DE60223956T2

DE60223956T2 - Untersuchungsgerät und System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern

Info

Publication number: DE60223956T2
Application number: DE60223956T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Hitachiota-shi Yamazaki; Tadahiro Hitachiota-shi Katane; Hirohisa Hitachi-shi Fukuda; Kunitaka Asano; Mitsuhiro Matsudo-shi Matsushima
Original assignee: Hitachi Information and Control Systems Inc; Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Control Systems Inc; Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2022-03-09
Also published as: DE60223956D1; US6937339B2; EP1241467A2; EP1241467A3; EP1241467B1; EP1241467B2; DE60223956T3; US20020171054A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Untersuchungsgerät und ein System zur Untersuchung von Fremdkörpern in mit Flüssigkeit gefüllten Behältern.
Ein Untersuchungsgerät und ein Verfahren, wie im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 10 beschrieben, ist aus der EP 0 303 175 A bekannt.
Beispiele für in transparente Behälter, beispielsweise Glasflaschen oder Plastikbehälter, abgefüllte Flüssigkeiten sind Nahrungsmittel, wie Trinkwasser, Softdrinks und medizinische Flüssigkeiten wie Injektionsflüssigkeiten und nährende Flüssigkeiten. Diese transparenten Behälter werden einer automatischen Untersuchung bezüglich ihrer Größe und ihrer Qualität auf einer Förderstrecke unterzogen, wonach Flüssigkeit in jeden der vorbeilaufenden Behälter abgefüllt wird, das Volumen der abgefüllten Flüssigkeit automatisch untersucht wird und nachdem ein Etikett aufgeklebt wird, wird darauffolgend automatisch untersucht, ob das Etikett richtig aufgeklebt ist. Ferner wird neben der oben beschriebenen Untersuchung eine automatische Untersuchung auf Fremdkörper durchgeführt um festzustellen, ob die Flüssigkeit durch Fremdkörper kontaminiert ist oder nicht. Fremdkörper können aus einer Vielzahl von Materialien bestehen, wie gefährliche, solche die zwar nicht gefährlich aber unerwünscht sind und solche, welche akzeptabel sind und als Nahrungsmittel behandelt werden können, da sie dem abgefüllten Produkt gleichkommen.
Solche Fremdkörper werden oft mit einer Bildaufnahmekamera aufgenommen und die Bilder werden mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet und die Fremdkörper werden durch ein automatisches Untersuchungssystem erfasst.
Es gibt viele Fremdkörper, die eher schwarz sind, es gibt jedoch auch solche, die eine nebulöse Farbe aufweisen. Eher schwarze Fremdkörper können leicht in Lichttransmission aufgenommen werden und Fremdkörper nebulöser Farbe können leicht mit Reflektionslicht erfasst werden.
Es ist jedoch im Voraus unbekannt, welche Art von Fremdkörpern die abgefüllte Flüssigkeit kontaminieren und daher ist es unmöglich, alle Sorten von Fremdkörpern entweder nur mit Transmissionslicht oder nur mit Reflektionslicht zu erfassen, und es besteht ein großer Bedarf an einer Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern, die alle Sorten von Fremdkörpern erfassen kann. Ferner besteht ein großer Bedarf an einer Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern, die die Arten von Fremdkörpern, mit denen die abgefüllte Flüssigkeit kontaminiert ist, spezifizieren können.
Die WO 90 13 810 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Kontamination oder Nicht-Kontamination unbekannter Flüssigkeiten in dem von einer spektrographischen Analyse Gebrauch gemacht wird, die mindestens vier Profilwellenlängen verwendet, bei dem die Kontamination erfasst wird, indem die Intensitäten der bekannten Profilwellenlängen von Kontrollproben mit denen der unbekannten, zu untersuchenden Flüssigkeiten verglichen werden. Die oben genannten Intensitäten sind die Summen aus Transmission, Reflektion und Transflektion.
Bei der US 5,536,935 A1 werden die Intensitäten des Absorptionsspektrums und des Reflektionsspektrums in der Flüssigkeit zuerst erfasst, um kontaminierende Stoffe zu erfassen und dann werden trübe und schäumende kontaminierende Stoffe in Behältern erfasst, indem die Intensität der Strahlungsenergie überwacht wird.
Die EP 0 303 175 A bezieht sich auf die Erfassung von Schmutz und Fremdkörpern, die an der Wand einer Ampulle anhaften, die Pulver zu Injektionszwecken enthält, wobei die Menge des transmittierten Lichtes und die Menge des reflektierten Lichtes gleichgesetzt werden, um somit schadhafte Produkte, die eine unregelmäßige Helligkeit in den beiden Bildern der Transmission und der Reflektion, die überlagert werden zeigen, unter vorbestimmten Bedingungen aussortieren zu können. Dieses Dokument beschreibt ein Untersuchungsgerät zur Untersuchung eines transparenten Behälters, mit:
einer ersten Lichtquelle, die hinter dem transparenten Behälter angeordnet ist und den transparenten Behälter mit erstem Bestrahlungslicht bestrahlt,
einer zweiten Lichtquelle, welche den transparenten Behälter mit zweitem Bestrahlungslicht aus einer Richtung bestrahlt, die von der Richtung des ersten Bestrahlungslichts unterschiedlich ist,
Bildaufnahmemitteln zum Aufnehmen von Bildern des transmittierenden Lichtes auf einem Transmissionslichtpfad des ersten Bestrahlungslichtes durch den transparenten Behälter, sowie von irregulär reflektiertem Licht des zweiten Bestrahlungslichtes, und
Bildverarbeitungsmitteln, in denen die Bildaufnahmen, die von den Bildaufnahmemitteln gemacht wurden, bildverarbeitet wurden,
und ein Verfahren zur Untersuchung eines transparenten Behälters mit den Schritten:
Bestrahlen des transparenten Behälters mit einem ersten Licht von einer ersten Position bezüglich des transparenten Behälters aus,
Aufnahme eines ersten Bildes, gegebenenfalls vorhandener fremder Materie, mit der die Flüssigkeit kontaminiert ist, welches durch Transmissionslicht des ersten Bestrahlungslichtes gebildet wird,
Bestrahlen des transparenten Behälters mit zweitem Licht aus einer zweiten Position bezüglich des transparenten Behälters aus,
Aufnehmen eines zweiten Bildes, gegebenenfalls in der Flüssigkeit vorhandener fremder Materie, welches durch Reflektionslicht des zweiten Bestrahlungslichtes gebildet wird, und
Verarbeiten der ersten und zweiten Bilder.
Die US 5 442 446 A1 beschreibt die Untersuchung transparenter Behälter, wie Becher, wobei ein einzelnes Bild des gesamten Behälters gebildet wird aus einer Zusammensetzung oder Kombination von Bildern des mittleren Behälterseitenwandbereiches, der durch eine Lichtquelle mit einem Retroreflektor beleuchtet wird und Behälterseitenwandbereichen, die mit Quellen diffusen Lichtes beleuchtet werden, wobei die Lichtquellen mit der bildgebenden Elektronik so koordiniert werden, dass das elektronische Bild gleichförmige optische Eigenschaften in allen Bereichen des Bildes aufweist, wenn keine Unregelmäßigkeiten im Behälter vorhanden sind.
Die US 6 064 479 A1 beschreibt das manuelle und visuelle Untersuchten transparenter Behälter, wie Ampullen für pharmazeutische Injektionsflüssigkeiten, bei einer Kontamination mit hellen und dunklen Teilchen, wobei das Licht fluoreszierender Lampen seitlich (relativ zum Betrachter) und von Stellen, die sich um das Inspektionsvolumen herum gegenüberliegen. Dieses Licht schafft die Voraussetzung für Reflektionen und/oder Streuungen primär an weißen oder hell gefärbten Partikeln, was mindestens gleichwertig ist mit der Verwendung eines schwarzen oder dunklen Hintergrunds, um Kontrast für die Fremdkörpererkennung zu erzeugen. Ferner ist eine Lichtquelle für fluoreszierendes Licht hinter dem Inspektionsvolumen zusammen mit einer Streuscheibe angeordnet, wobei das gestreute Licht durch den Behälter auf den Betrachter zu gerichtet ist und Licht von dieser Lichtquelle wird erkennbar blockiert oder ausgelöscht, hauptsächlich durch schwarze oder dunkelfarbige Partikel, wodurch eine effektive Kontrasterkennung durch den Betrachter erfolgen kann, wenn ein Lichthintergrund erzeugt wird.
Drei Lichtquellen gleichen Typs werden verwendet und zusätzlich werden nicht trennbare Zweibildaufnahmen des Transmissionslichtes und des Reflektionslichtes angefertigt. Die US 4 151 627 A beschreibt die Erfassung von Restflüssigkeit, bei der, obwohl die Kombination eines Halbspiegels und eines Filters beschrieben ist, eine spektrographische Analyse nur unter Verwendung von Transmissionspflicht durchgeführt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung und ein Verfahren zur Untersuchung von Fremdkörpern in transparente Behälter abgefüllten Flüssigkeiten anzugeben, mit denen verschiedene Fremdkörper im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden können, wobei die erfassten Fremdkörper spezifiziert werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung zum Untersuchen von Fremdkörpern in transparente Behälter abgefüllten Flüssigkeiten anzugeben, bei der die Anordnung einer Transmissionslichtquelle eine Reflektionslichtquelle vereinfacht ist.
Diese Aufgaben werden mit einer Untersuchungsvorrichtung und einem Verfahren gelöst, wie sie in den Ansprüchen 1 bzw. 10 beansprucht sind. Unteransprüche sind auf Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, welches eine nicht zur vorliegenden Erfindung gehörende Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern in einen transparenten Behälter abgefüllter Flüssigkeit zeigt;
2(a) und 2(b) sind Abbildungen von Fremdkörpern, die mit der in 1 gezeigten Vorrichtung aufgenommen wurden;
3 ist ein Diagramm, das eine Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern in transparenten Behältern abgefüllter Flüssigkeit zeigt, die nicht zur vorliegenden beanspruchten Erfindung gehört;
4 zeigt im Diagramm eine Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern in einen transparenten Behälter gefüllter Flüssigkeit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5(a) zeigt eine Skizze einer Lichtführungsvorrichtung, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird, 5(b) zeigt eine Frontansicht der Vorrichtung gemäß 5(a) und 5(c) zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß 5(b);
6(a) zeigt eine Ansicht zur Erläuterung wie Abbildungen von Fremdkörpern mit Transmissionslicht gemäß der Ausführungsform nach 4 aufgenommen werden und 6(b) zeigt ein Beispiel einer Aufnahme, die mit Transmissionslicht mit der Ausführungsform gemäß 4 gemacht wurde;
7(a) zeigt eine Ansicht zur Erläuterung wie Abbildungen von Fremdkörpern mit irregulär reflektiertem Licht mit der Ausführungsform gemäß 4 gemacht werden und 7(b) zeigt ein Beispiel einer Abbildung, die mit Reflektionslicht mit der Ausführungsform gemäß 4 aufgenommen wurde;
8 ist ein Diagramm, welches eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern in einer in einen transparenten Behälter abgefüllter Flüssigkeit zeigt;
9 ist ein Diagramm, welches eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern in einer in einen transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit zeigt; und
10 ist eine Skizze einer weitern optischen Führungsvorrichtung, die bei den ersten bis dritten Ausführungsformen, wie in 4, 8 und 9 gezeigt, anwendbar ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist ein Diagramm, welches eine Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern zeigt. Eine solche Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörper ist zum Beispiel entlang eines hygienisch kontrollierten Transportweges angeordnet, auf dem Glasbehälter, wie Ampullen oder Fläschchen hintereinander transportiert werden und führt eine Untersuchung von Fremdkörpern mit hoher Geschwindigkeit hintereinander aus. Die Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern dient zur gleichzeitigen Untersuchung von weißen Fremdkörpern aus der nibolösen Farbserie, die in einer in einem Glasbehälter 3 abgefüllten Flüssigkeit enthalten sind und zur Untersuchung von schwarzen Fremdkörpern, die aus der schwarzfarbigen Serie von Fremdkörpern stammen und besteht aus einer Blaulichtbestrahlungsquelle 1, die bezüglich der Glasbehälter 3 an einer Diagonalfrontseite angeordnet ist, einer Rotlichtbestrahlungsquelle 2, die hinter dem Glasbehälter 3 angeordnet ist, einer CCD Kamera 5, die verwendet wird, um Transmissionslicht zu erfassen, einem Farbtrennspiegel (wie einem dichroitischen Spiegel, der eine Trennung in Abhängigkeit von den Wellenlängen durchführt) 4, der auf einem optischen Pfad angeordnet ist, der die CCD Kamera 5, den Glasbehälter 3 und die Rotlichtbestrahlungslichtquelle 2 verbindet, und zwischen der CCD Kamera 5 und dem Glasbehälter 3 wird eine andere CCD Kamera 6 verwendet, zum Aufnehmen von UntersuchungsReflektionslicht, wobei die weitere CCD Kamera Licht empfängt, welches von dem Farbtrennspiegel 4 getrennt wird sowie eine Verarbeitungseinheit 7.
Beide CCD Kameras 5 und 6 sind Kameras, die monochromatische Multigradiationsbilder aufnehmen.
Um den optischen Reflektionslichtpfad der Bestrahlungslichtquelle 1 mit dem optischen Transmissionslichtpfad der Bestrahlungslichtquelle 2 auszurichten, werden die Positionen der Bestrahlungslichtquellen 1 und 2 ausgerichtet, und in jedem der beiden optischen Pfade, die auf einer selben Linie ausgerichtet sind, ist der Farbtrennspiegel 4 angeordnet.
Die Bestrahlungslichtquelle 2 ist hinter dem Glasbehälter 3 angeordnet und strahlt rotes Licht auf den Glasbehälter 3, dessen Transmissionslicht von der CCD Kamera 5 aufgenommen wird. Die Blaulichtbestrahlungsquelle 1 ist auf der diagonalen Frontseite des Glasbehälters 3 angeordnet und strahlt blaues Licht auf den Glasbehälter 3, dessen Reflektionslicht von der CCD Kamera 6 aufgenommen wird. Beide Bestrahlungslichtquellen 1 und 2 sind zum Beispiel eine Halogenstroboskop-Lichtquelle oder eine Laserstrahl-Lichtquelle. Der Farbtrennspiegel 4 ist ein Trennfilter, der rotes Licht, welches das transmittierte Licht darstellt zu der CCD Kamera 5 und transferiert das blaue Licht, welches das Reflektionslicht darstellt zur CCD Kamera 6.
Da die Lichtquelle mit rotfarbigem Bestrahlungslicht 2 und die Lichtquelle mit blauem Bestrahlungslicht 1 gleichzeitig strahlen, werden die roten und blauen Farben am Farbtrennspiegel 4 getrennt und Bildaufnahmen von Fremdkörpern auf dem Reflektionslichtkanal und auf dem Transmissionlichtkanal können gleichzeitig aufgenommen werden.
Die Bildaufnahmenebene der CCD Kameras 5 und 6 erstreckt sich so weit, dass sie den gesamten Bereich der in dem Glasbehälter 3 abgefüllten Flüssigkeit abdeckt und ebenso erzeugen die Lichtquelle für blaues Licht 1 und die Lichtquelle für rotes Licht 2 Bestrahlungslicht, welches die gesamte Flüssigkeit, die in dem Glasbehälter 3 abgefüllt ist durch einen Bestrahlungsvorgang abdeckt.
Die Bildverarbeitungseinheit 7 führt einer Bestrahlungssteuerung durch, die die blaue Bestrahlungslichtquelle 1 und die rote Bestrahlungslichtquelle 2 zum Untersuchungszeitpunkt anschaltet und diese ausschaltet wenn keine Untersuchung stattfindet und steuert die Intensität des jeweiligen Bestrahlungslichts. Ferner nimmt die Bildverarbeitungseinheit 7 die von den CCD Kameras 5 und 6 aufgenommenen Aufnahmen auf und für die jeweiligen Aufnahmen eine Bildverarbeitung durch und erfasst Fremdkörper, die sowohl durch das Transmissionslicht als auch durch das Reflektionslicht abgebildet werden. Ferner kann, da die Bildaufnahmen der beiden Sorten, die aus der gleichen Richtung und zur gleichen Zeit aufgenommen wurden erhalten werden, was einen Vergleich zwischen ihnen ermöglicht und die Bildverarbeitungseinheit 7 kann charakteristische Eigenschaften der Fremdkörper beurteilen, indem sie die von den jeweiligen Bildaufnahmen erfassten Fremdkörper vergleicht.
Im Folgenden wird der Betrieb der in 1 gezeigten Vorrichtung erläutert.
Die Glasbehälter 3 kommen über eine Transportlinie, wie in 1 gezeigt an der Fremdkörperuntersuchungsposition P0, wie durch die strichpunktierte Pfeillinie gezeigt und werden als Fremdkörperuntersuchungsobjekte behandelt. Obwohl es möglich ist die Untersuchung durchzuführen während die jeweiligen Glasbehälter 3 gestoppt werden, ist es jedoch möglich, da eine Hochgeschwindigkeitsbildaufnahme stattfindet, eine automatische Untersuchung durchzuführen, während die Glasbehälter 3 kontinuierlich transportiert werden.
Wenn ein Glasbehälter 3 an der Untersuchungsposition P0 ankommt, wird die Ankunft des Glasbehälters 3 durch einen Nähesensor (nicht gezeigt) erfasst und ein Signal, was dessen Ankunft anzeigt wird zur Bildverarbeitungseinheit 7 geschickt. Die Bildverarbeitungseinheit 7 schaltet sofort die roten und blauen Bestrahlungslichtquellen 1 und 2 gleichzeitig an und gibt einen Befehl die CCD Kameras 5 und 6 einzuschalten und beginnt somit die Bildaufnahme. Der flache rote Lichtstrahl von der roten Bestrahlungslichtquelle 2 tritt durch den Glasbehälter 3 und das Transmissionslicht wird durch die CCD Kamera 5 aufgenommen, wobei das Licht von der CCD Kamera 5 empfangen wird, nachdem es den Farbtrennspiegel 4 passiert hat. Ähnlich wird das blaue Reflektionslicht von der CCD Kamera 6 aufgenommen, nachdem des den Farbtrennspiegel 4 auf dem Wege zur CCD Kamera 6 passiert hat.
Die 2(a) und 2(b) zeigen Beispiele von Bildaufnahmen, die von der in 1 gezeigten Vorrichtung aufgenommen wurden. 2(a) zeigt ein Bildaufnahmebeispiel, das von der CCD Kamera 5 aufgenommen wurde und 2(b) zeigt ein Bildaufnahmebeispiel, das von der CCE Kamera 6 aufgenommen wurde. Obwohl die Hintergrundfarbe in 2(a) weiß ist und die Hintergrundfarbe in 2(b) in Wirklichkeit schwarz ist, wurde in der 2(b) wegen der besseren Erkennbarkeit der Zeichnungen jeweils ein weißer Hintergrund gewählt.
Wie man in 2(a) erkennt wurde eine Bildaufnahme von einem schwarzen Fremdkörper a und einem grauen Fremdkörper b aufgenommen, es wurde jedoch keine Bildaufnahme von einem weißen Fremdkörper c aufgenommen. Andererseits wurde wie man in 2(b) erkennt vor einem schwarzen Hintergrund eine Bildaufnahme eines grauen Fremdkörpers b und eines weißen Fremdkörpers c aufgenommen, es wurde jedoch keine Bildaufnahme von einem schwarzen Fremdkörper gemacht.
Im Folgenden werden der schwarze Fremdkörper a und der weiße Fremdkörper c erläutert. Beispiele für schwarze Fremdkörper a sind Pulver wie Metallspäne und während des Formens des Glasbehälters wird eine Bearbeitungsmaschine verwendet. Andererseits sind Beispiele für weiße Fremdkörper c Glas und feste Komponenten, die effektive Komponenten der Flüssigkeit sind, die jedoch nicht ausreichend in der Flüssigkeit gelöst sind. Der graue Fremdkörper b ist Fremdkörper einer mittleren Farbe zwischen schwarz und weiß. Es wird vorbestimmt welche Fremdkörper (einschließlich gefährlicher) der Fremdkörpermaterien a, b und c ausgeschlossen werden sollte. Zum Beispiel wird eine Bedingung vorgegeben, dass schwarze Fremdkörper ausgeschlossen werden sollten, weiße Fremdkörper nicht ausgeschlossen werden sollten und Fremdkörper mit einer Zwischenfarbe sollten ausgeschlossen werden, indem sie behandelt werden wie schwarze Fremdkörper. Der Ausschluss erfolgt für jeden Glasbehälter und der betroffene Glasbehälter selbst wird als defektes Produkt betrachtet und aus der Transportlinie herausgenommen.
Die Bildverarbeitungseinheit 7 nimmt die Bildaufnahmen der CCD Kameras 5 und 6, wie in den 2(a) und 2(b) gezeigt, auf Bezüglich der Beispiele gemäß den 2(a) und 2(b) können mit der in 2(a) gezeigten Bildaufnahme schwarze Fremdkörper a und graue Fremdkörper b erfasst werden, weiße Fremdkörper c können jedoch nicht erfasst werden und andererseits mit der in 2(b) gezeigten Bildaufnahme kann ein grauer Fremdkörper b und ein weißer Fremdkörper c erfasst werden, schwarze Fremdkörper a jedoch nicht.
Somit wird die Erfassung der jeweiligen Fremdkörper a, b und c bestimmt, zum Beispiel in Abhängigkeit von der Pixeldichte (Pixelwert). In Verbindung mit 2(a) verwendet die Erfassung Schwellenwerte TH1 und TH2, die für schwarze Fremdkörpermaterie a und für graue Fremdkörpermaterie b vorbestimmt sind, wobei TH1 > TH2 und in Verbindung mit 2(b) verwendet die Erfassung Schwellenwerte TH3 und TH4, die jeweils für graue Fremdkörpermaterie b und weiße Fremdkörpermaterie c vorbestimmt sind, wobei TH3 > TH4 und angenommen ein Pixelwert an einer bestimmten Stelle (i, j) ist dij und wenn dij ≥ TH1, so wird die Fremdkörpermaterie an der Position (i, j) als schwarze Fremdkörpermaterie beurteilt und wenn TH1 > dij ≥ TH2 wird die Fremdkörpermaterie an der Stelle in (i, j) als graue Fremdkörpermaterie beurteilt, wenn dij ≤ TH4 ist, wird die Fremdkörpermaterie an der Stelle (i, j) als weiße Fremdkörpermaterie beurteilt und wenn TH4 < dij ≤ TH3 ist, wird Fremdkörpermaterie an der Stelle (i, j) als graue Fremdkörpermaterie beurteilt.
Die Werte von i, j decken alle Pickelpositionen ab. Anders als bei der oben beschriebenen ersten Beurteilungsmethode, welche Schwellenwerte verwendet, können wenn eine zweite Beurteilungslogik, die weiter unten beschrieben wird, zusammen verwendet wird, Charakteristika (wie schwarze Farbe, weiße Farbe und graue Farbe) der Fremdkörpermaterien automatisch beurteilt werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit steigt. Wenn eine gemeinsame Fremdkörpermaterie in beiden Bildaufnahmen der CCD Kameras 5 und 6 erfasst wird, ist die Fremdkörpermaterie möglicherweise eine graue Fremdkörpermaterie b, wenn eine Fremdkörpermaterie nur in einer Bildaufnahme der CCD Kamera 5 erfasst wird ist die Fremdkörpermaterie möglicherweise eine schwarzfarbige Fremdkörpermaterie a und eine Fremdkörpermaterie nur auf der Bildaufnahme der CCD Kamera 6 erfasst wird ist die Fremdkörpermaterie möglicherweise eine weiße Fremdkörpermaterie c. Wenn daher die Beurteilungen der beiden Methoden zueinander passen können die Fremdkörpermaterien absolut spezifiziert werden und wenn die Beurteilungen nicht zueinander passen ist vorbestimmt, dass eine Beurteilung durchgeführt wird gemäß einer Priorität unter den Beurteilungsmethoden. Wenn solche eine Fremdkörpermaterie spezifiziert werden kann wird der Bereich, in dem die betreffende Fremdkörpermaterie vorliegt, binär kodiert, mit einer Bezeichnung versehen und es wird ein Name für die Fremdkörpermaterie vergeben, der später bei der Verarbeitung der Daten verwendet wird.
In den Abbildungen der 2(a) und 2(b) ist gezeigt, dass sich die Fremdkörpermaterien a, b und c an den gleichen Positionen befinden, mit im Wesentlichen gleichen Größen und für diesen Zweck ist es eine Vorbedingung, dass die Lagen der Beleuchtungssichtquellen 1 und 2 und der CCD Kameras 5 und 6 so wie gezeichnet angeordnet sind.
3 zeigt eine zweite Vorrichtung, wobei anstelle des Farbtrennspiegels 4 ein Halbspiegel 40 an der Stelle des Farbtrennspiegels 4 angeordnet ist, und an einer Stelle unmittelbar vor dem Lichteintritt in die CCD Kamera 5 ist ein Rotfilter 41 vorgesehen, und an einer Stelle unmittelbar vor dem Lichteintritt in die CCD Kamera 6 ist ein Blaufilter 42 angeordnet. Der Halbspiegel 40 teilt das einfallende Licht in zwei Portionen, der Rotfilter 41 lässt nur rotes Licht durch und der Blaufilter 42 lässt nur blaues Licht durch.
Die Art der Erfassung von Fremdkörpermaterie unter Verwendung der in 3 gezeigten Ausführungsformen ist im Wesentlichen die gleiche wie bei der in 1 gezeigten Ausführungsform.
Bei den oben beschriebenen Vorrichtungen wird blaue Farbe für das Reflektionslicht verwendet und rote Farbe für das Transmissionslicht, anders als oben beschrieben kommen viele Kombinationen in Betracht, zum Beispiel die folgenden:

Reflektionslicht Transmissionslicht

rot blau

grün rot

rot grün
Bezüglich der Farbkombinationen, wenn die Farben verschieden sind und sie getrennt werden können, kann jede Farbkombination verwendet werden. Es sind diese Vorrichtungen mit Bezug auf eine ruhende Flüssigkeit in einem Behälter erläutert worden, diese Vorrichtungen sind jedoch auch für eine Fremdkörperuntersuchung anwendbar, in der die Flüssigkeit in dem Behälter in eine Rotation versetzt wird. Ferner sind diese Vorrichtungen auch bei anderen transparenten Behältern anwendbar, einschließlich Kunststoffbehältern anstatt Glasbehältern. Obwohl es vorzuziehen ist, dass die innere Flüssigkeit transparent ist, können diese Vorrichtungen auch verwendet werden bei einer etwas undurchsichtigen Flüssigkeit. Dementsprechend kann unter Verwendung des Transmissionslichtes und des Reflektionslichtes, die jeweils verschiedene Farben haben, ein möglicher Fremdkörper in der Flüssigkeit, die in den transparenten Behälter eingefüllt ist gleichzeitig erfasst werden und es können die Eigenschaften der erfassten Fremdkörper spezifiziert werden.
4 ist ein Diagramm, welches eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern nach der Erfindung zeigt. Die Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern zum automatischen Inspizieren von Fremdkörpern in einer Flüssigkeit 12A, die in zu untersuchenden Produkten 12 abgefüllt ist, die aufeinanderfolgend auf einer Transportlinie 9 transportiert werden, besteht aus einem Inspektionssensor 11, einer Beleuchtungsquelle 13 und einer Bildverarbeitungseinheit 7 besteht. Das zu untersuchende Produkt 12 ist ein transparenter zylinderförmiger Behälter, in dem Flüssigkeit wie flüssige Nahrung, Injektionsflüssigkeiten oder Softdrinks abgefüllt sind. Genauer handelt es sich dabei um Ampullen, Fläschchen und Plastikflaschen. Fremdkörpermaterie in der Flüssigkeit 12A umfasst Pulver, welches aus der Herstellung der Behälter stammt und Pulver, mit denen die Flüssigkeit während der Herstellung der Flüssigkeit kontaminiert wurde, wobei die Pulver eine Vielzahl von Farben zwischen schwarz und weiß aufweisen können.
Der Inspektionssensor 11 besteht zum Beispiel aus einer CCD Kameraeinheit 11A und einer Bildformungslinseneinheit 11B. Die Beleuchtungsquelle 13 besteht aus einer ersten Bestrahlungslichtquelle 13A und zweiten Bestrahlungslichtquellen 13B und 13C, die die gleiche Farbe haben. Die Bestrahlungslichtquelle 13 ist so aufgebaut, dass sie eine linienförmige Lichtquelle bildet, die die gesamte Längserstreckung des zylinderförmigen Behälters als ihr Bestrahlungsfeld abdeckt. Die erste Bestrahlungslichtquelle 13A ist so angeordnet, dass sie gegenüber der Linsenbildaufnahmefläche des CCD Kamerabereichs 11A angeordnet ist, während das zu inspizierende Produkt 12 dazwischen angeordnet ist. Gleichzeitig ist die Lichtquelle an einer Stelle in einem fokalem Abstand von dem transparenten zylinderförmigen Behälter 12 angeordnet, der als Linse dient. Dadurch durchquert ein erster Lichtstrahl von der ersten Bestrahlungslichtquelle 13A das zu untersuchende Produkt und fällt auf die Bildaufnahmefläche der CCD Kamera 11A. Die zweiten Bestrahlungslichtquellen 13B und 13C sind an Positionen angeordnet, die nicht gegenüber der Bildaufnahmefläche liegen sondern an einer Position eines fokalen Abstandes des als Linse dienenden Behälters. Dementsprechend durchqueren zweite Lichtstrahlen von den zweiten Bestrahlungslichtquellen 13B und 13C das zu untersuchende Produkt 12 und pflanzen sich in einer anderen Richtung als die Richtung der Linsenbildaufnahmefläche fort. Als eine Alternative kann eine der beiden zweiten Bestrahlungslichtquellen verwendet werden. Im Folgenden wird ein Beispiel erläutert, bei dem nur eine zweite Bestrahlungslichtquelle aktiviert ist.
Obwohl der erste Lichtstrahl in der Bildaufnahmeebene einfällt, erscheint ebenfalls die Silhouette oder der Schatten eines Fremdkörpers, wenn Fremdkörper in der Flüssigkeit vorhanden sind. Andererseits ist das Transmissionslicht des zweiten Lichtstrahls nicht in der Bildaufnahmeebene einfallend und daher fällt die Silhouette des Fremdkörpers nicht auf die Bildaufnahmeebene. Der zweite Lichtstrahl ruft jedoch irreguläre Reflektionen an den Fremdkörpern hervor und das irregulär reflektierte Licht fällt auf die Bildaufnahmeebene. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zu einem bestimmten Zeitpunkt die erste Bestrahlungslichtquelle 13A angeschaltet und das Transmissionslicht wird durch den Linsenbereich 11B aufgenommen und zu einem anderen Zeitpunkt werden die zweiten Bestrahlungslichtquellen 13B und 13C angeschaltet und das irreguläre Reflektionslicht wird durch den Linsenbereich 11B aufgenommen. Die jeweiligen Bildaufnahmen werden von der Bildverarbeitungseinheit 7 empfangen und darin getrennt verarbeitet, um die Fremdkörper zu inspizieren. Die Untersuchung umfasst die Existenz bzw. Abwesenheit von Fremdkörpern, deren Größe und Arten von Fremdkörpern, wobei die Untersuchungen mit einer Mehrzahl von Fremdkörpererfassungsprogrammen durchgeführt werden, die zuvor erstellt worden sind. Wie oben erläutert können verschiedene Bildaufnahmen von Transmissionslicht und irregulär reflektiertem Licht erhalten werden, die getrennt verarbeitet werden, da, wie oben erläutert, bei der vorliegenden Ausführungsform ein einzelner Inspektionssensor 11 verwendet wird und durch das Einschalten der ersten Bestrahlungslichtquelle 13A und der zweiten Bestrahlungslichtquelle 13B zu verschiedenen Zeitpunkten. Bei der obigen Ausführungsform haben die erste Bestrahlungslichtquelle 13A und die zweite Bestrahlungslichtquelle 13B die gleiche Farbe, als eine Alternative oder Modifizierung können auch verschiedene Farben verwendet werden. Zum Beispiel wird rotes Licht für die erste Bestrahlungslichtquelle 13A verwendet und blaues Licht für die zweite Bestrahlungslichtquelle 13B (sowie auch 13C). Hier kann ein einzelner Inspektionssensor 11 verwendet werden, wenn eine Farbkamera verwendet wird und das Aufnahmebild kann zur gleichen Zeit aufgenommen werden und nicht zu verschiedenen Zeitpunkten, da die Farbkomponenten in der Bildaufnahme anschließend getrennt werden können, um zwei verschiedene Bildaufnahmen zu erhalten.
5(a) zeigt ein spezifisches Beispiel der Beleuchtungsquelle 13. Für die Beleuchtungsquelle 13 wird eine Vorrichtung verwendet, die Lichtleiter genannt wird. Der Lichtleiter ist einfach zu handhaben und kann das Licht von der Lichtquelle mittels optischer Fasern führen und es frei wählbar an den Untersuchungsort bringen. Eine solche Beleuchtungsquelle 13 besteht aus einem Lichtführungskopf 30, einer Bestrahlungslichtquelle 32, einem Bestrahlungskopf 33 und einer optischen Faser 34. Die Bestrahlungslichtquelle 32 ist eine Lichtquelle, wie beispielsweise ein Stroboskop, eine Halogenlampe oder ein Laser und das dadurch erzeugte Licht wird durch die optische Faser 34 bis zum Lichtführungskopf 30 geschickt. Der Lichtführungskopf 30 wird getragen und ist befestigt an dem Bestrahlungskopf 33. Die Stirnseite des Bestrahlungskopfes 33 weist einen optischen Shutter 31 auf.
Die Stirnseite des Lichtführungsbereichs 30 ist mit drei vertikalen linienförmigen Lichtemissionsflächen 30A, 30B und 30C versehen. Die lichtemittierende Fläche 30A entspricht der ersten Bestrahlungslichtquelle 13A in 4 und die Lichtemissionsflächen 30B und 30C entsprechen jeweils den zweiten Bestrahlungslichtquellen 13B und 13C. Mit diesen jeweiligen vertikalen linienförmigen Lichtquellen wird jeweils Licht von den Emissionsflächen 30A, 30B und 30C emittiert.
Der optische Shutter 31 wird zur Auswahl von Emissionslichtstrahlen von den lichtemittierenden Flächen 30A, 30B und 30C verwendet. Wenn die lichtemittierende Fläche 30A ausgewählt wird ist deren Fläche in Lichtausbreitungsrichtung geöffnet und wenn die lichtemittierende Fläche 30B oder 30C gewählt wird, werden die Flächen davon in Lichtausbreitungsrichtung so gesteuert, dass sie geöffnet sind. Die Shutterwechselverstellung kann entweder mechanisch oder elektrisch erfolgen.
Als eine Alternative zu der Beleuchtungsquelle 13 gemäß den 5(a) und 5(b) kann anstelle des Shutters 31 ein Farbfilter 35 verwendet werden, wie in 5(c) gezeigt. Drei Farbfilter 35A, 35B und 35C sind anstelle des Shutters 31 vorgesehen, so dass diese zu den linear geformten lichtemittierenden Flächen 30A, 30B und 30C entsprechen. Der Farbfilter 35A ist zum Beispiel rot und die Farbfilter 35B und 35C sind blau. Dementsprechend stellt das Licht von der linear geformten lichtemittierenden Fläche 30A rotes Licht dar, nachdem es durch den Farbfilter 35A gegangen ist und Lichtstrahlen von den linear geformten lichtemittierenden Flächen 30B und 30C stellen blaues Licht dar, nachdem sie durch die Farbfilter 35B und 35C gegangen sind.
Wenn das rote Licht und das blaue Licht gleichzeitig emittiert werden ist die selektive Verwendung der Farbfilter 35A, 35B und 35C nicht notwendig. Die Bildaufnahme von Fremdkörpern wird mit Bezug auf die 6(a), 6(b) und 7(a) und 7(b) erläutert. Die 6(a) und 6(b) zeigen ein Beispiel wenn Transmissionslicht aufgenommen wird, und die 7(a) und 7(b) zeigen ein Beispiel wenn Reflektionslicht aufgenommen wird. In den 6(a) bis 7(b) ist die Beleuchtungsquelle 23 an einer fokalen Position des zylinderförmigen Behälters 22 angeordnet, sodass das zu untersuchende Produkt einen Linseneffekt erzeugt. Der Linseneffekt beinhaltet ein Phänomen, nachdem, wenn parallele Lichtstrahlen auf den zylindrischen Behälter 22 gestrahlt werden, der zylinderförmige Behälter 22 wie eine Linse wirkt und die parallelen Strahlen fokussiert werden. Die Beleuchtungsquelle 23 ist an einer fokalen Position des zylinderförmigen Containers 22 angeordnet.
Das von der Beleuchtungsquelle 23A emittierte Licht passiert in 6(a) den als strichpunktierten Pfeil angegebenen optischen Pfad und ist auf den Inspektionssensor 21 gerichtet. Wenn Fremdkörper 25 in der Flüssigkeit vorhanden sind, die in den zu untersuchenden Behälter 22 gefüllt ist, und wenn die Fremdkörpermaterie 25 von schwarzer Farbe ist oder die Fremdkörper nicht lichtdurchlässig sind, dann erscheinen die Fremdkörper als eine Silhouette und erzeugen ein schwarzes Bild, welches in 6(b) gezeigt ist. In 6(b) ist 22A eine Kappe des Behälters 22, 22B ein Raum im Behälter 22, in dem keine Flüssigkeit abgefüllt ist. Ferner ist 22C eine Bildaufnahme der linear geformten lichtemittierenden Fläche 23A.
7(a) zeigt ein Beispiel in dem die Bestrahlungslichtquelle 23B als Lichtquelle verwendet wird. Da die Bestrahlungslichtquelle 23B so angeordnet ist, dass parallele Lichtstrahlen nicht direkt auf den Inspektionssensor fallen, ist das Transmissionslicht wie in 7(a) ausgerichtet. Wenn zum Beispiel ein Fremdkörper weißer Farbe 25 mit Reflektionseigenschaften in der Flüssigkeit vorhanden ist, erfährt das Licht eine irreguläre Reflektion an dem Fremdkörper 25 und das irregulär reflektierte Licht ist auf den Inspektionssensor 21 gerichtet und wird von dem Sensor 21 aufgenommen. 7(b) zeigt das aufgenommene Bild und 25 ist eine Bildaufnahme des Fremdkörpers, 22B ist ein Behälter, in dem keine Flüssigkeit abgefüllt ist und die weißen Linien 22D sind Aufnahmen der linear geformten lichtemittierenden Flächen der Strahlungslichtquellen 23B und 23C.
8 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Modifikation der in 1 gezeigten Vorrichtung, bei der durch die Verwendung des Farbtrennspiegels 4 die für Transmission und Reflektion verwendeten Lichtstrahlen gleichzeitig von der Bestrahlungslichtquelle 23A und den Bestrahlungslichtquellen 23B und/oder 23C emittiert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Untersuchung von Fremdkörpern zwei Inspektionssensoren 5 und 6 und den Farbtrennspiegel 4 und die rote Bestrahlungslichtquelle 23A sowie die blaue Bestrahlungslichtquelle 23B werden gleichzeitig angeschaltet. Der Farbtrennspiegel 4 lässt das separierte Rotlicht auf den Inspektionssensor 5 passieren und das getrennte blaue Licht auf den Inspektionssensor 6.
Mit einer solchen Anordnung fällt das Rotlicht auf den Inspektionssensor 5 und das Blaulicht auf den Inspektionssensor 6 wenn die Bestrahlungslichtquellen 23A und 23B gleichzeitig angeschaltet werden und wenn ein Fremdkörper 25 schwarzer Farbe sich in der Flüssigkeit befindet wird dessen Silhouette auf dem Inspektionssensor 5 abgebildet und wenn sich ein Fremdkörper weißer Farbe in der Flüssigkeit befindet wird ein Reflektionsbild davon auf dem Inspektionssensor zur 6 abgebildet. In diesem Fall scheint es, dass das reflektierte Bild des Fremdkörpers auf den Inspektionssensor 5 fällt, die Transmission des blauen Lichtes wird jedoch durch den Farbtrennspiegel 4 verhindert und das Einfallen und Abbilden davon auf dem Inspektionssensor 4 wird verhindert.
9 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Modifikation der Vorrichtung gemäß 3. In 9 bezeichnet 40A einen Halbspiegel, 41A einen Rotfilter und 42A einen Blaufilter.
Die Untersuchung von Fremdkörpern wird üblicherweise auf einer speziell vorgesehenen Untersuchungsstrecke durchgeführt. Auf der Untersuchungsstrecke sind an einer Mehrzahl verschiedener Positionen jeweilige Sensoren (Kameras) angeordnet und die jeweiligen Sensoren sind so designed, dass sie Aufnahmen von einem zu untersuchenden Produkt machen, welches in das jeweilige Blickfeld gerät. Die Bildaufnahme wird oft durchgeführt derart, dass, bevor Bilder von dem zu untersuchenden Produkt gemacht werden, das Produkt gedreht wird und plötzlich gestoppt wird, sodass sich nur die Flüssigkeit darin dreht und Bilder von der sich drehenden Flüssigkeit werden aufgenommen. Da zu untersuchende Produkte aufeinanderfolgend auf die Untersuchungsstrecke geliefert werden, sind die Sensoren so ausgelegt, dass sie Bilder mit hoher Geschwindigkeit aufnehmen. Für das Hochgeschwindigkeitsaufnehmen von Bildern ist die gleichzeitige Bestrahlung der Bestrahlungslichtquellen 23A und 23B sowie die simultane Bildaufnahme vorzuziehen. Die 8 und 9 zeigen solche Ausführungsbeispiele.
Im Gegensatz zu den 5(a) bis 5(c), wo gezeigt ist, dass die Lichtführungsvorrichtung eine einzelne Lichtquelle verwendet, zeigt 10 eine Lichtführungsvorrichtung, die drei Lichtquellen 50, 51 und 52 aufweist. Für die jeweiligen Lichtquellen 50, 51 und 52 sind entsprechende Bestrahlungsköpfe 54, 55 und 53 vorgesehen. Bei der einzelnen Lichtquelle, wie sie in 5(a) und 5(b) gezeigt ist, wird das Licht von den drei lichtemittierenden Flächen gleichzeitig abgestrahlt, jedoch mit drei Lichtquellen, deren Lichtemission unabhängig voneinander gesteuert werden kann. Dementsprechend kann das Anschalten der Lichtquelle 50 anschließend das Anschalten der Lichtquellen 51 und 52 und das Wiederholen dieses Vorgangs durchgeführt werden.
Die Bildverarbeitungseinheit 7 empfängt die Aufnahmebilder von den zwei Kameras und führt eine Erfassung von Fremdkörpern vor, indem sie die vorbestimmten Schwellenwerte für die jeweiligen Abbildungsbilder verwendet.
Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform wird gegebenenfalls vorhandene Fremdkörpermaterie in der in dem transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit gleichzeitig oder leicht zeitversetzt erfasst, indem das Transmissionslicht und das irregulär reflektierte Licht verwendet werden, und die erfasste Fremdkörpermaterie kann so spezifiziert werden, da die ersten und zweiten Strahlungslichtquellen in der Nähe des zu untersuchenden Produkts hinter diesen angeordnet sind.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird Bestrahlungslicht verschiedener Farben, das heißt mit anderen Worten Licht verschiedener Wellenlänge verwendet, um das Transmissionslicht von dem Reflektionslicht zu unterscheiden. Als eine Alternative können jedoch auch Lichtstrahlen mit verschiedenen Polarisationsebenen verwendet werden, wie longitudinale und transversale Wellen. In solchen Fällen müssen entsprechende Polarisationsfilter vorgesehen werden, zum Beispiel vor den jeweiligen Bestrahlungslichtquellen 23A und 23B und die Farbfilter vor den entsprechenden Inspektionssensoren werden durch die entsprechenden Polarisationsfilter ersetzt.

Claims

Untersuchungsgerät zur Untersuchung eines transparenten Behälters, mit: einer ersten Lichtquelle (13A, 23A), die hinter dem transparenten Behälter (12A) angeordnet ist und den transparenten Behälter mit erstem Bestrahlungslicht bestrahlt, einer zweiten Lichtquelle (13B, 13C; 23B, 23C), welche den transparenten Behälter mit zweitem Bestrahlungslicht aus einer Richtung bestrahlt, die von der Richtung des ersten Bestrahlungslichtes unterschiedlich ist, Bildaufnahmemitteln (5, 6, 11, 21) zum Aufnehmen von Bildern des transmittierten Lichtes auf einem Transmissionslichtpfad des ersten Bestrahlungslichtes durch den transparenten Behälter sowie von irregulär reflektiertem Licht des zweiten Bestrahlungslichtes und Bildverarbeitungsmitteln (7), in denen die Bildaufnahmen, die von den Bildaufnahmemitteln gemacht wurden, bildverarbeitet wurden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle (13B, 13C; 23B, 23C) in der Nähe der ersten Lichtquelle angeordnet ist, wodurch das erste Bestrahlungslicht und das zweite Bestrahlungslicht von den ersten und zweiten Lichtquellen (13A, 13B) zu verschiedenen Zeitpunkten abgestrahlt werden, oder wobei die optischen Eigenschaften des ersten Lichts und des zweiten Lichts (23A, 23B) unterscheidbar sind, um die Diskriminierung zwischen dem transmittierten Licht und dem reflektierten Licht in den Bildverarbeitungsmitteln (7) durchführen zu können, wobei die Bildaufnahmemittel (5, 6, 11, 21) Bilder des irregulär reflektierten Lichtes aufnehmen, welches durch fremde Materie in einer Flüssigkeit reflektiert wird, die in den transparenten Behälter eingefüllt ist, wobei das irregulär reflektierte Licht von der zweite Lichtquelle (13B, 13C; 23B, 23C) emittiert wird und die Bildverarbeitungsmittel (7) somit fremde Materie in der in den transparenten Behälter (12A) abgefüllten Flüssigkeit (12) erfassen.
Untersuchungsgerät zur Untersuchung fremder Materie in einer in einen transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Farben des ersten und des zweiten Bestrahlungslichtes unterschiedlich sind und die Bildaufnahmemittel erste und zweite Bildaufnahmemittel (5; 6) aufweisen und das Untersuchungsgerät ferner aufweist: einen Farbtrennspiegel (4), der in dem optischen Transmissionslichtpfad des ersten Bestrahlungslichtes von dem transparenten Behälter sowie in dem optischen Reflexionslichtpfad des zweiten Bestrahlungslichtes von dem transparenten Behälter, der bewirkt, dass das Transmissionslicht des ersten Bestrahlungslichtes sich gradlinig fortpflanzt, und wobei der Spiegel eine Farbtrennung des reflektierten Lichtes des zweiten Bestrahlungslichtes ausführt und letzteres auf einen anderen optischen Pfad als den des Transmissionslichtes führt, wobei die ersten Bildaufnahmemittel (5) in dem gradlinigen optischen Pfad angeordnet sind und Bildaufnahmen des transmittierten Lichtes des ersten Bestrahlungslichtes machen; und wobei die zweiten Bildaufnahmemittel (6) in dem anderen optischen Pfad angeordnet sind und Bildaufnahmen des reflektierten Lichts des zweiten Bestrahlungslichtes machen; und wobei die Bildverarbeitungsmittel (7) Bilder verarbeiten, die von den ersten und zweiten Bildaufnahmemitteln gemacht werden, wodurch fremde Materie in der in dem Behälter abgefüllten Flüssigkeit erfasst wird.
Untersuchungsgerät zur Untersuchung fremder Materie in einer in einem transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Farbe des ersten Bestrahlungslichtes und die Farbe des zweiten Bestrahlungslichtes unterschiedlich sind und die Bildaufnahmemittel erste und zweite Bildaufnahmemittel (5; 6) aufweisen, wobei das Untersuchungsgerät ferner aufweist: einen halbdurchlässigen Spiegel (40A), der in einem Transmissionslichtpfad des ersten Bestrahlungslichtes vom transparenten Behälter angeordnet ist sowie in einem optischen Reflexionslichtpfad des zweiten Bestrahlungslichtes von dem transparenten Behälter und eine optische Pfadtrennung vornimmt, einen ersten Filter (41A), der in einem gradlinigen optischen Pfad des halbdurchlässigen Spiegels angeordnet ist und das Transmissionslicht von dem ersten Bestrahlungslicht selektiert, und einem zweiten Filter (42A), der auf einem anderen optischen Pfad des halbdurchlässigen Spiegels angeordnet ist und das Reflexionslicht des zweiten Bestrahlungslichtes selektiert, wobei die ersten Bildaufnahmemittel (5) Bilder des Transmissionslichtes des ersten Bestrahlungslichtes aufnehmen, welches von dem ersten Filter (41A) selektiert wird, und die zweiten Bildaufnahmemittel (6) Bilder des Reflexionslichtes des zweiten Bestrahlungslichtes aufnehmen, welches durch den zweiten Filter (42A) selektiert ist, und wobei die Bildverarbeitungsmittel (7) von den ersten und zweiten Bildaufnahmemitteln (5; 6) aufgenommene Bilder verarbeiten und fremde Materie in der in dem Behälter abgefüllten Flüssigkeit erfassen.
Untersuchungsgerät zur Untersuchung fremder Materie in einer in einem transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit nach ei nem der Ansprüche 1 bis 3, wobei erstes Bestrahlungslicht und zweites Bestrahlungslicht von der ersten und zweiten Bestrahlungslichtquelle durch eine Lichtwellenleitervorrichtung (50, 51, 52, 53, 54, 55) geführt wird.
Untersuchungsgerät zum Untersuchung fremder Materie in einer in einem transparenten Behälter abgefüllten Flüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die erste Bestrahlungslichtquelle (23A) das erste Licht auf den transparenten Behälter strahlt und auf einer Seite des transparenten Behälters angeordnet ist an einer Stelle, die im Wesentlichen einem Brennpunkt des transparenten Behälters entspricht, der als eine Linse wirkt, und wobei die erste Bestrahlungslichtquelle in einer geradlinigen Form konfiguriert ist, die im Wesentlichen der Längserstreckung des transparenten Behälters entspricht, wobei die zweite Bestrahlungslichtquelle (23B) zweites Licht auf den transparenten Behälter strahlt und in der Nähe der ersten Bestrahlungslichtquelle (23A) an einer Stelle positioniert ist, die im Wesentlichen einen Brennpunkt des transparenten Behälters entspricht, der als eine Linse wirkt, und wobei die zweite Bestrahlungslichtquelle (23B) in gradliniger Form konfiguriert ist und im Wesentlichen die Längserstreckung des transparenten Behälters (22) abdeckt, wobei die Bildaufnahmemittel (21) auf der anderen Seite des transparenten Behälters (22) an einer Stelle angeordnet sind, die die Erfassung sowohl des transmittierten Lichtes des ersten Lichts, welches durch den transparenten Behälter (22) transmittiert ist, erlaubt, als auch des Reflexionslichtes des zweiten Lichtes, welches durch gegebenenfalls vorhandene reflektierende fremde Materie (25) hervorgerufen wird, die die Flüssigkeit kontaminiert, aus einer gleichen Richtung auf einem optischen Pfad, der die erste Bestrahlungslichtquelle (23A) und die Bildaufnahmemittel (21) bezüglich des transparenten Behäl ter (22) verbindet, und wobei Bildverarbeitungsmittel (7) von den Bildaufnahmemitteln ein Bild empfangen, welches von dem Transmissionslicht gebildet wird sowie ein Bild, welches von dem Reflexionslicht gebildet wird, und fremde Materie (25), mit der die Flüssigkeit kontaminiert ist auf der Grundlage der empfangenen Bilder erfaßt.
Untersuchungsgerät zum Untersuchung fremder Materie (25), mit der eine in einem transparenten Behälter (22) abgefüllte Flüssigkeit kontaminiert ist nach Anspruch 5, ferner aufweisend: entweder einen Farbtrennspiegel (4) oder einen halbdurchlässigen Spiegel (40) im optischen Pfad, wobei die Bildaufnahmemittel (21) erste und zweite CCD-Kameras aufweisen und die erste CCD-Kamera in dem optischen Pfad angeordnet ist, um Transmissionslicht zu erfassen, welches entweder durch den Farbtrennspiegel (4) oder den halbdurchlässigen Spiegel (40) passiert ist, und wobei die zweite CCD-Kamera in einem anderen optischen Pfad als der erstere optische Pfad angeordnet ist, um das Reflexionslicht zu empfangen, welches entweder durch den Farbtrennspiegel (4) oder den halbdurchlässigen Spiegel (40) separiert wird.
Untersuchungsgerät zur Untersuchung fremder Materie (25), mit der eine in einem transparenten Behälter (22) abgefüllte Flüssigkeit kontaminiert ist nach Anspruch 5, wobei die zweite Lichtbestrahlungsquelle (23B) ein Paar linear geformter Strahlenquellen umfaßt, zwischen denen die linear geformte erste Bestrahlungslichtquelle (23A) beschichtet ist.
Untersuchungsgerät zum Erfassen fremder Materie (a, b, c) in einer in einen transparenten Behälter (3) gefüllten Flüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bildverarbeitungsmittel (7) fremde Materie (a, b, c) für jedes Transmissionslichtbild und Reflexionslichtbild erfassen, die von den Bildaufnahmemitteln (5, 6) ge macht werden, und die fremden Materien (a, b, c) vergleichen, die von den Transmissionslichtbildern und Reflexionslichtbildern erfasst werden, um Eigenschaften der fremden Materien (a, b, c) zu beurteilen.
System zur Untersuchung fremde Materie, bei dem transparente Behälter mit darin abgefüllter Flüssigkeit aufeinanderfolgend transportiert werden und das Untersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 entlang des Transportweges angeordnet ist.
Verfahren zur Untersuchung gegebenenfalls in einer Flüssigkeit, welche in einen transparenten Behälter abgefüllt ist, vorhandener fremder Materie mit den Schritten: Bestrahlen des transparenten Behälters mit einem ersten Licht von einer ersten Position bezüglich des transparenten Behälters aus, Aufnahme eines ersten Bildes gegebenenfalls vorhandener fremder Materie, mit der die Flüssigkeit kontaminiert ist, welches durch Transmissionslicht des ersten Bestrahlungslichtes gebildet wird, Bestrahlen des transparenten Behälters mit zweitem Licht aus einer zweiten Position bezüglich des transparenten Behälters aus, Aufnehmen eines zweiten Bildes gegebenenfalls in der Flüssigkeit vorhandener fremder Materie, welches durch Reflexionslicht des zweiten Bestrahlungslichtes gebildet wird und Verarbeiten der ersten und zweiten Bilder, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Licht von einer Lichtquelle abgestrahlt wird, die benachbart zur Lichtquelle des ersten Lichtes angeordnet ist, wobei das erste Bestrahlungslicht und das zweite Bestrahlungslicht von den ersten und zweiten Bestrahlungslichtquellen (13A, 13B) zu verschiedenen Zeiten abgestrahlt werden, oder wobei die optischen Eigenschaften des ersten Lichts und des zweiten Lichts (23A, 23B) unterschiedlich sind, so dass sie eine Diskriminierung zwischen dem Transmissionslicht und dem Reflexionslicht in den Bildverarbeitungsmitteln (7) ermöglichen, wobei das Reflexionslicht von der gegebenenfalls vorhandenen fremden Materie, mit der eine in einem transparenten Behälter abgefüllte Flüssigkeit kontaminiert ist, reflektiert wird und das Verarbeiten der ersten und zweiten Bilder durchgeführt wird, um die gegebenenfalls die Flüssigkeit kontaminierende fremde Materie zu erfassen.