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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Erkennung
von Gegenständen,
mit einer Bildaufnahmeeinrichtung, in deren Erfassungsbereich mindestens
einer der zu erkennenden Gegenstände
von Hand einbringbar ist, und mit einer Bilderkennungseinrichtung,
von der aufgrund eines von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugten
Bildes eines in den Erfassungsbereich eingebrachten Gegenstands
eine der Identifikation des Gegenstands dienende Information erzeugbar
ist, sowie eine Wägevorrichtung
mit einer derartigen automatischen Erkennungsvorrichtung.
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Automatische
Erkennungsvorrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise
in Wagevorrichtungen verwendet, mittels derer das Gewicht und der
Preis eines Produkts automatisch bestimmt werden. Während bei
auch heutzutage noch verwendeten typischen Selbstbedienungswaagen der
Kunde das gewogene Produkt über
z.B. eine Tastatur selbst identifizieren muß, damit der Produktpreis berechnet
werden kann, wird ihm diese Aufgabe bei Waagen mit automatischer
Erkennungsvorrichtung abgenommen. Eine vorgesehene Bildaufnahmeeinrichtung,
beispielsweise eine Kamera, erfaßt die zu erkennenden Gegenstände und
erzeugt ein Bild, auf dessen Grundlage eine Bilderkennungseinrichtung
die Gegenstände
identifiziert. Eine derartige Waage ist z.B. in
EP 0 443 419 B1 offenbart.
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Auch
sind zur Bilderkennung einsetzbare Verfahren bekannt. Eine Möglichkeit
besteht dem Grundprinzip nach darin, dem aufgenommenen Bild charakteristische
Bildmuster zu entnehmen, die mit entsprechenden Bildmustern von
Ziel- bzw. Produktbildern verglichen werden, wobei der Gegenstand über das
Produktbild identifiziert wird, dessen Bildmuster die größte Übereinstimmung
mit denen des aufgenommenen Bildes aufweisen. Ein geeignetes Verfahren
ist z.B. in
EP 0 685
814 B1 offenbart.
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Allerdings
ist die Zuverlässigkeit
bekannter Bilderkennungseinrichtungen nicht immer völlig zufriedenstellend.
Beispielsweise kann die Identifikation ergebnislos enden, oder der
Gegenstand wird zwar identifiziert, aber falsch.
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Angesichts
dieser Probleme herkömmlicher automatischer
Erkennungsvorrichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine automatische Erkennungsvorrichtung bereitzustellen, die zuverlässigere
Identifikationsinformationen erzeugt.
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Diese
Aufgabe wird überraschend
einfach durch eine Weiterbildung der automatischen Erkennungsvorrichtung
der eingangs genannten Art gelöst, deren
Bilderkennungseinrichtung von einer die Anwesenheit einer Hand im
Erfassungsbereich detektierenden Einrichtung gesteuert ist.
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Im
Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, daß die Hand einer Person, die
den zu erkennenden Gegenstand in den Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung
einbringt bzw. eingebracht hat, zu einer Beeinträchtigung des von der Bildaufnahmeeinrichtung
erzeugten Bildes führen
kann. Die Bilderkennungseinrichtung ist nicht mehr in der Lage, aus
dem beeinträchtigten
Bild eine ausreichend gute Identifikationsinformation zu erzeugen.
Beispielsweise kann die Identifikation ergebnislos enden, oder der Gegenstand
wird zwar identifiziert, aber falsch. Beispielsweise wählt die
Bilderkennungseinrichtung Karotten aus einer Palette möglicher
Produkte aus, obwohl Äpfel
in den Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung eingebracht
worden sind und deren Apfel-Produktbild auch zum Vergleich zur Verfügung steht.
Insbesondere wenn die automatische Erkennungsvorrichtung in einer
Selbstbedienungswaage zum Einsatz kommt, besteht die erhöhte Gefahr,
daß ein
Kunde, der das automatische Erkennungsprinzip der Waage nicht kennt,
seine Hand zu lange im Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung
beläßt und so
das aufgenommene Bild beeinträchtigt.
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Eine
Fehlfunktion läßt sich
mit dieser Erkenntnis dadurch erklären, daß die Hand etwa einen relevanten
Bereich des Gegenstands abgedeckt hat, so daß dieser auf dem aufgenommenen
Bild nicht mehr ausreichend zu sehen ist. Auch eine fehlerhafte Identifikation
läßt sich überraschend
einfach dadurch erklären,
daß anstelle
der Bildmuster des Gegenstands Bildmuster der Hand mit den Mustern
der Produktbilder verglichen werden, wodurch trotz größter scheinbarer Übereinstimmung
dennoch das falsche Produkt ausgewählt wird.
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Durch
die erfindungsgemäße, die
Anwesenheit einer Hand im Erfassungsbereich detektierenden Einrichtung,
von der die Bilderkennungseinrichtung gesteuert ist, kann auf die
Störung
durch die Hand reagiert und einer Beeinträchtigung des Erfassungsbereichs
bzw. des von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugten Bildes entgegengewirkt
werden, so daß zuverlässigere
Identifikationsinformationen mit der Bilderkennungseinrichtung erreichbar
sind.
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Bei
einer besonders einfachen Ausgestaltung der automatischen Erkennungsvorrichtung
vergleicht die detektierende Einrichtung zeitlich aufeinanderfolgende
Bilder der Bildaufnahmeeinrichtung miteinander und veranlaßt die Bilderkennungseinrichtung
zur Erzeugung der Identifikationsinformation erst dann, wenn durch
den Vergleich innerhalb einer vorgegebenen Grenze Bildübereinstimmung
festgestellt wird.
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Dabei
wird vorteilhaft die Erkenntnis ausgenutzt, daß sich die Hand gegenüber dem
in den Erfassungsbereich eingebrachten Gegenstand natürlicherweise
bewegt. Wenn innerhalb einer vorgegebenen Grenze Bildübereinstimmung
festgestellt wird, kann man im Rahmen der vorgegebenen Grenze davon
ausgehen, daß im
Erfassungsbereich keine Bewegung mehr stattfindet. Es wird „Bildstillstand" festgestellt, d.h.
indirekt detektiert, daß keine
Hand mehr im Erfassungsbereich anwesend ist.
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Insbesondere
braucht bei dieser Ausgestaltung die Bilderkennungseinrichtung hinsichtlich
des Bilderkennungsverfahrens nicht modifiziert zu werden. Beispielsweise
wird sie lediglich nicht sofort, sondern erst nach festgestelltem „Bildstillstand" zur Erzeugung der
Identifikationsinformation veranlaßt, d.h. zu einem zeitlich
versetzten Betrieb gesteuert.
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Dabei
kann die vorgegebene Grenze z.B. durch geeignete Vorversuche einstellbar
sein. Insbesondere kann die Grenze so groß gewählt werden, daß geringfügige Bildfluktuationen,
die erfahrungsgemäß auch ohne
Anwesenheit an einer sich bewegenden Hand auftreten können, noch
innerhalb der vorgegebenen Grenze liegen. Andererseits kann die Grenze
so niedrig eingestellt werden, daß typische Handbewegungen innerhalb
des Erfassungsbereiches in jedem Fall die Feststellung einer Bildübereinstimmung
verhindern.
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Verfahren
zur Erkennung von Bildübereinstimmung
sind viel einfacher als Bilderkennungsverfahren und aus dem Stand
der Technik gut bekannt. Beispielsweise können Bilder unter Festlegung
einer Toleranzschwelle pixelweise verglichen werden. Ist der Unterschied
der Bilder in einer vorbestimmten Anzahl von Pixeln größer als
die Toleranzschwelle, wird „Bildstillstand" verneint.
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Nach
einer alternativen Ausgestaltung der automatischen Erkennungsvorrichtung
ist die detektierende Einrichtung zur Bilderkennung der Hand selbst
ausgelegt und sperrt die Erzeugung der Identifikationsinformation
durch die Bilderkennungseinrichtung, solange die Hand erkannt wird.
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Im
Gegensatz zur vorherigen indirekten Detektion der Anwesenheit einer
Hand erkennt die detektierende Einrichtung bei dieser Ausgestaltung
die Hand unmittelbar. Die Bilderkennung der Hand selbst funktioniert
z.B. vom Prinzip her wie die Bilderkennung der Gegenstände. Dazu
kann die Hand selbst ein auswählbares
Zielbild für
die detektierende Einrichtung sein. Insbesondere kann die detektierende Einrichtung
funktionell mit der Bilderkennungseinrichtung übereinstimmen, wobei das Erkennungsspektrum
um die menschliche Hand erweitert ist.
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Diese
direkt erkennende Ausgestaltung der automatischen Erkennungsvorrichtung
ist gegenüber der
indirekt erkennenden nochmals zuverlässiger. Insbesondere kann unterschieden
werden, ob eine nicht vorhandene Bildübereinstimmung tatsächlich von
einer Hand herrührt
oder anderweitig begründet ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform weist
die automatische Erkennungseinrichtung eine Einrichtung zur Abgabe
eines Warnsignals auf, das abgegeben wird, wenn die Bilderkennungseinrichtung
nach Ablauf einer vorbestimmten Erkennungszeit nach Einbringung
des mindestens einen Gegenstands noch nicht zur Erzeugung der Identifikationsinformation
veranlaßt
worden ist. So kann ein Benutzer der Vorrichtung darauf hingewiesen
werden, daß seine
Hand noch im Erfassungsbereich detektiert wird. Dabei kann das Warnsignal
ein optisches, akustisches, elektroakustisches oder anderes geeignetes Warnsignal
sein.
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Dabei
hat es sich als zweckmäßig herausgestellt,
wenn die Erkennungszeit sechs Sekunden oder weniger, bevorzugt vier
Sekunden oder weniger, insbesondere zwei Sekunden oder weniger beträgt. So kann
die Zeitspanne, in der kein Fortschritt bei der Identifizierung
des Gegenstands stattfindet, geeignet kurz gewählt werden. Dabei kann auch vorgesehen werden,
daß nach
Abgabe eines Warnsignals die Erkennungszeit erneut zu laufen beginnt,
so daß weitere
Warnsignale abgegeben werden, wenn ein Benutzer seine Hand nach
wie vor im Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung beläßt.
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Das
Warnsignal kann auch abgegeben werden, wenn die detektierende Einrichtung
nach Ablauf einer vorbestimmten Abwartezeit nach Einbringung des
mindestens einen Gegenstands die Hand noch erkennt. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn die Abwartezeit eine Sekunde oder mehr, bevorzugt
zwei Sekunden oder mehr, insbesondere drei Sekunden oder mehr beträgt. Ein
Warnsignal vor Ablauf der Abwartezeit würde einen Benutzer der Erkennungsvorrichtung
möglicherweise
irritieren. Zudem muß er
ausreichend Zeit zur Verfügung
haben, seine Hand aus dem Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung
zurückzuziehen,
bevor gleich ein Warnsignal abgegeben wird.
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Nach
einer nochmals alternativen Ausgestaltung der automatischen Erkennungsvorrichtung
ist die detektierende Einrichtung zur Bilderkennung der Hand ausgelegt,
und die Erzeugung der Identifikationsinformation durch die Bilderkennungseinrichtung ist
aufgrund eines um die der Hand entsprechenden Bildbestandteile bereinigten
Bildes ausführbar.
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Diese
Ausgestaltung ist dahingehend vorteilhaft, daß nicht abgewartet zu werden
braucht, bis eine Hand aus dem Erfassungsbereich der Bildaufnahmeeinrichtung
entfernt worden ist. Vielmehr wird die Identifikationsinformation
trotz des Vorhandenseins und des Störens der Hand erzeugt. Um dennoch
eine zuverlässigere
Identifizierung zu ermöglichen,
wird das Bild um die Bildbestandteile bereinigt, welche aufgrund
der erfolgten Erkennung der Hand der Hand zugeordnet werden können. Das heißt, Bildmuster
der Hand werden aus dem Bild herausgefiltert, so daß die Wahrscheinlichkeit
einer Fehlinterpretation verringert wird.
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Vorteilhaft
ist der detektierenden Einrichtung eine Speichereinrichtung zum
Speichern von für
die Bilderkennung der menschlichen Hand geeigneten Merkmalen, insbesondere
von Referenzbildern mit Bildmustern menschlicher Hände, zugeordnet,
und die Erkennung der Hand erfolgt durch Vergleich des von der Bildaufnahmeeinrichtung
erzeugten Bildes mit wenigstens einem der Merkmale oder der Referenzbilder.
Wie bereits oben erwähnt,
kann das Erkennungsprinzip auf dem Vergleich von Mustern des aufgenommenen
Bildes mit Bildmustern von Referenzbildern erfolgen. Insbesondere
können
zweckmäßigerweise
unterschiedliche Hände
in unterschiedlichen Stellungen als Referenzbilder in der Speichereinrichtung
abgelegt sein, um die Erkennung der Hand zu erleichtern.
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Bei
einer nochmals zuverlässigeren
Ausführungsform
kann die Erzeugung der Identifikationsinformation auf Grundlage
von Bildmustern erfolgen, die aus mehreren von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugten
Bildern nach jeweiliger Bereinigung von entsprechenden Bildbestandteilen
der Hand gebildet sind. Bewegt sich etwa die Hand während der
Aufnahme der Bilder, stehen so unterschiedliche Bilder zur Auswertung
zur Verfügung,
bei denen z.B. jeweils unterschiedliche charakteristische Bereiche
des zu erkennenden Gegenstands für
die Erzeugung der Identifikationsinformation berücksichtigt werden können.
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Zweckmäßig weist
die Erkennungsvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung zur Echtzeitanzeige des
von der Bildaufnahmeeinrichtung erzeugten Bildes auf. Hieran kann
der Benutzer sehen, ob sich seine Hände im Bilderfassungsbereich
befinden, und erhält
dadurch eine Anregung, seine Hände
zu entfernen.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird auch eine Wägevorrichtung,
insbesondere zur kundenseitigen Selbstbedienung ausgelegt, bereitgestellt,
die eine Wägezelle
zur Ermittlung eines Gewichtswerts eines auf einem Auflagebereich der
Wägeeinrichtung
aufgelegten Gegenstand und eine erfindungsgemäße automatische Erkennungsvorrichtung
aufweist.
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Die
erfindungsgemäße Wägevorrichtung
ist somit in der Lage, einen Gewichtswert eines Produkts zu bestimmen
und das Produkt zuverlässiger zu
identifizieren. Dabei stimmt zweckmäßigerweise der Erfassungsbereich
der Bildaufnahmeeinrichtung zumindest teilweise mit dem Auflagebereich
der Wägeeinrichtung überein,
so daß Gewichtswertermittlung
und Identifizierung des Gegenstands am gleichen Ort erfolgen können.
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Insbesondere
wenn die Wägevorrichtung
in einem Verkaufslokal aufgestellt ist, werden nur Produkte gewogen,
die in der Produktpalette des Verkaufslokals enthalten sind. In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist die Wägevorrichtung
eine Speichereinrichtung auf, in der Produktbilder der Produktpalette
gespeichert sind, auf die die Bilderkennungseinrichtung zur Erzeugung
der Identifikationsinformation zurückgreifen kann, und/oder in
der charakteristische Informationen über die Produkte der Produktpalette
gespeichert sind. Als Speicher kommen dabei alle geeignet ausgelegten
Datenspeicher in Frage, wobei der Speicherinhalt vorzugsweise veränderbar ist,
um ihn bei Änderung
der Produktpalette aktualisieren zu können.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Wägeeinrichtung
ist die detektierende Einrichtung nach einer vorbestimmten Auflegezeit nach
dem Auflegen des Gegenstands/der Gegenstände betreibbar. Dabei kann
als Auflegezeitpunkt des Gegenstands/der Gegenstände der Zeitpunkt definiert
sein, bei dem die Wägezelle
das Auflegen eines Gegenstands registriert, oder aber der Zeitpunkt,
bei dem die Wägezelle
wägetechnisch „Stillstand" meldet, d.h., wenn
sie zur Ermittlung des Gewichtswerts bereit ist. Durch Betreiben
der detektierenden Einrichtung nach Abwarten der Auflegezeit kann
beispielsweise das Beenden des bedienerseitigen Beladungsvorgangs
des Auflagebereichs abgewartet werden. Die Auflegezeit liegt daher
im Sekundenbereich, und kann eine Sekunde oder mehr, vorzugsweise
zwei Sekunden oder mehr, insbesondere drei Sekunden oder mehr betragen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
weist die Wägeeinrichtung
eine Anzeigeeinrichtung auf. Auf dieser können beispielsweise das aufgrund
der Identifikationsinformation identifizierte Produkt zur Kenntnisnahme
und/oder zur Bestätigung
des richtig identifizierten Gegenstands angezeigt werden, oder auch
eine engere Auswahl von aufgrund der Identifikationsinformation
ausgewählten Produktbildern
zur kundenseitigen endgültigen
Identifikation des Gegenstands. Dabei kann die Anzeigeeinrichtung
jede geeignete und bekannte Anzeigeeinrichtung sein, z.B. ein Flachbildschirm.
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Die
Anzeigeeinrichtung kann auch die Warnsignalabgabeeinrichtung aufweisen,
wenn optische Warnsignale abgegeben werden sollen.
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Selbstverständlich ist
auch vorgesehen, daß auf
der Anzeigeeinrichtung auch Informationen über den Preis pro Gewicht,
den ermittelten Gewichtswert, den Preis des identifizierten Produkts
und/oder weitere das Produkt betreffende Informationen angezeigt
werden können.
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Zweckmäßig weist
die Wägeeinrichtung auch
eine Eingabeeinrichtung auf. Diese kann etwa zur kundenseitigen
Bestätigung
einer angezeigten Produktidentifikation und/oder zur Eingabe einer
der endgültigen
Identifikation des Gegenstands dienlichen Information ausgelegt
sein. Insbesondere kann die Eingabeeinrichtung auch in die Anzeigeeinrichtung
eingegliedert sein, beispielsweise in Form eines Touch-Bildschirms.
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Zweckmäßig weist
die Wägevorrichtung auch
eine Einrichtung zur automatischen Zuordnung von ermitteltem Gewichtswert
und Produktinformation des identifizierten Gegenstands auf. So kann
etwa eine Recheneinheit vorgesehen sein, die aus dem ermittelten
Gewichtswert und dem Preis pro Gewicht des identifizierten Gegenstands
bereits dessen Kaufpreis berechnet.
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Auch
kann vorteilhaft eine Ausgabeeinrichtung vorgesehen sein, mittels
der Produktinformationen über
den identifizierten Gegenstand an den Benutzer ausgegeben werden
können.
Die Ausgabeeinrichtung kann insbesondere ein Drucker sein, der beispielsweise
bedruckte Klebeetiketten ausgibt, auf denen die Kaufinformation
enthalten ist, insbesondere der ermittelte Gewichtswert und/oder
der Grundpreis und/oder der berechnete Verkaufspreis.
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Weiter
weist die Wagevorrichtung zweckmäßigerweise
eine Steuereinheit auf, die zumindest einen Teil der oben erwähnten Einrichtungen
steuert und koordiniert, sowie auch eine Einrichtung zum Übertragen
von Steuersignalen und Datenflüssen zwischen
zumindest einem Teil dieser Einrichtungen.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren, von denen
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1 eine
Draufsicht schräg
von vorne auf eine erfindungsgemäße Wägevorrichtung
ist, und
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2 eine
schematisches Diagramm ist, das die Hardware- und Softwarestruktur
der Wagevorrichtung mit der erfindungsgemäßen automatischen Erkennungsvorrichtung
zeigt.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Wägevorrichtung 1.
Die Wägevorrichtung 1 setzt
sich aus mehreren Hardwaremodulen 12 (siehe 2)
zusammen, die miteinander verbunden sind und eine funktionelle Einheit
bilden.
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Der
Hauptkörper
der Wagevorrichtung 1 weist einen flach ausgelegten Basiskörper auf,
in dem eine Wägezelle 5 integriert
ist. Oberhalb der Wägezelle 5 ist
ein ebener Auflagebereich 4'' angeordnet,
auf den, wie in 1 gezeigt ist, Äpfel 3 als zu
wiegende und zu identifizierende Produkte aufgelegt sind. An einen
hinteren Bereich der Wägezelle 5 gekoppelt
erhebt sich ein Mittelbereich 15 des Hauptkörpers der
Wagevorrichtung 1, in dem u.a. die Soft- und Hardwaresteuerung 9 (9', 9'') der Wägevorrichtung 1 untergebracht
ist. Sichtbar ist in 1 die Ausgabe eines Druckers 8 zur
Vorderseite des Mittelbereichs 15. Der Drucker 8 gibt
bedruckte Etiketten 8a aus, auf denen wenigstens der Preis
der identifizierten und gewogenen Produkte enthalten ist.
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Nicht
in 1 sichtbar ist das Innenleben der Hardwareplattform 9 mit
der erfindungsgemäßen automatischen
Erkennungsvorrichtung 2, der Einrichtung 7 zur
Ge wichtsermittlung und Preisrechnung (Zuordnungseinrichtung), die
mit einer Datenbank 10 verbunden sind, sowie der Softwaresteuerung 9''. Diese sind in 2 besser
zu erkennen.
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Am
oberen Bereich des Mittelbereichs 15 des Hauptkörpers der
Wägevorrichtung 1 ist
ein Touch-Bildschirm 6 flanschartig derart angebracht, daß er sich
zu der Seite hin erstreckt, die der Seite des Basisbereichs entgegengesetzt
ist, nahe der der Mittelbereich 15 angebracht ist. Der
Touch-Bildschirm 6 stellt gleichzeitig eine Anzeigeeinrichtung 6a und über seine
Touch-Funktion auch eine Eingabeeinrichtung 6b dar. Des
weiteren können über den Bildschirm 6 auch
optische Warnungen angezeigt werden.
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An
einem oberen Bereich des Touch-Bildschirms 6 ist ein Träger 16 für eine Kamera 2a derart angebracht,
daß der
Erfassungsbereich 4 (4', 4'')
der Kamera 2a so gewählt
ist, daß er
im Abstand von der Kamera 2a auf Höhe des Auflagebereichs 4'' der Wägezelle 5 im wesentlichen
dem Auflagebereich 4'' entspricht.
Auflagebereich 4'' und Erfassungsbereich 4 der
Kamera 2a stimmen daher im wesentlichen überein.
Zur richtigen Lage und Orientierung der Kamera 2a ist der
Kameraträger 16 an
dem oberen Bereich des Touch-Bildschirms 6 zur Seite des
Mittelbereichs 15 derart angebracht, daß dessen Projektion auf den
Auflagebereich 4'' im wesentlichen
mittig bezüglich
des Auflagebereichs 4'' ist. Weiter
ist der Kameraträger 16 rundgebogen,
so daß sein
entfernter Bereich im wesentlichen parallel zum Auflagebereich 4'' verläuft. Die unterhalb des entfernten
Bereichs des Kameraträgers 16 angebrachte
Kamera 2a ist daher so ausgerichtet, daß der Auflagebereich 4'' im wesentlichen genau im Erfassungsbereich 4 der
Kamera 2a liegt.
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Äußerlich
entspricht die erfindungsgemäße Waage
somit durchaus auch dem Erscheinungsbild bekannter Waagen.
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Als
nächstes
wird der schematische innere Aufbau der Waage 1 mit Bezug
auf 2 beschrieben. In der Darstellung sind Softwarealgorithmen 11 und
Hardwaremodule 12 dargestellt, deren Schnittstelle über ein
in der PC-Hardwareplattform 9' vorgesehenes PC-Betriebssystem 9'' gegeben ist. Diese bilden die
Steuereinheit 9 zur Steuerung der übrigen Komponenten und Einrichtungen
sowie Softwarealgorithmen. Weitere Hardwaremodule 12 sind
die bereits oben erläuterte
Kamera 2a, der Gewichtssensor 5, eine in den Touch-Bildschirm integrierte
Anzeige 6a und Tastatur 6b wie auch der Drucker
B. Die Einrichtung 6c zur Abgabe eines Warnsignals zur
Information des Bedieners der Waage über eine störende Hand im Erfassungsbereich 4 der
Kamera 2 ist schematisch als Teil der Anzeige 6a dargestellt.
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Hinsichtlich
der Softwarealgorithmen sind Gewichtsermittlungs- und Preisrechnungsalgorithmen 7 vorgesehen,
die sich nicht wesentlich von bekannten Gewichtsermittlungs- und Preisrechnungssoftware
unterscheiden müssen.
Die Algorithmen haben Zugriff auf die Datenbank 10, wie
auch das Bilderkennungssystem 2b, 2c, das Teil
der automatischen Erkennungsvorrichtung 2 ist. Das Bilderkennungssystem 2b, 2c weist
zum einen eine herkömmliche
Bilderkennungseinrichtung mit entsprechender Bilderkennungssoftware 2b auf,
die in diesem Fall Zugriff auf einen vorteilhaft ebenfalls durch
die Datenbank gebildeten Speicher hat, in dem eine Anzahl von Produktbildern
abgespeichert ist. Diese Produktbilder können zum Vergleich mit von
der Kamera 2a aufgenommenen Bildern dienen, um die in den
Erfassungsbereich 4 der Kamera 2a eingebrachten
Gegenstände 3 zu
identifizieren. Das besondere am Bilderkennungssystem 2b, 2c ist
die erfindungsgemäße detektierende
Einrichtung 2c, die in der Lage ist, die Anwesenheit einer
Hand im Erfassungsbereich 4 der Kamera 2a zu detektieren,
und die die Bilderkennungseinrichtung 2b steuert.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise der Wägevorrichtung 1 beispielhaft
erläutert.
Ein Bediener der Waage 1, z.B. ein Kunde eines Verkaufslokals,
in dem die Waage 1 zur kundenseitigen Selbstbedienung aufgestellt
ist, legt, wie in 1 dargestellt ist, z.B. drei Äpfel 3 auf
den Auflagebereich 4'' der Wägevorrichtung 1.
Da die Kamera 2a direkt oberhalb des Auflagebereichs 4'' angeordnet ist, fällt der
Erfassungsbereich 4 der Kamera 2a mit dem Auflagebereich 4'' zusammen. So kann die Kamera 2a Bilder
der Äpfel 3 erzeugen.
Wie bei herkömmlichen Selbsterkennungswaagen
ist vorgesehen, daß die Äpfel 3 über das
von der Kamera 2a erzeugte Bild von dem Bilderkennungssystem,
d.h. der Bilderkennungssoftware 2b erkannt werden.
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Im
Idealfall gelingt die Identifikation der Äpfel 3 eindeutig und
richtig, und ein entsprechendes Produktbild wird auf dem Touch-Bildschirm 6 angezeigt. Der
Kunde muß dann
entweder durch Drücken
auf das angezeigte Produktbild die Identifizierung noch bestätigen, oder
der Drucker 8 gibt auch ohne die Bestätigung ein Klebeetikett 8a aus,
auf dem der ermittelte Gewichtswert und ein Identifikationsmerkmal
für die Äpfel 3 angegeben
ist. Der Verkaufspreis kann bereits in üblicher Weise über die
Gewichtsermittlungs- und Preisrechnungssoftware 7 nach
erfolgreicher Identifikation der Äpfel berechnet werden und ggf.
ebenfalls mit dem Grundpreis, also dem Preis pro Gewichtseinheit,
auf das Klebeetikett 8a aufgedruckt werden.
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Nicht
immer verläuft
der Erkennungsvorgang derart unproblematisch. Wenn beispielsweise
ein Kunde die Waage 1 bedient, der die automatische Erkennung
nicht gewohnt ist, sondern stattdessen der Meinung ist, eine Produktidentifikationsinformation selbst
eingeben zu müssen,
sucht er z.B. mit kreisenden Fingerbewegungen vor dem Touch-Bildschirm 6 nach
einer geeigneten Eingabetaste. Ihm ist nicht bewußt, daß er die
automatische Erkennung der Äpfel 3 dadurch
stört,
daß er
seine Hand im Erfassungsbereich 4 der Kamera 2a beläßt.
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Bei
herkömmlichen
automatischen Erkennungsvorrichtungen wäre in diesem Fall eine Fehlfunktion
oder eine Fehlidentifizierung der Äpfel 3 zu erwarten.
Dies wird bei der erfindungsgemäßen Waage 1 durch
die detektierende Einrichtung 2c verhindert.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der detektierenden Einrichtung 2c nicht
um eine Bilderkennungseinrichtung, sondern um eine Einrichtung,
die in der Lage ist, zeitlich aufeinanderfolgende Bilder der Kamera 2a miteinander zu
vergleichen und anhand der aufeinanderfolgenden Bilder festzustellen,
ob (noch) eine Bewegung im Erfassungsbereich stattfindet. Dazu werden
die aufeinanderfolgenden Bilder von der detektierenden Einrichtung 2c auf
Bildübereinstimmung überprüft, wobei
eine Toleranzschwelle voreingestellt ist. Wird innerhalb der Toleranzschwelle
Bildübereinstimmung festgestellt,
ist davon auszugehen, daß sich
keine Hand mehr im Erfassungsbereich 4 befindet, und die Bilderkennungseinrichtung 2b wird
zur Erzeugung der Identifikationsinformation zur Identifizierung
des Gegenstands wie gewohnt veranlaßt.
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Bei
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sorgt
die detektierende Einrichtung 2c dafür, daß über den Touch-Bildschirm 6 eine
optische Warnung für
den Kunden erscheint, beispielsweise ein gut erkennbarer, z.B. blinkender
Schriftzug „Bitte
entfernen Sie Ihre Hand von der Waage". So wird der Kunde dazu gebracht, die
störende
Hand aus dem Erfassungsbereich 4 zu entfernen, wonach erst
eine Sperrung der Bilderkennungseinrichtung 2b freigegeben wird,
wodurch eine zuverlässige
Produktidentifikation möglich
wird.
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Gegebenenfalls
kann das optische Warnsignal durch ein akustisches Warnsignal ergänzt werden.
Dazu kann die entsprechende Einrichtung 6c zur Abgabe des
Warnsignals um einen kleinen Lautsprecher (nicht dargestellt) erweitert
werden.
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Alternativ
könnte
die detektierende Einrichtung 2c auch so ausgelegt sein,
daß die
Hand selbst aktiv erkannt wird. Dazu wird das Bilderkennungssystem 2b, 2c so
aufgebaut, daß z.B.
die menschliche Hand als mögliches
Zielbild bei der Bilderkennungsroutine mit berücksichtigt wird. Erkennt die
detektierende Einrichtung 2c die Hand z.B. noch zwei Sekunden
nach Einbringen der Äpfel 3,
so wird ein entsprechendes Warnsignal wie oben abgegeben. Die Sperre
der nachfolgenden Erzeugung der Identifikationsinformation wird
erst dann aufgehoben, wenn die Hand nicht mehr erkannt wird.
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Bei
einer nochmals weiteren und zeitsparenden Ausführungsform stellt die detektierende
Einrichtung 2c zusammen mit der Bilderkennungseinrichtung 2b ein
verbessertes Bilderkennungssystem 2b, 2c dahingehend
dar, daß die
Identifikationsinformation erzeugt wird, obwohl die Hand erkannt
wird. Um die Äpfel 3 dennoch
zuverlässig
zu identifizieren, filtert das Bilderkennungssystem 2b, 2c die
der erkannten Hand zugeordneten Bildmuster aus dem von der Kamera 2a aufgenommenen
Bild und arbeitet für die
weitere Bilderkennung mit dem gefilterten Bild. Auf diese Weise
werden störende
Bildmuster entfernt, die sonst zu einer Fehlidentifizierung führen könnten (z.B.
Karotten statt der Äpfel 3).
Bei einem weiter verbesserten Bilderkennungssystem 2b, 2c können auch
mehrere aufeinanderfolgende Bilder der Kamera 2a gefiltert
und zur Identifikation der Äpfel 3 herangezogen
werden.
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Die
Erfindung verbessert herkömmliche
automatische Erkennungsvorrichtungen 2 dahingehend, daß die Bilderkennungseinrichtung 2b von
einer die Anwesenheit einer Hand im Erfassungsbereich 4 der
Kamera 2 detektierenden Einrichtung 2c gesteuert
ist. Die Erfindung ist aber nicht auf die im Ausführungsbeispiel
dargestellte Ausgestaltung der Erfindung eingeschränkt. Vielmehr
können
die in der obigen Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten
Merkmale der Erfindung sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
für die
Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.