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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten
Identifizieren von Spulenhülsen, die an Arbeitsstellen
von Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen zum Einsatz kommen, insbesondere
bei einem Mehrpartienbetrieb derartiger Textilmaschinen anhand charakteristischer
Merkmale der Spulenhülsen.
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In
der Textilmaschinenindustrie ist es seit langem bekannt, unterschiedliche
Garnpartien durch farblich unterschiedlich gekennzeichnete Spulenhülsen
für das Bedienpersonal erkennbar zu machen.
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Es
ist dabei sowohl bekannt, Vorgarnspulen durch farbige, wiederverwendbare
Spulenhülsen zu kennzeichnen, als auch Spinnkopse auf farbige, ebenfalls
wiederverwendbare Kopshülsen zu wickeln.
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Solche
wiederverwendbaren Hülsen sind in der Regel aus einem stabilen
Kunststoff gefertigt und einfarbig eingefärbt.
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In
der
DE 197 49 024
A1 ist beispielsweise ein Vorgarnspulen-Transportsystem
beschrieben, das Vorspinnmaschinen, so genannte Flyer, mit im Produktionsprozess
nachgeschalteten Ringspinnmaschinen verbinden.
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Die
ringspinnmaschineneigenen Vorgarnspulen-Transporteinrichtungen sind
dabei jeweils über einen Umsetzer indirekt mit einer Vorgarnspulen-Transportbahn
verbunden, an die mehrere Flyer angeschlossen sind.
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Da
von den Flyern über die Transportbahn unterschiedliche
Garnpartien angeliefert werden, sind die Hülsen der Vorgarnspulen
entsprechend ihrer Garnpartie farblich gekennzeichnet.
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Die
im Bereich der Ringspinnmaschinen angeordneten Umsetzer arbeiten
jeweils mit einem Farbsensor zusammen, der die Farbe der Hülsen
der angelieferten Vorgarnspulen detektiert und den Umsetzer veranlasst,
jeweils nur Vorgarnspulen von der Transportbahn abzunehmen, deren
Hülsen eine bestimmte, vorgebbare Farbe aufweisen.
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Das
Transportsystem der Spulmaschinen ist dabei so ausgebildet, dass
gleichzeitig unterschiedliche Garnpartien verarbeitet werden können.
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Das
heißt, im Bereich der spulmaschineneigenen Transportsysteme
sind jeweils Farbsensoren angeordnet, die dafür sorgen,
dass unterschiedliche Garnpartien, die durch die Farbe ihrer Spinnkopshülsen
gekennzeichnet sind, zielgenau in den Maschinenabschnitt der Spulmaschine
ausgeschleust werden, der für die betreffende Garnpartie
zuständig ist.
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Die
verwendeten Farbsensoren sind im Handel erhältliche Sensoreinrichtungen,
die bis zu acht unterschiedliche Hülsenfarben unterscheiden
können.
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Der
Einsatz derartiger Farbsensoren zum Erkennen der Farbe einer wiederverwendbaren,
einfarbigen Vorgarnhülse oder einer wiederverwendbaren, einfarbigen
Spinnkopshülse hat sich in der Praxis durchaus bewährt.
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Solche
Farbsensoren sind allerdings nicht einsetzbar, wenn es darum geht,
Hülsen zu unterscheiden, die nicht einfarbig bunt ausgebildet
sind, sondern andere charakteristische Merkmale aufweisen.
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Derartige,
in der Regel kostengünstig aus Pappe gefertigten "Wegwerf"-Hülsen
weisen beispielsweise auf der Hülsenoberfläche
eine Musterung oder einen bestimmten Aufdruck auf, durch den die
jeweilige Spulenhülse eindeutig identifizierbar ist.
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In
der
DE 198 36 071
A1 sind des Weiteren ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Erkennen von Fadenresten auf Spinnkopshülsen beschrieben.
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Bei
diesem bekannten Verfahren wird die zu untersuchende Spinnkopshülse
mit Licht bestrahlt und das von der Spinnkopshülse reflektierte
Licht von einer Bildaufnahmeeinrichtung, z. B. einer CCD-Videokamera,
erfasst und in digitale Bilddaten umgewandelt.
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Die
digitalen Bilddaten werden einem Auswerterechner zugeführt,
der die den digitalen Bilddaten entsprechende Bildmatrix einer Kantenfilterung unterzieht,
um auf diese Weise die in der Bildmatrix enthaltenen Kantenkonturen
zu ermitteln.
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Anhängig
von den erhaltenen Kantenkonturen wird dann auf das Vorhandensein
oder Nichtvorhandensein von Fadenresten auf der untersuchten Spinnkopshülse
geschlossen.
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Der
Einsatz von CCD-Kameras ist im Zusammenhang mit Textilmaschinen
auch durch die
DD-266
078 A1 bekannt.
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Bei
der Einrichtung gemäß
DD-266 078 A1 werden Spulenkörper
mittels einer CCD-Kamera berührungslos auf ihre Geometrie
und ihre Lage hin überprüft und anschließend
spitzenorientiert abgelegt.
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Des
Weiteren sind durch die
DD-PS
150 699 oder die
DE
27 49 682 C2 fotoelektrische bzw. opto-elektronische Einrichtungen
zum Erfassen und Sortieren von Gegenständen gemäß ihrer äußeren Form
bekannt.
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Eine
solche Einrichtung, die in der Lage ist, Gegenstände anhand
ihrer äußeren Form zu identifizieren, ist auch
in der
DE 43 05 562
A1 beschrieben.
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Bei
dieser bekannten Einrichtung werden Verpackungsabfälle,
wie beispielsweise Plastikflaschen, an einem bildauflösenden
Sensor vorbeigeführt und aus den erhaltenen Bildinformationen
Gestaltsmerkmale gewonnen.
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Die
Verpackungsabfälle werden anschließend anhand
der gewonnenen Gestaltsmerkmale in Kanäle aussortiert,
die für Gegenstände mit den entsprechenden Gestaltsmerkmalen
bestimmt sind.
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Ausgehend
vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu entwickeln,
das/die es ermöglicht, automatisiert Spulenhülsen
für Textilmaschinen sowohl anhand ihrer Farbe, als auch
anhand anderer charakteristischer Merkmale, zum Beispiel einer speziellen
Musterung, zu identifizieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist, bzw. durch
eine Vorrichtung, die die im Anspruch 13 beschriebenen Merkmale
aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der Unteransprüche 2–12.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Ansprüchen 14–18 beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren, bei dem aktuell aufgenommene
Bildinformationen einer zu identifizierenden Spulenhülse
in einer Bildbearbeitungseinrichtung mit Bildinformationen vorher
aufgenommener, bereits klassifizierter Spulenhülsen verglichen
werden und bei feststellbaren Überstimmungen von charakteristischen
Merkmalen, beispielsweise der Musterung der Spulenhülse,
eine automatisierte Identifizierung der betreffenden Spulenhülse erfolgt,
hat den Vorteil, dass Identifikationsfehler, die in der Regel auf
menschliches Versagen zurückzuführen sind, weitestgehend
ausgeschlossen werden können.
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Wie
im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausbildung vorgesehen,
dass jeweils durch wenigstens eine Kamera eine Abbildung der zu
identifizierenden Spulenhülse erstellt und an eine Bildbearbeitungseinrichtung übermittelt
wird.
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In
der Bildbearbeitungseinrichtung wird diese Abbildung dann auf vorgebbare,
charakteristische Merkmale, wie Musterung und/oder Farbe, hin überprüft
und die ermittelten Merkmale mit den charakteristischen Merkmalen
bereits klassifizierter Spulenhülsen verglichen, deren
Abbildungen in einem Speicher hinterlegt sind.
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Beim
Feststellen von Übereinstimmungen der Merkmale der zu identifizierenden
Spulenhülsen mit den Merkmalen einer der hinterlegten,
bereits klassifizierten Spulenhülse wird die betreffende
Spulenhülse als zuverlässig identifiziert angesehen.
Das heißt, die identifizierte Spulenhülse kann
maschinell sofort zu einer Arbeitsstelle befördert werden,
auf der eine Garnpartie läuft, die durch die entsprechenden Spulenhülsen
kenntlich gemacht wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist es nahezu unerheblich,
welches charakteristische Merkmal die betreffende Spulenhülse,
insbesondere welche Musterung die Spulenhülse aufweist;
es ist unter allen Umständen stets eine sichere automatisierte
Identifizierung der Spulenhülse gewährleistet.
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Wie
im Anspruch 3 beschrieben, wird zur Ermittlung und Überprüfung
der charakteristischen Merkmale einer Spulenhülse eine
Abbildung der zu identifizierenden Spulenhülse, die in
der Bildbearbeitungseinrichtung als so genannter Musterraum dient, in
der Bildbearbeitungseinrichtung in mehrere Bildausschnitte, so genannte
Vorlagen aufgeteilt, die sich vorzugsweise sowohl bezüglich
ihrer Form und Größe, als auch bezüglich
ihrer Lage innerhalb des Musterraumes unterscheiden. Dadurch, dass
sich die Vorlagen sowohl bezüglich ihrer Form und Größe,
als im Hinblick auf ihre Lage im Musterraum unterscheiden, wird
sichergestellt, dass sowohl Spulenmuster, die vorzugsweise senkrecht
zur Hülsenachse verlaufen, als auch Spulenmuster, die mehr
parallel zur Hülsenachse angeordnet sind, durch die Vorlagen
ausreichend sicher erfasst sind und in der Bildbearbeitungseinrichtung
zuverlässig bearbeitet und identifiziert werden können.
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Auf
experimentelle Weise wurde dabei ermittelt, dass neun entsprechend
ausgebildete und angeordnete Abbilder ausreichend sind, um alle
Musterungen einer Spulenhülse stets zuverlässig
erfassen zu können.
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Wie
im Anspruch 4 dargelegt, ist in vorteilhafter Ausbildung außerdem
vorgesehen, dass die charakteristischen Merkmale, auf die die Spulenhülsen zwecks
Identifizierung hin überprüft werden, insbesondere
die Farbe und die Musterung der Spulenhülse sind.
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Die
Ermittlung der jeweiligen Farbe der Spulenhülse erfolgt
dabei vorzugsweise, wie im Anspruch 5 erläutert, nach dem
so genannten "Color-Matching-Verfahren".
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Bei
diesem Verfahren findet, wie im Anspruch 6 dargelegt, eine Analyse
des Farbspektrums der Spulenhülse beispielsweise in einem
HSL-Farbraum statt.
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Das
heißt, es kommt in der Bildbearbeitungseinrichtung zu einer
Auswertung von Farbinformationen der durch die CCD-Kamera erstellten
Bildinformationen.
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Während
des Identifikationsprozesses wird beispielsweise die Bildinformation
der vorliegenden Spulenhülse mit Bildinformationen bereits
klassifizierter Spulenhülsen verglichen und auf Übereinstimmung
mit vorher festgelegten Farbinformationen überprüft.
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Gemäß Anspruch
7 findet bei der Ermittlung der Musterung der Spulenhülse
ein ähnliches Verfahren, das so genannte "Pattern-Matching-Verfahren" Anwendung.
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Bei
diesem Verfahren wird in der Bildbearbeitungseinrichtung aus der
Verteilung der unterschiedlichen Grauwerte innerhalb der zu überprüfenden Vorlagen
auf die Musterung der Spulenhülse geschlossen.
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Beim
"Pattern-Matching-Verfahren" findet dabei eine Quantelung der Vorlagen
statt.
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Das
heißt, die Gesamtheit der Fläche der einzelnen
Vorlagen wird jeweils in einzelne Flächenelemente zerlegt,
die einzeln auf die Verteilung unterschiedlicher Grauwerte hin überprüft
werden. Zu diesem Zweck werden die Vorlagen in Raster aufgeteilt und
jedes Raster auf bestimmte Merkmale hin überprüft.
Es wird dabei beispielsweise mit einem relativ groben Raster begonnen
und das Raster sukzessive verfeinert.
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Auf
diese Weise wird gewährleistet, dass alle wichtigen Merkmale,
die die betreffende Spulenhülse charakterisieren, zuverlässig
ermittelt werden und damit die Spulenhülse zweifelsfrei
identifiziert wird.
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Wie
vorstehend bereits beschrieben, wird die Abbildung einer zu identifizierenden
Spulenhülse mit den in einem Speicher abgelegten Abbildungen
bereits klassifizierter Spulenhülsen verglichen und anschließend,
wie im Anspruch 8 erläutert, der jeweilige Grad der Übereinstimmung
festgelegt.
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Der
Grad der Übereinstimmung wird dabei auf einer Skala zwischen
0 und 1000 bewertet.
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1000
bedeutet dabei eine vollständige Übereinstimmung
der Vorlagen der zu identifizierenden Spulenhülse mit den
Vorlagen einer der bereits klassifizierten Spulenhülsen.
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Da
eine solche vollständige Übereinstimmung aus verschiedenen
Gründen allerdings eher unwahrscheinlich ist, wird bereits
das Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwertes als erfolgreiche und
zuverlässige Identifikation der betreffenden Spulenhülse
gedeutet.
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In
vorteilhafter Ausbildung erfolgt die Identifizierung einer vorgelegten
Spulenhülse in weniger als 2 Sek. (Anspr. 9), das bedeutet,
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist problemlos
ein Spulenhülsendurchsatz realisierbar, der jederzeit einen
reibungslosen Betrieb auch von Textilmaschinen gewährleistet, die
eine Vielzahl von Arbeitsstellen aufweisen.
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Wie
im Anspruch 10 beschrieben, können die Abbildungen der
Spulenhülsen, die in der Bildbearbeitungseinrichtung überprüft
und miteinander verglichen werden, aufgrund der Hülsengeometrie
teilweise verzerrt sein.
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Diesen
Verzerrungen kann entweder dadurch entgegengewirkt werden, dass,
wie im Anspruch 11 beschrieben, die zu vergleichenden Abbildungen
der Spulenhülsen in der Bildbearbeitungseinrichtung einer
mathematischen Korrektur mittels entsprechender Algorithmen unterworfen
werden, oder dadurch, dass zur Vermeidung von Verzerrungen der Abbildungen
eine optische Korrektur mittels einer angepassten Linse stattfindet
(Anspr. 12).
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Unabhängig
davon, ob in der Bildbearbeitungseinrichtung mit verzerrten oder
korrigierten Abbildungen von Spulenhülsen gearbeitet wird,
in der Bildbearbeitungseinrichtung werden stets Vorlagen gleichen
Typs miteinander verglichen.
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Die
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens weist, wie im Anspruch 13 beschrieben, wenigstens eine
CCD-Kamera zur Aufnahme einer Abbildung einer zu identifizierenden Spulenhülse
sowie eine zugehörige Lichtquelle auf.
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Die
CCD-Kamera ist dabei über eine Signalleitung an eine digitale
Bildbearbeitungseinrichtung angeschlossen, in der die durch die
CCD-Kamera aufgenommene Abbildung der zu identifizierenden Spulenhülse
auf charakteristische Merkmale hin überprüft und
mit Abbildungen bereits klassifizierter Spulenhülsen verglichen
wird, die in einem zugehörigen Speicher hinterlegt sind.
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Bei
einem vorgebbaren Grad der Übereinstimmung der charakteristischen
Merkmale der Abbildung der zu identifizierenden Spulenhülsen
mit den charakteristischen Merkmalen einer der bereits klassifizierten
Spulenhülse gilt die vorliegende Spulenhülse als
identifiziert.
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Wie
im Anspruch 14 erläutert, ist die Software der digitalen
Bildbearbeitungseinrichtung vorzugsweise in die Maschinensoftware
der Zentralsteuereinheit der Textilmaschine integriert.
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Das
heißt, es wird kein separater Rechner benötigt,
sondern es wird auf bereits vorhandene Hardware der Textilmaschine
zurückgegriffen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist auf diese Weise
relativ kostengünstig zu realisieren.
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Als
Lichtquelle zum Ausleuchten der zu untersuchenden Spulenhülsen
kommt vorzugsweise eine konstante, diffuse Lichtquelle zum Einsatz
(Anspr. 15), das heißt, eine Lichtquelle, bei der die ausgesandten
Lichtstrahlen keine Vorzugsrichtung aufweisen.
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Mit
einer solchen diffusen Lichtquelle kann beispielsweise vermieden
werden, dass es bei Spulenhülsen, die eine relativ glatte
Oberfläche aufweisen, wie dies zum Beispiel bei Spulenhülsen
aus Kunststoff oft der Fall ist, zu einer Überbelichtung
der Hülsenoberfläche kommt.
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Wie
im Anspruch 16 erläutert, ist die eingesetzte CCD-Kamera
vorzugsweise bezüglich der Mittellängsachse der
Spulenhülse unter einem Winkel geneigt angeordnet.
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Durch
eine solche geneigte Anordnung der Kamera gelingt es auf relativ
einfache Weise, den am Einbauort der vorliegenden Vorrichtung bekannt knappen
Bauraum optimal auszunutzen.
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Da
das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere bei
Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen vorteilhaft eingesetzt
werden kann, die im Mehrpartienbetrieb arbeiten, sind in einem zugehörigen Speicher
der Bildbearbeitungseinrichtung, wie im Anspruch 17 dargelegt, vorzugsweise
die Abbildungen der bereits klassifizierten Spulenhülsen
hinterlegt, die auf der Textilmaschine zum Einsatz kommen.
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Eine
solchermaßen ausgestattete Vorrichtung ist dann in der
Lage, automatisiert alle auf der Textilmaschine eingesetzten Spulenhülsen
an ihrer Musterung einwandfrei zu identifizieren.
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Wenngleich
die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Regel
mit einer einzigen CCD-Kamera ausreichend bestückt ist,
kann es auch vorteilhaft sein, ein Mehrkamerasystem zu verwenden
(Anspr. 18). Mit einer Vorrichtung, die nur mit einer Kamera ausgestattet
ist, ist beispielsweise nicht immer möglich, Spulenhülsen
sicher zu erkennen, deren Musterung in Längsrichtung der
Spulenhülse eine Periode aufweist, die der gesamten Spulenkörperlänge
entspricht, das heißt, eine Spulenhülse, bei der
zum Beispiel die Vorderseite ganz weiß und die Rückseite ganz
schwarz ist.
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Zur
Identifikation derartig gemusterter Spulenhülsen ist es
vorteilhaft bzw. erforderlich, zwei oder mehr, im Winkel zueinander
angeordnete, CCD-Kameras vorzusehen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
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2 ein
Diagramm zum Ablauf einer automatisierten Mustererkennung,
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3–5 einen
als Musterraum dienenden Bildausschnitt einer Spulenhülsenoberfläche, wie
er von der CCD-Kamera erfasst wird, mit einzelnen Bildausschnitten,
den so genannten Vorlagen, die sich bezüglich ihrer Form,
Größe und Lage unterscheiden und die in der Bildbearbeitungseinrichtung bei
der automatisierten Identifizierung der Musterung der Spulenhülse
benutzt werden.
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In 1 ist
schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dargestellt.
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Die
Vorrichtung umfasst im Wesentlichen eine CCD-Kamera 1,
die über eine Signalleitung 6 an eine Bildbearbeitungseinrichtung 4 angeschlossen ist.
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An
die Bildbearbeitungseinrichtung 4 sind außerdem,
beispielsweise über eine Signalleitung 7, ein
Speicher 3 sowie über eine Signalleitung 8 eine Anzeigeeinrichtung 5 angeschlossen.
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Zur
ordnungsgemäßen Ausleuchtung einer zu identifizierenden
Spulenhülse 2 ist des Weiteren eine Lichtquelle 16,
vorzugsweise eine konstante, diffuse Lichtquelle, vorgesehen.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die CCD-Kamera 1 vorzugsweise
bezüglich der Spulenachse 17 der zu identifizierenden
Spulenhülse 2 unter einem Winkel α so
angeordnet, dass das von der Kamera 1 im Bereich der Spulenhülse 2 erfassbare
Blickfeld wenigstens die halbe Spulenhülsenlänge
umfasst.
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Die
Bildbearbeitungseinrichtung 4 sowie der zugehörige
Speicher 3 und die Anzeigeeinrichtung 5 müssen
allerdings nicht, wie im Ausführungsbeispiel der 1 dargestellt,
als jeweils separate Bauteile ausgebildet sein, sondern sowohl der
Speicher 3 als auch die Anzeigeeinrichtung 5 können
selbstverständlich auch direkt in die Bildbearbeitungseinrichtung 4 integriert
sein. Des Weiteren kann die Bildbearbeitungseinrichtung 4 ihrerseits
Bestandteil der Zentralsteuereinheit einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine
sein.
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Wie
in 2 angedeutet, laufen in der Bildbearbeitungseinrichtung
im Rahmen der Mustererkennung, das heißt der automatisierten
Idenfizierung einer Spulenhülse etwa folgende Verfahrensschritte ab:
Eine
durch die CCD-Kamera 1 erstellte 9 der Spulenhülse 2 wird
in der Bildbearbeitungseinrichtung 4 zunächst
einer Vorbearbeitung 10 unterworfen.
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Die 9, die auch als Musterraum 14 dient,
wird dabei, wie in den 3–5 dargestellt, in
mehrere Vorlagen 15 aufgeteilt, die sich sowohl bezüglich
ihrer Form und ihrer Größe, als auch bezüglich
ihrer Lage im Musterraum 14 unterscheiden.
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Im
nächsten Schritt, der so genannten Merkmalsgewinnung 11,
werden anhand der Vorlagen 15 charakteristische Merkmale
der Spulenhülse 2 herausgearbeitet, die anschließend
auf ein bestimmtes Muster der Spulenhülse reduziert werden
(Verfahrensschritt 12).
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Im
Rahmen des Verfahrensschrittes 12 kommen vorzugsweise das
so genannte "Pattern-Matching" und das "Color-Matching" zur Anwendung,
bei denen aus dem Gesamtbild der 9 Bildauschnitte
genommen werden, die als Vorlagen 15 abgespeichert werden.
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Gemäß dem
"Pattern-Matching-Verfahren" wird dabei aus der Verteilung der unterschiedlichen Grauwerte
innerhalb einer zu beurteilenden Vorlage 15 ein bestimmtes
Muster der Spulenhülse 2 ermittelt, das in einem
Speicher 3 hinterlegt wird.
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Das
heißt, zum Klassifizieren einer Spulenhülse 2 wird
jeweils ein Muster der Vorlagen 15 dieser Spulenhülse
als eine bestimmte Art der Grauwertverteilung gespeichert.
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Beim
"Color-Matching-Verfahren" wird die Farbinformation einer Vorlage 15 derart
gespeichert, dass die relative Häufigkeit einer jeden der
acht Grundfarben beispielsweise eines HSL-Farbraumes (Schwarz, Weiß,
Rot, Gelb, Grün, Cyan, Blau, Magenta) in einem Histogramm
festgehalten wird, wobei Bereiche, die Grau erscheinen, zusätzlich
zu den acht Grundfarben aufgeführt werden.
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Zur
Identifizierung einer Spulenhülse 2 wird in einem
nächsten Verfahrensschritt 13 das Muster der jeweils
vorliegenden Spulenhülse 2 mit den Mustern bereits
klassifizierter Spulenhülsen verglichen, bzw. auf Übereinstimmungen
mit dem Muster einer der bereits klassifizierten Spulenhülsen überprüft. Beim
Auffinden von Übereinstimmungen wird der Grad der Übereinstimmung
mittels einer Bewertungszahl, die Werte zwischen 0 und 1000 annehmen
kann, angegeben.
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Bei
Erreichen eines vorgebbaren Schwellenwertes gilt die betreffende
Spulenhülse 2 als automatisiert identifiziert.
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Die 3–5 zeigen
eine durch die CCD-Kamera 1 erstellte 9 der
Spulenhülsenoberfläche, die einen Musterraum 14 bildet.
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Wie
angedeutet, ist der Musterraum 14 in der Horizontalen in 640 Bildpunkte
oder Bildelemente (Pixel) und in der Vertikalen in 480 Bildpunkte
aufgeteilt.
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Gemäß 3 wird
der Musterraum 14 in der digitalen Bildbearbeitungseinrichtung 4 anhand
dreier Vorlagen 15.1, 15.2 und 15.3 grafisch
abgetastet, die sich jeweils bezüglich ihrer Form, ihrer
Größe und ihrer Lage im Musterraum 14 unterscheiden.
Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel
sind die Vorlagen beispielsweise am oberen Rand des Musterraumes 14 angeordnet.
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Da
Muster, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Spulenhülsenachse
erstrecken, am Besten aus Vorlagen extrahiert werden können,
deren Ausdehnung in dieser Richtung groß ist, weist die
Vorlage 15.1 in horizontaler Ausrichtung (= senkrecht zur Spulenhülsenachse)
beispielsweise 300 Pixel und in vertikaler Ausrichtung lediglich
80 Pixel auf.
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Die
Vorlage 15.2, mit der vor allem Muster erfasst werden sollen,
die vor allem parallel zur Spulenhülsenachse verlaufen,
weist dagegen eine horizontale Ausdehnung (= Breite) von 50 Pixel
und eine vertikale Ausdehnung (= Höhe) von 150 Pixel auf.
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Da,
wie vorstehend erläutert, mit der Vorlage 15.1 insbesondere
Spulenmuster erfasst werden, die im Wesentlichen senkrecht zur Spulenhülsenachse verlaufen,
und die Vorlage 15.2 auf Spulenmuster ausgerichtet ist,
die mehr parallel zur Spulenhülsenachse angeordnet sind,
ist es für eine geeignete statistische Auswertung der pro
Vorlage erstellten Einzelmessungen notwendig, ein neutrales Gegengewicht
zu schaffen.
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Dieses
Gegengewicht wird durch die dritte Art des Vorlageformats erreicht.
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Die
Vorlage 15.3 ist beispielsweise 150 Pixel breit und 150
Pixel hoch.
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Mit
einer solchen quadratischen Vorlage können beide Arten
von Musterformen gleich erfasst werden.
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Wie
in 3 dargestellt, sind die Positionen der Vorlagen
im Musterraum 14, die weitestgehend experimentell ermittelt
wurden, dabei so gewählt, dass die Vorlage 15.3 die
Vorlage 15.2 vollständig und die Vorlagen 15.1 teilweise überlappt.
Prinzipiell kann allerdings auch eine automatische Positionierung
der Vorlagen im Musterraum 14 erfolgen.
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Die
in 4 dargestellten Vorlagen 15.4–15.6 sind
im Prinzip ähnlich aufgebaut, allerdings von ihren Abmessungen
her etwas kleiner.
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Außerdem
sind die Vorlagen 15.4–15.6 etwas anders
im Musterraum 14 positioniert.
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Die
Vorlage 15.4 ist beispielsweise 100 Pixel breit und 50
Pixel hoch, während die Vorlage 15.5 50 Pixel
breit und 100 Pixel hoch ist.
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Wie
aus der 4 ersichtlich, sind auch die Vorlagen 15.4 und 15.5 im
Bereich des oberen Randes des Musterraumes 14 angeordnet
und dabei so positioniert, dass sie sich teilweise überlappen.
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Die
quadratische Vorlage 15.6 ist etwas mehr in der Mitte des
Musterraumes 14 angeordnet und weist eine Größe
von 100 × 100 Pixel auf.
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Auch
die Vorlagen 15.7–15.9 sind, wie in 5 dargestellt,
am oberen Rand des Musterraumes 14 angeordnet und unterscheiden
sich jeweils insbesondere hinsichtlich ihrer Größe
von den vorstehend beschriebenen Vorlagen 15.1–15.6.
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Die
Vorlage 15.7 ist beispielsweise lediglich 100 Pixel breit
und nur 25 Pixel hoch.
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Die
Vorlage 15.8 weist eine horizontale Erstreckung von lediglich
25 Pixel auf und ist 100 Pixel hoch. Am oberen Rand des Musterraumes 14 ist
neben den Vorlagen 15.8 und 15.7 noch die quadratische
Vorlage 15.9 positioniert, deren Abmessung 50 × 50
Pixel beträgt.
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Mit
Hilfe der vorstehend beschriebenen Vorlagen 15 lassen sich
nahezu alle Musterformen einer Spulenhülse ausreichend
sicher erfassen und von der Bildbearbeitungseinrichtung 4 durch
Vergleichen mit bereits klassifizierten Spulenhülsen zuverlässig automatisiert
identifizieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19749024
A1 [0005]
- - DE 3911799 A1 [0009]
- - DE 4315258 A1 [0009]
- - DE 19836071 A1 [0016]
- - DD 266078 A1 [0020, 0021]
- - DD 150699 [0022]
- - DE 2749682 C2 [0022]
- - DE 4305562 A1 [0023]