用于檢查棒狀煙草產(chǎn)品的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于檢查煙草工業(yè)的各具有基本上圓形的端面輪廓(40、53)的產(chǎn)品(10、48)特別是紙煙的方法和設(shè)備，其中，借助電光檢查機(jī)構(gòu)(23)，優(yōu)選照相機(jī)，拍攝至少一個(gè)產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的電子圖像，為在圖像(47、50)中識(shí)別產(chǎn)品(10、48)而評(píng)估所拍攝的圖像(47、50)。本發(fā)明的特征在于，通過(guò)沿著至少三條評(píng)估線(31)評(píng)估所拍攝的圖像(47、50)的圖像信息，確定出產(chǎn)品(10、48)的端面輪廓(40、53)的位于評(píng)估線(31)上的邊緣點(diǎn)，并且從至少三個(gè)確定的邊緣點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)(43)，其中，所述評(píng)估線分別從預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)在所述圖像(47)中所處的一個(gè)內(nèi)部圖像位置(32)一直延伸到預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的鄰域在所述圖像(47、50)中所處的一個(gè)外部圖像位置(33)。
【專利說(shuō)明】用于檢查棒狀煙草產(chǎn)品的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于檢查煙草工業(yè)的各具有基本上圓形的端面輪廓的產(chǎn)品的方法，其中，借助電光檢查機(jī)構(gòu)，優(yōu)選照相機(jī)，拍攝至少一個(gè)產(chǎn)品的端面的電子圖像，為在圖像中識(shí)別產(chǎn)品而評(píng)估所拍攝的圖像。此外本發(fā)明涉及用于執(zhí)行本方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草工業(yè)的產(chǎn)品特別是紙煙必須在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)受各種控制。其中一些控制是光學(xué)性質(zhì)的。在此，要拍攝產(chǎn)品的圖像并且進(jìn)行評(píng)估。在評(píng)估的范圍內(nèi)通常需要在所拍攝的圖像內(nèi)自動(dòng)地識(shí)別產(chǎn)品，以便能夠進(jìn)行后續(xù)對(duì)缺陷等的檢查。通常，這種圖像拍攝不僅檢測(cè)要檢查的產(chǎn)品自身，而且也檢測(cè)產(chǎn)品的鄰域。
[0003]這種識(shí)別尤其是由于下述原因變得很困難:產(chǎn)品要被檢查的位置同樣因?yàn)橛捎诩垷煿I(yè)中的高的制造速度從一個(gè)檢查過(guò)程到另一個(gè)檢查過(guò)程經(jīng)常有略微的變化。例如當(dāng)要從在轉(zhuǎn)塔的一袋腔內(nèi)設(shè)置的紙煙信息中檢查紙煙的端面時(shí)，單根紙煙在該袋腔內(nèi)的精確的位置從一個(gè)隊(duì)組到另一個(gè)隊(duì)組稍微有所不同。因此，端面的位置在從各隊(duì)組拍攝的圖像中總是稍微不同。
[0004]在WO 2011/064857中例如建議:根據(jù)存儲(chǔ)的參考模式來(lái)識(shí)別紙煙信息的圖像中的紙煙。這里的缺點(diǎn)尤其是:對(duì)于紙煙的每一種新的、異變的隊(duì)組必須存儲(chǔ)新的參考模式。這樣耗時(shí)而且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由此出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是，進(jìn)一步開發(fā)開始時(shí)提到的用于檢查煙草工業(yè)的具有圓形端面的產(chǎn)品的方法和設(shè)備。
[0006]該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的方法、以及具有權(quán)利要求13所述特征的設(shè)備得以解決。
[0007]據(jù)此，首先，為識(shí)別圖像中的產(chǎn)品或者為確定產(chǎn)品的端面在圖像中的位置，沿著至少三條不同的評(píng)估線評(píng)估所拍攝的圖像或者所拍攝的圖像信息。在沿著這些評(píng)估線評(píng)估圖像信息的范圍內(nèi)確定產(chǎn)品輪廓的位于這些評(píng)估線上的邊緣點(diǎn)。從至少三個(gè)、優(yōu)選至少十個(gè)已確定的邊緣點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)(中心點(diǎn))。在此，所述評(píng)估線分別從預(yù)計(jì)該產(chǎn)品的端面圖形在要評(píng)估的圖像中所處的一個(gè)內(nèi)部圖像位置一直延伸到預(yù)計(jì)該產(chǎn)品的端面的鄰域圖形在要評(píng)估的圖像中所處的一個(gè)外部圖像位置。
[0008]本發(fā)明用來(lái)檢查具有基本上圓形的端面輪廓的產(chǎn)品。在這種情況下，本發(fā)明應(yīng)該除檢查具有精確圓形端面輪廓的產(chǎn)品外特別還包括具有偏離于精確的圓形偏離的、橢圓形的端面輪廓的產(chǎn)品。
[0009]產(chǎn)品的檢查在相應(yīng)的具有電光檢查機(jī)構(gòu)如照相機(jī)的檢查設(shè)備中進(jìn)行。在此，檢查裝置包括一個(gè)適宜構(gòu)造的評(píng)估裝置，用它特別能夠自動(dòng)地評(píng)估所拍攝的圖像或者圖像信息。所述評(píng)估裝置，也許作為檢查設(shè)備的控制裝置的一部分，例如可以是一個(gè)計(jì)算機(jī)裝置，在其上以適宜的方式通過(guò)軟件技術(shù)移植本發(fā)明的方法。
[0010]上述評(píng)估線最終可以涉及假想的或者虛擬的線，沿著它們?cè)谝u(píng)估的圖像中以所述方式評(píng)估圖像信息。它們可以是連續(xù)的或者是不連續(xù)的。它們優(yōu)選直線延伸，也就是說(shuō)圖像的要評(píng)估的、沿著或位于評(píng)估線上的圖像單元分別位于直的或者線性的(評(píng)估)線上。但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)也提供了彎曲的評(píng)估線或者這一類的評(píng)估線。另外當(dāng)然不必使評(píng)估沿著評(píng)估線存在的全部圖像信息或者全部圖像單元進(jìn)行。也可以放棄對(duì)單個(gè)圖像單元的評(píng)估，例如為了加速評(píng)估。
[0011]在此，評(píng)估線的位置或者一般地說(shuō)圖像位置(預(yù)計(jì)產(chǎn)品的端面或者產(chǎn)品的端面鄰域在要評(píng)估的圖像中處于該位置)的確定可以根據(jù)對(duì)理論圖像或者參考圖像的分析進(jìn)行，該參考圖像從位于(參考)檢查位置的參考產(chǎn)品拍攝。例如在檢查轉(zhuǎn)塔的一個(gè)袋腔內(nèi)的紙煙隊(duì)組的紙煙的端面的情況下，可以拍攝在該袋腔內(nèi)設(shè)置的參考紙煙隊(duì)組的參考圖像。分析該參考圖像并且在這種情況下確定在該圖像中設(shè)置的參考紙煙或者參考紙煙的端面的預(yù)計(jì)的位置或者理論位置或者參考位置。于是這些位置便構(gòu)成了預(yù)計(jì)的位置或者理論位置，根據(jù)它們?nèi)缓罅硗獯_定評(píng)估線。
[0012]配置于所述理論位置的評(píng)估線最后如此設(shè)定，使得可以預(yù)計(jì):各條評(píng)估線切割產(chǎn)品端面的圖形的輪廓或者外面的邊緣。
[0013]優(yōu)選地，評(píng)估線從一個(gè)內(nèi)圓直到一個(gè)外圓延伸，所述內(nèi)圓布置在預(yù)計(jì)產(chǎn)品端面在圖像中處于其內(nèi)的圖像區(qū)中，所述外圓布置在預(yù)計(jì)產(chǎn)品端面的鄰域處于其內(nèi)的圖像區(qū)中。在此，通常內(nèi)圓和外圓具有一個(gè)公共的(理論)中點(diǎn)，其相應(yīng)于產(chǎn)品在圖像中的一個(gè)預(yù)計(jì)的中心。
[0014]以上述方式從產(chǎn)品輪廓的邊緣點(diǎn)計(jì)算出來(lái)的圓的(實(shí)際的)中點(diǎn)于是通常構(gòu)成實(shí)際被檢查的產(chǎn)品的端面或者實(shí)際被檢查的產(chǎn)品的端面在要評(píng)估的圖像中的圖形的中心或者中點(diǎn)。該圓自身至少近似構(gòu)成該產(chǎn)品端面的輪廓。因此本發(fā)明的方法允許:在一個(gè)所拍攝的其內(nèi)包含產(chǎn)品端面圖形的圖像中不與產(chǎn)品的參考圖像比較而根據(jù)借助(假想的或者虛擬的)評(píng)估線確定的產(chǎn)品輪廓的邊緣點(diǎn)計(jì)算出產(chǎn)品端面在所拍攝的圖像中的方位或者說(shuō)位置。
[0015]為了確定產(chǎn)品輪廓的邊緣點(diǎn)，有利的是，將圖像單元-通常是在圖像中位于評(píng)估線上的圖像點(diǎn)-的不同位置或者位置參數(shù)、屬于這些圖像單元的信息進(jìn)行對(duì)比，有利的是以圖表和/或表格的形式。例如，可以對(duì)比各位于評(píng)估線上的圖像單元在所拍攝的圖像中離開在該圖像中要檢查的產(chǎn)品的端面的預(yù)計(jì)的中心或者預(yù)計(jì)的中點(diǎn)的距離、屬于各圖像單元的圖像信息，例如圖像單元的亮度值。
[0016]于是，針對(duì)圖像信息的值的與位置有關(guān)的、局部的極大值(或者依據(jù)要評(píng)估的圖像信息必要時(shí)也許還有最小值)檢查或者評(píng)估以這種方式對(duì)比這些位置參數(shù)或者地點(diǎn)參數(shù)的圖像信息。
[0017]關(guān)于沿著評(píng)估線評(píng)估的圖像信息，在最簡(jiǎn)單的情況下可以涉及亮度信息。附加或者另選地，根據(jù)本發(fā)明可以評(píng)估圖像的顏色信息。也可以想到評(píng)估深度信息，正如它們例如可以由所謂的3D照相機(jī)拍攝的那樣。
[0018]尤其是，至少一個(gè)要檢查的產(chǎn)品的產(chǎn)品端面在檢查過(guò)程期間由照明裝置加以照明。特別在這種情況下，作為圖像信息可以評(píng)估給圖像中的相應(yīng)的圖像單元分配的亮度值。[0019]在本發(fā)明的一種特別重要的實(shí)施方式中，以上述方式在所拍攝的圖像中識(shí)別產(chǎn)品的一種隊(duì)組或者批組的多個(gè)產(chǎn)品端面或者確定出它們?cè)趫D像中的位置。在此，對(duì)于產(chǎn)品隊(duì)組的圖像中的每一個(gè)產(chǎn)品以上述方式進(jìn)行拍攝的圖像的沿著至少三條評(píng)估線的圖像信息的評(píng)估，這些評(píng)估線分別從預(yù)計(jì)相應(yīng)的產(chǎn)品端面所處的內(nèi)部的圖像位置一直延伸到預(yù)計(jì)產(chǎn)品隊(duì)組的相應(yīng)產(chǎn)品端面的鄰域所處的外部的圖像位置。在這種情況下，為產(chǎn)品隊(duì)組的圖像中的每一個(gè)產(chǎn)品確定出各產(chǎn)品輪廓的位于評(píng)估線上的邊緣點(diǎn)，并且相應(yīng)地為每一個(gè)產(chǎn)品計(jì)算出通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)。
[0020]至于在本發(fā)明的該實(shí)施方式中所涉及的對(duì)圖像信息的評(píng)估，可以使其對(duì)于設(shè)置在產(chǎn)品隊(duì)組中某個(gè)有較少直接相鄰之產(chǎn)品鄰居的位置內(nèi)的產(chǎn)品-與設(shè)置在產(chǎn)品隊(duì)組中某個(gè)有較多直接相鄰之產(chǎn)品鄰居的位置內(nèi)的產(chǎn)品相比-沿著更少數(shù)目的評(píng)估線進(jìn)行。
[0021]與產(chǎn)品隊(duì)組的、其端面要在所拍攝的圖像中識(shí)別的產(chǎn)品相鄰的產(chǎn)品越多，通常用于圓計(jì)算所需要的產(chǎn)品輪廓的邊緣點(diǎn)的確定就越困難。在相鄰的產(chǎn)品直接與要檢查的產(chǎn)品相鄰的區(qū)域內(nèi)要檢查的產(chǎn)品的端面的邊緣輪廓經(jīng)常不能精確地確定，因?yàn)楸舜讼噜彽亩嗣嬉苍S在一定程度上會(huì)彼此交接。
[0022]產(chǎn)品隊(duì)組的要檢查的產(chǎn)品端面優(yōu)選涉及-如遠(yuǎn)在上文所述-紙煙隊(duì)組的濾嘴的端面。這樣，例如可以用光學(xué)方法檢查位于被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔的袋腔內(nèi)的紙煙批組或者紙煙隊(duì)組的濾嘴端面。
[0023]當(dāng)在這種情況下沿評(píng)估線遇到亮度值的確切一個(gè)局部的極大值時(shí)，則在相應(yīng)于該極大值的圖像位置通常存在濾嘴端面的邊緣輪廓或者邊緣的圖像的一個(gè)點(diǎn)。濾嘴邊緣在所拍攝的圖像中作為特別亮的區(qū)域出現(xiàn)，因?yàn)闉V嘴邊緣特別強(qiáng)烈地散射或者在檢查機(jī)構(gòu)的方向上反射上述照明裝置的光。當(dāng)遇到兩個(gè)極大值時(shí)，沿著評(píng)估線位于產(chǎn)品的預(yù)計(jì)的中點(diǎn)的極大值通過(guò)在該位置相應(yīng)于預(yù)計(jì)的紙煙的濾嘴邊緣而產(chǎn)生。第二極大值通過(guò)一根在隊(duì)組中相鄰的紙煙的濾嘴邊緣而產(chǎn)生。
[0024]在本發(fā)明的另一設(shè)計(jì)方案中，根據(jù)以遠(yuǎn)在上文說(shuō)明的方式計(jì)算出的、通過(guò)要檢查的產(chǎn)品的端面輪廓的已確定的邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)確定一個(gè)檢查窗口，在該檢查窗口內(nèi)針對(duì)產(chǎn)品有無(wú)缺陷對(duì)所拍攝的圖像進(jìn)行評(píng)估。
[0025]換句話說(shuō)，接著在所拍攝的圖像中自動(dòng)地識(shí)別產(chǎn)品的端面(位置)，進(jìn)行對(duì)該圖像的繼續(xù)評(píng)估。這里可以使用通常的適合識(shí)別產(chǎn)品缺陷的圖像評(píng)估算法或者檢查算法。例如可以在檢查窗口內(nèi)進(jìn)行明暗分析、模式識(shí)別或者還比較檢查窗口內(nèi)的圖像信息與所存儲(chǔ)的參考圖像。這樣的圖像評(píng)估例如可以給出關(guān)于產(chǎn)品端面上的臟污情況的結(jié)論。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的另外的特征從所附權(quán)利要求、下面對(duì)于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明以及從附圖中得出。其中:
[0027]圖1表示通過(guò)紙煙包裝機(jī)的一部分的剖視圖，其中，紙煙在形成批組或隊(duì)組的情況下被供給一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔并且接著被繼續(xù)運(yùn)送，
[0028]圖2表示圖1中沿剖切線I1-1I的圖示的剖視圖，它表示用于檢查在轉(zhuǎn)塔內(nèi)構(gòu)造的紙煙隊(duì)組或者紙煙的檢查設(shè)備，
[0029]圖3表示圖2中通過(guò)沿剖切線II1-1II的圖示的剖視圖，[0030]圖4表示一個(gè)用檢查設(shè)備拍攝的圖像在轉(zhuǎn)塔的袋腔中的一個(gè)要檢查的紙煙隊(duì)組的從前看的視圖，
[0031]圖5用放大的畫面表示圖4中的袋腔的圖像的片段，
[0032]圖6表示四個(gè)圖表，它們表示具有在其內(nèi)設(shè)置的紙煙隊(duì)組的袋腔的在用檢查設(shè)備所拍攝的圖像中沿四條評(píng)估線的亮度測(cè)量值，
[0033]圖7表不圖5的圖像，具有標(biāo)明的用于檢查紙煙的檢查窗口，
[0034]圖8表示類似于圖5的紙煙隊(duì)組的另一幅圖像的片段，其中，在一個(gè)預(yù)定的紙煙位置缺一根紙煙，
[0035]圖9表示一個(gè)通過(guò)一根空心濾嘴紙煙的前面的部分的剖視圖，
[0036]圖10表示空心濾嘴紙煙的一個(gè)隊(duì)組的相應(yīng)于圖5的圖像的一個(gè)片段。
【具體實(shí)施方式】
[0037]根據(jù)圖1-10詳細(xì)說(shuō)明用于檢查煙草工業(yè)的在本例中各自具有精確圓形端面的產(chǎn)品的本發(fā)明的方法以及本發(fā)明的設(shè)備。
[0038]在本例中涉及煙草產(chǎn)品，即紙煙10，它們作為由三個(gè)彼此上下疊置的紙煙層組成的隊(duì)組11借助檢查設(shè)備12以光學(xué)方式進(jìn)行檢查。原則上也可以使用本發(fā)明的檢查方法或者檢查設(shè)備12來(lái)檢查煙草工業(yè)的其他產(chǎn)品，例如小雪茄煙或其他物件或者(半)成品，例如單個(gè)的濾嘴等。
[0039]由紙煙10組成的批組或者紙煙隊(duì)組11的檢查在本例中是在一個(gè)在圖1中所示的未詳細(xì)繪出的用于包裝紙煙10的包裝機(jī)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，在其內(nèi)，紙煙10以分組的方式在構(gòu)成隊(duì)組11的情況下被供給一個(gè)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔13。該旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)塔13在周邊區(qū)域內(nèi)具有分布的接收器或者說(shuō)袋腔14。紙煙10作為隊(duì)組11在插入站15內(nèi)被插入袋腔14內(nèi)。它們?cè)诖?4內(nèi)對(duì)于轉(zhuǎn)塔的旋轉(zhuǎn)軸線軸線平行地取向。每一個(gè)紙煙隊(duì)組11在轉(zhuǎn)塔13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間在它們各自的袋腔14內(nèi)在徑向外部通過(guò)保持板片29防止從袋腔14內(nèi)掉落。
[0040]紙煙10來(lái)源于一個(gè)在一個(gè)豎直平面內(nèi)設(shè)置的紙煙料庫(kù)16。該紙煙料庫(kù)16以公知的方式包括多個(gè)井筒17，其內(nèi)單個(gè)紙煙10水平取向地彼此上下疊置。
[0041]在轉(zhuǎn)塔13靜止的情況下，將上面的、沿著插入站15的一個(gè)未圖示的紙煙臺(tái)取向的袋腔14用紙煙10填裝。在這種情況下給每一個(gè)上面的袋腔14分別配置一個(gè)把紙煙10推到袋腔14內(nèi)的、未圖示的紙煙挺桿。每次下面的三行紙煙10在構(gòu)成紙煙批組或者隊(duì)組11的情況下通過(guò)紙煙挺桿從紙煙料庫(kù)16的相應(yīng)井筒17沿著未圖示的紙煙臺(tái)被插入單個(gè)的袋腔14內(nèi)。
[0042]在填裝過(guò)程后，轉(zhuǎn)塔13沿圖1中的箭頭方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到下一組在該時(shí)點(diǎn)尚未填裝的袋腔14沿著插入站15的紙煙臺(tái)定向。
[0043]轉(zhuǎn)塔13的在圖1中分別在下面設(shè)置的、已填裝的袋腔14中的紙煙在推出站18內(nèi)被從袋腔14內(nèi)送出。為此，一個(gè)雙軌式的、作為連續(xù)無(wú)縫運(yùn)送器構(gòu)造的運(yùn)送裝置20的帶動(dòng)件19垂直于轉(zhuǎn)塔13的旋轉(zhuǎn)平面沿著該下面的袋腔14運(yùn)動(dòng)，更確切說(shuō)這樣運(yùn)動(dòng):使得帶動(dòng)件19在夾持紙煙隊(duì)組的情況下把該紙煙隊(duì)組11從袋腔14內(nèi)推出。由帶動(dòng)件19推出的紙煙隊(duì)組11接著為進(jìn)行繼續(xù)處理而被繼續(xù)供給包裝機(jī)。
[0044]在轉(zhuǎn)塔13的旋轉(zhuǎn)方向上，在插入站15和推出站18之間給轉(zhuǎn)塔13分別配置檢查設(shè)備12的兩個(gè)檢查裝置21。圖中僅表示出一個(gè)檢查裝置21。
[0045]檢查裝置21在旋轉(zhuǎn)方向上在插入站15和推出站20之間如此位置固定地設(shè)置，使得在轉(zhuǎn)塔13以節(jié)拍方式運(yùn)動(dòng)的情況下每次有一個(gè)袋腔14每次布置于檢查裝置21之一的區(qū)域內(nèi)。兩個(gè)檢查裝置21以它們的主照準(zhǔn)方向?qū)?zhǔn)紙煙10的桿狀濾嘴末端22的圓形的端面24。出可以設(shè)想設(shè)置其他用于檢測(cè)紙煙隊(duì)組11的各根紙煙10的煙草末端的檢查裝置。
[0046]每一個(gè)檢查裝置21都包括一個(gè)電光檢查機(jī)構(gòu)23，在本例中是照相機(jī)，特別是CXD照相機(jī)。通過(guò)一個(gè)光學(xué)鏡46，使檢查機(jī)構(gòu)23的主照準(zhǔn)方向?qū)?zhǔn)紙煙隊(duì)組11的端面24。為了足夠地照明紙煙隊(duì)組11，給照明裝置25提供兩個(gè)照明機(jī)構(gòu)26，亦即在本例中是LED閃光燈。當(dāng)然也可以使用其他照明機(jī)構(gòu)。
[0047]檢查裝置21為得到保護(hù)而分別位于一個(gè)具有前透明壁28的外殼27內(nèi)，前透明壁28在本例中是一個(gè)玻璃片。該玻璃片在光學(xué)鏡46和要檢查的紙煙隊(duì)組11之間平行于紙煙10的端面24取向。
[0048]檢查裝置21分別通過(guò)一條數(shù)據(jù)導(dǎo)線30與未圖示的評(píng)估裝置連接。所述評(píng)估裝置可以是計(jì)算機(jī)裝置。現(xiàn)在特別重要的是執(zhí)行對(duì)紙煙隊(duì)組11的紙煙10的濾嘴末端22的檢查。
[0049]每一個(gè)檢查裝置21或者各相應(yīng)檢查機(jī)構(gòu)23分別拍攝其內(nèi)設(shè)置并且要由它檢查的紙煙隊(duì)組的袋腔14的一幅或者多幅圖像47，參見圖4、5、7、8。所拍攝的圖像47接著以電子的形式通過(guò)數(shù)據(jù)電纜30傳輸給檢查設(shè)備12的評(píng)估裝置。至少一幅傳輸?shù)膱D像47以將要在下面詳細(xì)說(shuō)明的方式特別是針對(duì)紙煙隊(duì)組11的紙煙10的缺陷進(jìn)行評(píng)估。
[0050]使作為在這一方面要評(píng)估之圖像47基礎(chǔ)的實(shí)際的圖像片段匹配于轉(zhuǎn)塔13袋腔14的實(shí)際的位置，使得在每一次檢查過(guò)程中均分別保證相同的圖像片段。為此目的而提供對(duì)準(zhǔn)袋腔14的邊緣的跟蹤窗口 58。以在這里未詳細(xì)說(shuō)明的方式借助圖像47的各要評(píng)估的照片的該跟蹤窗口 58始終把具有在其內(nèi)設(shè)置的隊(duì)組11的袋腔14的相同圖像片段作為基礎(chǔ)。
[0051]在對(duì)相應(yīng)圖像47評(píng)估的范圍內(nèi)，評(píng)估裝置首先確定單根紙煙10在圖像47內(nèi)的位置。在評(píng)估時(shí)使用參考紙煙在圖像47中的理論位置或者參考位置。這些參考位置涉及到一個(gè)參考圖像，其從一個(gè)在袋腔14內(nèi)設(shè)置的模式隊(duì)組或者參考隊(duì)組在參考檢查過(guò)程的范圍內(nèi)已用檢查設(shè)備12拍攝。在該參考圖像中，確定出在那里包含的參考紙煙的位置，準(zhǔn)確說(shuō)參考紙煙的端面24。它們構(gòu)成紙煙端面24的理論位置。以這種方式特別是確定紙煙端面24的理論中點(diǎn)。
[0052]根據(jù)以這種方式確定的端面24在圖像47內(nèi)的理論位置對(duì)于每一單個(gè)的理論位置在所拍攝的圖像內(nèi)定義評(píng)估線31。
[0053]在圖5中可看到以中間的紙煙10為例的這樣的評(píng)估線31。它們從一個(gè)內(nèi)圓32出發(fā)直線延伸到一個(gè)外部的、與該內(nèi)圓32同心的圓33。內(nèi)圓32和外圓33圍起一個(gè)環(huán)形的檢查區(qū)34，通過(guò)該檢查區(qū)34，評(píng)估線31放射狀或者在徑向從徑向更靠?jī)?nèi)位置向徑向更靠外位置延伸。
[0054]圖5中舉例表示出單根評(píng)估線31，它們各自在整個(gè)檢查區(qū)34上彼此以相同的角度間隔延伸，亦即依徑向從內(nèi)圓32朝向外圓33延伸。
[0055]環(huán)形的檢查區(qū)34或者說(shuō)這些在徑向限定它的內(nèi)部的內(nèi)圓32以及外圓33相對(duì)紙煙10的端面24的預(yù)計(jì)中心或者理論中點(diǎn)是同心設(shè)置的。
[0056]內(nèi)圓32和外圓33的直徑分別這樣選擇:相對(duì)于端面24的理論直徑內(nèi)圓32位于端面24上，更確切說(shuō)，與構(gòu)成端面24輪廓的邊緣40有一定徑向間隔地位于比該邊緣40徑向更靠?jī)?nèi)的位置。
[0057]而外圓33則在端面24之外設(shè)置，也就是說(shuō)與邊緣40有一定間隔地位于端面24的(附近的)鄰域內(nèi)，使得它通常不交割端面24及邊緣40。
[0058]不過(guò)在圖5的例子中，在這種情況下外圓33當(dāng)然切割隊(duì)組11中鄰接的或者相鄰的紙煙10的位于鄰域中的鄰接的端面24。
[0059]對(duì)所拍攝的圖像47的圖像信息的評(píng)估然后針對(duì)每一根單個(gè)的紙煙10沿著這些分別通過(guò)內(nèi)圓32和外圓33以及由要繼續(xù)說(shuō)明的條件決定的評(píng)估線31進(jìn)行。評(píng)估線31以及為定義它提到的圓32、33在評(píng)估所拍攝的圖像期間不必在其上也許必要時(shí)(但是同樣不強(qiáng)制地)顯示被評(píng)估的圖像的屏幕或類似物上顯示。具體而言，該評(píng)估理論上也可以在后臺(tái)進(jìn)行，不需要顯示每一個(gè)單元或者不需要所有的評(píng)估過(guò)程都可見。評(píng)估線31或者檢查區(qū)、圓32、33等主要是用來(lái)以數(shù)學(xué)方式說(shuō)明評(píng)估過(guò)程。
[0060]接下來(lái)，對(duì)于紙煙隊(duì)組11的紙煙10的紙煙端面24的每一個(gè)理論位置以已經(jīng)說(shuō)明的方式確定配置于這種理論位置的評(píng)估線31的數(shù)目。
[0061]為了確定紙煙端面24在所拍攝的圖像47中的實(shí)際的或者理論的位置，現(xiàn)在沿評(píng)估線31評(píng)估圖像信息。在本例中，對(duì)于每一條評(píng)估線31以位置分解的方式檢測(cè)位于各條線上的圖像單元或者在本例中圖像點(diǎn)的亮度值。圖像單元可以由圖像的單個(gè)圖像點(diǎn)組成或者還由多個(gè)功能上共同的圖像點(diǎn)組成。
[0062]圖6表不不同的圖表(a)-(d),其中，分別在一個(gè)坐標(biāo)系中在橫軸35上標(biāo)記一段距離，其為各個(gè)在圖5中的評(píng)估線31a、b、c以及d上設(shè)置的圖像點(diǎn)離開在那里預(yù)計(jì)的紙煙10的理論中點(diǎn)的距離。在各縱坐標(biāo)36上標(biāo)記各圖像點(diǎn)的屬于各條評(píng)估線31a-31d上的每一圖像點(diǎn)的亮度值。
[0063]圖6中的示意圖(a)相應(yīng)于圖像47的沿著圖5中的評(píng)估線31a的相應(yīng)的評(píng)估，示意圖(b)相應(yīng)于沿著圖5中的評(píng)估線31b的評(píng)估，示意圖(c)相應(yīng)于沿著圖5中的評(píng)估線31c的評(píng)估，示意圖(d)相應(yīng)于沿著圖5中的評(píng)估線31d的評(píng)估。
[0064]如在圖6中所見，圖6中的示意圖(a)的曲線具有亮度的兩個(gè)局部的極大值37、38。第一極大值37通過(guò)從照明裝置25向紙煙隊(duì)組11發(fā)射的光在被檢查的紙煙10的邊緣40處的特別強(qiáng)烈的反射而產(chǎn)生。第二極大值38相應(yīng)于該光在被檢查的紙煙10的在圖5中在同一紙煙行或者層內(nèi)左鄰設(shè)置的紙煙10處的相應(yīng)的反射。
[0065]相應(yīng)于圖像47的沿著評(píng)估線31b的圖像信息的評(píng)估的圖表(b)具有帶展寬的平臺(tái)的極大值39。該展寬的平臺(tái)通過(guò)在端面24的彎曲的邊緣40處的反射而產(chǎn)生。
[0066]圖表(c)以及(d)同樣表示出在紙煙端面24的相應(yīng)的邊緣40上的局部的亮度極大值。
[0067]根據(jù)局部的極大值以及也許還有另外的信息，能夠位置分解地亦即相對(duì)于紙煙10在圖像47中的理論中點(diǎn)確定出輪廓的不同的點(diǎn)或者在端面24的圓形的邊緣40上不同的點(diǎn)的位置。在本例中至少可以確定端面24的位于邊緣48上的相應(yīng)點(diǎn)的屬于局部極大值37、39、41、42 的位置。[0068]這樣的邊緣點(diǎn)能夠以這種方式在圖像37內(nèi)從隊(duì)組11的全部紙煙10的全部端面24的圖像中加以確定。
[0069]在后繼的步驟中，使用已知的數(shù)學(xué)方法借助已確定的邊緣點(diǎn)來(lái)確定一個(gè)通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓。為此例如可以使用已知的Hough變換。
[0070]識(shí)別的邊緣點(diǎn)越多或者說(shuō)在此使用的評(píng)估線31越多，圓的確定就越精確。評(píng)估線使用得越多，在邊緣點(diǎn)確定的范圍內(nèi)通過(guò)確定的效應(yīng)產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)的非特征點(diǎn)對(duì)可得到的結(jié)果的精確性的影響就越小。必要時(shí)也可以直截了當(dāng)?shù)睾雎越y(tǒng)計(jì)的非特征點(diǎn)，以便改善結(jié)果。
[0071]在計(jì)算通過(guò)紙煙輪廓的已確定的邊緣延伸的圓時(shí)，可能出現(xiàn)不合理性。例如紙煙在隊(duì)組11 (圖8)內(nèi)有缺陷的情況下，沿著評(píng)估線31的評(píng)估僅產(chǎn)生從在相鄰紙煙10的邊緣上的反射產(chǎn)生的亮度極大值。在這種情況下不可能使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)的圓計(jì)算方法來(lái)計(jì)算通過(guò)全部已確定的邊緣點(diǎn)延伸的圓。評(píng)估裝置可將這種情況作為紙煙在紙煙隊(duì)組11中的缺陷加以識(shí)別。
[0072]計(jì)算出的圓的中點(diǎn)43相應(yīng)于端面24在所拍攝的圖像47中實(shí)際的中點(diǎn)。
[0073]以類似的方式能夠確定出全部紙煙10在所拍攝的圖像47中的實(shí)際的中點(diǎn)43。
[0074]在下一評(píng)估步驟中，現(xiàn)在為每一根紙煙10在所拍攝的圖像47中圍繞實(shí)際確定的中點(diǎn)43各設(shè)置一個(gè)在本例中呈圓形的檢查窗口 44。在此，該圓形的檢查窗口 44的直徑選擇得比相應(yīng)紙煙10的端面24的直徑稍微小一點(diǎn)。以這種方式保證:全部檢查窗口 44都位于端面24上。
[0075]在該檢查窗口 47內(nèi)利用通常的圖像評(píng)估方法來(lái)檢查端面24的表面有無(wú)缺陷。例如，可以在該檢查窗口內(nèi)直截了當(dāng)?shù)剡M(jìn)行單個(gè)圖像點(diǎn)的明暗比較，以便識(shí)別端面24的表面上的臟污45。
[0076]圖9、10示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。其與上述實(shí)施例的不同另外在于要檢查的紙煙的種類。在圖9、10中是檢查空心濾嘴紙煙48。這種空心濾嘴紙煙48的濾嘴末端54的端面55具有一個(gè)中心的開孔57，其在軸線方向向內(nèi)過(guò)渡為一個(gè)中心的空心圓柱的空腔49 ;以及具有一個(gè)在徑向在外面限定該開孔57的環(huán)形的部分平面56。環(huán)形的部分平面56在徑向外面通過(guò)一個(gè)圓形的邊緣53限定邊界，在徑向內(nèi)部通過(guò)一個(gè)與開孔57鄰接的圓形的邊緣52限定邊界。
[0077]圖10中表示一個(gè)從空心濾嘴紙煙48的一個(gè)相應(yīng)的隊(duì)組51拍攝的圖像50。對(duì)該圖像50的評(píng)估沿著評(píng)估線31針對(duì)兩個(gè)邊緣52、53進(jìn)行。據(jù)此，一方面應(yīng)該識(shí)別端面55的限定開孔57的、內(nèi)部的、環(huán)形的邊緣52，另一方面應(yīng)該識(shí)別外面的濾嘴邊緣53。
[0078]內(nèi)圓32(類似于圖1-8實(shí)施例的情況，評(píng)估線31開始于該內(nèi)圓上)的直徑在檢查空心濾嘴紙煙48的情況下如此選擇:使得它能夠位于端面55的空腔49內(nèi)或者開孔57內(nèi)。而外圓的直徑，如在本實(shí)施例的紙煙10的情況下，則如此選擇:使得它能夠位于空心濾嘴紙煙48的鄰域內(nèi)。
[0079]沿著評(píng)估線31對(duì)圖像點(diǎn)的亮度信息的評(píng)估針對(duì)于每一個(gè)空心濾嘴紙煙48分別產(chǎn)生兩個(gè)亮度極大值。一個(gè)亮度極大值相應(yīng)于從照明裝置25入射的光在限定開孔57的、環(huán)形的、內(nèi)部的開孔邊52上的散射。另一個(gè)亮度極大值相應(yīng)于光在外面的濾嘴邊緣53上的散射。
[0080]在本例中，檢查窗口同樣可以構(gòu)成為環(huán)形，在該檢查窗口內(nèi)檢查圓形的端面55的內(nèi)部與開孔57鄰接的、環(huán)形的端面部分平面56上有無(wú)臟污。該檢查窗口環(huán)如此地選擇:使得它相應(yīng)地位于濾嘴末端54的端面55的環(huán)形的濾嘴部分平面56上。
[0081]在兩個(gè)所說(shuō)明的實(shí)施例中，都要依據(jù)對(duì)紙煙端面執(zhí)行的檢查的結(jié)果采取一些措施。例如當(dāng)識(shí)別到臟污或者其他產(chǎn)品缺陷時(shí)，可以把有關(guān)的紙煙或者有關(guān)的紙煙隊(duì)組剔除出去。
[0082]附圖標(biāo)記列表
[0083]10紙煙35橫坐標(biāo)
[0084]11隊(duì)組36縱坐標(biāo)
[0085]12檢查設(shè)備37極大值
[0086]13轉(zhuǎn)塔38極大值
[0087]14袋腔39極大值
[0088]15插入站40邊緣
[0089]16紙煙料庫(kù)41極大值
[0090]17井筒42極大值
[0091]18推出站43中點(diǎn)
[0092]19帶動(dòng)件44檢查窗口
[0093]20運(yùn)送裝置45臟污
[0094]21檢查裝置46光學(xué)鏡
[0095]22濾嘴末端47圖像
[0096]23檢查機(jī)構(gòu)48空心濾嘴紙煙
[0097]24端面49空腔
[0098]25照明裝置50圖像
[0099]26照明機(jī)構(gòu)51隊(duì)組
[0100]27外殼52開孔邊
[0101]28透明壁53濾嘴邊緣
[0102]29保持板片54濾嘴末端
[0103]30數(shù)據(jù)導(dǎo)線55端面
[0104]31評(píng)估線56端面部分平面
[0105]31a評(píng)估線57開孔
[0106]31b評(píng)估線58跟蹤窗口
[0107]31c評(píng)估線
[0108]3Id評(píng)估線
[0109]32內(nèi)圓
[0110]33外圓
[0111]34檢查區(qū)
【權(quán)利要求】
1.用于檢查煙草工業(yè)的各具有基本上圓形的端面輪廓(40、53)的產(chǎn)品(10、48)特別是紙煙的方法，其中，借助電光檢查機(jī)構(gòu)(23)，優(yōu)選照相機(jī)，拍攝至少一個(gè)產(chǎn)品(10、48)的端面(24,55)的電子圖像，為在圖像(47,50)中識(shí)別產(chǎn)品(10,48)而評(píng)估所拍攝的圖像(47、50)，其特征在于，通過(guò)沿著至少三條評(píng)估線(31)評(píng)估所拍攝的圖像(47、50)的圖像信息，確定出所述產(chǎn)品(10、48)的端面輪廓(40、53)的位于所述評(píng)估線(31)上的邊緣點(diǎn)，并且從至少三個(gè)確定的邊緣點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)(43)，其中，所述評(píng)估線分別從預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)在所述圖像(47、50)中所處的一個(gè)內(nèi)部圖像位置(32) —直延伸到預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的鄰域在所述圖像(47、50)中所處的一個(gè)外部圖像位置(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)計(jì)算出的圓中點(diǎn)(43)確定一個(gè)檢查窗口(44)，在該檢查窗口內(nèi)針對(duì)產(chǎn)品缺陷對(duì)所拍攝的圖像(47、50)進(jìn)行評(píng)估。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述評(píng)估線(31)從一個(gè)內(nèi)圓(32)直到一個(gè)特別是與該內(nèi)圓(32)同心設(shè)置的外圓(33)延伸，所述內(nèi)圓布置在預(yù)計(jì)產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)處于其內(nèi)的圖像區(qū)中，所述外圓布置在預(yù)計(jì)產(chǎn)品(10、48)的端面鄰域處于其內(nèi)的圖像區(qū)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)圓(32)和所述外圓(33)具有一個(gè)公共的中點(diǎn)，該公共的中點(diǎn)相應(yīng)于產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的一個(gè)預(yù)計(jì)的中點(diǎn)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，各評(píng)估線(31)成直線構(gòu)成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，各評(píng)估線(31)從內(nèi)圓(32)到外圓(33)延伸。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，內(nèi)圓(32)的直徑小于產(chǎn)品(48)的端面(55)內(nèi)的一中心開孔(57) ο
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，拍攝產(chǎn)品(10、48)隊(duì)組(11、51)的端面(24,55)的圖像(47、50)，其中，對(duì)于該隊(duì)組(11、51)的每一個(gè)產(chǎn)品(10,48)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對(duì)于設(shè)置在該產(chǎn)品隊(duì)組(11)中有較少直接相鄰之產(chǎn)品鄰居(10、48)的位置內(nèi)的產(chǎn)品(10、48)的圖像信息的評(píng)估，比起設(shè)置在該產(chǎn)品隊(duì)組(10、48)中有較多直接相鄰之產(chǎn)品鄰居的位置內(nèi)的產(chǎn)品(10、48)，沿著更少數(shù)目的評(píng)估線(31)進(jìn)行。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，要評(píng)估的圖像信息是亮度信息和/或顏色信息和/或深度信息。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一或者多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了從圖像信息確定出所述端面輪廓的邊緣(40、53)，在針對(duì)不同的、布置于評(píng)估線(31)上的圖像位置的圖表和/或表格中，將屬于相應(yīng)圖像位置的圖像信息進(jìn)行對(duì)比，并且針對(duì)局部的極大值或者最小值來(lái)評(píng)估所屬的圖像信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，對(duì)設(shè)置于被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)之轉(zhuǎn)塔(13)的袋腔(14)中的紙煙隊(duì)組 (11、51)進(jìn)行檢查，特別是檢查隊(duì)組(11、51)的數(shù)目齊全性和/或檢查隊(duì)組(11、51)的單根紙煙(10、48)的端面(24、55)的臟污情況。
13.用于檢查煙草工業(yè)的各具有基本上圓形的端面輪廓的產(chǎn)品(10、48)特別是紙煙的設(shè)備，特別是用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該設(shè)備包括:電光檢查機(jī)構(gòu)(23)，優(yōu)選照相機(jī)，用它能夠拍攝至少一個(gè)產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的電子圖像(47、50);評(píng)估裝置，用它能夠針對(duì)產(chǎn)品(10、48)在所拍攝的圖像(47、50)中的識(shí)別來(lái)評(píng)估所拍攝的圖像(47、50)，其特征在于，所述評(píng)估裝置構(gòu)造為:通過(guò)沿著至少三條評(píng)估線(31)評(píng)估所拍攝的圖像(47,50)的圖像信息，能夠確定出產(chǎn)品(10,48)的端面(24,55)的輪廓(40,53)的位于所述評(píng)估線(31)上的邊緣點(diǎn)，并且從至少三個(gè)確定的邊緣點(diǎn)計(jì)算出一個(gè)通過(guò)這些邊緣點(diǎn)延伸的圓的中點(diǎn)(43)，其中，所述評(píng)估線分別從預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)在所述圖像(47)中所處的一個(gè)內(nèi)部圖像位置(32) —直延伸到預(yù)計(jì)該產(chǎn)品(10、48)的端面(24、55)的鄰域在所 述圖像(47、50)中所處的一個(gè)外部圖像位置(33)。
【文檔編號(hào)】B65B19/32GK103930925SQ201280041054
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月22日
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