DE19535038A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Aufkleber/Fenster-Position - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Aufkleber/Fenster-PositionInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufkle
ber/Fenster-Positionserfassungsvorrichtung zum Erfassen der
Adressentextposition von Postsachen in einem optischen Klar
schriftleser und ein Verfahren zum Erfassen einer Aufkle
ber/Fenster-Position.
Ein in der JP-A-5-28309 beschriebener "Adressenposi
tionsdetektor für Postsachen" ("Address Position Detector
for Mail" ist eine solche herkömmliche Aufkleber/Fenster-Po
sitionserfassungsvorrichtung. Diese herkömmliche Vorrichtung
wird nachstehend unter Bezug auf die Fig. 13 und 14 be
schrieben. Fig. 13 zeigt die Anordnung der herkömmlichen
Adressenerfassungsvorrichtung und Fig. 14 die Pegel eines
Bildsignals einer Postsache, deren von einer in Fig. 13 dar
gestellten Bildeingabeeinheit zugeführter Papier
oberflächenabschnitt ein geringes Reflexionsvermögen auf
weist. Gemäß Fig. 13 weist das von der Bildeingabeeinheit 91
erhaltene Bildsignal einen dem Reflexionsvermögen der Pa
pieroberfläche und dem Reflexionsvermögen des Fensters bzw.
des Aufklebers entsprechenden Pegel auf. Dieses Bildsignal
wird durch einen geeigneten Schwellenwert in einem Aufkle
ber/Fenster-Detektor 92 in Binärdaten umgewandelt, um eine
Aufkleber/Fenster-Position zu erfassen, wie in Fig. 14
dargestellt.
Wenn die Höhe der Papieroberfläche etwa der Höhe des
Aufklebers gleich ist, kann durch Rauschanteile eine fehler
hafte Bilderfassung verursacht werden. Aus diesem Grund wer
den die Höhe des Papieroberflächenabschnitts und die Höhe
des Aufkleber/Fenster-Abschnitts durch einen
Papieroberflächenspannungspegeldetektor 93 bzw. einen Auf
kleber/Fenster-Spannungspegeldetektor 94 erfaßt, woraufhin
durch einen Pegeldifferenzdetektor 95 eine Differenz zwi
schen diesen Pegeln bestimmt wird. Nur wenn die durch den
Pegeldifferenzdetektor 95 erfaßte Pegeldifferenz einen
vorgegebenen Wert erreicht oder diesen überschreitet, wählt
eine Aufkleber/Fenster-Auswahleinrichtung 96 das
Detektionsergebnis vom Aufkleber/Fenster-Positionsdetektor
92 aus. Das Ergebnis der Aufkleber/Fenster-Positionser
fassung von der Aufkleber/Fenster-Auswahleinrichtung 96 wird
einem Adressenpositionsdetektor 97 zugeführt. Der Adressen
positionsdetektor 97 erfaßt die Adressentextposition gemäß
dem Detektionsergebnis vom Aufkleber/Fenster-Positions
detektor 92.
Bei Postsachen ist eine Adresse, wie beispielsweise der
Wohnort und der Name eines Empfängers oder Adressaten, all
gemein auf einem Aufkleber bzw. in einem Fenster beschrie
ben. Die Position des Aufklebers/Fensters wird erfaßt, um
die Lesegenauigkeit der Adresse zu verbessern. D.h., die
Adresse der Postsache wird allgemein in (1) einem Wohnort
textbereicherfassungsschritt, (2) einem Zeichenerfassungs
schritt und (3) einem Zeichenerkennungsschritt gelesen. Wie
vorstehend beschrieben, sind der Wohnort und der Name eines
Adressaten auf dem Aufkleber bzw. im Fenster der Postsache
beschrieben. Daher wird die Position des Fensters/Aufklebers
der Postsache erfaßt, um die Genauigkeit der "(1) Wohnort
textbereichserfassung" und dadurch des Adressenlesevorgangs
zu verbessern.
Bei derartigen herkömmlichen Adressenerfassungsvorrich
tungen für Postsachen wird, wenn zwischen dem Aufkle
ber/Fenster-Abschnitt und dem Papieroberflächenabschnitt
keine Höhendifferenz vorhanden ist, d. h., wenn das Reflexi
onsvermögen des Aufklebers demjenigen der Papieroberfläche
gleich ist, durch die Aufkleber/Fenster-Auswahleinrichtung
die Aufkleber/Fenster-Positionsinformation immer außer Acht
gelassen. Die Aufkleberposition kann nicht erfaßt werden,
wodurch sich ein prinzipielles Problem bei der Erfassung
ergibt. Beispielsweise kann ein auf einen braunen Umschlag
aufgeklebter weißer Aufkleber erfaßt werden. Ein Aufkleber
mit der gleichen Farbe wie diejenige des Umschlags, z. B. ein
auf einen weißen Umschlag aufgeklebter weißer Aufkleber,
kann jedoch nicht erfaßt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auf
kleberpositionserfassungsvorrichtung, durch die die Position
eines Aufklebers auch dann erfaßt werden kann, wenn das
Reflexionsvermögen des Hintergrunds eines Umschlags demjeni
gen des Aufklebers nahezu gleich ist, und ein Verfahren zum
Erfassen einer Aufkleber/Fenster-Position bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche
gelöst.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer er
sten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufkleberposi
tionserfassungsvorrichtung;
Fig. 2A und 2B zeigen vergrößerte Ansichten des Randab
schnitts eines Aufklebers in einem Zustand, bei dem der Auf
kleber auf einem transportierten Umschlag die Position der
optischen Achse einer Linse erreicht;
Fig. 3A und 3B zeigen Ansichten zum Erläutern der Zu
stände der Reflexion am Randabschnitt des Aufklebers, wenn
Strahlen von einem in Fig. 1 dargestellten lichtemittieren
den Element konvergent bzw. divergent ausgerichtet sind;
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung einer in
Fig. 1 dargestellten Bildverarbeitungseinrichtung;
Fig. 5A zeigt eine Darstellung von in einem in Fig. 4
dargestellten Mehrwert-Bildspeicher gespeicherten Umschlag
bilddaten;
Fig. 5B zeigt ein Profil zum Darstellen von Signalpe
geln auf der Linie A-A′ von Fig. 5A;
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm der Anordnung einer in
Fig. 1 dargestellten Koordinatenberechnungseinheit;
Fig. 7 zeigt eine Darstellung von in einem Binärbild
speicher in Fig. 6 gespeicherten binären oder dualen Bildda
ten;
Fig. 8A bis 8C zeigen jeweils vergrößerte Ansichten zum
Darstellen der Zustände eines Fensterrandabschnitts, wenn
ein anstatt mit einem Aufkleber mit einem Fenster versehener
Umschlag die Position der optischen Achse der Linse durch
läuft;
Fig. 9 zeigt ein Gesamtblockdiagramm einer Adressenle
sevorrichtung, die eine erfindungsgemäße Aufkleber/Fenster-
Positionserfassungsvorrichtung aufweist;
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm einer zweiten Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Aufkleberpositionserfas
sungsvorrichtung;
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm der Anordnung der in
Fig. 10 dargestellten Bildverarbeitungseinrichtung;
Fig. 12A und 12B zeigen in einem in Fig. 11 dargestell
ten Binärbildspeicher gespeicherte binäre Bilder;
Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Um
schlagadressenerfassungsvorrichtung; und
Fig. 14 zeigt eine Impulsdarstellung eines Bildsignals
eines Umschlags, dessen von einer in Fig. 13 dargestellten
Bildeingabeeinheit zugeführter Papieroberflächenabschnitt
ein geringes Reflexionsvermögen aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug
auf bevorzugte Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Aufkleberpositionserfassungsvorrichtung. Die
vorliegende Erfindung wird auf Postsachen angewendet, bei
denen in Fig. 1 ein weißer Aufkleber auf einem weißen Um
schlag aufgeklebt ist. Gemäß Fig. 1 wird eine Postsache 3
(nachstehend als Umschlag bezeichnet), wie beispielsweise
ein Umschlag, auf einer Transportvorrichtung 1 in eine durch
einen Hohlpfeil dargestellte Richtung bewegt. An entgegenge
setzten Seitenabschnitten der Transportvorrichtung 1 ange
ordnete photoelektrische Detektoren 2a und 2b erfassen den
Durchgang des entlang der Transportvorrichtung 1 transpor
tierten Umschlags 3 und führen einer Steuerungseinrichtung 6
ein Bildempfangs-Zeitsignal zu.
Ein Detektor 5f zum Erfassen der vorderen Aufkleberend
position und ein Detektor 5r zum Erfassen der hinteren Auf
kleberendposition erfassen die vordere und die hintere End
position eines auf den Umschlag 3 aufgeklebten Aufklebers 4
und geben Koordinatenwerte für die vordere bzw. die hintere
Endposition des Aufklebers aus. Die Steuerungseinrichtung 6
empfängt die Detektorsignale von den photoelektrischen De
tektoren 2a und 2b als Triggersignale zum Steuern verschie
dener Verarbeitungsfunktionen einschließlich des Bildemp
fangs an den Detektoren 5f und 5r zum Erfassen der vorderen
bzw. der hinteren Aufkleberendposition.
Der Detektor 5f zum Erfassen der vorderen Aufkleberend
position weist ein lichtemittierendes Element 51f als Licht
quelle zum Beleuchten des Umschlags 3 auf. Ein durch Be
leuchten des Umschlags durch das lichtemittierende Element
51f erhaltenes Bild wird durch eine Linse 52f fokussiert und
durch einen linearen Bildsensor oder -wandler 53f photoelek
trisch umgewandelt. Das photoelektrisch umgewandelte Bildsi
gnal vom linearen Bildwandler 53f wird durch eine Bildverar
beitungseinrichtung 54f in ein binäres oder duales
(monochromes) Bild umgewandelt. Das binäre Bild wird einer
Koordinatenberechnungseinheit 55f zugeführt, durch die der
Koordinatenwert des vorderen Aufkleberendes berechnet wird.
Der Aufbau des Detektors 5r zum Erfassen der hinteren
Aufkleberendposition ist mit dem Aufbau des Detektors 5f zum
Erfassen der vorderen Aufkleberendposition identisch. Im
einzelnen weist der Detektor 5r zum Erfassen der hinteren
Aufkleberendposition ein lichtemittierendes Element 51r,
eine Linse 52r, einen linearen Bildwandler 53r, eine Bild
verarbeitungseinrichtung 54r und eine Koordinaten
berechnungseinheit 55r auf. Der Detektor 5r zum Erfassen der
hinteren Aufkleberendposition unterscheidet sich vom Detek
tor 5f zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition da
durch, daß die Richtung des vom lichtemittierenden Element
51r auf den Umschlag 3 eingestrahlten Lichts bezüglich der
optischen Achse 13f der Linse 52f des Detektors 5f zum Er
fassen der vorderen Aufkleberendposition um 180° umgekehrt
ist.
Nachstehend wird eine Arbeitsweise dieser Ausführungs
form unter Bezug auf die Fig. 2A und 2B bis Fig. 7 be
schrieben. Die Arbeitsweise des Detektors 5f zum Erfassen
der vorderen Aufkleberendposition ist mit derjenigen des
Detektors 5r zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition
identisch, so daß nur der Detektor 5f zum Erfassen der vor
deren Aufkleberendposition exemplarisch dargestellt wird.
Der Umschlag 3 mit dem Aufkleber 4 wird durch die
Transportvorrichtung 1 in die durch den Hohlpfeil darge
stellte Richtung bewegt. Die photoelektrischen Detektoren 2a
und 2b erfassen den Durchgang der Hülle 3 und führen der
Steuerungseinrichtung 6 Durchgangssignale zu. Vom lichtemit
tierenden Element 51 abgestrahltes Licht wird während des
Transports vom Umschlag 3 reflektiert und dieses reflek
tierte Licht durch die Linse 52f fokussiert. Das fokussierte
Licht wird durch den linearen Bildwandler 53f photoelek
trisch umgewandelt. Die optische Achse 13f der Linse 52f ist
senkrecht zur Oberfläche der Transportvorrichtung 1 ausge
richtet, so daß das Sehfeld sich auch dann nicht ändert,
wenn die Höhe des Umschlags sich ändert.
Durch die Dicke des Aufklebers 4 wird, wie in Fig. 2A
dargestellt, am vorderen Ende des auf den Umschlag 3 aufge
klebten Aufklebers 4 eine Stufe gebildet. Eine Normale 14 zu
einer kleinen Kurvenfläche eines Randabschnitts 42 des Auf
klebers 4 ändert während des Transports des Umschlags 3 ihre
Richtung allmählich von einer etwa horizontalen Ausrichtung
auf eine vertikale Ausrichtung bezüglich einer Um
schlagoberfläche 31 oder einer Aufkleberoberfläche 41. Wäh
rend dieser Richtungsänderung tritt notwendigerweise ein
Punkt auf, an dem ein zwischen der optischen Achse 13 der
Linse und der Normalen 14 zur reflektierenden Oberfläche ge
bildeter Winkel dem zwischen dem Beleuchtungslicht 15 und
der Normalen 14 gebildeten Winkel gleich ist (α1 = α2), wie
in Fig. 2B dargestellt.
Zu diesem Zeitpunkt fällt durch den Randabschnitt 42
des Aufklebers 4 regelmäßig oder gerichtet reflektiertes
Licht auf den linearen Bildwandler 53f. Mit Ausnahme dieses
Zeitpunkts, d. h. immer dann, wenn der Winkel zwischen der
optischen Achse 13 und der Normalen 14 der reflektierenden
Oberfläche dem Winkel zwischen dem Beleuchtungslicht 15 und
der Normalen 14 nicht gleich ist (α1 = α2), fällt von der
Aufkleberfläche 41 und von der Umschlagfläche 31 gestreutes
Licht auf den linearen Bildsensor 53f. Daher kann, wie nach
stehend beschrieben, der Stufenabschnitt des Aufklebers 4,
d. h. der Randabschnitt 42 des Aufklebers 4, als aufgehellter
Bereich erfaßt werden, der heller erscheint als der Hinter
grund des Umschlags.
Ein vom lichtemittierenden Element 51f emittierter
Lichtstrahl 11 ist vorzugsweise ein konvergenter Licht
strahl, wie in Fig. 3A dargestellt. In diesem Fall wird ein
durch den Randabschnitt 42 des Aufklebers 4 reflektierter
Lichtstrahl 12 zur Richtung der Linse 52f konvergent ausge
richtet. Dadurch kann im Vergleich zu einem divergent oder
parallel emittierten Lichtstrahl 11 der Signalpegel des auf
gehellten Bereichs erhöht werden, wie in Fig. 3B darge
stellt.
Die Steuerungseinrichtung 6 verwendet die Durchgangssi
gnale von den photoelektrischen Detektoren 2a und 2b als
Start-Triggersignale und gibt ein Bildempfangs-Startsignal
an die Bildverarbeitungseinrichtung 54f aus, wenn eine zum
Empfangen des Bildes des Umschlags 3 erforderliche vorgege
bene geeignete Zeitdauer verstrichen ist. Gemäß Fig. 4 wird
das durch den linearen Bildwandler 53f erhaltene Bildsignal
durch die Bildverarbeitungseinrichtung 54f unter Verwendung
des Bildempfangs-Startsignals von der Steuereinrichtung 6
als Triggersignal empfangen. Das empfangene Bildsignal wird
durch einen Analog/Digital-(A/D-)Wandler 541, der die
Bildverarbeitungseinrichtung 54f bildet, quantisiert. Das
erhaltene Digitalsignal wird in einem Graustufen-Bildspei
cher 542 gespeichert.
Wie in Fig. 5B dargestellt, weisen ein einen Zeichenab
schnitt darstellendes Signal 33, ein einen Postcoderahmenab
schnitt darstellendes Signal 32, ein den hinteren Endab
schnitt des Randabschnitts des Aufklebers 4 darstellendes
Signal 34 und ein den hinteren Endabschnitt des Umschlags
darstellendes Signal 36 geringere Pegel auf als ein die fla
chen Abschnitte des Umschlags 3 und des Aufklebers 4 dar
stellendes Signal 35. Andererseits weisen ein den vorderen
Endabschnitt des Umschlags darstellendes Signal 37 und ein
den vorderen Endabschnitt des Randabschnitts des Aufklebers
4 darstellendes Signal 37 höhere Pegel auf als das die fla
chen Abschnitte des Umschlags 3 und des Aufklebers 4 dar
stellende Signal 35.
In einem in Fig. 4 dargestellten Schwellenwertspeicher 544
ist ein Schwellenwert Th voreingestellt, der größer ist als
der Signalpegel des die flachen Abschnitte der Hülle 3 und
des Aufklebers 4 darstellenden Signals 35. Das im Mehrwert-
Bildspeicher 542 gespeicherte quantisierte Bildsignal wird
durch eine Binärumwandlungseinheit 543 unter Verwendung des
im Schwellenwertspeicher 544 gespeicherten Schwellenwerts Th
in Binärdaten umgewandelt. Das Ergebnis wird der Koordina
tenberechnungseinheit 55f zugeführt.
Gemäß Fig. 6 wird das binäre Bildsignal von der Bild
verarbeitungseinrichtung 54f einem Binärbildspeicher 56 der
Koordinatenberechnungseinheit 55f zum Berechnen des
Koordinatenwertes der vorderen Endposition des Aufklebers
zugeführt. Ein Horizontalzähler 551 zählt die Anzahl weißer
Bildelemente auf jeder horizontalen Linie (d. h., einer senk
recht zur Umschlagtransportrichtung verlaufenden Linie) des
im Binärbildspeicher 56 gespeicherten binären Bildes. Die
Zählwerte werden sequentiell in einem Horizontalprojek
tionsmusterspeicher 552 gespeichert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Information bezüglich des
vorderen Endabschnitts des Umschlags 3 ein Rauschsignal und
wird gemäß einem in einem Speicher 553 für einen ungültigen
Bereich vorgegebenen Horizontalprojektionssperrbereich aus
dem Zählbereich eliminiert. Der Horizontalprojektions
sperrbereich ist durch den Abstand von den photoelektrischen
Detektoren 2a und 2b zum Sehfeld einer Kamera und die
Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 1 festgelegt.
Im Horizontalprojektionsmusterspeicher 552 wird ein in
Fig. 7 dargestelltes Horizontalprojektionsmuster erzeugt.
Diese Horizontalprojektionsmusterdaten werden der Binärum
wandlungseinheit 554 zugeführt und unter Verwendung eines im
Schwellenwertspeicher 555 voreingestellten Schwellenwertes
Thh in Binärdaten umgewandelt, wodurch eine vertikale
Adresse (vertikaler Koordinatenwert y1) des vorderen Endes
des Aufklebers 4 berechnet wird.
Ein Vertikalzähler 556 zählt die Anzahl weißer Bildele
mente auf jeder vertikalen Linie (d. h. einer parallel zur
Umschlagtransportrichtung verlaufenden Linie). Zu diesem
Zeitpunkt wird ein Soll-Zählwertbereich eines in einem
Gültigkeitsbereichspeicher 558 voreingestellten Vertikalpro
jektionsgültigkeitsbereichs begrenzt, dessen Mittelwert der
berechneten vertikalen Adresse des vorderen Endes des Auf
klebers 4 entspricht.
Dadurch wird ein in Fig. 7 dargestelltes Vertikalpro
jektionsmuster erhalten. Weiße Bildelemente sind in Fig. 7
zur bequemen Darstellung schwarz dargestellt. Das Vertikal
projektionsmuster wird durch eine Binärumwandlungseinheit
559 unter Verwendung eines in einem Schwellenwertspeicher
550 voreingestellten Schwellenwertes Thv in Binärdaten umge
wandelt. Ein horizontaler Koordinatenwert x1 und eine Breite
w1 des vorderen Endes des Aufklebers 4 werden berechnet und
zusammen mit dem vertikalen Koordinatenwert y1 des vorderen
Endes des Aufklebers 4 ausgegeben.
Vorstehend wurde der Detektor 5f zum Erfassen der vor
deren Aufkleberendposition beschrieben. Durch den Detektor
5r zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition werden
identische Funktionen ausgeführt, um horizontale und verti
kale Koordinatenwerte x2 und y2 und eine Breite w2 des hin
teren Endes des Aufklebers 4 zu berechnen. Diese berechneten
Werte werden daraufhin extern ausgegeben.
Bei der vorstehenden Ausführungsform ist ein Aufkleber
4 auf der oberen Fläche des Umschlags 3 aufgeklebt. Eine
ähnliche Positionserfassung kann jedoch auch ausgeführt wer
den, wenn ein Fenster im Umschlag 3 vorgesehen ist. Nachste
hend wird ein Umschlag mit einem Fenster beschrieben.
In den Fig. 8a, 8b und 8c sind Zustände dargestellt,
bei denen während des in Fig. 1 dargestellten Trans
portvorgangs ein Fensterrahmen eines Umschlags die Position
der optischen Achse einer Linse durchläuft. An einem Fen
sterrahmen 142 des Umschlags 3 mit einem Fenster 104 ist
eine Stufe ausgebildet, wie in Fig. 8A dargestellt. Eine
Normale 14 einer kleinen gekrümmten Fläche des Fensterrah
mens 142 ändert bezüglich der Umschlagoberfläche 31 oder der
Fensterfläche 141 während des Transports des Umschlags 3 ih
re Richtung allmählich von einer nahezu horizontalen Aus
richtung zu einer vertikalen Ausrichtung. Während dieser
Richtungsänderung tritt notwendigerweise ein Punkt auf, an
dem ein zwischen der optischen Achse 13 der Linse und der
Normalen 14 zur reflektierenden Fläche gebildeter Winkel dem
zwischen dem Beleuchtungslicht 15 und der Normalen 14 gebil
deten Winkel gleich ist (α1 = α2), wie in Fig. 8b
dargestellt.
Zu diesem Zeitpunkt fällt vom Fensterrahmen 142 regel
mäßig oder gerichtet reflektiertes Licht und gestreutes
Licht von einem Abschnitt der Fensterfläche 141 und einem
Abschnitt der Umschlagfläche 31 auf den linearen Bildwandler
53f. Der Stufenabschnitt des Fensterrahmens 142 wird als
aufgehellter Bereich erfaßt, der heller erscheint als der
Hintergrund. Die Position des Fensters 104 wird ähnlich wie
beim Aufkleber 4 erfaßt. In diesem Fall ist die Richtung der
Stufe des Fensters 104 derjenigen des Aufklebers 4 bezüglich
der Transportrichtung des Umschlags 3 entgegengesetzt. Aus
diesem Grund wird das hintere Ende des Fensterrahmens 142
durch den Detektor 5f zum Erfassen der vorderen Aufkleber
endposition und die vordere Endposition des Fensterrahmens
142 durch den Detektor 5r zum Erfassen der hinteren Aufkle
berendposition erfaßt.
Fig. 9 zeigt eine Adressenlesevorrichtung, die durch
Hinzufügen eines Aufkleber/Fenster-Bildspeichers 7, einer
Zeichenerfassungseinheit 8, einer Zeichenerkennungseinheit 9
und einer Sichtanzeige 10 zur in Fig. 1 dargestellten Auf
kleberpositionserfassungsvorrichtung erhalten wird. Gemäß
Fig. 9 kann wahlweise die vordere Endposition des Aufklebers
4 oder die hintere Endposition des Fensters 142 erfaßt wer
den, so daß das Bezugszeichen 5f einen Detektor zum Erfassen
der vorderen Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fenster
rahmenendposition bezeichnet. Weil wahlweise die hintere
Endposition des Aufklebers oder die vordere Endposition des
Fensterrahmens erfaßt werden kann, bezeichnet das Bezugszei
chen 5r einen Detektor zum Erfassen der hinteren Aufkleber
endposition bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition.
Bei dieser Adressenlesevorrichtung werden ein vom De
tektor 5f zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition
bzw. der hinteren Fensterrahmenendposition ausgegebener
Koordinatenwert für die vordere Aufkleberendposition bzw.
die hintere Fensterrahmenendposition und ein durch den Detek
tor 5r zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition bzw.
der vorderen Fensterrahmenendposition ausgegebener
Korrodinatenwert für die hintere Aufkleberendposition bzw.
die vordere Fensterrahmenendposition dem Aufkleber/Fenster-
Bildspeicher 7 zugeführt. Im Aufkleber/Fenster-Bildspeicher
7 wird unter Verwendung des vom Ausgang der Bildverarbei
tungseinrichtung 54f gemäß dem Koordinatenwert der vorderen
Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fensterrahmenendposi
tion und dem Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposi
tion bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition erhaltenen
binären Umschlagbildes ein Bild des Aufkleber/Fenster-Ab
schnitts gespeichert. Die Zeichenerfassungseinheit 8 teilt
ein Bild der im Aufkleber/Fenster-Bildspeicher 7 gespeicher
ten Bilder in Einheiten von Zeichen auf. Die Zeichenerken
nungseinheit 9 führt eine Erkennungsfunktion bezüglich einem
Bild in Einheiten von Zeichen aus, und das Ergebnis der Zei
chenerkennung wird auf der Sichtanzeige 10 dargestellt.
Nachstehend wird die zweite Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung unter Bezug auf die Fig. 10 und 11 be
schrieben.
Fig. 10 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Aufkleberpositionserfassungsvorrichtung und
Fig. 11 eine andere Anordnung der in den Fig. 1 und 10
dargestellten Bildverarbeitungseinrichtungen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform
werden zwei Linsen 52f und 52r verwendet, um Interferenzen
zwischen den von den beiden lichtemittierenden Elementen 51f
und 51r abgestrahlten Lichtstrahlen zu verhindern, wobei
zwischen diesen beiden Linsen ein Zwischenraum vorgesehen
sein muß. Im Gegensatz dazu ist bei der in Fig. 10 darge
stellten Ausführungsform nur eine Linse 52 vorgesehen, um
eine kompakte Anordnung zu erhalten.
Gemäß Fig. 10 weist eine Positionserfassungsvorrichtung
bei der zweiten Ausführungsform auf: lichtemittierende Ele
mente 51a und 51b, die in der Transportrichtung eines Um
schlags 3 hintereinander angeordnet sind, so daß deren opti
sche Achsen senkrecht aufeinander stehen, um Lichtstrahlen
mit Wellenlängen λ1 bzw. λ2 auszustrahlen, eine Linse 52,
die derart angeordnet ist, daß ihre optische Achse 13 senk
recht zur Oberfläche des Umschlags 3 ausgerichtet ist, einen
halbdurchlässigen Spiegel 57, der derart angeordnet ist, daß
dessen Oberfläche einen Winkel von 45° bezüglich der opti
schen Achse 13 der Linse 52 bildet, Bandpaßfilter 58a und
58b zum Filtern des durch den halbdurchlässigen Spiegel 57
reflektierten Lichts (Wellenlänge λ1) und des vom halbdurch
lässigen Spiegel 57 durchgelassenen Lichts (Wellenlänge λ2),
lineare Bildwandler 53a und 53b, die nur auf das durch den
halbdurchlässigen Spiegel 57 reflektierte Licht
(Wellenlängenband λ1) bzw. das vom halbdurchlässigen Spie
gel 57 durchgelassene Licht (Wellenlängenband λ2) emp
findlich sind, Bildverarbeitungseinrichtungen 54a und 54b
zum Verarbeiten von Bildsignalen von den Bildwandlern 53a
und 53b gemäß entsprechenden Anweisungen von einer
Steuerungseinrichtung 6 und Koordinatenberechnungseinheiten
55a und 55b zum Berechnen der Koordinatenwerte des vorderen
und des hinteren Aufkleberendes von den binären Bildern von
den Bildverarbeitungseinrichtungen 54a bzw. 54b.
Wie in Fig. 11 dargestellt, weist die Bildverarbei
tungseinrichtung 54a zusätzlich zum A/D-Wandler 541, dem
Mehrwert-Bildspeicher 542, der Binärumwandlungseinheit 543
und dem Schwellenwertspeicher 544, die in Fig. 4 dargestellt
sind, auf: einen Binärbildspeicher 545 zum Speichern eines
binären Bildes von der Binärumwandlungseinheit 543, eine Re
cheneinheit 546 für lineare Gleichungen zum Berechnen einer
linearen Gleichung bezüglich dem im Binärbildspeicher 545
gespeicherten binären Bild, eine Abstandsberechnungseinheit
547 zum Berechnen von Abständen zwischen allen weißen Bild
elementen und der durch die Recheneinheit 546 für lineare
Gleichungen berechneten linearen Gleichung und ein Addier
glied 548a zum Berechnen der Summe der Abstände von der
Abstandsberechnungseinheit 547. Die Positionserfassungsvor
richtung weist außerdem eine Zuverlässigkeitsbestimmungsein
heit 548 auf, um den Schwellenwert des Schwellenwertspei
chers 544 zu ändern, wenn die Summe vom Addierglied 548a
größer ist als ein vorgegebener Wert.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 10 eine Arbeits
weise der zweiten Ausführungsform beschrieben. Das nach dem
Einstrahlen von Beleuchtungslicht (Wellenlängenband λ1) vom
lichtemittierenden Element 51a durch den Umschlag reflek
tierte Licht 16 wird durch die Linse 52 fokussiert, durch
den halbdurchlässigen Spiegel 57 reflektiert und durch das
Filter 58a dem linearen Bildwandler 53a zugeführt. Anderer
seits wird das nach dem Einstrahlen von Beleuchtungslicht
(Wellenlängenband λ2) vom lichtemittierenden Element 51b
durch den Umschlag 3 reflektierte Licht 16 durch die Linse
52 fokussiert und vom halbdurchlässigen Spiegel 57 durchge
lassen. Das Licht wird daraufhin über das Filter 58b dem li
nearen Bildwandler 53b zugeführt.
Die nachfolgende Verarbeitung ist mit der bei der er
sten Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung identisch und
wird kurz beschrieben. Die Bildverarbeitungseinrichtungen
54a und 54b verarbeiten die Bildsignale von den linearen
Bildwandlern 53a und 53b gemäß Anweisungen von der Steue
rungseinrichtung 6. Die Koordinatenberechnungseinheiten 55a
und 55b berechnen die Koordinatenwerte der vorderen und der
hinteren Aufkleberenden aus den binären Bildern von den
Bildverarbeitungseinrichtungen 54a und 54b und führen die
Koordinatenwerte einer externen Vorrichtung zu.
Ein zum Umwandeln eines Bildes in der Binärumwandlungs
einheit 543 in Binärdaten verwendeter Schwellenwert Th (Fig.
5) wird in den nachfolgenden Schritten durch die in Fig. 11
dargestellten und in der zweiten Ausführungsform verwendeten
Bildverarbeitungseinrichtungen 54a und 54b bestimmt. Diese
Verarbeitung zum Bestimmen des Schwellenwertes wird ausge
führt, um auf der Basis der Voraussetzung, daß eine Seite
eines Aufklebers, die Ziel der Erfassung ist, linear ist,
festzustellen, ob ein bei der Binärumwandlung verwendeter
Schwellenwert geeignet ist.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der in Fig. 11 darge
stellten Anordnung unter Bezug auf die Fig. 12A und 12B
beschrieben. Die Fig. 12A und 12B zeigen ein erstes und
ein zweites binäres Bild, die im in Fig. 11 dargestellten
Binärbildspeicher 545 gespeichert sind. Weiße Bildelemente
sind zur bequemen Darstellung schwarz dargestellt. Die
binären Bilder weisen verschiedene Schwellenwerte auf.
Gemäß Fig. 12A sind Abstände zwischen der genäherten
linearen Gleichung und einigen weißen Bildelementen aufgrund
einer hohen Anzahl von Rauschkomponenten groß, so daß der
Schwellenwert als ungeeignet betrachtet wird. Gemäß Fig. 12B
liegen nahezu alle weißen Bildelemente auf der genäherten
linearen Gleichung, wobei die Abstände zwischen der linearen
Gleichung und den weißen Bildelementen gering sind, so daß
der Schwellenwert als geeignet betrachtet wird. Die Steue
rung zwischen den Schritten wird durch die Steuerungsein
richtung 6 ausgeführt.
Schritt 1: Die Binärumwandlungseinheit 543 führt unter
Verwendung eines Anfangsschwellenwertes eine Binärumwandlung
aus.
Schritt 2: Die Einheit 546 zum Berechnen einer linearen
Gleichung bestimmt eine lineare Gleichung (1) durch die Me
thode der kleinsten Quadrate unter Verwendung des binären
Bildes vom Binärbildspeicher 545:
ax + by + c = 0 (1)
Schritt 3: Die Abstandsberechnungseinheit 547 berechnet
die kürzesten Abstände zwischen der durch Gleichung (1)
dargestellten Linie und weißen Bildelementen Pi(xi,yi), d. h.
Längen di von Senkrechten zwischen der Linie und allen wei
ßen Bildelementen, durch Gleichung (2):
di = |axi + byi + c|/(a² + b²)1/2 (2)
Durch das Addierglied 548a wird eine Summe S von durch
die Gleichung (2) erhaltenen Abständen di für die weißen
Bildelemente berechnet:
S = Σ di (3)
Die Gleichungen (2) und (3) dienen lediglich dazu, die
Plausibilität bzw. Eignung des Schwellenwertes darzustellen
und können durch andere geeignete mathematische Ausdrücke
ersetzt werden.
Schritt 4: Die Zuverlässigkeitsbestimmungseinheit 548
vergleicht die bei Schritt 3 erhaltene Summe der kürzesten
Abstände mit einem vorgegebenen Wert. Wenn die Summe den
vorgegebenen Wert überschreitet, wird der Schwellenwert des
Schwellenwertspeichers 544 verändert. Die Verarbeitung kehrt
daraufhin zu Schritt 1 zurück, um die nachfolgenden Arbeits
schritte zu wiederholen.
Wie in Fig. 11 dargestellt, kann durch Ändern des
Schwellenwertes im Schwellenwertspeicher 544 eine höhere Ge
nauigkeit der Positionserfassung erreicht werden als bei der
in Fig. 4 dargestellten Anordnung. D.h., bei der in Fig. 4
dargestellten Anordnung kann, weil ein im Schwellenwertspei
cher 544 fest gespeicherter Schwellenwert zum Umwandeln der
Daten in Binärdaten verwendet wird, das Bild des Rands ver
schmiert sein, oder auf der Papieroberfläche kann ein
Rauschsignal überlagert werden. Dadurch wird die Genauigkeit
der Positionserfassung vermindert. Im Gegensatz dazu kann
bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung, weil der im
Schwellenwertspeicher 544 gespeicherte Schwellenwert durch
die Einheit 546 zum Berechnen einer linearen Gleichung, die
Abstandsberechnungseinheit 547 und die
Zuverlässigkeitsbestimmungseinheit 548 auf einen geeigneten
Wert geändert werden kann, ein geeignetes Randbild erhalten
werden, wodurch die Genauigkeit der Positionserfassung ver
bessert wird.
Bei der zweiten Ausführungsform können lineare Farb
bildwandler mit gleichen Kennlinien bzw. -größen wie die der
Filter 58a und 58b an Stelle der Filter 58a und 58b verwen
det werden. Die gleiche Wirkung wie vorstehend beschrieben
kann durch die Verwendung eines dichroitischen Spiegels er
halten werden, der gebildet wird, wenn der halbdurchlässige
Spiegel 57 wellenlängenselektiv ist. Postsachen wurden durch
ein Beispiel dargestellt, bei dem auf der Oberfläche eines
Umschlags ein Aufkleber aufgeklebt ist. Ähnlich kann jedoch,
auch wenn in einem Umschlag ein Fenster ausgebildet ist, die
Position des Fensters auf die gleiche Weise wie in den
Fig. 8A bis 8C dargestellt erfaßt werden.
Bei der ersten und bei der zweiten Ausführungsform wer
den lineare Bildwandler als photoelektrische Wandlereinrich
tungen verwendet. Die gleiche Wirkung wie vorstehend be
schrieben kann jedoch auch erzielt werden, wenn andere pho
toelektrische Wandlereinrichtungen, wie beispielsweise Flä
chenbildwandler oder Bildabtast- oder -aufnahmeröhren, ver
wendet werden. Bei der ersten Ausführungsform wird die in
Fig. 4 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet,
und bei der zweiten Ausführungsform wird die in Fig. 11
dargestellte Bildverarbeitungseinrichtung verwendet. Bei der
ersten Ausführungsform und bei der zweiten Ausführungsform
können jedoch die in Fig. 11 oder die in Fig. 4 dargestellte
Bildverarbeitungseinrichtung verwendet werden.
Wie gemäß der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht
wurde, kann erfindungsgemäß, auch wenn das Reflexionsvermö
gen des Hintergrundes, wie beispielsweise eines Umschlags,
demjenigen eines Aufklebers gleich ist, wenn beispielsweise
ein weißer Aufkleber auf einem weißen Umschlag aufgeklebt
ist, die Position des Aufklebers erfaßt werden.
Fig. 1
5r Detektor zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition
6 Steuerungseinrichtung
55r, f Koordinatenberechnungseinheit
54r, f Bildverarbeitungseinrichtung
label trail. end pos. coord. val.
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition
label lead. end pos. coord. val.
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition
5f Detektor zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition
Fig. 3a
zu Linse 52f
Fig. 4
from controller 6 von Steuerungseinrichtung 6
from liner im . . . . vom linearen Bildwandler 53f
to coord . . . zu Koordinatenberechnungseinheit 55f
541 A/D-Wandler
542 Mehrwert-Bildspeicher
543 Binärumwandlungseinheit
544 Schwellenwertspeicher
Fig. 5a
stamp Briefmarke
Fig. 6
55f Koordinatenberechnungseinheit
555 Schwellenwertspeicher
554 Binärumwandlungseinheit
551 Horizontalzähler
552 Horizontalprojektionsmusterspeicher
553 Speicher für ungültigen Bereich
56 Binärbildspeicher
556 Vertikalzähler
557 Vertikalprojektionsmusterspeicher
558 Gültigkeitsbereichspeicher
550 Schwellenwertspeicher
559 Binärumwandlungseinheit
from image processor 54f
von Bildverarbeitungseinrichtung 54f
Fig. 7
horizontal proj. invalid range
ungültiger Bereich der Horizontalprojektion
vertical proj. valid range
Gültigkeitsbereich der Vertikalprojektion
white pixel caunt
Zählwert weißer Bildelemente
vertical address
vertikale Adresse
horizontal proj. pattern
Horizontalprojektionsmuster
horizontal address
horizontale Adresse
vertical proj. pattern
Vertikalprojektionsmuster
Fig. 9
5r Detektor zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition
bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition
6 Steuerungseinrichtung
55r Koordinatenberechnungseinheit
54r Bildverarbeitungseinrichtung
54f Bildverarbeitungseinrichtung
55f Koordinatenberechnungseinheit
convey direction Transportrichtung
label trailing end/window frame leading end position . . .
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition
label leading end/window frame trailing end position . . .
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fensterrahmenendposition
binary image of postal matter
binäres Bild einer Postsache
5f Detektor zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fensterrahmenendposition
7 Aufkleber/Fenster-Bildspeicher
8 Zeichenerfassungseinheit
9 Zeichenerkennungseinheit
10 Sichtanzeige
Fig. 10
from controller 6
von Steuerungseinrichtung 6
54b Bildverarbeitungseinrichtung
55b Koordinatenberechnungseinheit
54a Bildverarbeitungseinrichtung
55a Koordinatenberechnungseinheit
label trailing end pos . . .
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition
label leading end pos . . .
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition
Fig. 11
from controller 6
von Steuerungseinrichtung 6
from linear image sensor 53a
vom linearen Bildwandler 53a
541 A/D-Wandler
542 Graustufenspeicher
543 Binärumwandlungseinheit
545 Binärbildspeicher
544 Schwellenwertspeicher
546 Einheit zum Berechnen einer linearen Gleichung
548 Zuverlässigkeitsbestimmungseinheit
548a Addierglied
547 Abstandsberechnungseinheit
to coordinate calc . . .
zu Koordinatenberechnungseinheit 55a
Fig. 13 Stand der Technik
91 Bildeingabeeinheit
93 Papieroberflächenspannungspegeldetektor
94 Aufkleber/Fenster-Spannungspegeldetektor
92 Aufkleber/Fenster-Detektor
95 Pegeldifferenzdetektor
96 Aufkleber/Fenster-Auswahleinrichtung
97 Adressenpositionsdetektor
Fig. 14 Stand der Technik
level of label
Pegel des Aufklebers
threshold for binariz.
Schwellenwert für Binärumwandlung des Aufkleberabschnitts und des Papieroberflächenabschnitts
dark level
Dunkelpegel.
Fig. 1
5r Detektor zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition
6 Steuerungseinrichtung
55r, f Koordinatenberechnungseinheit
54r, f Bildverarbeitungseinrichtung
label trail. end pos. coord. val.
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition
label lead. end pos. coord. val.
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition
5f Detektor zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition
Fig. 3a
zu Linse 52f
Fig. 4
from controller 6 von Steuerungseinrichtung 6
from liner im . . . . vom linearen Bildwandler 53f
to coord . . . zu Koordinatenberechnungseinheit 55f
541 A/D-Wandler
542 Mehrwert-Bildspeicher
543 Binärumwandlungseinheit
544 Schwellenwertspeicher
Fig. 5a
stamp Briefmarke
Fig. 6
55f Koordinatenberechnungseinheit
555 Schwellenwertspeicher
554 Binärumwandlungseinheit
551 Horizontalzähler
552 Horizontalprojektionsmusterspeicher
553 Speicher für ungültigen Bereich
56 Binärbildspeicher
556 Vertikalzähler
557 Vertikalprojektionsmusterspeicher
558 Gültigkeitsbereichspeicher
550 Schwellenwertspeicher
559 Binärumwandlungseinheit
from image processor 54f
von Bildverarbeitungseinrichtung 54f
Fig. 7
horizontal proj. invalid range
ungültiger Bereich der Horizontalprojektion
vertical proj. valid range
Gültigkeitsbereich der Vertikalprojektion
white pixel caunt
Zählwert weißer Bildelemente
vertical address
vertikale Adresse
horizontal proj. pattern
Horizontalprojektionsmuster
horizontal address
horizontale Adresse
vertical proj. pattern
Vertikalprojektionsmuster
Fig. 9
5r Detektor zum Erfassen der hinteren Aufkleberendposition
bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition
6 Steuerungseinrichtung
55r Koordinatenberechnungseinheit
54r Bildverarbeitungseinrichtung
54f Bildverarbeitungseinrichtung
55f Koordinatenberechnungseinheit
convey direction Transportrichtung
label trailing end/window frame leading end position . . .
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition bzw. der vorderen Fensterrahmenendposition
label leading end/window frame trailing end position . . .
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fensterrahmenendposition
binary image of postal matter
binäres Bild einer Postsache
5f Detektor zum Erfassen der vorderen Aufkleberendposition bzw. der hinteren Fensterrahmenendposition
7 Aufkleber/Fenster-Bildspeicher
8 Zeichenerfassungseinheit
9 Zeichenerkennungseinheit
10 Sichtanzeige
Fig. 10
from controller 6
von Steuerungseinrichtung 6
54b Bildverarbeitungseinrichtung
55b Koordinatenberechnungseinheit
54a Bildverarbeitungseinrichtung
55a Koordinatenberechnungseinheit
label trailing end pos . . .
Koordinatenwert der hinteren Aufkleberendposition
label leading end pos . . .
Koordinatenwert der vorderen Aufkleberendposition
Fig. 11
from controller 6
von Steuerungseinrichtung 6
from linear image sensor 53a
vom linearen Bildwandler 53a
541 A/D-Wandler
542 Graustufenspeicher
543 Binärumwandlungseinheit
545 Binärbildspeicher
544 Schwellenwertspeicher
546 Einheit zum Berechnen einer linearen Gleichung
548 Zuverlässigkeitsbestimmungseinheit
548a Addierglied
547 Abstandsberechnungseinheit
to coordinate calc . . .
zu Koordinatenberechnungseinheit 55a
Fig. 13 Stand der Technik
91 Bildeingabeeinheit
93 Papieroberflächenspannungspegeldetektor
94 Aufkleber/Fenster-Spannungspegeldetektor
92 Aufkleber/Fenster-Detektor
95 Pegeldifferenzdetektor
96 Aufkleber/Fenster-Auswahleinrichtung
97 Adressenpositionsdetektor
Fig. 14 Stand der Technik
level of label
Pegel des Aufklebers
threshold for binariz.
Schwellenwert für Binärumwandlung des Aufkleberabschnitts und des Papieroberflächenabschnitts
dark level
Dunkelpegel.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Erfassen einer Aufkleber/Fenster-Posi
tion, mit:
einer Transporteinrichtung (1) zum Transportieren eines mit einem Aufkleber bzw. einem Fenster versehenen Gegenstandes;
einer lichtemittierenden Einrichtung (51a, 51b, 51f, 51r) zum Beleuchten des durch die Transportein richtung transportierten Gegenstandes;
einer optischen Einrichtung (52, 52f, 52r) zum Er zeugen eines Bildes des durch die lichtemittierende Einrichtung beleuchteten Gegenstandes;
einer photoelektrischen Wandlereinrichtung (53a, 53b, 53f, 53r) zum photoelektrischen Umwandeln des auf die optischen Einrichtungen auftreffenden Bildlichts in ein Bildsignal;
einer Bildverarbeitungseinrichtung (54a, 54b, 54f, 54r) zum Umwandeln des von der photoelektrischen Wand lereinrichtung erhaltenen Bildsignals in ein mono chromes binäres Bildsignal; und
einer Einrichtung (55a, 55b, 55f, 55r) zum Berech nen der Aufkleber/Fenster-Position zum Berechnen der einem Aufkleber/Fenster-Randabschnitt entsprechenden Aufkleber/Fenster-Position des Gegenstandes auf der Ba sis des binären Bildsignals von der Bildverarbeitungs einrichtung.
einer Transporteinrichtung (1) zum Transportieren eines mit einem Aufkleber bzw. einem Fenster versehenen Gegenstandes;
einer lichtemittierenden Einrichtung (51a, 51b, 51f, 51r) zum Beleuchten des durch die Transportein richtung transportierten Gegenstandes;
einer optischen Einrichtung (52, 52f, 52r) zum Er zeugen eines Bildes des durch die lichtemittierende Einrichtung beleuchteten Gegenstandes;
einer photoelektrischen Wandlereinrichtung (53a, 53b, 53f, 53r) zum photoelektrischen Umwandeln des auf die optischen Einrichtungen auftreffenden Bildlichts in ein Bildsignal;
einer Bildverarbeitungseinrichtung (54a, 54b, 54f, 54r) zum Umwandeln des von der photoelektrischen Wand lereinrichtung erhaltenen Bildsignals in ein mono chromes binäres Bildsignal; und
einer Einrichtung (55a, 55b, 55f, 55r) zum Berech nen der Aufkleber/Fenster-Position zum Berechnen der einem Aufkleber/Fenster-Randabschnitt entsprechenden Aufkleber/Fenster-Position des Gegenstandes auf der Ba sis des binären Bildsignals von der Bildverarbeitungs einrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Ein
richtung eine Linse aufweist, die derart angeordnet
ist, daß ihre optische Achse senkrecht zu einer Ober
fläche des Gegenstandes ausgerichtet ist, und die
lichtemittierende Einrichtung derart angeordnet ist,
daß eine gerichtet reflektierte Komponente des Beleuch
tungslichtes von der lichtemittierenden Einrichtung auf
die Linse auftrifft, wenn der Aufkleber/Fenster-Randab
schnitt auf der optischen Achse der Linse angeordnet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bildver
arbeitungseinrichtung aufweist: einen A/D-Wandler (541)
zum Umwandeln des von der photoelektrischen Wandlerein
richtung erhaltenen analogen Bildsignals in ein digita
les quantisiertes Bildsignal, einen Mehrwert-Bildspei
cher (542) zum Speichern des quantisierten Bildsignals
vom A/D-Wandler, einen Schwellenwertspeicher (544) zum
Vorspeichern eines vorgegebenen Schwellenwertes, und
eine Binärumwandlungseinrichtung zum Umwandeln des im
Mehrwert-Bildspeicher gespeicherten quantisierten Bild
signals unter Verwendung des vorgegebenen Schwellenwer
tes in ein binäres Signal und zum Ausgeben des binären
Bildsignals.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Bildverarbei
tungseinrichtung aufweist: einen Binärbildspeicher
(545) zum Speichern des binären Bildes von der Binärum
wandlungseinrichtung, eine Einrichtung (546) zum Be
rechnen einer linearen Gleichung, um bezüglich dem im
Binärbildspeicher gespeicherten binären Bildsignal eine
lineare Gleichung zu berechnen, eine Abstandsberech
nungseinrichtung (547) zum Berechnen von Abständen zwi
schen allen weißen Bildelementen und der durch die Ein
richtung zum Berechnen einer linearen Gleichung berech
neten linearen Gleichung, eine Addiereinrichtung (548a)
zum Berechnen einer Summe der durch die
Abstandsberechnungseinrichtung berechneten Abstände und
eine Zuverlässigkeitsbestimmungseinrichtung (548) zum
Ändern des vorgegebenen Schwellenwertes, wenn die Summe
von der Addiereinrichtung einen vorgegebenen Wert über
schreitet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die
Einrichtung zum Berechnen der Aufkleber/Fenster-Posi
tion aufweist: einen Binärbildspeicher (56) zum Spei
chern des binären Bildsignals von der Bildverarbei
tungseinrichtung, einen Horizontalzähler (551) zum Zäh
len weißer oder schwarzer Bildelemente einer senkrecht
zur Transportrichtung des Gegenstandes ausgerichteten
horizontalen Linie auf der Basis des im Binärbildspei
cher gespeicherten binären Bildsignals, einen Horizon
talprojektionsmusterspeicher (552) zum Speichern eines
Zählergebnisses vom Horizontalzähler in Einheiten von
Linien, und eine Einrichtung (554) zum Berechnen einer
vertikalen Adresse zum Umwandeln der Musterdaten vom
Horizontalprojektionsmusterspeicher unter Verwendung
des vorgegebenen Schwellenwertes in Binärdaten, um die
vertikale Adresse einer vorderen Aufkleber/Fenster-End
position zu berechnen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner mit einem Speicher
(553) für einen ungültigen Bereich, um einen ungültigen
Bereich voreinzustellen, der einen vorderen Endab
schnitts des Gegenstandes einschließt, wobei der
Horizontalprojektionsmusterspeicher ein Zählergebnis
des Horizontalzählers mit Ausnahme von horizontalen Li
nien speichert, die im im Speicher für den ungültigen
Bereich eingestellten ungültigen Bereich enthalten
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Einrich
tung zum Berechnen der Aufkleber/Fenster-Position auf
weist: einen Vertikalzähler (556) zum Zählen weißer
oder schwarzer Bildelemente einer parallel zur Trans
portrichtung des Gegenstandes verlaufenden vertikalen
Linie auf der Basis des im Binärbildspeicher gespei
cherten binären Bildsignals, einen Vertikalprojektions
musterspeicher (557) zum Speichern eines Zählergebnis
ses des Vertikalzählers in Einheiten von Linien und
eine Einrichtung (554) zum Berechnen einer horizontalen
Adresse zum Umwandeln der Musterdaten vom Vertikalpro
jektionsmusterspeicher unter Verwendung des vorgegebe
nen Schwellenwertes in Binärdaten, um die horizontale
Adresse einer vorderen Aufkleber/Fenster-Endposition zu
berechnen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner mit einem Gültig
keitsbereichspeicher (558) zum Einstellen eines Gültig
keitsbereichs zur Positionserfassung auf der Basis der
durch die Einrichtung zum Berechnen einer vertikalen
Adresse berechneten vertikalen Adresse einer vorderen
Aufkleber/Fenster-Endposition, wobei der Ver
tikalprojektionsmusterspeicher ein Zählergebnis des
Vertikalzählers speichert, das nur einer vertikalen Li
nie entspricht, die im im Gültigkeitsbereichspeicher
eingestellten Gültigkeitsbereich enthalten ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die
lichtemittierende Einrichtung aufweist mehrere licht
emittierende Abschnitte zum Emittieren von Lichtkompo
nenten mit spezifischen, voneinander verschiedenen Wel
lenlängenbereichen, wobei die photoelektrische Wandler
einrichtung mehrere Photosensoreinheiten aufweist, die
nur bezüglich den von den lichtemittierenden Abschnit
ten erhaltenen Lichtkomponenten mit den verschiedenen
spezifischen Wellenlängenbereichen empfindlich sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit einem halb
durchlässigen Spiegel (57), der die von den mehreren
lichtemittierenden Abschnitten erhaltenen Lichtkompo
nenten mit den spezifischen Wellenlängenbereichen,
nachdem diese durch den Gegenstand reflektiert wurden
und die optische Einrichtung durchlaufen haben, reflek
tiert und durchläßt, und einem Paar optische Filter
(58a, 58b), um nur die Lichtkomponenten mit den spezi
fischen, voneinander verschiedenen Wellenlängenberei
chen auszufiltern, die vom halbdurchlässigen Spiegel
reflektiert bzw. durchgelassen werden und wobei die
photoelektrische Umwandlungseinrichtung ein Paar photo
elektrische Umwandlungselemente (53a, 53b) aufweist,
die nur bezüglich den Lichtkomponenten mit den spezifi
schen Wellenlängenbereichen empfindlich sind, die die
optische Filter durchlaufen haben, um photoelektrisch
umgewandelte Bildsignale auszugeben, die die vordere
bzw. die hintere Aufkleber/Fenster-Endposition darstel
len.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
die lichtemittierende Einrichtung ein Paar lichtemit
tierende Elemente (51f, 51r) aufweist, die so angeord
net sind, daß ihre optischen Achsen im wesentlichen
senkrecht zum transportierten Gegenstand ausgerichtet
sind, die optische Einrichtung ein Paar Linsen (52f,
52r) zum Fokussieren von an der vorderen und an der
hinteren Endposition eines Randabschnitts des Aufkle
bers/Fensters des Gegenstandes gerichtet reflektierten
Komponenten des von den lichtemittierenden Elementen
emittierten Lichts aufweist, die photoelektrische
Umwandlungseinrichtung ein Paar Photosensoreinheiten
zum photoelektrischen Umwandeln der vom vorderen und
vom hinteren Ende gerichtet reflektierten und durch die
Linsen fokussierten Komponenten aufweist, die
Bildverarbeitungseinrichtung ein Paar Bildprozessoren
(54f, 54r) zum Umwandeln der Bildsignale von den
Photosensoreinheiten unter Verwendung des vorgegebenen
Schwellenwertes in binäre Bildsignale aufweist und die
Einrichtung zum Berechnen der Aufkleber/Fenster-Posi
tion ein Paar Koordinatenberechnungseinheiten (55f,
55r) zum Berechnen von Koordinaten der vorderen und der
hinteren Aufkleber/Fenster-Endposition auf der Basis
der binären Bildsignale von den Bildprozessoren auf
weist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei
das von der lichtemittierenden Einrichtung emittierte
Licht auf den Gegenstand fokussiertes konvergentes
Licht ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei
die photoelektrische Umwandlungseinrichtung einen li
nearen Bildsensor oder eine Bildaufnahmeröhre aufweist.
14. Verfahren zum Erfassen einer Aufkleber/Fenster-Position
mit den Schritten:
Transportieren eines mit einem Aufkleber bzw. Fen ster versehenen Gegenstandes;
Beleuchten des transportierten Gegenstandes durch ein lichtemittierendes Element;
Erzeugen eines Bildes des beleuchteten Gegenstan des durch eine Linse;
photoelektrisches Umwandeln des auf die Linse auf treffenden Bildlichtes in ein Bildsignal;
Umwandeln des erhaltenen Bildsignals durch Binärumwandlung unter Verwendung eines vorgegebenen Schwellenwertes in ein monochromes binäres Bildsignal; und
Berechnen einer Aufkleber/Fenster-Position des Ge genstandes auf der Basis des binären Bildsignals, das einem Aufkleber/Fenster-Randabschnitt entspricht.
Transportieren eines mit einem Aufkleber bzw. Fen ster versehenen Gegenstandes;
Beleuchten des transportierten Gegenstandes durch ein lichtemittierendes Element;
Erzeugen eines Bildes des beleuchteten Gegenstan des durch eine Linse;
photoelektrisches Umwandeln des auf die Linse auf treffenden Bildlichtes in ein Bildsignal;
Umwandeln des erhaltenen Bildsignals durch Binärumwandlung unter Verwendung eines vorgegebenen Schwellenwertes in ein monochromes binäres Bildsignal; und
Berechnen einer Aufkleber/Fenster-Position des Ge genstandes auf der Basis des binären Bildsignals, das einem Aufkleber/Fenster-Randabschnitt entspricht.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Linse so angeord
net ist, daß ihre optische Achse senkrecht zu einer
Fläche des Gegenstandes ausgerichtet ist, und das
lichtemittierende Element so ausgerichtet ist, daß eine
gerichtet reflektierte Komponente des Beleuchtungs
lichts vom lichtemittierenden Element auf die Linse
auftrifft, wenn der Aufkleber/Fenster-Randabschnitt auf
der optischen Achse der Linse angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22762494 | 1994-09-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19535038A1 true DE19535038A1 (de) | 1996-03-28 |
Family
ID=16863847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19535038A Ceased DE19535038A1 (de) | 1994-09-22 | 1995-09-21 | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Aufkleber/Fenster-Position |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5841881A (de) |
| DE (1) | DE19535038A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19801246A1 (de) * | 1998-01-15 | 1999-07-22 | Ibm | Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisierung und Detektion von Folien und Fensterbereichen auf Postgut |
| US6914671B2 (en) | 2000-09-18 | 2005-07-05 | Focke & Co. (Gmbh) | Method and apparatus for the inspection of objects |
Families Citing this family (17)
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