ES3058561T3 - Classification apparatus - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para la clasificación de objetos, comprendiendo el método los pasos de: guiar (S1) un flujo continuo de objetos (4) desde un mecanismo de transporte (2) directamente a una trayectoria sin soporte (6), a lo largo de la cual dicho flujo de objetos (6) se alimenta a través de una región de detección (12); iluminar (S2) dicha región de detección (12) con una banda de radiación en una primera dirección (10); escanear ópticamente (S3) dicha región de detección (12) para detectar la radiación electromagnética reflejada por el al menos un objeto en la región de detección (12) al visualizar dicha región de detección a lo largo de una segunda dirección (16), en donde la primera dirección (10) y la segunda dirección (16) tienen una sección transversal en la región de detección (12) y forman un ángulo relativo entre sí dentro del rango de 10° - 80°; analizar (S4) la información del escaneo óptico; y clasificar (S5) objetos del flujo de objetos en al menos dos direcciones diferentes basándose en el análisis de la información de transparencia del escaneo óptico; en donde el paso de analizar la información del escaneo óptico comprende analizar los objetos en función de la intensidad, propagación y textura de la radiación detectada del escaneo óptico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato de clasificación

[0003] Campo técnico de la invención

[0004] La invención se refiere al campo de la clasificación de objetos. Más precisamente, la invención se refiere a un método y un aparato para la clasificación de objetos fuera de la cinta transportadora.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Las máquinas para la inspección y clasificación de objetos a granel suministrados en un flujo continuo generalmente comprenden una unidad de alimentación, un sistema óptico y una unidad de análisis. La unidad de alimentación suministra un flujo de objetos que deben inspeccionarse de forma continua a través de una región de detección que es escaneada por el sistema óptico, que está en comunicación operativa con la unidad de análisis. La unidad de análisis analiza cada objeto separado en el flujo de objetos en busca de una o más propiedades preseleccionadas, tales como color, forma y/o textura o cualquier combinación de las mismas. Basándose en este análisis, la unidad de análisis puede examinar si el objeto inspeccionado satisface criterios específicos en términos de la propiedad observada, dando como resultado una clasificación.

[0007] Un requisito para tales aparatos de inspección y clasificación basados en un sensor óptico y un dispositivo de análisis es que se pueda realizar una distinción correcta entre la información óptica que proviene de los objetos inspeccionados y la información óptica que proviene del fondo.

[0008] El documento WO 2014/013421 describe un aparato para la inspección de objetos, provisto de un mecanismo de transporte, por ejemplo una cinta transportadora o un conducto, configurado para transportar un flujo continuo de objetos de modo que, al salir del mecanismo de transporte, el flujo de objetos sigue una trayectoria de caída libre a lo largo de la cual se alimenta en una sola capa de objetos a través de una región de detección, una fuente de radiación configurada para iluminar la región de detección, una unidad de detección, configurada para escanear ópticamente la región de detección iluminada, una unidad de análisis y posiblemente una unidad de extracción y también un elemento de fondo, que está situado detrás del flujo de objetos que cae, visto desde la posición de la unidad de detección, posicionado de modo que los haces de radiación electromagnética de la fuente de radiación inciden en una zona de iluminación del elemento de fondo cuando estos haces no inciden en un objeto del flujo de objetos, la unidad de detección solo puede recibir una imagen de una zona de detección del elemento de fondo, caracterizado por que el elemento de fondo está montado de modo que la zona de iluminación y la zona de detección están separadas entre sí.

[0009] El aparato proporciona una solución para la detección de productos en un flujo de productos sin detección falsa de productos a partir de la radiación electromagnética reflejada por el fondo, sin embargo no proporciona clasificación de productos basada en las características ópticas y no es óptimo para detectar productos oscuros en el flujo de productos.

[0010] El documento US 5.692.621 describe un aparato de clasificación que tiene una cinta transportadora o un mecanismo equivalente para mover partículas a una velocidad suficiente para generar un flujo de partículas en el aire. Las partículas se pueden clasificar de tal manera que se pueda eliminar el material inaceptable del flujo. La clasificación u ordenación se realiza mediante un sistema de escaneo primario para analizar la luz reflejada por las partículas en el flujo. Las mediciones se realizan en una pluralidad o en intervalos de longitud de onda. Los eyectores para eliminar partículas del flujo están dispuestos aguas abajo del sistema de escaneo. Los eyectores reciben instrucciones en respuesta a las señales recibidas del sistema de escaneo. También se incluye un sistema de escaneo auxiliar para establecer la presencia de material en el flujo, y en caso de que se detecte un vacío en una región determinada, se inhibe el análisis de esa región por parte del sistema de escaneo primario y cualquier activación correspondiente de los eyectores.

[0011] Resumen de la invención

[0012] Un objeto de la invención es proporcionar una solución mejorada para la clasificación de objetos transparentes fuera de la cinta transportadora en un flujo de productos.

[0013] Según la invención, este y otros objetos se consiguen mediante un aparato según la reivindicación 1. Otras realizaciones se describen en las reivindicaciones dependientes 2-4.

[0014] El aparato según la invención comprende una unidad de extracción configurada para extraer objetos del flujo de objetos, en donde la extracción de objetos está basada en el análisis de la unidad de análisis.

[0015] La unidad de detección puede estar configurada además para detectar la radiación electromagnética reflejada por un punto sobre un elemento de fondo donde la radiación electromagnética procedente de la fuente de radiación incide sobre el elemento de fondo.

[0016] El aparato puede comprender una pluralidad de fuentes de radiación configuradas para iluminar objetos en el flujo de objetos en una pluralidad de posiciones a lo largo de la trayectoria no soportada.

[0017] Un método para la clasificación de objetos ejecutable utilizando un aparato de acuerdo con lo anterior puede comprender las etapas de: guiar un flujo continuo de objetos desde un mecanismo de transporte directamente a una trayectoria no soportada, a lo largo de la cual el flujo de objetos se alimenta a través de una región de detección; emitir radiación electromagnética a lo largo de una primera dirección para iluminar dicha región de detección, cuya radiación electromagnética emitida forma una banda de radiación que se extiende en una dirección ortogonal a dicha primera dirección; escanear ópticamente la región de detección para detectar la radiación electromagnética reflejada por al menos un objeto en la región de detección mediante la visualización de la región de detección a lo largo de una segunda dirección, en donde la primera dirección y la segunda dirección tienen una sección transversal en la región de detección y forman un ángulo entre sí dentro del intervalo de 3° - 80° o 10º - 80º; analizar la información del escaneo óptico; y clasificar los objetos del flujo de objetos basándose en el análisis de la información de transparencia o la información de reflexión del escaneo óptico; en donde la etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende analizar los objetos basándose en la intensidad, la propagación y, opcionalmente, la textura de la radiación detectada del escaneo óptico, y en donde la etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende comparar la información con la información en una tabla de consulta y/o comparar la información con uno o más umbrales.

[0018] Según un ejemplo, dicha etapa de clasificación de dichos objetos comprende además ordenar los objetos del flujo de objetos en al menos dos direcciones diferentes basándose en el análisis de la información de reflexión del escaneo óptico y/o basándose en datos de clasificación.

[0019] Según con un ejemplo, dicha etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende además comparar la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto en el flujo de objetos con información en una tabla de consulta y/o con uno o más umbrales para determinar la información de transparencia o de reflexión de dicho al menos un objeto.

[0020] Según un ejemplo, dicha etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende además comparar la intensidad y la propagación de la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto en el flujo de objetos con información en una tabla de consulta y/o con uno o más umbrales para determinar la información de transparencia o de reflexión de dicho al menos un objeto.

[0021] Un método para la clasificación de objetos ejecutable utilizando un aparato de acuerdo con lo anterior puede comprender las etapas de: guiar un flujo continuo de objetos desde un mecanismo de transporte directamente hasta una trayectoria no soportada, a lo largo de la cual el flujo de objetos se alimenta a través de una región de detección; emitir radiación electromagnética a lo largo de una primera dirección para iluminar dicha región de detección, cuya radiación electromagnética emitida forma una banda de radiación que se extiende en una dirección ortogonal a dicha primera dirección; escanear ópticamente la región de detección para detectar la radiación electromagnética reflejada por el al menos un objeto en la región de detección mediante la visualización de la región de detección a lo largo de una segunda dirección, en donde la primera dirección y la segunda dirección tienen una sección transversal en la región de detección y forman un ángulo entre sí dentro del intervalo de 3° - 80° o 10° - 80°; analizar la información del escaneo óptico; y clasificar objetos del flujo de objetos en al menos dos direcciones diferentes basándose en el análisis de la información de transparencia o la información de reflexión del escaneo óptico; en donde la etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende analizar los objetos basándose en la intensidad, la propagación y opcionalmente la textura de la radiación detectada del escaneo óptico.

[0022] La fuente de radiación puede ser una iluminación lineal, es decir, la iluminación forma una banda de radiación o una línea cuando cae sobre una superficie plana cuya banda de radiación puede ser capturada y vista al menos a través de un sensor de imagen. Además, la radiación electromagnética emitida forma una banda de radiación cuando cae sobre una superficie plana, cuya banda de radiación puede ser capturada y vista al menos a través de un sensor de imagen. La iluminación puede ser colimada o enfocada.

[0023] Según un ejemplo, el sistema de medición comprende una fuente de radiación y un detector, preferiblemente enfocado sobre el plano del objeto. El plano de medición del detector y la iluminación lineal son disjuntos y tienen una sección transversal en el plano del objeto. Esto significa que si no hay ningún objeto presente en el sistema, el detector detecta una radiación extremadamente baja, ya que la línea de iluminación y la línea de detección no se intersecan en el espacio vacío.

[0024] La etapa de analizar la información del escaneo óptico puede comprender además determinar la información de transparencia comparando la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto en el flujo de objetos con un primer umbral para determinar que hay material presente en la región de detección, y posteriormente comparar la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto con un segundo umbral para determinar si el material presente es transparente y/o reflectante, en donde el segundo umbral se encuentra por encima del primer umbral, y posteriormente establecer la información de transparencia.

[0025] Al utilizar niveles de umbral para evaluar si hay objetos presentes en la región de detección y determinar la probabilidad de que el objeto sea transparente, se puede lograr una clasificación y/u ordenación eficiente de objetos, por ejemplo, en aplicaciones de detección de vidrio y otras aplicaciones para la clasificación y/u ordenación de objetos transparentes.

[0026] El término datos de clasificación se refiere a los datos obtenidos en, o resultantes de, la etapa de clasificación de objetos en el flujo de objetos. Un ejemplo de datos de clasificación es una clase específica, como aceptable/no aceptable; o un valor de clasificación dentro de un intervalo determinado (p. ej., la clase A es x1 a x2; la clase B es x2 a x3, donde xi es un número), cuyo valor de clasificación puede formarse basándose en un solo valor de parámetro medido o una combinación de valores de parámetros medidos. Otro ejemplo de datos de clasificación es el valor de clasificación (formado basándose en un único valor de parámetro medido o una combinación de valores de parámetros medidos); el valor de clasificación puede ser un único valor o una matriz de valores. Según un ejemplo, los datos de clasificación (es decir, los datos obtenidos en, o resultantes de, la etapa de clasificación de objetos en el flujo de objetos) se utilizan para clasificar objetos individuales de un flujo de producto en al menos dos direcciones diferentes, adicional o alternativamente los datos de clasificación se pueden utilizar en el mismo aparato o transferir a otro dispositivo con el fin de realizar diferentes operaciones, tales como clasificación en etapas posteriores, así como para análisis estadístico. En otras palabras, los datos de clasificación individuales se pueden asignar a objetos individuales y seguir estando vinculados a este objeto a través de diferentes etapas en el proceso de manipulación de materiales, y se utilizan opcionalmente en una o más estaciones en el proceso de manipulación de materiales. Adicional, o alternativamente, los datos de clasificación individuales o a granel pueden procesarse con fines estadísticos en la misma máquina en la que se determinaron o en otro dispositivo al que se hayan proporcionado, p. ej., por cable o de forma inalámbrica.

[0028] Adicional o alternativamente, la etapa de analizar la información del escaneo óptico puede incluir además clasificar en qué grado dicho material es transparente. Adicional o alternativamente, la etapa de analizar la información del escaneo óptico incluye además clasificar en qué grado dicho material es reflectante. La etapa de analizar la información del escaneo óptico puede comprender además la comparación directa reflejada con un tercer umbral para determinar la probabilidad de que el material presente sea transparente.

[0029] La etapa de analizar la información del escaneo óptico puede comprender además determinar la altura y/o los perfiles de altura de los objetos en el flujo de objetos.

[0030] La etapa de analizar la información del escaneo óptico puede comprender comparar la información con la información de una tabla de consulta (LUT) y/o comparar la información con umbrales. Las tablas de consulta pueden ser una tabla de consulta unidimensional, una tabla de consulta bidimensional o una tabla de consulta N-dimensional. Por dimensión aquí se entiende que la tabla de consulta evalúa una representación muestreada de, p. ej., N variables. La tabla de consulta unidimensional devuelve una salida en respuesta a un solo parámetro de entrada, siendo el parámetro de entrada, p. ej., la intensidad o la propagación de la radiación detectada; es decir, se devuelve una salida para LUT (Intensidad) y una salida para LUT (propagación). Por otro lado, la tabla de consulta bidimensional devuelve una salida en respuesta a dos parámetros de entrada, p. ej., la intensidad y la propagación de la radiación detectada; se devuelve una salida para LUT (Intensidad, Propagación).

[0031] Alternativamente, la etapa de analizar la información del escaneo óptico puede comprender además la utilización de aprendizaje profundo o máquinas de vectores de soporte.

[0032] El método puede comprender además una etapa de escaneo óptico de una zona en un elemento de fondo donde la iluminación de línea incide en el elemento de fondo, en donde la etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende determinar si hay material está presente en la región de detección basándose en la información del escaneo óptico de la zona en el fondo.

[0033] Escanear ópticamente la zona del elemento de fondo permite la detección de un reflejo de iluminación lineal en el elemento de fondo, lo que permite la determinación de si hay un objeto presente en la región de detección basándose en el reflejo del elemento de fondo, permitiendo así detectar y clasificar incluso objetos muy oscuros en el flujo de objetos, así como distinguir objetos ópticamente oscuros de objetos ópticamente transparentes. Las etapas de escanear ópticamente la zona del elemento de fondo y escanear ópticamente la región de detección se pueden realizar simultáneamente con una cámara.

[0034] Utilizar una cámara con un campo de visión que cubra tanto la región de detección como la zona del elemento de fondo donde la línea láser incide en el elemento de fondo es una solución rentable que también simplifica el análisis de la información del escaneo.

[0035] La etapa de iluminar la región de detección se puede realizar con una pluralidad de iluminaciones lineales para una pluralidad de regiones de detección y la etapa de escanear ópticamente la región de detección se puede realizar en una pluralidad de líneas de medición para las regiones de detección. La etapa de analizar la información del escaneo óptico puede entonces comprender determinar el movimiento de los objetos en el flujo de objetos.

[0036] Al determinar la trayectoria de los objetos en el flujo de objetos, se puede realizar una expulsión más precisa del objeto y se puede lograr una mejor clasificación y/u ordenación general.

[0037] La pluralidad de iluminaciones lineales puede tener diferentes longitudes de onda, en donde la etapa de analizar la información del escaneo óptico comprende determinar las propiedades ópticas y las propiedades físicas de los objetos en el flujo de objetos.

[0038] Alternativa o adicionalmente, la pluralidad de iluminaciones lineales pueden tener diferentes polarizaciones. Esto puede ser beneficioso para eliminar la radiación de fondo.

[0039] Cabe señalar que la invención se refiere a todas las combinaciones posibles de características en las reivindicaciones.

[0040] Breve descripción de los dibujos

[0041] El presente concepto inventivo se describirá con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, que muestran realizaciones actualmente preferidas.

[0042] La Fig.1 es una vista esquemática en perspectiva de un aparato según una realización.

[0043] La Fig. 2 es una vista esquemática de un aparato según otra realización, que comprende tres iluminaciones lineales.

[0044] La Fig. 3 es una vista esquemática en perspectiva de un aparato según otra realización, que comprende detección de iluminación lineal.

[0045] La Fig.4 es un diagrama de flujo del método según un ejemplo.

[0046] La Fig. 5 es un gráfico de la radiación electromagnética detectada por un detector en un aparato según una realización.

[0047] La Fig.6 es una vista esquemática de la determinación de la trayectoria de un objeto en el flujo de objetos, que se puede utilizar con el aparato de la Fig.2.

[0048] La Fig.7 es una vista esquemática de una sección transversal de la radiación electromagnética detectada por un detector en un aparato según la Fig.3.

[0049] Como se ilustra en las figuras, los tamaños de las capas y regiones se pueden exagerar con fines ilustrativos y, así, se pueden proporcionar para ilustrar las estructuras generales de las realizaciones. Los números de referencia similares se refieren a elementos similares en todo momento.

[0051] Descripción detallada

[0052] La Fig. 1 muestra un aparato para la inspección de objetos en un flujo de objetos según una realización. Una cinta transportadora 2 guía un flujo 4 de objetos hacia una trayectoria no soportada, aquí una trayectoria 6 en caída libre. Aunque aquí se utiliza una cinta transportadora 2 para guiar el flujo 4 de objetos hacia la trayectoria 6 en caída libre, se puede utilizar cualquier tipo de mecanismo de transporte, tal como por ejemplo conductos o similares. Una fuente de radiación, aquí un láser 8 de línea, ilumina una línea láser 10 en una primera dirección 10 a través de una región 12 de detección. Aunque aquí se utiliza una línea láser, se puede utilizar cualquier tipo de fuente de radiación que utilice radiación electromagnética enfocada. La región 12 de detección es una región a través de la cual se desplazan los objetos después de haber salido de la cinta transportadora 2, al estar en una trayectoria 6 en caída libre. La línea láser 10 puede tener una anchura sustancialmente igual al de la cinta transportadora 2 desde la cual se guía el flujo 4 de objetos hacia la trayectoria 6 en caída libre, para garantizar que todos los objetos en el flujo 4 de objetos se desplacen a través de la región 12 de detección. Un detector, aquí una cámara 14, detecta la radiación en un plano 16 de medición que interseca la línea láser en la región 12 de detección. El plano 16 de medición puede tener una anchura sustancialmente igual al de la línea láser 10.

[0053] La primera dirección 10 y la segunda dirección 16 son disjuntas y tienen una sección transversal en la región 12 de detección. La región 12 de detección está fuera de la cinta transportadora y en una posición donde el flujo 4 de objetos descargado desde la cinta transportadora 2 está en una trayectoria 6 en caída libre. Si no hay ningún objeto presente en la región 12 de detección, la línea láser incidirá en una parte de un elemento de fondo que no es detectado por la parte del plano de medición que se desplaza a través de la región de detección. Por lo tanto, no se detectará radiación electromagnética reflejada si no hay ningún objeto presente, lo que permite un reconocimiento claro si hay un objeto presente en la región de detección.

[0054] El ángulo entre la primera dirección 10 y la segunda dirección 16 es preferible dentro del intervalo de 3° - 80°, más preferiblemente dentro del intervalo de 5° - 60°, más preferiblemente dentro del intervalo de 8° - 40°, más preferiblemente dentro del intervalo de 10° - 35°, más preferiblemente dentro del intervalo de 15° - 30°, más preferiblemente dentro del intervalo de 20° - 25°.

[0055] La longitud de onda de la radiación electromagnética emitida está preferiblemente dentro del intervalo de 300 nm - 2000 nm, más preferiblemente dentro del intervalo de 400 nm - 700 nm.

[0056] La determinación de las propiedades materiales de los objetos en el flujo de objetos se realiza basándose en la radiación electromagnética reflejada directamente en la superficie de los objetos, la radiación electromagnética reflejada difusamente desde los objetos y/o la altura de los objetos. Los umbrales se pueden utilizar para determinar las propiedades ópticas de los objetos. Con referencia a la Fig. 5, la radiación electromagnética reflejada directamente se puede ver como la intensidad máxima en la dirección y, la radiación electromagnética reflejada de forma difusa se puede ver como la anchura de línea alrededor del máximo en la dirección y, y la altura se puede ver como el máximo en la dirección y. La determinación de la altura es beneficiosa cuando se trata de calcular la trayectoria de los objetos en el flujo de objetos.

[0057] El análisis de la información del escaneo óptico también puede comprender la identificar y analizar varias superficies de objetos transparentes en el flujo de objetos, basándose en superficies dobles como se ve en la Fig.5.

[0058] Según una realización, la determinación de la transparencia de los objetos en el flujo de objetos se logra comparando la radiación electromagnética reflejada directamente con valores umbral. Se utiliza entonces un primer valor umbral para determinar si hay un objeto presente si la radiación electromagnética reflejada directamente supera el primer valor umbral. Se utiliza entonces un segundo valor umbral, más alto que el primer valor umbral, para determinar que el objeto es transparente si la radiación electromagnética reflejada directamente no supera el segundo valor umbral. Se pueden aplicar varios de tales umbrales para determinar las probabilidades de que el objeto sea transparente. Se pueden aplicar combinaciones de umbrales para los diferentes parámetros, es decir, la radiación electromagnética reflejada directamente en la superficie de los objetos, la radiación electromagnética reflejada difusamente desde los objetos y/o la altura de los objetos, para determinar varias propiedades ópticas de los objetos.

[0059] Alternativa, o adicionalmente a la determinación de umbral, se pueden utilizar tablas de consulta, máquinas de vectores de soporte y/o aprendizaje profundo para determinar las propiedades de los objetos.

[0060] Con el fin de eliminar la radiación electromagnética ambiental en el análisis de la radiación electromagnética detectada, se puede registrar un fotograma con el láser activado y un fotograma con el láser desactivado. Se realiza entonces una resta de fondo en el análisis para eliminar la radiación electromagnética ambiental. Para este fin también se puede utilizar la pulsación del láser mediante un divisor de haz.

[0061] El aparato puede comprender además una unidad de extracción, tal como un soplador de aire, configurada para extraer objetos que son rechazados en el análisis y así clasificar los objetos basándose en el análisis.

[0062] El aparato puede incluir además un filtro de paso de banda en el detector, radiación electromagnética polarizada o un filtro de polarización delante del detector.

[0063] El aparato también puede utilizar una detección 3D escaneada con espejo poligonal o puede utilizarse en combinación con otros detectores.

[0064] La Fig.2 muestra un aparato similar al de la Fig.1 pero que comprende una pluralidad de iluminaciones lineales paralelas 8, configuradas para crear una pluralidad de líneas láser paralelas. Esto permite que una, como en este caso, o varias cámaras 14 detecten la radiación electromagnética reflejada de la pluralidad de líneas láser paralelas en una pluralidad de regiones 12 de detección en diferentes posiciones en la trayectoria 6 en caída libre del flujo 4 de objetos. De esta manera se pueden determinar las posiciones de los objetos en las diferentes regiones 12 de detección, para determinar un movimiento, o trayectoria, de los objetos en el flujo 4 de objetos. En los sistemas de clasificación, normalmente se supone que la velocidad y la dirección de movimiento del objeto son constantes entre la detección y la expulsión y, si los objetos se mueven a una velocidad no constante, existe el riesgo de una extracción imprecisa de los objetos rechazados. En algunas situaciones, se aumenta la ventana de expulsión con el fin de compensar la variación en el movimiento. Esto conduce a una expulsión estable, pero también a un aumento de la extracción no deseada de objetos del flujo 4 de objetos.

[0065] Una alternativa a que todas las zonas de detección estén en la trayectoria en caída libre del flujo de objetos es que una o más de ellas estén en el flujo de objetos en la cinta transportadora, antes de estar en una trayectoria en caída libre.

[0066] La distancia mínima entre la detección y la expulsión está determinada por el tamaño de píxel y la latencia. Para sistemas con tamaños de píxeles grandes, la distancia mínima entre la detección y la expulsión puede ser bastante grande. Si se combinan dos detectores, el movimiento de los objetos reduce el rendimiento de los algoritmos de convergencia y, así, también el rendimiento de expulsión. Al determinar la trayectoria de los objetos en el flujo de objetos, se puede realizar una expulsión más precisa del objeto y lograr una mejor clasificación general.

[0067] Alternativamente, o de manera complementaria a la utilización de los datos de clasificación para clasificar como se describió anteriormente, los datos de la etapa de clasificación se pueden utilizar en el mismo aparato o transferir a otro dispositivo para realizar diferentes operaciones, tales como clasificación, en etapas posteriores, así como para análisis estadístico.

[0068] La Fig. 6 muestra una estimación de movimiento de un objeto realizada por un aparato según la Fig. 2. Dos detectores A, C de alta resolución son responsables de la estimación de movimiento del objeto, mientras que un detector B de baja resolución es responsable de la clasificación material del objeto. Los objetos detectados del primer detector A de alta resolución se buscan y se asignan a los objetos correspondientes en el segundo detector C de alta resolución. Basándose en las posiciones correspondientes del objeto en el primer y segundo detector A, C de alta resolución se interpola la posición del objeto para el detector B de baja resolución y para una barra D de soplado. Los datos de sensor del detector B de baja resolución se combinan en la posición de la imagen interpolada. La barra D de soplado utiliza una posición interpolada para la expulsión. La posición del primer y segundo detectores A, C de alta resolución es disjunta, mientras que el detector B de baja resolución se puede montar en cualquier lugar. La posición interpolada reduce el error de expulsión y la convergencia de los objetos rodantes.

[0069] El aparato también puede comprender varios láseres de diferentes longitudes de onda, lo que permite la determinación de otras propiedades ópticas tales como el color de los objetos y analizar otros parámetros basándose en espectroscopia. Para este propósito se pueden utilizar láseres en diferentes posiciones, como en la Fig.2, pero también es posible utilizar múltiples láseres pulsados en el mismo plano óptico.

[0070] El aparato también puede combinar diferentes polarizaciones láser para filtrar partes de la radiación electromagnética reflejada y distinguir más fácilmente las propiedades de los objetos en el flujo de objetos. El aparato puede comprender, por ejemplo, varios láseres con diferentes polarizaciones o una cámara de polarización.

[0071] La Fig. 3 muestra un aparato para la inspección de objetos similar al de la Fig. 1 . Sin embargo, en esta realización el aparato tiene una cámara 14 que detecta la radiación en un área que cubre tanto la región 12 de detección como una zona 22 donde la iluminación lineal incide en un elemento 24 de fondo. Esto permite que la cámara 14 detecte un reflejo de iluminación lineal en el elemento 24 de fondo, lo que permite la determinación de si hay un objeto presente en la región 12 de detección basándose en el reflejo del elemento 24 de fondo. Esto es útil cuando se trata de detectar objetos que presentan niveles de reflexión muy bajos. Una única cámara 14 cubre aquí tanto la región 12 de detección como la zona 22 en el elemento 24 de fondo, aunque también se pueden utilizar dos detectores diferentes para estos fines.

[0072] La Fig.7 muestra una vista esquemática de la radiación electromagnética detectada por el detector en el aparato de la Fig. 3. La señal del objeto estará presente cuando haya un objeto en la región de detección que refleje la radiación electromagnética emitida por la línea láser, mientras que la señal de fondo se puede utilizar además para determinar si hay un objeto muy oscuro, es decir, esencialmente no reflectante, en la región de detección. La señal de fondo, que es la radiación electromagnética emitida por la línea láser y reflejada por el elemento de fondo, también se puede utilizar como una forma de calibrar la línea láser contra la zona oscura como referencia de fondo.

[0073] La línea láser reflejada por el elemento de fondo también se puede utilizar para determinar si un objeto en el flujo de objetos es transparente, ya que un objeto transparente dará lugar a la transmisión de parte de la radiación electromagnética emitida, mientras que un objeto opaco no permitirá ninguna transmisión de la radiación electromagnética emitida.

[0074] La Fig. 4 es un diagrama de flujo de un método para la inspección de objetos, que comprende las etapas de: guiar S1 un flujo continuo 4 de objetos en una trayectoria 6 en caída libre, a lo largo de la cual el flujo 4 de objetos se alimenta en una sola capa de objetos a través de una región 12 de detección; iluminar S2 la región 12 de detección en una primera dirección 10; escanear ópticamente S3 la región 12 de detección en una segunda dirección 16; y analizar S4 la información del escaneo óptico; en donde el plano 12 de medición y la primera dirección 10 están disjuntos y tienen una sección transversal en la región 12 de detección.

[0075] Las posibles aplicaciones del método y aparato abarcan, pero no se limitan a, la clasificación y/u ordenación de vidrio, láminas, servilletas, placas de circuitos impresos, cartuchos, material de minería, así como el análisis de calidad de alimentos con respecto al tamaño y la detección de grietas o material extraño. También se puede utilizar para identificar polímeros en un flujo de residuos.

[0076] El experto en la técnica se dará cuenta de que la presente invención no está limitada de ninguna manera a las realizaciones descritas anteriormente. Por el contrario, son posibles muchas modificaciones y variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, la fuente de radiación y el detector pueden estar dispuestos en cualquier dirección que permita llevar a cabo el método según la invención.

[0077] Además, las variaciones a las realizaciones descritas pueden ser entendidas y realizadas por el experto al poner en práctica la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la descripción y las reivindicaciones adjuntas. En las reivindicaciones, el término "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" o "una" no excluye una pluralidad.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

1. Un aparato para la clasificación de objetos, comprendiendo el aparato:

- un mecanismo (2) de transporte dispuesto para transportar un flujo (4) de objetos de modo que dicho flujo (4) de objetos, después de salir del mecanismo (2) de transporte, sigue una trayectoria (6) no soportada, a lo largo de la cual es alimentado a través de una región (12) de detección;

- una fuente (8) de radiación que está configurada para emitir radiación electromagnética en una primera dirección (10) para iluminar la región (12) de detección, cuya fuente de radiación está configurada para generar una iluminación lineal;

- una unidad (14) de detección dispuesta para visualizar dicha región (12) de detección a lo largo de una segunda dirección (16) y para detectar la radiación electromagnética reflejada por el al menos un objeto en la región (12) de detección,

en donde la primera dirección (10) y la segunda dirección (16) tienen una sección transversal en la región (12) de detección y forman un ángulo entre sí dentro del intervalo de 3° - 80° o 10° - 80°;

- una unidad de análisis; y

- una unidad de extracción configurada para extraer objetos del flujo (4) de objetos, en donde dicha extracción de objetos se basa en el análisis en la unidad de análisis.

caracterizado por que la unidad de análisis está en conexión operativa con la unidad (14) de detección y dispuesta para determinar la información de transparencia o de reflexión comparando la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto en el flujo de objetos con al menos un umbral o tabla de consulta para determinar si el material presente en la región de detección es transparente y establecer posteriormente la información de transparencia o de reflexión.

2. El aparato según la reivindicación 1, en donde la unidad de análisis está dispuesta además para determinar la información de transparencia comparando la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por el al menos un objeto en el flujo de objetos con un primer umbral o tabla de consulta para determinar que hay material presente en la región de detección, y comparando posteriormente la radiación electromagnética de la iluminación que es reflejada directamente por dicho al menos un objeto con un segundo umbral o una segunda tabla de consulta para determinar si el material presente es transparente, en donde el segundo umbral se encuentra por encima del primer umbral, y estableciendo posteriormente la información de transparencia;

3. El aparato según la reivindicación 2, en donde la unidad de detección está configurada además para detectar la radiación electromagnética reflejada por un punto en un elemento de fondo donde la radiación electromagnética de la fuente de radiación incide en dicho elemento de fondo.

4. El aparato según la reivindicación 1, que comprende una pluralidad de fuentes de radiación configuradas para iluminar objetos en el flujo de objetos en una pluralidad de posiciones a lo largo de la trayectoria no soportada.