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発明の名称 紫外線による発光を利用した識別情報の認識方法及び装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−99711(P2003−99711A)
公開日 平成15年4月4日(2003.4.4)
出願番号 特願2001−288738(P2001−288738)
出願日 平成13年9月21日(2001.9.21)
代理人 【識別番号】100078499
【弁理士】
【氏名又は名称】光石 俊郎 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5B029
5B035
5B058
5B072
【Fターム(参考)】
5B029 AA02 
5B035 BB01 BB03 BB08 BB09 CA23
5B058 CA15
5B072 AA02 CC12 CC24 DD01
発明者 粕谷 尚史 / 中山 善博 / 後藤 克繁
要約 課題
識別情報の認識を、より正確で、効率の良いものとする。

解決手段
物品の識別情報を認識するために、紫外線により発光する塗料を用いて記入された識別情報のみを発光させるための紫外線照射器5と、上記認識情報を画像として取り込むための全景カメラ3、部分カメラ4と、上記カメラ3,4をX、Y,Z方向に移動させるための機構6,7,8とを有する認識装置。
特許請求の範囲
【請求項1】 紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を、紫外線照射により発光させる工程と、上記発光した識別情報を画像として取り込む工程と、上記取り込んだ画像から識別情報を認識する工程とを有することを特徴とする識別情報の認識方法。
【請求項2】 請求項1記載の識別情報の認識方法において、識別情報として、文字、記号、図形、バーコード又は無線タグのいずれかを用いることを特徴とする識別情報の認識方法。
【請求項3】 請求項1記載の識別情報の認識方法において、紫外線により発光する塗料として、蛍光型インク又は燐光型インクを用いることを特徴とする識別情報の認識方法。
【請求項4】 請求項1記載の識別情報の認識方法において、識別情報を認識する物品を、金属板とすることを特徴とする識別情報の認識方法。
【請求項5】 紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を発光させるための紫外線照射器と、上記識別情報を画像として取り込むためのカメラと、上記カメラを移動させる機構とを備えることを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項6】 請求項5記載の識別情報の認識装置において、上記カメラが、位置認識のための全景カメラと、詳細認識のための部分カメラからなり、識別情報の認識を効率良く行えるようにしたこと特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項7】 請求項6記載の識別情報の認識装置において、上記部分カメラが、撮像する識別情報の大きさが一定になるように、高さ変更が可能であることを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項8】 請求項7記載の識別情報の認識装置において、上記部分カメラが、撮像する識別情報の記載方向によって、撮像範囲に対する相対的な識別情報の大きさが変化しないように、識別情報の記載方向に合わせるべく撮像範囲を回転方向に移動する機構を備えたことを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項9】 請求項6記載の識別情報の認識装置において、上記部分カメラを、無線タグ読取用の無線リーダとしたことを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項10】 請求項5乃至請求項9のいずれかに記載の識別情報の認識装置において、識別情報として、文字、記号、図形、バーコード又は無線タグのいずれかを用いたことを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項11】 請求項5乃至請求項9のいずれかに記載の識別情報の認識装置において、紫外線により発光する塗料として、蛍光型インク又は燐光型インクを用いたことを特徴とする識別情報の認識装置。
【請求項12】 請求項5乃至請求項9のいずれかに記載の識別情報の認識装置において、識別情報を認識する物品を、金属板としたことを特徴とする識別情報の認識装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、識別情報の認識方法及び装置に関し、例えば、工場などで用いられる部材の仕分装置等に用いられるものである。
【0002】
【従来の技術】図2において、特開2000−95334号公報により開示されている従来の識別情報の認識装置を示す。この認識装置17は、バーコード、文字又は記号を含む識別情報が表示された読取対象の物品22を搬送する搬送装置19と、この搬送装置19上に前記読取対象の物品22から前記識別情報を読み取る読取部材18と、前記読取部材18及び前記搬送装置19を関連付けて駆動すべく制御する制御装置21と、前記搬送装置19及び前記読取部材18を移動させる移動装置23とによって構成されている。
【0003】上記認識装置17では、物品22が供給コンベヤ26を通って受取側接続装置25から搬送装置19に供給されて、送り方向27の方向に搬送される。そして読取部材18の下側を通過する時に、読取部材18により物品22の表面に表示又は貼付されたバーコード、文字又は記号を含む識別情報を読み取る。物品22は読取部材18の下側を通過後、搬送装置19により送り出し側接続装置24に搬送される。識別情報には、仕分情報が含まれており、仕分情報に従って仕分コンベヤ20を制御することにより、物品22が仕分先別に仕分られる。
【0004】上記認識装置等では、一般的に、読取対象を、レーザビーム及び光学センサにて走査することや、CCDカメラ等にて画像を取り込むことにより、バーコード、文字又は記号を含む識別情報を読み取っている。具体的には、読取対象の反射光を観測し、識別情報の部分とその他の部分の反射光の差違を判別して、バーコード、文字又は記号を読み取り、識別している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような認識装置では、識別作業の省力化のため、どのような読取対象であっても、100%の認識精度が要求されている。しかしながら、上記認識装置のように、反射光を利用して識別情報を読み取る装置では、読取対象の物品に面取り部や穴空き部などがある場合、蛍光灯や可視光を含む太陽光などの自然光の下においては、面取り部や穴空き部などからの反射光が大きくないため、識別情報との反射光の差違を判別できず、識別情報と共に抽出されることにより、誤認識されることがある。
【0006】又、識別情報を表示するインク等の色とその下地となる物品の色の組み合わせによっては、識別情報の部分とその他の部分、即ち下地となる物品の部分の反射光の差違が一定しないため、その差違の大小に認識の難易が左右され、識別情報を安定して取り込むことが出来ない。さらに、物品が金属系の材料のように光の反射率が高いものでできている場合、反射光の散乱等の影響による誤認識が起る場合もある。
【0007】又、識別情報とその他文字等が表示されている場合、その違いを区別できないため、識別したい情報以外の不要な種々の記号なども読み取ってしまうことにより誤認識してしまう。
【0008】又、識別情報がその他文字等の上や物品のデザインの上に重ね書きされた場合、取り込んだ画像等からバーコード、文字又は記号を抽出して、判別することが不可能となり、識別情報を読み取ることが出来ない等の問題がある。
【0009】認識装置において、認識精度を上げるためには、識別情報を正確に取り込むだけではなく、取り込んだ画像等において、識別情報を構成している文字等一つ一つの位置決めも重要なことである。
【0010】特に、認識装置の読取対象となる物品の大きさは大小様々であるため、CCDカメラ等の読取部材に対して、識別情報の距離が常に一定とは限らない。又、識別情報となる文字等も常に同じ大きさで表示されているとは限らない。その結果、取り込んだ画像等に含まれる文字等の識別情報の大きさが一定にならず、文字等の認識、例えばパターン認識において位置決めが正しく行われず、認識が難しくなる場合がある。
【0011】又、大きい物品等の識別情報を認識する場合、まず、読取対象の物品全体を画像に取り込むことにより、識別情報が表示されている位置を特定し、次に、識別情報を正確に読み込むために、その特定された位置の一定の領域の画像を取り込む必要がある。上記認識装置等では、一つのCCDカメラを使用して識別情報がある位置を認識し、さらに識別情報を読み取るため、効率よく識別対象を認識することができない。
【0012】又、物品に識別情報のデータを持っている無線タグが貼付されている場合でも、物品とその識別情報を正確に関係付けできるように、無線リーダの無線の届く距離を近距離にしているため、無線タグの貼付されている位置を正確に特定できないと、無線タグの識別情報の読取に時間がかかってしまい、効率よく識別情報を認識することができない。
【0013】従って、本発明は、上記課題を解決すべく、より正確で、より効率よく、識別情報を認識できるようにすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識方法は、紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を、紫外線照射により発光させる工程と、上記発光した識別情報を画像として取り込む工程と、上記取り込んだ画像から識別情報を認識する工程とを有することを特徴とする。この方法により、可視光を遮断した状態で、紫外線により発光する塗料を用いた識別情報のみを紫外線照射により発光させて、それを画像として取り込むことで、識別情報をより正確に認識することができる。この方法では、識別情報として、文字、記号、図形、バーコード又は無線タグのいずれかを用いることができる。又、この方法では、紫外線により発光する塗料として、蛍光型インク又は燐光型インクを用いることができる。又、この方法では、識別情報を認識する物品として、金属板を対象とすることができる。
【0015】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識装置は、紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を発光させるための紫外線照射器と、上記識別情報を画像として取り込むためのカメラと、上記カメラを移動させる機構とを備えることを特徴とする。この装置により、可視光を遮断した状態で、紫外線により発光する塗料を用いた識別情報のみを紫外線照射により発光させ、それを画像として取り込めるため、識別情報をより正確に認識することができる。
【0016】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識装置は、上記カメラが、位置認識のための全景カメラと、詳細認識のための部分カメラからなり、識別情報の認識を効率良く行えるようにしたこと特徴とする。この装置により、位置認識のための全景カメラと詳細認識のための部分カメラを使用することにより、撮像のための設定及び動作が簡略化される。
【0017】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識装置は、上記部分カメラが、撮像する識別情報の大きさが一定になるように、高さ変更が可能であることを特徴とする。この装置により、詳細認識のための部分カメラを、撮像する識別情報の大きさが一定になるように、高さの調節を行うことができ、撮像された識別情報の大きさが一定であるため、識別情報の文字等一つ一つを確実に認識できる。
【0018】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識装置は、上記部分カメラが、撮像する識別情報の記載方向によって、撮像範囲に対する相対的な識別情報の大きさが変化しないように、識別情報の記載方向に合わせるべく撮像範囲を回転方向に移動する機構を備えたことを特徴とする。この装置により、詳細認識のための部分カメラを、撮像する識別情報の記載方向が一定になるように、回転して位置合わせを行うことができ、撮像された識別情報の方向が一定であるため、識別情報の文字列等を確実に認識できる。
【0019】上記課題を解決する本発明に係る識別情報の認識装置は、上記カメラが、位置認識のための全景カメラと、無線タグ読取用の無線リーダからなること特徴とする。この装置により、紫外線による発光を用いて、識別情報を持つ無線タグの位置認識が容易にできるため、無線タグに対して、無線リーダの位置を迅速に移動できる。
【0020】上記装置では、識別情報として、文字、記号、図形、バーコード又は無線タグのいずれかを用いた物品を使用することができる。又、上記装置では、紫外線により発光する塗料として、蛍光型インク又は燐光型インクを用いた物品を使用することができる。又、上記装置では、識別情報を認識する物品として、金属板を使用することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1にて、本発明に係る実施形態の1例を示す。図1に示すように、認識装置1は、認識対象を置くパレット2と、パレット2を広視野で把握して識別情報の位置認識を行う全景カメラ3と、位置認識の結果から識別情報となる文字、記号などを認識する部分カメラ4と、紫外線により発光する塗料のみを発光させる紫外線照射器5と、全景カメラ3、部分カメラ4及び紫外線照射器5を移動させる機構6〜8とにより構成されている。これらは図示していない制御機器により制御され、後述する一連の動作を行っている。
【0022】パレット2は認識装置1の基部に固定されており、パレット2を跨いで、門型のフレームからなるX方向移動機構6が設けられ、このX方向移動機構6がパレット2の長手方向(X方向)に移動可能とされている。X方向移動機構6は両側の支柱部6aと、これらの上端に渡された桁部6bとからなる。X方向移動機構6の桁部6bに、Y方向移動機構7と紫外線照射器5が支持され、Y方向移動機構7は、桁部6bに沿う方向(Y方向)に移動可能とされている。このY方向移動機構7に、全景カメラ3が下方に向けて支持されている。全景カメラ3はパレット2の上方からパレット2の上面を広範囲で撮影できるようになっている。Y方向移動機構7には、さらにZ方向移動機構8が設けられており、Z方向移動機構8は高さ方向(Z方向)移動可能とされている。このZ方向移動機構8に部分カメラ4が下方に向けて支持されており、Z方向移動機構8により、高さ方向の位置調整を行うことで、部分カメラ4はパレット2の上方からパレット2の上面を詳細に撮影できるようになっている。上記全景カメラ3及び部分カメラ4は、パレット2が広い場合でも、上記X方向移動機構6、Y方向移動機構7を用いることにより、パレット2全面の紫外線照射及び撮影ができるように、パレット2の平面全範囲に移動可能とされている。
【0023】認識装置1は、外部からの自然光等が外乱光として装置内部へ漏れることのない光学暗室の状態とする。例えば、装置全体を内壁が黒い筐体等で囲い、光学暗室としても良い。紫外線照射器5としては、一般的には水銀灯などを使用するが、紫外線を照射できる他のものを使用しても良い。全景カメラ3及び部分カメラ4としては、可視光を取り込む一般的なCCDカメラ等が使用可能である。紫外線の乱反射等の影響を排除したい場合には、CCDカメラ等のレンズに紫外線カットフィルターを取り付け、可視光のみをCCDカメラ等で取り込めるようにしても良い。
【0024】認識装置1では、部材9〜12に書かれた識別情報である文字列13〜16を識別するために、部材9〜12をパレット2に置き、全景カメラ3と部分カメラ4を、それらの移動機構6〜8により移動させて、撮像し、識別情報の認識を行っている。
【0025】図3にて、本実施形態による実施手順をフローチャートで示す。最初に、紫外線により発光する塗料を用いて、部材9〜12に識別情報となる文字列13〜16を記入する(ステップS1)。
【0026】紫外線により発光する塗料としては、例えば、蛍光型インク、燐光型インク等を用いる。このような塗料には、蛍光及び燐光を起こす物質が含まれており、これらの物質は紫外線を励起エネルギーとして吸収して、吸収した紫外線の波長よりも長い波長の光を放射する性質がある。即ち、紫外線照射された物質から可視光が放射されることとなる。そのため、識別情報の認識に、一般的なCCDカメラが使用可能となる。燐光を起こす物質は、紫外線照射後も蛍光を起こす物質に比べて長い時間発光をしているのが特徴である。
【0027】次に、識別情報の文字列13〜16を記入した部材9〜12をパレット2上へ置く(ステップS2)。図4は、部材9〜12をパレット2上に置いた時の上面図を示す。図4に示すように、複数の部材を一つのパレットに置いても良い。又、識別情報として書かれている文字列の向きは、特に方向を決めて置く必要はない。
【0028】次に、部材9〜12を搭載した状態で、パレット2ごと認識装置1内へ搬入する(ステップS3)。パレットは搬入しやすいように、車輪等の移動手段のある物でも良いが、認識装置1内では、識別情報の位置検出のため、動かないように位置を固定する。
【0029】次に、紫外線照射器5を点灯させ、紫外線をパレット2上面へ照射する。識別情報の文字列13〜16は紫外線により発光する塗料により記入されているため、紫外線照射により読取対象となる識別情報の文字列13〜16のみが発光し、それを全景カメラ3にて撮像を行うことで、鮮明な画像を取り込む(ステップS4)。
【0030】図5は、パレット2が大きい場合の全景カメラ3での撮像方法を示す。図5に示すように、全景カメラの撮像範囲29に対して、パレット2が大きく、撮像対象範囲が広い場合、パレット2全面を把握するために、X方向移動機構6を用いて、全景カメラ3をX方向のカメラ送り方向28へ、連続移動することにより撮像をする。この時、全景カメラ3の移動距離と検出された識別情報の文字列13〜16の位置を関連付けて、パレット2全面に対する認識対象となる識別情報の文字列13〜16の位置認識を行う。図5ではX方向のみの全景カメラ3のカメラ送りを示しているが、パレット2がY方向に広い場合、Y方向移動機構7を用いて、上記方法と同様に、Y方向に全景カメラ3のカメラ送りを行い、パレット2全面を撮像して、識別情報の位置認識を行ってもよい。
【0031】図6に全景カメラ3での撮像範囲29の二値化処理画像の一例を示す。図6に示すように、全景カメラ3では紫外線により発光した識別情報の文字列13〜16のみが撮像されるため、全景カメラ3の撮像範囲29の二値化処理画像30では、認識対象とする識別情報の文字列13〜16以外に検出される対象は存在しない。そのため、図6に示す文字列13a、14a、16aのように、識別情報の文字が一部が欠落した状態で撮像されたとしても、識別情報の文字列13〜16の位置のみであれば検出可能である。
【0032】図7(a)は、図6における文字の一部が欠落した文字列16aの拡大図を示し、図7(b)、(c)、(d)はその位置認識の手順を示す。図7(a)に示すように、識別情報の文字列16aの文字はその一部が欠落しているため、文字の一部を検出している。そこで図7(b)に示すように、検出された部分を長方形で囲い、次に、図7(c)に示すように、それぞれの長方形における対角線の交点からそれぞれの長方形の中心位置を求める。これらの近隣の中心位置距離が一定値以内の図形群を文字列と見なし、さらに図7(d)に示すように、図7(c)の全ての長方形を含み、それらに外接する長方形33とその中心位置34を求める。
【0033】図8はパレット2に対する各識別情報の外接長方形33及びその中心位置34を示す。図7(d)の中心位置34を文字列の中心位置とすると、図4のパレット2全面に対しては図8のように複数にグループ分けされた外接長方形33が形成され、認識された外接長方形33から、識別情報の文字列の大きさが判別できる。
【0034】最後に、部分カメラ4にて撮像を行う(ステップS5)。上記の方法にてパレット2全面に対して、部材に書かれた文字列の中心位置34及び文字列の外接長方形33の大きさを算出し、カメラの位置及び各画面上の位置を計算して、パレット2上での相対位置を求め、X方向移動機構6とY方向移動機構7を用いて、文字列中心位置34へ部分カメラ4を移動する。
【0035】さらに、全景カメラ3にて撮影された文字列の画像から、文字列の外接長方形33の短いほうの長さ、即ち文字列の文字高さに相当する長さを算出し、その長さが部分カメラ4の撮像範囲において、適切な一定画素数になるように、Z方向移動機構8を用いて、部分カメラ4の高さの調整を行う。このことにより、画面上、ほぼ一定の文字の大きさで撮像し、文字認識することが可能となる。
【0036】図9は各部材の識別情報の撮影位置に移動後の各識別情報に対する部分カメラ4で撮影する範囲を示した図である。図10は、Z方向移動機構8によって識別情報の大きさを揃えた時の、部分カメラ4で撮影した各部材の識別情報の文字列の二値化処理画像を示す図である。高さの低い部材、即ち全景カメラ3までの撮影高さのある部材や、識別情報の表示が小さい部材は、部分カメラ4を近づけて見るため、撮影範囲31が狭くなる。しかしながら、この時、撮影した各部材の文字列の二値化処理画像32は、図10に示すように、部分カメラ4の撮影距離を調整することにより、ほぼ文字の大きさが同じである鮮明な画像を得ることができる。
【0037】部分カメラ4により撮像された文字列は、例えば、図10では、0度回転文字16、180度回転文字14の横列文字、90度回転文字13、270度回転文字15とする縦列文字とに分別されている。これらの撮像された文字列は、制御機器のプログラムにより、さらにそれぞれ0度回転文字、90度回転文字、180度回転文字、270度回転文字と4パターンに区別し、その中から文字認識における認識率の高いものを最適値として選択することによって、文字の認識を可能とする。
【0038】撮像された文字列に傾きがある場合には、最初に文字列の傾きを適正化してから、上記方法により4パターンの文字列を作り出し、その中から文字認識における認識率の高いものを最適値として選択する。又、識別情報の文字列に文字列の上下方向を示す図形、記号等を付し、その図形等を最初に読み取ることにより、文字列の上下方向を判別し、次に文字列を読み取るようにしても良い。
【0039】上記実施例では、仕分を行いたい対象物に対して、紫外線により発光する塗料を用いて識別情報となる文字を記入しているが、識別情報となる文字の代わりに、図形、記号、バーコード等を記入しても良い。
【0040】又、紫外線により発光する塗料を記入する物品として、金属板、例えば鉄板等の高反射率をもつ部材であっても良い。このような高反射率を持つ部材では、通常の自然光や白熱灯を使用した場合、光の乱反射やハレーション等の影響のため画像の取り込みが露出オーバーとなり、識別情報が正しく認識できなくなることが有る。しかし、上記装置においては、紫外線の反射は何らカメラに影響を与えず、紫外線による発光部分のみ、即ち識別情報のみがカメラで読み取れるため、安定した識別情報の認識ができる。
【0041】(実施例2)図11に本発明に係る認識装置の他の実施形態を示す。図11に示すように、認識装置35は、図1に示す認識装置1の部分カメラ4に回転機構36を備えたものである。
【0042】具体的には、高さ方向の位置調整のZ方向移動機構8に支持される部分カメラ4が、さらに、回転機構36を備えている。部分カメラ4はX方向移動機構6及びY方向移動機構7により、全景カメラ3及び紫外線照射器5とともにパレット2の平面方向であるX方向及びY方向に移動することができ、Z方向移動機構8により高さ方向であるZ方向に移動することができ、さらに、回転機構36により、上方からのパレット2の上面の詳細な撮影の範囲を回転移動することができる。
【0043】認識装置35における実施手順は、認識装置1の実施手順と同様に、図3で示す手順に従って行われるが、部分カメラ4を回転させる機能36を用いることにより、部分カメラ4による識別情報の認識の具体的手段が異なってくる。
【0044】認識装置1と同様に、認識装置35においても、紫外線により発光する塗料により識別情報となる文字列13〜16を記入された部材9〜12をパレット2に置き、そのパレット2全体を全景カメラ3により撮像することで、パレット2全面に対する部材9〜12の文字列13〜16の中心位置34、外接長方形33の大きさを抽出する。
【0045】その情報にもとづき、認識装置35における実施手順の最後として、部分カメラ4にて撮像を行う。全景カメラ3にてパレット2全面に対して、部材に書かれた文字列の中心位置34及び文字列の外接長方形33の大きさを算出し、カメラの位置及び各画面上の位置を計算して、パレット2上での相対位置を求め、X方向へ移動する機構6とY方向へ移動する機構7を用いて、文字列の中心位置34へ部分カメラ4を移動する。部分カメラ4の移動の際、文字列の外接長方形33の長手方向に合わせるように、回転機構36を用いて部分カメラ4を回転させることによって、撮影範囲の長手方向と文字列の外接長方形33の長手方向、即ち、文字列の記載方向の並びとを揃える。
【0046】さらに、全景カメラ3にて撮影された文字列の画像から、文字列の外接長方形33の短いほうの長さ、即ち文字列の文字高さに相当する長さを算出し、その長さが部分カメラ4の撮像範囲において、適切な一定画素数になるように、Z方向移動機構8を用いて、部分カメラ4の高さの調整を行う。このことにより、撮影範囲の限界近くまで、文字列を大きくして撮影することができ、文字列の文字高さをできるだけ大きく把握することが可能となり、さらに大きな文字として認識することができる。
【0047】図12は、各部材の識別情報の撮影位置に移動後の各識別情報に対する部分カメラ4で撮影する範囲を示す図である。識別情報の外接長方形33の中心34に部分カメラを合わせ、識別情報の長手方向に合わせるようにして部分カメラを回転させて撮像したものである。図13は、Z方向移動機構8によって識別情報の大きさを揃えた時の、部分カメラ4で撮影した各部材の識別情報の文字列の二値化処理画像を示す図である。高さの低い部材、即ち全景カメラ3までの撮影高さのある部材や、識別情報の表示の小さい部材は、部分カメラ4を近づけて撮影するため、撮影範囲31が狭くなる。しかしながら、この時、撮影した各部材の文字列の二値化処理画像32は、図13に示すように、部分カメラ4の撮影距離を調整することにより、ほぼ文字の大きさが同じである鮮明な画像を得ることができ、さらに、図10で示す部分カメラ4での文字列の処理画像とは異なり、図13での文字列の処理画像は、撮影範囲の長手方向と文字列の記載方向の並びとを揃えることで、撮影範囲を有効に使い、識別情報の認識精度を向上させることができる。
【0048】部分カメラ4により撮像された文字列は、例えば、図13では、0度回転文字15b、16bと、180度回転文字13b、14bの横列文字に分別されている。これらの撮像された文字列は、制御機器のプログラムにより、さらにそれぞれ0度回転文字、180度回転文字と2パターンに区別し、その中から文字認識における認識率の高いものを最適値として選択することによって、文字の認識を可能とする。
【0049】識別情報の認識装置では、その認識の精度が重要である。そのためには、識別情報を正確に取り込むことが、第一に重要であり、その取り込んだ情報を如何に正しく認識するかということが次に重要である。識別情報を正確に取り込むことは、その認識装置での読取機器(例えば、CCDカメラ等)の精度による所が大きく、当然限界がある。しかし、上記認識装置のように、読取機器の精度を有効に使うべく、撮像範囲を拡大したり、回転したりすることで、取り込む文字列の大きさを適切に大きくすることができれば、たとえ、読み取り情報の一部に欠落が有った場合でも、精度良く補完することができ、高い認識精度が可能となる。特に、識別情報として漢字等の複雑な文字を用いた場合、読み取った識別情報が小さすぎると漢字としての判別が難しくなり、又、大きすぎると文字等一つ一つの位置の認識が判別しにくくなる。このように、読取機器の能力を有効に使い、識別情報を適切な大きさで取り込むことで、識別情報を正確に取り込み、その正確に取り込んだ情報に基づいて、識別情報を認識することが、認識精度を向上させる上で非常に効果的である。
【0050】(実施例3)図14に本発明に係る認識装置のさらなる他の実施形態を示す。図14に示すように、認識装置47は、図1に示す認識装置1の部分カメラ4を、無線タグ37〜40の識別情報のデータを読み取る無線リーダ46に替えたものである。
【0051】認識装置47は、識別情報を持つ無線タグ37〜40を貼付された部材41〜44を置いたパレット45と、パレット45を広視野で把握して識別情報の位置認識を行なう全景カメラ3と、位置認識の結果から予め書き込まれた無線タグ37〜40の識別情報のデータを読み取る無線タグ用リーダ46と、紫外線により発光する塗料のみを発光させる紫外線照射器5と、全景カメラ3、無線リーダ46及び紫外線照射器5を移動させる機構6、7とにより構成されている。
【0052】パレット45は認識装置47の基部に固定されており、パレット45を跨いで、門型のフレームからなるX方向移動機構6が設けられ、このX方向移動機構6がパレット45の長手方向(X方向)に移動可能とされている。X方向移動機構6は両側の支柱部6aと、これらの上端に渡された桁部6bとからなる。X方向移動機構6の桁部6bに、Y方向移動機構7と紫外線照射器5が支持され、Y方向移動機構7は、桁部6bに沿う方向(Y方向)に移動可能とされている。このY方向移動機構7に、全景カメラ3が下方に向けて支持されている。全景カメラ3はパレット45の上方からパレット45の上面を広範囲で撮影できるようになっている。Y方向移動機構7には、さらに無線リーダ46が、そのアンテナ部を下方を向けて支持されており、無線タグ37〜40の読取ができるようになっている。上記全景カメラ3及び無線リーダ46は、パレット45が広い場合でも、上記X方向移動機構6、Y方向移動機構7を用いることにより、パレット45全面の紫外線照射、撮影及び無線タグの読取ができるように、パレット45の平面全範囲に移動可能とされている。
【0053】認識装置47では、部材41〜44に貼付された無線タグ37〜40の識別情報を読み取るために、パレット45に置かれた部材41〜44を、全景カメラ3により、移動機構6,7を用いて、位置認識を行い、さらに、その位置認識の結果から、無線リーダ46にて、それぞれの無線タグ37〜40の識別情報を読み取る。
【0054】図15にて、本実施形態による実施手順をフローチャートで示す。最初に、紫外線により発光する塗料を用いて、無線タグ37〜40に塗布し、部材41〜44に貼付ける(ステップS1a)。
【0055】次に、無線タグ37〜40を貼り付けた部材41〜44をパレット45上へ置く(ステップS2)。図16は、部材41〜44をパレット45上に置いた時の上面図である。
【0056】次に、部材41〜44を搭載した状態で、パレット45ごと認識装置47内へ搬入し、位置が動かないように固定する(ステップS3)。
【0057】次に、紫外線照射器5を点灯させ、紫外線をパレット45上面へ照射する。無線タグ37〜40は紫外線により発光する塗料が塗布されているため、紫外線照射により無線タグ37〜40のみが発光し、それを全景カメラ3にて撮像を行うことで、位置認識のための鮮明な画像を取り込む(ステップS4a)。
【0058】図17は、パレット45が大きい場合の全景カメラ3での撮像方法を示す。パレット45全面を把握するために、X方向移動機構6を用いて、全景カメラ3をX方向のカメラ送り方向28へ、連続移動することにより撮像をして、パレット45全面に対する無線タグ37〜40の位置認識を行う。又、Y方向移動機構7を用いて、Y方向に全景カメラ3のカメラ送りを行い、パレット45全面を撮像して、無線タグ37〜40の位置認識を行ってもよい。
【0059】図18に全景カメラ3での撮像範囲29の二値化処理画像の一例を示す。図18に示すように、全景カメラ3では、紫外線により発光した無線タグ37〜40のみが撮像されるため、全景カメラ3の撮像範囲29の二値化処理画像30では、認識対象とする無線タグ37〜40の塗布面以外に検出される対象は存在しない。そのため、無線タグ37〜40のみの位置が検出可能である。
【0060】図19において、全景カメラ3にて撮像された無線タグの塗布面とその中心位置34aを示す。図19に示すように、無線タグの塗布面の中心位置34aを無線タグの中心位置とすると、パレット45全面に対して、複数の無線タグの位置を座標として表すことが出来る。
【0061】最後に、無線リーダ46にて無線タグ37〜40データ読取を行なう(ステップS5a)。上記の方法にてパレット45全面に対して、部材に貼付された無線タグの中心位置34aを算出し、各画面上の位置を計算して、パレット45上の相対位置を求め、X方向移動機構6とY方向移動機構7を用いて、無線タグの中心位置34aへ無線リーダ46を移動する。
【0062】無線リーダ46によって、予め書き込んである無線タグ37〜40内のデータを読み取ることにより、無線タグ37〜40を貼付した部材41〜44の識別情報を把握可能とする。
【0063】上記手順で示したように、紫外線により発光する塗料を無線タグ37〜40に塗り、それに紫外線を照射することにより、無線タグ37〜40の塗布面を発光させ、その状態を全景カメラ3で撮像することで、無線タグ37〜40の正確な位置認識ができるため、通信可能範囲外の無線タグ37〜40を無線が届く範囲内へ迅速にアンテナを近づけることが可能となり、無線タグ37〜40の識別情報を効率よく認識することができることとなる。
【0064】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を、紫外線照射により発光させる工程と、上記発光した識別情報を画像として取り込む工程と、上記取り込んだ画像から識別情報を認識する工程とを有することを特徴とする識別情報の認識方法であるため、可視光を遮断した状態で、紫外線により発光する塗料を用いた識別情報のみを紫外線照射により発光させて、それを画像として鮮明に取り込むことで、識別情報をより正確に認識することができる。即ち、外乱光を遮断した光学暗室内において、紫外線により可視光を発光する性質がある塗料を用いて識別情報を表示したものに、紫外線照射器から紫外線を照射することで、上記識別情報のみを発光させ、それを画像としてカメラで撮影することにより、識別情報を鮮明な画像として取り込めるため、より正確な認識が可能となる。又、上記カメラは紫外線を検出しないため、紫外線の乱反射等の影響を受けること無く、安定した画像を得ることができる。
【0065】請求項5に係る発明によれば、紫外線により発光する塗料を用いて表示された物品の識別情報を発光させるための紫外線照射器と、上記識別情報を画像として取り込むためのカメラと、上記カメラを移動させる機構とを有することを特徴とする識別情報の認識装置であるため、可視光を遮断した状態で、紫外線により発光する塗料を用いた識別情報のみを紫外線照射により発光させ、それを画像として鮮明に取り込めるため、識別情報をより正確に認識することができる。即ち、外乱光を遮断した光学暗室内において、紫外線により可視光を発光する性質がある塗料を用いて識別情報を表示したものに、紫外線照射器から紫外線を照射することで、上記識別情報のみを発光させ、それを画像としてカメラで撮影することにより、識別情報を鮮明な画像として取り込めるため、より正確な認識が可能となる。又、上記カメラは紫外線を検出しないため、紫外線の乱反射等の影響を受けること無く、安定した画像を得ることができる。又、カメラを移動する機構があるため、撮像対象が大きくても、カメラを移動することにより、的確に識別情報の位置を特定できる。
【0066】請求項6に係る発明によれば、上記カメラが、位置認識のための全景カメラと、詳細認識のための部分カメラからなり、識別情報の認識を効率良く行えるようにしたことを特徴とする識別情報の認識装置であるため、位置認識のための全景カメラと、詳細認識のための部分カメラとを、それぞれ独立して設置することによって、撮影距離変更に伴ったカメラの設定変更を省き、識別情報の認識の精度向上と高効率化を同時に可能とする。
【0067】請求項7に係る発明によれば、上記部分カメラが、撮像する識別情報の大きさが一定になるように、高さ変更が可能な部分カメラであることを特徴とする識別情報の認識装置であるため、全景カメラによって認識した識別情報の大きさから、識別情報の大きさが一定画素数となるように部分カメラの高さを高さ方向の移動機構によって調整することで、物品の高さによる撮影距離の変化や識別情報の文字等の大きさに依存されず、識別情報の文字等一つ一つを確実に、安定して認識することが可能となり、認識率の向上につながる。
【0068】請求項8に係る発明によれば、上記部分カメラが、撮像する識別情報の記載方向によって、撮像範囲に対する相対的な識別情報の大きさが変化しないように、識別情報の記載方向に合わせるべく、撮像範囲を回転方向に移動する機構を備えたことを特徴とする識別情報の認識装置であるため、部分カメラに、高さ方向の移動機構に加えて、回転方向の移動機構を設けることで、撮影範囲の水平方向と識別情報の文字列等の長手方向との並びとを合わせることにより、撮影範囲に対して相対的に一定の文字等の大きさを確保することが可能となり、認識率の向上につながる。
【0069】請求項9に係る発明によれば、上記カメラが、位置認識のための全景カメラと、無線タグ読取用の無線リーダからなること特徴とする識別情報の認識装置であるため、紫外線による発光を用いて識別情報を持つ無線タグの位置認識が容易にでき、無線タグに対して無線リーダの位置を迅速に移動できるため、アンテナを移動させつつ無線タグとの通信が可能となる近距離まで近づけて、物品から放射される電波を読み取る方法に比べ、読み取りに要する時間を格段に短縮することができ、無線タグの識別情報の読取が効率よく行える。
【0070】請求項2又は請求項10に係る発明によれば、上記請求項1又は請求項5乃至請求項9いずれかに係る発明において、識別情報として、文字、記号、図形、バーコード又は無線タグのいずれかを用いるため、既知情報である文字、記号、図形、バーコード又は無線タグにもとづいて、識別情報のパターンマッチング及び認識が容易にでき、たとえ、取り込んだ画像の識別情報に一部欠落があったとしても、その欠落を容易に補完することができ、認識精度を高めることができる。
【0071】請求項3又は請求項11に係る発明によれば、上記請求項1又は請求項5乃至請求項9いずれかに係る発明において、紫外線により発光する塗料として、蛍光型インク又は燐光型インクを用いるため、通常の反射光による識別情報の認識のように、下地となる物品の状態に左右されたりすることなく、安定して識別情報を認識することができる。即ち、識別情報を表示する物品の状態、例えば、認識領域に面取り部や穴空き部が有った場合、物品自体の色と識別情報自体の塗料の色が類似している場合等、反射光では何らかの識別情報として読み取られる可能性が高い状態でも、紫外線による発光現象による識別情報の認識であるため、その発光による識別情報のみを選択的に画像に取り込むことができ、安定して識別情報を認識することができる。又、物品に識別したい情報以外の情報が表示されていたり、識別したい情報以外の情報の上やデザインの上に重ね書きされていたとしても、紫外線による発光により、識別情報のみを選択的に画像に取り込むことができ、安定して識別情報を認識することができる。
【0072】請求項4又は請求項12に係る発明によれば、上記請求項1又は請求項5乃至請求項9いずれかに係る発明において、識別情報を認識する物品を、金属板とするため、金属板、例えば鉄板等の高反射率をもつ物品であっても、紫外線の反射は何らカメラに影響を与えず、紫外線による発光部分のみが選択的に画像として鮮明に取り込むことができ、安定して識別情報を認識することができる。




 

 


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