接下來，分析該運動并比較其是否為正常運動。 指數(shù)在與期望的運動模式的偏差的意義上指示運種運動不正常的程度，特別是在速度改變 的情況下等。
[0046] 本發(fā)明擬在液體產(chǎn)品或固體產(chǎn)品（特別是食品工業(yè)產(chǎn)品）用的灌裝系統(tǒng)中使用。
[0047] 圖2示出使用本發(fā)明的灌裝系統(tǒng)的截面圖。圖2中的與圖1的附圖標記相同的任 何附圖標記均表示相同的特征。根據(jù)參照圖1的說明的介紹部分的特征的說明也同樣適用 于圖2。本發(fā)明需要設置在兩個處理單元1和2之間的區(qū)域的至少一個照相機。例如，第一 照相機10-1能夠監(jiān)視灌裝系統(tǒng)1的排出區(qū)域，第二照相機10-2能夠監(jiān)視用于打印被灌裝 的容器3的打印機2的緩沖區(qū)域和進給區(qū)域。但是，單元1和2的類型對于該應用的使用 并不重要，其可W被其他類型（例如拉伸吹塑成型機W及隨后的滅菌單元）替換。來自照 相機10-1和10-2的信號被傳遞到評價裝置11。評價裝置11計算例如用于十個隨后的視 頻圖像的光流。根據(jù)不同的標準能夠實現(xiàn)根據(jù)照相機10-1評價區(qū)域C的光流，根據(jù)照相機 10-2評價區(qū)域D和E的光流。例如，可W使用來自照相機10-1的光流來檢查灌裝裝置1的 灌裝結果。為此，關于光流的數(shù)據(jù)中的運動信息的分割例如W速度相同并且方向相同的對 象來執(zhí)行。一旦該對象被辨認并隔離，能夠從多個前后連續(xù)的圖像中為各被識別的對象產(chǎn) 生具有較高分辨率的圖像，并可W借助于特征提取來確定灌裝高度是否正確或是否具有任 何其他特征，例如在參數(shù)的期望范圍內(nèi)，例如灌裝瓶的結構和顏色或容器的完整性。如果某 個特征沒有達到運種質量標準，例如評價裝置11能夠輸出信號來啟動排出裝置5W將不符 合需求的容器從運送裝置移除。
[0048] 在分割過程中，也會將與操作者12進入照相機10-1的圖像區(qū)域相對應的模式分 開。接下來運動信息（運動方向和速度）將被用來判斷對人12是否具有任何風險，從而有 必要的話，借助于評價裝置11對機器的所述部分啟動緊急停止。
[0049] 可W使用照相機10-2的光流例如來計算緩沖區(qū)D的負載密度并且預估負載密度 是否改變。在（例如灌裝裝置1)存在任何干擾或故障的情況下，將逐步對緩沖區(qū)D進行清 除。運借助于評價裝置11來識別，并且如果灌裝裝置1中的干擾持續(xù)并且緩沖區(qū)D的負載 密度低于預定值，則評價裝置11能夠（例如關于打印機2的打印程序）采取矯正手段，W 使打印產(chǎn)量降低。采取矯正手段的另一可能性可W是評價/控制單元11啟動進給裝置6 W及，對應地，設置在平行的生產(chǎn)部口（未示出）中的排出裝置W使被灌裝的容器從平行的 生產(chǎn)部口換向到打印機，從而使得生產(chǎn)過程不受干擾。
[0050] 通過分開并計數(shù)移動的對象可W容易地確定負載密度。在運種情況下，還可W借 助于模式識別算法來確定容器（瓶）是在正確的位置還是翻倒并有可能導致運送故障。如 果是運樣，評價裝置11可W指示機器控制將運種倒下的瓶在相應設置的排出點從運送裝 置移除。
[0051] 另一個可能性是，比較當前的光流數(shù)據(jù)與存儲的光流數(shù)據(jù)。為此，在學習階段可W 獲得用于正常運動模式的光流。可選地或附加地，也可W獲得擾動情況的光流。運種比較 數(shù)據(jù)可W存儲在知識數(shù)據(jù)庫，例如存儲器中，或可選地存儲在神經(jīng)網(wǎng)絡中。神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)勢 是當前測量的光流和存儲的光流之間的比較過程很快，并且對當前測量到的光流是否存在 障礙或是否很快會出現(xiàn)障礙的評估很快。當前測量的光流與存儲的光流的任何偏差可W例 如w指數(shù)的形式發(fā)布，通過該指數(shù)可w確定運種偏差是否需要通過機器控制來采取矯正手 段。
[0052] 例如可W連續(xù)計算光流。因此，關于各新獲取的圖像，利用最后的例如十個捕捉到 的圖像計算新的光流。因此，光流的運種幾乎連續(xù)的變化被用于獲取額外的信息，例如關于 運動狀態(tài)是否改變的信息。接下來運種信息可W被插入W使得能夠W更好的方式預估運 動。
[0053] 在灌裝系統(tǒng)的對時序要求不嚴格的位置，也可W借助于未重疊的圖像序列W預定 間隔執(zhí)行光流，其優(yōu)勢是預估運動所需的計算機能力和資源少。
【主權項】
1. 一種用于分析液體產(chǎn)品或固體產(chǎn)品、特別是食品工業(yè)產(chǎn)品用的灌裝系統(tǒng)的動態(tài)狀態(tài) 的方法，其包括以下過程步驟： 獲得所述灌裝系統(tǒng)的至少一部分中的圖像序列；并且 通過計算給定數(shù)量的幀的圖像序列的光流來評價所述圖像序列。2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述給定數(shù)量的幀的圖像序列計算 向量場，各向量表示所述圖像序列的像素點塊或像素點的運動速度和運動方向。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據(jù)Lucas-Kanade方法或 Horn-Schunck方法計算所述光流。4. 根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的方法，其特征在于，借助于所述光流對圖像進 行關于圖像內(nèi)容的分割。5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，借助于所述光流將前面部分的運動和后 面部分的運動分開。6. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述光流被用于辨認在移動的對象。7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，被辨認的移動對象是灌裝容器（3)、人 (12)、人體的一部分、障礙物、異物和/或污染物。8. 根據(jù)權利要求6或7所述的方法，其特征在于，來自若干圖像的被辨認的移動對象的 圖像分割被以較高分辨率計算。9. 根據(jù)權利要求6-8中的任一項所述的方法，其特征在于，對例如瓶、玻璃或罐的被辨 認的對象是否符合質量標準進行分析。10. 根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，利用各新獲得的圖像來連續(xù) 地重新計算所述光流。11. 根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于，在給定時間間隔利用新的圖 像序列來重新計算所述光流。12. 根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其特征在于，借助于在連續(xù)計算的光流之間的 變化來推斷所述光流。13. 根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括如下過程 步驟： 將當前計算出的光流或推斷出的光流與存儲在數(shù)據(jù)庫或專家系統(tǒng)或神經(jīng)網(wǎng)絡中的光 流相比較； 確定當前計算出的光流偏離存儲的光流的值是否小于給定值；并且 在當前計算出的光流偏離存儲的光流的值小于所述給定值時輸出控制信號。14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，所述存儲的光流限定臨界的輸送過程 狀態(tài)。15. 根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于，所述臨界的輸送過程狀態(tài)是以下狀態(tài) 中的至少一種狀態(tài)： 輸送速度太低； 輸送速度太高； 具有危害操作人員的風險；以及 具有危害廣品質量的風險。16. -種用于控制液體產(chǎn)品或固體產(chǎn)品、特別是食品工業(yè)產(chǎn)品用的灌裝系統(tǒng)的方法，所 述方法包括： 根據(jù)權利要求1-15中的任一項所述的方法； 對光流的評價；以及 當對光流的評價預示或表示與正常操作狀態(tài)存在偏差時，輸出用于灌裝系統(tǒng)的控制信 號。17. -種用于分析液體產(chǎn)品或固體產(chǎn)品、特別是食品工業(yè)產(chǎn)品用的灌裝系統(tǒng)的動態(tài)狀 態(tài)的裝置，所述裝置包括： 至少一個圖像獲取裝置（10-1，10-2); 圖像數(shù)據(jù)處理裝置（11)，所述圖像數(shù)據(jù)處理裝置（11)被設計為通過給定數(shù)量的幀的 圖像序列計算光流；以及 用于在如下方面評價所述光流的裝置：在輸送過程中是否存在或是否能預料到任何故 障，或者在所述至少一個圖像獲取裝置（10-1，10-2)的監(jiān)視區(qū)域中的容器（3)是否符合質 量特征。
【專利摘要】公開了一種用于控制液體產(chǎn)品或固體產(chǎn)品、特別是食品工業(yè)產(chǎn)品用的灌裝系統(tǒng)的方法，所述方法包括以下內(nèi)容：一種用于分析灌裝系統(tǒng)的動態(tài)狀態(tài)的方法，該方法包括以下過程步驟：獲得所述灌裝系統(tǒng)的至少一部分中的圖像序列；并且通過給定數(shù)量的幀的圖像序列的光流計算來評價所述圖像序列；評價光流；以及當對光流的評價預示或表示與正常操作狀態(tài)存在偏差時，輸出用于灌裝系統(tǒng)的控制信號。
【IPC分類】G06T7/20, G06T7/00, B67C3/00
【公開號】CN105229698
【申請?zhí)枴緾N201480022264
【發(fā)明人】卡伊·菲雷爾
【申請人】克朗斯股份公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2014年3月19日
【公告號】DE102013207139A1, EP2987136A1, US20160052764, WO2014170079A1