Dispositivo para al reciclaje de envases vacíos y procedimiento para la clasificación de envases vacíos con la ayuda de campos luminosos.

Dispositivo para el reciclaje de envases vacíos, con una bandeja de entrada (20) para la entrada de envases vacíos (16) en una zona de detección,

caracterizado por una unidad de registro de imágenes (18) para el registro de al menos un campo luminoso de la zona de detección, que representa una función que describe la cantidad de luz, que incide en cada punto del espacio tridimensional en todas las direcciones, y por una unidad de control (40) que con la ayuda del campo luminoso clasifica el envase vacío (16), en el que para la clasificación se realiza una medición tridimensional del envase vacío, en el que todos los cantos del envase vacío, necesarios para la medición del envase vacío, se ajustan nítidamente por medio de un reenfoque dentro del campo luminoso.

Dispositivo para al reciclaje de envases vacíos y procedimiento para la clasificación de envases vacíos con la ayuda de campos luminosos La invención se refiere a un dispositivo para el reciclaje de envases vacíos, en el que los envases vacíos son introducidos en una zona de detección de una bandeja de entrada. Con la ayuda de procedimientos ópticos se clasifican los envases vacíos introducidos. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la clasificación de envases vacíos, en el que los envases vacíos introducidos en la bandeja de entrada se identifican con la ayuda de procedimientos luminosos.

En cuanto al dispositivo se trata concretamente de una máquina automática de reciclaje de envases vacíos que se emplea en tiendas de venta al por menor, para que los clientes puedan reciclar sus envases vacíos y recibir un reembolso obtenido por el envase vacío. En el envase vacío se trata especialmente de contenedores, constituidos por una caja de bebidas con varios compartimientos y eventualmente botellas alojadas en los compartimientos. En cuanto a las botellas alojadas en los compartimientos se trata especialmente de botellas de vidrio, es decir, botellas de usos múltiples.

En las máquinas automáticas de reciclaje de envases vacíos conocidas está prevista una cámara de vídeo, que comprende dos cámaras, con las que se registra, respectivamente, una imagen de un envase vacío introducido. Con la ayuda de una unidad de control se realiza una medición tridimensional del envase vacío, siendo determinadas especialmente la altura, la anchura y la longitud de la caja de bebidas, la posición y/o el tamaño de los compartimientos de la caja de bebidas y las dimensiones de las botellas dispuestas en los compartimientos. En función de las dimensiones calculadas, se clasifica el envase vacío. En este caso, se determina especialmente si el envase vacío es un envase vacío sujeto a reembolso y cuál es el reembolso para el envase vacío correspondiente. De manera correspondiente, se abona al cliente este reembolso y después de la entrega de todos los envases vacío se le emite un vale con el valor del abono.

Lo problemático al utilizar cámaras estereoscópicas para determinar de la dimensión y, por lo tanto, clasificar el envase vacio es que con la ayuda de la cámara de vídeo a menudo sólo es posible determinar de forma algo inexacta las dimensiones de las cajas y botellas. En particular, los cantos, que se encuentran fuera del plano del foco de la cámara estéreo, solamente se pueden reproducir relativamente borrosos en las imágenes registradas a través de la cámara estéreo, de manera que es difícil determinar las dimensiones de estos cantos nítidos del cuerpo. Además, es problemático que solamente se determinen dos imágenes del envase vacío, de manera que el dimensionado de los cantos que se extienden paralelos a las líneas epipolares, es problemático. Para el reconocimiento de las botellas y para determinar de sus dimensiones es especialmente importante detectar la boca de las botellas. Esto se realiza especialmente a través de la reflexión de la luz en esta boca de la botella lo cual es difícil de captar en el caso de botella de vidrio, por no haber una reflexión de Lambert. Además, es un inconveniente que se realiza a través de una cámara estéreo o una monocámara planteándose en el fondo los mismos problemas descritos anteriormente.

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El cometido de la invención consiste en indicar un dispositivo para el reciclaje de envases y un procedimiento para la clasificación de envases vacíos, con cuya ayuda se pueden clasificar envases vacíos introducidos de una manera sencilla y fiable.

Este cometido se soluciona a través de un dispositivo con las características de la reivindicación 1 así como a través de un procedimiento con las características de la reivindicación independiente del procedimiento. Los desarrollos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, el dispositivo comprende una unidad de registro de imágenes, con cuya ayuda se registra al menos un campo luminoso de la zona de registro y, de esta manera, del envase vacío eventualmente introducido. La unidad de control clasifica el envase vacío con la ayuda de este campo luminoso.

Por un campo luminoso se entiende especialmente una función que describe la cantidad de luz, que incide en cada punto del espacio tridimensional en todas las direcciones. En el campo luminoso, por lo tanto, con preferencia no sólo se detecta la intensidad de la luz en cada punto individual de la imagen, sino también la dirección en la que la luz incide sobre el punto correspondiente de la unidad de detección de la imagen.

El documento DE 10 2005 007492 describe una disposición para la medición tridimensional de envases vacío en máquinas automáticas de envases vacíos, en la que se utiliza un principio estereoscópico.

El documento US 5.898.169 describe un dispositivo para el reconocimiento del contorno de un envase de líquido, en el que se emplea una combinación de lente de Fresnell y de un espejo.

El documento EP 0 174 549 describe un dispositivo para el reconocimiento y liquidación de envases vacios, en el que se los ilumina por medio de una fuente luminosa y se los conduce por delante de una cámara.

El documento DE 10359781 describe un dispositivo para la inspección de contenedores de envases vacíos, empleando una cámara de líneas.

Por un campo luminoso se entiende especialmente una función que describe la cantidad de luz, que incide en cada punto del espacio tridimensional en todas las direcciones. En el campo luminoso, por lo tanto, con preferencia no sólo se detecta la intensidad de la luz en cada punto individual de la imagen, sino también la dirección, en la que la luz incide sobre el punto correspondiente de la unidad de detección de la imagen.

La utilización de un campo luminoso para clasificar del envase vacío tiene la ventaja de que la medición tridimensional del contenedores de envases vacíos es posible con la ayuda de una sola unidad de detección y un solo campo luminoso, puesto este campo luminoso contiene más informaciones relevantes para la clasificación de cajas y botellas que las imágenes de una cámara estereoscópica. El campo luminoso es especialmente septidimensional, es decir, que el campo luminoso comprende la geometría tridimensional, las reflexiones bidimensionales, la longitud de onda y el tiempo, de manera que también para la clasificación del envase vacío están disponibles más informaciones.

En un campo luminoso es posible, en principio, realizar un llamado re-enfoque, es decir, que se puede modificar posteriormente el enfoque sobre diferentes planos de la imagen del campo luminoso, sin que deban registrarse otras imágenes del envase vacío. De esta manera, se pueden enfocar nítidamente todos los cantos necesarios para la medición del envase vacío, haciendo posible una medición exacta de estos cantos. Además, el campo luminoso posibilita que se registren un gran número de ángulos de visión diferentes dentro de una zona predeterminada a través del registro del campo luminoso sobre el envase vacío, eludiéndose así el problema del reconocimiento y dimensionado de los cantos, que se extienden paralelamente a las líneas epipolares.

El dispositivo presenta especialmente una unidad de iluminación para la iluminación de la zona de detección, estando dispuestas la unidad de iluminación y la unidad de registro de imágenes con preferencia de tal forma que se realiza una iluminación del campo oscuro del envase vacío. Con una iluminación del campo oscuro de este tipo se ilumina el envase vacío de tal forma que solamente llega luz indirecta reflejada por el envase vacío al objetivo de la unidad de registro de la imagen. A través de esta iluminación del campo oscuro se consigue que la boca de botellas del envase vacío sea iluminada bajo un ángulo plano y de esta manera se puede clasificar la reflexión de la boca en el campo luminoso de una manera sencilla.

La unidad de registro de la imagen comprende especialmente una cámara plenóptica, de manera que para el registro del campo luminoso solamente es necesaria una cámara. De este modo no es necesario, como en el caso de una cámara estereoscópica, calibrar de manera costosa las cámaras individuales. Además, la cámara plenóptica posibilita registrar el campo luminoso de la zona de detección de una manera sencilla, económica y de corta duración.

Por una cámara plenóptica se entiende especialmente una cámara que detecta un campo luminoso-4D. En oposición a ello, una cámara estereoscópica detecta solamente una imagen-2D. En un campo luminoso-4D no... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el reciclaje de envases vacíos, con una bandeja de entrada (20) para la entrada de envases vacíos (16) en una zona de detección, caracterizado por una unidad de registro de imágenes (18) para el registro de al menos un campo luminoso de la zona de detección, que representa una función que describe la cantidad de luz, que incide en cada punto del espacio tridimensional en todas las direcciones, y por una unidad de control (40) que con la ayuda del campo luminoso clasifica el envase vacío (16) , en el que para la clasificación se realiza una medición tridimensional del envase vacío, en el que todos los cantos del envase vacío, necesarios para la medición del envase vacío, se ajustan nítidamente por medio de un reenfoque dentro del campo luminoso.

2. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que está prevista una unidad de iluminación (26) para la iluminación de la zona de detección.

3. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que la unidad de iluminación (26) y la unidad de registro de la imagen (18) están dispuestos de tal forma que se realiza una iluminación del campo oscuro del envase vacío (16) .

4. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de registro de imágenes (18) comprende una cámara plenóptica.

5. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la unidad de control (40) está depositada una base de datos, en la que los rasgos característicos están asociados a diferentes clases de envases vacíos, por que la unidad de control (40) calcula en el campo luminoso al menos un rasgo característico, y por que la unidad de control (40) clasifica el envase vacío (16) en función de este rasgo característico calculado.

6. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la unidad de control (40) está depositado al menos un algoritmo de procesamiento de imágenes, por que la unidad de control (40) procesa este algoritmo de procesamiento de imágenes para la determinación de una dimensión del envase vacío (16) a partir del campo luminoso y por que la unidad de control (40) clasifica el envase vacío (16) en función de esta dimensión.

7. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la unidad de control (40) realiza con la ayuda del campo luminoso una medición tridimensional del envase vacío (16) .

8. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que la unidad de control (40) calcula la altura, la anchura y/o la profundidad de una caja de bebidas (22) introducida como envase vacío (16) , las posiciones y/o las dimensiones de los compartimentos de la caja de bebidas (22) y/o la altura y/o al menos un diámetro de al menos una botella (24) recibida en uno de los compartimientos.

9. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que la unidad de control (40) enfoca para la medición del envase vacío (16) la imagen del envase vacío (16) en el campo luminoso en un primer plano de la imagen y en al menos un segundo plano de la imagen.

10. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se registra exactamente un campo luminoso de la zona de detección con la ayuda de la unidad de detección de la imagen (18) .

11. Dispositivo (10, 12, 14) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de control (40) clasifica el envase vacío (16) en función de las informaciones contenidas en el campo luminoso sobre la geometría tridimensional del envase vacío (16) , a través de las reflexiones bidimensionales que aparecen en el envase vacío (16) , a través de la longitud de ondas y/o a través del tiempo.

12. Procedimiento para la clasificación de envases vacíos, en el que el envase vacío (16) es introducido con una bandeja de entrada (20) en una zona de detección, al menos un campo luminoso (16) del envase vacío (16) es registrado por una unidad de registro de imágenes (18) , en el que el campo luminoso representa una función, que describe la cantidad de luz que incide en cada punto del espacio tridimensional en todas las direcciones y en el que el envase vacío (16) es clasificado en función del campo luminoso a través de una unidad de control (40) , en el que para la clasificación se realiza una medición tridimensional del envase vacío, en el que todos los cantos del envase vacío, necesarios para la medición del envase vacío, se ajustan nítidamente por medio de un reenfoque dentro del campo luminoso.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el envase vacío (16) es iluminado con una iluminación del campo oscuro.