WO1999023477A1 - Metodo de inspeccion opto-electronica y control de articulos de una estacion de produccion e instalacion para su implementacion - Google Patents
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- WO1999023477A1 WO1999023477A1 PCT/ES1997/000258 ES9700258W WO9923477A1 WO 1999023477 A1 WO1999023477 A1 WO 1999023477A1 ES 9700258 W ES9700258 W ES 9700258W WO 9923477 A1 WO9923477 A1 WO 9923477A1
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
Definitions
- the invention refers to a method for inspection and control of articles, without contact, in a production station during the preparation or delivery of said articles, suitable for position control, quality tasks, evaluation of the defect rate, classification of said defects, etc., and eventual intervention (stops, warnings, correction-adjustment etc.) in said production station, with the help of electronic processing of signals representative of image elements of said articles in the production station or in its production exit.
- the invention also concerns an installation for acquisition, image processing and selective intervention in said production station, specially designed to implement said method.
- the inspection and recognition of objects, particularly in motion, by means of optoelectric devices is performed by comparing the images obtained by means of image capture devices with predetermined patterns, so that the device is capable of recognizing a object or one of its characteristics, in addition to detecting possible defects thereof.
- Such devices generally comprise an electronic camera based on a set of photosensitive sensors or dots, for example photo-transistors of CCD or CMOS technology, determining an array of image elements each of whose sensors provides an electrical signal (voltage level). ) representative of the degree of luminosity of the corresponding element, which is subsequently digitized and treated jointly by one or more microprocessors, in particular including sets specialized in processing and image analysis to detect any defect with respect to a predetermined standard.
- ES-A-2006345 owned by the applicant, which describes a sensor device for acquisition, treatment and analysis of images, in inspection and recognition tasks.
- the method essentially comprises the following steps: - scanning of the items at the production station or at its exit by several miniature opto-electronic sensors, each of them including an electronic camera with a set of photosensitive sensors, such as CCD photo transistors, or CMOS, whose sensors are remotely located and connected to a single set of image processing, programmable, and are applied either to control the position of the items in the production station or to inspect the same at any stage of elaboration;
- each of said opto-electronic sensors is susceptible to a differentiated and unique operation and its operating conditions are controlled by a program, depending on the class of article and the signals of the said detectors (12-15 ) identifying in particular its position at a certain point of the production station.
- the operating conditions of each of the sensors controlled by the aforementioned set of image processing and eventual intervention in the production station are the start-up or stop of their cameras and their operation or by line-by-line reading of its photosensitive sensors and continuous treatment, or by reading a number of lines and transferring them as a block, representative of an image or part of an image to be treated.
- each of the optoelectronic sensors will be predetermined by the application (production station and article class) and then the operating conditions of each of the sensors controlled by said treatment set of said images and eventual intervention in the production station, are only the start-up or stop of their cameras.
- the method according to the invention contemplates the possibility of a government of the sequence of operation of the aforementioned set of image processing (types of treatment, filtering, processing) and the possible interventions thereof in the production station by means of a program to from the data acquired on the object to be inspected by the aforementioned detectors.
- the invention also proposes an installation for inspection and control of articles of a production station and selective intervention therein, comprising as sub-units the said opto-electronic sensors, detectors (proximity, presence, speed, etc.), and some information inputs from the inspected area, with the particularity of being able to intervene in the said production station, to guarantee a correct operation of the same, through command outputs from a set where the images are processed and evaluated acquired by those sensors.
- the image acquisition sub-units used comprises an opto-electronic sensor device consisting of a very compact set, which thanks to its small size is capable of being mounted in tight spaces.
- each of said cameras is provided with a corresponding lighting source conveniently placed to cover the field to be explored and comprises an optical system (lens) as well as an electronic control circuit of the camera and said lighting source, and an output interface, together forming an opto sensor -electronic.
- the aforementioned cameras are associated with image acquisition modules (analog / digital conversion and memorization), and for processing, processing and analysis of the captured images materialized in electronic cards (which integrate at least one microprocessor) arranged in a housing of the cited set, located at a point usually distanced from the control areas.
- the modules for data acquisition and processing the set for image processing integrates a digital analog conversion module, an image memory module and some modules for filtering (elimination of funds, previously stored in a memory) and operations with images from grayscale values (detection of defects above or below thresholds) and / or binary values assigned to the photosensitive sensors of (elementary image units) of the camera.
- the images are captured by different miniature cameras that can integrate their own source of lighting and control means, generally located in differentiated areas, programming the time of entry into operation of each camera and the number of them operating simultaneously; and those that, for a given application, will only act in predetermined cases (extraordinary events or anomalies perceived by detectors or control signals), as well as the operating modes, of equal or different operations.
- the acquired images are also treated according to several different procedures, in general combined, which are also programmable. All this determines a better resolution of the images, an optimal detection of the defects and mainly a great flexibility and / or perfect adaptation to the type of application and / or changing characteristics of the items to be inspected, regarding the performance of the devices and methods State of the art equivalents.
- Fig. 1 is a descriptive block diagram of the main components of the installation for opto-electronic inspection and control of items of a production station and eventual intervention in it, with schematic indication of the opto-electronic sensors and detectors used;
- Fig. 2 is a sectional view of the housing that encompasses one of said sensor devices, according to the invention, showing the cut-out of the elements: lens, set of photosensitive elements, source of illumination, and control electronics, of the sensor;
- Fig. 3 illustrates a schematic perspective view of the components of the installation for image processing and control, appreciating all its peripherals and control outputs.
- the installation for inspection and control of articles of a production station and selective intervention in it comprises a set 30 materialized in a housing that internally houses electronic cards (integrating one or more microprocessors) and to which they are connected , in this case, four opto-electronic sensors 10a-10 that house corresponding cameras 11 constituted by a set of photosensitive sensors, for example CCD technology, or CMOS.
- a certain number of detectors 12, 13, 14, 15, such as a proximity, speed sensor, etc. are also provided. Both the 10-ohd sensors, and the detectors 12-15 will be located at different points of the production station, or at their outputs, distanced from the set 30.
- the said cameras 11 are associated with a digital analog conversion module 16, so that each electrical signal (voltage level) from a photo-transistor of the same set of one of the cameras 11 is converted into a corresponding binary value .
- the device then comprises a module 17 for temporary storage of images, or parts of images controlled by a program recorded in an integrated and re-programmable circuit.
- Other modules are also planned, to carry out a series of operations of acquisition, processing and analysis of the images coming from the memory 17.
- a filtering module 18 and operations with gray-level images are provided. Said filtering first supposes the elimination of funds that respond to already known patterns in the area to be inspected and the detection of defects due to exceeding a certain threshold, higher or lower than said gray scale.
- the sensor device integrates another module 19, where the binary values digitized by the module 17 of the output signals of the cameras 11 are worked, also involving filtering and logical processing operations (removal of funds and improvement of the images, for further evaluation) with binary data representative of images or parts thereof.
- Another module 20 is also provided, where the images are encoded by bursts or transitions from 0 to 1 and from 1 to 0 of the different binary values of each element of an image (output of a photosensitive sensor of a camera 11).
- each of the chambers 11 is arranged inside a small sized housing. , behind a window 22 and an optical system or lens 23 (focus of the image) together constituting an 10-opto-electronic sensor.
- a corresponding light source 24 is also provided for each of said cameras 11 in front of which a diffuser filter 25 is arranged so that the light strikes the field focused by the camera 11.
- Reference 26 in said Figure 2 indicates an electronic circuit for control of the camera 11 and with the numeral 27 a remote signal feeding and transmission interface has been indicated.
- each of said electronic cameras 11 includes a set of linear photosensitive sensors, such as CCD photo-transistors, or CMOS. This implies a simplification of the tasks of processing images of objects that move linearly in front of the camera 11.
- the invention also contemplates the use of electronic cameras 11 each including a set of matrix photosensitive sensors, such as CCD photo transistors, or CMOS.
- each of said optoelectronic sensors is mounted very close to the object to be controlled or inspected by providing the optical means 23 and the photosensitive elements employed a great depth of field.
- Fig. 3 schematically shows the installation for inspection, control and selective intervention in a proposed production station, indicating with reference 30 the assembly that integrates electronic cards and to which cameras 11, detectors 12- are related. 15 (in this example some photoelectric cells have been illustrated) and control outputs 29, capable of operating a relay, for intervention in the production station or machine 28, which manufactures and supplies the items to be controlled. Signals from the production station (for example alarms) and accessing the set 30 to interact with the image acquisition means have also been indicated by 31.
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Abstract
Método de inspeccíon opto-electrónica y control de artículos de una estación de producción, con intervención selectiva en la misma, comprendiendo: la exploración de los artículos por varios sensores opto-electrónicos miniatura (10a-10d), conectados a un único conjunto (30) de tratamiento de imágenes, programable, aplicados o bien a controlar la posición de los artículos o a su inspección; el tratamiento, análisis y evaluación de las imágenes adquiridas en dicho conjunto (30); la adquisición permanente de información acerca de los artículos en la estación de producción o en su salida, a partir de unas señales de unos detectores (12-15), conectados al conjunto (30) o a partir de señales (31) de la estación de producción; intervención eventual del conjunto (30) sobre la estación de producción según los resultados de las imágenes adquiridas, tratadas. Siendo susceptible cada uno de dichos sensores opto-electrónicos (10a-10d) de funcionar de modo diferenciado y singular, bajo control del conjunto (30). Se ha previsto también una instalación de implementación.
Description
Método de inspección opto-electrónica y control de artículos de una estación de producción e instalación para su implementación
La invención hace referencia a un método para inspección y control de artículos, sin contacto, en una estación de producción durante la elaboración o entrega de dichos artículos, apto para control de posición, tareas de calidad, evaluación de la tasa de defectos, clasificación de dichos defectos, etc, e intervención eventual (paradas, avisos, corrección-ajuste etc.) en dicha estación de producción, con la ayuda del procesado electrónico de unas señales representativas de elementos de imágenes de dichos artículos en la estación de producción o en su salida. La invención también concierne a una instalación para adquisición, tratamiento de imágenes e intervención selectiva en dicha estación de producción, concebida especialmente para implementar el citado método.
La inspección y reconocimiento de objetos, en particular en movimiento, por medio de dispositivos opto-eléctricos, se realiza por comparación de las imágenes obtenidas mediante unos dispositivos de captación de imágenes con unos patrones predeterminados, de manera que el dispositivo es capaz de reconocer un objeto o una de sus características, además de detectar posibles defectos del mismo. Dichos dispositivos comprenden en general una cámara electrónica basada en un conjunto de captadores o puntos fotosensibles, por ejemplo foto-transistores de tecnología CCD o CMOS, determinantes de una matriz de elementos de imagen cada uno de cuyos captadores proporciona una señal eléctrica (nivel de tensión) representativa del grado de luminosidad del correspondiente elemento, que ulteriormente se digitaliza y se trata de manera conjunta mediante uno o varios microprocesadores, en particular incluyendo conjuntos especializados en el procesado y análisis de imágenes para detectar cualquier defecto respecto a un estándar prefijado. Dentro de los dispositivos de este tipo conocidos cabe citar la patente española
ES-A-2006345, propiedad del solicitante, en la que se describe un dispositivo sensor para adquisición, tratamiento y análisis de imágenes, en tareas de inspección y reconocimiento.
Podemos citar asimismo las patentes EP-A-0762138, WO-A-96/04751 , WP-A- 96/14460, WO-A-97/06453 y WO-A-97/20434.
Sin embargo no se ha previsto en los citados antecedentes una inter-actuación del conjunto o sistema de inspección de artículos en una estación de fabricación de los mismos.
El método, según la invención comprende esencialmente las siguientes etapas: - exploración de los artículos en la estación de producción o en su salida por varios sensores opto-electrónicos miniatura, incluyendo cada uno de ellos una cámara electrónica con un conjunto de captadores fotosensibles, tal como foto- transistores CCD, o CMOS, cuyos sensores están emplazados a distancia y conectados a un único conjunto de tratamiento de imágenes, programable, y se aplican o bien a controlar la posición de los artículos en la estación de producción o a la inspección de los mismos en cualquier fase de elaboración;
- tratamiento, análisis y evaluación de las imágenes adquiridas en dicho conjunto único;
- adquisición permanente de información acerca de las condiciones de los artículos a inspeccionar o controlar (tal como posición, velocidad u otro parámetro) en la estación de producción o en su salida, a partir de los valores de las señales de unos detectores, instalados en posiciones predeterminadas, conectados al citado conjunto único de tratamiento de imágenes e intervención y a distancia del mismo, o a partir de unas señales procedentes de la estación de producción que informan acerca del movimiento, características especiales, o incidentes en el traslado y/o manipulación de los citados artículos;
- intervención eventual del citado conjunto de tratamiento de imágenes sobre la estación de producción en función de los resultados de las imágenes adquiridas, tratadas. con la particularidad de que cada uno de dichos sensores opto-electrónicos es susceptible de un funcionamiento diferenciado y singular y controlándose sus condiciones de funcionamiento mediante un programa, en función de la clase de artículo y de las señales de los citados detectores (12-15) identificando en particular su posición en un determinado punto de la estación de producción. Las condiciones de funcionamiento de cada uno de los sensores controladas por el citado conjunto de tratamiento de imágenes e intervención eventual en la estación de producción, son la puesta en marcha o parada de sus cámaras y su operativa o bien por
lectura línea a línea de sus captadores fotosensibles y tratamiento de modo continuo, o por lectura de un número de líneas y transferencia de las mismas como un bloque, representativo de una imagen o parte de una imagen a tratar.
En una aplicación general la operativa de cada uno de los sensores opto- electrónicos se hallará predeterminada por la aplicación (estación de producción y clase de artículo) y entonces las condiciones de funcionamiento de cada uno de los sensores controladas por el citado conjunto de tratamiento de imágenes e intervención eventual en la estación de producción, son únicamente la puesta en marcha o parada de sus cámaras.
No obstante el método según la invención contempla la posibilidad de un gobierno de la secuencia de funcionamiento del citado conjunto de tratamiento de imágenes (tipos de tratamiento, filtrado, procesado) y de las eventuales intervenciones del mismo en la estación de producción mediante un programa a partir de los datos adquiridos sobre el objeto a inspeccionar por los citados detectores.
La invención propone además una instalación para inspección y control de artículos de una estación de producción e intervención selectiva en la misma, que comprende como sub-unidades los citados sensores opto-electrónicos, unos detectores (de proximidad, presencia, velocidad, etc), y unas entradas de información desde la zona inspeccionada, con la particularidad de poder intervenir de en la citada estación de producción, para garantizar un correcto funcionamiento de la misma, a través de unas salidas de mando desde un conjunto donde se procesan y evalúan las imágenes adquiridas por aquellos sensores. De este modo con la implementación de la invención no solo se consiguen unas tareas de verificación y control de los artículos, sino que se optimiza el rendimiento y efectividad (posibilidad de correcciones, paradas, ajustes, etc) de la estación de suministro de los artículos. Cada una de las sub-unidades de adquisición de imágenes empleadas comprende un dispositivo sensor opto-electrónico consistente en un conjunto muy compacto, que gracias a su pequeño tamaño es susceptible de ser montado en espacios reducidos.
La instalación que se propone integra el referido conjunto de tratamiento de imágenes y de intervención selectiva en la estación de producción al que están conectadas y a distancia varias cámaras electrónicas (en el ejemplo de realización que se describirá aquí con ayuda de dibujos, se han indicado cuatro cámaras) aptas para la adquisición de imágenes. Según un ejemplo de aplicación, cada una de dichas cámaras está dotada de
una correspondiente fuente de iluminación colocada convenientemente para cubrir el campo a explorar y comprende un sistema óptico (lente) así como un circuito electrónico de control de la cámara y de dicha fuente de iluminación, y una interfaz de salida, formando en conjunto un sensor opto-electrónico. Las citadas cámaras están asociadas a unos módulos de adquisición de imágenes (conversión analógico/digital y memorización), y de tratamiento, procesado y análisis de las imágenes captadas materializados en unas tarjetas electrónicas (que integran al menos un microprocesador) dispuestas en una carcasa del conjunto citado, situado en un punto por lo general distanciado de las zonas de control. En cuanto a los módulos para adquisición y procesado de datos el conjunto para tratamiento de imágenes integra un módulo de conversión analógico digital, un módulo de memoria de las imágenes y unos módulos para filtrado (eliminación de fondos, previamente almacenados en una memoria) y de operaciones con las imágenes a partir de unos valores de escala de grises (detección de defectos por encima o por debajo de unos umbrales) y/o de unos valores binarios asignados a los captadores fotosensibles de (unidades elementales de imagen) de la cámara. Así, las imágenes se captan mediante distintas cámaras miniatura que pueden integrar su propia fuente de iluminación y medios control, emplazadas en general en zonas diferenciadas, programándose el momento de entrada en funcionamiento de cada cámara y el número de las mismas que opera en simultaneidad, y aquellas que, para una determinada aplicación, solo actuarán en casos predeterminados (sucesos extraordinarios o anomalías percibidos por unos detectores o señales de control), así como los modos de funcionamiento, de operativas iguales o distintos. Y además es factible que las imágenes adquiridas se tratan también según varios procedimientos distintos, en general combinados, que son también programables. Todo ello determina una mejor resolución de la imágenes, una detección óptima de los defectos y principalmente una gran flexibilidad y/o perfecta adaptación al tipo de aplicación y/o a características cambiantes de los artículos a inspeccionar, respecto a las prestaciones de los dispositivos y métodos equivalentes del estado de la técnica. Así, será factible adaptar la resolución de las imágenes a las concretas condiciones de cada tarea a evaluar.
Con el fin de que la presente invención pueda ser entendida fácilmente se aporta la siguiente descripción de un ejemplo de realización ilustrado con unos dibujos.
No obstante, ha de entenderse que la presente invención no está limitada a los detalles de construcción y disposición de sus partes ilustrados en los dibujos adjuntos, porque la presente invención (y su concepto inventivo) es capaz de materializarse de modo diverso, con variantes y modificaciones y de ser practicado o llevado a la práctica de diversas maneras que caen dentro del ámbito de las reivindicaciones dependientes.
En los citados dibujos, adjuntos: la Fig. 1 es un diagrama de bloques descriptivo de los componentes principales de la instalación para inspección opto-electrónica y control de artículos de una estación de producción e intervención eventual en la misma, con indicación esquemática de los sensores opto-electrónicos y detectores empleados; la Fig. 2 es una vista en sección de la carcasa que engloba uno de los citados dispositivos sensores, según la invención, mostrando el corte los elementos: lente, conjunto de elementos fotosensibles, fuente de iluminación, y electrónica de control, del sensor; por último la Fig. 3 ilustra una vista en perspectiva, esquemática, de los elementos integrantes de la instalación para tratamiento de imágenes y de mando, apreciando la totalidad de sus periféricos y salidas de mando.
Conforme a lo explicado anteriormente la instalación para inspección y control de artículos de una estación de producción e intervención selectiva en la misma comprende una conjunto 30 materializado en una carcasa que alberga interiormente unas tarjetas electrónicas (integrando uno o más microprocesadores) y al que están conexionadas, en este caso, cuatro sensores opto-electrónicos 10a- lOd que albergan unos correspondientes cámaras 11 constituidas por un conjunto de captadores fotosensibles, por ejemplo de tecnología CCD, o CMOS. Se han previsto asimismo un cierto número de detectores 12, 13, 14, 15, tales como un sensor de proximidad, velocidad, etc. Tanto los sensores 10a- lOd, como los detectores 12- 15 estarán localizados en diferentes puntos de la estación de producción, o en sus salidas, distanciados del conjunto 30. Los citados detectores 12-15, así como unas señales adicionales 31 procedentes de la estación de producción 28 a controlar (detectores propios de la estación o máquina), acceden al conjunto 30 y quedan asociados con los citados sensores opto-electrónicos lOa-lOd, mediante una secuencia, programable, que determina su ciclo operativo (momento de puesta en marcha, parada o paradas de las cámaras 11 , etc) y modo de funcionamiento
(adquisición y tratamiento de las imágenes línea a línea, de forma continua, o por grupos, abarcando una imagen o parte de la misma). Las citadas cámaras 11 están asociadas a un módulo de conversión analógico digital 16, de manera que cada señal eléctrica (nivel de tensión) procedente de un foto- transistor del conjunto de los mismos de una de las cámaras 11 es convertida en un correspondiente valor binario. El dispositivo comprende a continuación un módulo 17 de almacenamiento temporal de las imágenes, o partes de imágenes controlado por un programa grabado en un circuito integrado y re-programable. Se han previsto asimismo otros módulos, para realizar una serie de operaciones de adquisición, procesado y análisis de las imágenes procedentes de la memoria 17. Así, y considerando que a los grados de brillo de cada punto o "pixel" de la imagen (captador o elemento fotosensible del conjunto de dichos elementos de la cámara 11) se les asigna un determinado valor de una escala de grises, se ha previsto un módulo 18 de filtrado y de operaciones con imágenes en nivel de gris. Dicho filtrado supone en primer lugar la eliminación de los fondos que responden a patrones ya conocidos de la zona a inspeccionar y la detección de defectos por superar un determinado umbral, superior o inferior de la citada escala de grises. El dispositivo sensor integra otro módulo 19, en donde se trabaja con los valores binarios digitalizados por el módulo 17 de las señales de salida de las cámaras 11, comportando asimismo unas operaciones de filtrado y procesado lógico (eliminación de fondos y mejora de las imágenes, para su ulterior evaluación) con datos binarios representativos de imágenes o partes de las mismas.
Se ha previsto además otro módulo 20, en donde se procede a una codificación de las imágenes por ráfagas o transiciones de 0 a 1 y de 1 a 0 de los diferentes valores binarios de cada elemento de una imagen (salida de un captador fotosensible de una cámara 11).
Por último en el módulo 21 se almacenan y procesan (con la ayuda de al menos un microprocesador) los resultados de las imágenes para su ulterior evaluación y eventual intervención mediante las salidas de mando 29 en la estación de producción a la que va asociado dicho conjunto 30. Los módulos 16 a 21 se integran en el citado conjunto 30. En la Fig. 2 se aprecia que conforme a una de las realizaciones de la invención cada una de las cámaras 11 va dispuesta en el interior de una carcasa, de reducido tamaño, por detrás de una ventana 22 y un sistema óptico o lente 23 (enfoque de la
imagen) constituyendo en conjunto un sensor ópto-electrónico 10a. Se ha previsto también una conespondiente fuente de iluminación 24 para cada una de dichas cámaras 11 por delante de la cual va dispuesto un filtro difusor 25 con el fin de que la luz incida sobre el campo enfocado por la cámara 11. La referencia 26 en dicha figura 2 indica un circuito electrónico para control de la cámara 11 y con el numeral 27 se ha indicado una interfaz de alimentación y transmisión de la señal remota.
Alternativamente se puede emplear también una fuente de iluminación general, externa a todos los sensores opto-electrónicos 10a- lOd y que cubra el campo de inspección. En una realización preferida de la invención cada una de las citadas cámaras electrónicas 11 incluye un conjunto de captadores fotosensibles lineales, tal como foto- transistores CCD, o CMOS. Ello supone una simplificación de las tareas de tratamiento de las imágenes de objetos que se desplazan linealmente por delante de la cámara 11. Sin embargo la invención contempla asimismo la utilización de cámaras electrónicas 11 incluyendo cada una de ellas un conjunto de captadores fotosensibles matriciales, tal como foto-transistores CCD, o CMOS.
Es característico de la invención que cada uno de los citados sensores opto- electrónicos se halla montado muy próximo al objeto a controlar o inspeccionar proporcionando los medios ópticos 23 y los elementos fotosensibles empleados una gran profundidad de campo.
La Fig. 3 muestra esquemáticamente la instalación para inspección, control e intervención selectiva en una estación de producción que se propone, indicándose con la referencia 30 el propio conjunto que integra unas tarjetas electrónicas y al que quedan relacionadas las cámaras 11 , unos detectores 12-15 (en este ejemplo se han ilustrado unas células fotoeléctricas) y unas salidas de mando 29, susceptibles de accionar un relé, para intervención en la estación de producción o máquina 28, que manufactura y suministra los artículos a controlar. También se han indicado por 31 unas señales procedentes de la estación de producción (por ejemplo alarmas) y que acceden al conjunto 30 para interactuar con los medios de adquisición de imágenes.
Claims
REIVINDICACIONES 1.- Método de inspección opto-electrónica y control de artículos de una estación de producción, con intervención selectiva en la misma, durante la elaboración o entrega de dichos artículos, comprendiendo el uso de al menos un dispositivo sensor opto- electrónico, asociado medios de procesado de las imágenes adquiridas de dichos artículos, móviles o fijos, y basado en la comparación de dichas imágenes con patrones o características predeterminados, caracterizado por comprender las siguientes etapas:
- exploración de los artículos por varios sensores opto-electrónicos miniatura (10a
- lOd), incluyendo cada uno de ellos una cámara electrónica (11) con un conjunto de captadores fotosensibles, tal como foto-transistores CCD, o CMOS, cuyos sensores (10a - lOd) están emplazados a distancia y conectados a un único conjunto (30) de tratamiento de imágenes, programable, y se aplican o bien a controlar la posición de los artículos en la estación de producción o a la inspección de los mismos en cualquier fase de elaboración; - tratamiento, análisis y evaluación de las imágenes adquiridas en dicho conjunto
(30), único;
- adquisición permanente de información acerca de las condiciones de los artículos a inspeccionar o controlar (tal como posición, velocidad u otro parámetro) en la estación de producción o en su salida, a partir de los valores de las señales de unos detectores (12 - 15), instalados en posiciones predeterminadas, conectados al citado conjunto (30) y a distancia del mismo, o a partir de señales (31) procedentes de la estación de producción que informan acerca del movimiento, características especiales, o incidentes en el traslado y/o manipulación de los citados artículos; - intervención eventual del citado conjunto (30) sobre la estación de producción en función de los resultados de las imágenes adquiridas, tratadas, siendo cada uno de dichos sensores opto-electrónicos susceptible de un funcionamiento diferenciado y singular y controlándose sus condiciones de funcionamiento por el conjunto (30) mediante un programa, en función de la clase de artículo y de las señales de los citados delectores (12-15) identificando su posición en un determinado punto de la estación de producción.
2.- Método, según la anterior reivindicación, caracterizado porque las condiciones
de funcionamiento de cada uno de los sensores (lOa-lOd) controladas por el conjunto (30) son la puesta en marcha o parada de sus cámaras (11) y su operativa o bien por lectura línea a línea de sus captadores fotosensibles y tratamiento de modo continuo, o por lectura de un número de líneas y transferencia de las mismas como un bloque, representativo de una imagen o parte de una imagen a tratar.
3.- Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque las condiciones de funcionamiento de cada uno de los sensores (lOa-lOd) controladas por el conjunto (30) son únicamente su puesta en marcha o parada de sus cámaras (11).
4.- Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un gobierno de la secuencia de funcionamiento del citado conjunto (30) de tratamiento de las imágenes, y de las eventuales intervenciones en la estación de producción mediante un programa a partir de los datos adquiridos sobre el objeto a inspeccionar por los citados detectores (12 - 15).
5.- Método según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha programación de la operativa del conjunto (30) comprende los tipos de tratamiento de las señales de las citadas cámaras electrónicas (11), digitalizadas mediante un módulo de conversión
A/D, en base a unos módulos de filtrado y aritmética con valores de las señales asignados en una escala de grises o con filtrado y procesado lógico de valores binarios.
6.- Instalación para inspección y control de artículos de una estación de producción e intervención en la misma, que comprende unos medios para adquisición de imágenes de los citados artículos y unos medios de procesado electrónico de las mismas caracterizada porque dichos medios de adquisición consisten en varios sensores opto- electrónicos miniatura (lOa-lOd), comprendiendo cada uno de ellos una cámara electrónica (11) susceptible de un funcionamiento diferenciado y singular, cuyas cámaras (11) se hallan a distancia del un conjunto (30) de tratamiento de imágenes y conectadas al mismo, habiéndose previsto un cierto número de detectores (12 - 15), tales como de proximidad, de presencia (células o bañeras fotoeléctricas), de velocidad, temperatura o similares, conexionados al citado conjunto (30), para adquisición de información relativa a los artículos, e introducción de los valores medidos en un programa de gobierno de la secuencia de funcionamiento de las cámaras (11) e intervención eventual del conjunto (30) en la estación de producción (28) por medio de unas salidas de mando (29) de dicho conjunto (30).
7 '.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque cada uno de los sensores opto-electrónicos (lOa-lOd) comprende una cámara (11), una fuente de iluminación (24), emplazada para cubrir el campo a explorar, un sistema óptico (23) y un circuito electrónico (26) para control de la operativa de la cámara (11), todos ellos integrados en un conjunto compacto, de reducidas dimensiones.
8.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque se ha previsto una fuente de iluminación general, externa a todos los sensores opto-electrónicos (lOa-lOd) y que cubre el campo de inspección.
9.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque cada una de las citadas cámaras electrónicas (11) incluye un conj unto de captadores f otosen sibles lineales , tal como foto-transistores CCD, o CMOS.
10.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque cada una de las citadas cámaras electrónicas (11) incluye un conjunto de captadores fotosensibles matriciales, tal como foto-transistores CCD, o CMOS.
11.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque cada uno de los citados sensores opto-electrónicos (lOa-lOd) se halla montado muy próximo al objeto a controlar o inspeccionar proporcionando los medios ópticos (23) y los elementos fotosensibles empleados una gran profundidad de campo.
12.- Instalación, según la reivindicación 6, caracterizada porque el conjunto (30) integra al menos un microprocesador para gobierno de las operaciones de tratamiento y análisis de las imágenes.
13.- Instalación, según la reivindicación 6 caracterizada porque las citadas cámaras (11) están montadas en distintos puntos de la estación de producción, a distancia y conectadas al citado conjunto (30) que integra un módulo de conversión analógico digital (16) de las señales de dichas cámaras (11), conectado a un módulo (17) de almacenamiento temporal de las imágenes, o partes de imágenes controlado por un programa grabado en un circuito integrado incluido en el conjunto (30) y re-programable.
14.- Instalación, según la reivindicación 13, caracterizada porque el conjunto (30) comprende asimismo un módulo (18) de filtrado y de operaciones con los valores de la señal eléctrica de cada elemento fotosensible de una conespondiente cámara (11), asignados a un determinado valor de una escala de grises.
15.- Instalación, según la reivindicación 13, caracterizada porque el conjunto (30)
comprende además un módulo (19) en donde se realizan unas operaciones de filtrado y procesado lógico con datos binarios digitalizados por un módulo (17) representativos de imágenes o partes de las mismas.
16.- Instalación, según la reivindicación 13 caracterizada porque el conjunto (30) integra además un módulo (20), en donde se procede a una codificación de las imágenes por ráfagas o transiciones de 0 a 1 y de 1 a 0, de los diferentes valores binarios de cada elemento de una imagen y por comprender un módulo (21) en el cual se almacenan y procesan los resultados de las imágenes, para su ulterior evaluación y eventual intervención en la estación de producción a la que dicho conjunto está asociado.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/ES1997/000258 WO1999023477A1 (es) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Metodo de inspeccion opto-electronica y control de articulos de una estacion de produccion e instalacion para su implementacion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/ES1997/000258 WO1999023477A1 (es) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Metodo de inspeccion opto-electronica y control de articulos de una estacion de produccion e instalacion para su implementacion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1999023477A1 true WO1999023477A1 (es) | 1999-05-14 |
Family
ID=8298170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/ES1997/000258 WO1999023477A1 (es) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Metodo de inspeccion opto-electronica y control de articulos de una estacion de produccion e instalacion para su implementacion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO1999023477A1 (es) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0571728A2 (de) * | 1992-05-27 | 1993-12-01 | WindmÀ¶ller & Hölscher | Verfahren zur Prüfung der Ausbildung kontinuierlich geförderter Werkstücke |
| EP0634647A2 (en) * | 1993-07-16 | 1995-01-18 | Japan Elanco Company Limited | Appearance examination apparatus for solid articles |
| EP0691273A1 (en) * | 1994-05-31 | 1996-01-10 | JOHNSON & JOHNSON VISION PRODUCTS, INC. | Automated inspection system with transport and ejector conveyor |
| EP0701117A2 (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-13 | Eisai Co., Ltd. | Method and apparatus for inspection of vials |
| EP0704172A2 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Philip Morris Products Inc. | Methods and apparatus for inspecting the appearance of substantially circular objects |
-
1997
- 1997-10-31 WO PCT/ES1997/000258 patent/WO1999023477A1/es active Application Filing
Patent Citations (5)
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