本发明涉及用于贴标机中的标签的对齐系统，以提供标签在对象上、即在容器上的正确定位。用于贴标单元中的标签调整的对齐系统包括传感装置(6)、编码装置(7)以及计算和控制系统，并提供了：第一设置阶段，以确认标签中的基准区域；以及第二处理阶段，包括：读取标签膜(3)中的标签的对应于基准区域的处理区域的位置，并根据为处理区域读取的位置来控制贴标单元的操作，并且其提供以下步骤：读取标签膜(3)中的一个或多个测试标签，优选地标签膜(3)的开头的一个或多个标签；选择所述一个或多个测试标签的印刷内容的部分或整个区域，作为用作标签的虚拟标记的基准区域，基于信噪比或对比度度量的最大值来进行所述选择；读取后续处理标签；将正被检查的处理标签的长度计算为一个或多个测试标签的处理区域和基准区域之间的距离。
1.一种对齐系统，用于控制一种具有传感装置（6）、编码装置（7）以及计算和控制系统的单元中的贴标，其特征在于，所述系统执行包括第一设置阶段和第二处理阶段的方法：所述第一设置阶段包括以下步骤：
-判断标签膜（3）中的测试标签的印刷内容的哪部分具有信噪比或对比度的最大度量，以构造基准区域；
-确认所述标签膜（3）的后续的处理标签的处理区域；
-比较所述处理区域和所述基准区域的对应点，并计算所述处理标签的长度；
-读取每个后续的处理标签的每个处理区域，将其与所述基准区域进行比较，并计算所述处理标签的长度；以及-根据前一步骤中计算的所述标签长度来控制贴标机的操作。
其中，所述判断标签膜（3）中的测试标签的印刷内容的哪部分具有信噪比或对比度的最大度量以构造基准区域的步骤包括以下子步骤：-读取标签膜（3）中的一个或多个测试标签，或者所述标签膜（3）的开头的一个或多个标签；
-选择所述一个或多个测试标签的印刷内容的部分或整个区域，作为用作标签的虚拟标记的基准区域，其中，基于信噪比或对比度度量的最大值来进行所述选择；
其中，所述确认所述标签膜（3）的后续的处理标签的处理区域的步骤以及所述比较所述处理区域和所述基准区域的对应点并计算所述处理标签的长度的步骤包括以下子步骤：-读取标签膜（3）的后续处理标签，并通过将正被检查的标签与先前在一个或多个测试标签中选择的基准区域进行比较，来确认所述正被检查的标签中的处理区域；
-将正被检查的处理标签的长度计算为一个或多个测试标签的基准区域的点和所述处理区域的对应点之间的距离；
-以迭代方式读取后续处理标签中的每个，通过将正被检查的标签与先前在一个或多个测试标签中选择的基准区域进行比较，来确认所述正被检查的标签中的处理区域，并将正被检查的处理标签的长度计算为所述处理区域和前一个处理标签的处理区域之间的距离。
3.根据权利要求2所述的对齐系统，其中，所述第一设置阶段包括以下操作步骤：
1A）进给标签膜（3），使其经过所述传感装置（6），并向计算和控制系统输入标签开始的第一信号和标签结束的第二信号，所述第一和第二信号分别与第一和第二空间坐标值相关，所述第一和第二空间坐标值之间的间隔限定了测试标签长度；
2A）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述测试标签，读取与标签膜（3）的测试标签相关的印刷内容，并获取与所述测试标签相关的一组信号，每个信号都与给定的信噪比或给定的对比度度量以及空间坐标值相关，从而创建一组空间坐标值；
3A）对标签膜（3）的至少一个后续测试标签重复步骤2A）；
4A）将根据步骤1A）至3A）获取的信号相比较，并选择所获取的一组信号的基准区域，所述基准区域是信噪比（SNR）或对比度度量最大的区域，空间坐标值的子集与所述基准区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识测试标签的所述基准区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
5A）计算测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签开始点之间，或者，测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签结束点之间的偏移基准值，所述偏移基准值与空间坐标值的间隔相关；
6A），a）对标签膜（3）中的至少一个后续测试标签重复步骤2A）、4A）和5A），并将与新选择的基准区域相关的空间坐标值的子集以及新计算的偏移基准值的空间坐标值的间隔与步骤4A）和5A）中获得的值相比较，以从其计算偏差；以及b）如果所述偏差大于预设偏差值，则对其他标签重复步骤1A）至6A），直到偏差小于所述预设偏差值。
4.根据权利要求2或3所述的对齐系统，其中，所述第二处理阶段包括以下步骤：
1B）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述标签，读取与标签膜（3）上的处理标签相关的印刷内容，并获取具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔的标签区域的一组信号；
2B）将步骤1B）获取的所述标签区域的一组信号中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使空间坐标值的子集与所述处理区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
3B）计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与根据步骤4A）确认的基准区域的相应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
4B）将根据步骤5A）计算的偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1A）计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
5B）对标签膜（3）中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3B）和4B），其中，在步骤3B），计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的相应开始点或结束点之间的距离；
5.根据权利要求3所述的对齐系统，其中，所述空间坐标值在增量式编码器被用作编码装置（7）的情况下是计数编码器的数字N，或者所述空间坐标值是适于在x空间或x,y空间中标识标签的点的位置的坐标值。
6.根据权利要求4所述的对齐系统，其中，所述空间坐标值在增量式编码器被用作编码装置（7）的情况下是计数编码器的数字N，或者所述空间坐标值是适于在x空间或x,y空间中标识标签的点的位置的坐标值。
7.根据权利要求3所述的对齐系统，其中，所述一组信号的信号是标签或标签膜的模拟或数字图像、对比度度量或另一特性特征，所述另一特性特征为反射率、膜的宽度。
8.根据权利要求4所述的对齐系统，其中，所述一组信号的信号是标签或标签膜的模拟或数字图像、对比度度量或另一特性特征，所述另一特性特征为反射率、膜的宽度。
9.根据权利要求1和2中任一项所述的对齐系统，其中，所述计算和控制系统与控制所述贴标机的计算机集成为一体。
10.根据权利要求1和2中任一项所述的对齐系统，其中，所述计算和控制系统包括与所述传感装置（6）相关联的计算和控制单元，所述计算和控制单元包括FPGA器件。
11.根据权利要求3所述的对齐系统，其中，所述处理阶段包括以下步骤：
1E）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述标签，读取与标签膜（3）上的处理标签相关的印刷内容，并获取用于整个标签的一组信号；
2E）选择整个标签的具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值相关的空间坐标值的间隔的区域；
3E）将步骤2E）获取的所述标签区域的一组信号中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使空间坐标值的子集与所述处理区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
4E）计算步骤3E）的处理区域的开始点或结束点与根据步骤4A）确认的基准区域的相应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
5E）将根据步骤5A）计算的所述偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1A）计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
6E）对标签膜（3）中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3E）至5E），其中，在步骤4E），计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的相应开始点或结束点之间的距离；
其中，如果在步骤3E），所述处理区域是不可确认的，则对更大的标签区域反复重复所述步骤2E）和3E），直到确认了所述处理区域。
12.根据权利要求11所述的对齐系统，其中，在步骤1E），其中，图像的采样频率能够在其空间坐标值的间隔与所述基准区域的空间坐标值有关的标签区域中被增大。
13.根据权利要求2所述的对齐系统，其中，所述设置阶段包括：
1C）进给标签膜（3），使其经过所述传感装置（6），并向计算和控制系统输入标签开始的第一信号和标签结束的第二信号，所述第一和第二信号分别与第一和第二空间坐标值相关，所述第一和第二空间坐标值之间的间隔定义了测试标签长度；
2C）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述测试标签，读取与标签膜（3）上的测试标签相关的印刷内容，并获取其数字图像，其中，所述光学传感装置（6）的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
3C）为所获取的图像中具有给定的信噪比或给定的对比度度量的每个点赋予一空间坐标值，以创建一组空间坐标值，并且为测试标签的所述下边缘或上边缘赋予沿y轴的空间坐标值；
4C）对标签膜（3）的至少一个后续测试标签重复步骤2C）和3C）；
5C）比较根据步骤1C）至4C）获取的图像，并选择所获取的数字图像的基准区域，所述基准区域是其中信噪比（SNR）或对比度度量最大的区域，空间坐标值的子集与所述基准区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识测试标签的所述基准区域的相对于读取路径的开始点和结束点；
6C）计算测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签开始点之间，或者，测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签结束点之间的沿x轴的偏移基准值，所述偏移基准值与空间坐标值的间隔相关；
7C）计算标签的下边缘或上边缘分别与所选择的所述基准区域之间的沿y轴的距离，其中，所述距离以沿y轴的空间坐标值的差的形式来表示；
8C），a）对标签膜（3）中的至少一个后续测试标签重复步骤2C）、3C）、5C）、6C）和7C），并将与新选择的基准区域相关的空间坐标值的子集、新计算的偏移基准值的空间坐标值的间隔、以及新计算的与标签的下边缘或上边缘之间的沿y轴的距离分别与在步骤5C）、6C）和7C）中获得的值相比较，以从其计算偏差，以及b）如果所述偏差大于预设偏差值，则对其他标签重复步骤1C）至8C），直到偏差小于所述预设偏差值。
14.根据权利要求6和8中任一项所述的对齐系统，其中，所述设置阶段包括：
1C）进给标签膜（3），使其经过所述传感装置（6），并向计算和控制系统输入标签开始的第一信号和标签结束的第二信号，所述第一和第二信号分别与第一和第二空间坐标值相关，所述第一和第二空间坐标值之间的间隔定义了测试标签长度；
2C）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述测试标签，读取与标签膜（3）上的测试标签相关的印刷内容，并获取其数字图像，其中，所述光学传感装置（6）的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
3C）为所获取的图像中具有给定的信噪比或给定的对比度度量的每个点赋予一空间坐标值，以创建一组空间坐标值，并且为测试标签的所述下边缘或上边缘赋予沿y轴的空间坐标值；
4C）对标签膜（3）的至少一个后续测试标签重复步骤2C）和3C）；
5C）比较根据步骤1C）至4C）获取的图像，并选择所获取的数字图像的基准区域，所述基准区域是其中信噪比（SNR）或对比度度量最大的区域，空间坐标值的子集与所述基准区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识测试标签的所述基准区域的相对于读取路径的开始点和结束点；
6C）计算测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签开始点之间，或者，测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签结束点之间的沿x轴的偏移基准值，所述偏移基准值与空间坐标值的间隔相关；
7C）计算标签的下边缘或上边缘分别与所选择的所述基准区域之间的沿y轴的距离，其中，所述距离以沿y轴的空间坐标值的差的形式来表示；
8C），a）对标签膜（3）中的至少一个后续测试标签重复步骤2C）、3C）、5C）、6C）和7C），并将与新选择的基准区域相关的空间坐标值的子集、新计算的偏移基准值的空间坐标值的间隔、以及新计算的与标签的下边缘或上边缘之间的沿y轴的距离分别与在步骤5C）、6C）和7C）中获得的值相比较，以从其计算偏差，以及b）如果所述偏差大于预设偏差值，则对其他标签重复步骤1C）至8C），直到偏差小于所述预设偏差值。
15.根据权利要求13所述的对齐系统，其中，所述处理阶段包括：
1D）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述标签，读取与标签膜（3）上的处理标签相关的印刷内容，并获取具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔的标签区域的数字图像，其中，所述光学传感装置（6）的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
2D）使沿y轴的空间坐标值与正被检查的处理标签的下边缘或上边缘相关联，并将在步骤7C）中计算的与所述基准区域沿y轴的对应距离加到该空间坐标值，以为所述基准区域计算偏移的y轴空间坐标值；
3D）基于根据步骤2D）计算的偏移的y轴空间坐标值，将步骤1D）的图像区域中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使x轴空间坐标值的子集与所述处理区域相关联，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
4D）计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与根据步骤5C）确认的基准区域的对应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
5D）将根据步骤6C）计算的所述偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1C）计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
6D）对标签膜（3）中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3D）至5D），其中，在步骤4D），计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的对应开始点或结束点之间的距离；
16.根据权利要求14所述的对齐系统，其中，所述处理阶段包括：
1D）通过沿用于光学传感装置（6）的读取路径传送所述标签，读取与标签膜（3）上的处理标签相关的印刷内容，并获取具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔的标签区域的数字图像，其中，所述光学传感装置（6）的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
2D）使沿y轴的空间坐标值与正被检查的处理标签的下边缘或上边缘相关联，并将在步骤7C）中计算的与所述基准区域沿y轴的对应距离加到该空间坐标值，以为所述基准区域计算偏移的y轴空间坐标值；
3D）基于根据步骤2D）计算的偏移的y轴空间坐标值，将步骤1D）的图像区域中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使x轴空间坐标值的子集与所述处理区域相关联，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
4D）计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与根据步骤5C）确认的基准区域的对应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
5D）将根据步骤6C）计算的所述偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1C）计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
6D）对标签膜（3）中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3D）至5D），其中，在步骤4D），计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的对应开始点或结束点之间的距离；
17.根据权利要求1至2中任一项所述的对齐系统，其中，控制操作的步骤包括：-改变电机装置的转速，以将标签膜（3）中的被传入的处理标签与切割单元（5）对齐；
-通过电磁阀或电机来控制拼接装置，以将两个标签膜连接在一起；和/或
-触发打印装置，以在标签或标签膜上打印数据；和/或
18.根据权利要求1至2中任一项所述的对齐系统，其中，贴标机的计算机执行以下操作中的一个或多个：
1）基于由光学传感装置（6）接收的信息，计算标签长度；
2）计算考虑了读取点和执行操作的点之间的空间和时间差异的调节参数；
用于贴标机中的标签的无标记对齐系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于贴标机的标签的对齐系统，以提供标签在对象上(即，在容器上)的正确定位。
背景技术
[0002] 具体地，本发明的对齐系统可应用于使用标签卷轴、从该标签卷轴切下单个标签并贴附在容器上的这种类型的贴标机。
[0003] 在这些通常被称为辊进给式贴标机的机器中，容器由传送带承载并与贴标单元接触。贴标单元包括：机动路径，其中，至少一个进给辊将标签带从标签卷轴移动到传送带；切割器，用于从由进给辊移动的标签带切下适当长度的标签；以及所谓的“真空鼓”，接收切下的标签，并最终将涂了胶水的标签传输到传送带中的容器。
[0004] 利用机器的初始设置并不能实现这些操作的完美同步。具体地，问题在于，难以通过简单地将进给辊和真空鼓的移动同步而从标签膜精确地切下标签。首先，可能以相当不均匀的方式打印标签带，产生了一系列具有略微不同长度的标签。一般地，此外，由薄弹性塑料材料制成的标签带可能因为由进给辊和真空鼓施加的拉力而经受延长或缩短。这还可能因为环境条件而改变。最后，由于这些机器通常用两个标签卷轴运行，一个工作，另一个作为预留，当第一个空了时，机器将一个卷轴的末端与预留的卷轴的头部连接。该连接可能是不准确的，这是因为，例如，两个卷轴可能在不同于标签的末端的位置重叠，诸如在标签的中间部分重叠。
[0005] 上面阐述的所有原因都可能引起经过切割单元的标签的偏移，因此获得了不准确地切割的标签。这种切割误差因此可以延续到所有剩余的标签，需要更换非常大数量的容器上的错误标签。这显然是不能接受的。
[0006] 为了克服上面列出的问题，已知提供一种具有诸如黑色长方形标志的多个可视标记的标签带，这些符号位于一个标签和下一个标签之间的带的位置，并因此标识带的结束和下一个带的开始。沿标签带的路径放置有光学传感器，相对于切割器在上面，从而其读取可视标记，向机器的控制单元发送控制信号，该控制单元加快或减慢进给辊以调节对切割器进行的标签带进给。这样，一般地，获得了贴标单元的非常正确的操作。
[0007] 然而，该系统也有一些缺点。首先，标签上的印刷内容(印刷物质)可能有一些高对比度区域，其被光学传感器读成可视标记，使得错误的控制信号被发送至系统，并且切割调节是完全错误的。在这种情况下，也必须消除非常大数量的标签。
[0008] 此外，包含可视标记的切割带的一部分一定被标签的对端覆盖，因此标记在容器上是看不到的。这对于提高贴标的容器的美学外观是必要的。因此，标签必须比所需要的长，考虑到在正常装瓶厂一年有上百万的瓶子被贴标，这引起了材料的极大浪费。
[0009] 在贴标机中，除了上述切割问题，可能执行许多其他操作，其中，标签的正确对齐是关键的。
[0010] 一个实例是上述的两个标签卷轴的连接，所谓的拼接操作，当卷轴的末尾拼接到新的标签卷轴的头时验证。期望确保进行正确的拼接。
[0011] 另一个实例是诸如产品的有效期的数据在标签上的打印操作。这通常沿贴标机的路径进行。
[0012] 在一些情况下，有必要为标签触发通常由视觉装置构成的检查系统。在该情况下，标签的正确对齐也是重要的。
发明内容
[0013] 因此，本发明的一个目的是提供一种系统，用于从卷轴展开的标签相对于将在其上执行的操作的对齐，以克服上述问题。
[0014] 如在所附权利要求(其限定是本说明书的组成部分)中所限定的，该目的是通过用于标签对准的对齐系统和包括该对齐系统的贴标机来实现的。
附图说明
[0015] 从优选实施方式的描述将更好地理解本发明的其他特征和优点，以下结合附图通过非限制性说明的方式给出了优选实施方式：
[0016] 图1是包括本发明的对齐系统的贴标单元的细节的透视图；
[0017] 图2a和2b示出了在本发明系统的标签处理中发生的可能情况的示意图；
[0018] 图3a和3b示出了在本发明系统的标签处理中发生的不同可能情况的示意图，其中，为了清楚起见，强调了图3b中的错误对准；
[0019] 图4示出了在本发明系统的标签处理期间发生的不同可能情况的示意图，其中，发生了沿标签的y轴的未对准。
具体实施方式
[0020] 在以下描述的示例性实施方式中，考虑后续的切割操作来介绍标签的对齐。然而，应当理解，以下描述的对齐系统可以应用于其中需要标签的正确对齐的贴标机的其他操作，诸如拼接、打印、或视觉检查操作。
[0021] 可以应用本发明的贴标机或贴标单元是其中标签结合到膜的那些，诸如印刷在膜上的标签，它们或者被切下并被涂上胶水以粘贴至容器，或者被切下并缠绕形成套筒，或者是在粘贴至容器之前从支撑带剥离的自贴标签。
[0022] 如图1所示，本发明的贴标单元(由标号1表示)是包括被驱动的进给辊2的传统贴标单元，被驱动的进给辊2使来自卷轴(未示出)的标签膜3沿着由多个空转辊4定义的路径移动。在进给辊2的下游放置有切割单元5，其被设置为将标签膜分成单个标签，单个标签将由真空鼓(未示出)拉出并且之后将被附着至在传送带(也未示出)上行进的容器。
[0023] 根据本发明，诸如光学传感器的光学传感装置6位于进给辊2和切割单元5之间的适当位置，以读取其之间通过的标签表面。例如，光学传感装置6可以位于空转辊4前面。
[0024] 诸如增量式编码器的编码装置7与进给辊2相关联或与空转辊4相关联，或者直接与被驱动的进给辊2的电机装置相关联，以向系统提供其上传输的标签膜3的位置信息。如果编码装置7与空转辊4相关联，则至关重要的是其上不发生膜的滑动。这可以通过将所述空转辊4耦接到第二空转辊或偶接到向承载编码装置7的空转辊4按压标签膜的其他按压装置来实现。
[0025] 通常，传感装置6和编码装置7均通过适当的布线或通过无线系统连接至计算和控制系统，该计算和控制系统还操作地连接至驱动进给辊2的电机装置，以根据由光学传感装置6接收并由所述计算和控制系统计算的信息来控制进给辊2的转速，进而控制标签膜3的前进速度。
[0026] 本发明的计算和控制系统可以包括集成在控制贴标机的运行的计算机中的计算和控制单元。可选地，计算和控制单元集成在光学传感装置6中，并与贴标机的计算机的计算和控制单元对话，以执行整个操作。在该情况下，与传感装置6相关的计算和控制单元优选地包括FPGA器件。因为该实施方式允许本发明的系统在传统贴标单元的基础上进行升级，而不用大幅修改机器的布局和控制系统，因此是优选的。
[0027] 本发明的对齐系统因此包括所述光学传感装置6、编码装置7以及计算和控制系统，并提供了第一设置阶段，以确认标签图像中的基准区域，并提供了第二处理阶段，其包括：读取标签膜3中的标签的对应于所述基准区域的处理区域的位置，以及根据为所述处理区域读取的位置来控制贴标单元的操作。
[0028] 更详细地，本发明的系统提供了以下步骤：
[0029] -读取标签膜3中的一个或多个测试标签，优选地是所述膜3的开头的一个或多个标签；
[0030] -选择所述一个或多个测试标签的印刷内容的部分或整个区域，作为用作标签的虚拟标记的基准区域，其中，基于信噪比或对比度度量(对比度测量)的最大值来进行所述选择；
[0031] -读取标签膜3的后续处理标签，并通过与先前在一个或多个测试标签中选择的基准区域进行比较，来确认正被检查的所述标签中的处理区域；
[0032] -将正被检查的处理标签的长度计算为一个或多个测试标签的所述基准区域的点和处理区域的对应点之间的距离；
[0033] -以迭代(重复)方式读取后续处理标签中的每个，通过与先前在一个或多个测试标签中选择的基准区域进行比较，来确认正被检查的所述标签中的处理区域，并将正被检查的处理标签的长度计算为所述处理区域和前一个处理标签的处理区域之间的距离；
[0034] -根据前一步骤中计算的标签长度，控制贴标机的操作。
[0035] 由本发明的系统控制的贴标机的操作优选地选自从标签膜切割标签、两个标签膜的拼接、在标签或标签膜上印刷内容、以及标签或标签膜的视觉检查。
[0036] 第一设置阶段仅必须为每个标签类型执行一次，即，在进给标签膜3开始时，并且其通常在3至5个标签经过光学传感装置6之后完成。
[0037] 第二处理阶段与贴标单元的操作情况一致，并且只要容器的贴标在进行就一直持续。
[0038] 在一实施方式中，第一设置阶段包括以下的操作步骤：
[0039] 1A)进给标签膜3，使其经过所述光学传感装置6，并向计算和控制系统输入标签开始的第一信号和标签结束的第二信号，所述第一和第二信号分别与第一和第二空间坐标值相关，所述第一和第二空间坐标值之间的间隔限定了测试标签长度；
[0040] 2A)通过沿用于光学传感装置6的读取路径传送所述测试标签，读取与标签膜3的测试标签相关的印刷内容，并获取与所述测试标签相关的一组信号，每个信号都与给定的信噪比或给定的对比度度量以及空间坐标值相关，以建立一组空间坐标值；
[0041] 3A)对标签膜3的至少一个后续测试标签重复步骤2A)；
[0042] 4A)将根据步骤1A)至3A)获得的信号相比较，并选择所获得的一组信号的基准区域，所述基准区域是信噪比(SNR)或对比度度量最大的区域，空间坐标值的子集与所述基准区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，其分别标识测试标签的所述基准区域的相对于读取路径的开始点和结束点；
[0043] 5A)计算测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签开始点之间，或者可选地，测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签结束点之间的偏移基准值，所述偏移基准值与空间坐标值的间隔相关；
[0044] 6A)可选地，a)，对标签膜3中的至少一个后续测试标签重复步骤2A)、4A)和5A)，并将与新选择的基准区域相关的空间坐标值的子集以及新计算的偏移基准值的空间坐标值的间隔与步骤4A)和5A)中获得的值相比较，以从其计算偏差；以及b)，如果所述偏差大于预设偏差值，则对其他标签重复步骤1A)至6A)，直到偏差小于所述预设偏差值。
[0045] 为了本发明的目的，所述空间坐标值可以是计数编码器的数字N(如果增量式编码器被用作编码装置7的话)，或者是适于在x空间或x，y空间中标识标签的点的位置的任何其他坐标值。在应使用x，y空间中的空间坐标值的情况下，可以在两个不同的参考系中给出这些值，诸如用于x轴坐标的计数编码器的数字和用于y轴坐标的数字图像值，例如，来自参考点的像素的数量或用特定参考系中的像素尺寸计算的毫米距离。
[0046] “与所述测试标签相关的一组信号”中的信号可以是标签或标签膜的模拟或数字图像、对比度度量或另一特性特征，诸如其反射率、膜的宽度或与材料相关的其他特征。如果信号是非数字信号，则将设置换能器以将其转成数字信号用于进一步处理。
[0047] 信噪比(也称为SNR)通过平均像素值和像素值的标准差之间的比例来给出。可选地，为了本发明的目的，还可以使用对比度度量，诸如对比度-噪声比，通过图像中相邻区域的信号强度差和像素值的标准差之间的比例给出。
[0048] 根据上面的步骤4A)选择的标签的基准区域可以是标签的小区域，或者，在一些情况下，如果不可能选择明确截取的基准区域，其还可以与整个印刷内容区域一致。这取决于因情况而异的标签印刷内容的图像中的对比度或SNR。应当理解，如果测试标签中的两个以上的项目被选择为具有相同程度的最大SNR或对比度度量，则将包含所有这些项目的空间坐标值的整个范围作为基准区域。这允许使处理阶段的误读错误最小。
[0049] 还能当理解，SNR或对比度度量应当大于预定值，以使系统不会不准确地读取基准区域。作为一种非常极端的情况，如果不可能确定标签中SNR或对比度度量最大的单个子区域，则选择整个印刷内容区域作为基准区域。
[0050] 总之，设置阶段允许本发明的系统建立其自身的标签虚拟标识，而无需像传统系统那样需要在标签上印刷参考标记。另外，因为该初始设置阶段允许选择SNR或对比度度量最大的一个基准区域，或者如果存在一个以上的高对比度区域，则选择将其包括的更宽区域，因此没有光学传感装置6误读标签印刷内容的不同对比度区域而非参考标记的风险。
[0051] 在第一设置阶段之后连续地执行第二处理阶段(对应于贴标单元的正常操作)，该第二处理阶段包括以下步骤：
[0052] 1B)通过沿用于光学传感装置6的读取路径传送所述标签，读取与标签膜3上的处理标签相关的印刷内容，并获取具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔的标签区域的一组信号；
[0053] 2B)将步骤1B)获取的所述标签区域的一组信号中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使空间坐标值的子集与所述处理区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，其分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
[0054] 3B)计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与根据步骤4A)确认的基准区域的相应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
[0055] 4B)将根据步骤5A)计算的偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1A)计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
[0056] 5B)对标签膜3中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3B)和4B)，其中，在步骤3B)，计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的相应开始点或结束点之间的距离；
[0057] 6B)控制贴标机的操作。
[0058] 在步骤1B)中，“与所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔”的表述意味着所述空间坐标值的间隔对应于基准区域的空间坐标值的间隔，或者是其常数倍，所述常数基本上是测试标签长度。这特别适用于通过计数编码器的数字来给出空间坐标值的情况。
[0059] 通过本发明的系统控制的贴标机的操作如上所述。因此，所述“控制操作”步骤将取决于操作的类型并且可以包括：
[0060] -改变电机装置的转速，以将标签膜3中的被传入的处理标签与切割单元5对齐；和/或
[0061] -例如通过电磁阀或电机控制拼接装置，以将两个标签膜连接在一起；和/或[0062] -触发打印装置，以在标签或标签膜上打印数据；和/或
[0063] -触发用于检查标签或标签膜的视觉系统。
[0064] 借助于术语“控制”，意味着通常包括以下的多个步骤：
[0065] 1)基于由光学传感装置6接收的信息，计算标签长度；
[0066] 2)计算考虑了读取点和执行操作的点之间的空间和时间差异的调节参数；
[0067] 3)如果控制了电机装置，则计算电机速度；
[0068] 4)发送控制信号以执行所述操作。
[0069] 在传统系统中，通过计算机控制贴标机操作，所有这些步骤是正常执行的。这也适用于本发明的系统。在计算和控制系统与所述机器计算机集成的实施方式中，将修改计算机软件，以允许其执行本发明的上述设置和处理阶段。
[0070] 然而，在计算和控制单元与光学传感装置6相关联的实施方式中，贴标机计算机仅照常执行控制所述操作的步骤，而其他步骤将由独立的计算和控制单元执行。该实施方式的优点在于无需对管理贴标机的软件进行修改这一事实。因此，通过将包括所述光学传感装置6和所述编码装置7的本发明的系统简单地添加到机器布局，可以升级传统的贴标单元。光学传感单元6的计算和控制单元将根据上述步骤向贴标机计算机发送所需的信号。
[0071] 在处理期间可能会正常地出现标签长度变化的两种情况：i)将两个标签卷轴拼接在一起时的不准确，在标签的交界处造成了错误的长度(图2a和2b)；或者ii)标签膜3伸展时变形(图3a和3b)。
[0072] 在这两种情况下，本发明的系统都允许通过计算新的标签长度和对应于标签的开始点或结束点的空间坐标值来校正标签的误差或变形。
[0073] 确认所述处理区域的步骤3B)基于处理区域与测试标签中选择的基准区域之间的比较。该比较可以根据现有技术中的传统处理来执行，诸如借助于数字滤波器的像素强度的比较和/或量化为1比特或类似处理。
[0074] “根据处理标签长度相对于在步骤1A)计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值”的表述意味着调整用于处理标签的偏移值，即，其增大或减小对应于正被检查的处理标签相对于测试标签长度的百分比变化(伸长或缩短)的百分比量。
[0075] 其一组信号被获取的标签区域必须包含根据设置阶段选择的基准区域，并且可以与这种基准区域一致，或者优选地更大，以允许系统获取作为被获取了一组信号的标签区域的一部分的基准区域的一组信号。在一些情况下，被获取一组信号的标签区域将与整个标签一致。
[0076] 在一实施方式中，根据步骤1B)获取了其一组信号的标签区域将优选地是整个标签。在该情况下，处理阶段包括以下步骤：
[0077] 1E)通过沿用于光学传感装置(6)的读取路径传送标签，读取与标签膜3上的处理标签相关的印刷内容，并获取整个标签的一组信号；
[0078] 2E)选择整个标签的具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值相关的空间坐标值的间隔的区域；
[0079] 3E)将步骤2E)获取的所述标签区域的一组信号中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使空间坐标值的子集与所述处理区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
[0080] 4E)计算步骤3E)的处理区域的开始点或结束点与根据步骤4A)确认的基准区域的相应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
[0081] 5E)将根据步骤5A)计算的所述偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1A)计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
[0082] 6E)对标签膜3中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3E)至5E)，其中，在步骤4E)，计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的相应开始点或结束点之间的距离；
[0083] 7E)控制贴标机的操作；
[0084] 其中，如果在步骤3E)，所述处理区域是不可确认(识别)的，则对更大的标签区域反复重复所述步骤2E)和3E)，直到确认了所述处理区域。
[0085] 在步骤1E)，图像的采样频率可以在其空间坐标值的间隔与所述基准区域的空间坐标值有关的标签区域中增大。该过采样允许更高需求的区域中的图像分辨率最大化。
[0086] 光学传感装置6具有读取窗口，其宽度和高度(由像素数表示)必须与基准区域的尺寸相衬。太大的读取窗口导致系统获取大尺寸的图像，使图像处理冗长。然而，如果读取窗口太小，则可能错过大多数相关信息。优选地，光学传感装置6的读取窗口的尺寸包括在1×1和1×256像素之间。
[0087] 在一些实例中，由于标签膜3在卷轴上或者从其展开期间的可能垂直偏移，标签可能沿y轴偏移。在该情况下，由于相对于测试标签的基准区域具有沿y轴的不同空间坐标值，因此可能发生本发明的系统不能确认处理区域的情况。
[0088] 在一实施方式中，为了排除该问题，上面列出的设置阶段包括：
[0089] 1C)进给标签膜3，使其经过所述光学传感装置6，并向计算和控制系统输入标签开始的第一信号和标签结束的第二信号，所述第一和第二信号分别与第一和第二空间坐标值相关，所述第一和第二空间坐标值之间的间隔定义了测试标签长度；
[0090] 2C)通过沿用于光学传感装置6的读取路径传送所述测试标签，读取与标签膜3上的测试标签相关的印刷内容，并获取其数字图像，其中，所述光学传感装置6的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
[0091] 3C)为所获取的图像中具有给定的信噪比或给定的对比度度量的每个点赋予一空间坐标值，以建立一组空间坐标值，并且为测试标签的所述下边缘或上边缘赋予沿y轴的空间坐标值；
[0092] 4C)对标签膜3的至少一个后续测试标签重复步骤2C)和3C)；
[0093] 5C)比较根据步骤1C)至4C)获取的图像，并选择所获取的数字图像的基准区域，所述基准区域优选地是其中信噪比(SNR)或对比度度量最大的区域，空间坐标值的子集与所述基准区域相关，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识测试标签的所述基准区域的相对于读取路径的开始点和结束点；
[0094] 6C)计算测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签开始点之间，或者可选地，测试标签的基准区域的所述开始点或所述结束点与标签结束点之间的沿x轴的偏移基准值，所述偏移基准值与空间坐标值的间隔相关；
[0095] 7C)分别计算标签的下边缘或上边缘与所选择的所述基准区域之间的沿y轴的距离，其中，所述距离以沿y轴的空间坐标值的差的形式来表示；
[0096] 8C)可选地，a)对标签膜3中的至少一个后续测试标签重复步骤2C)、3C)、5C)、6C)和7C)，并将与新选择的基准区域相关的空间坐标值的子集、新计算的偏移值的空间坐标值的间隔、以及新计算的与标签的上边缘(或下边缘)之间的沿y轴的距离分别与在步骤5C)、6C)和7C)中获得的值相比较，以从其计算偏差，以及b)，如果所述偏差大于预设偏差值，则对其他标签重复步骤1C)至8C)，直到偏差小于所述预设偏差值。
[0097] 在该实施方式中，还将修改处理阶段，以包括：
[0098] 1D)通过沿用于光学传感装置6的读取路径传送所述标签，读取与标签膜3上的处理标签相关的印刷内容，并获取具有与根据设置阶段选择的所述基准区域的空间坐标值有关的空间坐标值的间隔的标签区域的数字图像，其中，所述光学传感装置6的读取窗口跨越测试标签的下边缘或上边缘；
[0099] 2D)使沿y轴的空间坐标值与正被检查的处理标签的下边缘或上边缘相关联，并将在步骤7C)中计算的与所述基准区域沿y轴的对应距离加到这一空间坐标值，以为所述基准区域计算偏移的y轴空间坐标值；
[0100] 3D)基于根据步骤2D)计算的偏移的y轴空间坐标值，将步骤1D)的图像区域中的处理区域确认为具有最大SNR或最大对比度度量的区域，并使x轴空间坐标值的子集与所述处理区域相关联，所述子集包括第一和第二空间坐标值，所述第一和第二空间坐标值分别标识所述处理区域的相对于所述读取路径的开始点和结束点；
[0101] 4D)计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与根据步骤4A)确认的基准区域的对应开始点或结束点之间的距离，所述距离指示正被检查的处理标签的长度；
[0102] 5D)将根据步骤6C)计算的所述偏移基准值加到所述处理区域的开始点或结束点，根据处理标签长度相对于在步骤1A)计算的测试标签长度的百分比变化来缩放所述偏移基准值，以确定正被检查的处理标签的开始点或结束点；
[0103] 6D)对标签膜3中的每个标签或所选择的多个样本标签反复地重复步骤3D)至5D)，其中，在步骤4D)，计算正被检查的标签的处理区域的开始点或结束点与前一个处理标签的处理区域的对应开始点或结束点之间的距离；
[0104] 7D)控制贴标机的操作。
[0105] 可以借助于现有技术中的已知处理来完成标签边缘的检测，诸如基于标签相对于背景的不同反射率的边缘检测方法。
[0106] 图4示意性地示出了上述实施方式，其中，光学传感装置6的读取窗口跨越标签的下边缘，以感测可能在标签膜3的处理中发生的沿y轴的偏移。
[0107] 本发明的系统以及包括该系统的贴标单元的优点是明显的。
[0108] 由于该系统对于每个标签类型量身定制虚拟标记，因此，如上所述，在标签的处理期间没有发生误读的风险。
[0109] 此外，由于避免了传统的可视标记，因此无需像传统系统那样重叠容器上的标签的两端以隐藏可视标记。换句话说，标签可以比平常更短。这极大地节约了标签膜的材料，并极大地节约了成本。
[0110] 特别是当计算和控制单元集成在光学传感单元6中时，本发明的系统的另一优点是此对齐系统可以用于升级现有贴标单元，而无需替换整个单元。这也是极大的成本节约。
[0111] 将理解，文中仅描述了本发明的具体实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不背离由所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，能够进行对具体应用的调整所需的任何以及所有修改。
