EP0058028B1

Method and apparatus for detecting bounded regions of images, and method and apparatus for sorting articles and detecting flaws

Abstract

This record has no abstract on file.

EP0058028B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

Term

Term ended

Expired 29 January 2002, 24.7 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

15 claims: 15 independent, 0 dependent

  1. 1
    Procédé pour détecter une région délimitée d'une image, consistant à explorer l'image par un balayage de trame pour produire un signal indiquant l'intensité de l'image en une multiplicité de points d'image, caractérisé en ce qu'il consiste à comparer l'intensité de l'image en chacun desdits points d'image avec celle d'un point voisin dans chacune de deux directions au moins, pour en tirer des valeurs de différence positives et négatives, à étiqueter les points d'image comme correspondant à l'un parmi plusieurs types de limites de région toutes les fois que la valeur absolue de ladite valeur de différence positive ou négative dépasse une valeur de seuil prédéterminée, ledit type de limite étant déterminé selon la direction respective et selon que la valeur de différence respective est positive ou négative, à étiqueter d'autres points d'image selon qu'ils se situent ou non dans un nombre prédéterminé de points d'image à partir d'une limite de région, de telle manière que des limites entre des éléments d'image voisins le long d'une ligne de balayage donnent lieu à l'étiquetage d'éléments d'image voisins successifs le long de cette lige de balayage et que des limites entre des éléments d'image voisons sur des lignes de balayages voisines donnent lieu à l'étiquetage de points sur des lignes de balayage successives voisines, et à décaler dans le temps, dans des mesures différentes, des signaux associés auxdits types différents de limites de région, de manière à superposer les signaux qui correspondent à des points d'image étiquetés comme n'étant pas situés à plus dudit nombre prédéterminé de points d'image à partir d'une limite de région, uniquement pour une région située en totalité à l'intérieur d'une region délimitée de l'image. 1. Verfahren zur Erkennung eines bestimmten Bereichs eines Bildes, wobei das Bild über eine Rasterabtastung abgetastet wird, um ein Signal zu erzeugen das, die Intensität des Bildes an einer Vielzahl von Bildpunkten anzeigt, gekennzeichnet durch Vergleich der Intensität des Bildes an jedem der Bildpunkte mit der eines benachbarten Punktes in jeder von wenigstens zwei Richtungen, um davon positive und negative Differenzwerte abzuleiten, durch Kenntlichmachung der Bildpunkte wie entsprechend einem einer Vielzahl von Typen von Bereichsgrenzen, jedesmal wenn der absolute Wert des positiven oder negativen Differenzwertes einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, wobei der Typ der Grenze bestimmt wird entsprechend der jeweiligen Richtung und jenachdem ob der jeweilige Differenzwert positiv oder negativ ist, durch Kenntlichmachung weiterer Bildpunkte demgemäß, ob sie in einer vorbestimmten Anzahl von Bildpunkten von einer Bereichsgrenze liegen oder nicht derart, daß Grenzen zwischen benachbarten Bildelementen längs einer Abtastlinie eine Kenntlichmachung aufeinanderfolgender benachbarter Bildelemente längs der Abtastlinie verursachen, und daß Grenzen zwischen benachbarten Bildelementen auf benachbarten Abtastlinien eine Kenntlichmachung von Punkten auf benachbarten aufeinanderfolgenden Abtastlinien verursachen, und durch Zeitverschiebungssignale, die verbunden sind mit dem verschiedenen Typen von Bereichsgrenzen durch verschiedene Werte, um jene Signale entsprechend Bildpunkten zu überlagern, die kenntlichgemacht sind als nicht mehr zu sein als die vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten von einer Bereichsgrenze nur für einen Bereich, des vollständig innerhalb ein bestimmten Bereichs des Bildes liegt. 1. method of detecting a bounded region of an image, which method comprises scanning the image via a raster scan to produce a signal indicative of image intensity at a plurality of picture points, characterised by comparing the image intensity at each of the said picture points with that of a neighbouring point in each of at least two directions to derive therefrom positive and negative difference values, labelling the picture points as corresponding to one of a plurality of types of region boundaries whenever the absolute value of the said positive or negative difference value exceeds a predetermined threshold value, the said type of boundary being determined according to the respective direction and whether the respective difference value is positive or negative, labelling further picture points according to whether or not they lie within a predetermined number of picture points from a region boundary such that boundaries between neighbouring picture elements along a scan line give rise to labelling of successive neighbouring picture elements along the said scan line, and boundaries between neighbouring picture elements on neighbouring scan lines give rise to labelling of points on neighbouring successive scan lines, and time-shifting signals associated with the said different types of region boundaries by different amounts to superimpose those signals corresponding to picture points labelled as being no more than the said predetermined number of picture points from a region boundary only for a region lying wholly within a bounded region of the image.
  2. 2
    A method of sorting articles, which method comprises forming an image of a plurality of the articles, detecting bounded regions within the image by a method as claimed in Claim 1, and routing the articles differently according to whether or not they generate a bounded region on the image. 2. Procédé pour trier des articles, consistant à former une image d'une multiplicité des articles, à détecter des régions délimitées dans l'image par un procédé selon la revendication 1, et à acheminer les articles différemment selon qu'ils génèrent ou non une région délimitée sur l'image. 2. Verfahren zum Sortieren von Gegenständen;gekennzeichnet, durch Ausbilden eines Bildes einer Vielzahl von Gegenständen, durch Erkennen bestimmter Bereiche innerhalb des Bildes durch eine Verfahren nach Anspruch 1, und durch unterschiedliches Fördern der Gegenstände, je nachdem ob sie einen bestimmten Bereich auf dem Bild erzeugen oder nicht.
  3. 3
    A method of detecting a flaw in an area of sheet material which method includes a method of detecting a bounded area as defined in Claim 1. 3. Procédé pour détecter un défaut dans une zone d'un matériau en feuille, comprenant un procédé de détection d'une zone délimitée selon la revendication. 3. Verfahren zum Erkennen einer Fehlerstelle in einer Fläche eines flächigen Materials, gemäß einem Verfahren zur Erkennung einer bestimmten Fläche nach Anspruch 1.
  4. 4
    Apparatus for detecting a bounded region of an image, which apparatus comprises means (120) for scanning the image via a raster scan to produce a signal indicative of image intensity at a plurality of picture points, characterised in that there is provided means (116, 118) for comparing the image intensity at each of the said picture points with that of a neighbouring point in each of at least two directions to derive therefrom a positive or negative difference value, means (66, 68, 74, 76) for labelling the picture points as corresponding to one of a plurality of types of region boundaries whenever the absolute value of the said positive or negative difference value exceeds a predetermined threshold value, the said type of boundary being determined according to the respective direction, and whether the respective difference value is positive or negative, means (126, 128) for labelling further picture points according to whether or not they lie within a predetermined number of picture points from a region boundary, such that boundaries between neighbouring picture elements along a scan line give rise to labelling of successive neighbouring picture elements along the said scan line and boundaries between neighbouring picture elements on neighbouring scan lines give rise to labelling of points on neighbouring successive scan lines, and means (142, 144) for time-shifting signals associated with the said different types of region boundaries by. different amounts to superimpose those signals corresponding to picture points labelled as being no more than the said predetermined number of picture points from a region boundary only for a region lying wholly within a bounded region of the image. 4. Dispositif pour la détection d'une région délimitée d'une image, comprenant des moyens (120) pour explorer l'image par un balayage de trame pour produire un signal représentatif de l'intensité d'image en une multiplicité de points d'image, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (116, 118) pour comparer l'intensité de l'image en chacun desdits points d'image avec celle d'un point voisin dans chacune de deux directions au moins, pour entirer des valeurs de différence positives et négatives, des moyens (66, 68, 74, 76) pour étiqueter les points d'image comme correspondant à l'un parmi plusieurs types de limites de région toutes les fois que la valeur absolue de ladite valeur de différence positive ou négative dépasse une valeur de seuil prédéterminée, ledit type de limite étant déterminé selon la direction respective et selon que la valeur de différence respective est positive ou négative, des moyens (126, 128) pour étiqueter d'autres points d'image selon qu'ils se situent ou non dans un nombre prédéterminé de points d'image à partir d'une limite de région, de telle manière que des limites entre des éléments d'image voisins le long d'une ligne de balayage donnent lieu à l'étiquetage d'éléments d'image voisins successifs le long de cette lige de balayage et que des limites entre des éléments d'image voisins sur des lignes de balayage voisines donnent lieu à l'étiquetage de points sur des lignes de balayage successives voisines, et des moyens (142, 144) pour décaler dans le temps, dans des mesures différentes, des signaux associées auxdits types différents de limites de région, de manière à superposer les signaux qui correspondent à des points d'image étiquetés comme n'étant pas situés à plus dudit nombre prédéterminé de points d'image à partir d'une limite de région, uniquement pour une région située en totalité à l'intérieur d'une region délimitée de l'image. 4. Vorrichtung zur Erkennung eines bestimmten Bereichs eines Bildes, mit einer Einrichtung (120) zum Abtasten eines Bildes über eine Rasterabtastung, um ein Signal zu erzeugen, welches die Intensität des Bildes an einer Vielzahl von Bildpunkten anzeigt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (116,118) zum Vergleichen der Bildintensität an jedem der Bildpunkte mit der eines benachbarten Punktes in jeder von wenigstens zwei Richtungen, um davon einen positiven oder negativen Differenzwert anzuleiten, durch eine Einrichtung (66, 68, 74, 76) zur Kenntlichmachung der Bildpunkte, wie entsprechend einem einer Vielzahl von Typen von Bereichsgrenzen, jedesmal wenn der absolute Wert des positiven oder negativen Differenzwertes einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, wobei der Typ des Grenze bestimmt wird entsprechend der jeweiligen Richtung und jenachdem ob der jeweilige Differenzwert positiv oder negativ ist, durch eine Einrichtung (126,128) zur Kenntlichmachung weiterer Bildpunkte demgemäß, ob sie innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Bildpunkten von einer Bereichsgrenze liegen oder nicht derart, daß Grenzen zwischen benachbarten Bildelementen längs einer Abtastlinie eine Kenntlichmachung von nah aufeinanderfolgenden benachbarten Bildelementen längs der Abtastlinie verursachen, und daß Grenzen zwischen benachbarten Bildelementen auf benachbarten Abtastlinien eine Kenntlichmachung von Punkten auf benachbarten aufeinanderfolgenden Abtastlinien verursachen, und durch eine Einrichtung (142, 144) für Zeitverschiebungssignale, die mit den verschiedenen Arten von Bereichsgrenzen verbunden sind durch verschiedene Beträge, um diejenigen Signaie entsprechend den Bildpunkten zu überlagern, die kenntlichgemacht sind als nicht mehr zu sein als die vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten von einer Bereichsgrenze nur für einen Bereich, der vollständig innerhalb eines bestimmten Bereichs des Bildes liegt.
  5. 5
    Apparatus as claimed in Claim 4, wherein the comparing means (116, 118) includes a delay element (62, 70) for delaying a signal for a period corresponding to an integral number of picture points, and a subtractor (64, 72) for comparing the delayed signal with a non-delayed signal. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de comparaison (116, 118) comprennent un élément à retard (62, 70) pour retarder un signal pendant une période correspondant à un nombre entier de points d'image et un soustracteur (64, 72) pour comparer le signal retardé avec un signal non retardé. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (116, 118) ein Verzögerungselement (62, 70) zum Verzögern eines Signals für einen Zeitraum aufweist, der einer integralen Anzahl von Bildpunkten entspricht, und daß ein Subtrahierglied (64, 72) zum Vergleichen des verzögerten Signals mit einem nicht verzögerten Signal vorgesehen ist.
  6. 6
    Apparatus as claimed in Claim 4 or Claim 5, wherein the comparing means (116, 118) is arranged to compare alternate points in the vertical and horizontal directions of the raster scan. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les moyens de comparaison (116,118) sont agencés de manière à comparer des points alternants dans les directions verticale et horizontale du balayage de trame. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (116, 118) vorgesehen ist, um abwechselnd Punkte in der vertikalen und horizontalen Richtung der Rasterabtastung zu vergleichen.
  7. 7
    Apparatus as claimed in any one of Claims 4 to 6, wherein the means (126) for labelling further picture points includes a register (82) for holding the value of the desired predetermined number, and a counter (80) for decrementing the value of the register over the desired number of picture points. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel les moyens (126) pour étiqueter d'autres points d'image comprennent un registre (82) pour mémoriser la valeur du nombre prédéterminé voulu, et un compteur (80) pour faire régresser la valeur du registre du nombre désiré de points d'image. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (126) zur Kenntlichmachung weiterer Bildpunkte ein Register (82) aufweist zum Halten der Werte der gewünschten vorbestimmten Anzahl, und daß ein Zählwerk (80) vorgesehen ist zum schrittweisen Verringern des Wertes des Registers über die gewünschte Anzahl der Bildpunkte.
  8. 8
    Apparatus as claimed in any one of Claims 4 to 7, wherein the time-shifting means (144) is arranged to time shiftthe respective signals by an amount approximately corresponding to the time difference on the raster scan between the said predetermined number of picture points. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel les moyens de décalage dans le temps (144) sont agencés de façon à décaler dans le temps les signaux respectifs dans une mesure correspondant approximativement à la différence de temps, sur le balayage de trame, entre ledit nombre prédéterminé de points d'image. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverschiebungseinrichtung (144) vorgesehen ist zum Verschieben der Zeit des jeweiligen Signals um einen Betrag, der etwa der Zeitdifferenz auf der Rasterabtastung zwischen der vorbestimmten Anzahl der Bildpunkte entspricht.
  9. 9
    Apparatus as claimed in any one of Claims 4 to 8, including a computer programmed and arranged to allocate to each of an array of storage locations a value corresponding to the intensity of the signal image at a point on the image, and wherein the means for deriving difference values is arranged to derive difference values between values stored in locations of the said image corresponding to neighbouring points of the image. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, comprenant un ordinateur programmé et agencé de manière à assigner à chaque emplacement d'un réseau d'emplacements de mémoire une valeur correspondant à l'intensité du signal d'image en un point sur l'image, et dans lequel les moyens pour tirer des valeurs de différence sont agencés de manière à tirer des valeurs de différence entre les valeurs mémorisées dans des emplacements de l'image correspondant à des points voisins de l'image. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet, durch einen Computer, der programmiert und vorgesehen ist, um jeder einer Reihe von Speicherstellen einen Wert entsprechend der Intensität des Signalbildes an einen Punkt auf dem Bild zuzuweisen, wobei die Einrichtung zur Herleitung von Differenzwerten angeordnet ist, um Differenzwerte zwischen Werten, die an Stellen des Bildes entsprechend benachbarten Punkten des Bildes gespeichert sind, abzuleiten.
  10. 10
    Apparatus as claimed in any one of Claims 4 to 9, wherein the predetermined number of picture points is from 5 to 10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le nombre prédéterminé de points d'image est compris entre 5 et 10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten 5 bis 10 ist.
  11. 11
    Apparatus as claimed in Claim 10, wherein the predetermined number of picture points is 7. 11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le nombre prédéterminé de points d'image est de 7. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl von Bildpunkten 7 ist.
  12. 12
    Apparatus as claimed in any one of the preceding Claims 4 to 11, including means for selectively varying the said predetermined number of picture points, and the period of time- shift applied. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, comprenant des moyens pour faire varier sélectivement le nombre prédéterminé de points d'image et la durée du décalage dans le temps appliqué. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur selektiven Veränderung der vorbestimmten Anzahl von Bildpunkten und der Periode der verwendeten Zeitverschiebung.
  13. 13
    Article sorting apparatus comprising conveying means (10) for conveying through an inspection region articles having predominantly a first value of surface reflectivity but bearing occasional surface features having a second value of reflectivity which is substantially different from the first value, means for illuminating each article in the inspection region, sensing means (26) responsive to reflected radiation reflected from the articles for scanning the inspection region to derive an image signal, and apparatus as claimed in any one of Claims 4 to 12 for processing the image signal to detect the presence of and to indicate the location of a surface feature having the second value of reflectivity whenever such feature lies, as viewed by the sensing means, wholly within an area having the first value of reflectivity, and deflection means (20) responsive to such detection and indication of location to cause the article bearing such feature to be routed differently from the other articles. 13. Dispositif de tri d'articles, comprenant des moyens transporteurs (10) pour transporter à travers une région d'inspection des articles ayant, de façon prédominante, un coefficient de réflexion superficielle d'une première valeur, mais portant des particularités de surface occasion- nettes ayant un coefficient de réflexion superficiel d'une seconde valeur qui est nettement différente de la première valeur, des moyens pour éclairer chaque article dans la région d'inspection, des moyens détecteurs (26) réagissant au rayonnement réfléchi par les articles pour explorer la région d'inspection et en dériver un signal d'image, et un dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 12 pour traiter le signal d'image afin de détecter la présence d'une particularité de surface ayant la seconde valeur de coefficient de réflexion et d'en indiquer l'emplacement toutes les fois qu'une telle particularité, vue par les moyens détecteurs, se trouve complètement dans une zone ayant la première valeur de coefficient de réflexion, et des moyens de déviation (20) qui regissent à cette détection et cette indication d'emplacement pour faire en sorte que l'article qui porte une telle particularité soit acheminé différemment des autres articles. 13. Vorrichtung zum Sortieren von Gegenständen, mit einer Fördereinrichtung (10) zum Fördern von Gegenständen durch einen Überprüfungsbereich, die vorwiegend einen ersten Wert eines Oberflächenreflexionsvermögen aufweisen, die aber gelegentlich Oberflächeneigenschaften aufweisen, die einen zweiten Wert eines Reflektionsvermögens zeigen, welcher wesentlich verschieden ist von dem ersten Wert, mit einer Einrichtung zur Beleuchtung jedes Gegenstandes im Überprüfungsbereich, mit einer Abtasteinrichtung (26), die auf reflektierte Strahlung anspricht, die von den Gegenständen reflektiert wird, zum Abtasten des Überprüfungsbereiches zum Ableiten eines Bildsignals, und mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12 zum Verarbeiten des Bildsignales, um die Anwesenheit und die Lage eines Oberflächenmerkmals zu erkennen und anzuzeigen, das den zweiten Wert des Reflektionsvermögens aufweist, sooft ein derartiges Merkmal, gesehen von der Abtasteinrichtung, völlig innerhalb eines Bereichs liegt, der den ersten Wert des Reflektionsvermögens aufweist, und mit einer Ablenkeinrichtung (20) die auf eine derartige Erkennung und ein Anzeigen auf die Lage anspricht, um zu bewirken, daß der Gegenstand, der dieses merkmal aufweist, verschieden von den anderen Gegenständen gefördert wird.
  14. 14
    Apparatus as claimed in Claim 13 for sorting rounded articles such as potatoes, wherein the conveying means comprises a roller table formed of a plurality of rotatable rollers (12), connected together for rotation and translational movement in the inspection area. 14. Dispositif selon la revendication 13 pour trier des articles de forme arrondie tels que des pommes de terre, dans lequel les moyens transporteurs comprennent une table à rouleuax formée d'une multiplicité de rouleaux rotatifs (12) unis entre eux de manière à effectuer un mouvement de rotation et de translation dans la zone d'inspection. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, zum Sortieren runder Gegenstände wir beispielsweise Kartoffeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung einen Rollentisch aufweist, der aus einer Vielzahl von drehbaren Rollen (12) besteht, die miteinander verbunden sind für eine Rotations- und Tranlationsbewegung in dem Überprüfungsbereich.
  15. 15
    Apparatus as claimed in Claim 13 or Claim 14, wherein the deflector means comprises an array of deflector devices (20) arranged across the path of the conveyor means downstream of the inspection area, and drive means for driving selected deflector devices, the selection of deflector devices actuated being controlled in dependence upon a first co-ordinate of a location in the scanned area and the timing of operation of the deflector devices being controlled in dependence upon a second co-ordinate of a location in the scanned area. 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, dans lequel les moyens de déviation comprennent une série de dispositifs de déviation (20) disposés en travers du trajet des moyens transporteurs en aval de la zone d'inspection, et des moyens de commande pour commander des dispositifs de déviation selectionnés, la sélection des dispositifs de déviation actionnés étant effectuée en fonction d'une première coordonnée d'un emplacement dans la zone explorée et le temps d'actionnement des dispositifs de déviation étant déterminé en fonction d'une seconde coordonnée d'un emplacement dans la zone explorée. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung eine Reihe von Ablenkelementen (20) aufweist, die über den Weg der Fördereinrichtung hinter dem Überprüfungsbereich angeordnet sind, und daß eine Antriebseinrichtung zum Antreiben ausgewählter Ablenkelemente vorgesehen ist, wobei die Auswahl der betätigten Ablenkelemente gesteuert wird in Abhängigkeit von einer ersten Koordinate einer Stelle im abgetasteten Bereich und der Zeitpunkt der Betätigung der Ablenkelemente gesteuert wird in Abhängigkeit von einer zweiten Koordinate einer Stelle in der abgetasteten Fläche.
Independent claims15