DE102010060449B4

DE102010060449B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem

Info

Publication number: DE102010060449B4
Application number: DE102010060449.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hoffmann; Lioubov JOKHOVETS; Oliver Schäfer; Dr. Seitz Reiner; Dominik Widmaier; Florian Zölfl
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Diebold Nixdorf Systems GmbH
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2030-11-10
Also published as: DE102010060449A1

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem mit einer Transporteinheit zum Transportieren der Waren enthaltend ein als ein umlaufendes Endlosband ausgebildetes Transportband, auf welches die Waren auflegbar sind, und mit einer ortsfest in Bezug auf die Transporteinheit angeordneten optischen Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme mindestens eines Bildes jeder auf dem Transportband in eine Warentransportrichtung transportierten Ware, dadurch gekennzeichnet, dass dem Transportband (5) eine Positioniereinheit (4) zum Platzieren und Ausrichten der der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) mittels der Transporteinheit (2) zuzuführenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) auf dem Transportband (5) zugeordnet ist derart, dass wenigstens eine Seitenfläche (10) der zu erfassenden Ware (1, 1.1, 1.2, 1.3) einen bekannten Abstand (a1) zu einer Längskante (11) des Transportbands (5) und/oder einen bekannten Abstand (a2) zu der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) und/oder eine Vorzugsorientierung in Bezug auf die Längskante (11) und/oder die Bildaufnahmeeinheit (3) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem mit einer Transporteinheit zum Transportieren der Waren enthaltend ein als ein umlaufendes Endlosband ausgebildetes Transportband, auf welches die Waren auflegbar sind, und mit einer ortsfest in Bezug auf die Transporteinheit angeordneten optischen Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme mindestens eines Bildes jeder auf dem Transportband in eine Warentransportrichtung transportierten Ware.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem, wobei von den zu erfassenden Waren jeweils wenigstens ein Bild mittels einer Bildaufnahmeeinheit aufgenommen und zur Identifikation der Waren mit gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen wird und wobei die zu erfassenden der Bildaufnahmeeinheit mittels einer Transporteinheit zugeführt werden.
Um Waren an einem Selbstbedienungskassensystem automatisiert zu erfassen, legt der Käufer die Waren auf ein Transportband einer Transporteinheit. Mittels einer Bildaufnahmeeinheit, die typischerweise eine Kamera und eine vorgelagerte Optik aufweist, wird mindestens ein Bild jeder zu erfassenden Ware aufgenommen und mit gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen. Durch den Bildvergleich wird die Ware identifiziert und ihr die zugehörige Artikelbezeichnung, der Preis sowie gegebenenfalls weitere warenbezogene Angaben zugeordnet.
Die Erfassung der Waren muss gleichermaßen schnell und sicher erfolgen, um einerseits einen hohen Kundendurchsatz und geringe Wartezeiten zu erreichen und andererseits Fehlerfassungen zu verhindern. Hier stellt sich das Problem, dass Waren sehr unterschiedlicher Größe von einer einzigen Bildaufnahmeeinheit nicht zuverlässig und zugleich schnell erkannt werden können. Eine schnelle Erfassung bedingt eine geringe Auflösung und führt dazu, dass insbesondere kleine Waren, welche nur einen geringen Ausschnitt des von der Bildaufnahmeeinheit erfassten Bildes abdecken, nicht mit hinreichender Sicherheit erfasst werden können. Zudem lässt sich insbesondere eine kleine Ware an sehr unterschiedlichen Stellen auf das Transportband auflegen. Es kann somit nicht sichergestellt werden, dass die Waren der Bildaufnahmeeinheit in ihrem optimalen Tiefenschärfebereich zugeführt wird. Wird die kleine Ware außerhalb des optimalen Tiefenschärfebereichs von der Bildaufnahmeeinheit erfasst, können zusätzlich zu der ohnehin geringen Auflösung markante Eigenschaften der Ware, beispielsweise deren Kontur, nicht oder nicht hinreichend exakt erkannt werden. Demgegenüber nehmen große Waren einen großen Ausschnitt des von der Bildaufnahmeeinheit gemachten Bildes ein und können typischerweise auch außerhalb des optimalen Tiefenschärfebereichs der Bildaufnahmeeinheit zuverlässig und sicher erkannt werden.
Zur Lösung des vorstehend beschriebenen Problems verwendete man in der Vergangenheit entweder eine hochauflösende Bildaufnahmeeinheit. Dies führt jedoch zu langen Rechenzeiten und zu einer geringen Geschwindigkeit bei der Warenerfassung. Alternativ ist bekannt, mehr als eine Bildaufnahmeeinheit zu verwenden und die Bildaufnahmeeinheiten einander derart zuzuordnen, dass jeweils unterschiedliche Bereiche des Transportbands und/oder unterschiedliche Ansichten der Waren erfasst werden und somit unabhängig von der Lage kleiner Waren auf dem Transportband wenigstens ein Bild eine für die Identifikation der zu erfassenden Ware hinreichende Auflösung bzw. Tiefenschärfe aufweist. Diese Lösung ist jedoch aufgrund des höheren Hardware- und Softwareaufwands teuer. Schließlich ist bekannt, statt mehrerer Bildaufnahmeeinheiten optische Wirkelemente in den Strahlengang der Bildaufnahmeeinheit einzubringen und so mit einer einzigen Bildaufnahmeeinheit verschiedene Bereiche des Transportbands zu erfassen. Auch in diesem Fall muss die Bildaufnahmeeinheit eine hohe Auflösung aufweisen, was wiederum eine geringe Geschwindigkeit bei der Warenerfassung bedingt.
Eine Vorrichtung zur Warenerfassung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2009 013 636 A1 bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Transporteinrichtung zum Transport der Waren mit mindestens einer ortsfest an der Transporteinrichtung angeordneten, optischen Bildaufnahmeeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Bildes jeder auf der Transporteinrichtung transportierten Ware und mindestens einer ortfest an der Transporteinrichtung angeordneten Abstasteinrichtung zum Erfassen von maschinenlesbaren Codes, mit welchen die Waren ausgestattet sind. Um Waren, deren Codes nicht von der Abstasteinrichtung erfasst werden können, gesondert und zeitgleich erfassen zu können, umfasst die Vorrichtung ferner eine in Transportrichtung nach der Abtasteinrichtung angeordnete Waage und/oder eine neben der Transporteinrichtung angeordnete zusätzliche Hand-Abstasteinrichtung. Allerdings weist diese Vorrichtung keine auf der Transporteinrichtung angeordneten Positioniereinheit zum Platzieren und Ausrichten der der Bildaufnahmeeinrichtung mittels der Transporteinrichtung zuzuführenden Waren auf. Aus dem Dokument DE 24 16 123 A ist ein Kassenterminal bekannt, bei dem codierte Daten, die abgebuchte Artikel identifizieren, in einem im Wesentlichen konstanten Abstand an einem optischen Codelesesystem vorbeigeführt werden. Schließlich ist aus dem Dokument WO 98/ 47 790 A1 eine Vorrichtung zur Kontrolle von auf einer Förderstrecke transportierten Stückgütern hinsichtlich Produktart und Anzahl der Stückgüter mit Hilfe von mit einem Rechner verbundenen Erkennungseinrichtungen bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem derart fortzubilden, dass die Waren unabhängig von ihrer Größe schnell und sicher erfasst werden können. Die Vorrichtung soll zudem sehr kostengünstig realisiert werden können.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass dem Transportband eine Positioniereinheit zum Platzieren und Ausrichten der der Bildaufnahmeeinheit mittels der Transporteinheit zuzuführenden Waren auf dem Transportband zugeordnet ist derart, dass wenigstens eine Seitenfläche der zu erfassenden Ware einen bekannten Abstand zu einer Längskante des Transportbands und/oder einen bekannten Abstand zu der Bildaufnahmeeinheit und/oder eine Vorzugsorientierung in Bezug auf die Längskante und/oder die Bildaufnahmeeinheit aufweist.
Grundgedanke der Erfindung ist es demzufolge, die Waren mit Hilfe der Positioniereinheit mechanisch auf dem Transportband auszurichten und ihnen somit eine Vorzugslage und -orientierung zu geben.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass infolge der Platzierung und Ausrichtung der zu erfassenden Waren auf dem Transportband deren Lage und Orientierung zumindest näherungsweise bekannt sind. Insbesondere kleinere Waren können so mittels der Bildaufnahmeeinheit hinreichend genau erfasst werden. Das mittels der Bildaufnahmeeinheit aufgenommene Bild kann hierbei eine vergleichsweise geringe Auflösung besitzen, da nur ein vergleichsweise geringer Teil des Transportbands von der Bildaufnahmeeinheit erfasst werden muss. Infolge der geringen Auflösung kann eine hohe Geschwindigkeit insbesondere im Bereich der Bildverarbeitung und damit ein hoher Durchsatz des Selbstbedienungskassensystems erreicht werden. Zudem vereinfacht die Ausrichtung der Waren auf dem Transportband die zur Identifikation erforderliche Bildverarbeitung dahingehend, dass rechen- und damit zeitaufwändiges Skalierungs- und Rotationsalgorithmen signifikant vereinfacht werden bzw. nicht mehr notwendig sind. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Fehlerrate gering ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist darüber hinaus sehr kostengünstig zu realisieren, da lediglich eine Bildaufnahmeeinheit mit zudem vergleichsweise geringer Auflösung erforderlich ist. Auf zusätzliche Bildaufnahmeeinheiten, optische Elemente sowie leistungsstarke Prozessoren kann verzichtet werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Seitenfläche der zu erfassenden und mittels der Positioniereinheit platzierten und ausgerichteten Ware in einem Tiefenschärfebereich der Bildaufnahmeeinheit angeordnet. Vorteilhaft ist die Erfassung der Produktgeometrie bzw. anderer markanter Konturen der Ware insbesondere im Tiefenschärfenbereich der Bildaufnahmeeinheit besonders zuverlässig, so dass die Fehlerrate und/oder die Auflösung der Bildaufnahmeeinheit weiter reduziert werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die zu erfassenden Waren der Positioniereinheit mittels eines zweiten Transportbands der Transporteinheit in einer Zuführrichtung zuführbar, wobei zwischen der Warentransportrichtung und der Zuführrichtung ein Winkel von weniger als 180° und vorzugsweise mehr als 90° gebildet ist. Durch das Vorsehen des zweiten Transportbands wird der Kunde von der Handhabung der Positioniereinheit und dem manuellen Ausrichten der zu erfassenden Waren mittels derselben vollständig entlastet. Die Waren werden mittels des zweiten Transportbands der Positioniereinheit zugeführt und aufgrund des Winkelversatzes zwischen der Zuführrichtung und der Warentransportrichtung an der Positioniereinheit in die Warentransportrichtung umgelenkt und dabei ausgerichtet und platziert. Die Positioniereinheit kann insofern auf Antriebselemente bzw. Stellelemente verzichten.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Positioniereinheit eine als Bande für die in Zuführrichtung zugeführten Waren dienende Leitfläche auf, welche über das zweite Transportband erstreckt angeordnet ist. Vorteilhaft werden die zu erfassenden Waren mittels der Leitfläche selbsttätig in Richtung der Warentransporteinheit umgelenkt. Die Leitfläche kann hierbei besonders robust ausgeführt sein. Zugleich kann die Leitfläche kostengünstig realisiert werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Waren vor der Aufnahme des mindestens einen Bildes mechanisch mittels einer Positioniereinheit auf einem Transportband der Transporteinheit in einem bekannten Abstand zu einer Längskante des Transportbands und/oder zu der Bildaufnahmeeinheit platziert und eine Seitenfläche der zu erfassenden Ware in Bezug auf die Längskante des Transportbands ausgerichtet werden.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die zu erfassenden Waren vor Erreichen der Bildaufnahmeeinheit auf dem Transportband platziert und ausgerichtet zugeführt werden und demzufolge auf dem mindestens einen mittels der Bildaufnahmeeinheit aufgenommenen Bild in einer von möglicherweise mehreren Vorzugsorientierungen dargestellt wird. Diese Kenntnis kann in die Bildverarbeitung einbezogen werden, so dass auf umfangreiche Skalierungs- und Rotationsroutinen verzichtet werden kann. Darüber hinaus können die zu erfassenden Waren in einem Tiefenschärfebereich der Erfassungseinheit platziert werden mit dem Ergebnis, dass selbst kleine Waren auch mit einer geringen Auflösung hinreichend genau erfasst und zuverlässig durch Bildabgleich identifiziert werden kann. Demzufolge kann die Vorrichtung, auf der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, vergleichsweise kostengünstig realisiert werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die zu erfassenden Waren entlang einer als Bande für die zu erfassenden Waren dienenden Leitfläche der Positioniereinheit von einer Zuführrichtung, in der die Waren der Positioniereinheit zugeführt werden, in eine Warentransportrichtung, in der die Waren von der Positioniereinheit weg transportiert werden, umgelenkt zur Platzierung und/oder Ausrichtung derselben auf dem Transportband, wobei die zu erfassenden Waren beim Umlenken derselben an der Leitfläche um eine zu der Zuführrichtung und/oder der Warentransportrichtung senkrechte - vorzugsweise vertikale - Körperachse der Waren gedreht werden. Vorteilhaft kann die Platzierung und Ausrichtung der zu erfassenden Waren auf dem Transportband in besonders einfacher und zugleich Waren schonender Weise passiv realisiert werden. Die Warentransporteinheit kann rein mechanisch ausgebildet werden. Auf schwenkbare Stellelemente bzw. aktive (Antriebs-)Elemente kann demzufolge bei der Positioniereinheit verzichtet werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden von unterschiedlichen Seitenflächen der zu erfassenden Waren eine Mehrzahl von Bildern mittels einer Mehrzahl von Bildaufnahmeeinheiten aufgenommen und wenigstens eines der Bilder zur Identifikation der zu erfassenden Waren mit den gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen. Vorteilhaft kann durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Bildaufnahmeeinheiten die Fehlerrate weiter reduziert werden. Insbesondere bei einem Warensortiment mit sehr vielen ähnlichen Waren können sich hierdurch Vorteile hinsichtlich der Identifizierbarkeit der Waren ergeben. Die Geschwindigkeit kann erhalten bleiben, indem die Mehrzahl der Bilder zeitgleich aufgenommen und/oder verarbeitet wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung zeigen die gespeicherten Referenzbilder oder Bildmerkmale die zu erfassenden Waren in verschiedenen Vorzugsorientierungen, aber jeweils ebenfalls mittels der Positioniereinheit auf dem Transportband platziert und in Bezug auf die Längskante des Transportbands ausgerichtet. Vorteilhaft ermöglicht dies ein einfaches Teaching zur Erstellung einer Warendatenbank. Die Waren werden in beispielsweise sechs unterschiedlichen Vorzugsorientierungen erfasst. Die so erfassten Bilder werden als Referenzbilder oder Bildmerkmale in der Produktdatenbank gespeichert und dienen im Produktiveinsatz des Selbstbedienungskassensystems als Referenzbilder oder als Referenzbildmerkmale. Da während des Produktiveinsatzes und während des Teachings die Ware die gleiche Lage aufweist, sind von der Warenlage abhängige Beleuchtungs- und Verschmierungseffekte nicht mehr oder weit weniger relevant als bisher mit der Folge, dass die Fehlerrate sinkt und Fehlerfassungen vermieden werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem ersten Betriebszustand in einer Draufsicht,
2 die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 in einem zweiten Betriebszustand,
3 eine zweite Ausführungsform der Erfindungsgegenstand in einer Draufsicht,
4 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß 3 nach einem Schnitt A-A und
5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht.

Eine Vorrichtung zum Erfassen von Waren 1 an einem Selbstbedienungskassensystem weist als wesentliche Elemente eine Transporteinheit 2, eine Bildaufnahmeeinheit 3 und eine Positioniereinheit 4 auf. Die Vorrichtung dient dazu, von einem Kunden ausgesuchte und zu dem Kassensystem gebrachte Waren optisch zu erfassen, durch Bildvergleich zu identifizieren und den Waren zugeordnete Attribute, insbesondere eine Artikelbezeichnung und einen Preis, zu ermitteln. Auf Basis der Artikelbezeichnung, des Preises und eventuell weiterer produktbezogener Angaben wird dann mittels nicht dargestellter weiterer Komponenten des Selbstbedienungskassensystems automatisch der zu zahlende Gesamtpreis aller Waren ermittelt und ein Einkaufsbon erstellt.
Die Vorrichtung bietet demzufolge die Möglichkeit, den Bezahlvorgang automatisiert ohne den Einsatz von Bedienpersonal durchzuführen. Mit ihr können beliebige Waren 1 automatisch erfasst werden. Lediglich exemplarisch zeigen nachfolgende Ausführungsbeispiele quaderförmige kleine Waren 1.1 und große Waren 1.2 sowie zylinderförmige Waren 1.3.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den 1 und 2 besteht die Transporteinheit 2 aus einem als ein umlaufendes Endlosband ausgebildeten ersten Transportband 5, mittels dessen die zu erfassenden Waren in eine Warentransportrichtung R in den Erfassungsbereich 6 der Bildaufnahmeeinheit 3 transportiert werden. Dem ersten Transportband 5 ist in Warentransportrichtung R gesehen ein zweites Transportband 7 zugeordnet, mittels dessen die zu erfassenden Waren 1 in eine um einen Winkel a verschwenkt zu der Warentransportrichtung R orientierte Zuführrichtung Z transportiert werden. In einem Kreuzungsbereich 8, in dem das Transportband 5 und das zweite Transportband 7 unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, ist die Positioniereinheit 4 vorgesehen.
Die Positioniereinheit 4, die nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ortsfest sowohl in Bezug auf die Transporteinheit 2 als auch auf die Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnet ist, weist eine flächig ausgebildete, im Wesentlichen ebene und in die Warentransportrichtung R erstreckte Leitfläche 9 auf. Darüber hinaus weist die Positioniereinheit 4 nicht dargestellte Befestigungselemente zur ortsfesten Anbringung der Positioniereinheit 4 auf. Verstellbare, insbesondere schwenkbare bzw. drehbare Stellelemente sind ebenso wie aktive (Antriebs-)Elemente nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht vorgesehen. Die Leitfläche 9 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer durch das Transportband 5 definierten und die Warentransportrichtung R aufnehmenden Transportebene E orientiert.
Die Bildaufnahmeeinheit 3 ist ortsfest in Bezug auf die Transporteinheit 2 angeordnet und seitlich beabstandet zu dem Transportband 5 angeordnet. Die Bildaufnahmeeinheit 3 ist hierbei in Warentransportrichtung R gesehen vor der Positioniereinheit 4 angeordnet.
Die Erfassung der Waren 1 geschieht wie folgt. Die zu erfassenden Waren 1 werden mittels des zweiten Transportbands 7 in Zuführrichtung Z der Positioniereinheit 4 zugeführt. Die Waren 1 liegen hierbei in einer beliebigen Orientierung auf dem zweiten Transportband 7. Sie sind weder an einer vorbestimmten Stelle auf dem zweiten Transportband 7 platziert, noch sind sie speziell zueinander oder zu der Transporteinheit 2 ausgerichtet. Sobald die Waren in Kontakt zu der quer über das zweite Transportband 7 erstreckten Leitfläche 9 der Transporteinheit 2 gelangen, werden die zu erfassenden Waren 1 infolge der fortlaufenden Transportbewegung des zweiten Transportbands 7 an der Leitfläche 9 ausgerichtet. Hierbei werden die zu erfassenden Waren 1 um eine zu der Zuführrichtung Z und der Warentransportrichtung R senkrechte Körperachse K gedreht und in Warentransportrichtung R umgelenkt. Die Leitfläche 9 dient hierbei als eine Bande für die Waren 1. Eine Seitenfläche 10 der Waren 1 legt sich an die Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 an. Infolge der Transportbewegung des zweiten Transportbands 7 und der zu der Zuführrichtung Z geneigten Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 werden die zu erfassenden Waren 1 zunächst von dem zweiten Transportband 7 in Richtung der Warentransportrichtung R gefördert und noch im Wirkbereich der Positioniereinheit 4 dem Transportband 5 zugeführt.
Während des Transports auf dem ersten Transportband 5 sind die zu erfassenden Waren 1 in einem bekannten Abstand a1 von einer Längskante 11 des Transportbands 5 und in einem ebenfalls bekannten Abstand a2 von der Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnet. Die Seitenfläche 10 der zu erfassenden Ware ist zumindest näherungsweise parallel zur Längskante 11 des Transportbands 5 erstreckt.
Sobald die zu erfassende Ware in den Erfassungsbereich 6 der Bildaufnahmeeinheit 3 gelangt, wird mittels der Bildaufnahmeeinheit 3 mindestens ein Bild der Ware 1 aufgenommen. Das von der zu erfassenden Ware 1 aufgenommene Bild wird in einer nicht dargestellten Steuerungseinheit des Selbstbedienungskassensystems mit gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen, um durch den Vergleich die zu erfassende Ware zu identifizieren und die mit dem gespeicherten Referenzbild verknüpften Attribute der Waren 1 (Artikelbezeichnung, Preis, ...) zu bestimmen.
Infolge des immer gleichen Abstands a2 der zu erfassenden Seitenfläche 10 der Ware 1 in Bezug auf die Bildaufnahmeeinheit 3 und der hierdurch bedingten bekannten Lage und Ausrichtung der Ware 1 auf dem Transportband 5 kann die Bildaufnahmeeinheit 3 eine geringe Auflösung aufweisen. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass die Bildverarbeitung wenig rechenintensiv und damit schnell ist. Zum anderen ist die Bildaufnahmeeinheit 3 infolge der geringen Auflösungsanforderungen kostengünstig zu realisieren. Darüber hinaus kann der Abstand a2 so bemessen werden, dass die Seitenfläche 10 der zu erfassenden Ware 1 in einem Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 der Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnet ist. Somit kann sichergestellt werden, dass auch besonders kleine Waren 1.1 sicher und zuverlässig identifiziert werden können.
Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der 3 und 4 ist die Bildaufnahmeeinheit 3 auf einem der Positioniereinheit 4 gegenüberliegenden Seite der zu erfassenden Ware 1 angeordnet. Die zu erfassende Ware 1 wird hierbei noch im Bereich der Positioniereinheit 4, vorzugsweise während der Anlage der zu erfassende Ware 1 an der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4, optisch erfasst. Der Abstand a2 der Bildaufnahmeeinheit 3 zu der an der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 ausgerichteten Seitenfläche 10 der zu erfassenden Ware 1 ist hierbei derart bemessen, dass insbesondere kleine Waren 1.1 in einem Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 der Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnet sind mit der Folge, dass auch kleine Waren 1.1 trotz der geringen Auflösung der Bildaufnahmeeinheit 3 hinreichend genau erfasst und zuverlässig identifiziert werden können. Große Waren 1.2, die demgegenüber nicht vollständig im Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 angeordnet sind und in die benachbarten Bereiche b2, b3 hineinragen, können aufgrund der großen für den Bildvergleich zur Verfügung stehenden Oberfläche, welche typischerweise einen großen Bildausschnitt oder das gesamte Bild einnimmt, aufgrund der typischerweise weniger filigranen Konturen und der typischerweise großen Motive bzw. Bildelemente trotz der geringen Auflösung und der nicht optimalen Schärfe des Bildes sicher erfasst werden. Aufgrund der Ausrichtung der zu erfassenden Waren 1 an der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 sind in dem Randbereich b4 des Transportbands 5 keine Waren angeordnet. Die Bereiche b1, b2, b3, b4 können hierbei eine gleiche Breite aufweisen oder unterschiedlich breit ausgebildet sein. Insbesondere kann der Randbereich b4 sehr schmal sein, oder es kann ganz auf ihn verzichtet werden.
Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der Winkel α zwischen der Warentransportrichtung R und der Zuführrichtung Z ist typischerweise kleiner als 180° und liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 90° und 180°. Er ist so zu wählen, dass die unterschiedlichen Waren 1 infolge der Transportbewegung des zweiten Transportbands 7 sicher und zuverlässig entlang der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 in die Warentransportrichtung R transportiert werden. Insofern ist der Winkel α auf die Reibverhältnisse zwischen den Waren 1 und dem zweiten Transportband 7 einerseits und den Waren 1 und der Leitfläche 9 abzustimmen.
Selbstverständlich können mehr als eine Bildaufnahmeeinheit 3 der Transporteinheit 2 bzw. der Positioniereinheit 4 zugeordnet sein. 5 beschreibt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit insgesamt drei Bildaufnahmeeinheiten 3.1, 3.2, 3.3, von denen eine erste Bildaufnahmeeinheit 3.1 in bekannter Weise seitlich dem ersten Transportband 5 und eine zweite Bildaufnahmeeinheit 3.2 in ebenfalls bekannter Weise der Positioniereinheit 4 zugeordnet sind. Eine dritte Bildaufnahmeeinheit 3.3 ist in Warentransportrichtung R gesehen hinter dem ersten Transportband 5 angeordnet. Ein Erfassungsbereich 6 der dritten Bildaufnahmeeinheit 3.3 erstreckt sich in Warentransportrichtung R derart, dass die entlang der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 in der Warentransportrichtung R geführte Ware 1 infolge der Transportbewegung unweigerlich in den Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 der dritten Bildaufnahmeeinheit 3.3 gelangt und demzufolge sicher erfasst werden kann.
Die Seitenfläche 10 der zu erfassenden Waren 1 ist infolge der Ausrichtung der zu erfassenden Waren 1 an der Positioniereinheit 4 immer im Bereich optimaler Tiefenschärfe der Bildaufnahmeeinheit 3.1 positioniert, so dass die Seitenfläche 10 der zu erfassenden Waren 1 für die erste Bildaufnahmeeinheit 3.1 unabhängig von den Abmessungen der Waren 1 immer scharf abgebildet ist. Für die zweite Bildaufnahmeeinheit 3.2 sind zu erfassende Waren 1.1 kleiner Größe scharf abgebildet. Große Waren 1.2 werden - wie oben ausgeführt - identifiziert, obwohl sie in die zu dem Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 benachbarter Bereiche b2, b3 hineinragen.
Die gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen insbesondere für Waren 1.3 mit einer runden bzw. zylindrischen Geometrie (zum Beispiel Konservendosen, Flaschen) den Vorteil auf, dass die Waren 1.3 infolge der Transportbewegung des zweiten Transportbands 7 an der Leitfläche 9 der Positioniereinheit 4 abrollen können und demzufolge eine Mantelfläche 12 kontinuierlich von der zweiten Bildaufnahmeeinheit 3.2 und/oder der dritten Bildaufnahmeeinheit 3.3 erfasst werden können. Die erste Bildaufnahmeeinheit 3.1 kann einen Teil der Mantelfläche 12 der zylindrischen Ware 1.3 aufnehmen, wobei der aufgenommene Teil der Mantelfläche 12 zumindest abschnittsweise im Bereich optimaler Tiefenschärfe b1 liegt. Zylindrische Waren 1.3 können demzufolge sicher erfasst werden.
Bezugszeichenliste

1, 1': Waren
2: Transporteinheit
3: Bildaufnahmeeinheit
4: Positioniereinheit
5: Transportband
6: Erfassungsbereich
7: zweites Transportband
8: Kreuzungsbereich
9: Leitfläche
10: Seitenfläche
11: Längskante
12: Mantelfläche
α: Winkel
E: Transportebene
K: Körperachse
R: Warentransportrichtung
Z: Zuführrichtung
a1, a2: Abstand
b1, b2, b3, b4: Bereiche

Claims

Vorrichtung zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem mit einer Transporteinheit zum Transportieren der Waren enthaltend ein als ein umlaufendes Endlosband ausgebildetes Transportband, auf welches die Waren auflegbar sind, und mit einer ortsfest in Bezug auf die Transporteinheit angeordneten optischen Bildaufnahmeeinheit zur Aufnahme mindestens eines Bildes jeder auf dem Transportband in eine Warentransportrichtung transportierten Ware, dadurch gekennzeichnet, dass dem Transportband (5) eine Positioniereinheit (4) zum Platzieren und Ausrichten der der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) mittels der Transporteinheit (2) zuzuführenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) auf dem Transportband (5) zugeordnet ist derart, dass wenigstens eine Seitenfläche (10) der zu erfassenden Ware (1, 1.1, 1.2, 1.3) einen bekannten Abstand (a1) zu einer Längskante (11) des Transportbands (5) und/oder einen bekannten Abstand (a2) zu der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) und/oder eine Vorzugsorientierung in Bezug auf die Längskante (11) und/oder die Bildaufnahmeeinheit (3) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Seitenfläche (10) der zu erfassenden und mittels der Positioniereinheit (4) platzierten und ausgerichteten Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) in einem Bereich optimaler Tiefenschärfe (b1) der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (5) als ein erstes Transportband (5) ausgebildet ist und die Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) der Positioniereinheit (4) mittels eines zweiten Transportbands (7) der Transporteinheit (2) in einer Zuführrichtung (Z) zuführbar sind, wobei zwischen der Warentransportrichtung (R) und der Zuführrichtung (Z) ein Winkel (a) von weniger als 180° gebildet ist und wobei der Winkel (a) vorzugsweise größer als 90° ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (4) eine als eine Bande für die in Zuführrichtung (Z) zugeführten Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) dienende Leitfläche (9) aufweist, wobei die Leitfläche (9) zum Umlenken der Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) in die Warentransportrichtung (R) über das zweite Transportband (7) geschwenkt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (9) senkrecht zu einer durch das erste Transportband (5) definierten Transportebene (E) orientiert ist und/oder sich zumindest abschnittsweise in die Warentransportrichtung (R) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinheit (4) ortsfest in Bezug auf die Transporteinheit (2) und/oder ortsfest in Bezug auf die Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) angeordnet ist und/oder dass die Positioniereinheit (4) in der Warentransportrichtung (R) gesehen hinter der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) in einem Kreuzungsbereich (8) des ersten Transportbands (5) und des zweiten Transportbands (7) angeordnet ist.
Verfahren zum Erfassen von Waren an einem Selbstbedienungskassensystem, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei von den zu erfassenden Waren jeweils wenigstens ein Bild mittels einer Bildaufnahmeeinheit aufgenommen und zur Identifikation der Waren mit gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen wird und wobei die zu erfassenden der Bildaufnahmeeinheit mittels einer Transporteinheit zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) vor der Aufnahme des mindestens einen Bildes mechanisch mittels einer Positioniereinheit (4) auf einem Transportband (5) der Transporteinheit (2) in einem bekannten Abstand (a1, a2) zu einer Längskante (11) des Transportbands (5) und/oder zu der Bildaufnahmeeinheit (3, 3.1, 3.2, 3.3) platziert und eine Seitenfläche (10) der zu erfassenden Ware (1, 1.1, 1.2, 1,3) in Bezug auf die Längskante (11) des Transportbands (5) ausgerichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erfassenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) entlang einer als eine Bande für die zu erfassenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) dienende Leitfläche (9) der Positioniereinheit (4) von einer Zuführrichtung (Z), in der die Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) der Positioniereinheit (4) zugeführt werden, in eine Warentransportrichtung (R), in der die Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) weitertransportiert werden, umgelenkt werden zur Platzierung und/oder Ausrichtung der Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) auf dem Transportband (5), wobei die zu erfassenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) beim Umlenken derselben an der Leitfläche (9) um eine zu der Zuführrichtung (Z) und/oder der Warentransportrichtung (R) im Wesentlichen senkrechte Körperachse (K) der Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) gedreht werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass von unterschiedlichen Seitenflächen (10) der zu erfassenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) eine Mehrzahl von Bildern mittels einer Mehrzahl von Bildaufnahmeeinheiten (3, 3.1, 3.2, 3.3) aufgenommen und wenigstens eines der Bilder zur Identifikation der Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) mit den gespeicherten Referenzbildern oder Bildmerkmalen verglichen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Referenzbilder oder Bildmerkmale die zu erfassenden Waren (1, 1.1, 1.2, 1.3) in verschiedenen Orientierungen, aber jeweils mittels der Positioniereinheit (4) auf dem Transportband (5) platziert und/oder in Bezug auf die Längskante (11) des Transportbands (5) ausgerichtet zeigen.