发明内容

因此，本发明的所提出任务是，提供一种透射光检查设备和透射光检查方法，以其在容器处理设施中仍能更可靠地识别到容器中的透明异物。

为了解决该提出任务，本发明提供了一种具有权利要求1的特征的透射光检查设备。在从属权利要求中列出了有利的实施方式。

申请人的广泛研究发现，当利用至少一个分析器检测至少四个不同的线性偏振方向，例如0°、45°、90°和135°时，就能最好地识别出透明异物。由于摄像机系统和至少一个分析器被构造成用于同时识别四个不同的线性偏振方向，使得即使在高通过量的容器处理设施情况下，也能以很小的耗费执行透射光检查。此外，可以被特别可靠地识别出弱偏振的异物。

透射光检查设备可以布置在容器处理设施中。同样，透射光检查设备也可以布置在用于制造容器的设施中。透射光检查设备可以布置在岔路器后面，以便分拣出被至少一个检查站在其中识别到一个或多个透明异物的容器。被分拣出的容器可以被清洁或回收。此外，岔路器可以被构造成用于将没有透明异物的容器输送到容器处理机，例如灌装机。

容器尤其可以是玻璃瓶，但塑料瓶也是能想到的。优选地，容器可以被设置成用来容纳饮料、卫生物品、糊状物、化学产品、生物产品和/或医药产品。一般来说，容器可以被设置成用于任何能流动或能灌装的介质。容器可以是空容器或填充有产品的容器。

透明异物可以包括例如薄膜残留物、塑料部分和类似物。

运输机优选可以构造成线性运输机，其中，具有偏振器的照射装置被布置在一侧处，而具有至少一个分析器的摄像机系统被布置在对置的一侧处。也能想到的是，运输机被构造成转塔，利用其使容器在具有偏振器的照射装置与具有至少一个分析器的摄像机系统之间被运输。

照射装置可以包括光源、透镜、漫射体和/或遮板。光源可以包括白炽灯、气体放电灯、荧光灯管和/或LED作为发光器件。优选地，光源由至少一块具有由LED构成的矩阵布置结构的电路板形成。

光源可以发射可见的光谱和/或红外的光谱。可见的光谱的波长范围可以处在380nm到780nm，优选440nm到650nm，并且/或者红外的光谱的波长范围可以处在780nm到3μm，优选是800nm-1μm。同样能想到的是，可见的光谱和/或红外的光谱分别只是单色的光谱。

偏振器可以布置在照射装置内部或布置在照射装置的出光口的区域中。偏振器和/或分析器可以至少区段式地呈盘状或薄膜状地构造。例如，偏振器和/或分析器可以是偏振薄膜。

偏振器和/或分析器可以彼此无关地包括圆形的偏振滤光器。由此可以识别到处于所有转动位置中的薄膜。出于实践原因，由此可以避免使用4个具有不同取向的线性偏振滤光器的照射装置。因此，优选地，照射装置配备了圆形的偏振滤光器作为偏振器，从而向容器和摄像机的方向射出圆形光。

摄像机系统可以包括摄像机和物镜。摄像机可以包括行传感器或矩阵传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器。摄像机系统可以经由数据线路与图像处理单元相连接，以便在透明异物方面评估被透视的容器的摄像机图像。然而，也能想到的是，图像处理单元被集成到摄像机系统中。

利用至少一个分析器和摄像机系统检测到的线性偏振方向可以包括0°、45°、90°和135°。换句话说，四个不同的线性偏振方向可以相对彼此扭转45°。至少一个分析器可以是至少一个线性偏振滤光器。换句话说，至少一个分析器可以被构造为至少一个线性偏振器。

能想到的是，在摄像机系统的上游连接镜柜，以便使容器的多个容器侧面并排地作为摄像机图像的图像扇区被检测到。

透射光检查设备可以包括控制装置，以便控制照射装置和/或摄像机系统。此外，控制装置可以包括图像处理单元，以便接收摄像机系统的摄像机图像，并针对透明异物进行评估。此外，控制装置可以被构造成用于控制输送机和/或检测容器的运输定位。能想到的是，控制装置包括数字处理器(CPU)、存储器单元、接口单元、输入单元和/或输出单元。

摄像机系统可以包括物镜和矩阵传感器，其中，至少一个分析器被构造成分析器矩阵，它布置在物镜与矩阵传感器的光敏传感器元件之间，以便用矩阵传感器同时检测至少四个不同的线性偏振方向。由此可以以特别简单的方式构建摄像机系统，这是因为四个不同的线性偏振方向用正好一个矩阵传感器来检测，而不是用多个矩阵传感器来检测。“其中，至少一个分析器被构造成分析器矩阵，它布置在物镜与矩阵传感器的光敏传感器元件之间”在这里可以意味着，分析器矩阵直接布置在拜尔滤光器和/或矩阵传感器的光敏传感器元件前面。矩阵传感器可以包括被构造成分析器矩阵的分析器，其作为集成在光敏传感器元件前面的元件。由此使得摄像机系统的结构更加紧凑且更简单。能想到的是，构造为分析器矩阵的分析器布置在微透镜阵列与矩阵传感器的光敏传感器元件之间。由此能使用特别多的物镜类型，而不损害成像质量。然而，也能想到的是，构造为分析器矩阵的分析器直接布置在矩阵传感器的微透镜阵列前面。

构造为分析器矩阵的分析器可以包括多个布置成矩阵的偏振器元件，它们分别与光敏传感器元件中的一个相配属，并且优选沿至少四个不同的线性偏振方向交替取向。由此，给矩阵传感器的每个光敏传感器元件都配属有分析器的不同偏振器元件，从而由此在考虑到每个像素的偏振情况下，能获得容器的特别高分辨率的成像。每个光敏传感器元件可以相当于从矩阵传感器输出的摄像机图像的一个像素，尤其是其中，给每个光敏传感器元件都配属有分析器的偏振器元件。布置成矩阵的偏振器元件可以分别构造成偏振滤光器，其中，偏振滤光器以如下方式相互扭转地呈矩阵布置，即，使得用它们检测四个不同的线性偏振方向。例如，线性偏振方向为0°、45°、90°和135°。

布置成矩阵的偏振器元件可以以如下方式分组，即，使得四个相邻布置的偏振器元件沿至少四个不同的线性偏振方向取向并形成一个组。由此，使得不同的线性偏振方向被矩阵传感器的光敏传感器元件交替检测，由此在考虑到偏振的情况下在摄像机图像中得到较高的空间分辨率。能想到的是，这些组本身在矩阵传感器上呈矩阵状地布置。由此，使得不同的线性偏振方向沿着矩阵传感器的两个轴线被交替检测。

例如，矩阵传感器可以是索尼IMX250MZR或IMX250MYR型的图像传感器，尤其是其中，被构造为分析器矩阵的分析器布置在矩阵传感器的微透镜阵列与像素阵列之间。然而，也能想到的是，被构造为分析器矩阵的分析器在摄像机系统的光路中直接布置在矩阵传感器的微透镜阵列前面。

替选地，还能想到的是，摄像机系统包括至少四个具有各一个分析器、物镜和矩阵传感器的摄像机，其中，至少四个摄像机的分析器沿至少四个不同的线性偏振方向取向，以便在多个摄像机图像中检测到它们。由此虽然需要多个摄像机，但对容器的检测是空间分辨率更高的。能想到的是，分析器分别包括线性偏振滤光器。线性偏振滤光器可以以如下方式彼此扭转，即，使得能检测到线性偏振方向0°、45°、90°和135°。

在另外的替选方案中，还能想到的是，摄像机系统包括具有物镜且具有矩阵传感器的至少四个摄像机，其中，至少一个分析器包括两个偏振分光器，以便将至少四个不同的线性偏振方向中的两个分别划分给至少四个摄像机中的两个。由此使得图像场可以分别由两个摄像机叠加而成，从而使相应的摄像机图像中的图像视角相似，甚至完全相同。由此可以支持在评估时对摄像机图像中的容器上的图像区域的分配。偏振分光器可以是光学元件，其使第一线性偏振方向透过，却反射相对第一线性偏振方向转动90°的第二线性偏振方向。

优选地，照射装置的偏振器可以包括圆形或椭圆形的偏振滤光器。申请人的广泛研究发现，这与四个不同的线性偏振方向的措施相结合，导致了对透明异物的特别可靠的检测。然而，原则上也能想到使用线性偏振滤光器作为照射装置的偏振器。

还能想到的是，摄像机系统构造有用于分开检测不同光波长的滤光器，尤其是至少一个拜尔滤光器或至少一个像素式彩色滤光器，以便除了检测不同的线性偏振方向，还检测偏振光的不同的光波长。由此使识别特别可靠，这是因为透明异物的偏振效应也会取决于光波长。由此可以改善对无色容器的识别。这例如可以涉及索尼IMX250MYR类型的矩阵传感器，其除了能够进行偏振外还能进行色彩检测。

此外，本发明还提供了一种具有权利要求10的特征的用于容器的侧壁检查的透射光检查方法。在从属权利要求中列出了本发明的有利实施方式。

申请人的广泛研究发现，当用至少一个分析器检测至少四个不同的线性偏振方向时，能够最优地识别到透明异物。由于具有至少一个分析器的摄像机系统同时检测四个不同的线性偏振方向，使得即使在高通量的容器处理设施情况下，也能以很小的耗费可靠地执行透射光检查。此外，弱偏振的异物可以被特别可靠地识别出来。

该透射光检查方法可以合理地单独或以任意组合方式包括上述关于透射光检查设备的特征，尤其是根据权利要求1-9中任一项的特征。能想到的是，该透射光检查方法是用上述透射光检查设备、尤其是根据权利要求1-9中任一项的透射光检查设备执行。

优选地，透射光检查方法可以用在空瓶检测时，尤其是用在底部壁和/或侧壁检查时。然而，也能想到的是，透射光检查方法被用在全瓶检查时以识别漂浮的塑料部分，尤其是在侧壁检测时使用。

至少一个分析器可以作为分析器矩阵在物镜后并在矩阵传感器的光敏传感器元件前以如下方式将四个不同的线性偏振方向进行划分，即，使得四个不同的线性偏振方向在矩阵传感器的摄像机图像中被检测到。由此，可以特别简单地构建摄像机系统，这是因为四个不同的线性偏振方向用正好一个矩阵传感器来检测，而不是用多个矩阵传感器。

替选地，还能想到的是，四个不同的线性偏振方向由具有各一个分析器、物镜且分别具有矩阵传感器的至少四个摄像机来检测。由此，虽然需要更多的摄像机，但对容器的检测空间分辨率是更高的。

此外替选能想到的是，不同的线性偏振方向通过具有各一个物镜且具有各一个矩阵传感器的至少四个摄像机来检测，其中，至少一个分析器包括两个偏振分光器，用这些偏振分光器将至少四个不同的线性偏振方向中的两个分别划分给这至少四个摄像机中的两个。由此使得图像场可以分别由两个摄像机叠加而成，从而使相应的摄像机图像中的图像视角相似，甚至完全相同。

由此可以支持在评估时对摄像机图像中的容器上的图像区域的分配。

还能想到的是，利用摄像机系统通过滤光器检测偏振光的不同的光波长。由此使识别特别可靠，这是因为透明异物的偏振效应也会取决于光波长。由此可以改善对无色容器的识别。