(57)【要約】  本発明は、検査ユニット４の少なくとも一つの光学検出ユニット（ラインスキャンカメラ８）を用いて、実際の画像Ｂとしての検査する容器の画像データを収集して、この実際の画像Ｂを目標の画像Ａと比較する、検査モジュール４の評価・制御ユニットに送る、容器の検査方法に関する。本発明では、この評価・制御ユニットが少なくとも一つの主プロセッサ９と少なくとも一つのグラフィックカード１２とを備えており、実際の画像と目標の画像の比較がグラフィックカード１２で行なわれて、この比較に関する計算が、グラフィックカード１２の少なくとも二つのグラフィックプロセッサにより（マルチプロセッサシステム内で）並列に行なわれて、グラフィックカード１２が、評価したデータを少なくとも一つの主プロセッサ９に送る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の検査方法であって、検査ユニットの少なくとも一つの光学検出ユニットを用いて、実際の画像としての検査する容器の画像データを収集して、その実際の画像を目標の画像と比較する、検査モジュールの評価・制御ユニットに送る方法において、
この評価・制御ユニットが少なくとも一つの主プロセッサと少なくとも一つのグラフィックカードとを備えており、実際の画像と目標の画像の比較が少なくとも一つのグラフィックカードで行なわれ、この比較に関する計算が、グラフィックカードの少なくとも二つのグラフィックプロセッサにより並列に行なわれて、グラフィックカードが、評価したデータを少なくとも一つの主プロセッサに送ることを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の実際の画像と目標の画像の比較が少なくとも一つのグラフィックカードで行なわれて、その比較に関する計算が、グラフィックカードの少なくとも１００個、特に、５００個以上、理想的には、１，０００個以上のグラフィックプロセッサにより並列に実行される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
特に、異なる画像サイズの画像フォーマットを有する実際の画像と目標の画像を整合させる、特に、一次元及び二次元に渡った拡大、圧縮、スライド、歪み修正、歪曲を行なった後に重ね合わせる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
実際の画像の色値を検出して、評価・制御ユニットに学習させて、目標の色値から実際の色値への換算を行なう請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
実際の画像と目標の画像に対する色調処理を色ずれの検出のために使用する請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
実際の画像と目標の画像をグリッドに分割して、それぞれグラフィックカードの少なくとも二つのグラフィックプロセッサの中の一つによって、実際の画像の一つ以上のラスタエレメントをそれに対応する目標の画像のラスタエレメントと比較する請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
目標の画像のための少なくとも一つのメモリモジュールと、少なくとも一つの検査する容器の実際の画像を生成するための少なくとも一つの光学検出ユニットと、一つの評価・制御ユニットとを備え、この評価・制御ユニットが少なくとも一つの主プロセッサと少なくとも一つのグラフィックカードとを備えた、容器の検査装置において、
この少なくとも一つのグラフィックカードが、少なくとも二つのグラフィックプロセッサを備えるとともに、実際の画像と目標の画像の比較に関する計算をこれらの少なくとも二つのグラフィックプロセッサに委託するためのグラフィックカードプログラミングをサポートしていることを特徴とする装置。
【請求項８】
当該の少なくとも一つの光学検出ユニットが光学カメラである請求項７に記載の装置。
【請求項９】
当該の少なくとも一つの光学カメラがラインスキャンカメラである請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
当該の評価・制御ユニットが複数の光学検出ユニットを同時に動作させる請求項６から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
当該の少なくとも一つの光学検出ユニットのカメラを駆動（データ収集及びデータ前処理）するための少なくとも一つの画像収集回路（フレームグラバ）を備えた請求項７から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
当該の調査すべき特徴を有する少なくとも一つの検査する容器が、その調査すべき特徴を発生させる行程と等しい行程を通過する請求項７から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
当該の少なくとも一つの光学検出ユニットと当該の少なくとも一つの検査する容器の動きとが本装置内で同期している請求項７から１２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
コンピュータ読取可能なデータ媒体上に保存されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品であって、
このプログラムコード手段は、そのコンピュータプログラムをコンピュータ又はそれに対応する計算ユニット上で実行した場合に、請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法の全ての工程を実施するために保存されているコンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
印刷プロセスの直後に容器の直接印刷を調査する場合に請求項１から６までのいずれか一つに記載の方法を使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器のラベル貼り又は印刷は、通常容器に直接行なうのではなく、事前に印刷したラベルを貼ることによって間接的に行なっている。従来の事前に印刷されたラベルは、複数の製造工程を通過する。その場合、先ずはラベルに試験ストライプを印刷して、それに基づき、それと関連する製造プロセス（充填）の製品数量全体の印刷品質を確実に検査することが可能となっている。その次の工程において、初めて個々のラベルに裁断して、ボトルに貼り付けている。
【０００３】
ラベルを直接印刷された容器は、事前に印刷されたラベルの貼り付けと比べて、構成形態、例えば、高速な製品の置き換え、市場への導入及び特別注文又は個別的な製造方策における柔軟性を提供する。直接印刷されたボトルは、「ジャスト・イン・シーケンス」に製造できる。製造結果全体に関する欠陥を排除できる中間工程が省略されている。容器への直接印刷によって、容器毎に印刷レイアウトを置き換えることができ、そのためには、更に、置き換えたデザイン見本に対する欠陥分析手法を規定しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、検査装置及び検査方法により、出来る限り高速かつ効率的に欠陥の有る容器を特定でき、そして、出来る限り高速に欠陥の有る容器を製造プロセスから除去できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのために、本発明は、製造プロセスの間における容器の高速な検査を可能とする請求項１に記載の方法を提案する。更に、それに対応する装置と、コンピュータ読取可能なデータ媒体に保存された、本発明で提案した容器の効率的な検査方法の実施を可能とするプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品とを提案する。
【０００６】
従属請求項は、それぞれここで提案する方法又はここで提案する装置の可能な実施構成の更なる詳細を規定している。
【０００７】
本発明による容器の検査装置の一つの実施構成では、本装置は、目標の画像のための少なくとも一つのメモリモジュールと、少なくとも一つの検査する容器の実際の画像を生成するための少なくとも一つの光学検出ユニットと、一つの評価・制御ユニットとを備えており、この評価・制御ユニットは、少なくとも一つの主プロセッサと少なくとも一つのグラフィックカードとを備えている。この場合、この少なくとも一つのグラフィックカードは、少なくとも二つのグラフィックプロセッサを備えており、実際の画像と目標の画像の比較に関する計算をこれらの少なくとも二つのグラフィックプロセッサに委託するためのグラフィックカードプログラミングをサポートしている。
【０００８】
グラフィック処理ユニットでの汎用計算のための英語のＧＰＧＰＵ（汎用グラフィック計算処理ユニット）は、その本来の課題分野に関する計算のためにグラフィックプロセッサを使用することを特徴としている。それは、例えば、技術又は経済上のシミュレーションのための計算とすることができる。そのようにして、主プロセッサと比べて、並列アルゴリズムにより、著しい速度向上を達成することができる。
【０００９】
ＧＰＧＰＵは、グラフィックプロセッサのシェーダを基本構成としている。陰影付与器とも呼ばれるシェーダは、３Ｄコンピュータグラフィックにおいて所定のレンダリング効果を実現するハードウェア又はソフトウェアモジュールである。その長所は、画素の色付け又は大きなマトリックスの乗算などの同じ形態の課題を同時に実行することである。最新のプロセッサの速度上昇は、最早クロックの上昇によっては実現できないので、並列化が最新のコンピュータの計算能力向上を実現する重要な要素となっている。ＣＰＵに対してＧＰＵを使用する利点は、計算能力が向上されることとメモリバンド幅が拡大されることである。その速度は、主にグラフィックプロセッサの計算オペレーションの高度な並列化によって実現されている。
【００１０】
ＧＰＧＰＵに適したプログラムを開発するためには、特に、「オープン・コンピューティング・ランゲージ」（ＯｐｅｎＣＬ）と「コンピュート・ユニファイド・デバイス・アーキテキチャ」（ＣＵＤＡ）が使用可能である。ＯｐｅｎＣＬは、多くのプラットフォームで使用可能なオープンな標準である。それに対して、ＣＵＤＡは、ＮｖｉｄｉａＴＭ社の独占的な「フレームワーク」又は枠組みであり、その製造業者のＧＰＵ上でのみ実行可能でもある。ＧＰＵ上でプログラムを実行するためには、情報フローの制御を請け負うホストプログラムが必要である。大抵は、実行時間時に、ホストプログラムのステートメント上のＣ言語と同様の言語で記述されたＧＰＧＰＵコードが、コンパイルされて、更なる処理のためにグラフィックプロセッサに送られた後、そのプロセッサが計算したデータをホストプログラムに返している。
【００１１】
本発明による装置の別の実施構成では、この少なくとも一つの光学検出ユニットは光学カメラである。
【００１２】
本発明による装置の別の実施構成では、この少なくとも一つの光学カメラはラインスキャンカメラである。
【００１３】
本発明による装置の別の実施構成では、この評価・制御ユニットは、複数の検出ユニットを同時に動作させる。
【００１４】
本発明による装置の別の実施構成では、本装置は、少なくとも一つの光学検出ユニットのデータを収集及び事前処理するための少なくとも一つの画像収集回路を備えている。この画像収集回路は、「フレームグラバー」と呼ばれ、少なくとも一つのカメラ又は光学検出ユニットを駆動する役割を果たすハードウェアコンポーネントである。プロセッサ側からの駆動では、高い走査周波数の場合、生成された画像の品質が劣化する結果となる。プロセッサ側からの駆動と比べた前記の画像収集回路の利点は、そのような場合に並列に実行されるプロセスにより遅延が発生しないか、或いは遅延が防止されることである。
【００１５】
本発明による装置の別の実施構成では、この調査すべき特徴を有する少なくとも一つの検査する容器が、この調査すべき特徴を発生させる行程と等しい行程を通過する。
【００１６】
本発明による装置の別の実施構成では、この少なくとも一つの光学検出ユニットとこの容器の動きが本装置内で同期している。
【００１７】
本発明による方法の一つの実施構成では、容器を検査するために、先ずは検査ユニットの少なくとも一つの光学検出ユニットを用いて、実際の画像としての少なくとも一つの検査する容器の画像データを収集して、この実際の画像を目標の画像と比較する、検査ユニットの評価・制御ユニットに送る。この場合、評価・制御ユニットは、少なくとも一つの主プロセッサと少なくとも一つのグラフィックカードとを備えており、実際の画像と目標の画像の比較が少なくとも一つのグラフィックカードで行なわれ、その比較に関する計算が、グラフィックカードの少なくとも二つのグラフィックプロセッサによって並列に行なわれて、グラフィックカードが、評価したデータを少なくとも一つの主プロセッサに送る。次に、この主プロセッサは、処理／出力ユニットと接続された中央制御部に評価したデータを転送する。
【００１８】
本発明による方法の別の実施構成では、特に、異なる画像サイズの画像フォーマットを有する実際の画像と目標の画像を整合させる、特に、一次元及び二次元に渡った拡大、圧縮、スライド、歪み修正、歪曲を行なった後に重ね合わせる。
【００１９】
本発明による方法の一つの実施構成では、実際の画像の色値を検出して、評価・制御ユニットによって学習し、目標の色値から実際の色値への換算を行なっている。この場合、ＲＧＢの画像データのＣＭＹＫへの換算によって、当初の画像の色空間が劣化することが背後に有る。同様に、少なくとも一つの照明ユニットを用いた、特に、白色ＬＥＤの標準光を用いた、光学検出ユニットによる画像データの読み取りによって、色空間が劣化する。従って、システムにより実際の色値と目標の色値の換算規則を作り出すことが有利である。
【００２０】
本発明による方法の一つの実施構成では、実際の画像と目標の画像に対する色調処理を色ずれの検出のために使用する。
【００２１】
本発明による方法の一つの実施構成では、実際の画像と目標の画像をグリッドに分割して、それぞれグラフィックカードの少なくとも二つのグラフィックプロセッサの中の一つによって、実際の画像の一つ以上のラスタエレメントを目標の画像のそれに対応するラスタエレメントと比較する。
【００２２】
本発明の別の観点は、コンピュータ読取可能なデータ媒体に保存されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品であり、このプログラムコード手段は、そのコンピュータプログラムをコンピュータ又はそれに対応する計算ユニット上で実行した場合に、ここで説明した方法の全ての工程を実施するために保存されている。
【００２３】
本発明の別の観点は、印刷プロセスの直後に容器の直接印刷を検査する場合に、本発明による方法を使用する方法である。
【００２４】
前述した特徴及び以下で更に説明する特徴は、本発明の範囲を逸脱すること無く、それぞれ与えられた組合せだけでなく、それ以外の組合せ又は単独でも使用可能であると理解されたい。
【００２５】
本発明の更なる詳細及び利点は、以下における本発明の実施構成及びそれに対応する図面の記述から明らかとなる。
【００２６】
本発明を一つの実施例と二つの図面に基づき模式的に図示して、以下において、符号を参照して詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】直接印刷機械の構造の模式図
【図２】本発明による検査ユニットの実施構成の模式図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１には、例えば、ＰＥＴボトルＣの直接印刷機械１が図示されている。その機械は、回転バー形式の複数のモジュール２から構成され、それらのモジュールは、それぞれ通常色毎の一つの直接印刷ユニット、処理液体の投与或いは、例えば、投与した液体の最終的な乾燥及び／又は硬化などの特別な処理工程を表している。この場合、各モジュール２は、一つ以上の機能を果たす。矢印Ｄによって、モジュール２の巡回方向を表している。ボトルは、一つのモジュール２の各動作工程後に、それに対応する後続のモジュール２に引き渡され、そこで、更に処理又は印刷される。従って、この直接印刷機械１は、回転バー式モジュール２の連鎖として図示することができる。検査モジュール３は、その連鎖の最後のモジュールとして配備されており、そのため同じく回転バー式モジュールとして構成されており、検査モジュール３は、直接印刷機械内に複数段として配備することもできる。
【００２９】
個々のモジュール２を回転バー形式に構成することによって、ボトルの「ジャスト・イン・シーケンス」処理が可能である。各回転バー式モジュール２は、１２個までのポケットを有し、それらのポケットには、それぞれ一つのボトルが収容されて、ボトル移送方向、即ち、矢印の方向に一緒に運搬される。そのようにして、処理プロセスを部分的に並列に（パイプライン形態で）実行することができる。
【００３０】
回転バー式モジュール２は、部外者の観察者に対して回転する一方、１２個のポケットは、収容しているボトルに対して静止した座標系内に有る。この状況によって、印刷時でも検査時でも、必要な処理などの高精度な処理が初めて可能である。
【００３１】
検査モジュール３は、直接印刷されたボトルのラベルの分析及び評価において自律的に動作する。更に、制御モータ及び／又は機械全体のユーザインタフェースへの出力も可能である。同様に、文書化を目的として、例えば、サーバーに、欠陥の記録を保存することもできる。そのために、検査モジュール３は、それに対応する記録ユニット及び記憶ユニットと通信接続されている。
【００３２】
検査モジュール３は、それぞれ一つの検査ユニットを有する１２個までのポケットを備えた回転バーとして構成されている。３６，０００ボトル／時間の機械性能の場合、バッファー無しの延伸ブロー機械の直ぐ後の緩慢な動作は許されないので、１２個までのボトルを並列に調査するためには、この回転バー形式が適している。検査ユニットは、検査モジュール３上において、それぞれ対応するボトルを運搬方向に追尾しており、そのようにして必要な検査時間を可能としている。
【００３３】
そのために、ボトルは、パックによって回転バー式モジュール３に供給されて、約２７０度（ＵＳｔｅｒｎ＝６０回転／分）に渡って一緒に運搬される。即ち、ボトルは、０．７５秒の間検査モジュール３内に留まり、それは、検査プロセスの全体時間に相当する。
【００３４】
検査モジュール３は、外部の観察者に対して回転する一方、収容されているボトルとそれに対応する検査ユニットは静止した座標系内に有る。この状況によって、例えば、カメラシステムの前を通過するボトルの場合と異なり、初めて不鮮明となること無く、ラベルを直接印刷されたボトルを読み取ることが可能である。
【００３５】
検査モジュール３の１２個のボトルの各々には、一つの検査ユニットが有る。検査ユニットは、それに対応するボトルの直接印刷されたラベルを読み取って、それを更なる処理のために検査ユニット内に有るメモリユニットに保存する。
【００３６】
直接印刷機械の全体プロセスに検査モジュール３を統合できるためには、その性能を機械全体のパラメータに、例えば、ボトル処理量、個々のモジュール間のインタフェース、ボトル取扱、品質標準などに整合させなければならない。
【００３７】
直接印刷機械１へのボトルの供給後、ボトルは、パックによって運搬されて、向きを揃えられる。このパックは、ボトルと一緒に直接印刷機械１の全部の回転バー式モジュール２を通過し、全方位に渡る印刷、印刷されたラベルの硬化及び計測のためのボトル回転駆動部としての役割を果たす。
【００３８】
このパックが検査モジュールの検査ユニットに収容されると、光学検出ユニットによって、ラベルをデジタル化することができる（実際の画像）。このユニットは、光学カメラ、特に、ラインスキャンカメラとすることができる。ボトルの表面をライン毎に読み取るラインスキャンカメラを使用することによって、ラベルを読み取った際の歪み及び不鮮明さが最小となる。そのために、ボトルを運搬するパックは、同じく撮影するカメラの前を回転する。
【００３９】
巡回する回転バー又は一緒に回転するスライダ上で複数又は全ての色及び液体を投与する印刷機で印刷画像Ｅを作成する図示されていない変化形態では、検査モジュール３を前述した装置又は方法と同様に配置及び動作させる。
【００４０】
０．５秒後、即ち、回転バー式モジュールの半回転後に既に、ボトルのラベルがその周囲全体に渡って読み取られているためには、パックが
【数１】
2014525042.tif 000003
をサポートしなければならない。
【００４１】
更に別の重要な点は、実際の画像の必要な分解能である。考えられる印刷ヘッドＸＡＡＲ１００１は、３６０ｄｐｉの点密度で印刷し、それは、７０．５μｍの点間隔に相当する。そのため、例えば、７０ｍｍの高さのラベルを読取可能とするためには、例えば、カラーラインスキャンカメラにおいて、少なくとも１，３６５画素／ラインの分解能が必要である。
【００４２】
先の７０．５μｍの範囲における３６０ｄｐｉの印刷分解能の場合、例えば、散発的に停止する印刷ノズルが配置されているので、そのような高い分解能は、印刷画像内の欠陥の検出には必須である。
【００４３】
そのため、７０ｍｍの高さのラベルに関して、最大分解能が５１．３μｍの画像の点間隔となる場合、個別の印刷された画像点が検出される。ｆｓ＝１４ｋＨｚの最大走査周波数では、回転バー式モジュールの半回転（ｆｒｅａｄ＝０．５秒）において、７，０００個のラインでラベルを読み取ることが可能である。即ち、より分解能の低いラインスキャンカメラを用いて、１，３６５×７，０００画素の最大有効画像分解能が得られる。人間の目で明らかに知覚できる欠陥だけを検出する場合には、１，０２４×２，２５０画素の分解能で十分である。
【００４４】
０．５秒内で画像毎に発生する１４．３３ＭＢのデータ量は、その伝送のためには非常に速いデータ速度（Ｒ＝２８．６７ＭＢ／秒）を必要とするので、ギガビットイーサネットの接続部、例えば、ＧｉｇＥ  Ｖｉｓｉｏｎを介して検査ユニット内に有る計算機に伝送される。ここで、印刷されたラベルの生の実際の画像は、画像処理部に供給される。
【００４５】
使用するラインスキャンカメラと各ボトルの回転運動の間の同期を確立するために、各パック内のボトル駆動部のエンコーダによりそのパルスを維持するマイクロコントローラによって、ラインスキャンカメラを起動している。そのようにして、ボトル回転の繰返工程毎に、ラベルの更に別のラインを読み取ることを保証している。更に、使用するカメラをプロセッサと独立して駆動するハードウェアコンポーネントとして、画像収集回路（フレームグラバー）を用いることができる。
【００４６】
印刷プロセス内で起こり得る欠陥は、例えば、ボトルと機械部分の間の摩擦による汚れ、引っ掻き疵、印刷色のずれ、散発的に停止する印刷ヘッドノズル及び個別印刷ヘッドの完全な故障である。それらは、誤った取り付けにより引き起こされるシステム的な欠陥であるが、統計的な欠陥でも有り得る。
【００４７】
更に、直接印刷用途には、絶えず印刷画像／モチーフを置き換えるとの要求が課されている。その場合、一つのフォーマット／デザインを学習させる従来の検査ユニットを用いることはできない。デジタル印刷のデジタル画像をそのソースデータと比較する必要が有る。
【００４８】
起こり得る欠陥を検出できるためには、以下の方法及びアルゴリズムを用いることができる。
【００４９】
重ね合わせ：印刷されたラベルを読み取った生の画像（実際の画像）は、ソースデータの大きさに合わせて圧縮されて、それと重ね合わされる。引算によって、例えば、汚れや粗い引っ掻き傷及び擦り切れた線などの大きな差異が得られる。
【００５０】
色調処理：色調処理は、所定の含まれる色を強調する。そのようにして、調査する実際の画像をその色成分であるシアン、マゼンタ、イエロー等に分解することができる。そのため、個々の色成分の間の色ずれ（カラーオフセット）を検出することが可能である。
【００５１】
パターン認識：（散発的に）停止する印刷ヘッドのノズルは、印刷画像内の細かい線により特徴付けられる。それには、パターン認識アルゴリズムによって、それを見つけ出すことが有効であり、基準画像（目標の画像）と重ね合わせて、実際の画像に含まれない線を欠陥として識別する。
【００５２】
この画像処理は、Ｒ（赤），Ｇ（緑）及びＢ（青）に分割された画素内の画像サイズに対応する多数の大きなマトリックスの頻繁な計算を含む。それらの多数の計算オペレーションは、エレメント毎に行なわれ、従って、並列化することができる。
【００５３】
例えば、ＣＵＤＡ技術を用いて、計算及びプログラムをグラフィックカードに委託して、そこのマルチプロセッサシステム上で並列に実行することが可能である。現在のグラフィックカードは、並列計算を実行できる数百から数千個のマルチプロセッサを備えており、それによって、計算時間を大幅に短縮している。
【００５４】
一つの命令、例えば、差分演算のための引算のエレメント毎の実行には、ＣＰＵ２８７７０００上でのネステッドループパスを用いて順番に実行する命令が必要である。そのためには、実際のプロセッサ、例えば、１０７．５５ＧＦＬＯＰＳ（１０９浮動小数点演算／秒）のＩｎｔｅｌＴＭ社のＣｏｒｅｉ７  ９８０ＸＥでは、（ＣＰＵ上で並列に実行されるプロセスを考慮しない）単独の形態で２６マイクロ秒の理論的な計算時間となる。
【００５５】
例えば、４８０個のグラフィックプロセッサを備えたグラフィックカードに、そのような計算を委託する場合、処理する画像をグリッド（ｇｒｉｄ）に分割しており、それは、使用可能なマルチプロセッサの数に対応する。その場合、それらは、それぞれ命令を並列に実行し、その結果、各グラフィックプロセッサは、５，９９４個の命令を実行しなければならい。１．０３ＴＦＬＯＰＳ（１０１２浮動小数点演算／秒）の性能の場合、２，７９３マイクロ秒の理論的な計算時間となる。
【００５６】
如何なるオペレーションでもグラフィックカードのマルチプロセッサシステムに効率的に委託できるとは限らない。順番に実行しなければならいプロセスの場合、ＣＰＵ上で実行する方が著しく良くなる。その理由から、ＣＵＤＡ技術は、ＣＰＵとＧＰＵの間の共同処理を可能としている。
【００５７】
作業フローを異なる形態で配置することができる。
【００５８】
一方では、作業フローを順番に処理することができる。検査モジュールにボトルを収容した後（ＵＳｔｅｒｎ＝１．０秒）、最初の５００ｍｓ内で印刷されたボトルのラベルを読み取って、グラフィックカード（ＧＰＵ）のグラフィックメモリ（フレームバッファ）に保存する。そして、次に、圧縮、フォーマット、パターン認識の処理を含む画像信号処理のために、更なる２５０ｍｓを使用できる。そのようにして、検査ユニット毎に７５０ｍｓの処理時間となる。
【００５９】
他方では、作業フローを並列に処理（パイプライン処理）することができる。検査モジュールにボトルを収容した後、７５０ｍｓの全体の運搬時間内でボトルを読み取る。このパイプライン処理方法では、先行するボトルの画像処理を並列に実行している間に、更に別のボトルを事前に走査する。そのために、１，２５０ｍｓを使用する。そのようにして、検査ユニット毎に２，０００ｍｓの処理時間が得られる。どちらのプロセスがより適しているのかは、その時々の機械全体のデータ収集及び画像処理に必要な時間に依存する。
【００６０】
次に、画像評価結果は、滑りコンタクトによりイーサネット又はＶＧＡインタフェースを用いて機械全体のユーザインタフェース又は制御モニタに出力することができる。検出された欠陥は、大部分所定の原因に起因すると判定できる。それによって、そのような欠陥の有る場合を個別に処理することが可能となる。如何にして、そのような欠陥に対処するのかは、欠陥のタイプにも、機械全体の機械構成及びボトル取扱にも依存する。
【００６１】
図２は、本発明による検査ユニット４と本発明による方法の特徴を要約したものである。直接印刷設備の中央制御部５は、目標の画像Ａを保存する画像メモリ６と接続されており、容器、例えば、ボトルに直接印刷するための印刷モジュール７を制御する。印刷プロセス後に、印刷されたボトルは、検査ユニット４に到達し、そこで、先ずはＲＧＢラインスキャンカメラ８がボトルの実際の画像Ｂを撮影して、検査ユニット４の主プロセッサ９に転送する。そのプロセッサは、ラインスキャンカメラ８から入手した実際の画像Ｂと中央制御部５から入手した目標の画像Ａとを画像メモリ１０を経由してグラフィックカード１２のマルチプロセッサシステム１１に転送する。そこで、実際の画像Ｂと目標の画像Ａが評価又は比較される。次に、評価結果が主プロセッサ９に転送され、更に、中央制御部５に転送されて、その中央制御部は、評価結果に応じて、検査したボトルを更なる処理に引き渡すか、或いは相応の信号によって、出力ユニット１３で製造ラインから排出する。更に、検査ユニット４は、グラフィックカード１２を介して画像スクリーン１４と接続されている。
【００６２】
この場合、検査ユニット４は、例えば、回転バー式モジュールと一緒に６０回転／分で動く高性能な中央計算機を備えるか、或いはそれに代わって、各ポケットに一緒に動く計算機を配備することができる。
【００６３】
安価な代替策として、好適なデータ伝送の際に、一つ以上の中央計算機を回転モジュールの外に配置することもできる。
【００６４】
従来の方式と比べた本発明による検査モジュールの利点は、以下の通り要約することができる。
【００６５】
直接印刷された三次元の物体を検査するための回転バー形式の検査モジュールの構成は、複数の利点を有し、一つの検査モジュールが、印刷画像生成に対応して（部分的に）並列に撮影された調査物体を処理（パイプライン処理）できる複数の検査ユニットを備えている。それによって、非常に高い機械性能、最適な負荷分散及び最大限の処理時間が実現可能となる。
【００６６】
検査モジュール内に有る検査ユニットは、検査する物体の運搬方向に一緒に動くので、検査する容器に対して静止した座標系を作り出す。そのような状況によって、この機械方式は、６００ｄｐｉまでの点密度で、より多くの製造欠陥を検出できるのに必要な精度を獲得している。
【００６７】
検査モジュールでの物体運搬及び物流は、印刷プロセスでの運搬及び物流と同様である。そのような状況によって、ラインスキャンカメラは、印刷ヘッドと同様に動作して、印刷画像を作成する代わりに、印刷画像のデジタル画像（実際の画像）を読み取っている。そのため、直接印刷できる各物体形状は、それと同じ行程内で検査される。更に、欠陥であると検出されたボトルを任意の時点でプロセスから取り出すことができるためには、追跡可能性の観点が有用である。
【００６８】
画像データを生成するために、有利には、ラインスキャンカメラが使用される。それは、画像の歪曲、焦点深度及び前述した印刷ヘッドの位置決めと同様のことに関する直接印刷された物体の造形に対する独立性を生み出している。そのため、工業的に直接印刷された如何なる物体も検査することができる。
【００６９】
グラフィックカードプログラミングを用いて、工業的な画像信号処理の計算をグラフィックカードのマルチプロセッサシステムに委任して、並列に実行させることができる。それは、高い機械性能から得られる短い処理時間のために必要な速度の最適化を実現している。そのようにして、０．７５秒以内で画像データを読み出して、処理することができる。
【００７０】
ラベルの正しい位置決め及び向きを調査する従来の検査ユニットと異なり、本発明による検査モジュールは、本発明による方法によって、更に、印刷プロセスでの製造欠陥に関して印刷画像を検査している。この革新性は、全体的に正しく貼り付けられ、直接印刷されたラベルを保証する。この直接印刷技術によって、物体毎のレイアウトの置き換えが可能である。検査ユニットは、読み出した印刷画像をそのソースデータと照合することができる。
【図１】
2014525042.tif 000004
【図２】
2014525042.tif 000005
【国際調査報告】
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2014525042.tif 000007
2014525042.tif 000008
2014525042.tif 000009