RS66061B1 - Sistem i postupak za očitavanje karakteristika u povratnim automatima - Google Patents

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na povratne automate, a naročito na određivanje informacija koje se odnose na karakteristike objekata u povratnim automatima.

Stanje tehnike

[0002] Sistemi za reciklažu povratnih kontejnera, na primer, kontejnera za pića, postoje već dugi niz godina kao sredstva za sprečavanje bacanja smeća i očuvanje resursa. Takvi sistemi su originalno bili zasnovani na ručnom rukovanju vraćenim kontejnerima od strane prodavaca, ali je proces učinjen efikasnijim uvođenjem povratnih automata koji su bili u stanju da primaju prazne kontejnere, verifikuju autentičnost kontejnera i izdaju potvrdu koja je mogla biti zamenjena za gotovinu ili iskorišćena za plaćanje u radnji gde je postavljen povratni automat.

[0003] Tokom godina povratni automati su učinjeni efikasnijim i sofisticiranijim. Oni sada tipično mogu rukovati širokim spektrom kontejnera napravljenih od različitih materijala, a najčešće stakla, PET (polietilen tereftalata), čelika i aluminijuma. Povratni automat je tipično sposoban da prima kontejnere, da ih validira na osnovu oblika i drugih fizičkih karakteristika, kao i barkodova i drugih oznaka i da ih sortira na osnovu materijala ili tipa. Neke mašine su sposobne za skladištenje kontejnera za ponovnu upotrebu, dok kontejnere koji se recikliraju samo zbog svog materijala gnječe i posebno skladište. Povratni automat bi trebao da bude u stanju da odbija nepovratne kontejnere, da detektuje i postupa u slučaju pokušaja prevare i da dodeli odgovarajuću povratnu vrednost depozita za široki spektar kontejnera. U isto vreme mašina mora biti pouzdana, a redovno održavanje ne bi trebalo da bude radno intenzivno ili da zahteva čestu zamenu delova. WO2009/021515A1, WO2009061217A1, DE202007003767U1 i EP2107534A1 se svi odnose na tehnologiju za povratnu prodaju.

[0004] Zato postoji potreba za konstantnim poboljšanjem povratnih automata da bi se zadovoljili ovi zahtevi, kao i novi zahtevi koji se postavljaju, na primer, usled uvođenja novih tipova povratnih kontejnera i sofisticiranijih pokušaja prevare.

Suština pronalaska

[0005] Prema jednom aspektu predmetnog pronalaska realizovan je povratni automat u skladu sa zahtevom 1.

[0006] Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska realizovan je postupak za određivanje informacija koje se odnose bar na jednu karakteristiku objekta u povratnom automatu u skladu sa zahtevom 5.

[0007] Prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska realizovan je modul 30 za snimanje i izvor svetlosti koji se može umetnuti u povratni automat u skladu sa zahtevom 13.

[0008] Druge aspekte predmetnog pronalaska treba shvatiti na osnovu zavisnih patentnih zahteva i detaljnog opisa u nastavku, sa pozivom na priložene slike nacrta.

Kratki opis slika nacrta

[0009]

slika 1 je šematski prikaz povratnog automata;

slika 2 je šematski bočni izgled jednog primera izvođenja sistema prema predmetnom pronalasku;

slika 3 je šematski bočni izgled sledećeg primera izvođenja sistema prema predmetnom pronalasku;

slika 4 je šematski presek modula 30 za snimanje i izvora svetlosti prema predmetnom pronalasku;

slika 5 je šematski prikaz sledećeg modula 30 za snimanje i izvora svetlosti prema predmetnom pronalasku;

slika 6 je šematski presek sledećeg primera izvođenja modula 30 za snimanje i izvora svetlosti prema predmetnom pronalasku;

slika 7 je šematski prikaz podloge koja se može uviti; i

slika 8 je blok dijagram koji prikazuje različite komponente povratnog automata koji je konfigurisan za implementaciju jednog primera izvođenja pronalaska.

Detaljni opis

[0010] U sledećem opisu su izloženi različiti primeri i primeri izvođenja pronalaska sa ciljem da stručnjaku iz odgovarajuće oblasti obezbede dublje razumevanje pronalaska. Nije namenjeno da specifični detalji koji su opisani u kontekstu različitih primera izvođenja i sa pozivom na priložene slike nacrta budu smatrani za ograničenja. Umesto toga, obim pronalaska je definisan u priloženim patentnim zahtevima.

[0011] U ilustrativnim primerima izvođenja, različite karakteristike i detalji su prikazani u kombinaciji. Činjenicu da je nekoliko karakteristika opisano u vezi specifičnog primera ne treba smatrati takvom da implicira da te karakteristike nužno moraju biti zajedno uključene u svim primerima izvođenja. Obratno, ne treba smatrati da su karakteristike koje su opisane sa pozivom na različite primere izvođenja međusobno isključujuće. Kao što će lako shvatiti stručnjaci iz odgovarajuće oblasti, pronalazač je razmatrao primere izvođenja koji uključuju bilo koji podskup ovde opisanih karakteristika i koji nisu izričito međusobno zavisne i koji predstavljaju deo nameravanog otkrivanja. Međutim, eksplicitni opis svih takvih primera izvođenja ne doprinosi razumevanju principa pronalaska, i sledstveno tome, neke permutacije karakteristika izostavljene su iz razloga jednostavnosti.

[0012] Kada se izraz povratni automat koristi u predmetnoj prijavi, onda on takođe obuhvata sisteme za recikliranje povratnih kontejnera kod kojih se ne isplaćuje vrednost za vraćanje kada se kontejner vrati, npr. kod sistema za odlaganje smeća za sortiranje reciklabilnih kontejnera.

[0013] Sada se vrši poziv na sliku 1, koja prikazuje u aksonometrijskom izgledu povratni automat 10 koji je u skladu sa principima pronalaska. Mašina može biti smeštena, na primer, u radnji koja prihvata potvrdu o povratnim artiklima i postavljena je tako da bude lako dostupna potrošačima sa povratnim artiklima, a takođe i tako da se povratni artikli na podesan način mogu čuvati u zadnjem delu mašine, ili na lokaciji sa koje se mogu lako transportovati iz zadnjeg dela mašine, bilo automatski ili ručno.

[0014] Prednja strana mašine sadrži otvor 12 u koji potrošač može ubaciti povratne artikle. Takođe je predviđen displej za obezbeđivanje poruka za potrošača i uređaj za unos koji omogućava potrošaču da unese jednostavne komande, na primer, koje ukazuju da je potrošač ubacio sve svoje povratne artikle. Kao što je prikazano na slici 1, displej i uređaj za unos mogu biti kombinovani u obliku ekrana 14 osetljivog na dodir. Alternativno tome, displej i uređaj za unos mogu biti posebni uređaji. Prednja strana mašine 10 takođe može uključivati uređaj 16 za štampu čija potvrda može biti izdata potrošaču. Međutim, takođe mogu biti razmotreni alternativni načini za izdavanje potvrde potrošaču, uključujući prenošenje elektronske potvrde, preko bežične ili žične mreže, radi prijema pomoću elektronskog uređaja kao što je mobilni telefon ili pametni telefon u posedu potrošača. Elektronska potvrda takođe može biti poslata direktno na blagajnu prodavnice ili u obliku elektronske uplate na račun potrošača. Potrošač takođe može biti pozvan da izabere dobrotvornu ustanovu kojoj može biti donirana vrednost vraćenih artikala, uz korišćenje funkcionalnosti uređaja za unos na ekranu 14 osetljivom na dodir.

[0015] Mašina 10 takođe može sadržati zvučnik 18 ili neku drugu vrstu zvučnog ili vizuelnog alarma koji se može koristiti za izdavanje obaveštenja potrošaču ili operateru, na primer, u slučaju neispravnog funkcionisanja, prekoračenja skladišnog kapaciteta ili nekog drugog problema koji zahteva pažnju.

[0016] Kada potrošač ubaci povratni artikal u povratni automat 10, artikal onda mora biti prepoznat, a njegova autentičnost mora biti verifikovana i mora biti određena odgovarajuća vrednost. Slika 2 prikazuje izgled preseka najvažnijih komponenata duž putanje kojom se kreće povratni artikal kada se ubaci u mašinu 10. Kada se artikal vraća, on se ubacuje kroz otvor 12 u komoru 20. Unutar komore je predviđen transporter 22 koji može da transportuje artikal od otvora 12 na prednjoj strani mašine 10 do zadnje strane mašine 10, gde on može biti uskladišten ili podvrgnut daljoj obradi, kao što su, na primer, sortiranje, dalji transport i uništavanje.

[0017] Tradicionalno, vraćeni kontejner se posmatra pomoću jedne ili više kamera 24 dok se transportuje kroz komoru 20, a slike se analiziraju elektronski da bi se odredila autentičnost kontejnera. Kasnijim razvojem su uvedeni čitači barkodova ili drugi uređaji za prepoznavanje oznaka na kontejnerima. U odgovarajućoj oblasti poznato je više različitih tipova tehnologija za čitače barkodova, ali glavne karakteristike koje deli većina njih uključuju izvor svetlosti i svetlosni senzor. Izvori svetlosti mogu biti, na primer, svetleće diode (LED-ovi), laseri ili lampe, a svetlosni senzor mogu biti jedna ili više fotodioda ili kamera. Prema ilustrativnom primeru izvođenja koji je prikazan na slici 2, kamere 26 i izvori svetlosti 28 su postavljeni pored otvora 12 u rasporedu koji omogućava da barkod ili neka druga oznaka budu očitani dok se kontejner ubacuje u komoru 20, ali pre nego što se dovede na transporter 22. Alternativne konfiguracije uključuju čitače koji su postavljeni unutar komore 20 ili na kraju transportera 22. Neke od ovih konfiguracija zahtevaju da se kontejner može okrenuti dok se nalazi unutar komore da bi barkod ili neka druga oznaka na kontejneru postali u potpunosti vidljivi čitaču barkodova. Ovo je, na primer, primenjeno kao deo funkcionalnosti transportera 22.

[0018] Većina čitača barkodova na blagajnama prodavnica i povratnim automatima danas su laserski skeneri. Međutim, vrši se postepena zamena laserskih skenera čitačima na bazi kamera, a naročito uređajima za 2D snimanje, pošto uređaji za 2D snimanje i tehnike za obradu slika omogućavaju više karakteristika nego što je samo dekodiranje barkoda, kao što je analiza karakteristika naprednog zaštitnog znaka, ili oblika, boje i materijala od kojih je napravljen objekat. Ta dva tipa čitača imaju veoma različite geometrije osvetljenja i snimanja, što znači da su oni suočeni sa različitim problemima kada očitavaju jako reflektujuće površine. Bele linije na reflektujućoj pozadini obezbeđuju veoma dobar kontrast laserskom čitaču, zbog čega je ovo postao veoma popularan način za štampanje barkodova na aluminijumskim limenkama. Čitač koji je baziran na uređaju za 2D snimanje ima više teškoća pri radu sa ovom vrstom štampe na sjajnim objektima generalno, a naročito na sjajnim objektima sa udubljenjima. Razlog za ovo je činjenica da sjajne površine izazivaju odsjaje nalik ogledalu koji čine barkod ili delove barkoda nečitljivim. U nastavku će se uređaj za 2D snimanje radi jednostavnosti nazivati kamerom.

[0019] Jedno poznato rešenje da se ovaj problem zaobiđe je korišćenje polarizovane svetlosti i unakrsnog polarizatora ispred kamere. Međutim, ovo rešenje je skupo za proizvodnju i dovodi do neželjenog gubitka svetlosti. Prema ilustrativnom primeru izvođenja aktuelnog primera izvođenja predloženo je varijantno rešenje kod koga se svetlost iz izvora svetlosti šalje nagnuto na objekat pod uglom u odnosu na kameru tako da se u suštini svi odsjaji nalik ogledalu usmeravaju dalje od sočiva kamere. Slika 2 prikazuje jedan mogući primer izvođenja takvog sistema, gde su kamere 26, kao i izvori svetlosti 28 postavljeni pored otvora 12, a svetlost iz izvora svetlosti 28 se usmerava na objekat u komori 20. Komponenta reflektovane svetlosti nalik ogledalu reflektuje se prema drugom kraju komore suprotno od izvora svetlosti i kamera, dok se rasuta komponenta reflektovane svetlosti reflektuje u svim smerovima, a deo ove rasute komponente ide prema kameri da bi se stvorila željena slika. Svetlost može biti nagnuta na objektu pomoću izvora svetlosti koji emituje svetlost pod datim uglom ili pomoću ogledala koja preusmeravaju svetlost pod željenim uglom.

[0020] Mada bi se moglo razmatrati korišćenje samo jedne kamere 26 i jednog izvora svetlosti 28, uključivanje više od jedne kamere i/ili izvora svetlosti poboljšava uslove osvetljenja i vidno polje sistema kamera. Ove dodatne kamere i izvori svetlosti mogu biti posebni elementi ili mogu biti postavljeni u modulu kamera i izvora svetlosti radi lakog uklapanja u povratni automat. U jednom varijantnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska mnoštvo pojedinačnih kamera 26 i pojedinačnih izvora svetlosti 28 je postavljeno u mnoštvu jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, pri čemu svaka jedinica 40 za snimanje i osvetljenje sadrži jednu kameru 41 i jedan izvor svetlosti 42. Mada je na slici 3 prikazana samo jedna jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, najmanje pet jedinica 40 za snimanje i osvetljenje je raspoređeno oko oboda komore 20, tako da kamera 41 i izvor svetlosti 42 posmatraju i osvetljavaju objekat u komori pod prvim i drugim oštrim uglom, respektivno, pri čemu su prvi i drugi oštri ugao u opsegu od 45-75° u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica 40 za snimanje i osvetljenje.

[0021] Mada su jedinice 40 za snimanje i osvetljenje prikazane na slici 3 raspoređene oko oboda otvora 12, mogli bi biti predočeni drugi položaji rasporeda oko komore 20, kao što je na kraju komore ili bilo koji položaj između otvora i kraja komore.

[0022] Modul 30 za snimanje i izvor svetlosti prema predmetnom pronalasku je prikazan na slici 4, gde je na levoj strani prikazana jedinica 40 za snimanje i osvetljenje. Mnoštvo jedinica 40 za snimanje i osvetljenje je postavljeno u kaseti 31 radi lakog uklapanja u povratni automat. Prečnik i debljina modula 30 su označeni sa D i C, respektivno, a dubina sistema, uključujući zazor za očitavanje radi očitavanja karakteristike objekta, označena je sa B. Otvor 32 je dimenzionisan za prijem objekata različitih veličina, koji tipično imaju prečnike u opsegu od 50-130 mm. Da bi potrošač mogao da stavi objekat u otvor, npr. tako da mu se ruka ne zaglavi između zida otvora i objekta, otvor je tipično dimenzionisan za prijem ruke koja drži objekat, dok je u isto vreme što je moguće manji. Prečnik otvora 32 je označen sa E. Centralna osa vidnog polja kamere 41 je prikazana linijom označenom sa G, a vidno polje kamere 41 je označeno sa F. Radi jednostavnosti izvor svetlosti 42 je prikazan kao tačkasti izvor koji ima ugao širenja svetlosti H, ali bi takođe mogao sadržati mnoštvo izvora svetlosti. Mada je na slici 4 prikazana samo jedna jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, najmanje pet jedinica 40 za snimanje i osvetljenje je postavljeno oko otvora 32, tako da kamera 41 i izvor svetlosti 42 posmatraju i osvetljavaju objekat 50 u komori pod oštrim uglom u odnosu na centralnu liniju simetrije S mnoštva jedinica 40 za snimanje i osvetljenje. Centralna linija simetrije mnoštva jedinica za snimanje i osvetljenje je označena sa S.

[0023] Prema jednom ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska, koji je prikazan na slici 4, izvor svetlosti 42 je postavljen tako da izvor svetlosti koji ima ugao širenja svetlosti H, osvetljava bar delove objekta 50 unutar vidnog polja kamere 41. Izvor svetlosti 42 je postavljen između spoljašnjeg prečnika otvora 32 i centralne ose vidnog polja kamere 41 tako da je svetlost iz izvora svetlosti 42 usmerena na objekat 50 pod uglom koji usmerava odsjaje nalik ogledalu suprotno od sočiva kamere. Izvor svetlosti 42 takođe može biti postavljen dalje od spoljašnjeg prečnika otvora 32, ili u suštini na centralnoj osi vidnog polja kamere 41. Na slici 4 je izvor svetlosti postavljen prema spoljašnjem prečniku otvora 32 tako da je objekat 50 osvetljen pod oštrim uglom u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica (40) za snimanje i osvetljenje. Svetlost prolazi kroz sloj 45 bliže pravom uglu pošto je izvor svetlosti postavljen bliže spoljašnjem prečniku otvora 32, što smanjuje odsjaje na unutrašnjoj površini sloja 45, zato povećavajući prolaznost svetlosti. Sa druge strane, pošto se izvor svetlosti pomerio prema spoljašnjem prečniku otvora 32, razlika u putanju svetlosti od izvora svetlosti do gornjeg i donjeg dela osvetljene oblasti se povećava, zbog čega se ujednačenost osvetljenja smanjuje. Sa druge strane, ujednačenost osvetljenja se povećava, pošto se izvor svetlosti 42 pomera suprotno od otvora 32 prema ogledalima 43, 44, zbog čega je u ilustrativnom primeru izvođenja sa slike 4 izvor svetlosti 32 postavljen što je moguće bliže zadnjoj strani ogledala 43.

[0024] Prema ilustrativnom primeru izvođenja jedinice 40 za snimanje i osvetljenje predmetnog pronalaska koji je prikazan na slici 4, izvor svetlosti 42 se sastoji od niza LED-ova, alternativno jedne ili više lampi. Niz od mnoštva LED-ova može uključivati LED-ove samo jedne boje koje imaju talasne dužine u opsegu manjem od 400 nm (UV svetlost) do više od 760 nm (IC svetlost) i/ili bele LED-ove. Pored toga, niz od mnoštva LED-ova može biti opremljen samo jednim tipom LED, ili kombinacijom različitih tipova LED-ova u skladu sa zahtevima za osvetljenje povratnog automata.

[0025] Pored toga, jedinica 40 koja je prikazana na slici 4 opremljena je sa dva ogledala 43, 44, koja usmeravaju svetlost koja dolazi od objekta na kameru 41 postavljenu ispred jedinice 40, blizu otvora 32. Svetlost koja dolazi od objekta prvo nailazi na prvo ogledalo 44 i preusmerava se na drugo ogledalo 43, pa se onda preusmerava na prvo ogledalo 44, i konačno se preusmerava na kameru 41. Kada svetlost sa prvog ogledala 44 prolazi na kameru 41, onda svetlost prolazi ispod drugog ogledala 43 ili, alternativno, kroz otvor u drugom ogledalu 43. Prolazak svetlosti tamo-amo između dva ogledala 43 i 44 povećava optičko rastojanje od kamere do objekta. Zbog toga je moguće dobiti slike sa malom distorzijom perspektive (širokougaona distorzija) ili bez nje. Pomoću ove konfiguracije moguće je dobiti slike sa dovoljnom rezolucijom za dekodiranje malih karakteristika objekta nezavisno od razlike u udaljenosti posmatranja između malih objekata (malog prečnika) i velikih objekata (velikog prečnika). Uzroci i efekti distorzije perspektive su dobro poznati stručnjacima iz odgovarajuće oblasti i ovde neće biti detaljnije razmatrani.

[0026] U jednom varijantnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska se ne koriste ogledala 43, 44, i kamera 41 ili je, alternativno tome, niz kamera, postavljen tako da je kamera 41 okrenuta prema komori, npr. gde je postavljeno ogledalo 44 na slici 4.

[0027] Kao što je gore opisano, udaljenost posmatranja duž G bi trebala da bude što je moguće duža da bi se dobile slike sa dovoljnom rezolucijom za dekodiranje karakteristika malih objekata (malog prečnika) kao i velikih objekata (velikog prečnika) i, kao što se vidi na slici 4, povećanje prečnika D modula 30 povećava udaljenost posmatranja. Kako se povećava prečnik D poboljšavajući distorziju, upadni ugao svetlosti sa objekta 50 na sloj 45, npr. ugao A, takođe se smanjuje, zbog čega se od kamere reflektuje više svetlosti, što rezultuje povećanjem gubitka svetlosti. Sa druge strane, distorzija se takođe može smanjiti posmatranjem objekta 50 pod manje oštrim uglom, tj. smanjenjem A, što se može ostvariti dovođenjem zazora za čitanje bliže otvoru 32 i promenom ugla posmatranja kamere 41, tj. promenom uglova ogledala 43, 44, u skladu sa tim. Manje oštar ugao posmatranja dobijen sa malim A takođe smanjuje zahtev u pogledu dubine polja. Dok dovođenje zazora za čitanje bliže otvoru 32 daje manje oštar ugao posmatranja, odgovarajuća promena ugla posmatranja kamere 41 istovremeno smanjuje upadni ugao svetlosti sa objekta 50 na sloj 45, zbog čega se povećava gubitak svetlosti. Ponovno povećanje A, povećanjem prečnika D modula 30, smanjuje gubitak svetlosti i odsjaje nalik ogledalu, kao što povećava i udaljenost posmatranja kao što je gore opisano. Sada kada je zazor za čitanje bliži otvoru 32, optimalna tačka distorzije, dubine polja, gubitka svetlosti, odsjaja nalik ogledalu se ostvaruje za manji prečnik D. Shodno tome, zajedno sa smanjenom dubinom B sistema, ova konfiguracija omogućava realizaciju kompaktnijeg modula 30.

[0028] Mada se u gornjoj diskusiji zadržavaju kao konstantna, prema predmetnom pronalasku je dalje razmotreno da se optička svojstva sistema mogu menjati promenom optičkih svojstava sloja 45, npr. promenom indeksa refrakcije sloja 45 ili prevlačenjem sloja 45 antireflektujućim premazom, tako da se dozvoli da kroz sloj 45 prođe više svetlosti sa užim uglovima. U jednom ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska koji je razmotren gore ugao A je u opsegu od 20-45°. Prema jednom primeru izvođenja predmetnog pronalaska sloj 45 je opremljen antireflektujućim premazom, tako da upadna svetlost sa objekta 50 na sloj 45, tj. ugao A, može biti i do 15°. To znači da se raspoloživi opseg uglova za posmatranje i osvetljenje prema objektu 50 u komori može proširiti sa približno između 45 i 70° u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica 40 za snimanje i osvetljenje sve do 75° u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica 40 za snimanje i osvetljenje. Antireflektujući premaz na taj način obezbeđuje da se gornja granica opsega prvog i drugog oštrog ugla (α, β) na 75° može ostvariti bez prekomernog gubitka svetlosti zbog refleksije.

[0029] Slika 5 prikazuje ilustrativni primer izvođenja modula 30 za snimanje i izvora svetlosti prema predmetnom pronalasku koji prikazuje šest jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, od kojih svaka sadrži jednu kameru 41 i jedan izvor svetlosti 42, pri čemu su jedna kamera 41 i jedan izvor svetlosti 42 mnoštva jedinica 40 za snimanje i osvetljenje postavljeni na jednoj zajedničkoj štampanoj ploči, pri čemu su jedna kamera 41 i jedan izvor svetlosti 42 orijentisani iz osnovne ravni zajedničke štampane ploče. U modulu za snimanje i izvor svetlosti sa slike 5 jedna kamera 41 je orijentisana pod uglom od 90° na zajedničku štampanu ploču, dok je jedan izvor svetlosti orijentisan pod uglom od 60° na zajedničku štampanu ploču.

[0030] Prema jednom ilustrativnom primeru izvođenja prikazanom na slici 7 zajednička štampana ploča sadrži u suštini krutu podlogu 70 sa električno provodnim uzorkom 71, pri čemu podloga sadrži osnovni deo 72 i drugi deo 73, koji su međusobno povezani pomoću meandrirajuće oblikovanog uvijajućeg regiona 74, a uvijajući region dalje sadrži najmanje jedan izduženi element 75 koji se može uviti definisan pomoću prolaznih udubljenja u podlozi, i najmanje jedan element je postavljen u suštini paralelno osi uvijanja ploče, tako da se jedna kamera 41 ili jedan izvor svetlosti 42 kada su postavljeni na drugi deo mogu izviti iz ravni osnovnog dela podloge.

[0031] Udubljenja u limenkama i/ili bocama predstavljaju površine nalik ogledalu koje reflektuju svetlost na nepredvidljiv način, često dovodeći do grešaka pri očitavanju barkoda. Pošto je ugao između ugla posmatranja kamere i upadnog ugla svetlosti na objekat fiksan i položaj limenke se ne menja mnogo između uzastopnih ekspozicija, čak i sukcesivne slike može odlikovati ista greška, što konačno dovodi do greške pri očitavanju barkoda. Shodno tome, prema ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska, susedne kamere (40a, 40b, 40c...) su postavljene tako da su vidna polja susednih kamera postavljena tako da se ona međusobno preklapaju. Susedne kamere mogu biti postavljene tako da se oblast objekta koja nalazi u vidnom polju jedne kamere takođe nalazi unutar vidnog polja najmanje jedne susedne kamere. Zahvaljujući ovakvom rasporedu, odsjaj nalik ogledalu koji je uočen pomoću jedne kamere u većini slučajeva neće biti uočen od strane susedne kamere koja posmatra istu oblast. Onda može biti stvorena slika celog barkoda bez odsjaja nalik ogledalu na osnovu vidljivih delova barkoda sa nekoliko slika dobijenih od nekoliko kamera, čime se omogućava uspešno očitavanje barkodova i drugih oznaka na limenkama i/ili bocama sa udubljenjima.

[0032] Kombinovanje nekoliko slika u jednu sliku se oslanja na preklapanje fragmenata (tj. vidljivog dela barkoda) ili, kao minimum, na "dodirivanje" između fragmenata niza uzastopnih slika sa jedne kamere, preklapanje slika sa susednih kamera ili njihovu kombinaciju. Kao takve, kombinovane slike mogu biti izvedene na slikama koje se preklapaju u prostoru (tj. slika sa susednih kamera), u vremenu (tj. uzastopnih slika sa jedne kamere) ili njihovoj kombinaciji. U jednom ilustrativnom primeru izvođenja kamera 41 je

1

senzor za digitalne slike sa zamrznutim kadrovima, koji omogućava snimanje slika uz malo zamućenje pri pomeranju i velikom brzinom.

[0033] Prema ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska, jedinice 40 za snimanje i osvetljenje koje okružuju otvor 32 mogu biti konfigurisane tako da dozvoljavaju individualno upravljanje kamerom 41 i izvorom svetlosti 42 svake jedinice 40 za snimanje i osvetljenje. Ovo dozvoljava izbor različitih obrazaca osvetljenja i obrazaca snimanja u zavisnosti od uslova i/ili specifikacija povratnih automata. Naročito, sistem može dozvoliti aktiviranje svih izvora svetlosti 42 i svih kamera 41 na svim jedinicama istovremeno; aktiviranje izvora svetlosti 42 i kamere 41 za svaku od jedinica sukcesivno; i aktiviranje jedne jedinice kamere 41b, dok se izvori svetlosti susednih jedinica 40a, 40c aktiviraju sukcesivno za sve jedinice. Zadnje pomenuta konfiguracija stvara oštriji ugao osvetljenja limenke ili boce u odnosu na kameru, čime se smanjuju odsjaji nalik ogledalu koje uočava srednja jedinica kamere 41b. Tradicionalno su korišćene različite kamere za očitavanje različitih karakteristika objekta u povratnom automatu, a tipično je jedan sklop kamere bio korišćen za čitanje barkoda, dok je drugi sklop kamere bio korišćen za oblik ili konturu objekta. Prema ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska kamera 41 se koristi za očitavanje oblika objekta ili dela objekta, kao i barkoda, zaštitnog znaka ili depozitne oznake.

[0034] Jedan ilustrativni primer izvođenja za očitavanje oblika objekta je prikazan na slici 6, pri čemu su jedinice 40 za snimanje i osvetljenje dalje opremljene deliteljem snopa 47, koji je postavljen pod uglom od 45° ispred kamere 41, i izvorom svetlosti 46, tipično LED-om. Izvor svetlosti 46 je postavljen na drugoj strani delitelja snopa 47 od kamere 41 na rastojanju koje je identično rastojanju delitelja snopa 47 od otvora kamere 41. Delitelj snopa preusmerava svetlost emitovanu iz izvora svetlosti 46 prema ogledalima 43, 44, prateći putanju koja je u suštini identična vidnom polju kamere 41 na retro-reflektoru 48 u komori. Retro-reflektor 48 usmerava primljenu svetlost nazad u istom smeru u kome je primljena. Na povratnoj putanji svetlost prolazi kroz delitelj snopa 47 na kameri 41. Izvor svetlosti 46 i delitelj snopa 47 su, shodno tome, konfigurisani tako da su izvor svetlosti 46 i kamera 41 optički ko-locirani posmatrano od retro-reflektora 48. U primeru izvođenja koji je prikazan retro-reflektor je ravan ili je blago zakrivljen. Međutim, moguće su druge konfiguracije. Alternativno tome, moglo bi se koristiti ravno ogledalo u kombinaciji sa Fresnelovim sočivima, kao što je opisano u US patentu 5,898,169.

[0035] Slika koju vidi kamera će pokazati konturu boce potpuno tamnu i sa onolikom oštrinom slike koliku kamera može reprodukovati. Razlog za savršeni, tamni obris je kao što sledi. Bez bilo kog artikla smeštenog na putanji svetlosti vidno polje kamere biće ispunjeno svetlošću iz izvora svetlosti 46, tj. izazvaće to da slika bude potpuno jasna. Ako neki delovi svetlosti skrenu u odnosu na njen normalni smer, ti delovi svetlosti neće doći do kamere 41, i ti delovi će postati tamni. Ovo je naročito slučaj sa providnim bocama od stakla ili plastike. Materijal takvih boca će vršiti refrakciju svetlosti da bi izazvao promenu njenog smera. Takva refrakcija je naročito jaka na obrisu, koji zbog toga izgleda taman. Što je debelozidija boca prisutna u komori, to je širi tamni obris. Staklena boca koja ima nešto deblji zid će u većini slučajeva izgledati u potpunosti tamno. Čak i sasvim tankozide boce od plastike obezbediće oštar i odličan obris.

[0036] Primer izvođenja koji je opisan sa pozivom na sliku 6 daje veoma dobar kontrast za tankozide boce, ali su mogući i drugi primeri izvođenja očitavanja oblika objekta, uključujući zamenu retro-reflektora pozadinskim panelom za bilo kakve objekte u komori. Takva pozadina može biti potpuno bela ili crna pozadina, ali se takođe može razmatrati strukturisanje pozadine uzorkom koji se jasno razlikuje od boce, kao što je uzorak u vidu šahovske table. Pozadinski panel može biti bilo sa osvetljenom prednjom stranom ili sa osvetljenom zadnjom stranom, tipično elektroluminescentni panel, LED panel ili slično. U ovom slučaju nisu potrebni izvor svetlosti 46 i delitelj snopa 47.

[0037] Sada je, uz vraćanje na slike 4 i 5, prema još jednom drugom ilustrativnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska, kaseta 31 opremljena providnim ili prozračnim slojem 45 postavljenim ispred jedinica 40 za snimanje i osvetljenje da bi se jedinice za snimanje i osvetljenje zaštitile od prosipanja i prskanja iz objekata ubačenih kroz otvor 12, 32. Providni ili prozračni sloj može biti napravljen od stakla, polimernog stakla (npr. polimetil metakrilata (akrilnog stakla) i polietilen tereftalata (PET)) ili drugih podesnih providnih ili prozračnih materijala. Providni ili prozračni sloj 45 može biti oblikovan u suštini kao ravna ploča, koja kada se instalira na kasetu 31 i kada se instalira u povratni automat obrazuje u suštini vertikalnu ravan u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, pri čemu ta vertikalna ravan omogućava da prosipanja i prskanja jednostavno oteknu prema dnu povratnog automata. U sledećem primeru izvođenja providni ili prozračni sloj 45 bi mogao biti oblikovan ili postavljen tako da kada je instaliran na kaseti 31 i kada je instaliran u povratnom automatu, onda sloj 45 obrazuje ravan blago nagnutu prema unutrašnjosti u odnosu na centralnu liniju simetrije S jedinica 40 za snimanje i osvetljenje, što dalje pojednostavljuje oticanje prosipanja i prskanja prema dnu mašine. Providni ili prozračni sloj 45 takođe može biti konkavan, tako da je vrh konkavne površine usmeren prema spoljašnjosti mašine ili je zakrivljen u bilo kom drugom podesnom obliku. U jednom drugom primeru izvođenja predmetnog pronalaska sloj 45 je neproziran u oblastima koje nisu potrebne za snimanje i osvetljenje.

[0038] Sada se vrši poziv na sliku 8, koja je blok dijagram koji prikazuje različite komponente ilustrativnog primera izvođenja povratnog automata koji funkcioniše u skladu sa principima pronalaska. Više izvora svetlosti 28, 42 je povezano sa procesnom jedinicom 80 koja sadrži sinhronizacioni modul 82. Sinhronizacioni modul 82 može biti konfigurisan tako da upravlja bilo kojom potrebnom sinhronizovanom operacijom izvora svetlosti 28, 42, kamera 26, 41, opcionog senzora 29, na primer, senzora na bazi ultrazvučne ili laserske tehnologije, i transportera 22, kao što je upravljanje time koji izvori svetlosti 28, 42 osvetljavaju komoru kada je aktivirana specifična kamera 26, 41 ili obezbeđivanje da dve ili više kamera budu aktivirane istovremeno ili po specifičnom redosledu, kao što uslovljava bilo koji od gore opisanih primera izvođenja ili njihovih kombinacija. Podatke dobijene od kamera 26, 41, opcionog senzora 29 i transportera 22 prima procesno sredstvo 80. Dalje, povratni automat može sadržati modul 84 za upoređivanje koji je konfigurisan za upoređivanje slike detektovane pomoću kamera 26, 41 da bi se prepoznala slika konture specifičnog vraćenog objekta i takvo prepoznavanje prosledilo nazad do procesne jedinice 80. Unos od strane korisnika i izlaz za njega mogu biti primljeni i upravljani od strane procesne jedinice 80, respektivno, preko displeja i uređaja za unos koji mogu biti kombinovani u ekran 14 osetljiv na dodir, štampača 16 i zvučnika 18.

[0039] Povratni automat takođe može sadržati jedinicu 86 za čitanje barkodova i jedinicu 88 za izdvajanje karakteristika. Jedinica 88 za izdvajanje karakteristika, u zavisnosti od zahteva povratnog automata, može prepoznati i analizirati karakteristike, kao što su karakteristike naprednih zaštitnih znakova ili boja i materijali od kojih je napravljen vraćeni objekat, i prosleđivanje takvog prepoznavanja nazad do procesne jedinice 80. Stručnjaci iz odgovarajuće oblasti će shvatiti da jedinica 84 za upoređivanje oblika, jedinica 86 za čitanje barkodova i jedinica 88 za izdvajanje karakteristika mogu biti implementirane kao softver koji je memorisan u memorijskom uređaju (nije prikazan) i konfigurisane za izvođenje od strane procesne jedinice 80. Ove jedinice takođe mogu biti u potpunosti ili delimično implementirane kao posebni procesori, grafički procesori, programabilna integrisana kola (engl. field programmable gate arrays, skr. FPGA), integrisana kola specifična za aplikaciju (engl. application specific integrated circuits, skr. ASIC), ili njihova kombinacija. Pored toga, nekoliko različitih algoritama, instrukcija i hardver koji implementiraju ove jedinice mogu raditi kao deo više od jedne takve jedinice. Na primer, algoritmi koji su implementirani kao

1

softverski moduli u jedinici 86 za čitanje barkodova mogu biti udvostručeni kao deo jedne ili više funkcija za izdvajanje karakteristika koje su deo jedinice 88 za izdvajanje karakteristika.

[0040] Stručnjaci iz odgovarajuće oblasti će takođe shvatiti da dodatne komponente koje nisu prikazane na slici 8 mogu biti deo povratnog automata ili sistema povratnih automata. Takve komponente mogu uključivati, na primer, napajanje energijom, komunikacioni interfejs za komunikaciju sa udaljenim kompjuterima ili memorijskim jedinicama, različite memorijske jedinice uključujući privremene i trajne memorijske jedinice, baze podataka itd.

Claims (18)

Patentni zahtevi

1. Povratni automat koji sadrži otvor (12) za umetanje objekata u komoru (20) mašine, mnoštvo izvora svetlosti i mnoštvo uređaja za 2D snimanje, pri čemu su mnoštvo uređaja za 2D snimanje i mnoštvo izvora svetlosti raspoređeni kao mnoštvo jedinica (40) za snimanje i osvetljenje oko oboda komore (20), pri čemu svaka od pomenutih jedinica (40) za snimanje i osvetljenje sadrži jedan uređaj (41) za 2D snimanje i jedan izvor svetlosti (42), a uređaj (41) za 2D snimanje i izvor svetlosti (42) posmatraju i osvetljavaju objekat pod prvim i drugim oštrim uglom (α, β), respektivno, naznačen time što su prvi i drugi oštri ugao (α, β) u opsegu od 45-75° u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, pri čemu je povratni automat opremljen providnim ili prozračnim slojem (45) postavljenim ispred mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, i pri čemu je sloj (45) sa jedinicama (40) za snimanje i osvetljenje postavljen na prvoj strani sloja (45), a lokacija gde je objekat smešten kada se posmatra i osvetljava na drugoj strani sloja, nasuprot prve strane, pri čemu je sloj (45) oblikovan u suštini kao ravna ploča koja je orijentisana tako da, kada je instalirana u povratnom automatu, obrazuje u suštini vertikalnu ravan u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, ili tako da obrazuje ravan blago nagnutu prema unutrašnjosti u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje.

2. Povratni automat prema zahtevu 1, pri čemu je providni ili prozračni sloj (45) is opremljen antireflektujućim premazom.

3. Povratni automat prema zahtevu 2, pri čemu antireflektujući premaz obezbeđuje da se gornja granica opsega prvog i drugog oštrog ugla (α, β) od 75° može ostvariti bez prekomernog gubitka svetlosti zbog refleksije.

4. Povratni automat prema zahtevu 1, koji dalje sadrži:

retro-reflektor (48), delitelj snopa (47) i izvor svetlosti (46); i pri čemu je uređaj (41) za 2D snimanje konfigurisan za posmatranje konture objekta nasuprot retro-reflektora, a izvor svetlosti i delitelj snopa su konfigurisani tako da su izvor svetlosti i uređaj za 2D snimanje optički ko-locirani posmatrano od strane retro-reflektora.

5. Postupak za određivanje informacija koje se odnose na najmanje jednu karakteristiku objekta u povratnom automatu, pri čemu postupak sadrži:

obezbeđivanje mnoštva izvora svetlosti i mnoštva uređaja za 2D snimanje raspoređenih kao mnoštvo jedinica (40) za snimanje i osvetljenje oko oboda komore (20) povratnog automata, pri čemu svaka od pomenutih jedinica (40) za snimanje i osvetljenje sadrži jedan uređaj (41) za 2D snimanje i jedan izvor svetlosti (42);

obezbeđivanje providnog ili prozračnog sloja (45) postavljenog ispred mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje,

pri čemu je sloj (45) sa jedinicama (40) za snimanje i osvetljenje postavljen na prvoj strani sloja (45), a lokacija gde je objekat smešten kada se posmatra i osvetljava na drugoj strani sloja (45), nasuprot prve strane, naznačen sa obezbeđivanjem najmanje jedne slike objekta uz korišćenje najmanje jednog uređaja (41) za 2D snimanje pod prvim oštrim uglom (α) u opsegu od 45-75° u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje;

osvetljenjem objekta uz korišćenje najmanje jednog izvora svetlosti (42) pod drugim oštrim uglom (β) u opsegu od 45-75° u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje; i određivanjem informacija koje se odnose na najmanje jednu karakteristiku uz korišćenje najmanje jedne slike dobijene pomoću najmanje jednog uređaja (41) za 2D snimanje,

pri čemu je sloj (45) oblikovan kao ravna ploča koja je orijentisana tako da, kada je instalirana u povratnom automatu, obrazuje u suštini vertikalnu ravan u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, ili tako da obrazuje ravan blago nagnutu prema unutrašnjosti u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje.

1

6. Postupak prema zahtevu 5, koji dalje sadrži:

postavljanje jedinica (40) za snimanje i osvetljenje tako da se vidna polja susednih uređaja (41) za 2D snimanje u suštini međusobno preklapaju; i kombinovanje vidljivih delova najmanje jedne karakteristike susednih uređaja (41) za 2D snimanje u jednu sliku najmanje jedne karakteristike.

7. Postupak prema zahtevu 5, koji dalje sadrži: kombinovanje vidljivih delova najmanje jedne karakteristike sa niza uzastopnih slika iz jednog uređaja (41) za 2D snimanje u jedan snimak najmanje jedne karakteristike.

8. Postupak prema zahtevu 5, pri čemu postupak dalje sadrži aktiviranje izvora svetlosti i uređaja za 2D snimanje za svaku od jedinica sukcesivno.

9. Postupak prema zahtevu 5, pri čemu postupak dalje sadrži aktiviranje uređaja za 2D snimanje jedne jedinice, dok se aktiviraju samo izvori svetlosti susednih jedinica, sukcesivno za sve jedinice.

10. Postupak prema bilo kom od zahteva 5 do 9, pri čemu je najmanje jedna karakteristika kontura objekta dobijena korišćenjem uređaja (41) za 2D snimanje koji je konfigurisan tako da vidi konturu vraćenog objekta nasuprot pozadine, uključujući retro-reflektor (48), i gde su izvor svetlosti (46) i delitelj snopa (47) konfigurisani tako da su izvor svetlosti i uređaj za 2D snimanje optički ko-locirani posmatrano od strane retro-reflektora.

11. Postupak prema bilo kom od zahteva 5 do 9, pri čemu je najmanje jedna karakteristika kontura objekta dobijena korišćenjem uređaja (41) za 2D snimanje koji je konfigurisan da vidi konturu vraćenog objekta nasuprot pozadinskog panela.

12. Postupak prema zahtevu 5, pri čemu je najmanje jedna karakteristika jedan ili više od barkoda, zaštitnog znaka, depozitne oznake, oblika objekta, boje objekta i materijala od kojih je objekat napravljen.

1

13. Modul (30) za snimanje i izvor svetlosti koji se može umetnuti u povratni automat, koji sadrži:

mnoštvo jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, pri čemu svaka od pomenutih jedinica za snimanje i osvetljenje sadrži jedan uređaj (41) za 2D snimanje i jedan izvor svetlosti (42) raspoređene oko oboda otvora (32) u kaseti (31), a otvor (32) je prilagođen da bude postavljen oko otvora (12) radi umetanja objekata u povratni automat; pri čemu, kada je modul (30) umetnut u povratni automat, onda uređaj (41) za 2D snimanje i izvor svetlosti (42) posmatraju i osvetljavaju objekat pod prvim i drugim oštrim uglom (α, β), respektivno, naznačen time što su prvi i drugi oštri ugao (α, β) u opsegu od 45-75° u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, pri čemu je kaseta (31) opremljena providnim ili prozračnim slojem (45) postavljena ispred mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, pri čemu je sloj (45) sa jedinicama (40) za snimanje i osvetljenje postavljen na prvoj strani sloja (45), a lokacija gde je objekat smešten kada se posmatra i osvetljava na drugoj strani sloja (45), nasuprot prve strane, pri čemu je sloj (45) oblikovan u suštini kao ravna ploča koja je orijentisana tako da, kada je instalirana u povratnom automatu, obrazuje u suštini vertikalnu ravan u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje, ili tako da obrazuje ravan blago nagnutu prema unutrašnjosti u odnosu na centralnu liniju simetrije (S) mnoštva jedinica (40) za snimanje i osvetljenje.

14. Modul za snimanje i izvor svetlosti prema zahtevu 13, pri čemu je providni ili prozračni sloj (45) opremljen antireflektujućim premazom.

15. Modul za snimanje i izvor svetlosti prema zahtevu 14, pri čemu antireflektujući premaz obezbeđuje da gornja granica opsega prvog i drugog oštrog ugla (α, β) od 75° može da bude ostvarena bez prekomernog gubitka svetlosti zbog refleksije.

16. Povratni automat prema bilo kom od zahteva 1-4, ili postupak prema bilo kom od zahteva 5-12, ili modul za snimanje i izvor svetlosti prema bilo kom od zahteva 13-15, pri čemu je povratni automat opremljen transporterom (22) koji može da transportuje objekte umetnute u otvor (12) dalje u mašinu.

1

17. Povratni automat prema bilo kom od zahteva 1-4, ili postupak prema bilo kom od zahteva 5-12, ili modul za snimanje i izvor svetlosti prema bilo kom od zahteva 13-15, pri čemu su odgovarajući izvori svetlosti mnoštva jedinica za snimanje i osvetljenje svetleća dioda, laser ili lampa.

18. Povratni automat prema bilo kom od zahteva 1-4, ili postupak prema bilo kom od zahteva 5-12, ili modul za snimanje i izvor svetlosti prema bilo kom od zahteva 13-15, pri čemu je odgovarajući uređaj za 2D snimanje mnoštva jedinica za snimanje i osvetljenje jedna ili više fotodioda ili kamera.

1