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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR CHECKING A MARKING OF A PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/214647
Kind Code:
A1
Abstract:
A method for checking a marking of a product. In an image capturing step (3) at least one image (4) of the marking arranged on a surface of the product is captured by a calibrated checking camera, and in a layout checking step (1), by way of the at least one recorded image (4), the quality of the marking applied on the surface is checked in relation to static data such as position and machine-readability. With the at least one image (4) recorded by the checking camera, in addition to the check of the quality of the marking in the layout checking step (1), in a code checking step (2), variable product information (12) contained in the marking is captured and the captured variable product information is compared with reference information from a reference information database (13). A correspondence characteristic variable is determined by means of the comparison.

Inventors:
NEUSCHÄFER MICHAEL (DE)
STRELEN STEPHAN (CH)
Application Number:
PCT/EP2022/059400
Publication Date:
October 13, 2022
Filing Date:
April 08, 2022
Export Citation:
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Assignee:
REA ELEKTRONIK GMBH (DE)
International Classes:
G06V10/98; G06K5/00; G06K5/04; G06Q10/08; G06T7/00; G06V10/75; G06V30/12; G06V30/262; G06V30/28; G06V30/412
Domestic Patent References:
WO2019171070A12019-09-12
WO2015054188A12015-04-16
Foreign References:
US20020087574A12002-07-04
Other References:
D H BALLARD ET AL: "Generalizing the Hough transform to detect arbitrary shapes", PATTERN RECOGNITION, vol. 13, no. 2, 1981, pages 111 - 122, XP055089257, ISSN: 0031-3203, DOI: 10.1016/0031-3203(81)90009-1
Attorney, Agent or Firm:
HABERMANN INTELLECTUAL PROPERTY PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN MBB (DE)
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Claims:
PA T E N TA N S P R Ü C H E

1. Verfahren für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts, wobei in einem Bilderfassungsschritt (3) mit einer kalibrierten Prüfkamera mindestens ein Bild (4) der auf einer Oberfläche des Produkts angeordneten Kennzeichnung erfasst wird, und wobei in einem Layoutprüfungsschritt (1) über das mindestens eine aufgenommene Bild (4) die Qualität der auf der Oberfläche aufgebrachten Kennzeichnung in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen mit der Prüfkamera aufgenommenen Bild (4) zusätzlich zu der Überprüfung der Qualität der Kennzeichnung in dem Layoutprüfungsschritt (1) in einem Codeprüfungsschritt (2) in der Kennzeichnung enthaltene variable Produktinformationen (12) erfasst werden und die erfassten variablen Produktinformationen mit Referenzinformationen aus einer Referenzinformationsdatenbank (13) verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird und die Kennzeichnung erfolgreich geprüft ist, wenn die Übereinstimmungskenngröße einen vorgebbaren Erfolgsschwellenwert übersteigt.

2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Codeprüfungsschritt (2) die Sprache der Kennzeichnung durch einen Vergleich der erfassten variablen

Produktinformationen (12) mit Sprachinformationen aus der Referenzinformationsdatenbank (13) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Codeprüfungsschritt (2) die, in mindestens einem ein- oder mehrdimensionalen und maschinenlesbaren Code und/oder Sicherheitselement verschlüsselten,

Produktinformationen erfasst (12) und durch einen Vergleich der erfassten variablen Produktinformationen mit Referenzproduktinformationen aus der

Referenzinformationsdatenbank (13) verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bilderfassungsschritt (3) die Prüfkamera dazu eingerichtet ist, dass elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Licht und/oder sichtbares Licht und/oder Infrarot-Licht, welche von einer Lichtquelle auf die Kennzeichnung gerichtet und von dieser reflektiert wird, von der Prüfkamera erfasst und in einer Datenverarbeitungsanlage verarbeitet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Bilderfassungsschritt (3) das mindestens eine von der Prüfkamera aufgenommene Bild in einer Speichervorrichtung der Datenverarbeitungsanlage gespeichert werden kann.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem

Referenzdatenbankerzeugungsschritt (6) ein Solllayout mit den gewünschten statischen Daten der Kennzeichnung erzeugt wird, wobei das Solllayout in der Referenzinformationsdatenbank gespeichert wird, wobei die statischen Daten des Solllayouts mit den statischen Daten eines Istlayouts verglichen werden, und wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bildaufnahmeschritt (3) das Istlayout aus den statischen Daten aus dem mindestens einen aufgenommenen Bild erzeugt wird, wobei das Istlayout (5) in der Speichervorrichtung gespeichert wird, und wobei die statischen Daten des Istlayouts mit den statischen Daten des Solllayouts verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solllayout ein erzeugtes Kantenmodell (8) der gewünschten Kennzeichnung ist, wobei das Solllayouts als Kantenmodell (8) in der Referenzinformationsdatenbank gespeichert wird.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Istlayout ein Kantenmodell (5) ist, wobei das Kantenmodell (5) aus dem mindestens einen in dem Bildaufnahmeschritt aufgenommenen Bild erzeugt wird, und wobei das Istlayouts als Kantenmodell (5) des zum Vergleich mit dem Solllayout in der Speichervorrichtung gespeichert wird.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Layoutprüfungsschritt (1) ermittelte Übereinstimmungskenngröße bei Überschreitung eines Werts der Übereinstimmung die mindestens eine Produktinformationsregion aus dem Istlayout ausgeschnitten wird, wobei in dem Codeprüfungsschritt, die variablen Produktinformationen der ausgeschnittenen

Produktinformationsregionen überprüft werden. 11. Vorrichtung für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts, wobei in einem Bilderfassungsschritt (3) mit einer kalibrierten Prüfkamera mindestens ein Bild der auf einer Oberfläche des Produkts angeordneten Kennzeichnung erfasst wird, und wobei in einem Layoutprüfungsschritt (1) über das mindestens eine aufgenommene Bild (4) die Qualität der auf der Oberfläche aufgebrachten Kennzeichnung in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine digitale Datenverarbeitungsanlage aufweist, die dazu eingerichtet ist, dass mit dem mindestens einen mit der Prüfkamera aufgenommenen Bild (4) zusätzlich zu der Überprüfung der Qualität der Kennzeichnung in dem Layoutprüfungsschritt (1) in einem Codeprüfungsschritt (2) in der Kennzeichnung enthaltene variable Produktinformationen (12) erfasst werden und die erfassten variablen Produktinformationen mit Referenzinformationen aus einer Referenzinformationsdatenbank (13) verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsanlage eine mit der Prüfkamera verbundene Speichervorrichtung aufweist, wobei in dem Bildaufnahmeschritt (3) mit der Prüfkamera aufgenommene Bilder in der Speichervorrichtung gespeichert werden können.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsanlage eine Datenbank aufweist, wobei die Datenbank mit der Speichervorrichtung signalübertragend verbunden ist, sodass in der Speichervorrichtung gespeicherte Bilder (4) mit Bildern (7) der Datenbank abgeglichen werden können.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfkamera mindestens eine

Lichtquelle aufweist, mit der die zu prüfende Kennzeichnung beleuchtbar ist.

15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfkamera dazu eingerichtet ist das Lichtspektrum von ultraviolettem Licht und/oder sichtbarem Licht und/oder infrarot Licht zu erfassen.

Description:
Vorrichtung und Verfahren für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts, wobei in einem Bilderfassungsschritt mit einer kalibrierten Prüfkamera mindestens ein Bild der auf einer Oberfläche des Produkts angeordneten Kennzeichnung erfasst wird, und wobei in einem Layoutprüfungsschritt über das mindestens eine aufgenommene Bild die Qualität der auf der Oberfläche aufgebrachten Kennzeichnung in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit geprüft wird.

Zur Identifikation von Produkten werden Kennzeichnungen beispielsweise in Form von beschrifteten Etiketten,

Aufdrucken oder auch Gravierungen verwendet. Sie dienen zum einem einer eindeutigen Identifikation eines fertigen Produkts und können darüber hinaus eine Identifizierung und Nachverfolgung von Produkten selbst nach einzelnen Produktionsschritten ermöglichen. Kennzeichnungen in Form von Etiketten weisen eine mit Informationen versehene Oberseite und eine Unterseite auf, wobei die Etiketten mit der Unterseite auf dem zu kennzeichnenden Produkt aufgebracht werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Kennzeichnung direkt auf das zu kennzeichnende Produkt oder dessen Verpackung mittels eines oder mehrerer Arbeitsköpfe aufzudrucken, zu sprühen, oder mittels eines Lasers einzubrennen . Neben der Identifikation eines fertigen Produkts durch den Verbraucher finden Kennzeichnungen aber auch Anwendung in einem geschlossenen internen System. So sind sie beispielsweise in der Produktion üblich, wobei nach jedem Produktionsschritt das Produkt eindeutig zuordenbar und nachverfolgbar sein muss, um bei Fehlern oder Reklamationen schnell agieren zu können. Weiterhin müssen fehlerhaft oder irrtümlich aufgebrachte Kennzeichnungen zeitnah entdeckt und korrigiert werden, da eine erneute Kennzeichnung der Waren zu einem Produktionstop, zu der Vernichtung der fehlerhaft gekennzeichneten Ware bei beispielsweise verderblichen Produkten wie Lebensmitteln, oder zu einer kostenintensiven Neukennzeichnung führen könnte. Um nach der Anbringung der Kennzeichnung sicherstellen zu können, dass eine nachfolgende Überprüfung zuverlässig durchgeführt werden kann, ist es erforderlich, zunächst die Qualität der an dem Produkt angebrachten Kennzeichnung zu überprüfen. Dabei wird überprüft, ob die Kennzeichnung an der vorgesehenen Stelle und in der vorgesehenen Orientierung an dem Produkt angebracht ist, und dass die Kennzeichnung ausreichend gut lesbar erzeugt oder angebracht wurde.

Aus diesem Grund werden Verfahren zur Überprüfung des Layouts einer Kennzeichnung eingesetzt und die Kennzeichnung in einem Layoutprüfungsschritt überprüft. Die Überprüfung findet meist über ein optisches Verfahren, d.h. über die Aufnahme mindestens eines Bildes der Kennzeichnung mit einer kalibrierten Prüfkamera statt, wobei die Kennzeichnung auf statische Daten wie die Position, sowie ihre maschinelle Lesbarkeit überprüft wird. Zur Überprüfung auf maschinelle Lesbarkeit zählen unter anderem die Prüfung auf den Kontrast, d.h. wie gut sich die Kennzeichnung von der die Kennzeichnung tragenden Oberfläche abhebt. Zur Überprüfung der Qualität zählt unter anderem, dass alle Elemente der Kennzeichnung vorhanden und fehlerfrei ausgeführt sind. Hierbei wird das zu prüfende Istlayout mit Referenzdaten eines Solllayouts aus einer Referenzdatenbank verglichen. Diese genannten statischen Qualitätskriterien der Kennzeichnung sind ausschlaggebend für eine optimale Erstleserate und Registrierungsprozesse durch Kameras, Scanner, aber auch Kassensysteme .

Eine Kennzeichnung weist neben statischen Informationen regelmäßig variable Daten wie Herstellungsinformationen oder Informationen über die Art oder den Inhalt des betreffenden Produkts auf, wobei diese Informationen zusammenfassend als Produktinformationen bezeichnet werden können. Die mindestens eine Produktinformation kann räumlich in mindestens einer Produktinformationsregion in der Kennzeichnung oder auch separat auf dem Produkt angeordnet sein. Die Produktinformationen werden üblicherweise zu verschiedenen Zeitpunkten bei dem Transport, der Lagerung und dem Verkauf der betreffenden Produkte benötigt und zu gegebener Zeit in einem Codeprüfungsschritt ausgelesen, interpretiert und gegebenenfalls mit Referenzdaten abgeglichen werden. Für diesen Codeprüfungsschritt kann eine weitere zweite Vorrichtung verwendet werden, welche in der Lage ist, maschinenlesbaren Code zu erkennen und zu interpretieren, wie es beispielsweise mit einem Barcode-Lesegerät oder mit einem QR-Code-Scanner möglich ist.

Diese maschinenlesbaren Produktinformationen können zum Teil verschlüsselt aufgebracht sein, und sind gewöhnlich aus einem binären System aufgebaut. Hierunter fallen optoelektronisch lesbare Produktinformationen wie die eindimensionalen Balken oder Barcodes. Sie bestehen aus beabstandet und parallel zueinander angeordneten Strichen unterschiedlicher Dicke welche maschinell ausgelesen und interpretiert werden können. Ein prominentes Beispiel für den Einsatz von eindimensionalen Codes sind offene Systeme wie beispielsweise die Preisauszeichnung einer Ware in einem Geschäft. Darüber hinaus sind zweidimensionale Codes wie beispielsweise QR- Codes bekannt, welche aus einer quadratischen Matrix aus schwarzen und weißen Punkten bestehen, die in einem binären System Informationen verschlüsseln. Zweidimensionale Codes können beispielsweise Mitteilungen von Informationen wie Links oder Internetseiten an Kunden in Form eines QR-Codes sein. Für diese Codegebung stehen diverse ISO/IEC Normen mit unterschiedlichen Qualitätsparametern wie beispielsweise ISO/IEC 15416, ISO/IEC 15415, ISO/IEC 15416-1, ISO/IEC 15416- 2, ISO/IEC 15420, ISO/IEC 15417, ISO/IEC 16022, und ISO/IEC 30116 zur Verfügung.

Neben diesen bisher angesprochenen verschlüsselten Produktinformationen sind aber auch unverschlüsselte Produktinformationen in Form von Schriften, Zeichen, oder Sprachen überprüfbar. Die Erkennung der Sprache einer Kennzeichnung eines Produkts gewinnt durch eine immer stärker werdende Vernetzung innerhalb Europas aber auch durch den wachsenden weltweiten Export weiter an Bedeutung und nicht jeder Mitarbeiter ist in der Lage sofort und zweifelsfrei jede Sprache der Kennzeichnung einer Ware zu erkennen. Weiterhin können in dem Codeprüfungsschritt aber auch auf der Ware aufgebrachte Sicherheitselemente wie Hologrammen oder Ähnliches erkannt und überprüft werden. Alle bisherigen Verfahren zur Kontrolle einer Kennzeichnung haben gemeinsam, dass in einem ersten Layoutprüfungsschritt mit einer ersten Vorrichtung die Kennzeichnung auf statische Daten wie die Qualität und die maschinelle Lesbarkeit überprüft wird, und zu einem späteren Zeitpunkt in einem Codeprüfungsschritt entweder durch einen Betrachter mit bloßem Auge oder mit einer weiteren zweiten Vorrichtung die in der Kennzeichnung enthaltenen Produktinformationen ausgelesen und überprüft werden. Dabei erfolgen die jeweils durchgeführten Codeprüfungsschritte meist nicht normgerecht. Überprüfungen dieser Art unterliegen dabei keinen messtechnischen Anforderungen und liefern verschiedene und schlussendlich nicht reproduzierbare Ergebnisse. Dabei entstehende nicht erkannte Layout- und/oder Codefehler können zu Ausschuss und Reklamationen führen.

Aus der Praxis ist weiterhin das Problem bekannt, dass während der Produktkennzeichnung zwar die Kennzeichnung in qualitativ hochwertiger Weise an dem Produkt angebracht wird und die Layoutprüfung in dem Layoutprüfungsschritt erfolgreich abgeschlossen wird, jedoch eine falsche Kennzeichnung angebracht wird, die entweder nicht das betreffende Produkt betrifft oder die Produktinformationen in einer falschen Sprache oder Kodierung enthält. Dies kann oftmals erst zu einem vergleichsweise späten Zeitpunkt festgestellt werden, wodurch dann gegebenenfalls eine große Anzahl von Produkten mit fehlerhaften Kennzeichnungen versehen wurde und der Aufwand für eine nachträgliche Korrektur erheblich ist. Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, dass ein Verfahren bereitgestellt wird, mit welchem eine qualitativ hochwertige und zutreffende Kennzeichnung von Produkten möglichst einfach und rasch festgestellt werden kann.

Die Erfindung wird dadurch gelöst, dass mit dem mindestens einen mit der Prüfkamera aufgenommenen Bild zusätzlich zu der Überprüfung der Qualität der Kennzeichnung in dem Layoutprüfungsschritt in einem Codeprüfungsschritt in der Kennzeichnung enthaltene variable Produktinformationen erfasst werden und die erfassten variablen Produktinformationen mit Referenzinformationen aus einer Referenzinformationsdatenbank verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird und die Kennzeichnung erfolgreich geprüft ist, wenn die Übereinstimmungskenngröße einen vorgebbaren Erfolgsschwellenwert übersteigt.

Mit der kalibrierten Prüfkamera, welche beispielsweise eine APS- (aktiver Pixelsensor) oder eine CCD-Kamera ist, kann mindestens ein Bild der zu prüfenden und auf einem Produkt angeordneten Kennzeichnung aufgenommen werden. Die Prüfkamera ist dabei so angeordnet, dass sie in einem bestimmten vorgegebenen Abstand und Winkel auf die Kennzeichnung gerichtet ist. Zur Überprüfung der statischen Daten der Kennzeichnung in dem Layoutprüfungsschritt wird aus dem mindestens einen mit der Prüfkamera aufgenommenen Bild ein Istlayout erstellt. Beispielsweise kann das Istlayout dadurch erzeugt werden, dass mit einem geeigneten digitalen Filter die Kanten des Bildes extrahiert und in einer geeigneten Datenstruktur als Kantenmodell gespeichert wird. Dieses erzeugte Kantenmodell kann im Anschluss mit dem in der Referenzinformationsdatenbank gespeicherten Solllayout in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit überprüft werden.

Bei dem Vergleich des Ist- und des Solllayouts wird die Übereinstimmungskenngröße ermittelt, wobei bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwerts der Übereinstimmungskenngröße, d.h. bei einer vorgegebenen Übereinstimmung des Kantenmodells mit der Vorgabe vorweg auf der Kennzeichnung definierte Prüfbereiche, welche variable Produktinformationsdaten enthalten, ausgeschnitten und unmittelbar der Codeprüfung zugeführt werden können. Je nach Art der in den Produktinformationsregionen erwarteten variablen Daten wie Grafiken, Schrift, oder Code können jeweils darauf angepasste Auswertealgorithmen angewendet werden, um die erfassten variablen Daten mit

Referenzinformationen aus der Referenzinformationsdatenbank abgleichen zu können.

Es sind demzufolge keine zwei verschiedene Überprüfungen bzw. verschiedene Aufnahmen der Kennzeichnung erforderlich, um die völlig verschiedenen Aspekte der für die Qualität der Kennzeichnung stehenden statischen Daten einerseits und der Richtigkeit der in der Kennzeichnung enthaltenen Produktinformationen andererseits zu überprüfen. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Übereinstimmungskenngröße ist auch von den

Produktinformationen abhängig, sodass eine auf dem Produkt befindliche Kennzeichnung nur dann die Prüfung erfolgreich besteht, wenn auch die in der Kennzeichnung enthaltenen Produktinformationen zutreffend sind, bzw. die Prüfung bestehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Codeprüfungsschritt die Sprache der Kennzeichnung durch einen Vergleich der erfassten variablen Produktinformationen mit Sprachinformationen aus der Referenzinformationsdatenbank ermittelt wird. Durch einen derartigen Abgleich der in der mindestens einen Produktinformationsregion angeordneten Sprachinformationen kann eine möglicherweise fehlerhafte Kennzeichnung in Bezug auf die verwendete Sprache der Kennzeichnung erkannt werden. Die Überprüfung kann zeitnah nach der Kennzeichnung erfolgen oder auch zur Überprüfung von Lagerbeständen genutzt werden. Die Sprachinformationen der Referenzinformationsdatenbank können aus vorgegebenen isolierten Schlagworten bestehen, welche über eine Schnittstelle oder mittels eines Eingabegeräts wie beispielsweise einer Tastatur der Referenzinformationsdatenbank zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin ist ein Erkennen der Sprache über einen Abgleich der erfassten Sprache mit Wörterbucheinträgen mit einem KI- basiertem OCR-Algorithmus oder unter Zuhilfenahme eines künstlichen neuronalen Netzes möglich.

In einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass in dem Codeprüfungsschritt die in mindestens einem ein- oder mehrdimensionalen und maschinenlesbaren Code und/oder Sicherheitselement verschlüsselten

Produktinformationen erfasst und durch einen Vergleich der erfassten variablen Produktinformationen mit Referenzproduktinformationen aus der

Referenzinformationsdatenbank verglichen werden. Die in dem Codeprüfungsschritt zu überprüfenden variablen Produktinformationen der Kennzeichnung können in eindimensionalen Codes wie einem Strichcode oder auch mit Hilfe von zweidimensionalen Codes wie QR-Codes verschlüsselt werden. Weiterhin können die variablen Produktinformationen in einem Sicherheitselement verschlüsselt sein. Unter einem Sicherheitselement werden alle Merkmale einer Kennzeichnung verstanden, welche dazu dienen, ein Fälschen und/oder unerlaubtes Duplizieren der Kennzeichnung zu verhindern oder zumindest zu erschweren. Bei der Verwendung von Grafiken als Sicherheitselemente können diese auch mit einem eingangs beschriebenen Kantengewinnungsalgorithmus in ein Kantenmodell überführt und mit Referenzproduktinformationen abgeglichen werden. Es können Hologramme oder auch optisch variablen Merkmalen Verwendung finden. Unter einem Hologramm wird ein Merkmal des Sicherheitselement verstanden, welches mittels Holographie eine Darstellung erzeugen kann. Unter optisch variablen Merkmalen werden beispielsweise Kinegramms verstanden, wobei das Sicherheitsmerkmal des Kinegramms unter verschiedenen Betrachtungswinkeln verschiedene Darstellungen zeigen kann. Die Überprüfung kann durch zwei oder mehrere aufgenommene Bilder ermöglicht werden, welche das Sicherheitsmerkmal aus verschiedenen Perspektiven relativ zu der Oberfläche der Kennzeichnung zeigen, wobei im Anschuss wie bei der Überprüfung von Grafiken ein Katengewinnungsalgorithmus zum Einsatz kommt.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass in dem Bilderfassungsschritt die Prüfkamera dazu eingerichtet ist, dass elektromagnetische Strahlung, insbesondere ultraviolettes Licht und/oder sichtbares Licht und/oder infrarot Licht, welches von einer Lichtquelle auf die Kennzeichnung gerichtet und von dieser reflektiert wird, von der Prüfkamera erfasst und in einer

Datenverarbeitungsanlage verarbeitet wird. Die kalibrierte Prüfkamera ist dazu eingerichtet, dass ein Teil des Lichtspektrums, welcher sich vom ultravioletten Licht bis zu infrarotem Licht erstrecken kann, erfasst und in der Datenverarbeitungsanlage gespeichert und weiterverarbeitet werden kann. Die Lichtquelle kann beispielsweise als Linienlichtquelle ausgestaltet sein, welche vorzugsweise eine Länge aufweist, welche größer ist als die größte Ausdehnung der zu beleuchtenden Kennzeichnung. Die Lichtquelle ist hierbei vorzugsweise als LED-Leuchtmittel ausgestaltet. Weiterhin kann eine weitere zweite Lichtquelle so angeordnet sein, dass sie die Kennzeichnung mit einem von der ersten Lichtquelle abweichenden Winkel beleuchtet. Somit können Schattenwürfe sowie auftretende Reflektionen insbesondere bei glänzenden oder lackierten Oberflächen der Kennzeichnung reduziert und damit gleichzeitig die Maschinenlesbarkeit erhöht werden. Die zweite Lichtquelle kann dasselbe oder ein gegenüber der ersten Lichtquelle unterschiedliches abgegebenes Lichtspektrum aufweisen. Es kann gegebenenfalls auch eine weitere Prüfkamera Verwendung finden, welche in einem Winkel auf die Kennzeichnung gerichtet ist, der sich von dem Winkel der ersten Prüfkamera unterscheidet. Darüber hinaus kann die weitere zweite Prüfkamera dazu geeignet sein, ein von der ersten Prüfkamera unterschiedliches Lichtspektrum erfassen zu können. Weiterhin können die Kennzeichnung selbst oder einzelne Teilbereiche oder Elemente so gestaltet werden, dass sie nicht im sichtbaren Bereich des Lichtspektrums, sondern mit einer größeren oder kleineren Wellenlänge reflektieren. Darüber hinaus ist eine Variante denkbar, in welcher die Kennzeichnung oder Teile der Kennzeichnung erst nach Bestrahlung ein für die Prüfkamera erfassbares Lichtspektrum emittieren.

Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das in dem Bilderfassungsschritt das mindestens eine von der Prüfkamera aufgenommene Bild in einer Speichervorrichtung der Datenverarbeitungsanlage gespeichert werden kann. Die Speichervorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Bildinformationen des mindestens einen aufgenommenen Bildes in einem geeigneten Datenformat gespeichert, ausgelesen und bei Bedarf über eine geeignete Schnittstelle übertragen werden können. Verwendung finden hierbei elektronische Speicher insbesondere Halbleiterspeicher wie SSD-Speicher oder Flash-Speicher, magnetische Speichervorrichtung wie HDD- Speicher, optische Speicher beispielsweise DVD's oder auch magneto-optische Speicher.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einem Referenzdatenbankerzeugungsschritt ein Solllayout mit den gewünschten statischen Daten der Kennzeichnung erzeugt wird, wobei das Solllayout in der Referenzinformationsdatenbank gespeichert wird, wobei die statischen Daten des Solllayouts mit den statischen Daten eines Istlayouts verglichen werden, und wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird. Das Solllayout kann direkt über eine Schnittstelle als digitale Datei der

Referenzinformationsdatenbank zur Verfügung gestellt werden, oder es besteht die Möglichkeit zur Erstellung des Solllayouts über ein optisches Verfahren. Bei der Erstellung des Solllayouts über ein optisches Verfahren kann zuerst die Aufnahme mindestens eines Bildes der Kennzeichnung analog zur Aufnahme eines Bildes im Bilderfassungsschritt des Istlayouts erfolgen. Die Kanten des mindestens einen aufgenommenen Bildes können unter Zuhilfenahme eines geeigneten digitalem Filters extrahiert und in der Speichervorrichtung als Kantenmodell gespeichert werden. In dem Kantenmodell können nun die mindestens eine zu prüfende

Produktinformationsregion, welche mindestens eine variable Produktinformation enthält, gekennzeichnet werden, wobei die Positionen der mindestens einen Produktinformationsregion in Abhängigkeit zum Kantenmodell gespeichert wird. Somit kann erreicht werden, dass die Position der mindestens einen Produktinformationsregion genau definiert ist, selbst wenn beim Vergleich der Kantenmodelle miteinander die Kennzeichnung verdreht oder verschoben ist. Weiterhin können zu jeder der mindestens einen definierten Produktinformationsregion die Art der zu prüfenden Produktinformation oder der dort enthaltenen mehreren Produktinformationen hinterlegt werden. Hierzu zählen insbesondere ein Kantenmodell, ein Textfeld, ein Datumsfeld, und/oder ein ein- oder mehrdimensionaler Code. Das Kantenmodell der Kennzeichnung, die definierte mindestens eine Produktinformationsregion sowie deren Position relativ in der Kennzeichnung können im Anschluss gespeichert und über einen Schlüssel eindeutig zugeordnet werden.

Die in der Referenzinformationsdatenbank gespeicherten und über einen Schlüssel eindeutig zuordenbaren Solllayouts können mit den statischen Daten des Istlayouts verglichen werden. In dem Layoutprüfungsschritt wird das Kantenmodell des in dem Bildaufnahmeschritt erzeugten mindestens einen Bildes mit dem Kantenmodell des Solllayouts auf eine mögliche Übereinstimmung überprüft. Das Kantenmodell des Istlayouts wird hierbei bis zur bestmöglichen Übereinstimmung mit Hilfe eines geeigneten Algorithmus so lange gedreht, skaliert sowie verschoben, bis die Übereinstimmung maximiert ist. Die hierbei ermittelte Übereinstimmungskenngröße zeigt den Grad der Übereinstimmung der beiden Kantenmodelle an. Bei der Überschreitung eines vorgegebenen Werts der

Übereinstimmungskenngröße gilt der Layoutprüfungsschritt als bestanden und das Istlayout wird der Codeprüfung übergeben.

Das beschriebene Verfahren zur Bestimmung der Übereinstimmungskenngröße kann mit der kompletten Kennzeichnung, aber auch mit Teilen der Kennzeichnung durchgeführt werden. So ist es auch möglich, den Codeprüfungsschritt nur mit einem Ausschnitt der Kennzeichnung durchzuführen. Dieser Schritt erhöht die Sicherheit der Bestimmung im Fall des Vergleichs sehr ähnlicher Kennzeichnungen, bei denen die

Unterscheidungsmerkmale nur gering ausgeprägt sind, oder nur in definierten Prüfungsregionen auftreten.

Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass in dem Bildaufnahmeschritt das Istlayout aus den statischen Daten aus dem mindestens einen aufgenommenen Bild erzeugt wird, wobei das Istlayout in der Speichervorrichtung gespeichert wird, und wobei die statischen Daten des Istlayouts mit den statischen Daten des Solllayouts verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird. Das Istlayout kann aus dem aufgenommenen Bild der zu überprüfenden Kennzeichnung erzeugt werden, wobei das aufgenommene Bild mit einem geeigneten digitalen Filter in ein Kantenmodell überführt wird. Das Kantenmodell des Istlayouts kann in der Speichervorrichtung gespeichert und in der Layoutprüfung mit dem Kantenmodell des Solllayouts auf eine mögliche Übereinstimmung verglichen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Solllayout ein erzeugtes Kantenmodell der gewünschten Kennzeichnung ist, wobei das Solllayouts als Kantenmodell in der

Referenzinformationsdatenbank gespeichert wird. Über einen geeigneten digitalen Filter lassen sich die Kanten des Bildes extrahieren und aufgenommene Bild der Kennzeichnung in ein Kantenmodell überführen. Dieses Kantenmodell kann in dem Datenbankerzeugungsschritt in der

Referenzinformationsdatenbank gespeichert werden. Bei der Überprüfung wird das Istlayout solange verschoben und/oder gedreht bis die Übereinstimmung der beiden Layouts maximiert ist. Neben der Überführung der aufgenommenen Bilder in Kantenmodelle können die zu vergleichenden Bilder ebenfalls über andere Algorithmen miteinander verglichen werden. Hierzu zählt beispielsweise, dass die Bilder pixelweise in Helligkeitsstufen unterteilt und die Helligkeitsstufen mit Referenzdaten bis zur maximalen Übereinstimmung überprüft werden, bzw. dass die aufgenommenen Bilder als Ganzes miteinander verglichen werden.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Istlayout ein Kantenmodell ist, wobei das Kantenmodell aus dem mindestens einen in dem Bildaufnahmeschritt aufgenommenen Bild erzeugt wird, und wobei das Istlayouts als Kantenmodell des zum Vergleich mit dem Solllayout in der Speichervorrichtung gespeichert wird. Die Überführung eines Bildes der zu überprüfenden Kennzeichnung in ein Kantenmodell bietet den Vorteil, dass selbst komplexe Kennzeichnungen auf notwendige Merkmale reduziert sowie schnell und platzsparend in einer Speichervorrichtung gespeichert, miteinander verglichen und weiterverarbeitet werden können. Hierbei kann ein ein großer Durchsatz von Kantenmodellvergleichen pro Zeiteinheit erreicht werden kann.

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die in dem Layoutprüfungsschritt ermittelte Übereinstimmungskenngröße bei Überschreitung eines Werts der Übereinstimmung die mindestens eine Produktinformationsregion aus dem Istlayout ausgeschnitten wird, wobei in der Codeprüfung, die variablen Produktinformationen der ausgeschnittenen Produktinformationsregionen überprüft werden. Bei eine, erfolgreichen Layoutprüfungsschritt, d.h. bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Werts der Übereinstimmungskenngröße wird die mindestens eine im Solllayout definierte Produktinformationsregion im Istlayout ausgeschnitten und dem Codeprüfungsschritt zugeführt. In dem Codeprüfungsschritt kann die zu erwartende Art der Produktinformationen erkannt, die darin enthaltene Informationen ausgelesen und mit den Referenzinformationen der Produktinformationsdatenbank verglichen werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts, wobei in einem Bilderfassungsschritt mit einer kalibrierten Prüfkamera mindestens ein Bild der auf einer Oberfläche des Produkts angeordneten Kennzeichnung erfasst wird, und wobei in einem Layoutprüfungsschritt über das mindestens eine aufgenommene Bild die Qualität der auf der Oberfläche aufgebrachten Kennzeichnung in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit geprüft wird.

Im Stand der Technik wird eine erste Vorrichtung zur Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts in Bezug auf statische Daten wie Position und maschinelle Lesbarkeit verwendet, wobei die statischen Daten in einem Layoutprüfungsschritt mit Referenzdaten einer Referenzdatenbank verglichen werden. Für die Überprüfung von in der Kennzeichnung verschlüsselten oder unverschlüsselt angeordneten variablen Produktinformationen wird dagegen immer eine weitere zweite Vorrichtung verwendet, welche die Produktinformationen in einem Codeprüfungsschritt auslesen und mit Referenzinformationen einer Referenzinformationsdatenbank vergleichen kann.

Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, dass eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die es ermöglicht, dass mit der Vorrichtung der Layoutprüfungsschritt und der Codeprüfungsschritt durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine digitale Datenverarbeitungsanlage aufweist, die dazu eingerichtet ist, dass mit dem mindestens einen mit der Prüfkamera aufgenommenen Bild zusätzlich zu der Überprüfung der Qualität der Kennzeichnung in dem Layoutprüfungsschritt in einem Codeprüfungsschritt in der Kennzeichnung enthaltene variable Produktinformationen erfasst werden und die erfassten variablen Produktinformationen mit

Referenzinformationen aus einer Referenzinformationsdatenbank verglichen werden, wobei mit dem Vergleich eine Übereinstimmungskenngröße ermittelt wird. Die verwendete Prüfkamera ist insbesondere als CMOS- oder eine CCD-Kamera realisiert, wobei die Prüfkamera bevorzugt in einem festen Winkel und Abstand zur überprüfenden Kennzeichnung angeordnet und festgelegt ist oder von außerhalb an die Kennzeichnung des Produktes heran verlagert werden kann. Die Prüfkamera ist dazu geeignet, hochauflösende Bilder der zu prüfenden Kennzeichnungen zu machen und weiterzuleiten. Hierzu kann die Prüfkamera mit einer digitalen Datenverarbeitungsanlage signalübertragend verbunden sein, wodurch es ermöglicht wird, dass aufgenommene Bilder in der digitalen Datenverarbeitungsanlage gespeichert, miteinander verglichen und weiterverarbeitet werden können. Neben der Verwendung von einer Prüfkamera ist es ist möglich, dass neben der ersten Prüfkamera weitere Prüfkameras Verwendung finden, welche in einem von der ersten Kamera abweichenden Winkel auf die Kennzeichnung gerichtet sind. Hierbei können Bilder der Kennzeichnung aus verschiedenen Blickwinkeln erzeugt werden, wie sie beispielsweise bei der Überprüfung von Sicherheitselementen nötig sein können.

Nachdem der Codeprüfungsschritt durchgeführt und die Übereinstimmungskenngröße ermittelt wurde kann anhand der Übereinstimmungskenngröße entschieden werden, ob die Kennzeichnung auch die zutreffenden Produktinformationen enthält, oder ob eine Korrektur oder zumindest eine ausführlichere Überprüfung der Produktinformationen in der Kennzeichnung des Produkts erforderlich ist. In aller Regel wird dabei die Übereinstimmungskenngröße mit einem vorgebbaren Erfolgsschwellenwert verglichen und von einer inhaltlich zutreffenden und qualitativ ausreichend hochwertigen Kennzeichnung ausgegangen, wenn die Übereinstimmungskenngröße oberhalb des Erfolgsschwellenwertes liegt.

Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Datenverarbeitungsanlage eine mit der Prüfkamera verbundene Speichervorrichtung aufweist, wobei in dem Bildaufnahmeschritt mit der Prüfkamera aufgenommene Bilder in der Speichervorrichtung gespeichert werden können. Die Speichervorrichtung kann als ein elektronischer Speicher insbesondere Halbleiterspeicher wie SSD-Speicher oder Flash- Speicher, magnetische Speichervorrichtung wie HDD-Speicher, optische Speicher beispielsweise DVD's oder auch magneto optische Speicher realisiert sein. Die Speichervorrichtung ist signalübertragend mit der Prüfkamera verbunden, sodass mit der Prüfkamera aufgenommene Bilder in der Speichervorrichtung gespeichert und wieder abgerufen werden können.

Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Datenverarbeitungsanlage eine Datenbank aufweist, wobei die Datenbank mit der Speichervorrichtung signalübertragend verbunden ist, sodass in der Speichervorrichtung gespeicherte Bilder mit Bildern der Datenbank abgeglichen werden können. Die Datenbank kann vorzugsweise ein Datenbankmanagementsystem sowie eine Datenbasis aufweisen. Die Datenbasis umfasst die Menge der gespeicherten Daten, insbesondere Bilder sowie Kantenmodelle des Ist- und Solllayouts in geeigneten Dateiformaten, wobei das Datenbankmanagementsystem den Zugriff sowie die Speicherung der Daten festlegen und steuern kann. Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Prüfkamera mindestens eine Lichtquelle aufweist, mit der die zu prüfende Kennzeichnung beleuchtbar ist. Die Lichtquelle ist vorzugsweise eine Strahllichtquelle insbesondere eine LED-Lampe, welcher auf die zu beleuchtende und zu überprüfende Kennzeichnung gerichtet ist und diese vollständig erhellen kann. Die Lichtquelle kann an der Prüfkamera beispielsweise als Ringlicht angeordnet und festgelegt sein, wobei auch eine Variante denkbar ist, in der die Lichtquelle beabstandet zu der Prüfkamera angeordnet und bei Bedarf verlagerbar ist. Weiterhin ist es denkbar, dass mindestens eine weitere Lichtquelle angeordnet ist, welche die Kennzeichnung vorzugsweise in einem von der ersten Lichtquelle abweichenden Winkel beleuchtet, um Schattenwurf und/oder Reflektionen der Kennzeichnung zu verhindern oder zu minimieren. Die Lichtquelle kann auch beabstandet zu der zu prüfenden Kennzeichnung angeordnet sein, wobei das Licht mittels eines Lichtleiters auf die Kennzeichnung gerichtet werden kann. Die Lichtquelle kann vorzugsweise ein vorgegebenes Spektrum von ultraviolettem Licht und/oder sichtbares Licht und/oder infrarot Licht abgegeben, wobei Lichtquellen mit unterschiedlichem elektromagnetischem Spektrum verwendet werden können.

Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Prüfkamera dazu eingerichtet ist, das Lichtspektrum von ultraviolettem Licht und/oder sichtbarem Licht und/oder infrarot Licht erfassen kann. Die Prüfkamera kann vorzugsweise dasselbe Lichtspektrum erfassen, welches von der mindestens einen verwendeten Lichtquelle abgegeben werden kann. Hierzu zählt insbesondere sichtbares Licht und ultraviolettes Licht. Ultraviolettes Licht kann beispielsweise von einem fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Sicherheitsmerkmal der Kennzeichnung oder der Kennzeichnung selbst bei der Verwendung eines lichtemittierenden Aufdruckes abgegeben werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung und Verfahren für eine Prüfung einer Kennzeichnung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Übersicht des Prüfungsverfahrens mit einem Layoutprüfungsschritt und einem anschließenden Codeprüfungsschritt .

Figur 1 zeigt eine schematische Übersicht über das Prüfungsverfahren für eine Prüfung einer Kennzeichnung eines Produkts. Das Verfahren weist einen Layoutprüfungsschritt 1 und einen im Anschluss an den bestandenen

Layoutprüfungsschritt 1 durchführbaren Codeprüfungsschritt 2 auf. In dem Layoutprüfungsschritt 1 werden statische Daten der Kennzeichnung auf eine mögliche Übereinstimmung überprüft, während in dem nachfolgenden Codeprüfungsschritt 2 variable Produktinformationen innerhalb der Kennzeichnung überprüft werden.

In einem ersten Schritt des Layoutprüfungsschritts 1, dem Bilderfassungsschritt 3, wird das Istlayout der zu prüfenden Kennzeichnung erstellt. Hierbei wird zunächst ein Bild der Kennzeichnung 4 mit einer kalibrierten Prüfkamera aufgezeichnet . Die Kanten des Bildes werden mit einem geeigneten digitalen Filter extrahiert und in einen für Kantenmodelle geeigneten Datenformat als Kantenmodell des Istlayouts 5 gespeichert. Das Solllayout wird dadurch erzeugt, indem in einem Referenzdatenbankerzeugungsschritt 6 vorzugsweise mit derselben kalibrierten Prüfkamera oder mit einer vergleichbaren kalibrierten Prüfkamera ein Bild der gewünschten Kennzeichnung 7 aufgenommen und analog zum Istlayout in ein Kantenmodell 8 überführt wird. In dem Kantenmodell des Solllayouts 8 wird die mindestens eine Region als Produktinformationsregion 9 markiert, welche mindestens eine variable Produktinformation enthält. Deren Position wird in Abhängigkeit zur Position des Kantenmodell 8 gespeichert. Das Kantenmodell 8 der Kennzeichnung sowie die relative Position der mindestens einen

Produktinformationsregion 9 wird zur eindeutigen Zuordnung ein Schlüssel zugeordnet und alle Daten in der Referenzinformationsdatenbank gespeichert. Die Erzeugung des Solllayouts bzw. der Referenzdatenbankerzeugungschritt 6 müssen üblicherweise nur einmal vor Beginn der Durchführung des Layoutprüfungsschritts 1 für eine große Anzahl von Kennzeichnungen einer entsprechenden Anzahl von Produkten durchgeführt werden.

Im Anschluss wird das Kantenmodell des Istlayouts 5 mit dem Kantenmodell des Solllayouts 8 auf eine mögliche Übereinstimmung 10 verglichen. Hierbei werden die Kantenmodelle 5, 8 übereinandergelegt und solange verschoben und gedreht bis eine maximale Übereinstimmung erreicht wird. Dieser Übereinstimmung wird eine Übereinstimmungskenngröße zugeordnet. Bei der Überschreitung eines definierten Wertes der Übereinstimmungskenngröße und damit einer vorgegebenen Mindestübereinstimmung des Ist- und Solllayouts 5, 8, wird im Anschluss an den nun abgeschlossenen Layoutprüfungsschritt 1 der Codeprüfungsschritt 2 angeschlossen. Bei einer Unterschreitung der Mindestwertes der

Übereinstimmungskenngröße gilt der Layoutprüfungsschritt 1 als nicht bestanden.

In der an den Layoutprüfungsschritt 1 angeschlossenen Codeprüfungsschritt 2 wird das das im Layoutprüfungsschritt 1 erstellte Istlayout auf in der Kennzeichnung vorhandene und verschlüsselte variable Produktinformationen überprüft. Hierzu wird die mindestens eine Produktinformationsregion, deren Position relativ zur Kennzeichnung im

Referenzdatenbankerzeugungsschritt definiert wurde, aus dem Istlayout ausgeschnitten 11. Die in der

Produktinformationsregion enthaltenen Produktinformationen werden ausgelesen 12 und mit Referenzinformationen aus der Produktinformationsdatenbank oder einer manuellen Eingabe verglichen 13.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

1 Layoutprüfungsschritt 2 Codeprüfungsschritt

3 Bilderfassungsschritt

4 Bild der Ist-Kennzeichnung

5 Kantenmodell des Istlayouts

6 Referenzdatenbankerzeugungsschritt 7 Bild der Soll-Kennzeichens

8 Kantenmodell des Solllayouts

9 Definition von mindestens einer Produktinformationsregionen

10 Vergleich des Istlayouts mit dem Solllayout 11 Ausschneiden der Produktinformationsregion

12 Auslesen der Produktinformation

13 Abgleich der Produktinformation mit der

Referenzinformationsdatenbank