HU212065B - Method for reading code signal chain arranged in the lower range of a translucent bottle or similar object - Google Patents

Description

A találmány fényátbocsátó palackon vagy hasonló tárgyon annak alsó tartományában gyűrű alakban elrendezett kódjellánc leolvasására szolgáló eljárásra vonatkozik, amelynek során kamerát irányítunk a palackszakaszon keresztül az alsó palacktartományra, kívülről megvilágítjuk az alsó palacktartományt, a kamerával felvett kódjelláncot pedig tároljuk és dekódoljuk.

A bejelentő DE 3 829 025 számú német szabadalma olyan eljárásra vonatkozik, amely szerint optikai úton leolvasható kódjeleket visznek fel tartályok, előnyösen műanyag palackok felületére bemélyedések formájában lézer segítségével oly módon, hogy minden kódjel alapja diffúz-szóró reflektorként van kialakítva.

Ebben az esetben P.E.T. polietilénből készült, többször, akár 25 alkalommal is felhasználható műanyag palackról van szó, melyeket visszaváltanak, hiszen újra feltölthetők.

Az a kód, amelyet a bejelentő e régebbi német szabadalma szerint lézerrel hordanak fel, és amely helyettesíti a kiugró és bemélyedő pontok által alkotott, ismert SaintGobain kódot, amelynek révén a palackszám - szokásos módon - a palack felületén van megadva, a felvitelhez kevesebb időráfordítást igényel, mint az ismert kód, és lényegesen több információ felvételére képes. Ezenkívül a kód biztosabban leolvasható.

Ez a leolvasás például a bejelentő egy további, a DE 3 722 422 számú német szabadalma szerint egy leolvasó fejjel automatikusan történik. Ennek a megoldásnak az a lényege, hogy tartalmaz egy elektrooptikai szenzort, melynek a közepén lévő fényvezetékhez tartozik egy fényforrás és a kibocsátott fénynyaláb a vizsgált palackok külső felületére esik, majd ez a fénynyaláb a palack kódjeléről visszaverődés után egy fotoelektronikus vevőkészülékhez jut. A kódleolvasási művelet végrehajtásához az előre mozgatott palackot megállítják, amikor az a szenzorral szembe kerül, és a palack hossztengelye körül többször megfordul úgy, hogy a szenzor a kódjelek láncát többször sorozatban fel tudja venni (leolvassa és feljegyzi). Az előremozgatásnak ez a megállítása, és minden egyes palacknak a szenzorral szembeni többszöri elforgatása időt vesz igénybe, aminek a lehető legrövidebbnek kellene lennie, mivel az ellenőrző gépekben az újratöltendő palackokhoz az elérni szándékozott ellenőrzési teljesítmény 600 PÉT palack/perc. Mivel továbbá a műanyagból készült, többször felhasználható palackok könnyebben karcolódnak, kevésbé formatartóak és öregedésállóak, mint az ilyen üvegpalackok, megtörténhet, hogy a többször felhasználható PÉT palackok minden újratöltésénél azok kódjának a korrekt leolvasási eljárása több nehézséget okoz, mert például a kódjellánc a hosszúságát megváltoztatta, vagy csak elmosódva, illetve életlenül jelenik meg. Ezenkívül az ismert kódleolvasási eljárásokat gyakran megnehezíti, hogy az újratöltendő palackok címkemaradványokat, sőt egész címkéket visznek magukkal a mosóberendezésből, vagy a használat során a forgalomban már olyan mértékben összekarcolódtak, és ezért olyan sok szórt fény bocsátanak ki, hogy az a korrekt kódleolvasást lehetetlenné teszi.

A DE-A-2 943 811 számú bejelentés szerinti megoldásnál az utóbb említett probléma elkerülhető úgy, hogy a kód leolvasásához egy kamerát alkalmaznak, amely úgy van elrendezve, hogy minden egyes palackba a nyakán keresztül „tekint” be, és a palack fenekén van fókuszálva. A palack alján levő kód egy meghatározott raszterben (kiosztásban) található, amely annak a formázósablon-térnek a számát tartalmazza, amelyben a palackot előállították. Kilenc jelből álló kódot alkalmaznak, amelyből kettő a kód kezdetét, kettő pedig a végét jelöli. Egy fényforrás segítségével a fényt alulról egy résen át a palackfenékre irányítják. A palack kódjának leolvasásához annak előremozgatását a kamera alatt megszakítják, majd a palackot a hossztengelye körül forgatják. A kódjelek a palackfenéken két koncentrikus raszterkörben helyezkednek el. Minden kódjel két bitből áll, amelyek közül az egyik a külső raszterkörben, a másik pedig a belső raszterkörben van.

A biztonságos kódleolvasás érdekében a palackot minden leolvasási művelet közén a hossztengely körül négyszer elforgatják. A kamerát sorletapogató kamera alkotja, amely a résnél elhaladó kódjeleket raszterjelölések formájában sorozatban veszi fel. Bár ez az ismert leolvasó eljárás kevésbé van kitéve külső hatásoknak mint az eddig ismertek, mivel a kamera a kódjelet a palack belsejéből veszi fel, ez a megoldás meglehetősen nagy idő- és eszközráfordítást igényel, mégpedig az előremozgatás megszakításának és a palack többszöri forgatásának a szükségessége miatt minden egyes leolvasási műveletnél, illetve a palackoknak a befogásához és forgatásához szükséges berendezések szükségszerű jelenlétéből következően. Az alkalmazott kód költséges, mert a kódjellánc két koncentrikus körgyűrűből áll, amelyek csak a palackfenéken helyezkedhetnek el. Ez aligha tesz többet lehetővé, mint az üregképző térinformáció kódolását, és ezen felül mindenesetre üvegpalackoknál is alkalmazható. Ennél az ismert eljárásnál azonban nem kerülhető el a két raszterkörben elhelyezkedő kódjelekkel való munkavégzés, mert egyrészt minden kódjel két bitből áll, másrészt egy kódlánc kezdete és vége különben nem jelölhető.

Bár a DE-A1-3 637 210 számú német szabadalmi leírásból már ismert, hogy két raszterkörből álló kódlánc a palack falára a fenék felett van felvive, annak megvilágítása és leolvasása azonban kívülről történik, például a bejelentő fent említett régebbi DE 3 722 422 számú német szabadalma esetében. Különbség csupán abban van, hogy fényszenzor helyett kamerát alkalmaztak.

A DE-A-2 429 160 számú szabadalmi leírásból megismerhető ugyan egy olyan kódleolvasási eljárás, amelynél a kódjellánc csak egy körgyűrűből áll, amely egy üveg vagy műanyag palack fenekére van felhordva, valamennyi fent részletezett probléma ennél az eljárásnál is jelentkezik. Ennél az ismert eljárásnál egy lámpa fényét irányítják felülről a palack nyakán keresztül a palack fenekére, és a palackot a leolvasási művelet közben a hossztengelye körül nem kell forgatni. A palackfenék alatt egy fénydetektor helyezkedik el, amely leolvasófejjel rendelkezik, amelyet a kódjelek sorozatszerű felvételéhez a palack hossztengelye körül forgatnak. E művelet során az ún. „Scanner”2

HU 212 065 B technikát alkalmazzák, amelynek megfelelően a palack helyett egy leolvasófej halad körben. Ez a technika azonban az időráfordítást nem csökkenti, az eszközráfordítást azonban igen, mert egyszerűbb egy leolvasófejet mindig ugyanabban a helyzetben és ugyanazzal az irányítottsággal forgásban tartani, mint a palackokat, amelyeket egymás után egy és ugyanazon leolvasófej felett a lehető legnagyobb mértékben azonos irányítottsággal és helyzetben kell befogni és forgatni. Ennél az ismert eljárásnál is minden kódjel több bitből áll. Hogy a kódlánc kezdete megállapítható legyen, négy, szorosan egymás mellett elrendezett raszterjelölésből álló különleges jelkombinációt alkalmaznak, amelynél a leolvasást el kell kezdeni. A leolvasást előnyösen ismételten, többször végrehajtják annak érdekében, hogy a leolvasási pontosságot növeljék. Ennél az ismert eljárásnál mindazonáltal egy egyenlőség jelölésű, önkorrigáló kódot alkalmaznak.

A DE-A-2 520 136 számú szabadalmi leírásból palackok azonosítására szolgáló olyan eljárás és berendezés ismerhető meg, amelynél az alkalmazott kód a fent leírt eljárásnál alkalmazott kódnak felel meg. A kódjellánc megvilágításához lézersugarat használnak, amelyet a palacknyakon keresztül a palackfenékre irányítanak. A palackfenék alatt tükör van elrendezve, amely a lézersugarat egy mérőérzékelőre irányítja. A leolvasási művelethez vagy a lézersugarat, vagy ismét csak a palackot forgásba kell hozni, amivel azonban a fentiekben már részletezett problémák kapcsolódnak.

Végül az US-A-3 745 314 számú szabadalmi leírásból palackformázó tér azonosítására szolgáló olyan eljárás és berendezés ismerhető meg, amelynél egy, a palackbetorkollás fölött elrendezett, és a palackfenékre irányított lámpa, valamint egy, a palackfenék alatt elrendezett leolvasóegység ugyan álló helyzetű, a leolvasóegység és a palackfenék között azonban egy forgatható prizma van előirányozva, amely a palack fenekének a képét egy gyűjtőlencsén keresztül a leolvasóegységre irányítja, és ezen forgásba hozza. A kódjellánc, amely a palack fenekére van felhordva, ebben az esetben is két koncentrikus körgyűrűből áll. Egyrészt a lámpa és a palack, másrészt a lámpa és a leolvasóegység között szükséges relatív forgómozgás miatt, amelyet ebben az esetben a forgó prizma állít elő, ugyanazokat a problémákat veti fel, amelyeket a fentiekben az ismert eljárások és berendezések leírása során már említettünk, amelyeknél erre a relatív forgómozgásra ugyancsak szükség van. Legalábbis az időráfordítás vonatkozásában jelentéktelen, hogy e megoldásnál a palack vagy a leolvasókészülék helyett prizmát forgatnak annak érdekében, hogy a kódjelek sorozatos leolvasása lehetővé váljék.

A találmány feladata, hogy olyan kódleolvasási eljárást szolgáltasson, amely a kódok leolvasását a jelenleg ismert módszerekhez szükségesnél lényegesen kisebb időráfordítással és nagyobb információtartalommal teszi lehetővé, anélkül, hogy ez a pontosság rovására menne.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során kamerát irányítunk a palacknyakon keresztül az alsó palacktartományra, kívülről megvilágítjuk az alsó palacktartományt, a kamerával felvett kódjelláncot pedig tároljuk és dekódoljuk, és amely eljárásnak az a lényege, hogy az alsó palacktartományról a teljes kódjellánccal együtt pillanatfelvételt készítünk és későbbi dekódolásához kép formájában tároljuk.

A találmány szerint eljárás az egy kód leolvasásához szükséges időráfordítást drasztikusan csökkenti, mert a kód leolvasása nem sorozatban történik, hanem pillanatfelvétel formájában egyedi képként kerül rögzítésre. Egy ilyen pillanatfelvételhez esetleg - ha egyáltalán - arra van szükség, hogy a palack előremozgatását a kamera alatt némileg lelassítsuk, hogy az alsó palacktartományról egy kép a teljes kódjellánccal egyszerre felvehető legyen, amihez a képfelvételi idő elegendő. Az információ dekódolása a képként tárolt kódból később történhet, amikor a palack az ellenőrző gép kódleolvasó állomását már régen elhagyta. Az az előny, amely a találmány szerinti kódleolvasási eljárással az eszközráfordítás vonatkozásában jelentkezik, számottevő, mert bármiféle forgatóberendezés alkalmazását szükségtelenné teszi. A találmány szerinti eljárás értelmében pillanatfelvételként készített egyedi kép nem csak a kódot, hanem lényegesen több információt tartalmaz, például az alsó palacktartomány hibáiról, szenny- vagy papfrmaradványokról, stb. Ez a járulékos információ a dekódolás mellett, azzal egyidejűleg értékelhető. A kódleolvasási eljárásnak a palack alsó tartománya egyéb ellenőrzésével való ilyen kombinálása az idő- és eszközráfordítás további csökkenését eredményezi.

Az eljárás egy másik foganatosítást módja szerint a kódjelláncot olyan gyűrűfelületként alakítjuk ki, amelynek minden egyes kódjele egy sáv alakú szektor egyetlen egy bitjét képviseli. Az ilyen formában előirányzott kód, amelynél minden egyes kódjel egyetlen bitből áll, a kódleolvasási eljárást nem csak rendkívül egyszerűvé és biztossá teszi, hanem lehetővé válik a kódjelláncban egy különösen nagy információtartalom beépítése. A kőd nehéz körülmények között is - például nedves üzemben, ahol szállítási kenőeszközként szappanoldatokat használnak - biztosan leolvasható.

Egy másik eljárási ismérvnek megfelelően a kódjellánc dekódolásához a tárolt pillanatfelvételt hisztogram technikával dolgozzuk fel. Ez a felvett kép értékelését különösen egyszerűvé és pontossá teszi.

Az eljárás egy további foganatosítási módja értelmében a következő műveleteket végezzük:

a) gyűrűfelület formájában sablont választunk, amely kívül és belül nagyobb, mint a kódjellánc által alkotott gyűrűfelület;

b) a sablon gyűrűfelületét Y számú sablonszektorra osztjuk fel, amelyeknek a kerületmenti szélessége mindig kisebb, mint egy kódjelszektor szélessége, vagy azzal azonos;

c) minden sablonszektort pixelek formájában hisztogram számításával más-más intenzitással jelölünk, amely hisztogramból minden sablonszektor felületét meghatározzuk, amely annak intenzitásával arányos;

HU 212 065 Β

d) a sablon gyűrűfelületét és a kódjellánc gyűrűfelületét egymásra helyezzük;

e) megállapítjuk, hogy az egymásra helyezés révén melyik sablonszektorban vagy a szomszédos sablonszektorok mely csoportjában csökkent az intenzitás vagy a felület egy kódjel felülete környezetében;

f) a csökkent inenzitású sablonszektor(oka)t leolvasott kódjelláncként ábrázoljuk;

g) dekódoljuk a kódjelláncot attól a szektortól, ahol az intenzitást először redukáltuk (indító bit), addig a szektorig, ahol az intenzitást utolsóként redukáltuk (leállító bit).

Ezek az eljárási lépések a kódjelláncról készített kép problémamentes dekódolását teszik lehetővé még akkor is, ha a palack fenekének a középpontja annak a körnek a középpontjával nem esnék egybe, amelyen a kód található, amikor a kép elmosódik, vagy ha a kódjelek a palack elöregedése miatt az élességüket már elvesztették. Az US-A-3 502 993 számú szabadalmi leírásból ismeretes, hogy egy jelszint és egy háttér jelszint külön-külön regisztrálható és összehasonlítható. Ez azonban csak arra szolgál, hogy a szintváltozásokat, amelyeknek a szignálinformációhoz nincs közük, kompenzálni lehessen.

Az eljárás egy további foganatosftási módjára az jellemző, hogy a következő műveleteket hajtjuk végre az f) pont szerint meghatározott és a g) pont szerint dekódolt kezdet és vég megállapításához;

f.l) megvizsgáljuk a sablonszektorokat emelkedő sorrendben annak érdekében, hogy egy olyan X sablonszektort találjunk, amely egy bitet tartalmaz, és amikor ezt a sablonszektort megtaláltuk,

f.2) megvizsgáljuk az X sablonszektortól (Y-1) sablonszektomyi távolságban levő sabloszektort, hogy tartalmaz-e egy bitet, és ha igen, a fellelt bit-párt indító bitként és leállító bitként alkalmazzuk; ha pedig nem, az f.l) és f.2) pont szerinti lépéseket addig ismételjük, ameddig egy bit-párt nem találunk. Ezek az intézkedések elkerülhetővé tesznek egy időt rabló algoritmust a kód indító és megállító bitjének a lokalizálásához. Azonkívül lehetőség van arra is, hogy a kódjellánc kezdetének és végének a meghatározásához csak egy bitből álló kódjelet alkalmazzunk, miáltal a kódjelláncban hely nem megy veszendőbe.

Az eljárás fent részletezett foganatosítást módjai közül az utolsó háromnak köszönhetően mind a szoftver, mind a hardver ráfordítás jelentős csökkenése biztosítható a jelenleg ismert kódleolvasási eljárásokkal összehasonlítva.

Egy további eljárási ismérvnek megfelelően kódként Hamming-távközzel biztosított huszonnyolc vagy harminckét bitből álló sáv alakú kódot alkalmazunk, amely az indító bit és a leállító bit között hat vizsgálóbitet, egyébként pedig adatbiteket tartalmaz. Az így leolvasott kód egy bináris sáv alakú kód („Balkencode”), amely az ismert Hamming-távköz révén van biztosítva. A kódhelyesbítés lehetősége - például ebben az esetben Hamming szerint - a találmány egyik különösen nagy előnye. A Hamming-távköz különféle bitek minimális számát határozza meg annak értékéhez, amelyek a kódjuk valamennyi jele összehasonlításánál fellépnek. A Hamming-távköz biztonsági mérték átviteli hibákkal szemben, és a leolvasási biztonság kontrollálására és korrigálására szolgál. A találmánynál előnyben részesített kód tartalmazhatna ugyan 8, 16, 28, 32, stb. bitet, 16, 28 vagy 32 bit azonban a jelenleg előnyös bit szám a többször újratölthető PÉT palackokon szükséges információ ábrázolásához. A kódot a palack gyártója a gyártási eljárás során viszi fel a palackokra. A fent definiált kód egy további előnye abban jelentkezik, hogy dátumhoz, gyártásvonalhoz és palacktípushoz előirányzott három mezőre és egy tartalék mezőre felosztott adatbiteket tartalmazó kódot alkalmazunk, így tehát lehetővé válik a többször felhasználható PÉT palackok gyártói által szokásosan megkövetelt információnak, például a dátumnak, termékvonalnak (vagyis gyártónak) és a palacktípusnak, valamint más adatoknak, így a palackszínnek és nagyságnak, stb. a palackra történő tartós és leolvasásbiztos felvitele.

Az eljárás egy másik foganatosftási módja szerint a kamerát úgy fókuszáljuk a palack belső alsó tartományára, hogy ezzel olyan kódjelláncot veszünk fel, amely a palack külső falán abban a tartományban van felhordva, amely a paiackfenék és egy abban a magasságban levő hely között húzúdik, ahol a palackátmérő a legnagyobb. Ennek megfelelően a kód akkor is olvasható, ha nem a palackfenéken, hanem a palack külső falán levő tartományban helyezkedik el, amely a palackfenék és az abban a magasságban lévő hely között van, ahol a palack kerülete a legnagyobb. Az ezen leírás bevezetőjében részletesen ismertetett, a technika állásához tartozó mértékadó megoldások azt mutatják, hogy ez ideig általánosan szokásos volt egy olyan kódot - amely a fent említett tartományban volt felhordva - azzal az önmagában ismert, egyszerű eljárással leolvasni, amelynél a fényt kívülről irányítják a kódra, és a vissza kifelé reflektált vagy nem reflektált fényt a kód dekódolásához használják, ami azonban a bevezetőben ecsetelt problémák jelentkezésével jár. Minden olyan ismert ejárásnál, amelynél a kamera a palacknyakon keresztül a palackfenékre „néz”, vagy a fény a palackfenékre van irányozva, és a kamera vagy a leolvasóegység a palackon kívül helyezkedik el, csak olyan kódok alkalmazhatók, amelyek a palackfenéken találhatók. Csak a fent definiált találmány szerinti eljárási foganatosítást mód teszi lehetővé, hogy olyan kódokkal lehessen dolgozni, amelyek - mint a bevezetőben említett DE-A1-3 637 210 számú szabadalmi leírás szerint - ott vannak előirányozve, ahol a lehető legtöbb információ vihető fel, viszont - ellentétben az e korábbi megoldásnál rendelkezésre álló lehetőséggel - ezek a kódok a kamera, palack és fényforrás egymáshoz viszonyított mozgatása nélkül leolvashatók. Kézenfekvő, hogy egy, a palack fenekén lévő kódlánc kevesebb információt, vagy kevesebb felbontóképességgel rendelkező információt tud felvenni, mint egy olyan kódjellánc, amely ott helyezkedik el, ahol a palackkerület csaknem a legnagyobb. Ez ideig nyilvánvalóan lehete4

HU 212 065 Β lennek tartották, hogy egy ebben a palackfenék feletti tartományban levő kódot másképpen mint kívülről optikailag olvassanak le. Az ez utóbbi módszerrel járó nagy időráfordítást a technika állásához tartozó megoldásoknál nyilvánvalóan számításba kellett venni.

Egy további találmányi ismérvnek megfelelően a pillanatfelvételt rövid megvilágítási idővel, villanófény segítségével készítjük el. Ez az intézkedés a felvett egyedi képen az „elkenődést” teljes biztonsággal megakadályozza.

Az eljárás egy másik foganatosítási módja szerint a pillanatfelvételt a kamera, palack és fényforrás egymáshoz viszonyított nulla sebességű elfordítása mellett hajtjuk végre. Eszerint „elkenődés” nélküli pillanatfelvétel még egyszerűbb módon elkészíthető, azaz villanófény vagy különölegesen rövid megvilágítási idő nélkül, mert a kamera, palack és fényforrás közötti relatív mozgási sebesség nulla.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek az eljárás végrehajtásának módját érzékeltetik, illetve az eljárás fontosabb közreható eszközeit tartalmazzák. A rajzokon az 1, ábrán egy olyan palackellenőrző gép látható perspektivikus nézetben, amelynél a találmány szerinti eljárást alkalmazzuk;

a 2. ábrán olyan kódot tüntettünk fel, amely nagy információtartalma ellenére a találmány szerinti eljárással biztosan leolvasható;

a 3a és 3b ábrán egy gyűrű alakú kódjellánccal ellátott új, illetve egy régi fényáteresztő palack pillanatfelvétele látható;

a 4a-4i ábrákon több részvázlaton mutatjuk be a találmány szerinti eljárásnál használt hisztogram technika gyakorlati alkalmazását.

Az 1. ábrán PÉT palackok ellenőrzéséhez használt gépet tüntettünk fel perspektivikus nézetben; a palackokat az ábrán 10 hivatkozási számmal jelöltük. A gépnek van egy betároló 12 karusszelé és egy kitároló 14 karusszelé. Mindkét 12, 14 karusszelnek tizenkét állomása van tizenkét 10 palack felvételére. Mindegyik 12, 14 karusszel két csillagtárcsával rendelkezik. A felső csillagtárcsák a 10 palackokat a nyakuk tartományában centirozzák. A 12 és 14 karusszelek között egy 16 főkarusszel helyezkedik el, amelynek tizenhat állomása van. A16 főkarusszel mindegyik állomása komplett vizsgálóegységgel van ellátva, amely a térfogat- és szivárgásméréshez, magasságméréshez, egyenesség méréshez, torkolati ferdeséghelyzet méréshez, valamint maradék lúgkontroll végrehajtásához van előirányozva; ennek a vizsgálóegységnek a részletesebb ismertetésére nincs szükség. A 10 palackokat a 18 betároló csiga segítségével vezetjük a betároló 12 karuszszelhez. A kivezetési oldalon a 10 palackokat a 20 kitároló csiga segítségével távolítjuk el a gépből.

A kitároló 14 karusszel felett 22 kameraszekrény helyezkedik el, amely a kód leolvasására szolgál. A 22 kameraszekrény 24 kamerát tartalmaz, amelyből az 1. ábrán csak az objektív látható. A 22 kameraszekrény a 26 szánon van rögzítve, amely a kamera fókuszálásához a 28 kézikerék segítségével a 30 gépállványon magassági értelemben állítható. A 24 kamerával szemben 32 fényforrás helyezkedik el, amelynek segítségével a 10 palack feneke, amely a 32 fényforrás és a 24 kamera között található, egyenletesen ki van világítva. A 24 kamerát előnyösen nagy felbontóképességű CCD kamera alkotja; ilyen például a Fairchild cég 1003 típusú készüléke, amelynek speciális (nem ábrázolt) nagysebességű képfelvevő modulja van. A 24 kamera úgy van a 10 palack alsó tartományára fókuszálva, hogy a 34 kődjellánc, amely a 10 palack külső falán abban a tartományban helyezkedik el, mely a palackfenék és az abban a magasságban levő hely között van, ahol a palack kerülete a legnagyobb, a 10 palack belsejéből felvehető. Amikor a 10 palackot a kitároló 14 karusszel révén hossztengelyével a 24 kamerát és 32 fényforrást egymással összekötő vonalra mozgattuk, a 24 kamera egy képet készít a palackfenékről, beleértve a 10 palack oldalfalának a palackfenékkel szomszédos alsó tartományát is. A kép pillanatfelvételként készül.

A 3a ábrán egy új, fehér palackról felvett ilyen pillanatfelvétel látható.

A 3b ábrán ugyancsak egy pillanatfelvételt tüntettünk fel, amely azonban egy használt fehér palackról készült.

Világosan felismerhető mindkét képen a 34 kódjellánc, amely egy bináris sáv alakú kódból áll, amelynek felépítése a 2. ábrán látható. Ebben az esetben egy Hamming-távközzel biztosított sáv alakú kódról van szó, amely a feltüntetett konkrét példa szerint huszonnyolc bitből áll, mégpedig egy indító bitből, egy leállító bitből, hat vizsgáló vagy ellenőrző bitből, valamint húsz, adatot - vagy adatokat - tartalmazó adatbitből. Az adatbitek - amint ezt korábban már kifejtettük három adatmezőre és egy tartalék mezőre vannak felosztva; az előbbiek a dátumhoz, a termelési vonalhoz (gyártósorhoz) és a palacktípushoz vannak előirányozva. A kódjellánc a most ismertetett kiviteli példa szerint a palack kerülete mentén kevesebb mint 180 *-os tartományban húzódnak végig.

A továbbiakban közelebbről leírt kódleolvasási eljárás lényeges ismérve, hogy a 34 kódjellánc felvétele nem sorozatszerűen bitről-bitre történik, hanem teljesen egyedi képként, pillanatfelvétellel. A „pillnatfelvétel” azt jelenti, hogy egy rövid megvilágítási idővel készítünk felvételt annak érdekében, hogy a felvett egyedi képen bármiféle „elkenődés” vagy életlenség bekövetkeztét meggátoljuk. A kép elkészítéséhez ezért nincs szükség relatív forgási sebességre a 24 kamera, a 10 palack és a 32 fényforrás között. Egy villanófénylámpa szolgál 32 fényforrásként. Elegendő a kitároló 14 karusszel forgási sebességét, azaz a 10 palack előremozgatását a felvétel készítéséhez némileg lelassítani, vagy a kitároló 14 karusszelt éppen csak a szükséges képfelvételi időtartamra (amely nagyságrendileg a másodpercnek egy tört része lehet) megállítani. De még ez is feleslegessé válik, ha - amint e kiviteli példa esetében előirányoztuk - nagysebességű kamerával és nagysebességű képfelvételi modullal dolgozunk. Ez utóbbiban az elkészített képet további feldolgozáshoz tárol5

HU 212 065 B juk. Mivel a felvett kép a 34 kódjelláncon kívül a teljes alsó palacktartományról is tartalmaz információkat, a fenék vizsgálatához is járulékosan igénybe vehető.

A 4a—4i ábrákon keresztül a kép értékelését írjuk le közelebbről, aminek az a célja, hogy abból a kódból dekódoljuk az információkat, amely a tárolt képen szerepel.

A 4a ábra szerint a kód mint a jelek egy lánca, vagy mint egy B bitből álló sáv van definiálva. Mindegyik B bitet, vagy mindegyik sávot az a tartomány alkotja, amely két r_b r₂ rádiusz és egy a szög között helyezkedik el. A B bitek egymástól bármilyen szöggel elhelyezkedhetnek. A lánc első bitje az indító bit, az utolsó bitje pedig a megállító bit. Az itt leírt esetben, amelynél a 2. ábra szerinti kódot használjuk, a 34 kódjellánc huszonnyolc bitből áll.

Annak érdekében, hogy egy B bit felületének nagyságát meghatározzuk, először egy meghatározott kerületmenti tartomány hisztogramját számítjuk ki. Magyarázatként megjegyezzük, hogy hisztogramon általában egy valós értékű valószínűségi változó megfigyelt gyakorisági eloszlásának grafikus ábrázolását értjük. A változók értékelési tartományát egy abszcisszára viszszük fel, és ott intervallumokra osztjuk meg. Minden intervallumot egy derékszögű négyszög alsó oldalának veszünk, amely négyszög felülete a megfelelő intervallumon belüli értékek megfigyelt gyakoriságával arányos. A jelen speciális esetben ezt a felületet az intenzitással arányosnak tekintjük.

Először azt a tartományt definiáljuk, amely egy B bitet fog körülvenni. Ez a tartomány egy teljes C kép lehet, amelyet egy előre meghatározott I_c intenzitás jellemez, amint ezt a 4b ábra érzékelteti.

E C kép hisztogramjának a számítása egy konstans Ν_σ értéket fog eredményezni, amely a C kép területének a nagyságával egyenlő. A 4b ábrán feltüntetett egyszerűsített esetben a C kép derékszögű négyszög. Most egy tesztőleges foltot adunk a háttérhez, például a C képhez, amint ezt a 4c ábrán feltüntettünk. A foltot az /_A intenzitás jellemzi, amely nem azonos az I_c intenzitással. Mivel a C kép hisztogramja már ismert, a környezetre ismét egy kisebb felület adódik (4c ábra). A folt N_A felülete a következő összefüggésből számítható:

Na = N_C) Valamivel bonyolultabb a helyzet, ha a környezet nem homogén, hanem például két különböző I_C1 és I_Dl intenzitással rendelkezik, amint ezt a 4d ábrán feltüntettük.

E háttér hisztogram-számítása V_C]-et és A/_D1-et eredményez, azaz a háttér jobb és bal oldali része területének a nagyságát. Most ismét egy foltot adunk a háttérhez, ami a 4e ábrán látható. Ennek a foltnak az intenzitása:

Ia * * Id2

A kép hisztogramja ismét az N_C2, N_ü2 értékeket, vagyis a háttér felületeit szolgáltatja.

A folt felülete az alábbi összefüggésből számítható ki:

N_a = (Nc.-No) + (N_D1-N_D2)

A fent leírt eljárással azonos eljárás használható még nagyobb bonyolultsági fokú esetekben is.

Annak érdekében, hogy a kódban lévő minden egyes B bit felületét ki lehessen számítani, a kódban levő minden egyes bithez meghatározott környezeti felületet kell létrehozni. Biztosítani kell, hogy a háttér felülete ismert legyen, mielőtt a kódot a háttérhez hozzáadjuk. A kódnak ez a hozzáadása a háttérhez két képnek egymásra helyezési művelete útján hajtható végre. A hátteret, amelyet a 4f és 4g ábrákon sablonként SCH-val jelöltünk, a következő lépésben állítjuk elő:

Először a 4f ábra szerint egy R gyűrűt rajzolunk be, amelynek határoló körei r₄ és r₃ rádiusszal rendelkeznek úgy, hogy érvényes a (r₄-r₃) > (η-Γ₂) összefüggés, miáltal a palack hossztengelye helyzetének az érzékenysége kiküszöbölhető. Különben problémák adódhatnak abból, ha a palack fenekének a középpontja annak a körnek a középpontjával nem esnék egybe, amelyen a kód található. Annak biztosítása érdekében, hogy a háttérgyűrű mindegyik bitet a kódban tökéletesen körülvegye, a két kép vagy gyűrűfelület egymást átfedi, amint ez a 4f ábrán látható.

A második lépést oly módon hajtjuk végre, hogy az R gyűrűt S szektorokra vágjuk szét úgy, hogy minden szektor β szögű, emellett érvényesül az a feltétel, hogy a β < a. A β szektorszög tehát kisebb, mint egy B bit a szöge, vagy azzal egyenlő. Ebben az itt leírt speciális példában β = a = 3,6°, miáltal 36073,6 = 100 S szektor sablongyűrűként áll rendelkezésre (4g ábra).

A következő lépésben minden S sablonszektorhoz más-más intezitást rendelünk hozzá. Az első szektort az 1 intenzitással, a második szektort a 2 intenzitással, stb. jelöljük, a sablon fennmaradó részét pedig - azaz azt a részt, amely az R gyűrűn kívül van - az I = 0 intenzitással jelölhetjük, illetve jellemezhetjük.

Most a sablon hisztogramját vesszük. Ez szolgáltatja minden egyes sablonszektor felületét. Mivel mindegyikhez más-más I intezitás van hozzárendelve, a pixelek száma minden intenzitáshoz a S szektor N felületét szolgáltatja. Tisztán matematikailag tekintve, a hisztogram ábra M középértékét kapjuk (4b ábra), amelyben az N felület az I intenzitás felett van felhordva, és a valódi EH hisztogram az a szabálytalan vonal, amelynek az M a középértéke. Véges felület minden pixeljével olyan ingadozások (eltérések) jönnek létre a középérték-hisztogram felett, amilyeneket a 4b ábrán feltüntettünk. Ezek az ingadozások, illetve eltérések semmiféle nehézséget nem okoznak, mivel mindegyik szektorfelület pontosan ismert. Ezt a műveletet csak egyszer végezzük el, azután az alkalmazott számítógép tárolójában rögzítjük.

Most a kódnak az SCH sablonhoz (háttérhez) való hozzáadása révén a kód mindegyik B bitje az R gyűrű egy S szektorában helyezkedik el, vagy pedig - ami a legvalószínűbb - két S szomszédos szektor egy részét fedi át. Még abban az esetben sem kellene semmiféle nehézséggel számolni, ha egy B bit három, vagy több mint három S szektort fedne át, mivel mindegyik S szektort a saját I intenzitása jellemzi (4i ábra).

Különös figyelmet kell fordítani arra, hogy maguk a B bitek is meg legyenek jelölve. A bit jelöléseknek a sablonszektor jelölések tartományán kívül kell elhe6

HU 212 065 B lyezkedniiik. A két kép átfedésének egyik lehetősége a képek - pixelnek pixellel való - egyszerű összegzése. Ha a legnagyobb intenzitás, amely a sablon egy S szektorához van hozzárendelve, az i érték lenne, akkor a legalacsonyabb intenzitás, amely egy bithez hozzárendelhető i + 1, és a kép maradékához a nulla intenzitás van hozzárendelve. Az összegzés után a bitek intenzitásának a rendje i + 1-től 2i + 1-ig terjed, ami a sablonszektorok intenzitásának a tartományán kívül van, úgyhogy az átfedésnél egyetlen bit sem megy veszendőbe. A felhelyezett kép hisztogramjának az alkalmazása révén a kód direkt ábrázolását érjük el a képen, azaz a hisztogramnak a tárolóban levő szablon hisztogrammal való összehasonlítása útján. Egy bitet úgy találunk meg, hogy észleljük, hogy egy sablonszektor, vagy két szomszédos sablonszektor felülete egy bit nagyságrendnyit csökken; ez jelenti azt, hogy ebben a helyzetben, vagy ezeknél a koordinátáknál egy bit található. Minthogy a kódjellánc ugyancsak egy gyűrű alakú felületet alkot, minden egyes bitnek is szektor alakja van. A kódjellánc dekódolásakor így annak indító és megállító bitje fellelhető. Az a szektor, ahol az intenzitás redukálása először történt meg a kódjelláncban, az indító bitet tartalmazza, és az a szektor, ahol a kódjellánc intenzitásának a csökkenése utoljára következett be, a megállító bitet tartalmazza.

Időt rabló algoritmus nélkül a kód indító és megállító bitje a következő módon lokalizálható:

A kódhosszúság a jelen példa esetében Y = 28 bit. A sablonszektorokat a növekedés sorrendjében vizsgáljuk annak érdekében, hogy egy olyan X sablonszektort találjunk, amely egy bitet tartalmaz, és ha ez bekövetkezik, az X sablonszektortól (X—1) = 27 sablonszektornyival távolabb levő sablonszektort vizsgáljuk annak megállapítása céljából, vajon nem tartalmaz-e egy bitet, és ha igen, a megtalált bit-párt indító és megállító bitként alkalmazzuk, ha pedig nem, a két előbb említett vizsgálati lépést egy olyan bit-pár felleléséig ismételjük, amelynek a bitjei huszonhét bittel vannak egymástól elválasztva. Ha ily módon sem sikerülne ilyen bit-párt találni, ez azt jelentené, hogy valahol hiba van, például a palack nem tiszta, vagy túlságosan össze van karcolva, a kód leolvasása nem helyesen történt, stb.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás fényátbocsátó palackon vagy hasonló tárgyon annak alsó tartományában gyűrű alakban elrendezett kódjellánc leolvasására, amely eljárás során kamerát irányítunk a palacknyakon keresztül az alsó palacktartományra, kívülről megvilágítjuk az alsó palacktartományt, a kamerával felvett kódjelláncot pedig tároljuk és dekódoljuk, azzal jellemezve, hogy az alsó palacktartományról a teljes kódjellánccal együtt pillanatfelvételt készítünk, és későbbi dekódolásához kép formájában tároljuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kódjelláncot olyan gyűrűfelületként alakítjuk ki, amelynek minden egyes kódjele egy sáv alakú szektor egyetlen bitjét képviseli.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kódjellánc dekódolásához a tárolt pillanatfelvételt hisztogram technikával dolgozzuk fel.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a következő lépésekben hajtjuk végre:

   a) gyűrűfelület formájában sablont választunk, amely kívül és belül nagyobb, mint a kódjellánc által alkotott gyűrűfelület;

   b) a sablon gyűrűfelületét Y számú sablonszektorra osztjuk fel, amelyeknek a kerületmenti szélessége mindig kisebb, mint egy kódjelszektor szélessége, vagy azzal azonos;

   c) minden sablonszektort pixelek formájában hisztogram számításával más-más intenzitással jelölünk, amely hisztogramból minden sablonszektor felületét meghatározzuk, amely annak intenzitásával arányos;

   d) a sablon gyűrűfelületét és a kódjel lánc gyűrűfelületét egymásra helyezzük;

   e) megállapítjuk, hogy az egymásra helyezés révén melyik sablonszektorban vagy a szomszédos sablonszektorok mely csoportjában csökkent az intenzitás vagy a felület egy kódjel felülete környezetében;

   f) a csökkent inenzitású sablonszektor(oka)t leolvasott kódjelláncként ábrázoljuk;

   g) dekódoljuk a kódjelláncot attól a szektortól, ahol az intenzitást először redukáltuk (indító bit), addig a szektorig, ahol az intenzitást utolsóként redukáltuk (leállító bit).
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a következő műveleteket hajtjuk végre az f) pont szerint meghatározott és a g) pont szerint dekódolt kezdet és vég megállapításához:

   f.l) megvizsgáljuk a sablonszektorokat emelkedő sorrendben annak érdekében, hogy egy olyan X sablonszektort találjunk, amely egy bitet tartalmaz, és amikor ezt a sablonszektort megtaláltuk,

   f.2) megvizsgáljuk az X sablonszektortól (Y-l) sablonszektornyi távolságban levő sabloszektort, hogy tartalmaz-e egy bitet, és ha igen, a fellelt bit-párt indító bitként és leállító bitként alkalmazzuk; ha pedig nem, az f.l) és f.2) pont szerinti lépéseket addig ismételjük, ameddig egy bit-párt nem találunk.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kódként Hamming-távközzel biztosított huszonnyolc vagy harminckét bitből álló sáv alakú kódot alkalmazunk, amely az indító bit és a leállító bit között hat vizsgálóbitet, egyébként pedig adatbiteket tartalmaz.
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy dátumhoz, gyártásvonalhoz és palacktípushoz előirányzott három mezőre és egy tartalék mezőre felosztott adatbiteket tartalmazó kódot alkalmazunk.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kamerát úgy fókuszáljuk a

   HU 212 065 B palack belső alsó tartományára, hogy ezzel olyan kódjelláncot veszünk fel, amely a palack külső falán abban a tartományban van felhordva, amely a palackfenék és egy abban a magasságban levő hely között húzódik, ahol a palackátmérő a legnagyobb.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pillanatfelvételt rövid megvi lágítási idővel, villanófény segítségével készítjük el.
10. 10. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljá rás, azzal jellemezve, hogy a pillanatfelvételt a kamera

    5 palack és fényforrás egymáshoz viszonyított nulla se bességű elfordítása mellett hajtjuk végre.