sållmaska med 55 mm sida men inte en sållmaska med 35 mm sida är potatisen av storleken35/55.

Härvid finns viss risk att långa och smala potatisar blan- das med små runda potatisar, eftersom den långsmala pota- 10 15 20 25 30 35 4-62 696 3 tisen i sitt största tvärsnitt har samma mått som den runda potatisen. E Mekanisk sortering är inte helt noggrann, kan ge upphov till skador på föremålen och resultera i en bland- ning av föremål med olika storlekar.

De beröringsfria metoderna kan vara optiska, elek- triska etc. Ett sätt utnyttjar en videokamera med CCD-bildrör för avbildning av varje föremål. Efter- som ingen operatör skall sitta framför en videoskärm utnyttjas bildanalys. Därvid kan exempelvis färgavvi- kelser detekteras. Problemet med detta sätt att sortera föremål är att bildanalysen är både svår och kostsam samt ger ett osäkert resultat.

I det svenska patentet 8403364-6 anges ett sätt och en anordning för beröringsfri detektering av växter. Ljus som har reflekterats av växter och en yta samlas in och separeras i två ljusflöden med var sitt smalt våglängds- område. En elektronisk krets behandlar de ljussignaler som har detekterats medelst anordningen och åstadkommer en utsignal som anger närvaro/icke-närvaro av en växt på ytan. Denna detektering är dock tämligen primitiv och kan inte direkt ge utförligare information om växtens placering eller beskaffenhet etc.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning för beröringsfri avsökning av ett föremål som löser de ovannämnda prob- lemen.

Ett första speciellt ändamål är att bestämma före- målets form.

Ett andra ändamål är att bestämma föremålets vikt.

Ett tredje ändamål är att bestämma föremålets volym.

Ett fjärde ändamål är att bestämma föremålets mitt- punkt, vilken vid vissa ideala geometriska former hos föremålet kan sammanfalla med föremålets masscentrum.

Ett femte ändamål är att bestämma föremålets place- ring på en yta, med avseende på någon bestämd referens.

Ett sjätte ändamål är att identifiera föremål och särskilt särskilja olika föremål med likartad form. 462 696 10 15 20 25 30 35 4 Ett sjunde ändamål är att samtidigt avsöka två före- mål, som befinner sig på samma yta eller skilda ytor.

Ovanstående ändamål uppnås med ett sätt och en an- ordning, som definieras av patentkravens 1 resp 5 kän- netecknande delar. Föredragna utföringsformer framgår av de beroende patentkraven.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna.

Fig la visar från ovan ett föremål på en yta och fig lb samma föremål i sidovy sett från linjen A-A och fig lc samma föremål i sidovy sett från linjen B-B.

Fig 2 visar i perspektiv schematiskt en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen.

Fig 3 visar strålgången för anordningen i fig 2.

Fig 4 visar ett med parallellt ljus belyst föremål och ett diagram över det av föremålet reflekterade lju- sets intensitet.

Fig 5 visar i perspektivvy ovanifrån hur ett före- mål intill en yta svepes av ljus från två olika rikt- ningar.

Fig 6a är ett schema över den analoga signal som alstras vid detektering av den reflekterade strålning- en, och fig 6b dess motsvarande, digitala pulståg.

Fig 7 är ett blockschema över signalbehandlingen enligt uppfinningen.

Härnäst hänvisas till fig la-lc. I fig la visas ett föremål l som befinner sig på en yta 2. I detta exempel liknar föremålet en sten. Fig la visar föremålet rakt ovanifrån, medan fig lb och fig lc visar sidovyer från linjerna A-A respektive B-B.

Vid optisk avsökning av föremålet skall föremålets dimensioner fastställas. Föremålets största längd anges med beteckningen 3a, medan föremålets största bredd som är vinkelrät mot dess största längd är summan av de pilar som betecknas med 3b och 3c.

Om man studerar föremålet som det projiceras på den linje som betecknas med A-A finner man den figur 10 15 20 25 30 35 462 696 5 som visas i fig lb, varvid man inser att den största längden som visas i denna figur och betecknas med 6 inte är föremålets sanna längd. Ett analogt resonemang gäller för projektionen av föremålet på linjen B-B. I figuren visas också föremålets masscentrum 7, vilket i ideala fall sammanfaller med den geometriska mittpunkten för föremålet.

Wärnäst hänvisas till fig 2. I en föredragen utfö- ringsform befinner sig flera föremål 1 på en yta 2, som i detta fall kan vara ett av två ändlöst löpande band, som matar föremålen genom en enligt uppfinningen konst- ruerad avsökningsanordning 30. Ett ljusutskickande organ 8 innefattar åtminstone en ljuskälla. En roterande polygonspegel ll med ljusreflekterande fasetter reflek- terar det utskickade ljuset. Ljuset riktas av särskilda linser 14 och l5, Det av bandet 2, en yta 16 och föremålet 1 reflekterade ljuset ledes till- baka till en detektor 9 som innefattar åtminstone en fotodetektor, rade utsignalen ledes till en elektronisk krets- och datorenhet l7.

Härnäst hänvisas till fig 3. Det ljusutskickande organet 8 innefattar företrädesvis en laser av helium- s k fê-linser. t ex en fotodiod. Den av detektorn 9 alst- neontyp. Naturligtvis kan även andra ljuskällor utnytt- jas, såsom glödlampor, blixturladdningsrör eller lysrör.

Huvudsaken är bara att ett huvudsakligen parallellt ljus- knippe åstadkommes. Eftersom lasrar i allmänhet och heli- umlasern i synnerhet har synnerligen liten divergens för ljusstrålen är denna lämpad för föreliggande uppgift.

Laserljusstrålen skickas från lasern mot den ro- terande polygonspegeln ll via en spegel 10. Denna spegel har antingen ett hål borrat genom sig för ge- nomsläpp av laserstrålen eller är semitransparent.

Den roterande polygonspegeln ll har i den föredrag- na utföringsformen sex fasettytor som kan spegla ljuset.

Vid rotation av den roterande polygonspegeln ll föres en fasett in i ljusstrålen så att ljusstrålen successivt 462 696 10 15 20 25 30 35 6 kommer att belysa polygonspegelns fasettyta. Eftersom ljusstrålens infallsvinkel mot fasetten härvid ändras successivt sprides ljuset i olika riktningar i beroende av var på fasetten som det infallande laserljuset träf- far. Det av den roterande polygonspegeln ll reflektera- de ljuset skickas mot två fördelningsspeglar 12, vilka är belägna ovanför de båda ytorna 2. Ljuset reflekte- ras av varje fördelningsspegel 12 så att en del av ljuset skickas huvudsakligen rakt ner mot ytan 2 och en del skickas mot var sin sidospegel 13.

Det ljus som reflekteras av sidospegeln 13 skickas i riktning mot ytan 16, vilken är huvudsakligen vinkel- rät mot ytan 2. För säkerställande av parallellt ljus- knippe är sidolinsen l5 av s k f9-typ. Efterhand som den roterande polygonspeglen ll roteras kommer alltså ett smalt ljusknippe att svepas över ytan 16, och om föremålet befinner sig i strålgången på ytan 2 även över detta.

Det ljus som av fördelningsspegeln 12 skickas rakt ner mot ytan 2 korrigeras också medelst fG-linsen 14, som är belägen ovanför ytan 2. Föremålet kommer att svepas även från detta håll.

Härnäst hänvisas till fig 4. I fig 4 visas i sek- tion ett föremål l på en yta 2 som belyses av paral- lellt infallande ljusstrålar 190-194. I figuren visas också en kurva över den intensitet hos det reflekterade ljus som kan uppfattas av en betraktare som befinner sig vinkelrätt ovanför ytan 2, dvs vid källan för ljusstrå- larna 190-194. När den plana ytan 2 reflekterar ljuset l90 blir intensiteten hos en reflekterad ljusstråle 200 maximal och detta visas bäst till vänster i figuren.

Den infallande ljusstrålen 190 reflekteras nämligen i enlighet med optiska reflexionslagar huvudsakligen vinkelrätt tillbaka och ger upphov till en mycket hög intensitet, vilken benämnes vitnivå 22. I den före- dragna utföringsformen lutar anordningen något i förhål- lande till vertikalplanet. Därigenom undvikes allt för 10 15 20 25 30 35 462 696 7 kraftig direktreflektion från ytan 2l Vitnivån 22 bibehål- les så länge ljus reflekteras av ytan 2, men då ljusstrå- len 191 träffar en kant på ett föremål 1 skickas den reflekterade strålen 201 i en helt annan riktning.

När denna kant påträffas kommer en betraktare som befin- ner sig vinkelrätt ovanför ytan 2 att i stort sett inte uppfatta något som helst ljus, varvid intensiteten sjun- ker till en s k svartnivå 2l. Efterhand som den infallan- de ljusstrålen 192 förs över föremålet l kommer mer el- ler mindre ljus att reflekteras i en sådan riktning att en del av ljuset kan uppfattas av en betraktare vinkel- rätt ovanför ytan 2. Den ljusstråle 192 som träffar före- målet huvudsakligen vinkelrätt kommer att ge upphov till en stark, reflekterad ljusstråle 202, som naturligtvis även beror på föremålets reflektivitetsegenskaper. Ett vitt ägg skulle sålunda kunna ge upphov till kraftig, reflekterad intensitet, medan en jordig potatis endast ger en liten ökning av intensiteten jämfört med svart- nivån 21. Den intensitetskurva som åstadkommes vid ref- lektion av föremålet 1 visas i figuren och benämnes 23.

Den viktiga lärdomen som àskådliggörs i fig 4 är att just vid föremålets ytterkanter är den uppfattade intensiteten minimal och kontrasterar kraftigt mot vit- nivån. Denna "kanteffekt“ kan accentueras om ytan 2 är tillverkad av ett material med kraftig reflektivitet, såsom ett metallband eller en vit plastmatta.

I fig 4 visas också med en streckad linje en refe- rensnivå 40 under vilken en säker miniminivà, dvs en å svartnivå, kan fastställas.

Härnäst hänvisas åter till fig 3. Den del av det reflekterade ljuset som enligt ovan kan uppfattas av betraktaren vinkelrätt ovanför ytan 2 uppfångas me- delst linserna 14, l5 och reflekteras av fördelnings- spegeln 12 till den roterande polygonspegeln ll och vidare till spegeln l0 där det reflekterade ljuset avvinklas mot en detektor 9.

I den föredragna utföringsformen skickas ett 462 696 10 l5 20 25 30 35 8 smalt ljusknippe ut från ljuskällan 8 och svepes med hjälp av den roterande polygonspegeln ll över föremå- let, vilket visas på figurens högra sida med hjälp av rastrerad strålgång. Det reflekterade ljuset kommer att gå i det närmaste exakt samma väg tillbaka, d V s samma väg som det infallande ljuset utom vid spegeln 10 då det avlänkas mot detektorn 9.

I den visade utföringsformen med sex fasetter på den roterande polygonspegeln ll åstadkommes sex svep- ningar av varje föremål under ett varv för den roterande polygonspegeln. På grund av rotationen kommer varje fa- sett att vrida ljusstrålen från ett läge H längst till höger i fig 3 till ett läge V längst till vänster i fig 3.

Härnäst hänvisas till fig 5. I figuren åskådliggörs hur föremålet 1 svepes av den infallande ljusstrålen.

Ytan 2 är en bana som föremålet l ligger på och förflyt- tar sig framåt. Den infallande ljusstrålen förflyttar sig antingen tvärs över banan och vinkelrätt mot banans plan, såsom visas vid A eller parallellt med banans plan och vinkelrätt mot ytan 16, såsom visas vid B.

Beroende på hastigheten för banan respektive svepet för den infallande ljusstrålen indelas alltså föremålet 1 i "skivor".

Vid A indelas föremålet uppifrån i ett flertal an- gränsande skivor, varvid en betraktare alltså från ovan ser varje skivas tjocklek och längd, dvs ser skivan i kontur, men inte ser hur hög skivan är. Vid B indelas föremålet 2 från sidan i skivor. En betraktare kan från sidan se konturen av föremålet, men kan inte bilda sig en direkt uppfattning om föremâlets bredd.

I den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning indelas föremålet 2 på detta vis, varvid indelningen sker samtidigt uppifrån enligt A och från sidan enligt B.

Den reflekterade ljusstrålen, som är resultat av svepet med den infallande ljusstrålen, betraktas enligt fig 3 från en plats vid ljuskällan. Den i fig 4 visade 10 l5 20 25 30 35 462 696 9 intensitetskurvan motsvarar sålunda en "skiva" av före- målet och banan tagen från ett håll. Flera sådana inten- sitetskurvor, som motsvarar flera efter varandra betrak- tade svep, ger sammantaget en avbildning av föremålet.

Eftersom samma föremål svepes successivt från två olika håll erhåller en betraktare en approximativ avbildning i tre dimensioner av ytan 2 och föremålet l. Det inses dock att avbildningen inte är en sann tredimensionell avbildning.

Härnäst hänvisas till fig 6a och 6b. Vid användning av den föredragna utföringsformen av uppfinningen kommer detektorn 9 att för varje fasett på den roterande polygon- spegeln ll att åstadkomma en kurva som liknar den i fig 6a. Den digitaliserade motsvarigheten visas i fig 6b.

Hänvisningsbeteckningen 24 anger den intensitetskurva som erhålles när ljusstrålen svepes i lodrät riktning upp- ifrån och ned över det högra föremålet l i fig 3. Hänvis- ningsbeteckningen 25 visar den intensitetskurva som åstad- kommes när ljusstrålen svepes över föremålet l från höger till vänster i fig 3. Hänvisningsbeteckningen 26 anger den intensitetskurva som åstadkommes när ljusstrålen svepes över det vänstra föremålet l från höger till vänster. Hän- visningsbeteckningen 27 anger den intensitetskurva som ås- tadkommes när ljusstrålen svepes i lodrät riktning neri- från och upp över vänstra föremålet l i fig 3.

Intervallet 24 börjar till vänster med den höga vit- nivån 22, som erhålles första gången som ljusstrålen träffar ytan 16. När ljusstrålen har gått en viss sträcka 28 påträffas föremålet l och intensiteten sjunker drastiskt till svartnivån 21. I det Visade utföringsexemplet ökar intensiteten efterhand som ljusstrålen sveper över föremålet innan intensiteten åter avtar till svartnivån. Avståndet mellan de punkter där svartnivån erhålles betecknar föremålets projicerade höjd. Efter det att föremålet har svepts påträffas ånyo ytan 16, om inte föremålet vilar helt mot ytan 2 och därvid skymmer ytan l6. 462 696 10 15 20 25 30 35 10 Mellan intervallet 24 och det följande intervallet 25 förekommer en sträcka under vilken intensiteten är odefinierad, eftersom den infallande ljusstrålen inte är inriktad mot någon yta 2 eller föremål 1. Det inses att den i fig 6a återgivna kurvan motsvarar ett ideal- fall, utan störningar. Därefter vidtar intervallet 25 vilket innefattar föremålets bredd. Innan ljusstrålen vandrar över till det andra, vänstra föremålet l passe- rar ljusstrålen ett läge där den reflekterade strålen 20 reflekteras rakt tillbaka av den roterande polygon- spegeln ll.

Ovanstående resonemang avser naturligtvis också de analoga intensitetssignalerna 26 och 27.

Vid datorbearbetningen är det företrädesvis lämp- ligt att utnyttja digitala signaler. En digital repre- sentation av den övre analoga signalen åstadkoms på känt vis med en bits upplösning, under användande av en referensnivå 40 varvid alla signaler under denna nivå är "låga" och alla signaler över denna nivå är "höga".

Härnäst visas till fig 7. I fig 7 visas ett block- schema som beskriver de huvudsakliga komponenterna för signalbearbetningen i enlighet med uppfinningen.

Det ljus som har reflekterats uppfattas av en foto- diod 100 i detektorn 9. Den analoga utsignalen från foto- dioden 100 liknar den intensitetsrepresenterande signa- len i fig 6a. Signalen passerar en förstärkare 101 med frekvensberoende filter, för filtrering av oönskade frek- venser. Den filtrerade och förstärkta signalen matas till en låskrets 102 för svartnivån. Denna låskrets lå- ser signalen vid den lägsta intensiteten, vilken be- nämnes svartnivån. Signalen skickas till en begränsnings- krets 103 för vitnivån, vilken krets begränsar signalens maximinivå, och därefter vidare till en komparator 104, som även mottar en referenssignal från en dator 113.

Med hjälp av referenssignalen alstrar komparatorn 104 enligt ovan ett digitalt pulståg med ettor och nollor av signalen. 10 15 20 25 30 35 462 696 ll Denna digitala signal matas till två logikstyrda skiftregister 106 och 107. En mönsterdetektor 108 resp 109 är ansluten till varje skiftregister l06 resp 107, och dessa komponenter utgör tillsammans två parallella sekvensnät 106, 108 och 107, 109. l06, 108 matas med signalen från komparatorn, medan Det ena sekvensnätet det andra sekvensnätet 107, 109 matas med den inversa signalen. Mönsterdetektorernas uppgift är att identifie- ra vissa förutbestämda pulstågsföljders mönster. Mönster- detektorerna ger utsignal endast då dessa mönster identifieras i signalen. I fig 6a och 6b visas vid 25 och 26 hur två olika följder av pulser kan repre- sentera var sitt föremål. Vid 25 ger föremålets framkant upphov till en pulsbakkant 50, och föremålets bakkant upphov till en pulsframkant 51. Vid 26 ger föremålets framkant upphov till en pulsbakkant 60, och föremålets bakkant upphov till en pulsframkant 63. Dessutom ger föremålets goda reflektionsförmåga en intensitet som lokalt överskrider referensnivån 40. Därigenom erhålles ytterligare en puls med en pulsframkant 61 och en puls- bakkant 62. p Då någon av mönsterdetektorerna ger utsignal matas denna till ett buffertminne 112. Buffertminnet matas också med ett tidsvärde från en tidbas ll0, som triggas av en startsynksignal från en fotodiod lll. Fotodioden lll påverkas av ljus en gång per fa- sett på den roterande polygonspegeln. Det innebär att tidbasen nollställs för varje fasett, dvs för varje mätcykel som omfattar avsökning av två föremål från två olika håll.

Tidsvärdet motsvarar den specifika vinkel den roterande polygonspegeln intar för en viss framkant eller bakkant på föremålet. Dessa tal matas genom buffertminnet i en kö.

Datorn ll3 hämtar ur buffertminnet de tal som behövs för bestämning av föremålen. Datorn 113 är an- sluten till en utenhet 114 som kan vara ett teckenföns- 462 696 10 15 20 25 30 35 12 ter eller liknande. Dessutom är datorn ansluten till ett sorteringsorgan 115, vilket matas med en styrsignal från datorn för utförande av sorteringsfunktioner.

Datorn avgör med hjälp av de i buffertminnet inne- fattade talen vilka tal som hör till vilket föremål. I den föredragna utföringsformen, i vilken två föremål samtidigt avsökes, delas föremålens data naturligtvis in i två skilda register. Hädanefter kommer hanteringen av ett register att beskrivas, varvid det inses att båda registren behandlas på samma vis.

Nästa steg för datorn är att kombinera de framtagna samhörande talen till avstånd som betecknar föremålets bredd och höjd och därvid bilda "skivor", varvid skivans tjocklek bestäms av avståndet mellan varje svep, såsom visas i fig 5. Avståndet kommer naturligtvis att bero på bandhastigheten samt den roterande polygonspegelns rota- tionshastighet.

Dessa rätblocksliknande skivor superponeras, dvs ställs upp efter varandra, varvid en kropp som approxima- tivt efterliknar föremålet bildas. Om föremålet exempel- vis är en potatis är naturligtvis potatisens volym mind- re än denna rätblocksuppbyggda kropp. Den framtagna volymen för denna approximativa kropp multipliceras lämpligtvis med en formfaktor, som är specifik för varje typ av föremål. För en potatis som liknar en ellipsoid kan det vara lämpligt att multiplicera volymen med en formfaktor på ca 80% för en efterliknande av en korrekt volym.

Datorn kan även efter multiplikation med en kalibre- rad densitetsfaktor beräkna vikten för föremålen. Potatis densitet kan variera högst betydligt och det är lämpligt att på känt vis på grundval av ett antal stickprov ka- librera densitetsfaktorn.

Datorn beräknar vidare den maximala projicerade läng- den, vilken kan skilja sig från den längd en betraktare ser från sidan av bandet, i enlighet med diskussionen kring fig la-lc. Datorn räknar då även ut den maximala 10 15 20 25 30 35 462 696 13 projicerade bredden som är vinkelrät mot längden samt den från sidan maximalt projicerade höjden.

Konsumenter ställer högst skilda krav på exempelvis potatisar. Restaurangkök vill ha små och runda, medan mat- tillverkare kan finna det önskvärt att få långa och tjocka potatisar. Härvid är det lämpligt att datorn beräknar en "excentricitetsfaktor" som i någon mån mot- svarar den visuella upplevelse konsumenten får. Detta är ett särdrag som skiljer föreliggande uppfinning högst markant från de på marknaden förekommande för potatis avsedda mekaniska sorteringsanordningarna, i vilka t ex sållmaskor används. Problemen vid dessa anordningar nämn- des i inledningen.

Datorn beräknar också var föremålet ligger på ban- det, dvs var föremålet börjar och slutar sett i bandets längdriktning, och var föremålet börjar och slutar sett i bandets tvärriktning. Härvid beräknas även ett geome- triskt medelvärde som för en ideal, symmetrisk kropp skulle motsvara masscentrum. Dessa värden används för beräkning av styrsignaler för ett sorteringsorgan 115.

Vidare anpassar datorn sorteringen till att gälla exempelvis sållmasksortering för att motsvara de sor- teringskriterier som är uppställda för potatisar. Natur- ligtvis kan vilken som helst annan sorteringsspeci- fikation som motsvarar vissa individuella krav matas in i datorn.

Den föredragna avsökningsanordningen enligt förelig- gande uppfinning används sammanfattningsvis på följande vis. Ett parti potatis lastas på två parallellt löpande band, vilka styrs in under avsökningsanordningen. Den roterande polygonspegeln sveper en laserstråle över potatisarna, så att potatisarna och banden svepes en gång för varje millimeter på bandet. Det reflekterade ljuset uppfattas av detektorn som omvandlar intensiteten till datorbearbetningsbara signaler. Datorn avger styr- signaler till sorteringsanordningen som är monterad nedströms bandet, varefter potatisarna kan sorteras 462 696 10 15 20 25 14 ut enligt lämpliga kriterier i bestämda partier.

Simultant med mätningen av storlek, form etc kan även föremålet identifieras. Med hänsyn till den för varje föremål specifika reflektionskurvan kan ett före- mål identifieras. Det är allmänt känt att exempelvis potatis absorberar vid en ljusvåglängd på 1400 nm medan t ex sten, som till utseendet kan likna potatis, reflekterar vid denna våglängd.

Identifieringen av föremål kan åstadkommas på flera sätt. I det föredragna utföringsexemplet är i det ljusskickande organet 8 ytterligare en lampa anord- nad. Det reflekterade ljuset delas in i två olika våg- längdsband och detekteras. Intensiteten för varje våg- längdsband jämförs med reflektionsspektrumet. I den enklaste utföringsformen divideras intensiteterna och vid överskridande eller underskridande av ett visst värde för kvoten anges föremålets identitet.

I datorn jämförs föremålets form och identitet. Ett antal olika urvalskriterier styr därefter alstringen av styrsignalen till sorteringsanordningen. I den föredrag- na utföringsformen sorteras föremål som inte med viss förutbestämd säkerhet kan fastställas vara potatisar bort. Naturligtvis kan en och samma ljuskälla, t ex en halogenlampa, utnyttjas vid både formbestämning och identifiering.

Fackmannen kan naturligtvis konstruera alternativa utföringsformer, utan att avlägsna sig från uppfinning- ens skyddsomfång.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 462 696 15 PATENTKRAV

1. Sätt att bestämma en approximativ, tredimensionell avbildning av ett föremål (1), som förflyttas på en re- flekterande transportbana (2) förbi en avsökningsanordning (30), k ä n n e t e c k n a t av att ett smalt ljusknippe från avsökningsanordningen svepes dels tvärs över transportbanan, dels tvärs över en yta (16), som är placerad vid transportbanans ena långsi- dokant och är vinkelrät mot transportbanan; att ljus, som reflekteras tillbaka till avsöknings- anordningen, detekteras; att intensiteten hos det reflekterade ljuset regist- reras, varvid hög intensitet erhålles när ljusknippet på- träffar transportbanan respektive ytan, medan intensiteten sjunker väsentligt när ljusknippet påträffar föremålet, och varvid hög intensitet åter erhålles, när ljuset lämnar föremålet, för bildande av en rätblocksliknande avbildning av det svepta partiet av föremålet och för bestämning av detta partis läge på transportbanan, vilken avbildning har mot partiets bredd, höjd och tjocklek svarande mått; att de av successiva svep bildade avbildningarna su- perponeras för bildande av den tredimensionella avbild- ningen av föremålet och därmed bestämning av föremålets läge på transportbanan.

2. Sätt enligt patentkravet 1, n a t av att två parallella, reflekterande transportbanor som förflyttar föremål förbi en gemensam avsökningsanord- k ä n n e t e c k - ning (30) svepes samtidigt.

3. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t avi att det detekterade ljuset omvandlas till ett digi- talt pulstág med mot intensiteten svarande nivåförändring- ar; att pulståget jämförs med ett förutbestämt mönster av pulser så att vissa sekvenser av pulser omvandlas till block, vilka representerar sträckor mellan två punkter på konturer på snittet av föremålet; 4 2 6 10 l5 20 25 30 35 6 16 att ett flertal block registreras för den approxima- 'tiva avbildningen av föremålet; och att föremålets läge på bandet beräknas.

4. Sätt enligt något av patentkraven l-3, k ä n - n e t e c k n a t av att ljuset från ljuskällan och/eller åtminstone en andra ljuskälla på i och för sig känt sätt delas upp i åt- minstone tvà våglängsberoende ljusflöden, vilkas intensi- tet omvandlas till signaler som jämförs med ett för före- målet förutbestämt reflektionsspektrum, för identifiering av föremålet.

5. Anordning för bestämning av en approximativ, tre- dimensionell avbildning av ett föremål (1), som förflyttas på en reflekterande transportbana (2) förbi en avsöknings- anordning (30), varvid denna innefattar dels ett ljusut- skickande organ (8), som skickar ljus i form av ett smalt ljusknippe mot ett fördelningsorgan (ll, 12, 13), dels ett detektororgan (9), dels en elektronik- och datorkrets (17), k ä n n e t e c k n a d av att fördelningsorganet (ll, 12, 13) är inrättat att dela upp ljusknippet i minst två mot varandra vinkelställ- da ljusknippen för svepning, dels tvärs över transportba- nan (2), dels tvärs över en yta (6) som är placerad vid transportbanans ena långsidokant och är väsentligen vin- kelrät mot transportbanan; att detektororganet (9) är anordnat för detektering av reflekterat ljus, som reflekteras tillbaka till avsök- ningsanordningen (30) att elektronik- och datorkretsen (17) är ansluten till detektororganet (9) och inrättad att bearbeta en signal som svarar mot det reflekterade ljusets detekterade intensitet för åstadkommande av den approximativa, tredi- mensionella avbildningen samt beräkning av föremålets läge på transportbanan (2).

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e - t e c k n a d av att fördelningsorganet (11, 12, 13) är anordnat att dela upp det smala ljusknippet i två ljus- 10 15 20 25 30 35 462 696 17 knippen för svepning över två parallella transportbanor (2, 2)-

7. Anordning enligt patentkravet 6, t e c k n a d av att fördelningsorganet (11, 12, 13) har en roterande polygonspegel (ll), vilken skickar ljusknip- pet symmetriskt åt två motsatta håll så att vart och ett av de två skilda föremålen (1) svepes växelvis och på k ä n n e - samma vis.