DE4219560A1 - System zur kontaktlosen farbetikettidentifizierung und -ueberpruefung sowie verfahren dafuer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die kontaktlose Identifizierung- und Überprüfung von farbigen Etiketten bzw. Aufschriften und insbesondere auf die Identifizierung und Überprüfung von farbigen Etiketten auf Behältern, wie bei­ spielsweise Getränkedosen, die mit hohen Geschwindigkeiten durch eine Fertigungsstraße laufen.

Es besteht ein Bedürfnis für ein kostengünstiges Hochge­ schwindigkeitssystem zum Identifizieren und Überprüfen von Etiketten oder Beschriftungen, wie solchen auf Getränkedosen, in einer Fließband- oder Fertigungsstraßenumgebung. Ferner sollte sich das System auf die Etikettenkonfiguration ein­ stellen, so daß es automatisch die Gesamtfarbsignaturen eines Etiketts lernt, und sobald der Lernprozeß erreicht ist, sollte sich das System automatisch anpassen, um alle nachfol­ genden Etiketten zu überprüfen. Das System sollte fähig sein, unabhängig von der Orientierung bzw. Ausrichtung des Etiketts und von der Fertigungsstraßengeschwindigkeit zu funktionieren und doch fähig sein zum Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten, wie beispielsweise 2000 Dosen/min. Es darf mit dem Etikett nicht körperlich in Kontakt kommen oder den Behäl­ terfluß auf der Fertigungsstraße beeinflußen. Schließlich sollte das System fähig sein, das Etikett auf kleine Fehler oder Defekte hin zu überprüfen, wie beispielsweise Fettflec­ ken und Kratzer in der Größenordnung von 1 cm², kleine Verän­ derungen der Farbwellenlänge und -intensität sowie Verände­ rungen der Farbbalance auf Grund von Tintenverschmierungen.

In Anbetracht der obigen Darstellung der Aufgabe und der Lehre der vorliegenden Erfindung wurde eine Patentfähigkeits- Recherche durchgeführt. Die Ergebnisse waren:

Das 1989er Patent von Uchida bezieht sich auf ein System, das optische Faserbündel verwendet, die angeordnet sind zum Er­ kennen einer bestimmten Banknotensorte durch Detektieren von Farben aus dem reflektierten oder übertragenen Licht. Uchida verwendet drei farbdetektierende Fühler zum Empfangen reflek­ tierten Lichts von einem ausgewählten linearen Pfad auf den untersuchten Banknoten. Daher ist das System von Uchida inso­ fern begrenzt, daß es nicht eine vollständige Etikettüberprü­ füng durchführt, sondern vielmehr nur enge lineare Teile der Banknote überprüft. Daher wurden Defekte oder Fehler, die in anderen Teilen der Banknote auftreten, die nicht auf einem linearen Pfad eines der Detektoren liegen, unerkannt bzw. nicht detektiert bleiben. Ferner verwendet der Fühler von Uchida optische Faserbündel, die in nächster Nähe zu der Oberfläche der Banknote angeordnet werden müssen. Während sich die Banknote bewegt, wird ein zeitveränderliches Signal erzeugt. Die Signalveränderung wiederholt sich für jede Banknote und ist daher zyklisch. Die von den Fühlern empfan­ genen, zeitveränderlichen Signale werden durch Hardware in zwei Farbkomponenten (zum Beispiel Blau/Rot) verarbeitet und das Verhältnis dieser Komponenten (d. h. Rot/Blau) wird er­ halten. Das sich ergebende Verhältnissignal wird dann vergli­ chen mit einem vorbestimmten Referenzmustersignal, das in ei­ nem Speicher gespeichert ist. Die Banknoten müssen bei der Zuführung präzise orientiert sein wegen des engen Farbge­ biets, das untersucht wird. Das Uchida-System ist des Selbst­ lernens nichtfähig und muß mit dem Referenzmuster versehen werden.

Das 1988er Patent von Dennis beschreibt die Verwendung einer Farbkamera, die eine gamma-korrigierte RGB-Ausgangsgröße er­ zeugt, die in drei Bildspeicher für grüne, rote und blaue Komponenten gespeist wird. Diese Ausgangsgröße wird über Ana­ log-zu-Digital-Wandler an einen Mikroprozessor geliefert.

Die Signalausgangsgröße ist, wie bei Uchida, zeitverän­ derlich, aber sie ist nicht zyklisch, da das Gemüse auf Zu­ fallsbasis geliefert wird. Das Dennis-System ist geeignet zum Analysieren von Farbunterschieden bei Gemüse, das sich ent­ lang eines Förderbandes bewegt (wie beispielsweise grüne Flecken in Kartoffeln). Das Gemüse als solches kann in jegli­ cher Richtung orientiert sein und kann unterschiedliche Größen und Formen haben. Dennis sucht ein bestimmtes Farbmuster, vielleicht eine Größe und Schattierung, die das Gemüse feh­ lerhaft erscheinen lassen. Das System muß zuerst kalibriert werden durch Verwendung einer tatsächlichen Kartoffel, die einen Defekt oder Fehler aufweist mit einer unerwünschten Grünschattierung, und das System ist dann fähig, den Übergang zwischen dem grünen Fehlergebiet und der Farbe der umgebenden Kartoffel zu detektieren. Dennis detektiert nur einen Über­ gangsfehler in einem farbspezifischen Hintergrund durch Ver­ wendung zwei- oder drei-dimensionaler Farbmuster, die in ei­ nem drei-dimensionalen Speicher gespeichert sind (welcher durch drei separate zwei-dimensionale Nachschlagetabellen im­ plementiert ist). Diese Lösung ist ungeeignet zum Detektieren kleiner Fehler in Etiketten.

Yoshimura sieht vor, daß präzise orientierte Briefmarken durch einen Scanner geliefert werden. Wiederum ist diese An­ näherung an das Problem nicht geeignet für zufällig ausge­ richtete Behälter, wie beispielsweise Getränkedosen in einer Fertigungsstraße. Jedoch verwendet Yoshimura nur die drei re­ flektierten Farben Rot, Grün und Blau zum Ansprechen einer Nachschlagetabelle, um einem Gebiet eine Farbe (d. h. Rot, Grün, Blau oder Weiß) zuzuweisen, und zwar basierend auf der Kombination der drei Eingabegrößen. Diese Signale sind zeit­ veränderlich und basieren präzise auf den bekannten Geome­ trien des Briefmarkendesigns.

Das 1989er Patent von Schrader ist eine Etikettüberprüfungs­ vorrichtung, die das Gesamtreflexionsvermögen von Etiketten abfühlt, die sich auf einem Förderband bei Fördergeschwindigkeiten von 100 bis 600 Behälter/min. bewe­ gen, wobei die Behälter jeweils mit einem Zwischenraum von 3 inch (7,62 cm) angeordnet sind. Etiketten bis zu 6 inch (15,2 cm) können gelesen werden. Die Erfindung verwendet eine li­ neare Anordnung von Photodetektoren, die auf einer vertikalen Linie mit einem halben Zoll (1,25 cm) Mittenabstand angeord­ net sind. Ein Mikroprozessor wird verwendet zum Berechnen der prozentualen Reflektivitätswerte (Reflexionsgradwerte) und Grenzen für Bestehen oder Nicht-Bestehen werden für die Be­ hälter festgesetzt. Die Erfindung umfaßt auch einen Lernzy­ klus, in dem eine ausreichend große, statistische Behälter­ probe gelesen wird zum Bestimmen der Gesamtreflexionsgrad­ werte, die für sämtliche zu prüfenden Behälter repräsentativ sein werden.

Das 1989er Patent von Kappner beschreibt ein Verfahren zum Identifizieren und Erkennen von Objekten, wie beispielweise einer permanenten Codierung. Diese Erfindung kann eine prä­ zise Koordinatenposition für die codierten Symbole auf dem Objekt identifizieren.

Das 1989er Patent von Tajima bezieht sich auf eine Vorrich­ tung zum Identifizieren von Briefmarken. Diese Erfindung ta­ stet Briefmarken ab und detektiert die verschiedenen Farben, die darauf enthalten sind und die in vorbestimmten Gebieten auf der Briefmarke angeordnet sind Die empfangenen Farbsi­ gnale werden verwendet zum Erzeugen eines Merkmalsektors, der die Farbverteilung über das abgetastete Gebiet darstellt. Fühleranordnungen werden verwendet zum Erzeugen roter, grüner und blauer analoger elektrischer Farbsignale, die digitali­ siert werden, basierend auf Farbmomenten innerhalb eines de­ finierten Gebiets. Die Fühleranordnungen sind derart konstru­ iert, daß sie eine Abtastlinie oder -reihe vorsehen und die Briefmarken müssen präzise geliefert werden, um die Unver­ sehrtheit der Abtastlinie sicherzustellen.

Das 1986er Patent von Christian bezieht sich auf eine Com­ putersichtvorrichtung zum automatischen Überprüfen gedrückter Etikettten. Dieses System durchläuft zuerst eine Lehrphase, in der das Etikett von dem System gespeichert wird. Als zwei­ tes durchläuft es eine Überprüfphase, in der unbekannte Eti­ ketten dann überporüft werden.

Das 1981er Patent von Trogdon (42 70 863) mit Owen-Illinois Inc. als Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung zum Beleuch­ ten der Etikettenoberfläche und dann Erzeugen eines Intensi­ tätsniveaus für eine Anzahl von Punkten auf der Etikettober­ fläche, die durch eine photoempfindliche Diodenanordnung ab­ gefühlt werden. Die Intensitätsniveaus werden dann mit einem gespeicherten Maximalwert verglichen und falls sie unter­ schiedlich von diesem Wert sind, wird ein gutes oder schlechtes Signal erzeugt. Diese Erfindung verwendet einen Lernprozeß durch Überprüfen einer Anzahl von Etiketten, spei­ chern dieser Information und dann Verwenden der gespeicherten Information zur Durchführung der Überprüfung. Diese Verwendung verwendet eine Kamera mit einer 12S×12S Anordnung. Bin A/D- Wandler empfängt die analogen Videokamerasignale zum Erzeugen eines digitalisierten Signals.

Das 1972er Patent von Fickenscher beschreibt einen Etiketten­ leser, der einen Drehspiegel mit Facetten verwendet.

Es wird angenommen, daß Uchida et al., Dennis und Yoshimura et al. der Lehre der vorliegenden Erfindung am nächsten kom­ men. Jedoch benötigt Uchida et al. Präzision bei der Liefe­ rung jeder Briefmarke zu den drei engen Linienscannern; Den­ nis, Uchida et al. und Yoshimura et al. benötigen alle, daß das System anfangs mit Referenzwerten eingerichtet wird. Kei­ nes dieser Systeme ist so konstruiert, daß eine Probe der ge­ samten Oberfläche der gleichförmigen Objekte genommen wird, zuerst durch automatisches Lernen der Farbsignaturen für das gesamte Objektetikett und dann durch feines bzw. genaues Überprüfen auf Farbfehler hin.

Die genannten Patente von Uchida, Yoshimura und Dennis spei­ chern jeweils zeitveränderliche Signale und verarbeiten dann diese Signale, um Farbunterschiede bezüglich der Position zu erzeugen. Die erzeugten Farbsignale werden mit den gespei­ cherten Farbwerten verglichen. Es besteht immer noch ein Be­ dürfnis nach einem System zum Erhalten einzelner Farbproben für ein zufällig orientiertes Objekt, das getestet wird, und zum Aufhäufen solcher Proben zum Erhalten einer räumlichen Gesamtfarbsignatur des Etiketts auf dem Objekt, das unemp­ findlich ist auf die Abtastrate oder -geschwindigkeit und das einfache Hardware und Speicher verwendet.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Lösung des Problems vor durch Vorsehen eines kostengünstigen Hochgeschwindigkeitssy­ stems zum Identifizieren und Überprüfen von Etiketten wie solchen auf Getränkedosen, und zwar in einer Hochgeschwindig­ keits-Fertigungsstraßenumgebung. Die vorliegende Erfindung kann eine Prozeßfehlerüberprüfung unabhängig von der Abta­ strate durchführen, und kann doch bei hohen Fördergeschwin­ digkeitsraten betrieben werden wie etwa 800 Fuß (244 m) pro Minute (d. h. es wird eine Dosenlieferungsrate von bis zu 2000 Dosen pro Minute vorgesehen). Das System der vorliegen­ den Erfindung verwendet in einem Ausführungsbeispiel einen Optikkopf, um zuerst eine Probe zu nehmen von den vorbeige­ führten Etiketten, um zu lernen und um die Farbsignatur für die gesamten Etiketten zu konstruieren. Wenn zu­ friedenstellend angenommen werden kann, daß das Lernen ver­ vollständigt ist, stellt sich das Sstem dann automatisch um, um jede darauffolgende Dose optisch zu überprüfen.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die Empfindlichkeit se­ lektiv eingestellt werden, wobei die maximale Empfindlichkeit in 28 verschiedenen Farbdimensionen auftritt, gekoppelt mit minimaler Datendilatation oder -ausdehnung. Ferner kann die Orientierung des Etiketts zufällig sein, wenn es den opti­ schen Kopf passiert und das System der vorliegenden Erfindung ist immer noch fähig, die Farbsignaturen zu lernen und die Überprüfung des Etiketts durch Zuführen. Das optische Überprü­ fungssystem der vorliegenden Erfindung kontaktiert das Eti­ kett nicht körperlich oder beeinflußt in irgendeiner Weise den Behälterfluß auf der Fertigungsstraße, außer daß es ein Zurückweisungssignal vorsieht für solche Dosen, die zurückge­ wiesen werden müssen.

Das System der vorliegenden Erfindung ist fähig zum Überprü­ fen auf Fehler, wie beispielsweise Schmier- oder Fettflecken und Kratzer in der Größenordnung von 1 cm², kleine Verände­ rungen in der Farbwellenlänge und -intensität und Veränderun­ gen in der Farbbalance wegen Tintenverschmierungen.

Ein überragender Unterschied besteht zwischen den Systemen von Uchida, Yoshimura und Dennis und dem System der vorlie­ genden Erfindung. Dieser Unterschied besteht in dem Verfah­ ren, in dem die Signatur gesammelt wird. Alle drei Maschinen des Standes der Technik sammeln einen Satz von zeitveränder­ lichen Signalen, die durch Bewegen des Objekts vor dem Fühler oder durch Abtasten des Fühlersichtfeldes über dem Objekt er­ zeugt werden. Was in jedem Falle gesammelt wird, ist eine Si­ gnatur, die Information bezüglich der räumlichen Farbeigen­ schaften des Etiketts auf dem Objekt enthält. Diese Signale werden dann verarbeitet, um räumliche Unterschiedssignale zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung sammelt einzelne Farbsignatur­ proben, und zwar jedesmal, wenn ein Etikett vor dem Fühler vorbeigeführt wird. Wenn eine Anzahl von Etiketten an dem Fühler vorbeigeführt wird, die unterschiedliche Daten (d. h. entweder unterschiedliche Teile eines Etiketts oder das glei­ che Etikett in unterschiedlichen Orientierungen oder eine Kombination von beiden) zeigt, kann diese Information gesam­ melt werden, um schließlich einen kompletten Farbsignatursatz für das gesamte Etikett zu erzeugen. Die bei jedem einzelnen Vorbeiführen gesammelte Information ist unterschiedlich wegen der räumlichen Orientierung des Etiketts, aber diese räum­ liche Orientierung wird nicht in die gelernten Daten einbe- zogen. Somit kann die von der vorliegenden Erfindung gelernte Signatur entweder eine Funktion der sich ändernden Eigen­ schaften des Objekts entlang seiner Länge oder der sich än­ dernden Orientierung des Objekts bezüglich des Fühlers sein. Da ein räumliches Unterschiedssignal von der vorliegenden Er­ findung nicht erzeugt wird, beeinflussen die Abtastrate und Verzögerungseigenschaften nicht die Leistung. Die vorliegende Erfindung arbeitet bei jeder Förderbandgeschwindigkeit von vollständigem Halt bis zur Maximalrate.

Die Hardware- und Software-Anforderungen, daß die Daten von einer gesamten Objektabtastung gespeichert werden müssen, werden bei der vorliegenden Erfindung eliminiert, da sie nur einzelne Proben von jedem Datenkanal bei jedem Vorbeiführen sammelt. Im Fall der Erfindung von Dennis wird eine signi­ fikante Hardware-Einsparung erreicht durch Eliminieren der Farbfernsehkamera, Videobildpuffern und zugehöriger Steuer­ elektronik. In den Erfindungen von Dennis und Yoshimura ist eine signifikante Menge von Hardware den Verzögerungs- und Addierfunktionen gewidmet, die bei der vorliegenden Erfindung nicht benötigt werden.

Ein zweiter grundlegender Unterschied zwischen der vorlie­ genden Erfindung und den anderen, oben genannten Systemen des Standes der Technik umfaßt die Art und Weise, in der die vor­ liegende Erfindung die farbgetrennten Signale erzeugt. Die anderen Systeme verwenden Filter über den Sensoren oder Füh­ lern oder eine Farbfernsehkamera. Die vorliegende Erfindung leitet das reflektierte Licht von der Dose durch ein durch­ lässiges Beugungsgitter zum Trennen der Farbkomponenten. Ir­ gendein beugendes Element oder ein Prisma könnte für diese Aufgabe verwendet werden. Dieser Teil der Maschine ist bil­ lig, verglichen nit den Kosten und der Komplexität aller an­ deren Systeme. Daher wird Einfachheit erreicht durch die Ver­ wendung des Gitters oder Prismas (d. h. es gibt nur einen Op­ tiksatz für das gesamte System) und keine Zeitsteuer- oder Steuersignale werden benötigt, außer dem des Dosenpositions­ fühlers.

Im Vergleich zu dem System von Yoshimura, das unempfindlich auf Unregelmäßigkeiten in der Objektoberfläche und auf Buch­ stabenverzierung und -muster ist (Spalte 2, Zeile 42), detek­ tiert die vorliegende Erfindung insbesondere diese Unregelmä­ ßigkeiten. Die drei-dimensionale Abbildung (mapping), die bei Yoshimura genannt ist, wird verwendet zum Charakterisieren eines räumlichen Gebiets als Rot, Blau, Grün oder Weiß, ba­ sierend auf den RBG-Eingangsgrößen von dem Fühler. Diese Be­ stimmung wird dann verwendet zum Erzeugen entsprechender farbspezifischer Zeitsteuersignale. Die vorliegende Erfindung verwendet die Farbsignale für den Zugriff zu einem multi-di­ mensionalen Speicher, in den Daten geschrieben werden zum Durchführen des Lernprozesses oder aus dem Daten gelesen wer­ den zum Durchführen des Vergleichsprozesses. Somit sind die Funktionen des viel-dimensionalen Abbildens (mappings) der vorliegenden Erfindung unterschiedlich von denen bei Yoshi­ mura. Yoshimuara verläßt sich in großem Maße auf die bekann­ ten und festen Eigenschaften des getesteten Etiketts, insbe­ sondere auf die Beziehung zwischen den Kanten und den Farbrändern auf den Briefmarken. Die vorliegende Erfindung nimmt keine Vorkenntnis des Etiketts auf dem getesteten Ob­ jekt an und setzt keine Erfordernisse für dessen Eigenschaf­ ten fest, außer daß es innerhalb des optischen Sehfeldes an­ geordnet ist. Yoshimura benötigt eine genaue Plazierung des Etiketts bezüglich des Fühlers, so daß ein bestimmtes Gebiet auf dem Etikett mit den festen Signaturen verglichen werden kann. Die vorliegende Erfindung ist fähig, Etiketteigenschaf­ ten in irgendeiner Orientierung oder eine Kombination von Orientierungen und Aspekten des Objekts zu lernen. Alle der abgestasteten, zeitveränderlichen Signale von Yoshimura wer­ den weiterverarbeitet durch Verzögern des Signals und durch Abziehen des Signals von seinem originalen Echtzeitsignal zum Schaffen eines zeitlichen und somit räumlichen Farbunter­ schiedssignals. Dieses Signal wird dann verwendet zum Erzeu­ gen farbabhängiger Zeitsteuersignale, die eine Auswertungsme­ trik erzeugen. Somit ist es die abgetastete Eigenschaft von Yoshimura, die ihm zu funktionieren gestattet. Zusätzlich ist der Betrieb des Systems von Yoshimura teilweise abhängig von der Abtastrate und Verzögerungs­ funktion. Die vorliegende Erfindung ist unempfindlich gegen die Objektrate.

Im Vergleich zu dem System von Uchida, das ein zeitverän­ derliches Signal von zwei Farbfühlern sammelt und nach dem Vorsehen eines Verhältnisses der Farbsignale diese mit den gespeicherten Signaturdaten vergleicht, benötigt die vor­ liegende Erfindung keine vorbestimmten Signaturen, um seine Auswertung durchzuführen. Uchida benötigt ein genaues Anord­ nen des Testetiketts bezüglich des Fühlers, so daß ein be­ stimmtes Gebiet des Etiketts wiederholt mit den festen Signa­ turen verglichen werden kann. Die vorliegende Erfindung ist fähig zum Lernen von Etiketteigenschaften in irgendeiner Aus­ richtung oder Kombination von Ausrichtungen und Aspekten des Objekts, das das Etikett trägt.

Im Vergleich zu dem System von Dennis, das mehrfache zwei-di­ mensionale Multi-Bit-Tabellen verwendet und ihre Ausgabe­ größen logisch addiert zum Erzeugen einer Gesamtauswertung, verwendet die vorliegende Erfindung nur mehrfache, zwei-di­ mensionale Ein-Bit-Tabellen. Dies ergibt eine Einsparung von Computerspeicher durch Vorsehen der Digitalisierung von Farb­ signalen in größere Bit-Zahlen, als es praktisch wäre, wenn Multi-Bit-Nachschlagetabellen verwendet würden. Dennis muß seiner Maschine den zu detektierenden spezifischen Fehler lehren, und zwar dadurch, daß er dem System einen Probefehler oder ein Bild des Probefehlers tatsächlich zeigt. Ferner muß der Probefehler von der Maschine gegen den spezifischen Ob­ jekthintergrund gezeigt werden, auf dem er vorkommen kann (z. B. grüner Punkt auf gelbem Hintergrund). Es sind diese Fehlersignaturdaten, die in den Nachschlagetabellen von Den­ nis′ Maschine gespeichert sind. Der vorliegenden Erfindung wird gelehrt, wie gute Dosenetiketten aussehen und sie de­ tektiert jegliche Abweichung von dem gelernten Satz. Somit kann irgendein Fehler auf irgendeinem Teil des Etiketts auf­ treten ohne Bezug auf die umgebenden Eigenschaften oder die Fehlerart. Dennis verläßt sich auch auf das Abtasten des Ob­ jekts und erzeugt wie Yoshimura ein räumliches Farbunter­ schiedsignal. Diese Unterschiedssignale werden dann verwendet zum Zugang zu den mehrfachen zwei-dimensionalen Nachschlage­ tabellen, um zu bestimmen, ob ein Fehler detektiert wurde. Somit ist die tatsächliche Information, die in den Tabellen gespeichert wird, unterschiedlich von der, die in der vorlie­ genden Erfindung gespeichert wird. Dennis speichert räumliche Farbunterschiedsignale und tastet dadurch den Farbübergang an der Grenze zwischen einem guten Gebiet und einem fehlerhaften Gebiet des Objekts ab. Die vorliegende Erfindung speichert die tatsächlichen Farbintensitäten von dem Teil des Objekts, das im Speicher gesehen wird, und tastet jegliche Abweichung von den gelernten Daten ab.

Eine wichtige Fähigkeit der vorliegenden Erfindung ist seine Fähigkeit, Objekteigenschaften zu lernen, die sich verändern, entweder wegen der Orientierung des Objekts bezüglich des Fühlers oder wegen des von dem Fühler gesehenen Teils des Ob­ jekts. Bei der Dosenüberprüfungsanwendung wird die zufällige Orientierung der Dosen ausgenutzt, um der vorliegenden Erfin­ dung zu gestatten, die Eigenschaften aller Aspekte eines Do­ senetiketts zu lernen. Dies ist jedoch nicht notwendig. Wenn die Dosen immer den gleichen Teil des Etiketts zeigten, wenn sie an dem Sensor vorbeigeführt werden, würde die vorliegende Erfindung einfach so viel der vollständigen Signatur lernen und würde nicht weniger zufriedenstellend arbeiten, da nach­ folgende Dosen nur den gleichen Teil des Etiketts zur Über­ prüfung zeigen würden. Fehler, wie beispielsweise Farb­ schattierungsverschiebung, Fehlausrichtung, etc. könnten im­ mer noch detektiert werden. Wenn natürlich ein körperlicher Fehler immer auf der gegenüberliegenden Seite der Dose auf­ tritt, so würde er nie detektiert werden, aber das Gleiche würde für jedes der oben diskutierten Systeme gelten.

Zusammenfassung der Erfindung. Die vorliegende Erfindung bil­ det ein optisches Überprüfungssystem, das das Vorhandensein von Fehlern in farbigen Etiketten oder Aufdrucken überwacht, die beispielsweise auf den Seitenwänden von zylindrischen Ge­ tränkedosen angebracht sind. Das optische Überwachungssystem verwendet einen Förderer zum Befördern der Getränkedosen in einer Herstellungsstraße, und zwar typischerweise entlang eines linearen Pfades. Auf dieser Fertigungsstraße werden sol­ che Getränkedosen typischerweise zufällig orientiert (d. h. die Etiketten nehmen unterschiedliche Positionen bezüglich des Förderers ein), die Getränkedosen haben ungleiche Ab­ stände zwischen den Dosen und sind üblicherweise ungleich um die Mittellinie des Förderers angeordnet.

Das optische Überprüfungssystem der vorliegenden Erfindung positioniert einen Optikkopf nahe den Getränkedosen, während sie sich in der Fertigungsstraße bewegen, ohne die Bewegung körperlich zu beeinflussen oder damit in Wechselwirkung zu stehen. Der Optikkopf fühlt eine vorgewählte Anzahl von un­ terschiedlichen Farben ab (wie beispielsweise Rot, Blau, Gelb und Grün), die in einem vorbestimmten Sichtfeld jeder sich bewegenden Dose erscheinen. Wie erwähnt, sind die Dosen zu­ fällig orientiert und daher können unterschiedliche Teile des Etiketts sichtbar sein in dem vorbestimmten Sichtfeld, das fest ist. Der Optikkopf erzeugt analoge elektrische Signale entsprechend der Intensität jeder abgefühlten Farbe.

Ein Computer wird verwendet zum Verarbeiten dieser analogen elektrischen Signale von dem Optikkopf. Der Computer erzeugt zuerst eine Anzahl (in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 28) von zwei Farbsignaturen basierend auf der ausgewählten Anzahl von Farben (in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 4). Nachdem genügend Dosen den Optikkopf passiert haben, wobei alle Zweifarbsignaturen vollständig entwickelt sind, fühlt der Computer die Farben von jeder nachfolgenden Dose ab und vergleicht sie mit der erzeugten Farbsignatur. Falls das ab­ gefühlte Farbmuster außerhalb der erzeugten Farbsignaturen fällt, dann ist die Dose ein Ausfall und ein Irrtumssignal wird erzeugt.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Darstellung, die die Verwendung eines einzigen optischen Kopfes zeigt zum Lernen und Überprüfen von Ge­ tränkedosen, die zufällig auf einer Fertigungsstraße orientiert sind;

Fig. 2 eine Auseinandergezogene perspektivische Ansicht der optischen Komponenten in dem Optikkopf der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der optischen Komponenten von Fig. 2, die die Anordnung des Brennpunkts der Detektoran­ ordnung in dem positiven Bild erster Ordnung des Eti­ ketts darstellt;

Fig. 4 die elektronischen Blockdiagramm-Komponenten der Elek­ tronik der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Darstellung, die die Verwendung von drei Optik­ köpfen der vorliegenden Erfindung in einem ersten alter­ nativen Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 6 den Verarbeitungsfluß der von dem Computer der vorlie­ genden Erfindung verwendet wird, um zuerst zu lernen und dann automatisch die Etiketten zu überprüfen;

Fig. 7 graphische Darstellungen der Nachschlagetabellen der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 8 eine Vielzahl unterschiedlicher tatsächlicher Daten­ kurven, die durch die vorliegende Erfindung enthalten wurden.

In Fig. 1 ist der Gesamtbetrieb des optischen Überprüfungs­ systems der vorliegenden Erfindung gezeigt. Eine Vielzahl von Behältern 10, wie beispielsweise Getränkedosen, bewegen sich auf einer Fertigungsstraße 20 in der Richtung des Pfeiles 120. In typischen Getränkedosenfertigungstraßen bewegt sich die Förderstraße 20 mit einer hohen Geschwindigkeitsrate wie beispielsweise 800 Fuß (244 m) pro Minute, was eine Dosenrate von bis zu 2000 Dosen pro Minute vorsieht. Jede Dose (hierin auch "Objekt" genannt) hat ein Farbetikett 12, welches auf den Seitenwänden der Dose angebracht worden ist, üblicher­ weise durch Beschichten, Malen oder einem ähnlichen Vorgang. Das Etikett könnte auch ein Papieretikett sein, das an den zylindrischen Seitenwänden befestigt wird. Das Etikett kann oder kann nicht ganz um die zylindrischen Seitenwände der Dose herumgehen oder sich über die volle Länge der Seiten­ wände erstrecken. Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist nicht auf Getränkedosen oder andere ähnliche, zylindrische Behälter beschränkt, sondern hat Anwendungen beim Detektieren von Fehlern in flachen Etiketten, Briefmarken, Banknoten, Verpackung und anderer farbiger Gegenstände.

In Fig. 1 hat jede Dose 10 eine Markierung 30, die auf dem Etikett am gleichen Punkt angeordnet ist, um zu verdeutli­ chen, daß die Dosen 10 auf der Fertigungstraße 20 zufällig orientiert sein können (und es üblicherweise auch sind). Die Markierung 30 wird einfach zu Zwecken der Verdeutlichung in Fig. 1 verwendet und ist nicht auf dem tatsächlichen Etikett angebracht. Diese zufällige Orientierung der Dosen erfolgt aus einer Anzahl von Gründen, wie beispielweise Vibration auf der Fertigungsstraße 20, körperliches Anordnen auf der Fer­ tigungsstraße 20 stromaufwärts etc. Zusätzlich kann sich die zufällige Orientierung der Dosen daraus ergeben, daß die Do­ sen etwas ungleich beabstandet sind wie auch in Fig. 1 durch die Abstände D1 und D2 gezeigt ist. Solche Dosen 10 können ungleich um die Mittellinie CL angeordnet sein. Es sei be­ merkt, daß Fig. 1 die Unregelmäßigkeiten auf Grund zufälliger Orientierung der Dosen 10 auf der Förderstraße 20 betont. Die vorliegende Erfindung ist fähig, die Etiketten 12 optisch zu überprüfen trotz solcher Orientierungszufälligkeit. Klarer­ weise ist die vorliegende Erfindung fähig, die Etiketten auf den Dosen 10 optisch zu überprüfen, ohne die Dose körperlich zu kontaktieren oder die Fertigungsstraße 20 zu stören. Die vorliegende Erfindung arbeitet auch mit Objekten mit fester Orientierung, Abstand und Mittelausrichtung.

In Fig. 1 ist ein Optikkopf 40 der vorliegenden Erfindung ge­ zeigt, der nahe der Dosen 10 angeordnet ist, wenn die Dosen entlang des linearen Pfades 120 durch den Förderer 20 bewegt werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Optik­ kopf 40 ungefähr 7 Zoll (17,78 cm) von den sich bewegenden Dosen entfernt angeordnet. Eine Lichtquelle 50 ist auch vor­ gesehen. Die Lichtquelle 50 sieht Licht 60 vor, das auf die Seitenwand 90 einer passierenden Dose 10 trifft und reflek­ tiertes Licht von einem räumlichen Gebiet des Etiketts in dem Sichtfeld 70 vorsieht, das in den Optikkopf 40 gerichtet ist. Fühler 80 sind vorgesehen, wie beispielsweise eine Lichtquel­ le 80b und ein Photodetektor 80a zum Detektieren des Vorhan­ denseins einer Dose 10, wenn ein Lichtstrahl 82 unterbrochen wird. Schwarzer Hintergrund 130, der gegenüber des Fühlerkop­ fes 40 mit der Dose dazwischen angeordnet ist, gibt dem Sen­ sorkopf 40 eine gleichförmige stabile Bezugsgröße zwischen den Dosen, die verwendet werden kann, um Verstärkerdrift zu entfernen. Jegliche geeignete gleichförmige Farbe könnte ver­ wendet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat der Optikkopf 40 eine Ausgabe von Farbsignalkanälen 100 an Elektronik 110. Die Elektronik 110 verarbeitet diese Farbsignale, basierend auf Dosenzeitsteuer­ signalen, die über die Leitung 84 geliefert werden und wenn ein Fehler detektiert wird, gibt sie ein Fehlersignal auf der Leitung 120 ab. Das Fehler- (oder Zurückweisungs-)Signal wird herkömmlich erhältlicher Zurückweisungsausrüstung zugeführt zum Entfernen fehlerhafter Dosen aus der Fertigungsstraße 20. Eine Bedienereingabe 115 (d. h. Tastenfeld, Maus, Berührungs­ schirm (touch screen), Modem etc.) und andere Ausgabeformen (Drucker, Bildchirm, Modem etc.) sind herkömmlicherweise mit der Elektronik 110 verbunden.

Das optische Etikettenüberprüfungssystem der vorliegenden Er­ findung arbeitet in zwei grundlegenden Arten. Erstens wird die charakteristische Farbsignatur eines bestimmten Dosen­ etiketts bestimmt oder gelernt von dem System durch Sammeln von Daten von einer Anzahl von Dosen 10, während sich diese entlang des Förderbandes 20 bewegen. Beispielsweise kann die charakteristische Farbsignatur eines Etiketts bestimmt werden durch das Vorbeiführen von mehreren Hundert Dosen. Wie im folgenden noch erklärt wird, ist es nicht eine vorgewählte Anzahl von Dosen, die die tatsächliche Dosenanzahl bestimmt, die notwendig ist, um die charakteristische Farbsignatur festzustellen, vielmehr ist es eine ausreichende Anzahl von Dosen, so daß das System daraus schließen kann, daß es eine gültige charakterische Farbsignatur für das gesamte Etikett besitzt. Sobald die charakteristische Farbsignatur gelernt worden ist, wird in die zweite Betriebsart eingetreten, wobei Daten von jeder nachfolgenden Dose mit der Farbsignatur verg­ lichen werden, um zu bestimmen, ob das Dosenetikett 12 mit der charakteristischen Farbsignatur in Einklang steht oder nicht. Falls nicht, wird die Dose zurückgewiesen.

Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß sie fähig ist, alle möglichen Orientierungen 30 des Etiketts zu lernen, das auf einer Dose auftritt, und somit zu gestatten, daß die Überprüfung aller nachfolgenden Dosenetiketten in irgendeiner Orientierung erfolgt. In Fig. 1 enthält der Optikkopf 40 eine Vielzahl verschiedener Komponenten, die das reflektierte Licht im Sichtfeld 70 empfangen, das ein Bild eines bestimm­ ten räumlichen Gebiets 91 auf der Seitenwand 90 des Etiketts 12 auf dem Behälter 10 trägt. Wenn die Dose 10 sich in der richtigen Position befindet, wie durch die Dosenpositionsfüh­ ler 80 festgestellt wurde, wird der Satz der elektrischen Analogsignale gefastet (sample), die auf dem Kanal 100 er­ scheinen und den Farben im Sichtfeld 70 entsprechen. Zusätz­ lich wird eine Dunkeltastung zwischen den Dosen genommen, um Drift oder Abweichung auszugleichen. Wie in Fig. 1 gezeigt, können bis zu 180° der räumlichen Fläche 91 des Dosenetiketts 12 mit einem einzigen Optikkopf 40 überprüft werden. Es sei ausdrücklich bemerkt, daß der Optikkopf 40 derart konstruiert sein könnte, daß er weniger als 180° des Dosenetiketts 12 überprüft. Wie in Fig. 5 gezeigt, können mehrfache Optikköpfe A, B und C verwendet werden, um eine räumliche Gebietsabdec­ kung von 360° vorzusehen, wobei jeder Optikkopf für 120° des räumlichen Gebiets verantwortlich ist. In Fig. 5 sind die Lichtquellen 50 und der schwarze Hintergrund 130 nicht ge­ zeigt, um das Überprüfungsfeld jeden Optikkopfes 40 vollstän­ dig darzustellen.

Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl von Optikköpfen 40 beschränkt ist, ob­ wohl in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur ein Optik­ kopf, wie in Fig. 1 gezeigt, verwendet wird. Es sei ferner bemerkt, daß in Fig. 1 der Fehler nicht bemerkt oder verfehlt wird, wenn der Fehler auf einem Teil eines einzelnen Etiketts auftreten sollte, der nicht optisch überprüft wird. Fehler, die detektiert werden können, umfassen lokalisierte Farb­ flecken oder -verschmierungen, lokalisierte Etikettenfehler, oder nicht-lokalisierte Fehler, wie beispielsweise Farb­ schattierungsverschiebungen, fehlende Farben oder struk­ turelle Fehler der Dose selbst. Sollte jedoch der Fehler von einem beständigen stromaufwärtigen Verfahrensproblem in der Fertigungsstraße hervorgerufen werden, dann wird, wenn die Dosen 10 in zufälliger Ausrichtung 30 auf der Förderstraße 20 geliefert werden, der beständige Fehler schließlich im Sichtfeld des Optikkopfes erscheinen und detektiert werden. Andererseits sei es ausdrücklich bemerkt, daß die Anordnung von Fig. 2 volle 360° des Etiketts auf der Dose 10 abdeckt, so daß einzelne Fehler, die auf einem Etikett erscheinen, im­ mer bezuglich einer gegebenen Dose detektiert werden könnten.

In Fig. 2 und 3 sind die optischen Komponenten des Optik­ kopfes 40 der vorliegewnden Erfindung gezeigt. Der Optikkopf 40 umfaßt eine Öffnung 200, zylindrische Linsen 210 und 220, ein Beugungsgitter 230, eine sphärische Linse 240 und eine Detektoranordnung 250. Licht 70 von der Dose 10 tritt in den optischen Kopf 40 durch eine begrenzende Öffnung 200 ein und geht durch die zylindrischen Linsen 210 und 220. Das Licht 222, das die letzte zylindrische Linse 220 verläßt, ist kol­ limiert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die zwei zylindrischen Linsen 210 und 220 Brennweiten von -6,35 mm und +19 mm. Das kollimierte Licht 222 fällt dann auf ein Beugungsgitter 230, das das Licht 222 in seine Spektral­ komponenten 232 auftrennt. In dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel ist das Beugungsgitter 230 ein liniertes durchlässiges Gitter (600 Linien pro mm, 25 mm im Quadrat). Jegliches an­ dere beugende Element oder ein Prisma könnte verwendet wer­ den. Das getrennte Licht 232 wird dann durch eine sphärische Linse 240 geliefert, die das Licht auf eine Photo­ diodenanordnung 250 fokussiert. Das fokussierte Licht ist in Fig. 2 mit 242 bezeichnet. In dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel hat die sphärische Linse einen Durchmesser von 25 mm mit einer Brennweite von 30 mm.

Die Photodioden 250 weisen zwei Reihen 260 und 270 auf, wobei jede Reihe vier Photodioden enthält. In dem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel sind die Photodioden vorzugsweise von Advan­ ced Optoelectronics wie beispielsweise Modell Nr. 7000POH08M. Dieses Ausführungsbeispiel enthält acht Photodioden in einer einzelnen Packung, wobei jede Photodiode einen integralen Vorverstärker aufweist. Die untere Diodenreihe 270 detektiert Licht, das von dem oberen Teil 14 der Dose 10 erzeugt wurde, wohingegen die obere Photodiodenreihe 260 Licht detektiert, das von dem unteren Teil 16 der Dose 10 reflektiert wurde. Jede Diode in jeder der Reihen sieht näherungsweise ein Vier­ tel des sichtbaren Spektrums des gebeugten Lichts.

Wie in Fig. 2 gezeigt, detektiert die Reihe 260 von links nach rechts Rot R, Gelb Y, Grün G und Blau B. Der Satz analo­ ger elektrischer Signale von jeder Photodiode wird über Kanäle 100 geliefert. Daher gibt der Optikkopf 40 der vorlie­ genden Erfindung, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, vier analoge Farbsignale für die obere Hälfte 14 der Dose 10 und vier ana­ loge Farbsignale für die untere Hälfte 16 der Dose 10 ab. Wie vorher mit Bezug auf Fig. 1 erwähnt, entspricht dies nominal 180° Abtastung auf einer Seite 90 der Dose 10. Mit Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 würden drei getrennte Photokopfanordnungen 40a, 40b und 40c acht analoge Farbsi­ gnale pro Kopf für eine Gesamtzahl von 24 Signalen abgeben.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht der optischen Komponenten des Optikkopfes 40 von Fig. 2 gezeigt. Dies ist insofern wichtig, daß es zeigt, daß das Bild 232 erster Ordnung von dem Beu­ gungsgitter auf die Detektoranordnung 250 fokussiert wird. Der obere Teil 14 der Dose 10 wird auf die untere Reihe 270 fokussiert, und der untere Teil 16 der Dose 10 wird auf die obere Reihe 260 fokussiert. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Detektor 250 im fokussierten Gebiet 300 des Bildes 232 erster Ordnung angeordnet. Das Bild nullter Ordnung von der sphäri­ schen Linse 240 ist bei 310 angeordnet und das Bild der minus ersten Ordnung ist bei 320 angeordnet. Der Detektor könnte auch im fokussierten Gebiet 320 angeordnet sein. Es sei aus­ drücklich bemerkt, daß ein Prisma zur Farbtrennung auch ver­ wendet werden könnte (in diesem Falle würde sich nur ein Bild ergeben).

Zusammenfassend wird für jede Dose 10, die an dem Optikkopf 40 vorbeiläuft, ein spezifisches räumliches Gebiet 91 der Dose gesichtet und ein Satz von acht analogen elektrischen Signalen wird erzeugt, und zwar vier Kanäle (Rot, Gelb, Grün und Blau) für den oberen Teil 14 der Dose 10 und vier Kanäle (Rot, Gelb, Grün und Blau) für den unteren Teil 16 der Dose 10 auf der Seite 90, die zu dem optischen Kopf weist. Jedes analoge elektrische Signal entspricht dem Farbgehalt, der in dem oberen Teil 14 oder dem unteren Teil 16 der Seite 90 der Dose 10 angeordnet ist.

Das empfangene reflektierte Licht wird erzeugt durch die Lichtquelle 50. Das Licht 60 enthält ein breites Spektrum über alle Farben von Interesse hinweg. Die Einzelheiten auf dem Dosenetikett modifizieren die Intensitäten der verschie­ denen Wellenlängen von Licht 70, das von dem Dosenetikett in den Sensorkopf 40 reflektiert wird. Die Menge, um die eine einzelne Etiketteinzelheit die Farbsignale von ihren Nominal­ werten oder -niveaus ändern kann, ist abhängig von den Etiketteinzelheiten, dem Sichtfeld, etc. Wenn beispielsweise die obere Hälfte der Dose 90 vollständig rot gemalt wäre und die untere Hälfte vollständig blau, wäre die relative Analog­ größe der Ausgabesignale wie folgt:

R_T = groß
Y_T = klein
G_T = klein
B_T = klein

R_B = klein
Y_B = klein
G_B = klein
B_B = groß

Das Obige ist ein extremes Beispiel, aber eines, das die Leh­ ren der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.

Es sei auch ausdrücklich bemerkt, daß die vorliegende Er­ findung ohne Aufteilen der Dose 10 in obere und untere Hälf­ ten betrieben werden könnte. In anderen Worten könnten die R-, Y-, G- und B-Signale durch einfaches Abfühlen dieser Farben von dem gesamten räumlichen Gebiet des Etiketts im Sichtfeld 70 erzeugt werden. Wie erwähnt, wird zwischen Dosentastwerten eine Dunkeltastung genommen, die Referenzniveaus für die zwei Sätze von vier Ausgabefarbsignalen vorsieht. Die Verwendung dieser Dunkeltastung wird später in größerer Einzelheit er­ klärt werden.

Es sei ausdrücklich bemerkt, daß der in Fig. 2 und 3 gezeigte Optikkopf irgendeinen Satz geeigneter Optik enthalten kann, der in einer ähnlichen Weise arbeitet, um die Lehren der vor­ iiegenden Erfindung zu erreichen. Beispielsweise könnte ein Strahlteiler (beam splitter) verwendet werden, um das reflek­ tierte Licht in vier getrennte optische Pfade aufzuteilen, wobei jeder optische Pfad einen getrennten Farbfilter darin angeordnet hat. Ferner sind die detektierten Farben nicht auf vier oder auf Rot, Grün, Gelb und Blau beschränkt. Jegliche geeignete Anzahl von Farben und jegliche geeignete Farbaus­ wahl könnte verwendet werden.

In Fig. 4 sind die elektronischen Komponenten 110 der vor­ liegenden Erfindung dargestellt. Die Signalsätze werden über Kanäle 100 von dem Detektor 250 an Verstärker 400 geliefert. Die Verstärker sind über Leitungen 402 mit Abtast- und Halte­ schaltungen (sample and hold) 410 verbunden, die ihrerseits über Leitungen 412 mit dem Multiplex-Analog/Digital-Wandler 420 verbunden sind. Der Wandler 420 und der Tastspeicher 410 empfangen die Dosenpositionssignale über Leitungen 84 von dem Dosenfühler 80. Die digitalen Datensätze werden dann über einen Bus 422 in einen Computer 430 übertragen, welcher gege­ benenfalls die geeigneten Zurückweisung- (Fehler-) Signale über eine Leitung 120 erzeugt.

Die elektrischen Farbsignale auf den Leitungen 100 werden verstärkt. Diese Verstärkung erfolgt mit Verstärkern 400, welche typischerweise in dem Optikkopf 40 angeordnet sind. Sie werden dann über ein Kabel an eine entfernte Abtast- und Halteschaltung 410 geliefert. In dem bevorzugten Ausführungs­ beispiel wird eine vierstufige Verstärkungsschaltung verwen­ det. Die erste Verstärkungsstufe ist ein integraler Teil des Fühlers 250. Die zweite Stufe sieht eine Signalverstärkung von ungefähr 90 V/V vor, die dritte Stufe sieht eine Nennver­ stärkung von ungefähr 12 V/V vor mit einstellbarem Nullab­ gleich und einstellbarer Verstärkung und die vierte Stufe sieht eine Verstärkung von 1 V/V vor. Irgendeine geeignete Verstärkungskonstruktion könnte verwendet werden.

Die Abtast- und Halteschaltungen werden durch ein Dosen­ positionssignal ausgelöst, das auf der Leitung 84 auftritt, so daß jedesmal, wenn das Dosenpositionssignal erzeugt wird, elektrische Signale 100 von der Detektoranordnung 250 abge­ stastet und gespeichert werden. Daher werden acht elektrische Farbsignale für jede abgetastete Dose abgetastet (eines von jedem Kanal). Tastwerte (samples) werden auch zwischen den Dosen genommen und dies wird als eine "Dunkel-" Tastung be­ zeichnet. Dunkeltastungen werden verwendet zum Entfernen von Systemdrift infolge Temperaturveränderungen etc.

Der Dosenpositionssensor 80 erzeugt ein Signal auf der Lei­ tung 84, das bewirkt, daß die Abtast- und Halteschaltungen 410 und der Analog-zu-Digital-Wandler 420 Daten von den acht Farbsignalen auf Kanal 100 sammeln. Der Dosenpositionsfühler 80 ist so angeordnet, daß, wenn eine Dose den Lichtstrahl 82 zuerst unterbricht, weder diese Dose noch die vorhergehende Dose im Sichtfeld 70 des Fühlerkopfes 40 angeordnet ist. Wenn der Strahl 82 durchbrochen wird, bewirkt das Signal auf Lei­ tung 84, daß der Tastspeicher 410 und der Wandler 420 die Farbsignaldaten sammeln. Da nur schwarzer Hintergrund 130 von dem Fühler gesehen wird, stellen diese Daten das dar, was mit einer Dunkeltastung (dark sample) bezeichnet wird. Wenn die Dose den Strahl 82 verläßt, ist sie in der Mitte des Sicht­ felds 70 des Fühlerkopfes. Wieder bewirkt das Signal auf der Leitung 84, daß die Farbsignale auf dem Kanal 100 getastet werden. Diese Daten werden verwendet zum Bestimmen der Do­ senetiketteigenschaften. Daher werden Dunkeltastungen zwi.­ schen den Dosen gesammelt. Es sei bemekt, daß andere Zeit­ steueranordnungen vorgesehen werden könnten und daß die vor­ liegende Erfindung nicht auf dieses System beschränkt ist.

Der Muliplex-Analog/Digital-Wandler 420 wandelt die analogen elektrischen Farbsignalwerte in entsprechende binäre digita­ lisierte Werte um, die dann über Leitungen 422 an den Com­ puter 430 geliefert werden. Der Multiplex-Analog/Digital- Wandler und die Abtast- und Halteschaltung werden durch das Dosenpositionssignal auf der Leitung 84 aktiviert. In dem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel sind der Tastspeicher 410 und der Wandler 420 Teil eines einzige Produkts von Analog Devi­ ces als Teil Nr. RTI860. Der Wandler 420 quantisiert die Analogsignale in 12 Bits mit einer Auflösung von 4,88 mV. Da­ her werden für jeden Satz von acht Tastungen (d. h. Dosenta­ stungen oder Dunkeltastungen) 96 Datenbits erzeugt.Der Compu­ ter empfängt die digitalisierten Daten auf dem Bus 422 und erzeugt gegebenenfalls ein Dosenzurückweisungssignal auf der Leitung 120 oder eine andere geeignete Ausgabeüber­ wachungsinformation über die Eingabe/Ausgabe 115. In dem be­ vorzugten Ausführungsbeispiel ist der Computer 430 ein PC auf 80286 Basis mit 640 Kilobytes-Speicher.

Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die elektronischen Kompo­ nenten 110, wie in Fig. 4 gezeigt, irgendeine geeignete Kon­ struktion haben können, die in der beschriebenen Weise funk­ tioniert und arbeitet. Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die bestimmte, in Fig. 4 gezeigte Konstruktion beschränkt.

In Fig. 6 ist ein Software-Flußdiagramm mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Zwei Betriebsarten werden offenbart. In der ersten Betriebsart lernt die vorliegende Erfindung die Farbsignatur des Etiketts und konstruiert diese und in der zweiten Betriebsart überprüft die vorliegende Erfindung ein­ zelne Dosenetiketten.

Vor dem Eintritt in Stufe 610 initialisiert die Software das System durch Setzen von Verarbeitungsvariablen und Betriebs­ parametern auf Standard- oder Voreinstellungswerte (default). In der vorliegenden Erfindung wird ein Betriebsmenü ange­ zeigt, das der Betriebsperson gestattet, manuell Betriebspa­ rameter zu setzen. Nach der Initialisierung tritt das System in Stufe 610 ein. In der Stufe 610 leitet der Computer 430 den Wandler 420 an, eine Anzahl von Dosentastwerten in einer Aufeinanderfolge zu sammeln. Wenn die gewünschte Anzahl von Tastwerten (ungefähr 100) gesammelt worden ist, tritt der Computer in die Stufe 620 ein und überarbeitet die Daten, um den Gleichstromabgleich in jedem der acht Kanäle und die Größe der Signalabweichung auf jedem Kanal zu bestimmen. Wenn dies bestimmt ist, wird diese Information in dem Computer­ speicher gespeichert zur Verwendung in späteren Rechen­ vorgängen. Sobald die Stufe 620 durchlaufen ist, fängt der Computer mit dem tatsächlichen Lern/Vergleichsvorgang an, wo­ bei die Stufen 630 bis 675 einmal für jedes Passieren einer Dose ausgeführt werden.

In der Stufe 630 wird eine Dunkeltastung gesammelt. In dieser Stufe leitet der Computer 430 den Wandler 420 an, einen Da­ tentastwert (sample) von der Abtast- und Halteschaltung 410 Zu erhalten, wenn der Strahl 82 im Positionsfühler 80 zuerst zurchbrochen wird durch die vordere Kante einer Dose 10. Wenn dieser Strahl durchbrochen ist, ist das Sichtfeld 70 zwischen den Dosen positioniert und daher wird ein dunkler Momentwert genommen. Der Computer 430 speichert die Werte im Speicher.

In Stufe 640 leitet der Computer 430 den Wandler 420 an, die Daten zu übertragen, die genommen wurden, wenn der Strahl 82 wieder abgefühlt wird (d. h. wenn die hintere Kante der Dose 10 passiert und gestattet, daß der Strahl wieder übertragen wird). Daher ist die Dose 10 direkt im Sichtfeld des Optik­ kopfes. Zu dieser Zeit speichert der Computer im Speicher die Werte von den Kanälen 100, die dem Farbsignaturteil dieser Dose entsprechen. Es sei bemerkt, daß die Abstände zwischen den Dosen wie erwähnt unterschiedlich sein können. Jedoch gibt es einen Minimalabstand zwischen den Dosen der vorhanden sein muß, damit das System der vorliegenden Erfindung "Dunkeltastungen" erhält.

Es wird dann in die Stufe 650 eingetreten und das System kor­ rigiert die Drift. Für jeden Kanal wird die Dunkeltastung von dem Dosentastwert abgezogen. Dies entfernt die Wirkungen der Drift in den Verstärkern, langfristige Veränderungen der Lam­ penintensität und andere veränderbare Faktoren, die die Gül­ tigkeit der Farblesung beeinflussen könnten. Dies erfolgt für jede Dose und ergibt daher sehr stabile Daten. Die Verwendung der Dunkeltastungen sieht eine größere Auflösung bei der Ana­ lyse von Daten vor, die durch die vorliegende Erfindung er­ zeugt werden. Jedoch kann die Lehre der vorliegenden Erfin­ dung ohne das Vorsehen solcher Dunkeltastungen verwendet wer­ den.

Dann wird in Stufe 660 eingetreten. Die Abgleiche in jedem Kanal, wie in Stufe 620 bestimmt, werden entfernt und eine Maßeinteilung wird an jeden Kanal angelegt, wie durch die in Stufe 620 berechnete Signaldynamik bestimmt wird. Diese Vor­ gänge dienen zum Betonen der Signalabweichungen, die durch die Etiketteigenschaften hervorgerufen werden. Die Abgleich­ entfernungs- und Maßeinteilungsfunktionen sind während der Lern/Überprüfungs-Betriebsarten festgelegt.

Es wird dann in Stufe 670 eingetreten und eine Entscheidung wird getroffen, in welche Betriebsart eingetreten werden soll. Dies ist eine automatische Bestimmung, die von dem Com­ puter 430 vorgenommen wird oder es könnte eine manuelle Übersteuerung vorhanden sein, die von dem Benutzer der vor­ liegenden Erfindung ausgewählt wird. Bei normalem Betrieb je­ doch übernimmt der Computer 430 diese Entscheidung.

In der Stufe 680 werden von den Werten der acht Kanäle 100 immer zwei gleichzeitig genommen und werden verwendet zum Adressieren von Speicherstellen. Auf diese Weise werden zwei­ dimensionale Nachschlagetabellen geschaffen. Ein Tabelle ist im Speicher vorhanden für jede Kombination von zwei Datenka­ nälen. Zwei-dimensionale Abbildungen (mappings) der Daten entstehen durch Abbilden einer der acht Datenkanäle 100 gegen Daten eines anderen Kanals. Bei acht Datenkanälen können eine Gesamtzahl von 28 Nachschlagetabellen konstruiert werden. Da­ her kann bei der Lehre der vorliegenden Erfindung die tat­ sächliche Anzahl von Datentabellen, die aufeinanderfolgend bei der Überprüfung geprüft werden, bis zu 28 sein. Eine große Anzahl von ausgewählten Datentabellen erhöht die Emp­ findlichkeit des Überprüfungsvorgangs, wobei die vollen 28 Tabellen die größte Empfindlichkeit liefern. Die Gesamtanzahl von 28 Tabellen, die konstruiert werden können, ist unten be­ schrieben:

Es sei bemerkt, daß mehr oder weniger als vier Farben aus­ gewählt werden könnten, wodurch unterschiedliche Gesamtzahlen von Tabellen erzeugt werden. Beispielsweise würden fünf Far­ ben für jede Hälfte der Dose (d. h. zehn Kanäle) 45 Nach­ schlagetabellen erzeugen.

Während das vorliegende Ausführungsbeispiel zwei-dimensionale Tabellen verwendet, sei bemerkt, daß irgendeine multi-dimen­ sionale Tabelle verwendet werden könnte. Während die vorlie­ gende Erfindung unterschiedliche Farbanalogsignale für die oberen und unteren Teile der Dose 10 getrennt vorsieht, sei auch bemerkt, daß der Optikkopf mehr oder weniger als zwei Teile durch eine andere Konstruktion der optischen Komponen­ ten analysieren könnte. Jede sich ergebende Adresse an eine einzelne Zweifarbtabelle richtet sich auf ein einzelnes Bit im Speicher. Dies ist in Fig. 7 verdeutlicht.

In Fig. 7(a) ist die Tabelle 1 gezeigt, die der Farbkombi­ nation RTRB entspricht. Es sei in der Stufe 680 angenommen, daß ein einzelnes Abtasten des räumlichen Gebiets 91 der Dose 10 geschehen ist. Die sich ergebenden RT- und RB-Werte werden verwendet, um in Tabelle 1 die Stellen j und b einzutragen (bzw. abzubilden), wobei j gleich ist dem digitalen Wert in Volt der roten Farbe von dem oberen Teil der Dose und wobei b gleich ist wie dem digitalen Wert in Volt der roten Farbe von dem unteren Teil der Dose. Wie in Fig. 7(a) gezeigt, wird ein Wert eins in der Tabelle 1 angeordnet. Dies bildet einen Teil der Gesamtfarbsignatur, die durch die grauschraffierten Kä­ sten 700 gezeigt ist.

Im Lernmodus wird die Stelle j, b adressiert und das Bit im Speicher wird auf eine logische eins gesetzt. Abhängig von dem Maß der Auswertung (dilation) (wie durch einen der Betriebsparameter festgelegt), wird eine Anzahl von zusätzli­ chen Bits, die das zentrale Bit umgeben, auch auf eins ge­ setzt. Eine Ausdehnung von "eins" bewirkt, daß die acht be­ nachbarten angrenzenden Bits gesetzt werden. Eine Ausweitung von "zwei" bewirkt, daß die 24 benachbarten, angrenzenden Bits auf eins gesetzt werden. Ausweitung (dilation) wird ver­ wendet als eine Verarbeitungstechnik, um fehlende Teile der Farbsignaturkurve 700 aufzufüllen, wodurch der Lernzyklus verkürzt wird, der in größerer Einzelheit in der Darstellung beschrieben wird. In Fig. 7(b) ist die "eins", die in Fig. 7(a) eingetreten ist, mit einer Ausweitung von eins gezeigt, D1. Mit einer Ausweitung von eins werden die acht benachbar­ ten angrenzenden Bits um das j, b Bit in der Stufe 680 auto­ matisch auf "eins" gesetzt.

Wie in Fig. 7(b) gesehen werden kann, liegen zwei Positionen, die benachbart zu dem vorgenannten Eintrag bei j, b sind, auch auf der Signaturkurve 700. Diese zwei benachbarten Ein­ träge sind mit 702 und 704 bezeichnet. Es ist klar, daß, falls keine Ausweitung beim Schreiben des zentralen Bits bei j, b verwendet würde, zusätzliche Abtastungen von dem System gesammelt werden müßten, um schließlich auch die Bits 702 und 704 zu umfassen. Wenn Dilatation (dilation) beim Schreiben der Tabellen verwendet wird, werden auch benachbarte Bits ge­ setzt, wodurch die Anzahl der zum Aufbau eines Satzes von Si­ gnaturtabellen benötigten Abtastungen signifikant vermindert wird. Die Wirkung der Dilatation auf nachfolgende Überprüfungsvorgänge kann auch aus dem Beispiel von Fig. 7(b) beobachtet werden. Zusätzlich zu den verbindenden benachbar­ ten Bits verbreitert Dilatation die sich ergebende Signatur­ kurve.

Wenn bei einer Überprüfung eines Etiketts der sich ergebende Datenpunkt nahe der Nennsignaturkurve 700 lag und wenn keine Dilatation auf die Abbildungsdaten angewendet wurde, als es geschrieben wurde, würde die Überprüfung das Etikett zurück­ weisen. Wenn die Abbildungsdaten ausgeweitet würden, dann könnte die Überprüfung das Objekt durchgehen lassen. Somit kann auch die Empfindlichkeit der vorliegenden Erfindung mit dem Dilatationsniveau eingestellt werden. Es wird nun in die Stufe 690 eingetreten.

Nachdem die Ergebnisse jeder Abtastung in die Tabellen ge­ schrieben worden sind, wird der Vorgang der Farbsignatur­ konstruktion in der Stufe 690 überwacht. Der Zweck dieser Stufe ist es, den Lernfortschritt auszuwerten. Es wird nun in die Stufe 605 eingetreten. In dieser Stufe und basierend auf den Ergebnissen der Stufe 690 werden die Betriebsparameter eingestellt. Wenn die Anzahl vergangener Abtastungen, die keine neuen Tabelleneinträge hervorrufen, gleich ist wie eine vorbestimmte Schwelle, dann wird angenommen, daß der Lernvor­ gang vervollständigt ist und der Modus 670 wird in den Über­ prüfungsmodus umgeschaltet. Dies wird wiederum im folgenden diskutiert und dargestellt. Es erübrigt sich zu sagen, daß, falls eine Reihe von Datensätzen in dem Lernmodus erhalten werden, die nicht irgendwelche neue Information zu den Tabel­ len zufügt, die konstruiert werden (d. h., daß eine Schwelle erreicht worden ist), dann tatsächlich die Farbsignatur für das Etikett vollständig konstruiert ist.

Wegen der Aufteilung in obere und untere Signalsätze von dem Sichtfeld, kann schließlich das Vorhandensein der gleichen Farbe von jedem Satz beim Schaffen einer einzigartigen Farb­ signatur verglichen werden: RTRB, GTGB, YTYB, BTBB. Auch kön­ nen die oberen Farben mit den unteren Farben verglichen wer­ den zum Schaffen einer einzigartigen Farbsignatur: RTGB, RTBB, RTYB etc. Dieses neuartige System erhöht die Fehler­ empfindlichkeit - d. h. im wesentlichen Vergleichen eines Farbsignals von einem Gebiet auf dem Etikett mit einem Farb­ signal von einem anderen Gebiet auf dem Etikett.

Nachdem die Konstruktion der Farbsignatur erfolgt ist, wird in Stufe 615 eingetreten. Jede neue Dose, die abgetaset wird, ergibt analoge Farbausgabewerte auf den Kanälen 100, die dann in digitale Farbwerte umgewandelt werden und mit den in den Tabellen gespeicherten Farbsignaturen verglichen werden. Daher werden von den Werten der acht Kanäle 100 wieder zwei auf einmal genommen und verwendet, um die Stellen in den zu­ gehörigen Tabellen zu adressieren. Der Computer überprüft alle Tabellen auf diese Weise und bestimmt, welche Bits ge­ setzt sind (was anzeigt, daß eine bestimmte Kombination von Datenwerten früher gelernt worden ist).

Es wird nun in Stufe 625 eingetreten. Die Ergebnisse der Ta­ bellenvergleiche werden verwendet zum Auswerten, ob diese be­ stimmte Dose, die abgetastet wird, durchgeht oder zurückge­ wiesen wird. Vorbestimmte Betriebsparameter bestimmen, ob die Dosendaten, die gesampled wurden (d. h., die als Tastwert aufgenommen wurden), mit allen Tabellen, mit einer gewissen Anzahl der Tabellen oder mit einer bestimmten Untergruppe (subset) der Tabellen übereinstimmen müssen, um durchzu­ gehen. Wiederum ist eine der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit, die Empfindlichkeit der Fehlerfest­ stellung zu modifizieren. Daher wird in Stufe 635, falls ein Fehler gefunden wird, in die Stufe 645 eingetreten und ein Zurückweisungssignal, Alarm oder eine andere geeignete Feh­ leranzeige wird ausgegeben. Die Stufe 625 kann auch notwen­ dige Fehler-(pass/fail)-Statistiken erzeugen, die für eine vorbestimmte Anzahl vorhergehender, aufeinanderfolgender Ab­ tastungen berechnet werden können. Dies ist eine weitere Me­ trik oder Meßweise, die verwendet werden kann im Entschei­ dungsblock 635 zum Bestimmen, ob eine Prozeßfehlerbedingung besteht oder nicht.

Es wird dann in Stufe 655 eingetreten. Eine Videoanzeige wird wahlweise vorgesehen, so daß Lern- oder Überprüfungslei­ stungsdaten von der Betriebsperson angesehen werden können.

Schließlich wird in Stufe 665 eingetreten. Die Bedienungsper­ son kann wahlweise eine Eingabeeinrichtung 115 benutzen, so daß die Bedienungsperson das System anhalten kann. Falls nicht, geht das System weiter in Stufe 675.

Fig. 8 zeigt vier Darstellungen (plots), die einen Teil der Signatur für eine DR. PEPPER-Dose zeigen. Diese Dose wurde in dem Fühlersichtfeld 70 angeordnet und einfach um 720° ge­ dreht, während Datentastwerte gesammelt wurden, um die Farb­ signaturen zu schaffen. Fig. 8(a) zeigt die Analogausgabe für zwei Datenkanäle. Die obere Spur 800 entspricht dem roten Farbwert vom unteren Teil 16 der Dose, der mit R_B bezeichnet ist. Die untere Spur 810 ist das Farbsignal für den Kanal, der dem roten Farbsignal für die obere Hälfte 14 der Dose 10 entspricht, das mit R_T bezeichnet ist. Fig. 8(b) sind die gleichen Daten von Fig. 8(a), nachdem der Abgleich in der Stufe 660 entfernt worden ist und nach dem Wiederskalieren (rescaling d. h. mit einem neuen Maßstab versehen). In Fig. 8(a) stellt die horizontale Achse 3000 Tastwerte dar und die Vertikalachse ist im Maßstab 0 bis 10 V festgelegt. In Fig. 8(b) stellt der vertikale Maßstab nun eine Gesamtabweichung von 0,833 Volt für die 3000 Tastwerte dar, wobei die Farbän­ derungen klar betont werden.

Fig. 8(c) beschreibt die zwei-dimensionale Speichertabelle für RTRB ohne Ausweitung. Ein großer Anteil der Farbsigna­ turkurve 830 hat einen offenen Raum zwischen den benachbarten Datenpunkten und falls diese Tabelle bei der Überprüfung der Dosen verwendet würde, würde ein großer Anteil der guten Do­ sen notwendigerweise zurückgewiesen werden. Bei Betrachtung der Fig. 8(c) ist es klar, daß unter dieser Bedingung 3000 Tastwerte für den Lernprozess nicht genügen und daher ist die Signatur 830 der Fig. 8(c) nicht vollständig konstruiert. Da­ mit die Lernkurve 830 vollständig konstruiert wird, würden in der Tat viele zehntausende mehr Dosentastwerte benötigt wer­ den, damit sie vollständig wäre.

In Fig. 8(d) wird eine Dilatation oder Ausweitung von 5 beim Schreiben der Datentabelle verwendet. Für eine Dilatation von 5 werden 80 benachbarte angrenzende Bits gesetzt für jeden gemessenen Punkt. Wie gesehen werden kann, gibt es keine Lüc­ ken in der Fig. 8(d) und die Verwendung von einer Dilatation gleich 5 gestattet, daß der Lernprozeß in diesem Beispiel einer DR. PEPPER-Dose nach 3000 Tastwerten vervoll­ ständigt werden kann Es ist klar, daß Dilatation verwendet werden kann, um den Lernprozeß zu beschleunigen.

An diesem Punkt ist es zweckmäßig, die mit 0 bis 9 bezeich­ neten Punkte der Fig. 8(b) und 8(c) zu diskutieren. In Fig. 8(b) zeigen die Punkte 0 bis 9 einen Satz von Punkten, der eine einzige 36°-Drehung der DR. PEPPER-Dose darstellt. Diese Punkte repräsentieren diskrete Drehpunkte (d. h. bei 360° um die Dose). Diese Punkte werden dann in Fig. 8(c) als diskrete Punkte auf der Farbsignaturkurve 830 angezeigt. Diese sind nur Untergruppen der gesamten 3000 gesammelten Punkte. Wenn in diesem Beispiel die Dose gedreht wird (oder wenn jede Dose den optischen Kopf 40 in der Fertigungsstraße passiert) wer­ den neue Daten zu der Signaturkurve 830 addiert. Die neuen Daten können einfach ein einzelnes Bit oder mehrfache Bits sein in dem Fall, wenn Dilatation verwendet wird. Wenn keine neuen Datenkombinationen detektiert worden sind (d. h. in ei­ ner Fertigungsstraße beispielsweise 2000 Dosen den Optikkopf passiert haben), dann ist der Lernprozeß vollständig.

Zusätzlich zur Dilatation können gewisse andere morpholo­ gische Vorgänge wie Erosion, Punkt/Kantenverbindung, verwen­ det werden zum Beschleunigen des Lernprozesses. Zusätzlich zum Beschleunigen des Lernprozesses können solche Vorgänge verwendet werden zum Verändern der Empfindlichkeit der nach­ folgenden Überprüfungsvorgänge durch künstliches Verbreitern oder Ausdünnen der gelernten Daten.

Schließlich ist Fig. 6 ein Blockdiagramm der Datenverarbei­ tungsfunktionen, die von dem Computer 430 durchgeführt wer­ den. Die acht Kanäle 100 der digitalisierten Signale werden für jede Dose durch den Optikkopf gewonnen. Wie in Fig. 6 ge­ Zeigt, ist der Vorgang automatisch, wobei das System zuerst die Farbsignaturen eines Dosenetiketts lernt und automatisch umschaltet, um mit den Überprüfen zu beginnen, sobald es mit dem Lernprozeß zufrieden ist. Normalerweise initiiert die Be­ triebsperson nur den Lernprozeß und alle anderen Funktionen sind automatisch. Es sei jedoch ausdrücklich bemerkt, daß Veränderungen bei dem Prozeß auftreten können, wobei die Be­ triebsperson manuell bewirken könnte, daß das System die Farbsignaturen für ein Etikett lernt, und dann manuell be­ wirken könnte, daß das System mit der Überprüfung beginnt.

Ferner hat das von dem Computer 430 verwendete Verfahren des Speicherns der gelernten Daten den Vorteil, daß es gestattet, daß eine unbegrenzte Anzahl gelernter Datenpunkte aufgenommen und gespeichert wird. Jede Tabelle braucht nur groß genug sein, um den gewünschten Bereich von Datenwerten von jedem Kanal aufzunehmen. Somit werden alle gelernten Daten in jede Tabelle eingetragen, ohne Rücksicht auf die Menge der gesam­ melten Daten. Zusätzlich gestattet die Einfachheit der Daten­ verarbeitung für die Lern- und -Überprüfungsprozesse, daß der Lern- und Überprüfungsvorgang bei sehr hohen Dosentransport­ raten erfolgt, wie beispielsweise 2000 Dosen pro Minute.

Aus dem Obigen kann beobachtet werden, daß das System der vorliegenden Erfindung entweder als eine Prozeßüberwachung verwendet werden kann, die eine Reihe von Dosen überprüft, oder als ein Einzeldosenüberprüfungswerkzeug. Wenn die vor­ liegende Erfindung als eine Prozeßüberwachung verwendet wird, wird die Empfindlichkeit des Systems auf ein Maximum ein­ gestellt und die Fehlerschwelle ist derart, daß eine Alarm­ anzeige erzeugt wird, wenn eine Drift der Etikettsignaturen über eine Anzahl von vorbeigeführten Dosen detektiert wird.

Bei der Einzeldosen-Überprüfungsanwendung wird beim System der vorliegenden Erfindung die Fehlerempfindlichkeit so ein­ gestellt, daß eine Zurückweisungsanzeige für einzelne Eti­ ketten erzeugt wird, die Farbsignaturen aufweisen, die sig­ nifikant unterschiedlich sind von der gelernten Signatur. Bei solch einer Anwendung kann der Computer die notwendigen Sig­ nale erzeugen zum Betreiben eines nicht gezeigten Dosen- Zurückweisungsmechanismus, um die Dose aus der Fertig­ gungsstraße zu entfernen.

Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden zum Über­ prüfen von Gegenständen mit sich nicht verändernden Signa­ turen, genau so gut wie für solche mit sich ändernden Signa­ turen. In diesem Falle wäre das Lernen extrem schnell und würde nur einige wenige Abtastungen benötigen. Überprüfung von durchgehenden Flachmaterialien, wie beispielsweise be­ schichtetes Metall, ist ein Beispiel. Der Dosenpositions­ fühler würde ersetzt werden durch eine Taktimpulsvorrichtung oder durch die Ausgabe eines Wellencodierers, und somit der vorliegenden Erfindung befehlen, eine Prüfung periodisch oder alle Paar Inch (2,54 cm) durchzuführen.

Die Überprüfungsauflösung des Fehlers der vorliegenden Er­ findung ist abhängig von der Einzelheit des überprüften Ob­ jekts, von den Ausmaßen des Sichtsfelds, von der in dem Lern­ prozeß verwendeten Anzahl von Dosen und von der Dilata­ tionsmenge beim Schreiben in die Tabellen. Während es leicht festgestellt werden kann, daß die vorliegende Erfindung Feh­ ler detektieren wird, die das momentane Sichtfeld eines der Detektorelemente füllt, ist eine Angabe der minimalen fest­ stellbaren Fehlerausmaße nahezu unmöglich. In Laborexperi­ menten, bei denen die vorliegende Erfindung nahezu 180° des Dosenumfangs bei jedem Vorbeiführen gesehen hat, wurden kleine Etikettfehler, die durch Anbringen von Klebebbandstüc­ ken von 1 cm² auf der Dose erzeugt wurden, mit einem hohen Prozentsatz detektiert. Es kann erwartet werden, daß kleinere Defekte ähnlicher Art detektiert würden, wenn kleinere einzelne Sichtfelder verwendet würden.

Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die beanspruchte Erfindung nicht auf die Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels beschränkt ist, sondern andere Modifikationen und Ver­ änderungen innerhalb des Bereichs der Erfindung umfaßt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor. Ein optisches Überprüfungssystem, das das Vorhandensein von Fehlern in farbigen Etiketten überprüft, die beispielsweise auf den Seitenwänden zylindrischer Getränkedosen angebracht sind. Das optische Überprüfungssystem verwendet einen Beför­ derer zum Befördern der Getränkedosen in einer Fertigungs­ straße, wo solche Getränkedosen typischerweise zufällig ori­ entiert sind. Das optische Überprüfungssystem positioniert einen Optikkopf nahe den Getränkedosen, wenn sie sich in der Fertigungstraße bewegen, ohne körperlich einzugreifen oder eine Wechselwirkung mit der Bewegung zu haben. Der Optikkopf fühlt eine vorbestimmte Anzahl verschiedener Farben ab, die in einem vorbestimmten Sichtfeld jeder sich bewegenden Dose erscheinen. Bei dem zufällig orientierten Dosen sind unter­ schiedliche Teile des Etiketts in dem vorbestimmten Sichtfeld sichtbar, das in seiner Position fest ist. Der Optikkopf er­ zeugt analoge elektrische Signale entsprechend der Intensität jeder abgefühlten Farbe. Ein Computer wird verwendet, um diese analogen elektrischen Signale von dem Optikkopf zu ver­ arbeiten. Der Computer erzeugt zuerst eine Anzahl von Zwei­ farbsignaturen basierend auf der ausgewählten Anzahl von Far­ ben. Nachdem genügend Dosen den Optikkopf passiert haben, wo­ bei alle Zweifarbsignaturen vollständig entwickelt sind, fühlt der Computer die Farben jeder nachfolgenden Dose ab und vergleicht sie mit der erzeugten Farbsignatur. Wenn das abge­ fühlte Farbmuster nicht in die erzeugten Farbsignaturen fällt, dann ist die Dose schlecht und ein Fehlersignal wird erzeugt.

Claims (22)

1. Optisches Überprüfungssystem zum Überprüfen auf das Vor­ handensein von Fehlern in identisch gefärbten Etiketten, wobei das optische Überprüfungssystem folgendes aufweist:
Mittel (20) zum Befördern der Etiketten, wobei die Eti­ ketten auf den Beförderungsmitteln zufällig ausgerichtet sind,
Mittel (40, 50, 80), die nahe den Etiketten angeordnet sind, wenn die zufällig orientierten Etiketten durch die Beförderungsmittel befördert werden, zum Abfühlen in je­ dem der Etiketten, unabhängig von der Geschwindigkeit der Beförderungsmittel, das Vorhandensein einer vorgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G), die in einem vorbestimm­ ten Sichtfeld (70) eines räumlichen Gebiets eines jeden Etiketts erscheinen, wobei die Abfühlmittel einen Satz analoger elektrischer Signale erzeugen für jede der aus­ gewählten Anzahl von Farben, die in dem vorbestimmten Sichtfeld von dem räumlichen Gebiet eines jeden Etiketts abgefühlt werden,
Mittel (110), die mit den Abfühlmitteln verbunden sind, zum Verarbeiten jeden Satzes analoger elektrischer Sig­ nale, wobei die Verarbeitungsmittel ferner folgendes auf­ weisen:
(a) Mittel zum Erzeugen (680, 690, 605) einer multi-di­ mensionalen Farbsignatur (830) für das gesamte Gebiet des Etiketts, basierend auf der ausgewählten Anzahl von Far­ ben, wobei die multi-dimensionale Farbsignatur voll­ ständig erzeugt ist, wenn eine ausreichende Anzahl von zufällig orientierten Etiketten die Abfühlmittel passiert haben, so daß das gesamte Gebiet des Etiketts abgefühlt worden ist,
(b) Mittel zum Vergleichen (615, 625, 635) des analogen elektrischen Signals mit der erzeugten multi-dimensio­ nalen Fargsignatur, wobei die Verarbeitungsmittel ein Fehlersignal ausgeben, wenn eine gewünschte Vielfarbkom­ bination der analogen elektrischen Signale nicht der multi-dimensionalen Farbsignatur entspricht.

2. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsmittel ferner folgendes aufweisen:
Mittel (410), die mit den Abfühlmitteln verbunden sind, zum Halten eines jeden Satzes von analogen elektrischen Signalen von den Abfühlmitteln,
Mittel (20), verbunden mit den Haltemitteln (410), zum Umwandeln eines jeden Satzes der gehaltenen analogen elektrischen Signale in einen Satz entsprechender digita­ ler Signale für jede der ausgewählten Anzahl von Farben.

3. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei die Ab­ fühlmittel ferner folgendes aufweisen:
eine Apertur oder Öffnung (200) zum Begrenzen von Licht von dem räumlichen Gebiet in dem vorbestimmten Sichtfeld, ein Paar von zylindrischen Linsen (210, 220), die das be­ grenzte Licht von der Öffnung zum Kollinieren des be­ grenzten Lichts empfangen,
ein Beugungsgitter (230), das das kollinierte Licht von dem Paar zylindrischer Linsen empfängt zum Beugen des kollinierten Lichts
eine sphärische Linse (240) zum Empfangen eines Bildes erster Ordnung des gebeugten Lichts zum Fokussieren des Bildes erster Ordnung, und
eine Detektoranordnung (250) in dem Brenngebiet des Bil­ des erster Ordnung.

4. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei die Abfühlmittel ferner folgendes aufweisen:
Mittel (50) zum Erzeugen von Licht auf die zufällig orientierten Etiketten,
einen Fühler (40) zum Empfangen des reflektierten Lichts von jedem der zufällig orientierten Etiketten, wobei das reflektierte Licht Licht von den erzeugenden Mitteln auf­ weist,
Mittel (130), die gegenüber der Abfühlmittel und hinter jedem der zufällig orientierten Etiketten angeordnet sind zum Vorsehen eines gleichförmigen dunklen Hintergrunds.

5. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 4, das ferner folgendes aufweist:
Mittel (80) zum Detektieren des Vorhandenseins jedes Eti­ ketts zur Ausgabe von Steuersignalen, wobei die Abfühlmittel mit den Feststellmitteln verbunden sind und die Steuersignale empfangen zum Erzeugen eines ersten Satzes analoger elektrischer Signale für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, wenn jedes der zufällig orientierten Etiketten von den Beförderungsmitteln in das vorbestimmte Sichtfeld befördert wird, und einen zweiten Satz analoger elektrischer Signale für jede der ausge­ wählten Anzahl von Farben, wenn der Raum jeweils zwischen den zufällig orientierten Etiketten in dem vorbestimmten Sichtfeld ist, um einen Referenzsatz analoger elektri­ scher Signale vorzusehen, die dem gleichförmigen dunklen Hintergrund entsprechen.

6. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei der Satz analoger elektrischer Signale eine erste Untergruppe (subset) von Farbsignalen von einem ersten Untergebiet des räumlichen Gebiets sowie eine zweite Untergruppe (subset) von Farbsignalen von einem zweiten Untergebiet des räumlichen Gebiets aufweist.

7. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 6, wobei die erste Untergruppe von Farben Grün, Gelb, Blau und Rot aufweist, und wobei die zweite Untergruppe von Farben Grün, Gelb, Blau und Rot aufweist.

8. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 6, wobei die Erzeugungsmittel getrennte zwei-dimensionale Farbsigna­ turen vorsehen zwischen der ersten und zweiten Untergrup­ pe von Farbsignaturen.

9. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 1, wobei die erzeugenden Mittel ferner eine Ausweitung oder Dilatation (dilation) der erzeugten Farbsignatur vorsehen, um die Erzeugung zu beschleunigen.

10. Optisches Überprüfungssystem zum Überprüfen des Vorhan­ denseins von Fehlern in einem farbigen Etikett (12), das auf den Seitenwänden eines zylindrischen Behälters (10) angebracht ist, wobei das optische Überprüfungssystem folgendes aufweist:
Mittel (20) zum Befördern der Behälter in einer Fer­ tigungsstraße (120), wobei die Behälter zufällig orien­ tiert sind,
Mittel (40), die nahe den Behältern angeordnet sind, wenn die Behälter sich entlang der Fertigungsstraße bewegen, um in dem farbigen Etikett auf jedem der Behälter das Vorhandensein einer ausgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G) abzufühlen, die in dem vorbestimmten Sichtfeld (70) erscheinen, wobei die Abfühlmittel ein analoges Farbsig­ nal erzeugen für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, Mittel (110), die mit den Abfühlmitteln verbunden sind zum Verarbeiten jedes der analogen elektrischen Signale, wobei Verarbeitungsmittel ferner:
(a) eine Vielzahl von zweifarbigen Signaturen (830) er­ zeugen (680, 690, 605), basierend auf der ausgewählten Anzahl von Farben, wobei die Zweifarbsignaturen vollstän­ dig erzeugt sind, wenn eine ausreichende Anzahl der zu­ fällig orientierten Behälter die Abfühlmittel passiert haben, so daß alle räumlichen Gebiete des Etiketts abge­ fühlt worden sind,
(b) die analogen elektrischen Signale mit der erzeugten Vielzahl von Zweifarbsignaturen vergleicht (615, 625, 635), wobei die Verarbeitungsmittel ein Fehlersignal (120) ausgeben, wenn eine gewünschte Zweifarbkombintion der analogen elektrischen Signale nicht der entspre­ chenden Zweifarbkombintionssignatur entspricht.

11. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 10, wobei die Verarbeitungsmittel ferner folgendes aufweisen: Mittel (410), die mit den Abfühlmitteln verbunden sind, zum Halten jeden analogen elektrischen Signals von den Abfühlmitteln,
Mittel (420), die mit den Haltemitteln (410) verbunden sind, zum Umwandeln jeden analogen elektrischen Signals in ein entsprechendes digitales Signal für jede der aus­ gewählten Anzahl von Farben.

12. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 10, wobei die Abfühlmittel ferner folgendes aufweisen:
eine Apertur oder Öffnung (200) zum Begrenzen von Licht aus dem vorbestimmten Sichtfeld,
ein Paar von zylindrischen Linsen (210, 220), die das be­ grenzte Licht von der Öffnung empfangen zum Kollinieren des begrenzten Lichts,
ein Beugungsgitter (230), das das kollinierte Licht von dem Paar zylindrischer Linsen empfängt zum Beugen des kollinierten Lichts,
eine sphärische Linse (240), die ein Bild erster Ordnung des gebeugten Lichts empfängt zum Fokussieren des Bildes erster Ordnung, und
eine Detektoranordnung (250) in dem Brenngebiet des Bil­ des erster Ordnung.

13. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 10, wobei die Abfühlmittel ferner folgendes aufweisen:
Mittel (50) zum Erzeugen von Licht auf die zufällig ori­ entierten Etiketten,
einen Fühler (40) zum Empfangen des reflektierten Lichts von jedem der zufällig orientierten Etiketten, wobei das reflektierte Licht Licht von den Erzeugungsmitteln auf­ weist,
Mittel (130), die gegenüber den Abfühlmitteln und hinter jedem der zufällig orientierten Etiketten angeordnet sind zum Vorsehen eines gleichförmigen dunklen Hintergrunds.

14. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 13, das ferner folgendes aufweist:
Mittel (80) zum Detektieren des Vorhandenseins jeder Dose zur Ausgabe von Steuersignalen, wobei die Abfühlmittel mit den Feststellmitteln verbunden sind und die Steuersignale empfangen zum Erzeugen eines ersten Satzes analoger elektrischer Signale für jede aus einer ausge­ wählten Anzahl von Farben, wenn jedes der zufällig orien­ tierten Etiketten durch die Beförderungsmittel in das vorbestimmte Sichtfeld befördert wird, sowie eines zwei­ ten Satzes analoger elektrischer Signale für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, wenn der Raum jeweils zwischen den zufällig orientierten Etiketten in dem vor­ bestimmten Sichtfeld ist, um einen Referenzsatz analoger elektrischer Signale vorzusehen, der dem gleichförmigen dunklen Hintergrund entspricht.

15. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 10, wobei die analogen elektrischen Signale eine erste Untergruppe von Farbsignalen aus einem ersten Untergebiet des räumlichen Gebiets sowie eine zweite Untergruppe von Farbsignalen aus einem zweiten Untergebiet des räumlichen Gebiets auf­ weisen.

16. Optisches Überprüfungssstem nach Anspruch 15, wobei die erste Untergruppe von Farben Grün, Gelb, Blau und Rot aufweist, und wobei die zweite Untergruppe von Farben Grün, Gelb, Blau und Rot aufweist.

17. Optische Überprüfungssystem nach Anspruch 15, wobei die Erzeugungsmittel getrennte zwei-dimensionale Farbsignatu­ ren zwischen der ersten und der zweiten Untergruppe von Farbsignaturen vorsehen.

18. Optisches Überprüfungssystem nach Anspruch 10, wobei die Erzeugungsmittel ferner Dilatation für die erzeugte Farb­ signatur vorsehen, um die Erzeugung zu beschleunigen.

19. Optisches Überprüfungssystem zum Überprüfen des Vorhan­ denseins von Fehlern in einem farbigen Etikett (12), das auf den Seitenwänden von zylindrischen Getränkedosen (10) angeordnet sind, wobei das optische Überprüfungssystem folgendes aufweist:
Mittel (20) zum Befördern der Getränkedosen entlang eines linearen Pfads (120), wobei die Getränkedosen zufällig ausgerichtet sind (30), unebene Abstände (D1, D2) zwi­ schen den Getränkedosen aufweisen und ungleich um die Mittellinie (CL) des linearen Pfads angeordnet sind,
Mittel (40, 50, 80), die nahe der Getränkedosen ange­ ordnet sind, wenn die Getränkedosen sich entlang des li­ nearen Pfads bewegen, zum Abfühlen des Vorhandenseins ei­ ner ausgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G), die in einem vorbestimmten Sichtfeld (70) erscheinen, wobei die Abfühlmittel ein erstes Signal (100) erzeugen für jede der ausgewählten Anzahl von Farben in dem reflektierten Licht, wobei die Abfühlmittel ein zweites Signal erzeugen für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, wenn das Sichtfeld sich zwischen aufeinanderfolgenden Getränkedosen befindet,
Mittel (110), die mit den Abfühlmitteln verbunden sind, zum Verarbeiten jeweils des ersten und zweiten Satzes von Signalen, wobei die Verarbeitungsmittel ferner folgendes aufweisen:
(a) Mittel (80, 130), die die ersten und zweiten Sätze von Signalen empfangen, zum Korrigieren des ersten Satzes von Signalen, und zwar basierend auf dem zweiten Satz von Signalen,
(b) Mittel, die den ersten Satz von Signalen empfangen zum Erzeugen (680, 690, 605) einer Vielzahl von Zweifarb­ signaturen, basierend auf der ausgewählten Anzahl von Farben der korrigierten Signale, wobei die Zweifarbsigna­ turen (830) vollständig erzeugt sind, wenn eine ausrei­ chende Anzahl der Getränkedosen die Abfühlmittel passiert haben, so daß alle räumlichen Gebiete des Etiketts ab­ gefühlt worden sind,
(c) Vergleichen (615, 625, 635) der analogen elektrischen Signale mit der erzeugten Vielzahl von Zweifarbsignatu­ ren, wobei die Mittel ein Fehlersignal (120) ausgeben, wenn eine gewünschte Zweifarbkombination der analogen elektrischen Signale nicht der entsprechenden Zweifarbkombinations-Signatur entspricht.

20. Optisches Überprüfungsystem zum Überprüfen des Vorhan­ denseins von Fehlern in identischen farbigen Etiketten, wobei das optische Überprüfungssystem folgendes aufweist:
Mittel (20) zum Befördern der Etiketten, wobei die Eti­ ketten auf den Beförderungsmitteln zufällig orientiert sind,
Mittel (40, 50, 80), die nahe den Etiketten angeordnet sind, wenn die zufällig orientierten Etiketten von den Beförderungsmitteln befördert werden, zum Abfühlen in je­ dem der Etiketten, unabhängig von der Geschwindigkeit der Beförderungsmittel, das Vorhandensein einer ausgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G), die in einem vorbestimm­ ten Sichtfeld (70) eines räumlichen Gebiets jedes Eti­ ketts erscheinen, wobei die Abfühlmittel zumindest fol­ gendes aufweisen:
(a) Mittel (200) zum Begrenzen von Licht von dem räumli­ chen Gebiet in dem vorbestimmten Sichtfeld, (b) Mittel (210, 220), die das begrenzte Licht von den Begrenzungsmitteln empfangen, zum Kollinieren des be­ grenzten Lichts,
(c) Mittel (230), die das kollinierte Licht von den Kol­ linationsmitteln empfangen zum Beugen des kollinierten Lichts,
(d) Mittel (240), die ein Bild erster Ordnung des gebeug­ ten Lichts von den Beugungsmitteln empfangen, zum Fokus­ sieren des Bildes erster Ordnung, und
(e) Mittel (250) in dem Brenngebiet des Bildes erster Ordnung zum Erzeugen eines Satzes analoger elektrischer Signale für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, die in dem vorbestimmten Sichtfeld von dem räumlichen Gebiet jedes Etiketts abgefühlt wurden,
Mittel (110), die mit dem Abfühlmitteln verbunden sind, zum Verarbeiten jeden Satzes analoger elektrischer Sig­ nale, wobei die Verarbeitungsmittel ferner folgendes auf­ weisen:
(a) Mittel zum Erzeugen (680, 690, 605) einer zwei-dimen­ sionalen Farbsignatur (830) für das gesamte Gebiet des Etiketts, basierend auf der ausgewählten Anzahl von Farben, wobei die zwei-dimensionale Farbsignatur voll­ ständig erzeugt ist, wenn eine ausreichende Anzahl von zufällig orientierten Etiketten die Abfühlmittel passiert haben, so daß das gesamte Gebiet des Etiketts abgefühlt worden ist, wobei die Erzeugungsmittel während der Erzeu­ gung der Farbsignatur Dilatation vorsehen, um die Erzeu­ gung zu beschleunigen,
(b) Mittel zum Vergleichen (615, 625, 635) der analogen elektrischen Signale mit der erzeugten zwei-dimensionalen Farbsignatur, wobei die Verarbeitungsmittel ein Fehler­ signal ausgeben, wenn eine gewünschte Zweifarbkombination der analogen eletkrischen Signale nicht mit der zwei-di­ mensionalen Farbsignatur übereinstimmt.

21. Verfahren zur optischen Überprüfung von Fehlern in einem farbigen Etikett (12), das auf den Seitenwänden zylindri­ scher Getränkedosen (10) angeordnet ist, wobei das Ver­ fahren die folgenden Schritte aufweist:
Befördern (20) der Getränkedosen entlang eines Pfades (120), wobei die Getränkedosen zufällig orientiert sind (30), einen ungleichen Abstand (D1, D2) zwischen den Ge­ tränkedosen aufweisen sowie ungleich um die Mittellinie (CL) des linearen Pfads angeordnet sind,
Abfühlen in dem reflektierten Licht von dem farbigen Eti­ kett auf jeder der Getränkedosen, das Vorhandensein einer ausgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G), die in einem vorbestimmten Sichtfeld (70) erscheinen, wenn sich die Dosen auf dem Pfad bewegen,
Erzeugen eines ersten Signals (100) für jede der ausge­ wählten Anzahl von Farben in dem reflektierten Licht, Erzeugen eines zweiten Signals für jede der ausgewählten Anzahl von Farben, wenn das Sichtfeld sich zwischen auf­ einanderfolgenden Getränkedosen befindet, Korrigieren des ersten Satzes von Signalen wegen Drift, und zwar basierend auf dem zweiten Satz von Signalen, Erzeugen einer Vielzahl von Zweifarbsignaturen, basierend auf der ausgewählten Anzahl von Farben von korrigierten Signalen, wobei die Zweifarbsignaturen (830) vollständig erzeugt sind, wenn eine ausreichende Anzahl der Getränke­ dosen die Abfühlmittel passiert hat, so daß alle räumli­ chen Gebiete des Etiketts abgefühlt worden sind, Vergleichen (615, 625, 635) der analogen elektrischen Si­ gnale mit der erzeugten Vielzahl von Zweifarbsignaturen, Ausgeben eines Fehlersignals (120), wenn eine gewünschte Zweifarbkombination der analogen elektrischen Signale nicht der entsprechenden Zweifarbkombinationsignatur ent­ spricht.

22. Verfahren zum optischen Überprüfen von Fehlern in farbi­ gen Etiketten (12), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Befördern (20) zufällig orientierter Etiketten entlang eines Pfads (120),
Abfühlen von dem reflektierten Licht von dem farbigen Etikett, das Vorhandensein einer ausgewählten Anzahl von Farben (R, B, Y, G), die in einem vorbestimmten Sichtfeld (70) erscheinen, wenn sich die Etiketten auf dem Pfad be­ wegen,
Erzeugen eines ersten Satzes von Signalen für jede der ausgewählten Anzahl von Farben in dem reflektierten Licht von einem ersten Teil des vorbestimmten Sichtfelds, Erzeugen eines Zweiten Satzes von Signalen für jede der ausgewählten Anzahl von Farben in dem reflektierten Licht von einem zweiten Teil des vorbestimmten Sichtfelds, Erzeugen einer Anzahl von Vielfarbsignaturen, basierend auf der ausgewählten Anzahl von Signalen von den ersten und zweiten Sätzen, wobei die Vielfarbsignaturen (830) vollständig erzeugt sind, wenn eine ausreichende Anzahl der Etiketten die Abfühlmittel passiert haben, so daß alle Gebiete des Etiketts abgefühlt worden sind,
Vergleichen (615, 625, 635) der ersten und zweiten Sätze von Signalen mit der erzeugten Vielzahl von Vielfarbsig­ naturen,
Ausgeben eines Fehlersignals (120), wenn eine gewünschte Vielfarbkombination der analogen elektrischen Signale nicht der entsprechenden Vielfarbkombinationssignatur entspricht.