(57)【要約】自動化されたマシンビジョン検査環境でシステムを提供する。システムは検査カメラおよび分光光度計または分光計を含み、両方とも検査されている項目の印刷された部分の絶対色を検出するためにオンラインで使用されるように実施され、分光光度計または分光計は、分光光度計または分光計が目的としている場所を正確に事前に知っている検査システムのデジタルカメラの1つの視野内の固定された場所を目的としており、カメラによって撮影された画像は、装飾パターン上の目的の測定スポットが実際に分光光度データの最新のスナップによって測定されたかどうかを判断するために使用され、検査データをキャプチャした際に、分光光度計または分光計が本当に正しい領域を向いているとビジョンシステムが判断した場合、カラー測定を受け入れ、それに応じて関連データと情報を記録し、正しいスポットが測定されない場合、データを単に破棄するかまたは他の用途のために保持することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光光度計または分光計と、画像ベースのマシンビジョン検査システムとを具備し、
画像ベースのマシンビジョン検査システムは、少なくとも1つのカメラ、照明システム、マイクロプロセッサまたはコンピュータベースプロセッサ、およびタイミング/トリガー/制御電子機器を含み、且つ視野内のカラー印刷された円筒形対象物の外面の画像をキャプチャし、画像データをプロセッサに送るように構成されており、
分光光度計または分光計は、画像処理監視システムのカメラが画像をキャプチャしているフィールド内で、スポットカラーの読み取りを行い、スポットカラーデータをプロセッサに送るように構成されており、
プロセッサは
スポットカラー分光光度計または分光計の読み取りがカメラの視野内のどこにあるかの座標に関する事前の知識を有し、
少なくとも1つの画像ロジックアルゴリズムを使用して、視野内で画像化された円筒形対象物上のカラー装飾の正確な向き位置を決定し、
ロジックを使用して、分光光度計または分光計のカラースポットデータが画像内の目的の場所からのものかどうかを決定し、
ロジックまたはルールを使用して、サンプルでキャプチャされた画像データの実際の向きと比較して、スポットカラーデータが使用可能かどうかを決定し、且つ
画像データ、スポットカラーデータ、ならびに製造プロセスの監視および製造プロセスの修正のうちの少なくとも1つのための決定に基づいて、高精度のカラーデータを出力する、ように構成されている、
回転の方向付けがされていない円筒形対象物のカラー装飾を監視および制御するためのシステム。
【請求項２】
円筒形対象物がカラー装飾が施された容器である、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項３】
円筒形対象物が、製造プロセスで回転指向のない、カラー装飾が施された、２ピースの飲料もしくは食品の缶の流れである、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項４】
分光光度計または分光計のスポットカラーの読み取りの座標に関する事前の知識が、分光光度計または分光計のレンズ配置に、カメラの画像上に識別可能なマークを付けるレーザーを装備することによって決定される、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
プロセッサは、レーザーがオンになっていないとき、識別可能なマークの場所を示し、将来の検査で使用するために対応する座標を記録する、ロジックを有する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項６】
プロセッサは、分光光度計または分光計からのスポットカラーデータを使用して、カメラのカラー情報の照合、カメラの再校正およびカメラのカラー出力の増強の少なくとも1つを実行する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
プロセッサは、追加のロジックアルゴリズムを使用して、分光光度計または分光計の関心領域スポットを含むカメラによって形成された非同時画像からの分光光度計または分光計による最近の色の読み取り値の、統計サンプリングおよび比較により、すべてのシステムカメラのキャリブレーションをチェックする、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
プロセッサは、円筒形対象物がさまざまな回転向き位置で検査位置に到着するときに別の垂直バンドを監視するように、信号を送信して、円筒形対象物の回転の中心軸に平行に、分光光度計または分光計の標的位置を動かす、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項９】
複数の分光光度計または分光計からなるアレイがプロセッサに接続されており、それぞれが円筒形対象物上の異なる検査バンドに焦点を合わせる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
複数の分光光度計または分光計からなるアレイを具備し、分光光度計または分光計を固定位置から動かす必要なく、関心対象の複数のバンドを監視することができるように、それぞれが円筒形対象物の胴周りの異なる検査バンドに焦点を合わせる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
複数の分光光度計または分光計からなるアレイは、カラー装飾の所望領域をカバーし、且つ分光光度計または分光計の間の空間的な関係を固定するために、統合されたユニットとして動かすことができる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
分光光度計または分光計の位置は、測定スポットがカメラの視野の別の部分または缶の別のバンドにあるように、手動、半自動、および自動の少なくとも一つで、動かすことができる、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
装飾製造プロセスを手動で修正するために使用できるように、高精度のカラーデータを表示する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
装飾製造プロセスの自動修正をもたらすために、高精度のカラーデータを出力する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１５】
デジタルインカーヘッド、追加の印刷ヘッド、印刷ホイールの調整、および個々のマンドレル調整配列の少なくとも1つにサーボ調整を直接駆動できる制御システムに前記出力が接続されている、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
CIE XYZ、CIE Lab、CMYK、およびCIERGBのうちの一つの最も有用な形式で分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを出力するためにシステムを初期化できるように、分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを処理および体系化する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
高精度のカラー情報を処理および出力して、システムに入力されたカラー品質基準と最近の実際の生産色の読み取り値との間に統計的に有意な差異が存在する時期を決定する、先行する請求項のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
分光光度計または分光計と、少なくとも1台のカメラ、照明システム、マイクロプロセッサまたはコンピューターベースプロセッサおよびタイミング/トリガー/制御電子機器を含む画像ベースのマシンビジョン検査システムとを具備するシステムにおいて、
視野内のカラー印刷された円筒形対象物の外面の画像をキャプチャし、
画像データをプロセッサに送り、
画像処理監視システムのカメラが画像をキャプチャしている視野内で、スポットカラー分光光度計または分光計の読み取り値を取得し、
スポットカラーデータをプロセッサに送り、
視野内に画像化された円筒形対象物のカラー装飾の正確な向き位置を決定し、
カラースポットデータが画像内の装飾されたラベルの目的の位置からのものであるかどうかを決定し、
スポットカラーデータが画像データと比較して使用可能かどうかを決定し、
画像データ、スポットカラーデータならびに製造プロセスの監視および装飾プロセスの修正のうちの少なくとも1つのための決定に基づいて、高精度のカラーデータを出力する、
ことを含む、円筒形対象物上のカラー装飾を監視および制御する方法。
【請求項１９】
マシンビジョン検査システムを具備し、
マシンビジョン検査システムは、容器の装飾された外面の少なくとも一部分の画像をキャプチャするように構成された少なくとも１つのイメージングカメラ、
カメラが画像をキャプチャした装飾された外面の所望の関心領域から正確なカラー情報を収集するように構成された分光光度計または分光計、および
画像の色の正確さを分光光度計または分光計によって収集されたカラー情報と比較し、分光光度計または分光計がカラー情報を収集した目的の部分が装飾されたラベル上の目的の位置に在るか否かの比較を使用して、カメラの色の精度をチェックするように構成された少なくとも1つのプロセッサを有する、
外面にカラー装飾が施されたさまざまな円筒形容器の色の検査システム。
【請求項２０】
容器の装飾された外面の少なくとも一部分のカラー画像をキャプチャし、
カメラが画像をキャプチャした装飾された外面の目的の部分から分光光度計または分光計で正確なカラー情報を収集し、
画像の色の正確さを分光光度計または分光計によって収集されたカラー情報と比較し、
分光光度計または分光計がカラー情報を収集した目的の部分が目的の場所にあるか否かの比較を使用して、カメラの色の精度をチェックする、
ことを含む、外面がカラー装飾されたさまざまな円筒形容器の色の検査をする方法。
【請求項２１】
カラー比較情報を使用して、カメラのキャリブレーションの補正とカメラのカラー出力の修正のうちのひとつを実行すること、および
高解像度の分光光度計または分光計のカラー情報を使用して、カラー装飾プロセスの監視および修正の少なくとも一つをすること、
の少なくとも1つをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
カメラのカラー設定が、分光光度計または分光計からの読み取り値との比較の結果として再校正される、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
マルチカメラ円筒形容器検査システムの他のカメラが再校正され、
コンピュータ/プロセッサは、同じ装飾位置でカメラの色の読み取り値を統計的に調べ、適した再校正設定を決定する、
先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、2018年2月20日に提出された、米国仮出願第62/632,955号に基づき優先権を主張し、且つ米国仮出願第62/632,955号の全体を参照し本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載された実施形態は、高速で製造される、飲料缶または他の一般的に円筒状の物体の、カラー装飾に関する。これには、コーキングチューブ、冷凍ジュース容器、プリンカップ、飲料容器などの幅広い消費者製品の包装が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
２ピース飲料缶業界では、デコレータまたはデコレータマシンまたはシステムと一般的に呼ばれる、高速回転式機械で、アルミニウム製およびスチール製の缶の外面周りに印刷または「装飾」を施している。デコレータマシンの基本的な設計構成は40年以上にわたって実質的に変化していないが、機械がより速く、より高機能にすることを可能にするために絶え間なく進化型の微調整を経てきている。最高速級のデコレータのいくつかは、毎分2,400缶を超えてもうまく動作することができる。最新のトレンドは、単に缶の装飾の単一レーンの速度をラチェットアップするのではなく、ラインを分割し、わずかに少し遅い２つのデコレータで処理することである。
【０００３】
いずれにせよ、プロセスは、識別のあらゆる深さで、人間の目で観察するには、あまりにも速く進行する。人間の目は「停止作用」機能を実行することができない。人間は、通常、何らかの形で視力と動きを同期させるために、頭と目を動かそうとしますが、同期化しようとする試みは、高速になるほどに効果がなくなり、1分あたり2400アイテムの速度では全く効果がない。上記のデコレータシステムと付属のマシンビジョン技術の想定速度（例えば、上記の1分間に2400アイテムを超える速度)で、ストロボの照明の助けを借りたとしても、人間の視覚が、印刷プロセスが正しく実行されているか、プロセス管理限界内で実行されているか、どうかを判断するために必要な情報を、導き出すことは、今もなお、不可能である。人間がそのような環境でストロボの助けを借りて缶を見ることができたとしても、今日のデコレータの典型的な速度で、缶の装飾を十分に手動で検査することは人間的には不可能である。人間の視覚は、驚くべき構造であるが、校正された機器でのみ検証可能な、絶対的且つ決定的な色付けの仕様には対応できない。たとえオペレータが何らかの形で十分な速度で缶を見ることができたとしても、オペレータは印刷されたあらゆる側面を確認するために有利な角度で缶の周り360度を見ることができない。
【０００４】
近年、缶の装飾の品質を監視するためにマルチカメラ高速ビジョン検査システムが採用されている。このような高速ビジョン検査技術は、2011年10月19日に出願された米国特許出願第13/277,157号に記載されており、その全体を参照して本明細書に組み込まれる。
【０００５】
缶の周り360度の包括的な検査を行うためには、何らかの形で缶の周囲の像を「展開（unwrap）」するのが一般的である。外面を表示する他の方法もあるが、これが最も実用的である。本質的に、缶を単に展開しているように見えるフラットビューは、より包括的な視聴を可能にする。これには一般的に少なくとも2つの方法で行うことができる。ラインスキャンカメラは、(1×N)の長い単一画素行の一連を、または長くて非常に狭い画像(ピクセルの垂直行や狭い線画像など)を、キャプチャするために使用することができ、コンピュータまたはビジョンプロセッサエレクトロニクスで再構成すると、缶の外側の装飾された表面の展開画像に近似される。この展開画像は、缶の周面にインクを塗布する実際のプリントブランケットと、イメージ的に類似性を有するので、画像「疑似ブランケット」であると考えることができる。
【０００６】
実際のプリントブランケットの真のイメージは、装飾された缶の画像と比較して、不正確な画像をもたらす。プリントブランケットが作られるポリマーの圧縮性のために、実際の寸法は、印刷された缶と比較して、わずかに異なるだろう。プリントブランケット自体の表面に見られるときのインクの色は、インクが実際に缶の表面に載せられたときの色を、真に表していない。この現実は、プリントブランケットが比較的に艶のない仕上げのポリマーであり、独自の色を持ち、缶が作られる金属のような高反射面ではないからである。
【０００７】
展開画像を提供するもう1つの方法は、例えば、外面のアスペクト比が、3:4、16:9、または1:1のような、通常比の「エリアスキャン」画像を複数撮影し、これらの領域画像をまとめて修正し接合して「疑似プリントブランケット」または検査画像を形成することである。画像の、歪み補正（Unwarping)、展開(Unwraping)および接合(Splicing)に関するさまざまなアルゴリズム手法があるが、これら手法の完全なレビューと説明は本発明の開示においては省略する。イメージが再組み立てされるか、または少なくとも検査に使用できる形式でコンピュータまたはイメージ プロセッサに取り込まれたら、画像を分析して印刷品質を判断するプロセスを開始しなければならない。チェックすることが望ましいかもしれない缶の装飾された表面は多くの異なる態様を有する。検査システムは、数十の異なる印刷特徴のいずれかが缶に正しく適用されていることを確認するために採用されることがある。
【０００８】
不具合の存在を判断するために缶のイメージを詮索するために使用される実際のマシンビジョンアルゴリズム技法は、ソフトウェア設計者および電子処理アーキテクチャ次第である。ビジョンプロセッサまたはコンピュータにおける実際のビジョン検査の詳細は本発明の開示においては省略する。
【０００９】
検査システムは、例えば、汚れ・染み、位置ずれ、オイルスポット、裂けたブランケット、スワール（渦巻き状模様）、パッカー(しわ、ひだ）、汚染、インク不完全転写、インク不足、文字/数字/特徴の欠落、および正しい色に関連する様々な重要な性状を検査するために使用することができる。この開示の主題は、以下に詳述されるように、主に正しい色を検証する新しい方法に関係する。
【００１０】
絶対色は、さまざまな理由で非常に重要である。ブランドオーナーは、広告キャンペーン全体で一貫した正確な演色を利用することが多く、その色を見た者に製品のThought（思考・思想・意図・心配りなど）を思い起こさせる。一部のポピュラーなソーダブランドは、それを正確に思い起こさせるため、製品の演色を正確にするだけでなく、世界中のすべての生産ラインにおいて高い一貫性と可搬性でありたいと考えている。プリントデコレータに自動検査技術を実装することで、メーカーは装飾された最終的な色がいかに変わりやすいものであるかを実感していた。多くの人が、デコレータにおいてはかなり長い期間にわたって色が比較的安定していると考えていたが、すべての監視と検査は、よりよく知られている長期的な色変化のトレンドに加えて、かなり短期間での色変化の可能性があるという意識を高めている。それは、多くの理由で、仕様が変わる若しくは仕様に合ったり仕様から外れたりすることがあり、それは、多くの場合、どの機械部品の機能が、個別の缶のそれぞれの装飾に実際に関わっていたかである。
【００１１】
インクメーカーは、40以上の異なる、それぞれ単独でのまたは組み合わせでの、原因を列挙した長いリストが、装飾された缶の実際の測定された色に大きな変化を引き起こす可能性があることを、公に説明することがよくある。それはデコレータの維持条件から、金属基板の条件、装飾プロセスの詳細、インク自体、上塗ワニスの条件に、並びにセットアップ、測定および観察の様々な人間の要素までの、すべてを包含する3ダース以上の独立変数によって、影響を受ける可能性がある。
【００１２】
最先端のビジョン検査技術は、通常、デジタルカラービデオカメラを使用して実施される。カメラは連続したフレームビデオ情報を取得するために使用されていないが、製品の高速(短い露光時間)での個々の画像を取得するデジタル電子的な方法として使用されている。カメラが高速電子シャッターを使用することができる非常に強烈な連続照明技術を使用することは可能であるが、それは一般的にコストがかかり、実用的な解決策ではない。ほとんどの場合、ストロボ照明を利用して「アクションを停止する」ために非常に短い時間の光の強烈なパルスを提供することによって高速画像をキャプチャし、したがって、鮮明で適切にタイミングを合わせた、ぼやけ（blur）の最小化された画像をカメラに取得する。照明オンタイムは通常150マイクロ秒未満であるが、デコ検査（deco inspection）システムの動きとスループット速度に応じて広く範囲を指定できる。この技術分野では、設計された照明を使用して、特定の検査アプリケーションを行うために最も望まれる特性を持つ画像を作成することがよく知られている。照明の、角度、強度、相対均質性および色の内容は、すべて、ほとんどの場合、高品質のマシンビジョン検査のために重要である。缶のカラー装飾の検査、または円筒形容器の360度周面の全てを検査する場合、ホットスポットや鏡面反射を避けるとともに、検査対象のすべての領域で一貫した画像品質を得られるように高度に設計する必要があります。多くの現代の缶を飾るために使用されるインクは半透明なので、下層のアルミニウムまたはスチール表面の非常に鏡面的な性質は、照明設計において深刻な考慮対象になる。照明のデザイナーは重大なジレンマに直面している。鏡面仕上げ缶が実際の光源の画像化を引き起こす傾向があるため、明視野スペキュラ照明は、ほぼ完璧でなければならないのに、達成することが非常に困難である。また、飲料缶や食品缶の本質的に湾曲した外面は、カメラの焦点面付近のソースからの色付き光の反射体としてしばしば機能する。その結果、隣接する缶が検査における現在の被写体であるはずの缶の鏡状表面に「画像化」される。缶の流れが照明フィールドを通って移動しなければならないので、360度周面の周りに連続することができる光源を設計することは現実的ではない。これらの極端な速度で完全に回転一貫した照明フィールドに出入りする各缶を明確にすることは非現実的で高価である。さらに、明るいフィールド照明は、比較的高い照明強度のために、色や印刷されたパターン情報のほとんどを、焼き尽くしてしまう。完全円筒形からの缶の外面の偏差(例えば、凹みや構造など)は増幅され、カラー情報を含む画像の多くの態様（aspect)に大きな歪みを引き起こす。それは湾曲した色染めされた鏡を照らしているようなものである。缶の上または下からの軸外照明により、湾曲した鏡状の表面に入射する照明の多くは、単にカメラを避けて反射される。現実にインク薄層内に在るカラー粒子によって実際に反射される光のほんの一部だけが、カラーレンダリングされた画像を実現するカメライメージングで使用される。
【００１３】
飲料缶検査システムで一般的に採用される可能性がある、今日のカラーカメラは、顕著な固有の制限がある。これらの一般的に使用されるカメラは、基本的に、三刺激装置として知られている。カラーデジタルカメラにはさまざまな種類があるが、通常は2種、３種若しくはそれ以上のカラーフィルタを使用して、イメージングに使用するカラー情報を確定する。カスタムフィルターを使用することは可能であるが、ほとんどすべてのフィルタで、赤、緑および青の標準フィルタが使用され、カメラに入る可視光のすべてのカラーシェードが３つのバケットのいずれかに分割される。フィルタは、人間の目の感覚の色を近似しようとするために選択される。 照明、セットアップ、調整、キャリブレーションが良好であれば、カラーイメージングの非常に合理的なジョブが可能である。正しく実装された場合、三刺激カラーデータを使用した検査システムは、色の変化、変動またはプロセスシフトを監視する非常に信頼できるジョブをすることができる。
【００１４】
たとえば、３チップカラーカメラでは、赤、緑および青のカラーバンドそれぞれに専用の３つのイメージング チップを使用する。イメージングチップは、対応する画像情報が対応する位置にあるそれぞれのR、GまたはB画像平面上に収まるように、ミラー、光学系またはプリズムに合わせて配置される。3つのイメージングアレイチップは、ピクセル対ピクセルを細心の注意を払って調整またはキャリブレーションする必要があり、これはこのタイプのカメラがかなり高価である理由の1つである。このようにして、３つのカラー イメージ プレーンそれぞれの各ピクセルについて、数値の強度または信号強度の値が真に結果として得られる。全体として、各ピクセルのカラー情報を表す数値は３つしかない。
【００１５】
シングルチップカラーのデジタルカメラは異なるスキームを使用する。これを実現するためのさまざまな技法があるが、最も一般的な技法は、バイエルフィルタを組み込むことである。このタイプのシングルチップカメラの配置は、イメージングチップ上のピクセルの行列配列全体を4ピクセルのグループに分割する。カラーフィルタ(いわゆるバイエルフィルタ)は、これらのピクセルを重ね、2つの緑色のフィルタされたピクセル、1つの赤色、および1つの青色が存在する。２×２の配列を形成し、2つの緑色のピクセルが互いに対角線上に配置され、コーナーが接触し、赤と青が他の2つの隣接する位置に埋め込まれる。つまり、4つのうちの1ピクセルだけが赤色バンド情報に敏感であり、4つのピクセルのうちの2ピクセルが緑色の情報を見て、4つのピクセルのうちの1ピクセルだけが青色の情報を見ることを意味する。技術的には、特にその細部のために顕著な、各ピクセル、あるいはピクセルの各２×２グループに対してだけ利用可能な不完全な色情報しかありません。これにより、ピクセル間にさまざまなデータギャップが生じ、イメージのエイリアシングやモアレパターンが発生する可能性がある。シングルチップの配置は、解像度の低下、色の忠実度の低下、ダイナミックレンジのさらなる制限を引き起こすが、カラーカメラを製造する方法は低コストである。
【００１６】
使用するカラーカメラの種類に関係なく、各ピクセルまたは各ピクセルグループから正確な色を表現するために、3つだけの数値情報が得られる。キャリブレーション行列またはチューニング行列は、各ピクセルの１×３データ配列を計算するプロセスでときどき使用されるが、最初にはデータが供給され、最後には赤、緑および青の色情報の相対的な強さを表す数値の１×３配列になる。
【００１７】
可視カラースペクトルは、約400ナノメートルから約750ナノメートルの範囲で定義される。この350ナノメートルの範囲を三刺激フィルタのそれぞれについて3つのセグメントに分けた場合でもまだ、各範囲は115ナノメートル超である。カラーフィルタは、通常、設計上、完璧なカミソリシャープカットオフを持っていないため、実用的な製造のために、それらは通常、オーバーラップするか、フィルタ間のトラフまたはギャップを持たざるを得ない。115ナノメートルの範囲内のカラーデータの全体の変動補完を表すために1つの数値データを使用していたら、色の特徴（カラーシグネチャ）を真に正しく表現することができない。カラーシグネチャカーブは、カラーフィルタの一つの範囲内であっても、相当であるかもしれない。ほとんどのカラーシグネチャがそうであるように、2つ以上のカラーフィルタ範囲が重なっている場合、それはカラーシグネチャカーブの正確な表現でない。カラーシグネチャカーブが複雑になるほど、三刺激ベースのセンサシステムによって正しく表現される可能性は低くなる。
【００１８】
しかし、色の世界では、絶対色の測定と色仕様に対する比較とに関しては、三刺激カラーカメラが分光光度計や分光計にかなわないことはよく知られている。たとえば、分光光度計や分光計は、NISTカラースタンダードにトレースできるようにキャリブレーションすることができる。分光計または分光光度計は、上記のカメラとは異なり、350ナノメートルの可視光範囲を3つのデータより多くの部分に分割する。分光計と分光光度計は、それらが構築された何十年間にもわたって多くの異なる解像度と仕様を持つように作られている。この開示(付録を含む)の目的のために、分光計と分光光度計という用語は交換可能と見なされますが、後者は設計された照明光源を一般的に含み、前者は利用可能な様々な光源からの利用可能な光を一般的に使用する。機器の使用目的と価格ポイントに応じて、それらは可視スペクトルを16から数千の部分に分割することができる。現在、安価な分光光度計や分光計でさえ、入ってくる可視光のカラーシグネチャカーブを記述するために1,024のデータポイントを一般的に有することができる。明らかに、このようなデータ解像度の微細化により、正しい色をはるかに正確に表現でき、正確な規格や仕様と正確に比較することができる。適切に調整され、使用されている場合、よく設計された分光光度計または分光計は、NISTの色基準に戻ってトレーサビリティを提供し、世界的なメーカーのための世界的な色の標準を確保するために使用することができる伝達性のある色の測定を提供することができる。
【００１９】
また、いわゆる「シングルチップ」分光計が利用可能になってきている。シングルチップ分光計は、従来の分光計のサイズのほんの一部分に分光計が効果的に縮小されている。これはいくつかの方法で行われるが、1つの方法は、各ピクセルにわずかに異なる色のフィルタを持つグラデーションマトリックスを組み込んだチップの感光領域の上に色付きマスクを持つ2次元イメージングチップを使用することである。イメージングレンズは、調べられる共通点から、それぞれのフィルタリングされた色からの光のみがそれぞれのピクセルに達するように、全体(または一部)のイメージングチップ上に光の焦点を合わせる。通常、ある種の均質化フィルタまたは積分球（Integration sphere)は、センサー上に回折される光が測定「スポット」の平均と同様のスペクトル内容の全てとなるように、光路に採用される。そして、対象のスポットのカラーシグネチャは、各カラーフィルタに対応するピクセルのセット全体からのシグナル出力の数値配列として表現される。このように、カラーフィルタセットが測定されるスペクトルの全範囲を表現する場合、シグナルシグネチャは測定されたスポットを表現する。
【００２０】
イメージングチップは、今日の技術で、非常に小さくすることができるので、イメージングレンズと光積分球を含む全分光計は、数ｍｍ立方未満の大きさにできる。サイズは解像度と光収集能力に応じて異なることもある。光収集能力が高くなるほど、分光計は所定の照明強度レベルにおいて良好な読込のために十分な光の収集をより早く行うことができる。所望のアプリケーションで適切に機能するために十分な光収集、十分な解像度および十分な速度を持つ分光光度計の構成を使用することが重要である。多くの場合、解像度を加算速度でトレードオフすることができる。たとえば、ある特定の感度レベルで、各スペクトル範囲で光を集めるために２倍数のピクセルを使用すると、デバイスは半分の時間で最小信号対雑音比を満たすのに十分な光を持つはずである。この構想は、それ以外の点では低速の分光計が、所定のアプリケーションに対して多くのスペクトルデータ解像度を提供しながら、はるかに高速で機能するように拡張することができる。
【００２１】
分光光度計または分光計は、NIST、企業またはその他の色基準にトレース可能で、実行可能なカラー（色）の測定値を得るために、正しく、一貫した照明を使用しなければならない。良いデザインの一部でなければならない重要な照明の態様の範囲を教えることは、この開示の範囲を超えているが、ここで簡単に説明する。この情報は、当分野でよく知られており、他の場所で深く参照することもできる。一般的に、スペキュラ（反射）照明は、分光光度計または分光計の仕事のために避けるべきである。すなわち、測定する表面から直接反射を生じることがある照明は完全に避けるべきである。非常に最良の照明スキームは、柔らかく、均質な照明が採用されているものである。オンライン飲料缶または円筒状物体の検査では、真に均質な照明を利用することは一般的に不可能であるので、これに次ぐ良いことは正しい種類のオフアングル(非鏡面反射（non-specular)照明を利用することである。分光法でよく使われるもう1つの標準は、約45度の柔らかい照明である。照明の主要な成分がアイテムの上または下のいずれかから約45度の角度で来ることを前提とする。この照明スキームが実装されると、デザイナーは、色の読み取りの精度と一貫性に最終的に有害な影響を与える可能性のあるホットスポットスペキュラ反射を生じる照明フィールド内に表面を出すこと（surfaces）を避けるように注意する必要がある。これらの問題に関して照明を完全に純粋に保つことはほとんど不可能であるが、そのようにするためのあらゆる努力は最終検査/測定システムにおけるより良い結果によって報われるでしょう。
【００２２】
考慮されるすべてのことは、缶装飾のラベルまたはパターンの既知の領域で絶対的な色の本当に正確で、伝達性があり且つ繰り返し可能な測定を得るために、缶装飾の外面を画像化することは、困難だが非常にやりがいのあることである。手動で行うことは人間的には不可能である。デジタル カラー カメラは、精度と再現性の高いレベルでこの作業を行うことには不十分である。分光光度計または分光計は、一般的に、測定されなければならない正確な照準スポットが、飲料缶の装飾がランダムな方向を向く結果として、機器の視野内に必ず入るということがない限り、高速で使用することはできない。
【発明の概要】
【００２３】
本実施形態の一態様において、回転非指向円筒形対象物上のカラー装飾を監視および制御するシステムは、分光光度計または分光計と、画像ベースのマシンビジョン検査システムとを具備し、マシンビジョン検査システムは、少なくとも1つのカメラ、照明システムと、マイクロプロセッサまたはコンピュータベースのプロセッサ、およびタイミング/トリガー/制御電子機器を含み、画像ベースの監視検査システムは、視野内のカラー印刷された円筒形対象物の外面の画像をキャプチャし、画像データをプロセッサに送るように構成されており、分光光度計または分光計は、画像処理監視システムのカメラが画像をキャプチャしているフィールド内で、スポットカラーの読み取りを行い、スポットカラーデータをプロセッサに送るように構成されており、プロセッサは、スポットカラーの分光光度計または分光計の読み取りがカメラの視野内のどこにあるかの座標に関する事前の知識を有し、少なくとも1つの画像ロジックアルゴリズムを使用して、視野内で画像化された円筒形対象物上のカラー装飾の正確な向き位置（positional orientation）を決定し、ロジックを使用して、分光光度計または分光計のカラースポットデータが画像内の目的の場所からのものかどうかを決定し、ロジックまたはルールを使用して、サンプルでキャプチャされた画像データの実際の向きと比較して、スポットカラーデータが使用可能かどうかを決定し、且つ画像データ、スポットカラーデータ、ならびに製造プロセスの監視および製造プロセスの修正のうちの少なくとも1つのための決定に基づいて、高精度のカラーデータを出力する、ように構成されている。
【００２４】
本実施形態の別の態様において、円筒形対象物は、カラー装飾が施された容器である。
【００２５】
本実施形態の別の態様において、円筒形対象物は、製造プロセスで回転指向のない、カラー装飾が施された、２ピースの飲料若しくは食品の缶の流れである。
【００２６】
本実施形態の別の態様において、分光光度計または分光計のスポットカラー読み取りの座標に関する事前の知識は、分光光度計または分光計のレンズ配置に、カメラの画像上に識別可能なマークを付けるレーザーを装備することによって決定される。
【００２７】
本実施形態の別の態様において、プロセッサは、レーザーがオンになっていないとき、識別可能なマークの場所を示し、将来の検査で使用するために対応する座標を記録する、ロジックを有する。
【００２８】
本実施形態の別の態様において、プロセッサは、分光光度計または分光計からのスポットカラーデータを使用して、カメラのカラー情報の照合（verification)、カメラの再較正およびカメラのカラー出力の増強の少なくとも1つを実行する。
【００２９】
本実施形態の別の態様において、プロセッサは、追加のロジックアルゴリズムを使用して、分光光度計または分光計の関心領域スポットを含むカメラによって形成された非同時画像からの分光光度計または分光計による最近の色の読み取り値の、統計的サンプリングおよび比較により、すべてのシステムカメラのキャリブレーションをチェックする。
【００３０】
本実施形態の別の態様において、プロセッサは円筒形対象物が様々な回転向きで検査位置に到着するときに別の垂直バンドを監視するように、信号を送信して、円筒形対象物の回転の中心軸に平行に、分光光度計または分光計の標的位置を動かす。
【００３１】
本実施形態の別の態様において、複数の分光光度計または分光計からなるアレイがプロセッサに接続されており、それぞれが円筒形対象物上の異なる検査バンドに焦点を合わせる。
【００３２】
本実施形態の別の態様において、複数の分光光度計または分光計からなるアレイを具備し、分光光度計または分光計を固定位置から動かす必要なく、関心対象の複数のバンドを監視することができるように、それぞれが円筒形対象物の胴周りの異なる検査バンドに焦点を合わせる。
【００３３】
本実施形態の別の態様において、複数の分光光度計または分光計からなるアレイは、カラー装飾の所望の領域をカバーし、且つ分光光度計または分光計の間の空間的な関係を固定するために、統合されたユニットとして動かすことができる。
【００３４】
本実施形態の別の態様において、分光光度計または分光計の位置は、焦点スポットが別のカメラの視野の部分にあるように、手動、半自動、および自動の少なくとも一つで、動かすことができる。
【００３５】
本実施形態の別の態様において、装飾製造プロセスを手動で修正するために使用できるように、高精度のカラーデータを表示する。
【００３６】
本実施形態の別の態様において、装飾製造プロセスの自動修正をもたらすために、高精度のカラーデータを出力する。
【００３７】
本実施形態の別の態様において、デジタルインカーヘッド、追加の印刷ヘッド、印刷ホイールの調整、および個々のマンドレル調整配列の少なくとも1つにサーボ調整を直接駆動できる制御システムに前記出力が接続されている。
【００３８】
本実施形態の別の態様において、CIE XYZ、CIE Lab、CMYK、およびCIERGBのいずれかの最も有用な形式で分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを出力するためにシステムを初期化できるように、分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを処理および体系化する。
【００３９】
本実施形態の別の態様において、高精度のカラー情報を処理および出力して、システムに入力されたカラー品質基準と最近の実際の生産色の読み取り値との間に統計的に有意な差が存在する時期を決定する。
【００４０】
本実施形態の別の態様において、円筒形対象物上のカラー装飾を監視および制御する方法は、分光光度計または分光計と、少なくとも1台のカメラ、照明システム、マイクロプロセッサまたはコンピューターベースプロセッサおよびタイミング/トリガー/制御電子機器を含む画像ベースのマシンビジョン検査システムとを具備するシステムにおいて、視野内のカラー印刷された円筒形対象物の外面の画像をキャプチャし、画像データをプロセッサに送り、画像処理監視システムのカメラが画像をキャプチャしている視野内で、スポットカラーの分光光度計または分光計の読み取り値を取得し、スポットカラーデータをプロセッサに送り、視野内に画像化された円筒形対象物のカラー装飾の正確な向き位置を決定し、カラースポットデータが画像内の装飾されたラベルの目的の位置からのものであるかどうかを決定し、スポットカラーデータが画像データと比較して使用可能かどうかを決定し、画像データ、スポットカラーデータならびにおよび製造プロセスの監視および装飾プロセスの修正のうちの少なくとも1つのための決定に基づいて、高精度のカラーデータを出力する、ことを含む。
【００４１】
本実施形態の別の態様において、外面にカラー装飾が施されたさまざまな円筒形容器の色の検査システムは、マシンビジョン検査システムを具備し、マシンビジョン検査システムは、容器の装飾された外面の少なくとも一部分の画像をキャプチャするように構成された少なくとも１つのイメージングカメラ、カメラが画像をキャプチャした装飾された外面の所望の関心領域から正確なカラー情報を収集するように構成された分光光度計または分光計、および画像の色の正確さを分光光度計または分光計によって収集されたカラー情報と比較し、分光光度計または分光計がカラー情報を収集した目的の部分が装飾されたラベル上の目的の位置に在るか否かの比較を使用して、カメラの色の精度をチェックするように構成された少なくとも1つのプロセッサ、を有する。
【００４２】
本実施形態の別の態様において、外面がカラー装飾されたさまざまな円筒形容器の色の検査をする方法は、容器の装飾された外面の少なくとも一部分のカラー画像をキャプチャし、カメラが画像をキャプチャした装飾された外面の目的の部分から正確なカラー情報を分光光度計または分光計で収集し、画像の色の正確さを分光光度計または分光計によって収集されたカラー情報と比較し、分光光度計または分光計がカラー情報を収集した目的の部分が目的の場所にあるか否かの比較を使用して、カメラの色の精度をチェックする、ことを含む。
【００４３】
本実施形態の別の態様において、この方法は、カラー比較情報を使用して、カメラのキャリブレーションの補正とカメラのカラー出力の修正のうちのひとつを実行すること、および高解像度の分光光度計または分光計のカラー情報を使用して、カラー装飾プロセスの監視および修正の少なくとも一つをすること、の少なくとも1つを、さらに含む。
【００４４】
本実施形態の別の態様において、カメラのカラー設定は、分光光度計または分光計からの読み取り値との比較の結果として再校正される。
【００４５】
本実施形態の別の態様において、マルチカメラ円筒形容器検査システムの他のカメラも再校正され、コンピュータ/プロセッサは、同じ装飾位置でカメラの色の読み取り値を統計的に調べ、適した再較正設定を決定する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図1は、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図２】図2は、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図３】図3は、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図４】図4は、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図５】図5Aは、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図６】図5Bは、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図７】図6は、本実施形態に係るシステムの一例を示す図である。
【図８】図7Aは、本実施形態に係る方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図7Bは、図7Aのフローチャートの続きである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
デジタルカメラベースの検査システムは、前述のように、再現性（repeatability）と輸送性（transportability）の最高レベルでの色の測定能力を持っていない。ただし、さまざまな方向アルゴリズムを正しく実装することで、検査中に個々の缶ラベルのそれぞれの正確な向きと位置を決定する能力がある。一方、分光光度計または分光計は、缶ラベルの装飾の向きについて何も知らない、すなわち空間情報を持たないため、高速でのパターン条件の変動に対して使いものにならないであろう。それは、単に、そのターゲット視野から反射されている可視光を統合し、その各波長分割で機器に入るカラー情報の正確な量を測定しているだけである。
本実施形態は、カメラベースの検査システムと分光光度計または分光計の両方を含む結合された「スマート」システムに関する。最も一般的には、少なくとも1つのカラーイメージングカメラを組み込むが、非カラーのグレースケールカメラでこの概念を実装することも可能である。本実施形態によれば、組み合わされたシステムは、分光光度計または分光計がカラー装飾が施された容器（例えば、飲料缶または2ピースの飲料もしくは食品の缶)などの円筒形対象物上の印刷されたパターンに対してどこを目指しまたはどこを見ているかを正確に決定することができるので、インテリジェントまたは「スマート」であり、その位置（location)をそこで測定すべきデータまたはカラー値と相関させることができる。
【００４８】
例として、このような飲料缶が7種類の基本色で装飾または印刷されている場合、それらの色のそれぞれを缶の外周面上の1つまたは複数の場所で測定することが望ましいことがある。分光光度計または分光計は、典型的には、固定された位置で、有限の直径のスポットを見る能力がある。スポットサイズを拡大または縮小することは可能であるが、スポットサイズの変更は、分光光度計や分光計が利用される典型的な方法ではない。通常、特定のスポットサイズに校正され、特定の角度で且つ指定された距離で測定され、校正された照明の既知の性質または色温度ミックスで測定される。 これらのパラメータはすべて、一貫した測定を保証するために分光光度計または分光計の設計に不可欠である。NIST規格に準拠した色調が望ましい場合は、一貫した業界標準に校正するために、さらに注意を払わなければならない。
【００４９】
本実施形態が、缶装飾カラー測定用途で、分光光度計または分光計を使用する場合に、解決する問題の1つは、以下のものである。分光光度計または分光計が直径１／４インチのスポットサイズを見るように設定されている場合、それはそれが向けられている直径１／４インチのスポット全体または視野の中で問題の特定の色だけを持っている缶の装飾の領域に向けられなければならない。実際の視野の周りに余白を持つことは、わずかな誤った目的物が、測定を周囲の色によって汚染させないことを保証することために、良い方法である。一貫性を保つために、分光光度計または分光計は、缶の直径の接線に直交し且つ缶の長い軸に垂直に、向けることが、良い方法である。これらの角度が維持されない場合、異なる反射性によって測定値にわずかな相違を生じさせる。これらの問題やその他の問題を解決するために、本実施形態には、組み込まれるいくつかのステップがある。
【００５０】
本実施形態の最も単純なタイプにおいて、分光光度計または分光計は、検査システムのデジタルカメラの一つの視野内のどこかにある固定スポットに向けられている。検査システムは、分光光度計または分光計が向けられる正確な場所の事前の知識を持っている。また、カラー測定を行うべき関心領域におけるデータの知識を得且つデータを保存する。そして、状況を継続的に監視し、それによって関心領域が分光光度計または分光計の最新に測定を行った場所と一致するようにする。言い換えれば、缶の正確な回転位置は必ずしも知らされないかまたはランダムであるかもしれないので、カメラが撮影した画像は、装飾されたラベル上の目的の測定点が実際に分光光度データの最新のスナップによって測定されたかどうかを決定するために使用される。この点で、これらの目的を達成するために、保存された情報の利用、X−Y座標や極座標などの各種座標情報、画像に関する関係情報など、さまざまな技術やリソースを使用することができる。これを追跡するロジックとデータは、マシンビジョンシステムの制御、または別の制御または監視管理のいずれかにあることができる。いずれの場合も、検査データをキャプチャしたときに、分光光度計または分光計が本当に正しい領域または目的の領域に向いているとビジョンシステムが判断した場合、システムにカラー測定を受け入れ、それに応じて関連データと情報を記録（log）する。缶の回転の向きのために、正しいスポットが測定されない場合、データを単に破棄してもよいし、または他の統計的に処理する方法で使用するために保持してもよい。
【００５１】
ビジョンシステムまたは制御は、例えば、飲料缶上のどの位置を測定することができるか、どの色がそれぞれの領域内にあるかなどの情報を含む、上記の情報などの情報を格納するためのデータベースを有する。スポットや領域ごとの絶対色仕様を把握したり保存したりして、分光光度計または分光計の報告データを使用してそれに応じて監視する。前述のように、この最も単純なタイプにおいて、分光光度計または分光計は、缶の表面上の固定点に向けられている。缶の長軸に対する回転向きは、通常、相対的にランダムである。使用されている缶取扱システムや製造ラインに実装されている場所によっては、特定の方向を優先する傾向があるかもしれない。しかし、一般的には、方向が完全にランダムであると考えるのが無難である。これは、この構成で任意の時点で測定される任意の色は、その長い軸上で缶を単に回転させることによって、分光光度計または分光計の視野内に入らなければならないことを意味する。したがって、この例では、7つの色すべてが、缶の長軸上で缶を単に回転させることによって分光光度計または分光計の視野に現れるならば、各色は結局のところ現れ、この検査バンドでランダムに測定される。容器の高速流れ内における各連続する缶は、おそらく同じ確率で、任意の回転方向に現れ、統計的ランダム性は、色がほぼ同じ頻度でそれぞれ測定されることを示す。容器上で測定する必要のある色がすべて同じ高さで現れるわけではない場合、つまり、異なる回転を持つ連続した全ての缶の検査がそれぞれ出現しないような場合に、本実施形態のより洗練されたバージョンを使用することができる。
【００５２】
カメラの画像と分光光度計のスポットが缶の製造走行経路に沿って異なる場所で撮影されるように、本実施形態を実装(implement)することが完全に可能である。画像スナップ点と分光光度計のデータ取得点の間で缶が回転しない限り、ここで教えられているのと同じ概念が当てはまる。もちろん、この場合、色の読み取りのスポットでシステムによって照明が提供されない場合は、分光計ではなく、分光光度計を使用する必要がある。 また、真空ホイールやスターホイールなどの材料ハンドリング機器が、これら2つの重要なポイント間の既知の方向関係を保証できる場合、必要に応じて回転位置を考慮してシステムを実行することができる。
【００５３】
本実施形態のより洗練された態様を組み込むために、分光光度計または分光計を、容器の長い縦軸に沿って異なる高さまたは垂直位置「Z」に向けることができる垂直調整可能なマウントに取り付けることができる。そうすることで、装飾された外面の異なる高さ「Z」で全く新しい検査バンドのカラー検査を容易にする。適切な構成を持つビジョンシステムは、分光光度計または分光計に異なる位置「Z」に移動するように命令し、その検査バンドでランダムサンプリングを開始することができる。繰り返しますが、7色の缶装飾の例では、これらの7色が分光光度計または分光計の視野を完全に満たすのに十分な大きさの領域に現れる場合、高いところのバンドレベルに送られた後に7色のそれぞれを検査してもよい。それらのすべてを見るために7つの異なる「Z」バンドレベルが必要な場合は、それに応じて分光光度計または分光計を別の場所に移動させなければならない。しかし、例えば、適切なカラー検査領域が3つの異なるバンドレベルでしか発生していない場合、適切なサイズの関心領域を見ることができる7つの色すべてを検査するために、分光光度計または分光計をこれらの3つのレベルに移動させるだけで済む。ビジョンシステムまたは制御システムは、次に、分光光度計または分光計の位置を、繰り返しで順番に3つの場所に、循環させるプログラムを実行することができる。それぞれの色の相対的な重要性に応じて、各バンドレベルでの滞在時間(dwell time)は、7色の各々の相対的な重要性に対応するために十分な検査頻度が達成されたことを確かにするために調整することができる。
【００５４】
本実施形態の別の態様に従って、分光光度計または分光計を、ユーザの検査要望およびその色の仕様に応じて、それぞれの「Z」レベルの検査バンドに送ることができる。 興味のある色が5つの異なる「Z」バンドレベルで発生した場合、分光光度計または分光計をサンプリングベースでそれらのレベルのすべてまたは選択されたいくつかのレベルに送り、装飾プロセスのニーズとそれぞれのカラー領域の相対的な重要性に応じて監視および測定されていることを確実にする。
【００５５】
たとえば、ソフトドリンクメーカーが特定の缶を３つの異なる色で飾るが、それらの色のうちの１つがテーマカラーである場合、カラー検査の大半をテーマカラーに集中させたいことがある。缶のデザインが、可能な検査バンド領域のすべてでテーマカラーが発生する場合、その仕様の色をすべての検査バンドレベルで検査したいが、分光光度計または分光計の機器の視野を完全に満たすために、すべての検査バンドレベルで、十分な大きさの関心領域を使用できない場合は、利用できないことがある。繰り返し検査バンドプログラムを使用して、例えば、18の実行可能な検査バンドのうち14の検査バンドに進むことができる。各検査バンドの優先順位と滞在時間は、該バンドの周りの適切なサイズの関心領域の割合に基づいて、統計的に有意に、適切なサンプリングを確保できるように、設定できる。任意の検査バンドの周りに複数の可能性があるか、任意の検査バンドの360度周りのどこでも実行可能であるか、またはカラー検査のために十分な関心領域がある検査バンドの360度の周りの2つの場所でのみ実行可能な場合がある。
【００５６】
分光光度計または分光計の実際の視野は、検査システムの設計者次第である。ラベルデザインの相対的な複雑さを含め、検査対象領域に関しての決定には多くの要因がある。したがって、関心のある様々な領域の予想されるサイズだけでなく、選択された分光光度計または分光計の機器設計の速度および光収集要件は、すべて視野決定の要因となる。様々なタイプの分光光度計や分光計の相対感度は劇的に変化するため、適切な検査を可能に且つ選択された照明システムと技術との結合で動作するのに十分な光を集めるために、より大きくまたはより小さい視野を有することが要望されることがある。分光光度計または分光計での回折格子の使用は、様々な波長での統合に利用可能な光を本質的に低減する。その結果、多くの分光光度計や分光計は、例えば、他のセンサーやカメラよりも実質的に多くの光を必要とする。
【００５７】
本実施形態の移動式の分光光度計または分光計のバージョンのより洗練されたタイプでは、垂直位置およびタイミングは完全にプログラム可能な制御下で可能である。選択した速度で、所望の検査バンドの高さに、所望の再現性レベルに、そしてそれらの優先順位に応じてすべての所望の色を検査するための最も最適化されたパターンに従って分光光度計または分光計を動かすためのクローズドループまたはオープンループのサーボシステム。しかし、本実施形態は、分光光度計または分光計を所定の検査バンド「Z」位置に選択的に移動させる機械的手段を利用して実施することができる。本実施形態の創造的な実施者は、カム、リンケージ機構、ソレノイド、エアシリンダ、または個々の実装のコストおよび仕様制限に適合する任意の他の機械的手段を含む任意の数の機械的装置を使用することができる。垂直移動は、簡素な手回しクランクや移動手段で手動で作用させるか、単一の高さに定期的な調整を容易にするように単に手動で調整可能に細い溝穴に入れる（slotted）ことができる。
【００５８】
本実施形態の別の態様を実践するさらに洗練された方法は、所望の「Z」高さの位置に既に配置されている複数の分光光度計または分光計を利用することである。たとえば、2つの分光光度計または分光計を使用する場合、分光光度計または分光計を送る必要のある垂直停止またはカラー検査バンドの数を約半分に減らすことができる。所定のアプリケーションに20の垂直検査バンドがあり、1つの分光光度計または分光計が最も低いバンドまたは第１番目のバンドに位置し、第２の分光光度計または分光計が第１０番目のバンドに位置する場合、20の検査バンドすべてで分光光度カラーの読み込みを行うために必要な垂直移動位置は10か所のみである。さらにこのスキームを採用するために、第3の、第4のおよび第Nまでの分光光度計または分光計は、それに応じて様々な垂直寸法オフセットで利用することができる。システム設計者は、さまざまなシステムコストのトレードオフ値を決定しなければならないだろう。彼らは、より多くの分光光度計または分光計と短い垂直移動要件を持つ方がより高価であるかどうか、または重要な検査バンドで色のより頻繁な統計的サンプリングを与えることができるより多くの分光光度計または分光計を持つ方がより価値があるかどうかを求める必要がある。所望の統計的頻度で所望のカラー検査情報を得るために、システムの実行において、様々なトレードオフがあることを直ちに理解すべきである。
【００５９】
本実施形態におけるより洗練された実施では、分光光度計または分光計をあらゆる垂直検査バンドに配備して、分光光度計または分光計のバンクを任意の垂直位置に移動させる必要を排除することができる。これは、もちろん、そのような機器の摩耗ななどによる移動機構および関連制御のコストを節約し、検査サンプルを取得することの頻度を増加させる。分光光度計または分光計のコストとサイズは、新製品になることで、しばしば小型化されることで、低下し続けるので、それは可動部品を完全に排除するより魅力的で且つより実用的なものにする。シングルチップ分光光度計または分光計は、相互に接近して配置するのに十分な小ささである。それらは、複数の分光光度計または分光計のアレイの形を取り、それに応じて間隔をあけ、測定スポットの垂直列のフルカラーシグネチャの同時測定を行う能力を生み出すことさえできる。同じコンセプトを缶の周面に広めることができ、複数のスポットをいずれかひとつの胴回りバンドで同時にチェックすることができる。カメラの視野内にある異なる胴回りバンドにある複数の分光光度計または分光計とともに、各カメラに対応する1つの分光光度計または分光計を1つ存在させることができる。
【００６０】
複数の分光光度計または分光計を有する本実施形態の実施のさらに別の態様は、それがいくつかのビルトインバックアップを提供するという事実である。例えば、2つの異なる分光光度計または分光計を同じ検査バンドに移動して、その検査場所で現在得られている色の結果を検証（verify）することができる。また、他の分光光度計や分光計が故障したセンサーの検査バンドカラーチェックを自動的に行うようになっているので、分光光度計または分光計のセンサーの故障によって及ぼされる影響を小さくすることができる。
【００６１】
本実施形態のさらに別の態様は、検査システムのカラーカメラから生成されるカラーレンディション(color rendition)を検証することである。分光光度計または分光計は、はるかに確定的な機器であり、カメラから来る情報の精度および絶対値を動的に再校正するために実際に使用することができる。それは、定期的に実際のカメラ出力を電子的に再校正するために使用することができる。または、それは、時間の経過に合わせて、精度および再現性を高めるために、ビジョンシステムのデータを修正するために使用することができる。カメラとビジョンシステムは、表向きは、すべての検査で缶のすべてのピクセルまたは領域を見るので、それは、向きが正しいときに、使用可能なデータをサンプリングし、そして提供するのみである分光光度計または分光計に比べ明確な利点を有する。カメラのいずれかひとつまたはカメラのすべてを使用して、装飾の向きを決定することができ、そして、したがって、分光光度計または分光計の情報を使用することが正しい場合、絶対的なカラー情報は補正および再校正「標準（standard）」としてカメラのうちの一つ、いくつかまたはすべてで使用することができる。これは、複数のカメラに接続されているビジョンシステムと1つ以上の分光光度計または分光計との間のデータの非常に強力な交差的な活用のために役立てることができる。
【００６２】
例えば、所定の検査バンドにおいて、制御システムまたはビジョンプロセッサシステムに接続された分光光度計または分光計は、その検査バンドの内の特定の位置に現れる特定の色の統計的な管理図を蓄積することができる。Ｌ、ａ、およびｂのカラー情報を記録し、デルタＥ値を時間の経過と同時に図表にすることができる。また、各測定領域の統計的平均値と標準偏差を追跡することができる。缶の装飾に寄与していた各機械部品、すなわちマンドレルプリントブランケットなど、に関連してこれを行うことができる。ビジョンシステムは、分光光度計や分光計の関心領域だけでなく、検査された個々の缶のすべての領域においても、缶がどのように見えたかについての統計的情報のすべてを得ることができる。そのデータを比較し且つ対比することによって、装飾プロセスの健全性とカラー印刷のさまざまな状況（aspect)に関する多くの情報を決定することができる。
【００６３】
従って、上記開示の観点から、本明細書に記載された実施形態は、少なくとも1つのタイプにおいて、分光光度計または分光計および画像ベースのマシンビジョン検査システムを含む、円筒形対象物(回転非指向対象物など)の上のカラー装飾を監視および制御するためのシステムおよび/または方法として実施される。検査システムは、少なくとも1つのタイプにおいて、少なくとも1つのカメラ、照明システム、マイクロプロセッサまたはコンピュータベースのプロセッサ、およびタイミング/トリガー/制御電子機器を含んで成る。
【００６４】
画像ベースの監視検査システムは、カラー印刷された円筒形対象物の外面の画像を視野にキャプチャし、画像データをプロセッサに供給するように構成されている。分光光度計または分光計は、画像処理監視システムのカメラが画像をキャプチャしている視野内のスポットカラーの読み取りを行い、スポットカラーデータをプロセッサに供給するように構成されている。
【００６５】
また、プロセッサは、スポットカラーの読み取りがカメラの視野内のどこに位置するのかの座標に関する事前の知識を有し、少なくとも1つの画像ロジックアルゴリズムを使用して、視野内で画像化された円筒形対象物上のカラー装飾の正確な向き位置を決定し、ロジックを使用して、スポットカラーデータが装飾されたラベルの画像内の目的の場所からのものであるか否かを決定し、ロジックまたはルールを使用して、サンプルでキャプチャされた画像データの実際の向きと比較して、スポットカラーデータが使用可能かどうかを決定し、画像データ、スポットカラーデータならびに製造プロセスの監視および製造プロセスの修正のうちの少なくとも1つのための決定に基づいて、高精度のカラーデータを出力するように構成されている。
【００６６】
スポットカラー読み取りの座標に関する注目された事前の知識は、カメラの画像上に識別可能なマークを作るレーザーを分光光度計または分光計のレンズ配置に装備することによって決定される。また、プロセッサは、レーザーがオンになっていないときに、識別可能なマークの場所を示し、将来の検査で使用できるように対応する座標を記録するロジックを有する。
【００６７】
これらの例示的な実施形態では、プロセッサは、分光光度計または分光計からのスポットカラーデータを使用して、カメラのカラー情報の検証、カメラの再校正およびカメラのカラー出力の増強の少なくとも1つを実行する。この点に関して、プロセッサは、追加のロジックアルゴリズムを使用して、分光光度計または分光計の関心領域スポットを含むカメラによって形成された非同時画像からの分光光度計または分光計による最近の色の読み取り値の、統計サンプリングおよび比較により、すべてのシステムカメラのキャリブレーションをチェックする。
【００６８】
プロセッサは、円筒形対象物がさまざまな回転向き位置で検査位置に到着するときに別の垂直バンドを監視するように、信号を送信して、円筒形対象物の回転の中心軸に平行に、分光光度計または分光計の位置目標を動かす。代替として、複数の分光光度計または分光計からなるアレイがプロセッサに接続されており、それぞれが円筒形対象物上の異なる検査バンドに焦点を合わせる。別の代替として、複数の分光光度計または分光計からなるアレイを具備し、分光光度計または分光計を固定位置から動かす必要なく、関心対象の複数のバンドを監視することができるように、それぞれが円筒形対象物の胴周りの異なる検査バンドに焦点を合わせる。別の代替として、複数の分光光度計または分光計からなるアレイは、カラー装飾の所望の領域をカバーし、且つ分光光度計または分光計の間の空間的な関係を固定するために、統合されたユニットとして動かすことができる。別の代替として、分光光度計または分光計の位置は、焦点スポットが別のカメラの視野にあるように、手動、半自動、および自動の少なくとも一つで、動かすことができる。
【００６９】
出力に関しては、装飾製造プロセスを手動で修正するために使用できるように、高精度のカラーデータを表示する。あるいは、装飾製造プロセスの自動修正をもたらすために、高精度のカラーデータを出力する。この点に関して、デジタルインカーヘッド、追加の印刷ヘッド、印刷ホイールの調整、および個々のマンドレル調整配置の少なくとも1つにサーボ調整を直接駆動できる制御システムに前記出力が接続される。
【００７０】
さらに、CIE XYZ、CIE Lab、CMYK、およびCIERGBなどのうちの一つの最も有用な形式で分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを出力するためにシステムを初期化できるように、分光光度計または分光計に基づく高精度カラーデータを処理および体系化する。さらに、高精度のカラー情報を処理及び出力して、システムに入力されたカラー品質基準と最近の実際の生産色の読み取り値との間に統計的に有意な差異が存在する時期を決定する。
【００７１】
さらに、上記開示の観点から、本明細書に記載された実施形態は、少なくとも1つのタイプにおいて、(少なくとも1台のカメラ、例えば、複数のカメラを有する、少なくとも1つの例では、４台のカメラを有する）マシンビジョンシステム、分光光度計または分光計、およびプロセッサを備えた、総合的なシステムにおいて実施される、カメラの精度チェックまたはカメラの校正を行うシステムおよび/または方法として実装される。このようなシステムまたは方法は、容器の装飾された外周の少なくとも一部の画像またはそれの色をキャプチャし、カメラが画像をキャプチャした装飾された外周の目的とする関心領域から分光光度計または分光計を使用して正確なカラー情報を収集し、分光光度計または分光計によって収集されたカラー情報と、画像の色の正確さ（veracity)とを比較し、分光光度計または分光計によるカラー情報の収集部分が装飾されたラベル上の目的の場所にあるか否かの比較を使用して、装飾カメラの色の精度をチェックする。取得した情報は、カメラの校正の修正、カメラのカラー出力の変更、カメラのカラー設定の再校正、複数のカメラの再校正などに使用できる。そして、上記のように、得られた情報は、カラー装飾処理を監視または修正するために使用することができる。
【００７２】
本実施形態をさらに例示するために、実施する本実施形態を減らす方法の一例を図１〜図７Bに示す。図中において数字のキーが使用される。この技術的な説明、特徴および/または機能は、様々な現在記載された実施形態の説明において、適宜、選択的に、図１〜図７Bに関連して説明される実施例において1対でまたは種々の組み合わせで、組み込まれ得ることが、当分野の技能者によって理解されるものであると、する。
【００７３】
図1に示すように、監視および制御するためのアーキテクチャ、例えば、缶製造システムまたは設備の内のオンライン容器装飾仕様、が示される。この点に関して、飲料缶または食品缶(例えば、2ピースの飲料または食品の缶)などを含むカラー装飾された容器などの円筒形の物品若しくは対象物(例えば、回転指向性のない円筒形対象物)の流れ(例えば、連続流れ)41、コンベアまたはコンベアフレーム30、カメラ10、および分光光度計または分光計20を、この配置で使用する。また、処理および制御の機能100は、本実施形態の実施を容易にする要素に対して適切な処理、保存および制御を提供する。例えば、プロセッサ110、記憶素子120およびタイミング/トリガー/制御モジュール130は、1つのタイプにおいて、実装される。また、照明システムまたは要素140が代表的に示されている。
【００７４】
これらの要素(例えば、プロセッサ110、記憶素子120、タイミング/トリガー/制御要素130および照明素子140)は、統合的な製造システムの一部、または製造システムまたは設備に統合された又は協調的に機能する高速マシンビジョンシステムの一部であり得る。また、熟慮された配置内の様々な要素は、目的とする制御および/またはフィードバック機能性を達成するための他の要素と、通信にて、操作にてまたは物理的にな接続できることを理解すべきである。例えば、コントローラ130が、プロセッサ110、照明システム140およびパート検出システム17に操作接続されていることが代表的に示される。
【００７５】
また、本実施形態は、当業者において理解されるような、例えば、記憶素子120(例えば、読み取り専用メモリROM、ランダムアクセスメモリRAM、キャッシュメモリ、任意の持続的なコンピュータ可読媒体、他等）などのような適切なメモリおよび/またはストレージデバイスとともに、適切な様々なハードウェア構成及び／又は様々なソフトウェアルーチンなどの様々な構成を使用して、実行され得ることも理解されるべきである。たとえば、制御およびタイミング/トリガーのソフトウェアルーチンは、適切なメモリまたはストレージデバイス(例えば、持続的なコンピュータ可読媒体など)に格納され、システム内のプロセッサまたはプロセッサ要素(ハードウェアプロセッサまたはプロセッサ要素など)で実行することができる。これらのルーチンは、少なくとも1つのタイプにおいて、カメラ、分光光度計、分光計などの適切なハードウェアデバイスを制御し、本実施形態を達成する。
【００７６】
より具体的に図1および2を参照すると、操作の一例において、飲料缶(41)の連続流れが缶製造設備内のコンベア(30)を下り進むにつれて、缶はシステム実装構造5に取り付けられたデコ検査システムを介してコンベアベルト(31)に載る。流れの中の一つの飲料缶は、検査ラボ内で行われるように、検査位置固定具に手動で投入することができるが、このシナリオでは、連続流れ全体が検査システムを通じて自動的に取得される高生産システムを詳述する。飲料缶または円筒形物品若しくは対象物(40)が、コンベアまたはフレーム30で支持されるコンベアベルト(31)上で検査ステーションを通るとき、コンベアベルトは、飲料缶の動き、速度および位置の追跡を容易にするエンコーダーまたはリゾルバー(図示せず)によって、通常、追跡されている。そして、飲料缶40がパート検出センサー送受信機ペア(例えば送信機17A、受信機17B)を通過するとき、システムは、飲料缶40が検査点に近づいていること、コンベアベルトの動きを明確に伝えるエンコーダーを通して追跡されることを登録する。検査システムが最善の仕事をするためには、飲料缶40はコンベアとベルトの中心線(32)に沿って中心に配置するべきである。エンコーダーまたはリゾルバーが位置を追跡し、それの中心(例えば、缶の長い対称軸の中心点、例えば上面図）が(42)にあるように、それを届けているときに、画像が、飲料缶(40)を取り囲み且つそれぞれがカメラ実装構造6または6Aに取り付けられた複数のカメラ(例えば、この実施例に示すような、4つのカメラ(4)）(10)によって、瞬時かつ通常同時にスナップされるべきである。各カメラは、検査に望ましいように、缶の直径よりも広い視野を大抵包含する視野(12)を有する。システムが正しく設計され且つ設定されている場合、視野の水平中心線(13)は、飲料缶の外面の接線と可能な限り垂直であるべきである。カメラの視野(12)が、通常、缶の直径よりも広いが、それは、さらなる処理のために一般的に使用される缶(45)の画像または検査周辺の中央部分である。レンズ(例えばカメライメージングレンズ)(11)は、適切な視野(12)を得るために選択され、その視野(13)の中心線が缶(40)の側壁に垂直になるように配置されるべきである。
【００７７】
視覚検査カメラ(10)のそれぞれは、缶のそれぞれの視界中の画像をキャプチャしているが、それらのうちの1つは、本実施形態にとって特に重要となる。カメラ(10A)、この例では分光光度計が読み込む視野を有するカメラは、カメラ及び分光光度計または分光計の実装構造6Aに取り付けられている分光光度計または分光計(20)を、それと関連付けられている。分光光度計または分光計(20)は、缶の外表面上の感覚圏または測定領域(25)内にある情報を統合することを容易にする、レンズまたは光学系(21)を有する。レンズシステム(21)によって配置された視野(23)の中心線は、狭い幅の視野(例えば、分光計または分光光度計の視野)(24)を明確にすべきである。(24)は、スポットまたは円形領域(25)を画像化し(例えば、図4、図5A、図5B参照)、コンベアベルトの面内の接線と缶の外面(40)に沿う縦線に対する垂線との両方に直角である中心線を持つべきである。もちろん、各カメラまたは可動式の各カメラに関連付けられた分光光度計や分光計を使用して実行することはまさに可能であるが、このように構成することはより複雑でより高価である。
【００７８】
円形スポットの視野(25)からレンズ系(21)を介して分光光度計または分光計に戻って画像化されたカラー情報は、通常、一貫性のためにカラー情報を混合または均質化する積分球(22)(例えば、分光計または分光光子計の内部)をとるであろう。分光光度計または分光計は、次に、回折格子を通して積分球(22)によって均質化されたそのカラー情報をセンサーのアレイ上に広めている。センサーは、ラインスキャンイメージング若しくはエリアアレイイメージングのチップまたは目立たないセンサーのアレイであることができるが、分光光度計または分光計の正確なフォームファクタはこの開示の範囲を超えている。前述のように、多くの異なる種類の分光光度計または分光計と多くの異なる構造デザインが商業的に入手可能である。しかし、それは、システムのビジョン検査部分に提供されているのと同じ照明を利用して手元のアプリケーションを容易にするのに、十分に速く、十分な感度を持ち、且つ十分な解像度を持っている必要がある。
【００７９】
ブランドオーナーの顧客または製造工場の品質管理ガイドは、通常、飲料缶上の正確な領域が正確な色となっているのかをチェックする必要があることを指示してくる。図4は、その周辺(40)の周囲にカラー装飾を有する飲料缶を示し、正確な色となっているかの検査がされるスポット(25)を示す。本実施形態を踏まえて、スポット25(および他の場所)は、X-Y座標または極座標などの座標を含む方法で、画像に関する関係情報で、または他の適切な方法で定義することができる。図3は、カメラでチェックする必要がある領域または検査領域を定義する装飾領域(16)の缶の外周または胴回りの周囲(例えば、カメラの視野内にある可能性がある)の近接するバンド(44)の列を示している。分光光度計または分光計(20)に関連付けられているカメラ(10A)が、関心領域(12A)によって図5Aに示される画像をキャプチャした。関心領域12Aは、複数の画像から構成され得る、画像全体または擬似プリントブランケット46の一部である。なお、他の領域または視野12B、12Cおよび12Dはそれぞれカメラ10B、10Cおよび10Dから発生することを理解すべきである。関心領域(12A)内には、分光光度計または分光計がそのカラーデータを収集した円(25)がある。ビジョンシステムは、その画像(12A)を分析し、画像が撮影されたばかりの缶のランダムな方向に領域(25)が落ちる場所を決定する。飲料缶の向きが、それが焦点を当てたバンド(44)上の正しい放射状位置にスポット(25)を有することと偶然に一致するといことがある場合、図5Aに示すように、システムは、例えば、スポット読み取りからのカラー情報を使用して色が許容可能かどうかを決定し、必要に応じて、フィードバックのための情報を使用して装飾プロセスにおける色を補正または監視し、カメラが決定した色を分光光度計または分光計が決定した色と比較することができる。品質基準で許容できる場合には、有用な分光光度計または分光計の読み取り値の取得の頻度を高くし、正確な検査スポット領域よりもやや大きい公差バンドを定義することができる。この2つの領域の詳細な比較が行われる。その決定は、三刺激カメラセンサーよりも、記載したように、はるかに高い解像度を有する分光光度計または分光計の読み取りの方向で、重視する。
【００８０】
分光光度計または分光計のスポット(25)が、図5Bに示すように、チェックされる均質な色を持たない領域に偶然にも落ちた場合、カラーデータは孤立した色の検証(verification)のために実行可能でない。この概念は、分光光度計または分光計のデータ「スポット」(25)が図５Bのように落ちる場合に対する図５Aのように落ちる場合による相違を見ることによって観察することができる。５Ｂのような場合は、データが完全に役に立たないわけではない。カメラ(10A)からの画像に応じた装飾の正確な向きによって、所定の方向のデータスポット(25)内で実行可能なカラー情報が正確に決定される。本明細書に記載されている実施形態の実施者またはシステムのユーザは、それが様々な非均質(非単一色)の場所で有用であるかどうかについて技術的決定を行わなければならない。いくつかの装飾パターンは、そのような領域からのカラーデータが大きな利点に使用することができる「混合色」の状況に適していることがある。例としては、虹のような領域を生成する小さな混合色のドットで構成される領域がある。
【００８１】
図3に戻って参照すると、分光光度計または分光計の垂直位置決め装置（vertical positioning device)50も示されている。垂直位置決め装置50は、ベース51、サーボモータ52、ボールスクリュー53およびエンコーダー54を具備するが、垂直位置決め装置50は様々な形態をとってもよいと理解される。図示するように、分光光度計または分光計20は、垂直位置決め装置50を用いて上下に移動させ、本実施形態の実施に従って、缶40の中心線(例えば、缶の長手方向、対称軸の中心線)43に沿って缶40の周りに配置された様々なバンド44から読み取ることができる。
【００８２】
図6を参照すると、本実施形態の別のバリエーションが示されている。具体的には、図3および図4に示すように垂直位置決め装置50を用いて単一の分光光度計または分光計20を移動させるのではなく、複数の分光光度計または分光計20を垂直方向に取り付けることができ、それぞれがレンズ系または光学系21を有し、そのレンズ系または光学系21はコンベアベルト31上で検査されている缶の対応するバンド44から読み取ることを目的としている。また、図6は、少なくとも1つの実施形態として、照明領域14が、約45度の照明角度15を有することを図示する。
【００８３】
最終的には、飲料缶の様々な領域の絶対色を監視するためのエンドゲームは、製造プロセスをより正確に制御することである。周期的な色のドリフトと、正しい仕様から様々な色や装飾のバリエーションのすべてを知ることは、ループを成立させ且つ動的または積極的に問題を修正するのに、結局のところ役立つ。装飾プロセスの根本原因のバリエーションの多くは、実際に理解され、最終的には十分なデータと追跡で改善することができる。リアルタイム情報を取得する際の歴史的な難易度のために、利用可能なデータは、現在のところ、これらの根本原因の多くの上で乏しい。
本実施形態は、インテリジェントかつタイムリーな方法で、手動修正を成立させることができるように、重要なリアルタイム情報の収集を可能にする。装飾機への機械修正は、古い機械にて手動で行われ、既存の機械に改造が行われるにつれ徐々に半自動になり、洗練された改造が実装され且つ新しい機械が技術を組み込むように設計されるにつれて全自動になることが期待されます。多くの調整、インカーヘッドの自動またはデジタル制御および自動インク処理のサーボ制御により、収集されたカラー情報を使用してループを成立させるプロセスを完全に自動化できる。印刷または装飾プロセスで適用されている正確な色についての正確なデータを取得することは、実装される任意の補正プロセスに非常に役立つ。
【００８４】
この点に関して、本実施形態に従って、印刷物の絶対色を調べ、校正する方法800の例は、図7 Aおよび図7Bに示されている。上記で触れたように、この例法は、本実施形態に係る他の方法と同様に、当業者によって理解されるように、ハードウェア、ソフトウェアおよびメモリ/ストレージの適切な組み合わせを用いることを含む、様々な方法で実施され得ることを理解すべきである。図示のように、缶は検査領域(802)に輸送される。パート検出センサーは位置を検証し、(804で)カラー検査の適切なシーケンスを開始する。(806で)検査が開始される。
【００８５】
この点に関して、ビジョンカメラ画像は(808で)撮影またはキャプチャされ、固定点での読み込みに関する分光光度計または分光計の情報が(810で)収集される。次に、画像の場所および向きを決めるためのビジョンアルゴリズムを(812で)実行する。次に、分光光度計または分光計が、缶の装飾の向きに基づいて、目的の関心領域内のスポットを測定したかどうかをプロセッサが(814で)決定する。
【００８６】
もしそうでなければ、カラー情報は「領域」カラーデータベースで破棄または保存され、さらなる分析が望ましいかどうかに関する決定が(816で)行われる。もしそうでないなら、データが(818で)破棄される。もしさらなる分析が望ましい場合、データは補助的なカラーミックス分析に(820で)使用される。次に、仕様からの「カラーミックス」ドリフトに関する決定が(822で)行われ、そして、システムは将来の補助的なまたはカラーミックス分析のために(824で)待機する。
【００８７】
決定814に戻って、プロセッサがスポットが目的の関心領域で測定されたと判断した場合、プロセッサは、カラースポット情報および場所、機械部品、時間および他のすべての関連する日付を含むすべての関連するスポットデータを(830)で記録し、蓄積（compile）する。次に、プロセッサは、目的のチェック領域に対して、補正された位置のスポットデータの統計的に有意なサンプリングを(832で)蓄積する。カラー情報は、カラー補正情報を送信することによって、装飾機（decorator）でループを成立させるのに(834で)使用される。
【００８８】
そして、このスポットでより多くのスポット読み込みをするかどうかを(836で)決定する。もしそうでなければ、分光光度計または分光計を新しいスポットの位置に動かして（838で）検査し、プロセスは(840で)802に戻る。
【００８９】
より多くのスポット読み込みを行う場合、キャリブレーション位置で測定した場合、カラー情報を使用して、カメラからのカラー情報と(850で)比較する。カメラのカラートレンドは、分光光度計または分光計からのトレンドデータと、(852で)相関させる。そして、カメラのカラー校正の更新情報は、カメラまたはカメラが接続されているコンピュータに(854で)保持される。
【００９０】
カメラ校正設定の更新がタイムリーかどうかの判断が(856で）行われる。もしそうでなければ、情報は将来の使用のために保存され、システムは将来のデータのために待機する(858)。更新がタイムリーである場合、コンピュータ/プロセッサはカメラ校正設定を更新し、(860で)更新された設定で更なる検査のためにカメラを準備する。コンピュータ/プロセッサは、ある特定の缶の向きの統計サンプルと、他のカメラの関心領域でのそれぞれの色の読み取りとを(862で)調べる。最近のカメラの色の読み取り値が相互に十分に一致するかどうかの判断が(864で)行われる。
【００９１】
カメラ間に読み取りの不一致がある場合、どのカメラが分光光度計または分光計の読み取りと最も密接に一致するかを(866で)決定する。比較読み取り値およびデータを使用して、校正の変更や情報の調整を(868で)実施するかどうかを判断する。データが、照明カラーの変化があったことを(870で)示唆している場合、システムはこれに応じて処理（act)する。また、カメラからの比較読み取り値を使用して、分光光度計または分光計がまだ正しく機能しているか、または再校正が必要かどうかを(872で)判断する。
【００９２】
装飾機のさまざまなコンポーネントを自動的に調整できる何百もの方法を説明することは、本明細書における開示の範囲を超えているが、装飾機を調整する方法を理解しているが、自動修正とプロセス制御を実装するためのリアルタイムの色および空間の情報を欠いている人は、多数である。それは、今まで手動で行われていたことの代わりに、ほとんどの飲料缶工場において非常に高速でたやすく起こる。本実施形態は、装飾プロセスがクローズドループの方法で実行され、歴史的に利用可能であったものに比べて劇的に最適化することができる、正確な、リアルタイム情報の可用性において、重要なステップ機能を促進するはずである。当業者は、装飾および印刷の用途の幅広い範囲で、当該ループを改良および成立させる技術的概念を適用するために、ここでの情報の教示を外挿し且つ使用することができるはずである。
【００９３】
例示的な実施形態は、好ましい実施形態を参照して、説明された。明らかに、前記の詳細な説明を読んで理解すると、他の人に変更や代替が生起するだろう。例示的な実施形態は、それらが付加された請求またはその同等物の範囲内に入る限り、すべてのそのような変更および代替を含むと解釈されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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