DE102004049260A1

DE102004049260A1 - Device and method for detecting containers and / or containers

Info

Publication number: DE102004049260A1
Application number: DE200410049260
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. Kwirandt
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2004-10-09
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2006-04-13
Also published as: EP1645866A3; EP1645866B1; EP1645866A2; DE502005010645D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Behältern und/oder Gebinden wie etwa von Behältern in Gebinden, wie beispielsweise von Flaschen in Flaschenkästen mit einer Beleuchtungseinrichtung und einer Kamera, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass Licht der Beleuchtungseinrichtung von Behälter- und/oder Gebindeteilen reflektiert und mit der Kamera aufgenommen werden kann, und mit einer zweiten Beleuchtungseinrichtung, mit der Licht so auf die Flächen der Behälter und/oder des Gebindes gerichtet werden kann, dass die Kamera das von diesen Flächen diffus gestreute Licht ohne Störreflexe aufnehmen kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erkennung von Behältern und/oder Gebinden, wie etwa von Behältern in Gebinden, wie beispielsweise von Flaschen in Flaschenkästen, bei dem mit einer Beleuchtungseinrichtung Behälter und/oder Gebinde so beleuchtet werden, dass Licht der Beleuchtungseinrichtung von Behälter- und/oder Gebindeteilen reflektiert und mit der Kamera aufgenommen wird, dass mit einer zweiten Beleuchtungseinrichtung Licht auf die Flächen der Behälter und/oder des Gebindes gerichtet wird und dass die Kamera, wobei mit einer zweiten Beleuchtungseinrichtung Licht auf die Flächen der Behälter und/oder des Gebindes gerichtet wird, das von diesen Flächen diffus gestreute Licht ohne Störreflexe aufnimmt.The The invention relates to a device for detecting containers and / or Containers such as containers in containers, such as bottles in bottle crates a lighting device and a camera arranged so and are configured such that light of the illumination device of Container and / or Container parts are reflected and recorded with the camera can, and with a second lighting device, with the light so on the surfaces the container and / or the container can be directed that the camera from these surfaces diffuse scattered light without glitches can record. The invention further relates to a method for Detection of containers and / or Containers, such as containers in containers, such as bottles in crates, in which illuminated with a lighting device container and / or container so be that light of the lighting device of container and / or Container parts reflected and recorded with the camera that with a second lighting device light on the surfaces of the container and / or the container is directed and that the camera, where with a second lighting device light on the surfaces of the Container and / or the container is directed, the diffused light from these surfaces without glitches receives.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung von Behältern und/oder Gebinden insbesondere von Behältern in Gebinden, wie beispielsweise etwa Flaschen in Flaschenkästen.The The invention relates to an apparatus and a method for detection of containers and / or containers, in particular of containers in containers, such as about bottles in crates.

Rücklaufendes Leergut muss zur Weiterverwertung in der Regel sortiert werden, da die rücklaufenden Flaschen nicht sortenrein sind, d.h., dass verschiedene Flaschensorten miteinander vermischt zurückgegeben werden. In der Regel kann jedoch nur eine Flaschensorte in der entsprechenden Abfüllanlage wiederverwendet werden.Return end Empties usually have to be sorted for reuse, since the returning Bottles are not sorted, that is, different types of bottles returned mixed together become. In general, however, only one type of bottle in the corresponding bottling plant be reused.

Auch werden Flaschen mit der Flaschenmündung nach unten statt nach oben in den Kästen angetroffen und müssen vor für die Entnahme aus den Kästen entsprechend erkannt werden.Also bottles are down with the bottle mouth instead of after found up in the boxes and must before for the removal from the boxes be recognized accordingly.

Eine Schwierigkeit tritt hierbei dadurch auf, dass die Flaschen in Getränkekästen angeordnet sind und daher für beispielsweise Bilderkennungsverfahren nur schwer zugänglich sind, da die Seitenansicht auf die Flaschen durch die Getränkekastenwände versperrt ist.A Difficulty occurs here in that the bottles are arranged in beverage crates and therefore for For example, image recognition methods are difficult to access, because the side view of the bottles blocked by the beverage box walls is.

Aus der DE 19 509 631 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erkennen und Sortieren von Getränkebehältern insbesondere Flaschen und Flaschenkästen bekannt. Hier wird der Flaschenkasten von oben durch einen halbdurchlässigen Spiegel hindurch beleuchtet und von einer seitlich angeordneten Kamera, die auf den halbdurchlässigen Spiegel blickt, ebenfalls von oben betrachtet. Dabei können dann beispielsweise Mündungsdurchmesser ermittelt werden.From the DE 19 509 631 a method and apparatus for detecting and sorting beverage containers, in particular bottles and crates, is known. Here, the bottle case is illuminated from above through a semi-transparent mirror and viewed from above by a laterally arranged camera, which looks at the semitransparent mirror. In this case, for example, orifice diameters can be determined.

Bei einer anderen Anordnung sind Kamera und Lampe jeweils schräg über dem Kasten angeordnet, so dass das von den Flaschenmündungsflächen reflektierte Licht von der Kamera erfasst wird.at another arrangement, camera and lamp are each obliquely above the Box arranged so that the reflected light from the bottle mouth surfaces of the camera is detected.

Hierbei hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass es in der Regel nicht ausreicht, nur den Mündungsdurchmesser zu bestimmen, da hiermit eine sortenreine Flaschensortierung nicht gewährleistet wird.in this connection It has proved to be disadvantageous that it is usually not enough, only the mouth diameter to determine, since hereby a sorted bottle sorting not guaranteed becomes.

Besonders erschwerend bei der Inspektion ist es, dass die unterschiedlichsten Dinge und Zustände in den Flaschenkästen vorzufinden sind, und dass reale Gegenstände eine Mischung von verschiedenen optischen Eigenschaften aufweisen, die zu Störungen bei Feststellung von den unterschiedlichen Kasten- und Flaschenmerkmalen führen. Als Beispiel kann ein Kasten aus dunklem Material dienen, der mit offenen und geschlossenen Flaschen befüllt ist. Die offenen Flaschen werden anhand der Reflexe auf der Flaschenmündung erkannt. Eine Beleuchtung die diese Reflexe erzeugt, verursacht aber auch Reflexe auf den horizontalen Teilen des Kastens und auf den Verschlüssen der geschlossenen Flaschen. Dadurch können dann auch dunkle Kästen besser gesehen und inspiziert werden, aber das helle Reflexlicht führt dazu, dass weder die Farbe des Kastens noch der Aufdruck und die Farbe der Verschlüsse einwandfrei festgestellt werden können. Für letztere Merkmale ist eine Beleuchtung von Vorteil, die diffus streuende Oberflächeneigenschaften hervorhebt.Especially aggravating in the inspection is that the most diverse Things and states in the bottle crates and that real objects are a mixture of different ones have optical properties that interfere with detection of the different box and Bottle features guide. By way of example, a box of dark material may be used with open and closed bottles is filled. The open bottles are recognized by the reflections on the bottle mouth. A lighting which generates these reflexes, but also causes reflexes on the horizontal parts of the box and on the locks of the box closed bottles. As a result, even dark boxes can do better seen and inspected, but the bright reflex light causes that neither the color of the box nor the imprint and the color the closures can be determined correctly. For the latter features is a Lighting an advantage, the diffusely scattering surface properties highlights.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren zu verbessern.task The present invention is therefore the known device and to improve the known method.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 15 gelöst.These The object is achieved by a device according to claim 1 and a method solved according to claim 15.

Eine optimale Inspektion ist durch Einsatz mehrerer Beleuchtungsarten erreichbar. Durch Kombination der Ergebnisse der verschiedenen Verfahren können dann umfassendere und genauere Aussagen über den Zustand und Inhalt eines Kastens gemacht werden. (Eine derartig umfassende Inspektion könnte aus folgenden Stationen bestehen: Höhenerkennung mit Ultraschall, Glas-PET-Unterscheidung, Durchlichtstation, eine Aufnahme der Reflexe, eine Aufnahme der diffusen Merkmale, Kastenlogoerkennung etc.).A optimal inspection is by using multiple types of lighting reachable. By combining the results of different procedures can then more comprehensive and accurate statements about the condition and content to be made of a box. (Such a comprehensive inspection could be out The following stations exist: Height detection with ultrasound, glass-PET distinction, transmitted light station, a picture of the reflexes, a picture of the diffuse features, Box logo recognition etc.).

Bei der Vorrichtung und bei dem Verfahren sind Beleuchtung und Kamera so ausgelegt, dass die Kamera einmal ein Bild mit unmittelbar reflektiertem Licht von horizontalen Flächen aufnimmt. Hierbei wird das Licht an beispielsweise der Flaschenmündungsoberfläche, Verschlüssen, Kastenboden oder der Oberseite eines Getränkekastens direkt von der Beleuchtungseinrichtung in die Kamera reflektiert. Diese Flächen wirken quasi als Spiegelflächen.at the device and the method are lighting and camera designed so that the camera once an image with directly reflected light of horizontal surfaces receives. Here, the light on, for example, the bottle mouth surface, closures, box bottom or the top of a beverage box reflected directly from the illumination device into the camera. These surfaces act as mirror surfaces.

Gleichzeitig ist in diesem ersten Bild diffus gestreutes Licht von solchen Flächen zu sehen, die nicht spiegelnd das Licht von der Beleuchtungseinrichtung in die Kamera reflektieren. Hierzu gehören beispielsweise die Etiketten auf Flaschen, die durch ihre vergleichsweise raue Oberfläche das Licht diffus streuen. Da für die Sichtbarkeit der Reflexe die Kamera und das Licht fast aus der gleichen Richtung in den Kasten schaut, können hier auch Gegenstände, die tief im Gefache liegen, gesehen werden. Licht, das aus der Tiefe der Flaschen wieder nach oben reflektiert wird, liefert Informationen über Flaschenfarbe und -inhalt. Vorteilhafterweise sind die Beleuchtungseinrichtung und die Kamera so ausgebildet, dass die horizontal liegenden Flächen wie etwa die Mündungsflächen von aufrechtstehenden Flaschen oder die oberen flachen Seiten von Getränkekästen das Licht von der Beleuchtungseinrichtung in die Kamera reflektieren können. Der Flaschenboden einer mit der Flaschenmündung nach unten orientierten Flasche ist ebenfalls horizontal und kann Licht in die Kamera reflektieren.At the same time, in this first image, diffusely scattered light can be seen from those surfaces which do not reflect the light from the illumination device into the camera in a mirror-like manner. These include, for example, the labels on bottles, which diffuse the light diffusely due to their comparatively rough surface. Since the camera and the light look into the box almost from the same direction for the visibility of the reflexes, objects that are deep in the compartment can also be seen here. Light reflected back from the bottom of the bottles provides information about bottle color and content. Advantageously, the illumination device and the camera are designed to that the horizontally lying surfaces, such as the mouth surfaces of upright bottles or the upper flat sides of beverage crates, can reflect the light from the illuminator into the camera. The bottom of the bottle, with the bottle mouth facing downwards, is also horizontal and can reflect light into the camera.

Bei der zweiten Aufnahme wird eine flach in den Kasten einstrahlende Lichtquelle verwendet, von der keine Reflexe auf den horizontalen Flächen von der Kamera gesehen werden. Dadurch kann die Farbe von Kasten und Flaschenverschlüssen erkannt werden. Sogar die Aufdrucke der Verschlüsse können ungestört erfaßt werden. Die schräge Lichteinstrahlung führt dazu, dass die Tiefe des Kastens dunkel bleibt und nur Merkmale aufscheinen wie Etiketten im Schulterbereich oder auch offene PET-Mündungen.at the second shot is a shallow einstrahlende in the box Light source used by the no reflexes on the horizontal surfaces to be seen from the camera. This can change the color of box and bottle caps be recognized. Even the imprints of the closures can be detected undisturbed. The oblique light radiation leads to, that the depth of the box remains dark and only features appear like labels in the shoulder area or open PET mouths.

Die zweite Beleuchtungseinrichtung ist vorteilhafterweise so angeordnet, dass horizontalliegende Flächen das Licht an der Kamera vorbeireflektieren, um so störende direkte Reflexe zu vermeiden; d. h. das Licht wird so auf diffus streuende Flächen der Behälter und/oder Gebinde gerichtet, dass die Kamera diese Flächen mit dem diffus gestreuten Licht aufnehmen kann. Störende Lichtreflexe werden damit vermieden.The second illumination device is advantageously arranged so that horizontally lying surfaces The light on the camera to reflect, so disturbing direct To avoid reflexes; d. H. the light becomes so on diffusely scattering surfaces the container and / or container directed that the camera uses these surfaces can absorb the diffused light. Disturbing light reflections are thus avoided.

Vorteilhaft ist es jedoch, dass die beiden Kamerabilder mit der Kamera in ein und derselben Position aufgenommen werden.Advantageous However, it is that the two camera images with the camera in one and the same position.

Vorteilhaft ist eine Bildaufnahme, bei der nacheinander zwei Bilder aufgenommen werden und bei einem Bild nur die erste Beleuchtungseinrichtung und bei dem zweiten Bild nur die zweite Beleuchtungseinrichtung beleuchtet.Advantageous is an image capture that takes two consecutive pictures and in a picture only the first lighting device and in the second image, only the second illumination device is illuminated.

Vorteilhaft ist es, wenn die erste Beleuchtungseinrichtung die Behälter und/oder die Gebinde im Wesentlichen senkrecht von oben beleuchtet, da dann mit einer Kamera, die ebenfalls senkrecht über Behälter und/oder Gebinde angeordnet ist, eine charakteristische Aufnahme gemacht werden kann, bei der die Mündungsoberflächen erkannt werden können. Mit dieser Kameraanordnung kann auch eine gut auszuwertende Aufnahme mit der zweiten Beleuchtung gemacht werden.Advantageous it is when the first lighting device, the container and / or the container is illuminated substantially vertically from above, because then with a camera, which is also arranged vertically above container and / or container is, a characteristic photograph can be made at the the muzzle surfaces detected can be. With this camera arrangement can also be a good evaluation recording be done with the second lighting.

Vorteilhaft ist es weiterhin wenn die zweite Beleuchtungseinrichtung Licht auf die Behälter und/oder die Gebinde abgibt, das von unter einem Winkel von mehr als 60° zur Senkrechten abgestrahlt wird, da dann die Reflexe auf den horizontalen Flächen unterdückt werden und die seitlichen Teile von behälter und Gebinde gut beleuchtet werden und mit der Kamera erkannt werden können.Advantageous it is still when the second illumination device lights up the containers and / or the container gives off that from at an angle of more than 60 ° to the vertical is emitted, since then the reflections on the horizontal surfaces are suppressed and the side parts of containers and containers are well lit and detected with the camera can.

Mögliche Lichtquellen für die erste oder zweite Beleuchtungseinrichtung sind eine Blitzlichtlampe, Leuchtstoffröhren, Laser eine LED-Lampe, wobei beispielsweise eine LED-Lampe mehrere LEDs umfassen kann.Possible light sources for the First or second illumination device are a flashlamp, fluorescent tubes, laser an LED lamp, for example, an LED lamp several LEDs may include.

Blitzlichtlampe und LEDs haben unter den hier vorliegenden Bedingungen gegenüber Leuchtstoffröhren den Vorteil, dass sie viel weniger Energie verbrauchen und weniger Abwärme produzieren: Eine Leuchtstoff röhre muss dauerhaft eingeschaltet sein und erzeugt somit Licht im Wesentlichen zu Zeiten, in deren keine Kameraaufnahme stattfindet und die Lichterzeugung somit unnötig ist.Flash lamp and LEDs have under the present conditions to fluorescent tubes the The advantage is that they consume much less energy and produce less waste heat: one Fluorescent tube must be permanently switched on and thus essentially generates light at times when there is no camera recording and light generation thus unnecessary is.

Bei den Blitzlichtlampen oder einer LED-Lampe ist es jedoch möglich, diese nur kurzzeitig einzuschalten und zwar nur dann, wenn eine Kameraaufnahme erfolgen soll. Außerdem ermöglicht das Blitzen, dass die beiden Aufnahmen mit den verschiedenen Beleuchtungen am selben Ort und mit der gleichen Kamera erfolgen können.at However, the flash lamps or an LED lamp, it is possible this to turn on only briefly, and only if a camera recording should be done. Furthermore allows that Flash that the two shots with the different lights can be done in the same place and with the same camera.

Die erste Beleuchtungseinrichtung muß, um auch in den Kastenecken die Reflexe erzeugen zu können, wesentlich größer als der Kasten sein; typischerweise hat die Lampe mehr als die 4-fache Kastenfläche. Da auch eine großflächige und genügend helle LED-Beleuchtung mit erhöhten Kosten verbunden ist, kann die erste Beleuchtungseinrichtung beispielsweise aus einer Blitzlichtlampe bestehen, die mit einer Fresnel-Linse und/oder einer Streuscheibe zusammenwirkt, so dass aus einem möglichst großflächigen Bereich Licht von oben auf die Behälter und/oder die Gebinde treffen kann.The first lighting device must, too, in the box corners to create the reflexes, much larger than to be the box; typically the lamp has more than 4 times Box area. As well as a large and enough bright LED lighting with elevated Costs associated with the first lighting device, for example consist of a flashlamp, which with a Fresnel lens and / or a Lens cooperates, so that from as large as possible area light from above on the containers and / or can hit the container.

Auch können unterhalb der Fresnel-Linse weitere spiegelnde Flächen vorgesehen sein die Licht, das seitlich an dem Behälter und/oder dem Gebinde vorbeilaufen würde in Richtung des Behälters oder des Gebindes lenkt. In diesen Reflektoren spiegelt sich die Fresnellinse, so dass der Kasten eine wesentlich größere Lampe sieht, als real vorhanden ist. Dadurch kann die Größe dieser Lampe auf ein vertretbares Maß begrenzt werden.Also can provided below the Fresnel lens further reflective surfaces be the light passing the side of the container and / or the container would in Direction of the container or of the container distracts. These reflectors reflect the Fresnel lens, so that the box sees a much larger lamp than real is available. This allows the size of this lamp to be justifiable Limited measure become.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in der Fresnellinse eine Öffnung vorgesehen ist, durch die die Kamera auf den Aufnahmebereich blicken kann. Je größer der Abstand der Kamera von den aufzunehmenden Objekten ist, desto geringer sind perspektivische Verzerrungen.Farther it is advantageous if provided in the Fresnel lens an opening is, through which the camera can look at the recording area. The bigger the The distance of the camera from the objects to be shot is the lower are perspective distortions.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die zweite Beleuchtungseinrichtung eine Anordnung von Lichtquellen umfasst, die wenigstens annähernd auf einem Kreisring angeordnet sind. Damit ist eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der aufzunehmenden Behälter oder Gebinde möglich, die sich (von oben gesehen) innerhalb des Kreisrings befinden. Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Lichtquellen oberhalb der Behälter oder Gebinde angeordnet ist, so dass der Lichteinfall schräg von oben erfolgt, da dann die charakteristischen Merkmale von Behältern und Gebinden gut beleuchtet und erfasst werden können.It is furthermore advantageous if the second illumination device comprises an arrangement of light sources which are arranged at least approximately on a circular ring. This is possible as uniform as possible illumination of the male container or container, which are located (seen from above) within the annulus. Furthermore, it is advantageous if the light sources are arranged above the container or container, so that the incidence of light occurs obliquely from above, since then the characteristic features of containers and containers can be well illuminated and detected.

Vorteilhaft ist hierbei, wenn der Durchmesser des Kreisrings etwa der Größenabmessung der Fresnel-Linse entspricht. Da die Fresnel-Linse und die darunter befindlichen Reflektoren den Durchmesser des Lichtbündels angibt, der auf die Beobachtungsposition trifft, würden die Lichtquellen auf einem Kreisring mit einem kleineren Durchmesser dieses Licht abschatten. Ein größerer Kreisdurchmesser würde dazu führen, dass zuwenig Licht in der Beobachtungsposition ankommt. von daher ergibt sich hier ein guter Kompromiss.Advantageous is here, if the diameter of the annulus about the size dimension corresponds to the Fresnel lens. Because the Fresnel lens and the underneath located reflectors indicates the diameter of the light beam, which meets the observation position, the light sources would be on a circular ring with a smaller diameter shade this light. A larger circle diameter would do so to lead, that too little light arrives in the observation position. due to this this is a good compromise.

Aus der DE 20 108 131 ist eine Vorrichtung zur Erkennung des Materials von Gefäßen bekannt, mit der zwischen Glas und PET-Flaschen unterschieden werden kann. vorteilhaft ist es, eine solche Vorrichtung mit der hier vorgeschlagenen Vorrichtung zu kombinieren, um so zu einer möglichst umfassenden Sortenreinheit zu gelangen.From the DE 20 108 131 a device for detecting the material of vessels is known, with which a distinction can be made between glass and PET bottles. It is advantageous to combine such a device with the device proposed here, in order to arrive at the most comprehensive variety purity possible.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Verfahren so durchgeführt wird, dass ein Gebinde mit darin befindlichen Behältern zwischen der Aufnahme von zwei Behältern bewegt wird. Dies erlaubt einen kontinuierlichen Transport von Gebinden während der Erkennung der Gebinde und der Behälter.Advantageous It continues, if the procedure is carried out so that a container with containers in it is moved between the inclusion of two containers. This allows a continuous transport of containers during the detection of the containers and the container.

Vorteilhaft ist die Verwendung einer Kamera, bei der in kurzer Folge von maximal 1 msec 2 Aufnahmen gemacht werden können, da sich der Kasten während dieser Zeit praktisch nicht im Bild bewegt.Advantageous is the use of a camera in which in short succession of maximum 1 msec 2 shots can be taken as the box is during this Time practically not moving in the picture.

Möglich ist auch ein Stillstand des Gebindes bei der Erkennung, da dann zwei Bilder an identischer Aufnahmepositionen aufgenommen werden können und so einfacher ausgewertet werden können.Is possible also a standstill of the container in the detection, since then two Pictures can be taken at identical recording positions and can be evaluated so easily.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens soll anhand der beiliegenden Figuren erläutert werden. Dabei zeigt:A embodiment the device according to the invention and the method of the invention will be explained with reference to the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung, 1 a schematic sectional view of a device,

2 eine schematische dreidimensionale Darstellung der Vorrichtung, 2 a schematic three-dimensional representation of the device,

3 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung, 3 a schematic plan view of the device,

4 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Flasche und eines Getränkekastens. 4 a schematic three-dimensional representation of a bottle and a beverage box.

In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zur Erkennung von Flaschen 2 in oben offenen Flaschenkästen 3 dargestellt. Ein Flaschenkasten 3 befindet sich auf einem Förderband 13.In the 1 and 2 is a device 1 for detecting bottles 2 in open-topped crates 3 shown. A bottle crate 3 is on a conveyor belt 13 ,

Oberhalb der Bahn des Flaschenkastens 3 ist die Vorrichtung 1 angeordnet.Above the track of the bottle crate 3 is the device 1 arranged.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 19, das nur in 1 dargestellt ist und in 2 der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurde.The device 1 includes a housing 19 that only in 1 is shown and in 2 has been omitted for clarity.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Blitzlichtlampe 4 im oberen Teil des Gehäuses, die von einem Reflektor 5 umgeben ist. Der Reflektor 5 dient dazu, das Licht der Blitzlichtlampe 4 im Wesentlichen in Richtung einer Fresnel-Linse 6 zu richten.The device 1 includes a flashlight lamp 4 in the upper part of the case, by a reflector 5 is surrounded. The reflector 5 serves to the light of the flash lamp 4 essentially in the direction of a Fresnel lens 6 to judge.

Die Blitzlichtlampe 4 oder die Innenseite des Reflektors 5 kann hierbei so ausgestaltet sein, dass hier diffuses Licht ausgesendet wird.The flashlight lamp 4 or the inside of the reflector 5 In this case, it can be designed so that diffused light is emitted here.

Das von der Blitzlichtlampe 4 ausgesendete Licht kann von einer Fresnel-Linse 6 weitgehend kollimiert werden. Die Fresnel-Linse 6 kann hierbei eine Größe von bis zu 80 oder 110 cm haben. Es ist daher vorteilhaft, die Fresnel-Linse 6 nicht freitragend aufzuhängen, sondern auf einer geeigneten Unterlage, wie etwa einer Glasscheibe 7, aufzulegen. Damit die Fresnel-Linse nicht verschmutzt, ist es vorteilhaft, sie mit ihrer geriffelten Struktur nach unten zu legen, so dass auf der Oberseite eine glatte leicht zu reinigende Fläche verbleibt. Auch für die optischen Eigenschaften ist es besser, wenn die glatte Seite nach oben zeigt, da dann die sphärische Aberation verringert ist. Deshalb sind Fresnellinsen üblicher Weise auch mit der hier erforderlichen Orientierung gefertigt, so daß weder eine Sonderanfertigung noch eine obige Schutzscheibe erforderlich sind. Zu weiteren Lichtverteilung kann die Fresnellinse noch durch eine Streuscheibe ergänzt bzw. ersetzt werden.That of the flashlight lamp 4 emitted light can be from a Fresnel lens 6 be largely collimated. The Fresnel lens 6 can have a size of up to 80 or 110 cm. It is therefore advantageous to use the Fresnel lens 6 not self-supporting hang, but on a suitable surface, such as a glass 7 to hang up. So that the Fresnel lens does not become dirty, it is advantageous to lay it down with its corrugated structure, so that a smooth, easy-to-clean surface remains on the upper side. Also, for the optical properties, it is better if the smooth side faces up, since then the spherical aberration is reduced. Therefore, Fresnel lenses are usually made with the orientation required here, so that neither a custom order nor an above protective screen are required. For further light distribution, the Fresnel lens can be supplemented or replaced by a diffuser.

Unterhalb der Glasscheibe 7 sind vier senkrechte Reflektorflächen 11 in Form eines Rechtecks angeordnet. Diese Flächen 11 können beispielsweise Glasspiegel, Metallspiegel, spiegelnde Folien oder Ähnliches sein.Below the glass 7 are four vertical reflector surfaces 11 arranged in the form of a rectangle. These surfaces 11 For example, glass mirrors, metal mirrors, specular films, or the like may be used.

Wie in 1 dargestellt, kann ein Lichtstrahl 16 mit der reflektierenden Fläche 11 auf den Flaschenkasten 3 gerichtet werden. Ohne die spiegelnde Fläche 11 wäre dieses Licht sonst verloren.As in 1 represented, a ray of light can 16 with the reflective surface 11 on the bottle case 3 be directed. Without the reflecting surface 11 otherwise this light would be lost.

Die Kombination aus Blitzlichtlampe 4, Reflektor 5, Fresnel-Linse 6, Glasplatte 7 und den spiegelnden Flächen 11 bildet eine mögliche Ausführungsform der ersten Beleuchtungseinrichtung.The combination of flash lamp 4 , Reflector 5 , Fresnel lens 6 , Glass plate 7 and the reflecting surfaces 11 forms a possible Ausfüh tion form of the first lighting device.

Als zweite Beleuchtungseinrichtung ist ein kreisförmiger Kranz von LED-Modulen 12 vorgesehen. Diese Module sind jeweils mit einer Mehrzahl von LEDs bestückt, die Licht 14 direkt auf die Flaschen 2 und den Flaschenkasten 3 richten können und zwar schräg von oben.As a second lighting device is a circular ring of LED modules 12 intended. These modules are each equipped with a plurality of LEDs, the light 14 directly on the bottles 2 and the bottle crate 3 can direct and diagonally from above.

In der Mitte der Fesnel-Linse 6 ist eine Ausnehmung 21. Oberhalb der Ausnehmung 21 ist eine Kamera 8 mit einem Objektiv 9 angeordnet. Diese Kamera kann senkrecht von oben auf den Flaschenkasten 3 innerhalb eines Winkels 18 blicken und den gesamten Kasten auf einmal aufnehmen.In the middle of the Fesnel lens 6 is a recess 21 , Above the recess 21 is a camera 8th with a lens 9 arranged. This camera can be vertically from the top of the bottle crate 3 within an angle 18 take a look and pick up the entire box at once.

Alternativ ist es auch möglich, dass nur beispielsweise eine Reihe von Flaschen 2 aufgenommen wird.Alternatively, it is also possible that only a number of bottles, for example 2 is recorded.

Um das Objektiv 9 herum kann ein Licht absorbierendes Material 10 angeordnet sein, das störende Reflexe verhindert.To the lens 9 around can be a light absorbing material 10 be arranged, which prevents disturbing reflections.

Dies kann beispielsweise ein Ring aus schwarzem schaumstoffförmigen Material sein, in das das Objektiv 9 gesteckt wird.This may be, for example, a ring of black foam material into which the lens 9 is plugged.

Aus Sicht des Flaschenkastens 3 spiegelt sich die Fresnel-Linse 6 in der seitlichen reflektierenden Fläche 11. Durch die reflektierenden Flächen 11 wird somit die effektive Größe der Lichtquelle bestehend aus Blitzlichtlampe 4, Reflektor 5 und Fresnel-Linse 6 vergrößert.From the perspective of the bottle crate 3 reflects the Fresnel lens 6 in the lateral reflecting surface 11 , Through the reflective surfaces 11 Thus, the effective size of the light source consists of a flashlamp 4 , Reflector 5 and Fresnel lens 6 increased.

Damit wird es möglich, dass auch Reflexe von Randbereichen des Flaschenkastens 3 noch mit der Kamera 8 erfasst werden können.This makes it possible that also reflections of edge areas of the bottle crate 3 still with the camera 8th can be detected.

Die LED-Module 12 sind auf einem Tragring 20 angeordnet. Dies ist noch einmal in 3 dargestellt. Die Module 12 können in ihrer Abstrahlrichtung justierbar sein, um eine optimale Ausleuchtung zu erhalten. So kann beispielsweise der Abstrahlwinkel gegenüber der Senkrechten variierbar sein. Bevorzugt beträgt der Abstrahlwinkel bezogen auf die Senkrechte mehr als 60°, um eine flache Lichteinstrahlung zu erreichen.The LED modules 12 are on a support ring 20 arranged. This is again in 3 shown. The modules 12 can be adjustable in their emission direction in order to obtain optimal illumination. Thus, for example, the emission angle can be varied with respect to the vertical. Preferably, the emission angle is more than 60 ° relative to the vertical in order to achieve a flat light irradiation.

Anstelle eines kreisförmigen Tragrings 20 ist auch ein ellipsenförmiger Tragring möglich. Das bedeutet, dass auch die LED-Module 12 nicht auf einem Kreisring, sondern auf einer Ellipse angeordnet sind.Instead of a circular support ring 20 is also an elliptical support ring possible. That means that even the LED modules 12 not on a circular ring, but on an ellipse are arranged.

Auch ist es möglich, dass nur die LED-Module 12, die sich seitlich neben einer langen Seite der reflektierenden Flächen 11 befinden, im Vergleich zu einem Kreisring oder einer Ellipse etwas nach Innen gerückt sind.Also, it is possible that only the LED modules 12 extending laterally next to a long side of the reflective surfaces 11 are slightly inward compared to a circular ring or ellipse.

Auch eine Anordnung auf einem rechteckigen Rahmen ist denkbar.Also an arrangement on a rectangular frame is conceivable.

Vorteilhaft ist es, wenn die LED-Module 12, d.h. die zweite Beleuchtungseinrichtung so angeordnet ist, dass sie das Licht der ersten Beleuchtungseinrichtung nicht oder nur geringfügig abschatten, aber auch nicht zu weit weg von der Position der Behälter oder der Gebinde sind.It is advantageous if the LED modules 12 , That is, the second illumination device is arranged so that they do not shade the light of the first illumination device or only slightly, but also not too far away from the position of the container or the container.

Die Kamera 8 und beide Beleuchtungseinrichtungen, d. h. Blitzlampe 4 und LED-Module 12 werden von einer Steuerung S gesteuert und zwar in Abhängigkeit der Förderbewegung der Flaschenkästen 3.The camera 8th and both lighting devices, ie flash lamp 4 and LED modules 12 are controlled by a controller S and indeed as a function of the conveying movement of the bottle crates 3 ,

In 4 ist die Reflektion und diffuse Streuung des Lichts näher erläutert. In 4 ist ein Flaschenkasten 3 und eine Flasche 2 dargestellt. Der Flaschenkasten 3 hat eine oben angeordnete horizontalliegende Fläche 25 (Kastenrand). Die Flasche 2 hat auf ihrer Oberseite eine Mündungsfläche 26, die ebenfalls horizontal liegt. Licht, das von der ersten Lichtquelle entlang des Lichtstrahls 27 auf die Fläche 25 oder 26 trifft, wird nach dem Reflexionsgesetz für Licht zur Kamera reflektiert. Dadurch ergeben sich helle Reflexe der Flächen 25 und 26 in dem Kamerabild.In 4 the reflection and diffuse scattering of the light is explained in more detail. In 4 is a bottle crate 3 and a bottle 2 shown. The bottle case 3 has a horizontal surface lying on top 25 (Box edge). The bottle 2 has on its top a mouth area 26 which is also horizontal. Light coming from the first light source along the light beam 27 on the surface 25 or 26 meets, is reflected by the law of reflection for light to the camera. This results in bright reflections of the surfaces 25 and 26 in the camera picture.

Licht, das auf die Seitenflächen 24 des Flaschenkastens 3 oder das Etikett 23 trifft wird hier im wesentlichen diffus gestreut.Light that on the side surfaces 24 of the bottle crate 3 or the label 23 here it is diffused essentially diffusely.

Eine Ausführungsform des Verfahrens soll im Folgenden erläutert werden.A embodiment of the method will be explained below.

Ein Flaschenkasten 3 mit Flaschen 2 wird in Pfeilrichtung 15 auf einem Förderer 13 unter die Vorrichtung 1 gefördert, wobei die Bewegung und aktuelle Position durch nicht dargestellte Sensoren und ggf. Drehimpulspulsgeber am Förderer von der Steuerung S erfassbar sind. Dann wird mit der Blitzlichtlampe 4 ein Lichtblitz erzeugt, der mit dem Reflektor 5, der Fresnel-Linse 6 und den reflektierenden Flächen 11 auf die Flaschen 2 und den Flaschenkasten 3 gerichtet wird. Das an den horizontalliegenden Flächen 25 und 26 reflektierte Licht der Flaschen 2 und des Flaschenkastens 3 wird von der Kamera 8 durch das Objektiv aufgenommen. Hierbei ist die zweite Beleuchtungseinrichtung 12 ausgeschaltet.A bottle crate 3 with bottles 2 becomes in the direction of the arrow 15 on a conveyor 13 under the device 1 promoted, wherein the movement and current position by sensors, not shown, and possibly rotary pulse pulse generator on the conveyor of the controller S can be detected. Then with the flashlamp 4 a flash of light is generated with the reflector 5 , the Fresnel lens 6 and the reflective surfaces 11 on the bottles 2 and the bottle crate 3 is directed. The at the horizontalliegenden surfaces 25 and 26 reflected light of the bottles 2 and the bottle crate 3 is from the camera 8th taken through the lens. Here, the second illumination device 12 switched off.

Anschließend wird die zweite Beleuchtungseinrichtung 12 eingeschaltet und dabei die Blitzlichtlampe 4 nicht mehr verwendet. Dann wird unter Beleuchtung durch die zweite Beleuchtungseinrichtung 12 mit der Kamera 8 ein zweites Bild aufgenommen. Hierbei werden die diffusen Merkmale der horizontalliegenden Flächen 25 und 26 ohne störende Reflexe erfaßt. Ebenfalls wird diffus gestreutes Licht des Flaschenkörpers 2, der Etiketten 23 und der Flaschenkästen 3 mit der Kamera 8 aufgenommen.Subsequently, the second illumination device 12 turned on and the flash lamp 4 not used anymore. Then, under illumination by the second illumination device 12 with the camera 8th a second picture was taken. Here, the diffuse features of horizontalliegende surfaces 25 and 26 detected without disturbing reflexes. Also diffused light of the bottle body 2 , the labels 23 and the bottles boxes 3 with the camera 8th added.

Es ist auch möglich, in umgekehrter Reihenfolge, erst das Bild mit der zweiten Beleuchtungseinrichtung und dann das Bild mit der ersten Beleuchtungseinrichtung aufzunehmen.It is possible, too, in reverse order, first the picture with the second illumination device and then take the image with the first illumination device.

Die beiden so gewonnenen Bilder werden in einer nicht dargestellten Bildauswertungseinrichtung ausgewertet, um den Flaschentyp zu erkennen. Dies kann beispielsweise Form und Größe der Flaschenmündung 26, Form und Größe der Flasche 2, Aufdruck der Etiketten 23, Anordnung der Etiketten 23, Farbe der Etiketten 23, Farbe der Flaschen 2, Form, Farbe und Größe der Flaschenkästen 3 etc. umfassen.The two images thus obtained are evaluated in an image evaluation device, not shown, to recognize the bottle type. This can, for example, the shape and size of the bottle mouth 26 , Shape and size of the bottle 2 , Imprint of the labels 23 , Arrangement of labels 23 , Color of the labels 23 , Color of the bottles 2 , Shape, color and size of the crates 3 etc. include.

Es ist so möglich, sowohl die Behälter 2 als auch die Gebinde 3 zu erkennen und anschließend, z.B. über entsprechende Signale der Steuerung S, zu sortieren.It is so possible both the containers 2 as well as the containers 3 to recognize and then, for example, via appropriate signals of the controller S to sort.

Vorteilhaft ist hierbei, wenn nach der Untersuchung mit der Vorrichtung 1 eine Untersuchung mit einer Durchlichteinrichtung, wie sie in der DE 20 108 131 dargestellt ist, erfolgt, um zusätzliche Information für die Sortierung zu erhalten.It is advantageous if, after examination with the device 1 a study with a transmitted light device, as in the DE 20 108 131 is shown, to obtain additional information for the sorting.

Claims

Apparatus for detecting containers and / or containers such as containers in containers, such as bottles in bottle crates with a lighting device and a camera, which are arranged and designed so that light of the illumination device of container and / or container parts reflected and with the camera can be recorded, characterized by a second illumination device ( 12 ), which is designed such that the diffuse features of the container and / or container parts, which previously reflected upon illumination with the first illumination device, are undisturbed by reflections from the camera (FIG. 8th . 9 ) can be recorded.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the first illumination device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 ) is arranged and designed so that its light from horizontalliegenden surfaces ( 25 . 26 ) the container ( 2 ) and / or the container ( 3 ) into the camera ( 8th . 9 ) is reflected.

Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second illumination device ( 12 ) is arranged and designed so that its light from horizontalliegenden surfaces ( 25 . 26 ) the container ( 2 ) and / or the container ( 3 ) always on the camera ( 8th . 9 ) is reflected by.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the camera ( 8th . 9 ) the reflected light ( 28 ) and the diffused light ( 30 ) in the same camera position.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the camera ( 8th . 9 ) and the first and second illumination devices ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 . 12 ) are formed in such a way that at least 2 images are taken in succession, with only the first illumination device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 ) and in the second only the second illumination device ( 12 ) illuminated.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first illumination device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 ) the containers ( 2 ) and / or the containers ( 3 ) illuminated substantially vertically from above.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second illumination device ( 12 ) the containers ( 2 ) and / or the containers ( 3 ) illuminated from above at an angle of more than 60 ° to the vertical.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the first and / or second illumination device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 . 12 ) a flash lamp ( 4 ) and / or a fluorescent tube and / or a laser and / or an LED lamp, the / the advantageously additionally a reflector ( 5 ).

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first illumination means a Fresnel lens ( 6 ), with which the light of a light source ( 4 ), such as a flash lamp, can be converted into a substantially parallel beam, with which the containers ( 2 ) and / or the containers ( 3 ) can be illuminated.

Apparatus according to claim 9, characterized in that below the Fresnel lens ( 6 ) at least one reflective surface ( 11 ) is provided, with the light from the Fresnel lens ( 6 ) to the position of the containers ( 2 ) and / or containers ( 3 ) is guided during detection.

Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that in the middle of the Fresnel lens ( 6 ) an opening ( 21 ) is provided, through which the camera ( 8th . 9 ) to the position of the containers ( 2 ) and / or containers ( 3 ) can look at the recognition.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the second illumination device ( 12 ) an arrangement of Light sources on a circular ring ( 19 ) or an ellipse or a rectangle, wherein the circular ring ( 19 ) or the ellipse or the rectangle seen from above the position of the containers and / or containers ( 3 ) encloses the detection and the light sources ( 12 ) are arranged above this position.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the diameter of the circular ring ( 19 ) about the largest dimension of the Fresnel lens ( 6 ) corresponds.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized that in addition a transmitted light station is provided.

method for detecting containers and / or containers, such as containers in containers, such as bottles in bottle cases in which illuminated with a lighting device container and / or container so that light of the illumination device of container and / or container parts reflected and is recorded with a camera, characterized in that with a second illumination device ( 12 ) Light on the surfaces ( 23 . 24 . 25 . 26 ) the container ( 2 ) and / or the container ( 3 ) and that the camera ( 8th . 9 ) that of these surfaces ( 23 . 24 . 25 . 26 ) diffused light ( 30 ) absorbs without disturbing reflections.

Method according to claim 15, characterized in that the camera ( 8th . 9 ) takes two pictures, with only the first ( 4 . 5 . 6 . 7 . 11 ) and once only the second illumination device ( 12 ) illuminated.

Method according to claim 16, characterized in that that the camera only under illumination of the first lighting device and then receives under illumination of the second illumination device or the other way around.

Method according to claim 16 or 17, characterized in that the container ( 3 ) is moved, for example by a container conveyor ( 13 ), and the two images are taken so that the container ( 3 ) has moved between the two receptacles no more than 10 mm, preferably 5 mm and more preferably 1 mm.

Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the camera ( 8th . 9 ) during movement of the container ( 3 ) or at a standstill of the container ( 3 ).