專利名稱：用于檢查帶標(biāo)簽容器的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和4的前序部分的用于檢查帶標(biāo)簽容器的裝置和用于 檢查帶標(biāo)簽容器的方法。
背景技術(shù)：
為了檢查冷縮裝配在瓶子或者其他容器上的薄膜標(biāo)簽，諸如從專利DE102005 023 534 B4已知，引導(dǎo)置于線性傳送帶上的待檢查瓶子通過包括兩個(gè)攝像機(jī)和帶鏡立柜的檢 查單元，從而同時(shí)對(duì)標(biāo)簽的整個(gè)外周成像。所述裝置進(jìn)一步包括類舞臺(tái)布置(arena-like arrangement)的側(cè)向光屏，照明側(cè)和成像側(cè)的光路具有設(shè)置在其中的具有交叉偏振面的線 性偏振濾光鏡，從而抑制在記錄的圖像中的光屏的干擾反射。當(dāng)對(duì)薄膜標(biāo)簽進(jìn)行檢查其存在的孔和/或裂縫時(shí)，問題出現(xiàn)了，尤其在標(biāo)簽的其 顏色類似于填充在容器中的物質(zhì)的顏色的區(qū)域中，由于有缺陷的部位與周圍標(biāo)簽之間的對(duì) 比度很弱，因此只能做很大的努力才能檢測(cè)到這種有缺陷的部位和/或不能可靠地檢測(cè)出 這種有缺陷的部位。迄今為止，已經(jīng)試圖通過將獲得的圖像數(shù)據(jù)和冷縮配合式標(biāo)簽的參考圖像進(jìn)行比 較來解決這個(gè)問題。然而，由于瓶子上標(biāo)簽的位置可能變化以及尤其在瓶子表面的曲率不 一致的情形下沿周向?qū)б箻?biāo)簽印記會(huì)有不同的變形，因此這在實(shí)踐中這是很難的。因此， 不得不允許檢查的標(biāo)簽和參考圖像之間大的公差范圍，從而降低了識(shí)別的可靠性。此外，當(dāng) 標(biāo)簽頻繁地改變和/或在印記改變的情形下，需要很多參考圖像和額外的校準(zhǔn)，這些處理 起來很麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是糾正以上這些缺陷。本發(fā)明的目的是通過這樣的裝置實(shí)現(xiàn)的其中照明單元包括至少兩個(gè)能夠單獨(dú)控 制的光屏，這兩個(gè)光屏朝向標(biāo)簽的周向上實(shí)質(zhì)相對(duì)的區(qū)域，用于以透射光和/或入射光選 擇性地照射這些區(qū)域。特別是在填充產(chǎn)品清澈的情況下，因此標(biāo)簽中的孔可以相對(duì)于暗背 景呈現(xiàn)為亮圖像，或者相對(duì)于亮背景呈現(xiàn)為暗圖像。一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例額外地包括控制單元，該控制單元能夠控制照明單元和攝像機(jī)， 從而使得以透射光和入射光交替地進(jìn)行標(biāo)簽區(qū)域的成像。因此標(biāo)簽圖像能夠被成像在對(duì)比 度不同的兩幅圖像中，從而可以使用額外的圖像信息并改善檢查的質(zhì)量。另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例額外地包括評(píng)估單元，其適于用來對(duì)以透射光記錄的標(biāo)簽圖 像和以入射光記錄的標(biāo)簽圖像進(jìn)行比較，和/或使這些圖像相互區(qū)分開(set off)。因此孔 和裂縫可以以對(duì)比度尤其高的表現(xiàn)形式(!^presentation)示出?？蛇x地，也可以通過這樣的裝置來解決技術(shù)任務(wù)其中照明單元被配置成使得照 明單元能夠以可見光和尤其是紅外光的不可見光選擇性地來照射標(biāo)簽。因?yàn)闃?biāo)簽印記與 瓶子的內(nèi)容物相比在IR中吸收更少的光，標(biāo)簽印記因此在圖像中顯得明亮，所以在紅外光中，孔和周圍標(biāo)簽之間的對(duì)比度尤其高。由此可見，可以取決于標(biāo)簽印記和瓶子內(nèi)容物的顏 色而改變照明，這將增加標(biāo)簽檢查的命中率，尤其是當(dāng)瓶子內(nèi)容物渾濁的時(shí)候。優(yōu)選實(shí)施例額外地包括控制單元，該控制單元能夠控制照明單元和攝像機(jī)，從而 使得以可見光和不可見光交替地進(jìn)行標(biāo)簽的成像。因此標(biāo)簽圖像能被成像在對(duì)比度不同的 兩幅圖像中，從而可以使用額外的圖像信息并改善檢查的質(zhì)量。另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例額外地包括評(píng)估單元，其適于用來對(duì)以可見光記錄的標(biāo)簽圖 像和以不可見光記錄的標(biāo)簽圖像進(jìn)行比較，和/或使這些圖像相互區(qū)分開。因此孔和裂縫 可以以對(duì)比度尤其高的表現(xiàn)形式示出。優(yōu)選地，攝像機(jī)布置成使得攝像機(jī)相對(duì)于容器的垂直軸線以至少75°的角度指向 標(biāo)簽，而照明單元能夠相對(duì)于容器的垂直軸線以不超過60°的角度從上方和/或從下方傾 斜地照明標(biāo)簽。因此可以獨(dú)立于所使用的光譜區(qū)而減少在瓶子表面和/或標(biāo)簽上的反射。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，本裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)照明側(cè)偏振濾光鏡和至少一個(gè)成像 側(cè)線性偏振濾光鏡，所述照明側(cè)偏振濾光鏡使光在第一方向上線性地偏振，所述成像側(cè)線 性偏振濾光鏡具有實(shí)質(zhì)上正交于第一方向定向的第二偏振方向。因此可以特別有效的方式 抑制瓶子表面和/或標(biāo)簽上的反射，尤其是對(duì)于可見光譜區(qū)。優(yōu)選地，攝像機(jī)具有雙重曝光功能，從而允許第一攝像機(jī)圖像緩沖，使得第二攝像 機(jī)圖像可以在第一攝像機(jī)圖像已被完全讀取之前被記錄。因此可以快速連續(xù)地記錄兩個(gè)標(biāo) 簽圖像而攝像機(jī)圖像中僅有小的側(cè)向偏移(lateral offset)。此外，技術(shù)任務(wù)可以使用包括以下步驟的方法來解決a)照明尤其是通過冷縮裝 配(shrinking-on)而貼到待檢查的容器上的標(biāo)簽的第一周向分區(qū)，并以透射光將經(jīng)這樣 照明的標(biāo)簽的第二周向分區(qū)成像在至少一個(gè)攝像機(jī)圖像中；和b)照明標(biāo)簽的第二周向分 區(qū)，并以入射光將所述第二周向分區(qū)成像在至少一個(gè)攝像機(jī)圖像中。特別是在填充產(chǎn)品清 澈的情形下，因此標(biāo)簽中的孔可以相對(duì)于暗背景呈現(xiàn)為亮圖像，或者相對(duì)于亮背景呈現(xiàn)為 暗圖像。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，在步驟a)和b)中以紅外光照明標(biāo)簽。因?yàn)楸∧?biāo)簽的大多數(shù) 顏色是IR透光性的，所以孔可以被更好地界定。這具有在標(biāo)簽上和孔中可以看見更少的干 擾結(jié)構(gòu)的效果?？蛇x地，技術(shù)任務(wù)也可以通過包括以下步驟的方法來解決a)用可見光照明尤其 是通過冷縮裝配而貼到待檢查的容器上的標(biāo)簽，并將經(jīng)這樣照明的標(biāo)簽成像在至少一個(gè)攝 像機(jī)圖像中；和b)用不可見光，尤其是紅外光照明標(biāo)簽，并將經(jīng)這樣照明的標(biāo)簽成像在至 少一個(gè)攝像機(jī)圖像中。當(dāng)瓶子填充物渾濁時(shí)，因?yàn)闃?biāo)簽印記與瓶子的內(nèi)容物相比在IR中吸 收更少的光，因此在圖像中顯得明亮，所以尤其是在紅外光中，孔和周圍標(biāo)簽之間的對(duì)比度 尤其高。由于照明不同，可以獲得在瓶子內(nèi)容物和標(biāo)簽之間具有不同高對(duì)比度的圖像數(shù)據(jù) 集，這將增加標(biāo)簽檢查的命中率。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述方法額外地包括以下步驟c)比較和/或處理攝像機(jī)圖像 從而檢測(cè)出標(biāo)簽中的孔和/或裂縫。通過直接地比較各個(gè)相應(yīng)的圖像，標(biāo)簽中的缺陷可以 被呈現(xiàn)為使得它們的對(duì)比度尤其高，因此能夠被更容易地識(shí)別出來。優(yōu)選地，在步驟C)中，從步驟b)中記錄的攝像機(jī)圖像產(chǎn)生用于界定孔和/或裂縫 的蒙片。因此可以限定對(duì)模糊區(qū)域的詳細(xì)檢查和/或數(shù)據(jù)分析，并且以更加有效的方式利用計(jì)算能力。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，在步驟a)和b)中以最大Ims尤其是最大500 μ s的時(shí)間間隔記 錄攝像機(jī)數(shù)據(jù)。這具有這樣的效果在待比較的相應(yīng)的圖像中，標(biāo)簽會(huì)以大體相同的透視變 形成像，因此可以更加容易地評(píng)估圖像。


在附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意性俯視圖，圖2示出了根據(jù)圖1的布置的示意性正視圖，圖3示出了從下面看的具有菲涅耳透鏡的光屏的示意圖。
具體實(shí)施例方式裝置1包括直線傳送帶2，用于持續(xù)地傳送由玻璃、塑料或者其他一些適當(dāng)?shù)耐该?材料制成的帶標(biāo)簽容器3或者其他容器。瓶子3的相應(yīng)的外周表面被標(biāo)簽4充分包圍住， 尤其是被冷縮裝配上的薄膜標(biāo)簽充分包圍住，標(biāo)簽4緊貼在瓶子3的外周上。標(biāo)簽4可以 由提供有產(chǎn)品和/或瓶子相關(guān)印記的至少部分透明的塑料膜構(gòu)成，諸如PE或者PP等。在傳送帶2的任一側(cè)，具有鏡頭(Iense)6和成像側(cè)線性偏振濾光鏡7的兩個(gè)攝 像機(jī)5布置成一個(gè)在另一個(gè)頂部并實(shí)質(zhì)上關(guān)于傳送帶2軸向?qū)ΨQ，攝像機(jī)5指向鏡子L2和 R2?；旧洗怪辈贾玫溺R子L2與另一個(gè)基本上垂直布置的鏡子L1 一起形成了左成像側(cè)光 路L，而相應(yīng)布置的鏡子R1和R2形成了右成像側(cè)光路R。定向?yàn)闄M向于傳送帶2的光路L 和R交叉，其中它們的光軸以諸如74°的共同角度(common angle)在傳送帶2上方近似中 央處交叉，并且在交叉區(qū)域中限定檢查區(qū)，在檢查區(qū)中，待檢查的瓶子3的外周表面從兩個(gè) 周向上偏移的方向被成像到與之相關(guān)的相應(yīng)的攝像機(jī)5上。為了獲得相同尺寸的圖像，從 攝像機(jī)5即鏡頭6直到兩個(gè)光路L和R的光軸的交叉點(diǎn)，光路L和R的長度相等。攝像機(jī) 5的高度位置選擇為使得相應(yīng)的攝像機(jī)實(shí)質(zhì)上從中央且大約水平地指向待檢查的瓶子3和 標(biāo)簽4，尤其是使得光路L、R的中央光束LM、RM和容器3的主軸線3a之間的垂直觀察角α 至少等于75°。如可以從圖2看到的，攝像機(jī)5成對(duì)地布置成一個(gè)在另一個(gè)頂部，并且光路L、R可 以通過諸如使攝像機(jī)5和/或鏡子Lp L2和禮、R2傾斜而垂直地定向。這些變量在圖2中 標(biāo)示在檢查裝置1的不同側(cè)上，出于表述清楚的考慮，這里沒有示出鏡子Lp L2, R1, R2和偏 振濾光鏡7。但是，攝像機(jī)5也可以成對(duì)地并排設(shè)置。由于攝像機(jī)5、具有偏振濾光鏡7的鏡頭6和鏡子LpI^RpR2關(guān)于傳送帶2軸向 對(duì)稱地布置，因此瓶子3的整個(gè)外周被成像在四個(gè)重疊的攝像機(jī)圖像中。但是，攝像機(jī)5的 數(shù)量和瓶子圖像或者攝像機(jī)圖像的數(shù)量也可以偏離這個(gè)數(shù)量。光屏8a設(shè)置在兩個(gè)光路L和R之間，光屏8a的主發(fā)射方向被定向?yàn)閷?shí)質(zhì)上正交 于傳送帶2的傳送方向2a和瓶子3的主軸線3a。光路L和傳送帶2以及光路R和傳送帶 2在它們之間已經(jīng)設(shè)置了相應(yīng)的光屏8b和Sc。各個(gè)光屏8b和8c的主發(fā)射方向與傳送帶 2的傳送方向圍成銳角，光屏8b實(shí)質(zhì)上從后面照明待檢查的瓶子3，而光屏8c從前面照明 待檢查的瓶子3。優(yōu)選地，光屏8a的光出射面是光屏8b和8c的光出射面的兩倍大，并且其從側(cè)面橫向于傳送方向2a照明瓶子3。光屏8a、8b、8c發(fā)出在可見光譜區(qū)(VIS)中的光，并 且圍繞檢查區(qū)以實(shí)質(zhì)上半圓形的布置模式布置在傳送帶2的任一側(cè)上；他們的光出射面實(shí) 質(zhì)上平行于瓶子3的主軸線3a延伸。線性偏振濾光鏡9設(shè)置在每個(gè)光屏8a、8b、8c的前面，上述線性偏振濾光鏡的偏振 方向?qū)嵸|(zhì)上定向?yàn)檎挥谄孔?的主軸線3a。攝像機(jī)鏡頭6前方的成像側(cè)偏振濾光鏡7定 向成使得它們的偏振方向?qū)嵸|(zhì)上正交于照明側(cè)偏振濾光鏡9的偏振方向，即成對(duì)地合作的 偏振面以交叉布置模式布置。因?yàn)榫€性偏振濾光鏡7和9的偏振面的交叉布置，由標(biāo)簽4反射的光屏8a、8b、8c 的光成分的成像和來自于與攝像機(jī)5位于相對(duì)關(guān)系的相應(yīng)光屏的直接光照射及它們的光 路受到抑制。因此，只有由標(biāo)簽4擴(kuò)散地反射的光屏8a、8b、8c的光成分會(huì)到達(dá)攝像機(jī)5。具有偏振濾光鏡9的光屏8a、8b、8c圍繞檢查區(qū)的類舞臺(tái)的布置限定了照明單元 10的第一光屏組10a，所述第一光屏組IOa用于以降低反射的模式照明標(biāo)簽4的整個(gè)外周。為了用紅外光譜區(qū)(IR)中的光從上傾斜和從下傾斜地照明標(biāo)簽4，額外地設(shè)置了 照明單元10的第二光屏組10b，上述第二組IOb包括上光屏12a至12d以及下光屏12e、 12f。上光屏12a至12d布置在檢查區(qū)和待檢查的瓶子3上方，優(yōu)選地環(huán)狀地圍繞上述瓶子 3，在共用外殼12g中，側(cè)向的光屏12a和12b適于與前面和后面的光屏12c、12d單個(gè)且分 別地控制。下光屏12e、12f沿著傳送帶2各在傳送帶2的任一側(cè)上延伸，并且也可以單獨(dú) 控制。優(yōu)選地，光屏12a至12f發(fā)出近紅外區(qū)中的輻射線，近紅外區(qū)是攝像機(jī)5在該區(qū)中具 有足夠高的靈敏度的區(qū)，尤其是850-950nm的光譜區(qū)。在紅外區(qū)中的可能低的攝像機(jī)敏感 度可以諸如通過更高的工作電流來補(bǔ)償(這尤其是用在ID發(fā)光二極管的情形下)，以及通 過在第二光屏組IOb的光路上不設(shè)置衰減偏振濾光器來補(bǔ)償。第二光屏組IOb額外地包括菲涅耳透鏡13，菲涅耳透鏡13將由光屏12a_12f發(fā) 出的發(fā)散光集中起來，并使光在標(biāo)簽4的方向上向下傾斜或者向上傾斜地偏移。如圖3所 示，菲涅耳透鏡13可以覆蓋多個(gè)光屏12a-12d的光出射面。但是，也能夠設(shè)置單獨(dú)的透鏡 部分。優(yōu)選地，由光屏12a-12f發(fā)出的光中的至少90%的量相對(duì)于瓶子主軸線3a以β角 度從上或從下傾斜地作用在標(biāo)簽4上，β的最大值為75°，特別情況下不大于60°，從而很 大程度上防止了鏡面光反射到達(dá)成像側(cè)光路R、L并由攝像機(jī)5記錄。第二光屏組IOb定向 成使得至少在平行于瓶子主軸線3a延伸的標(biāo)簽區(qū)域上鏡面反射的光沒有被攝像機(jī)5記錄。 這可以如圖2所示，這可以通過菲涅耳透鏡13結(jié)合實(shí)質(zhì)上正交定向的光屏(如圖2中所示 為上光屏12a-12d)實(shí)現(xiàn)，和/或通過使光屏傾斜(如圖2中所示為下光屏12e、12f)來實(shí) 現(xiàn)。菲涅耳透鏡13的聚集或者集光效果與光屏12a-12f的光束發(fā)散相抵觸，并且隨著 距單個(gè)光屏12a_12f的照明距離增加，該效果削弱了在標(biāo)簽4的區(qū)域內(nèi)照明密度的降低。這 引起了標(biāo)簽4的均勻照明。第二光屏組IOb適于照明標(biāo)簽4的整個(gè)外周，即當(dāng)所有光屏12a_12f或者至少光 屏12a、12b、12e和12f同時(shí)運(yùn)行時(shí)；第二光屏組IOb也適于選擇性地照明標(biāo)簽4的一半，即 當(dāng)布置在傳送帶2的一側(cè)上的相應(yīng)光屏12a和12e或12b和12f共同運(yùn)行時(shí)。以一傾斜角 從上或者從下落入的光防止在諸如凹陷手柄、凸緣或者卷邊等的水平延伸的表面構(gòu)造上形 成陰影。
優(yōu)選地，光屏8a-8c和12a_12f包括用于可見光譜區(qū)和紅外光譜區(qū)的發(fā)光二極管 面板，在可見光區(qū)，具有諸如紅色、綠色和藍(lán)色的各種顏色發(fā)光二極管可以組合起來。但是， 照明單元10可以至少部分地由在至少一個(gè)共用光屏8a-8C、12a-12f中的VIS發(fā)光二極管 和IR發(fā)光二極管的組合來限定?？梢韵胂蟮氖?，在至少一個(gè)光屏8a-8c中并入可單獨(dú)控制 的IR發(fā)光二極管以及在至少一個(gè)光屏12a_12f中并入可單獨(dú)控制的VIS發(fā)光二極管。此 外，也可以使用其他脈沖光源。類似地，也可以不提供中央光屏12c、12d或者遮蔽住側(cè)向的 光屏12a、12b之間的中央?yún)^(qū)域。偏振濾光鏡7本身在所使用的VIS和IR中是透光的，即偏振濾光鏡7適于與兩個(gè) 光屏組IOa和IOb—起使用。此外，照明側(cè)偏振濾光鏡9在使偏振面交叉的情況下也可以 相對(duì)于它們自身的傳送行為以及相對(duì)于光衰減被配置為用于兩個(gè)組IOa和10b，尤其是當(dāng) 在光屏8a-8c中組合VIS和IR 二極管時(shí)。在標(biāo)簽以與填充產(chǎn)品14的顏色類似的顏色被印刷的區(qū)域內(nèi)，由于印刷的染料通 常會(huì)比諸如果汁等填充產(chǎn)品14吸收更少的紅外光，因此與由VIS照明獲得的表現(xiàn)形式相 比，IR照明通常允許標(biāo)簽4中的孔和/或裂縫4a的更大對(duì)比度的表現(xiàn)形式。在IR曝光的 攝像機(jī)圖像中，標(biāo)簽4會(huì)比透過標(biāo)簽4中的孔4a發(fā)亮的產(chǎn)品14看上去更明亮。這個(gè)效果 在印刷油墨通常以半透明方式印刷到白色標(biāo)簽?zāi)ど系那闆r下更加有利，上述白色標(biāo)簽?zāi)?乎不吸收任何紅外光，而是使紅外光朝著攝像機(jī)5高度擴(kuò)散地散射到成像光路L、R中。為了以脈沖工作模式選擇性地控制照明單元10，尤其是控制光屏組10a、10b和/ 或在相應(yīng)的半側(cè)上限定了光屏組的光屏12a和12e或12b和12f，并為了觸發(fā)攝像機(jī)5，設(shè)置 了控制單元15(未示出)，以及為了從攝像機(jī)5讀取圖像數(shù)據(jù)集并評(píng)估相關(guān)的攝像機(jī)圖像， 設(shè)置了評(píng)估單元16 (未示出)，經(jīng)由評(píng)估單元16呈現(xiàn)、比較、處理和彼此區(qū)分圖像數(shù)據(jù)集，諸 如通過減法(subtraction)或除法(division)。但是，控制單元15和評(píng)估單元16的功能 也可以組合在一個(gè)單元中，或者分布在任意數(shù)量的單元上。攝像機(jī)5也可以配置為諸如具有面陣的CXD攝像機(jī)，并且它們對(duì)于VIS區(qū)以及IR 區(qū)尤其是在380-1000nm的光譜區(qū)都很敏感。攝像機(jī)5通常具有雙重曝光功能，這使得兩個(gè) 單獨(dú)的可評(píng)估攝像機(jī)圖像快速連續(xù)地被記錄，尤其是在Ims的期間內(nèi)被記錄。通過這樣做， 可以在第一攝像機(jī)圖像的數(shù)據(jù)集從攝像機(jī)5中已被完全讀取之前產(chǎn)生第二攝像機(jī)圖像的 數(shù)據(jù)集。因此雙重曝光功能允許攝像機(jī)中圖像數(shù)據(jù)的緩沖，從而在正移動(dòng)通過成像區(qū)域的 瓶子3的最少可能的側(cè)向偏移的情況下獲得標(biāo)簽4的兩個(gè)圖像。能夠在下一個(gè)瓶子3到達(dá) 檢查區(qū)之前執(zhí)行占用相對(duì)長時(shí)間的圖像數(shù)據(jù)的讀取。但是，可選地，也能夠提供用于以短間 隔或者同時(shí)記錄多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的額外的攝像機(jī)5。由此可見，利用上述實(shí)施例，通過適當(dāng)?shù)赜|發(fā)照明單元10，可以快速連續(xù)地記錄標(biāo) 簽4的整個(gè)外周的兩張全景圖像，上述全景圖像中的每個(gè)基于四個(gè)重疊的單個(gè)圖像。“用于分別優(yōu)化光屏和偏振濾光鏡的斜面和旋轉(zhuǎn)角度”的調(diào)整可能性通常是已知 的，因此沒有詳細(xì)描述。為了進(jìn)一步優(yōu)化，可以遮蔽瓶子沒有帶標(biāo)簽的區(qū)域。光屏組IOa和IOb的組合提供了這樣的優(yōu)點(diǎn)可以相互獨(dú)立并且以合理的價(jià)格形 成用于不同光譜區(qū)的低反射照明光路，尤其是與具有寬頻帶VIS/IR偏振濾光鏡的組合光 路相比。通過選擇性地以不同光譜區(qū)照射和/或照射標(biāo)簽4的分區(qū)4b、4c，實(shí)施例提供了最大的靈活性。但是取決于要滿足的要求，光屏組10a、10b中的一個(gè)就可能滿足要求。同 樣，僅用不同光譜區(qū)的入射光進(jìn)行照明或者用一個(gè)光譜區(qū)尤其是IR進(jìn)行的半側(cè)照明，也足 以對(duì)標(biāo)簽4成像。如下文將描述的，光譜區(qū)的變化提供了優(yōu)點(diǎn)，尤其是當(dāng)所討論的產(chǎn)品14 渾濁時(shí)，然而透射光和/或入射光的半側(cè)照明和成像可以有利地被使用，尤其用于清澈的 產(chǎn)品14。通過以適當(dāng)?shù)姆绞礁淖冋彰骺刂坪屯ㄟ^評(píng)估圖像，根據(jù)本發(fā)明的檢查裝置1可以 用于諸如下文描述的工作模式尤其是當(dāng)填充的產(chǎn)品渾濁時(shí)，待檢查的每個(gè)瓶子3的外周的全景圖像優(yōu)選地用入 射光的紅外光照明和可見光照明以最快的可能連續(xù)記錄下來。為此，瓶子3在傳送帶2上 一個(gè)接一個(gè)并且互相之間以適當(dāng)?shù)木嚯x被連續(xù)地傳送進(jìn)檢查區(qū)，瓶子3在此處被檢查。一 旦相應(yīng)的瓶子3到達(dá)攝像機(jī)5的成像區(qū)域中的特定檢查位置，照明單元10首先由控制單元 15觸發(fā)，以使得照明單元10發(fā)出VIS閃光，在本實(shí)例中，利用光屏8a-8c發(fā)出VIS閃光，并 使得標(biāo)簽4的第一全景圖像由攝像機(jī)5記錄下來。產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)在攝像機(jī)5中被緩沖，尤 其在其攝像機(jī)5的面陣中被緩沖，從而在完全讀取該圖像數(shù)據(jù)之前，可以用相同的攝像機(jī)5 快速連續(xù)地記錄下第二圖像。從VIS閃光被觸發(fā)的時(shí)刻起有不多于Ims的短暫補(bǔ)償、優(yōu)選地不多于500 μ s，照明 單元10被觸發(fā)以使得照明單元10發(fā)出IR閃光，在本示例中利用光屏12a-12f發(fā)出IR閃 光。在IR閃光期間，攝像機(jī)5記錄標(biāo)簽4的第二全景圖像，可見光譜區(qū)的第一圖像和紅外 光區(qū)的第二圖像之間的瓶子3在攝像機(jī)圖像中的空間偏移是通過攝像機(jī)5的雙重曝光和觸 發(fā)時(shí)刻之間產(chǎn)生的短期間而最小化的。也可以以相反的順序記錄圖像。將VIS和IR圖像的圖像數(shù)據(jù)從攝像機(jī)5中讀取出來并在評(píng)估單元16中被處理。 當(dāng)?shù)诙D像數(shù)據(jù)還在被記錄時(shí)，相應(yīng)的第一攝像機(jī)圖像就已經(jīng)可以開始被讀取了。在評(píng)估 單元16中可以比較攝像機(jī)圖像，在IR和VIS圖像中以不同高的對(duì)比度顯現(xiàn)的標(biāo)簽4的印 記區(qū)域增加了標(biāo)簽中的孔4a或者裂縫被檢測(cè)到的可能性，尤其是在標(biāo)簽印記的顏色類似 于產(chǎn)品14的顏色的區(qū)域內(nèi)。諸如經(jīng)由減法或者除法，也可以過濾IR和VIS圖像和/或使它們相互區(qū)分開。圖 像處理和缺陷識(shí)別的另外一種可能性是在一圖像諸如IR圖像的基礎(chǔ)上形成用于界定標(biāo)簽 4中的潛在缺陷區(qū)的蒙片(mask)，然后在第二圖像的基礎(chǔ)上或者在IR和VIS圖像組合的基 礎(chǔ)上詳細(xì)地檢查這些潛在缺陷區(qū)。一種可選方法能夠有利地被采用，尤其用于清澈的產(chǎn)品14，上述方法包括如下步 驟利用半側(cè)尤其是紅外光照明以最快的可能連續(xù)地記錄受檢查的每個(gè)瓶子3的外周的全 景圖像。作用的過程與上文描述的大體對(duì)應(yīng)。但是，在第一觸發(fā)時(shí)間，只有在傳送帶2的一 側(cè)的光屏被觸發(fā)，諸如光屏12a和12e，或者，取決于具有各種VIS/IR/UV發(fā)光二極管的光屏 設(shè)備，可選地，在傳送帶2的相應(yīng)側(cè)的光屏8a、8b、8c被觸發(fā)，從而周向標(biāo)簽區(qū)域4b以入射 光記錄，而區(qū)域4c以透射光記錄。在第二觸發(fā)時(shí)間，只有另一側(cè)的相應(yīng)光屏被觸發(fā)，在本實(shí) 例中是光屏12b和12f，從而周向標(biāo)簽區(qū)域4c以入射光記錄，而區(qū)域4b以透射光記錄。借助于該照明，在周向上實(shí)質(zhì)上彼此以相對(duì)關(guān)系布置的標(biāo)簽4的區(qū)域4b、4c以及 因此可能存在的孔4a由攝像機(jī)5分別以透射光和入射光交替地在全景圖像中成像。此處， 兩次觸發(fā)可以滿足以透射光和入射光對(duì)于整個(gè)外周進(jìn)行成像。
尤其是當(dāng)討論中的產(chǎn)品是清澈的產(chǎn)品14時(shí)，具有這樣的效果因?yàn)槿Q于印記， 相對(duì)一側(cè)的照明會(huì)部分地穿透標(biāo)簽4，這樣被照明的標(biāo)簽4的背面通過孔4a可見，所以孔 4a在透射光中顯得明亮。另一方面，由于清澈的產(chǎn)品14中的后向散射很低，并且由于標(biāo)簽 4的相對(duì)一側(cè)沒有被照明，因此孔4a在入射光中會(huì)顯得比標(biāo)簽4更暗。取決于瓶子3的直 徑和產(chǎn)品14的渾濁度，這種效果也會(huì)以較微弱的形式在渾濁產(chǎn)品14的情況下產(chǎn)生。當(dāng)相應(yīng)的透射光和入射光圖像在圖像處理中被過濾和/或組合時(shí)，可以以尤其高 的對(duì)比度呈現(xiàn)孔4a和/或裂縫。如上文所描述的，透射光和入射光圖像可以用來產(chǎn)生蒙片， 從而界定標(biāo)簽4中的潛在的缺陷區(qū)。圖像處理的其他可能性是從灰色陰影中產(chǎn)生偽顏色以 更有效地顯現(xiàn)孔和裂縫4a。但是，取決于標(biāo)簽印記，僅僅評(píng)估透射光圖像或者僅僅入射光圖像就足以了。原則上，半側(cè)照明也可以通過可見光來執(zhí)行。但是，由于大多數(shù)的印刷染料不會(huì)吸 收很多IR中的光，因此在印記在極小的程度上干涉圖像評(píng)估或者缺陷檢測(cè)的范圍內(nèi)IR照 明是有利的。于是，孔4a的輪廓和/或區(qū)域相對(duì)于標(biāo)簽印記在IR中更容易被界定，這在入 射光和透射光應(yīng)用中同樣適用。取決于攝像機(jī)5的數(shù)量和多次曝光的可能性，可以任意方式對(duì)在整個(gè)外周上的 VIS和IR照明和半側(cè)照明進(jìn)行組合。也可以使用UV光代替IR光。在這方面，關(guān)鍵的是，雖然可見光的顏色近似，但是 標(biāo)簽印記和產(chǎn)品14的吸光特性對(duì)于可見光彼此不同。
權(quán)利要求
1.一種用于檢查帶標(biāo)簽容器(3)的裝置(1)，包括照明單元(10)，其用于照明尤其是通過冷縮裝配而貼到待檢查的容器(3)上的標(biāo)簽 ⑷；以及至少一個(gè)攝像機(jī)(5)，其用于對(duì)受照標(biāo)簽(4)進(jìn)行成像，其特征在于，所述照明單元(10)包括至少兩個(gè)能夠單獨(dú)控制的光屏(12a、12e、12b、12f)，所述光屏 朝向標(biāo)簽(4)的周向上實(shí)質(zhì)相對(duì)的區(qū)域(仙、4()，用于以透射光和/或入射光選擇性地照射 這些區(qū)域(4b,4c)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步特征在于，控制單元(15)，其能夠控制照明單 元(10)和攝像機(jī)(5)，從而使得以透射光和入射光交替地進(jìn)行標(biāo)簽的所述區(qū)域(4b、4c)的 成像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其進(jìn)一步特征在于，評(píng)估單元(16)，其適于用來對(duì) 以透射光記錄的標(biāo)簽圖像和以入射光記錄的標(biāo)簽圖像進(jìn)行比較和/或使這些圖像相互區(qū) 分開。
4.一種用于檢查帶標(biāo)簽容器(3)的裝置，包括照明單元(10)，其用于照明尤其是通過冷縮裝配而貼到待檢查的容器(3)上的標(biāo)簽 ⑷；以及至少一個(gè)攝像機(jī)(5)，其用于對(duì)受照標(biāo)簽(4)進(jìn)行成像，其特征在于，所述照明單元(10)被配置成其能夠用可見光和尤其是紅外光的不可見光來選擇性地 照射標(biāo)簽⑷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，控制單元(15)，其能夠控制照明單元(10) 和攝像機(jī)(5)，從而使得以可見光和不可見光交替地進(jìn)行標(biāo)簽(4)的成像。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其進(jìn)一步特征在于，評(píng)估單元(16)，其適于用來對(duì) 以可見光記錄的標(biāo)簽圖像和以不可見光記錄的標(biāo)簽圖像進(jìn)行比較和/或使這些圖像相互 區(qū)分開。
7.根據(jù)至少一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述攝像機(jī)(5)被布置成使 得其相對(duì)于容器(3)的垂直軸線(3a)以至少75°的角度(α)指向標(biāo)簽(4)，而所述照明單 元(10)被配置為使得其能夠相對(duì)于容器(3)的垂直軸線(3a)以不超過60°的角度(β) 從上方和/或從下方傾斜地照明標(biāo)簽。
8.根據(jù)至少一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的裝置，其進(jìn)一步特征在于，至少一個(gè)照明側(cè)偏振 濾光鏡(9)和至少一個(gè)成像側(cè)線性偏振濾光鏡(7)，所述照明側(cè)偏振濾光鏡(9)使光在第一 方向上線性地偏振，所述成像側(cè)線性偏振濾光鏡(7)具有實(shí)質(zhì)上正交于第一方向定向的第 二偏振方向。
9.根據(jù)至少一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述攝像機(jī)(5)具有雙重曝 光功能，從而允許第一攝像機(jī)圖像緩沖，使得第二攝像機(jī)圖像能夠在第一攝像機(jī)圖像已被 完全讀取之前被記錄。
10.一種檢查帶標(biāo)簽容器(3)的方法，包括a)照明尤其是通過冷縮裝配而貼到待檢查的容器(3)上的標(biāo)簽(4)的第一周向分區(qū)(4b)，并以透射光使經(jīng)這樣照明的標(biāo)簽的第二周向分區(qū)(4c)成像在至少一個(gè)攝像機(jī)圖像 中；b)照明標(biāo)簽⑷的第二周向分區(qū)(4c)，并以入射光使所述第二周向分區(qū)(4c)成像在 至少一個(gè)攝像機(jī)圖像中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟a)和b)中用紅外光照明標(biāo)簽⑷。
12.—種檢查帶標(biāo)簽容器(3)的方法，包括a)用可見光照明尤其是通過冷縮裝配而貼到待檢查的容器(3)上的標(biāo)簽(4)，并將經(jīng) 這樣照明的標(biāo)簽(4)成像在至少一個(gè)攝像機(jī)圖像中；b)用不可見光、尤其是紅外光照明標(biāo)簽(4)，并將經(jīng)這樣照明的標(biāo)簽(4)成像在至少一 個(gè)攝像機(jī)圖像中。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步特征在于以下步驟c)比較 和/或處理攝像機(jī)圖像從而檢測(cè)出標(biāo)簽(4)中的孔和/或裂縫(4a)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在步驟c)中，將在步驟b)中記錄的攝 像機(jī)圖像用于從其產(chǎn)生用于界定孔和/或裂縫(4a)的蒙片。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至13中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步驟a)和b)中以 最大Ims尤其是最大500 μ s的時(shí)間間隔記錄攝像機(jī)圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢查帶標(biāo)簽容器的裝置和方法。因?yàn)橐钥梢姽夂筒豢梢姽庹丈錁?biāo)簽和/或以入射光和透射光使標(biāo)簽成像，該裝置和方法允許以高命中率檢測(cè)標(biāo)簽中的孔，即使是在標(biāo)簽的顏色類似于填充的產(chǎn)品的顏色的情況下。
文檔編號(hào)G01N21/90GK102004108SQ201010269020
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者安東·尼德邁爾, 雷納·奎安特 申請(qǐng)人:克朗斯股份公司