DE4236302C1 - Verfahren und Anordnung zum Ausregeln seitlicher Abweichungen einer laufenden Warenbahn - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Ausregeln seitlicher Abweichungen einer laufenden WarenbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausregeln
seitlicher Abweichungen einer laufenden Warenbahn von
einer Soll-Lage durch Ermitteln der Ist-Lage der
Warenbahn, Vergleichen der Ist-Lage mit der Soll-Lage und
durch Bilden eines Stellsignales für ein die
Warenbahnlage beeinflussendes Stellglied in Abhängigkeit von
der Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Lage, wobei mit
Hilfe eines Bild/Signal-Wandlers, insbesondere einer
Videokamera, das Bild zumindest eines Längsstreifens der
am Bild/Signal-Wandler vorbeilaufenden Warenbahn mit einem
in diesem Längsstreifen liegenden Führungskriterium
taktweise wiederholt aufgenommen wird und für jede
Aufnahme die Bildsignale gespeichert und daraus durch
Signalauswertung die Ist-Lage des Führungskriteriums
ermittelt und als Ist-Lage der Warenbahn für den
Regelprozeß benutzt wird.
Derartige Verfahren sind beispielsweise in der nicht
vorveröffentlichten DE 41 31 365 A1
beschrieben, wobei das Führungskriterium, nach dessen
jeweiliger Lage die Warenbahn geführt wird, von einer
durch einen Sprung in der Warendicke erzeugten Kante der
Warenbahn gebildet ist. Bekannt und in DE 35 12 904 C2
oder DE 30 32 950 C2 beschrieben ist auch, für die Führung
einer laufenden Warenbahn unmittelbar deren Randkante
selbst oder eine längs der Warenbahn verlaufende,
beispielsweise aufgedruckte, durchgehende Linie als
Führungskriterium zu wählen. Allen diesen üblichen
Verfahren ist gemeinsam, daß in dem vom
Bild/Signal-Wandler aufgenommenen Signalbild des
Führungskriteriums nur Flankenabstände und
Flankenrichtungen zur Ermittlung der Ist-Lage Verwendung
finden können, was voraussetzt, daß das Führungskriterium
im Signalbild entsprechend deutliche und steile Flanken
erzeugt. Wegen dieser Erfordernisse sind nur wenige
Strukturen oder Muster an oder auf der Warenbahn
tatsächlich geeignet, als brauchbares Führungskriterium
dienen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die
Beschränkungen, als Führungskriterium geeignet zu sein,
weitgehend entfallen und Merkmale, die sich bei laufender,
bedruckter oder unbedruckter Warenbahn in
Bahnlängsrichtung zeigen, als Führungskriterium zur
sicheren Bahnführung verwendet werden können. Insbesondere
sollen auch solche Merkmale als Führungskriterium
Verwendung finden können, die Unterbrechungen in
Bahnlängsrichtung zeigen, wie sogenannte Druckgassen,
unterbrochene Linien im Druckbild oder am Rand, Aufkleber,
Wasserzeichen usw. Weiterhin soll durch die Erfindung eine
Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens bereit
gestellt werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
bei jeder Aufnahme der gesamte Bildinhalt des vom
Bild/Signal-Wandler erfaßten Abbildungsbereichs der
Warenbahn in Bildsignale nur einer einzigen, sich quer zur
Bahnlaufrichtung über die gesamte Abbildungsbreite
erstreckenden Reihe von Bildpunkten umgesetzt wird und
diese Bildsignale Bildpunkt für Bildpunkt digitalisiert
und gespeichert werden, daß ferner vor Beginn des
Regelprozesses die das Führungskriterium darstellenden
Bildsignale zusätzlich für sich als feste Referenzsignale
Bildpunkt für Bildpunkt gespeichert werden, und daß
während des Regelprozesses die Bildpunktreihen mit den je
Aufnahme gespeicherten Bildsignalen taktweise Bildpunkt
für Bildpunkt gegenüber der Bildpunktreihe mit den
gespeicherten Referenzsignalen verschoben und für jeden
Verschiebungstakt aus den Bild- bzw. Referenzsignalen der
gegeneinander verschobenen beiden Bildpunktreihen eine
Ähnlichkeitsfunktion berechnet wird, deren Wert in jedem
Verschiebungstakt ein Maß für den Grad der Übereinstimmung
beider Bild- bzw. Referenzsignalfolgen ist, und daß für
jede Aufnahme aus dem Verschiebungstakt mit dem die beste
Übereinstimmung ergebenden Funktionswert die jeweilige
Ist-Lage des Führungskriteriums bestimmt wird.
Durch die Umsetzung des gesamten Bildinhalts des vom
Bild/Signal-Wandler aufgenommenen Abbildungsbereichs der
Warenbahn in die Bildsignale nur einer einzigen Reihe von
Bildpunkten, sei es auf optischem oder elektrischem Wege,
beinhaltet das Bildsignal jedes dieser Bildpunkte eine
Mittelung längs einer dem jeweiligen Bildpunkt
zugeordneten, in Bahnlängsrichtung verlaufenden gedachten
Spalte des aufgenommenen Warenbahnbereichs, mit der Folge,
daß in Bahnlängsrichtung vorhandene Unterbrechungen der
das Führungskriterium bildenden Merkmale längs dieser
Spalte ausgemittelt werden und das sich über die Reihe der
Bildpunkte ergebende Signalbild den Bildinhalt des
aufgenommenen Warenbahnbereichs nur noch in der
Breitenrichtung der Warenbahn auflöst. In diesem
Signalbild bildet das Führungskriterium ein Muster, das
als Referenzmuster fest gespeichert wird und dazu dient,
während des Warenbahnlaufes im Signalbild jeder Aufnahme
dieses Muster durch Bildvergleich wiederzuerkennen, um
dann dessen Lage als Ist-Wert für die Lageregelung der
Warenbahn zu benutzen. Dieser Mustervergleich stellt keine
besonderen Anforderungen an die das Führungskriterium
bildenden Bahnmerkmale; es genügt, daß sich das Muster des
Führungskriteriums erkennbar aus dem Signalbild jeder
Aufnahme heraushebt.
Vorzugsweise erstreckt sich der vom Bild/Signal-Wandler
erfaßte Abbildungsbereich über die gesamte Breite der
Warenbahn, so daß sich die das Führungskriterium bildenden
Merkmale der Warenbahn in Bahnbreitenrichtung an
beliebiger Stelle befinden können.
Die Umsetzung des Bildinhalts des Abbildungsbereichs in
Bildsignale nur einer einzigen Reihe von Bildpunkten kann,
wie schon gesagt, auf optischem oder elektrischem Wege
erfolgen. Der erste Fall ist vorzugsweise dadurch
gekennzeichnet, daß als Bild/Signal-Wandler eine
Zeilenkamera mit nur einer einzigen, sich quer zur
Bahnlaufrichtung erstreckenden Reihe von Bildsensoren
verwendet und der vom Bild/Signal-Wandler erfaßte
Abbildungsbereich auf optischem Wege eindimensional auf
diese Reihe von Bildsensoren abgebildet wird. Im zweiten
Fall wird bei einem Bild/Signal-Wandler mit
zweidimensionaler Abbildung jeder in Bahnlaufrichtung
liegenden Bildspalte nur ein einziger Bildpunkt und diesem
ein Bildsignal zugeordnet, das durch eine Mittelung über
die Bildsignale aller Bildpunkte der jeweiligen Bildspalte
erhalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet weiter die sehr
vorteilhafte Möglichkeit, das Führungskriterium überhaupt
erst am Signalbild einer Aufnahme der Warenbahn
auszuwählen, weil beispielsweise erst im Signalbild ein
Muster erkennbar wird, das sich besonders prägnant
hervorhebt und daher als Referenzmuster beim Bildvergleich
besonders gut geeignet ist. Eine zu diesem Zweck
bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Aufnahme vor
Beginn des Regelprozesses erhaltenen, den Bildpunkten der
sich über die gesamte Abbildungsbreite erstreckenden
einzigen Bildpunktreihe zugeordneten Bildsignale graphisch
über einer dieser Bildpunktreihe entsprechenden
Koordinatenachse dargestellt werden, daß ein sich in
dieser Darstellung besonders prägnant hervorhebendes
Signalmuster als Führungskriterium ausgewählt wird und
dessen Bildsignale dann als Referenzsignale für den
Bildvergleich abgespeichert werden.
Zur Berechnung von für den Bildvergleich geeigneten
Ähnlichkeitsfunktionen stehen bekannte mathematische
Verfahren zur Verfügung, die rechnermäßig durch
Differenzbildung oder Korrelation, insbesondere
Kreuzkorrelation, der Signalbeträge ausgeführt werden
können. Im Hinblick hierauf ist eine zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete und daher
bevorzugte Anordnung mit einem die laufende Warenbahn
seitlich ablenkenden, regelbaren Stellglied, einem das
Bild zumindest eines Längsstreifens der vorbeilaufenden
Warenbahn aufnehmenden Bild/Signal-Wandlers, insbes. einer
Videokamera, ferner mit einem das vom Bild/Signal-Wandler
stammende Bildsignal speichernden Bildsignalspeicher und
mit einer aus den Bildsignalen das Stellsignal für das
Stellglied ermittelnden Recheneinheit, gekennzeichnet durch
einen Korrelator
an sich bekannten Aufbaus mit zwei Schieberegistern zum
Halten der Bildsignale jeder Aufnahme und der
Referenzsignale, einem Taktgenerator zur
Signalverschiebung in den Schieberegistern, ferner mit
einer Reihe von Multipliziergliedern zur Bildung der
Produkte aus den Bild- und Referenzsignalen und mit einem
Summierglied, das zur Aufsummierung der Produkte so viele
Eingänge besitzt, wie Multiplizierglieder vorhanden sind,
sowie durch eine dem Summierglied nachgeschaltete
Rechnereinheit, die den Maximalwert des Ausgangssignales
des Summiergliedes ermittelt und aus der zu diesem
Maximalwert gehörenden Taxtzahl des Schiebetakts den
Ist-Wert für die Lage des Führungskriteriums berechnet.
Eine für die besonders einfache Auswahl des
Führungskriteriums geeignete Ausführungsform der Anordnung
ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß zur graphischen
Darstellung der Bildsignale aller Bildpunkte ein
Bildmonitor und zur Auswahl der Referenzsignale ein
Fenstergenerator mit Darstellung des Fensters auf dem
Bildschirm des Monitors vorgesehen sind, wobei die im
Fenster liegenden Bildsignale als Referenzsignale
gespeichert werden und mittels einer Eingabeeinrichtung
das Fenster nach Lage und Größe längs der Bildpunktreihe
wählbar ist. Im übrigen empfiehlt es sich, die Anordnung
zweckmäßigerweise so auszubilden, daß der Bildmonitor
einen drucksensitiven Bildschirm aufweist und die
Fensterlage durch Antippen am Bildschirm einstellbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es
zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer
bedruckten Warenbahn mit unterschiedlichen, zur
Bildung eines Führungskriteriums geeigneten
Merkmalen,
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung und
Erkennung eines Führungskriteriums,
Fig. 3 eine Schemazeichnung zur Erläuterung des
Bildvergleichs bei der Durchführung des Verfahrens,
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines zur Bilderkennung
geeigneten Korrelators, und
Fig. 5 ein für das erfindungsgemäße Verfahren typischer
Display auf dem Monitor-Bildschirm.
Auf dem Warenbahnausschnitt 1 gemäß Fig. 1 sind
unterschiedliche Merkmale erkennbar, die im Rahmen des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung von
Führungskriterien geeignet sind. Für die in
Bahnlaufrichtung (Pfeil 2) verlaufende Warenbahnkante 3
oder durchgehende Linie 4 bedarf diese Eignung keiner
weiteren Begründung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
können aber auch in Bahnlaufrichtung unterbrochene Linien
als Führungskriterium dienen, so die gestrichelte Linie 5
oder die durch Lücken 6 voneinander getrennten
Begrenzungslinien 7 von bedruckten Feldern 8, die zwischen
sich sogenannte Druckgassen 9 bilden. Tatsächlich können
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar solche
Druckgassen 10 als Führungskriterium dienen, die überhaupt
keine Begrenzungslinien 7 aufweisen, sondern nur durch den
Rapport randseitig offener Druckmuster 11 gebildet sind.
Dazu dient zunächst ein Bild/Signal-Wandler 20 (Fig. 2),
der den gesamten Bildinhalt des jeweils aufgenommenen
Abbildungsbereichs der Warenbahn 1 in Bildsignale nur
einer einzigen, quer zur Bahnrichtung (Pfeil 2) über die
Bahnbreite verlaufenden Reihe von Bildpunkten umsetzt. In
jedem dieser Bildpunkte ergibt sich daher das Bildsignal
aus einem Mittel der Helligkeitswerte aller derjenigen
Warenbahnpunkte, die in einer auf der Warenbahn 1
gedachten Spalte liegen, welche sich in Richtung der
Bahnbreite an derselben Stelle wie der jeweilige Bildpunkt
befindet und sich in Laufrichtung (Pfeil 2) der
Warenbahn 1 über den gesamten, vom Bild/Signal-Wandler
erfaßten Abbildungsbereich der Warenbahn erstreckt. Im
Ergebnis kann man sich vorstellen, die Warenbahn 1 wäre in
ihrer Breitenrichtung in ebenso viele zur Bahnlaufrichtung
(Pfeil 1) parallele Bahnspalten unterteilt, wie Bildpunkte
in der einzigen, in Richtung der Bahnbreite verlaufenden
Bildpunktreihe vorhanden sind. Das Bildsignal jedes
Bildpunktes beinhaltet dann, in den Grenzen des
Aufnahmebereichs, den Bildinhalt der gesamten, dem
jeweiligen Bildpunkt zugeordneten Bahnspalte. Daraus ist
ersichtlich, daß Unterbrechungen von Linien 5, 7 auf der
Warenbahn 1 sich nicht in entsprechenden Unterbrechungen
der zugeordneten Bildsignale äußern können, wenn nur der
Aufnahmebereich in Laufrichtung der Warenbahn größer als
die Länge der Unterbrechungen gewählt ist.
In Fig. 3 ist die in Breitenrichtung (Pfeil 12) der
Warenbahn verlaufende Reihe von Bildpunkten jeweils mit 13
angedeutet. In der Teilfig. 3a ist für eine typische
Aufnahme der Warenbahn zu jedem Bildpunkt die Größe des
Bildsignals als Ordinate dargestellt. Die Bildsignale
bilden gemeinsam ein Signalbild 14. In diesem
Signalbild 14 hebt sich besonders prägnant ein in der
Teilfig. 3b für sich allein dargestelltes Muster 15
hervor, das als Führungskriterium geeignet ist. Dieses
Muster 15 wird für sich als Referenzmuster 18 fest
abgespeichert und dient dann bei jeder weiteren Aufnahme
dazu, durch Bildvergleich das Muster 15 im jeweiligen
Signalbild 14 wieder zu finden und seine Lage in
Breitenrichtung der Warenbahn als Ist-Wert für die
Bahnregelung zu ermitteln. Dies geschieht mit Hilfe an
sich bekannter Bildvergleichsverfahren, indem das
Referenzmuster 18 längs des Pfeiles 16 taktweise Bildpunkt
für Bildpunkt gegenüber dem Signalbild 14 bis in die
Lage 18′ verschoben und für jeden Verschiebungstakt eine
geeignete Ähnlichkeitsfunktion berechnet wird, deren Größe
ein Maß für den jeweiligen Grad der Bildübereinstimmung
ist. Der Verlauf 17 einer solchen Ähnlichkeitsfunktion ist
in der Teilfig. 3c dargestellt. Für den zur Überdeckung
des Musters 15 im Signalbild 14 durch das
Referenzmuster 18 führenden Verschiebungstakt nimmt die
Ähnlichkeitsfunktion 17 ein Maximum 19 an. Die Lage dieses
Maximums 19 in Richtung der Bildpunktreihe bestimmt die
Lage des Führungskriteriums und damit den Ist-Wert der
Bahnlage.
In Fig. 2 ist der Bild/Signal-Wandler mit 20 bezeichnet.
Er kann eine Zeilenkamera sein, die nur eine einzige, sich
quer zur Bahnlaufrichtung (Pfeil 2) erstreckende Reihe von
Bildsensoren besitzt, welche der Reihe 13 von Bildpunkten
in Fig. 3 entspricht, so daß jedem Bildpunkt ein
Bildsensor zugeordnet ist. Auf diese Reihe von
Bildsensoren wird der von der Kamera optisch erfaßte
Abbildungsbereich der Warenbahn eindimensional abgebildet.
Die Bildsignale werden in einer
Signalverarbeitungseinheit 21 digitalisiert und in einem
Bildsignalspeicher 22 gehalten. Wird statt mit einer
Zeilenkamera mit einer zweidimensional abbildenden
Videokamera gearbeitet, so daß zur Erhaltung der in den
Bildsignalspeicher 22 zu überführenden Bildsignale
zunächst noch über die Bildsignale jeder Bildspalte
gemittelt werden muß, kann diese Signalmittelung ebenfalls
in der Signalverarbeitungseinheit 21 erfolgen.
Vor Beginn der Bahnlaufregelung werden die im
Bildsignalspeicher 22 aus einer vorangegangenen Aufnahme
stammenden Bildsignale auf dem Bildschirm 23′ eines
Bildmonitors 23 graphisch dargestellt, so daß sich auf dem
Bildschirm im wesentlichen ein Signalbild wie das
Signalbild 14 in der Teilfig. 3a ergibt. Mit Hilfe eines
Fenstergenerators 24 wird ein Fenster gebildet, das nach
Lage und Größe durch eine Eingabeeinrichtung am Monitor 23
gewählt werden kann und ebenfalls auf dem Bildschirm 23′
dargestellt wird. Die Fensterwahl kann durch einfaches
Antippen am Bildschirm erfolgen, der dazu drucksensitiv
ausgebildet ist. Ein typisches Beispiel zeigt Fig. 5. Auf
dem Bildschirm ist längs der Abszisse die Reihe der
Bildpunkte, längs der Ordinate die Bildsignalgröße in
Grauwerten aufgetragen. Das Signalbild ist wie in Fig. 3
mit 14 bezeichnet; das Fenster ist durch die Bezugsziffer 25
gekennzeichnet. Mit dem Fenster 25 werden diejenigen
Bildsignale des Signalbilds 14 ausgewählt, deren Muster 15
in das Fenster 25 fällt und als Führungskriterium dienen
soll. Diese Signalwerte werden als Referenzsignale in
einem Referenzsignalspeicher 26 gehalten. Das von ihnen
gebildete Referenzmuster 18 kann ebenfalls auf dem
Bildschirm 23′ graphisch dargestellt werden, wobei die
Darstellungsmaßstäbe für das Signalbild 14 und das
Referenzmuster 18 unterschiedlich gewählt werden können.
Aus den Bildsignalen im Bildsignalspeicher 22 und den
Referenzsignalen im Referenzsignalspeicher 26 wird in
einem Korrelator 27 die Ähnlichkeitsfunktion 17 berechnet.
Ein einfaches Beispiel für einen geeigneten Korrelator
zeigt Fig. 4. Er besitzt ein Schieberegister 50 für die
Bildsignale Y0, Y1, Y2, . . . YN jeder Aufnahme und ein
Register 51 für die Referenzsignale X0, X1, X2, wobei der
Einfachheit wegen angenommen ist, daß sich das
Referenzmuster 18 nur aus drei Referenzsignalen aufbaut.
Mit einem nur in Fig. 2 dargestellten Taktgenerator 28
werden die Bildsignale Y0, Y1, Y2, . . . durch das
Register 50 geschoben und bei jedem Takt die jeweils in
den mit D bezeichneten Registerplätzen gehaltenen
Bildsignale mit den Referenzsignalen aus dem Register 51
multipliziert, wozu Multiplizierglieder 52 dienen. Jedes
Multiplizierglied 52 ist an einen eigenen Eingang eines
Summiergliedes 53 angeschlossen, das somit alle je Takt
gebildeten Produkte aufsummiert und am Ausgang 54 das
Summensignal als Funktionswert der Ähnlichkeitsfunktion
zur Verfügung stellt. Der Art ihrer Berechnung nach ist in
diesem Ausführungsbeispiel die Ähnlichkeitsfunktion eine
Korrelationsfunktion. Wegen weiterer Einzelheiten wird auf
die Druckschrift: Hossein Yassaie, IMS A 100 Application
Note 3 "Correlation and convolution with the IMS A100" der
Firma INMOS, Bristol, GB verwiesen.
Der Ausgang 54 des Korrelators 27 wie auch ein Ausgang des
Taktgenerators 28 ist auf eine Recheneinheit 29
geschaltet, die das Maximum 19 der Ähnlichkeitsfunktion 17
und die Nummer des dazu gehörenden Verschiebetakts
ermittelt und letztere hält. Im einfachsten Fall kann dazu
in der Recheneinheit 29 das Ausgangssignal des
Korrelators 27 mit einem geeignet gesetzten Schwellenwert
verglichen und die Taktzahl gezählt sowie die dem
Signalmaximum entsprechende Taktzahl auf die
Warenbahnbreite normiert werden, so daß die so normierte
Taktzahl als Ist-Wert für die Lage des Führungskriteriums
in einen digitalen Regler 30 unmittelbar mit einem dem
Regler zugeführten Soll-Wert (Pfeil 31) verglichen werden
kann. Entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleichs bildet
der Regler 30 ein Stellsignal für ein auf die Bahnlage
einwirkendes Stellglied 32, das zum Beispiel als Drehrahmen
ausgebildet sein kann.
Claims (9)
1. Verfahren zum Ausregeln seitlicher Abweichungen einer
laufenden Warenbahn von einer Soll-Lage durch Ermitteln
der Ist-Lage der Warenbahn, Vergleichen der Ist-Lage
mit der Soll-Lage und durch Bilden eines Stellsignales
für ein die Warenbahnlage beeinflussendes Stellglied in
Abhängigkeit von der Abweichung der Ist-Lage von der
Soll-Lage, wobei mit Hilfe eines Bild/Signal-Wandlers,
insbesondere einer Videokamera, das Bild zumindest
eines Längsstreifens der am Bild/Signal-Wandler
vorbeilaufenden Warenbahn mit einem in diesem
Längsstreifen liegenden Führungskriterium taktweise
wiederholt aufgenommen wird und für jede Aufnahme die
Bildsignale gespeichert und daraus durch
Signalauswertung die Ist-Lage des Führungskriteriums
ermittelt und als Ist-Lage der Warenbahn für den
Regelprozeß benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
bei jeder Aufnahme der gesamte Bildinhalt des vom
Bild/Signalwandler erfaßten Abbildungsbereichs der
Warenbahn in Bildsignale nur einer einzigen, sich quer
zur Bahnlaufrichtung über die gesamte Abbildungsbreite
erstreckenden Reihe von Bildpunkten umgesetzt wird und
diese Bildsignale Bildpunkt für Bildpunkt digitalisiert
und gespeichert werden, daß ferner vor Beginn des
Regelprozesses die das Führungskriterium darstellenden
Bildsignale zusätzlich für sich als feste
Referenzsignale Bildpunkt für Bildpunkt gespeichert
werden, und daß während des Regelprozesses die
Bildpunktreihen mit den je Aufnahme gespeicherten
Bildsignalen taktweise Bildpunkt für Bildpunkt
gegenüber der Bildpunktreihe mit den gespeicherten
Referenzsignalen verschoben und für jeden
Verschiebungstakt aus den Bild- bzw. Referenzsignalen
der gegeneinander verschobenen beiden Bildpunktreihen
eine Ähnlichkeitsfunktion berechnet wird, deren Wert in
jedem Verschiebungstakt ein Maß für den Grad der
Übereinstimmung beider Bild- bzw. Referenzsignalfolgen
ist, und daß für jede Aufnahme aus dem
Verschiebungstakt mit dem die beste Übereinstimmung
ergebenden Funktionswert die jeweilige Ist-Lage des
Führungskriteriums bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der vom Bild/Signal-Wandler erfaßte Abbildungsbereich
sich über die gesamte Breite der Warenbahn erstreckt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Bild/Signal-Wandler eine
Zeilenkamera mit nur einer einzigen, sich quer zur
Bahnlaufrichtung erstreckenden Reihe von Bildsensoren
verwendet und der vom Bild/Signal-Wandler erfaßte
Abbildungsbereich auf optischem Wege eindimensional auf
diese Reihe von Bildsensoren abgebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Bild/Signal-Wandler mit
zweidimensionaler Abbildung jeder in Bahnlaufrichtung
liegenden Bildspalte nur ein einziger Bildpunkt und
diesem ein Bildsignal zugeordnet wird, das durch eine
Mittelung über die Bildsignale aller Bildpunkte der
jeweiligen Bildspalte erhalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die aus einer Aufnahme vor Beginn
des Regelprozesses erhaltenen, den Bildpunkten der sich
über die gesamte Abbildungsbreite erstreckenden
einzigen Bildpunktreihe zugeordneten Bildsignale
graphisch über einer dieser Bildpunktreihe
entsprechenden Koordinatenachse dargestellt werden, daß
ein sich in dieser Darstellung besonders prägnant
hervorhebendes Signalmuster (15) als Führungskriterium
ausgewählt wird und dessen Bildsignale dann als
Referenzsignale abgespeichert werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ähnlichkeitsfunktion nach einem
der dafür bekannten mathematischen Verfahren, wie
Differenzbildung oder Kreuz-Korrelation der
Signalbeträge, berechnet wird.
7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 6 mit einem die laufende
Warenbahn (1) seitlich ablenkenden, regelbaren
Stellglied (32), einem das Bild zumindest eines
Längsstreifens der vorbeilaufenden Warenbahn (1)
aufnehmenden Bild/Signal-Wandlers (20), insbes. einer
Videokamera, ferner mit einem das vom
Bild/Signal-Wandler (20) stammende Bildsignal
speichernden Bildsignalspeicher (22) und mit einer aus
den Bildsignalen das Stellsignal für das
Stellglied (32) ermittelnden Recheneinheit (29),
gekennzeichnet durch einen Korrelator (27) an sich
bekannten Aufbaus mit zwei Schieberegistern (50, 51)
zum Halten der Bildsignale jeder Aufnahme und der
Referenzsignale, einem Taktgenerator (28) zur
Signalverschiebung in den Schieberegistern (50, 51),
ferner mit einer Reihe von Multipliziergliedern (52)
zur Bildung der Produkte aus den Bild- und
Referenzsignalen und mit einem Summierglied (53), das
zur Aufsummierung der Produkte so viele Eingänge
besitzt, wie Multiplizierglieder (52) vorhanden sind,
sowie durch eine dem Summierglied (53) nachgeschaltete
Rechnereinheit (29), die den Maximalwert (19) des
Ausgangssignales des Summiergliedes (53) ermittelt und
aus der zu diesem Maximalwert gehörenden Taktzahl des
Verschiebungstakts den Ist-Wert für die Lage des
Führungskriteriums berechnet.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
5, insbesondere Anordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zur graphischen Darstellung der
Bildsignale aller Bildpunkte ein Bildmonitor (23) und
zur Auswahl der Referenzsignale ein Fenstergenerator
mit Darstellung des Fensters (25) auf dem
Bildschirm (23′) des Monitors vorgesehen sind, wobei
die im Fenster (25) liegenden Bildsignale als
Referenzsignale gespeichert werden und mittels einer
Eingabeeinrichtung das Fenster nach Lage und Größe
längs der Bildpunktreihe wählbar ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bildmonitor (23) einen drucksensitiven
Bildschirm (23′) aufweist und die Fensterlage durch
Antippen am Bildschirm einstellbar ist.
Priority Applications (4)
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