FR2806504A1 - Dispositif de capture d'image - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif comprend des moyens d'avance (1) pour faire avancer un objet (2) dans une direction constante, des moyens (4) de l'objet, comportant une source de lumière, et un filtre pour supprimer les rayons thermiques provenant de la source, des moyens (5) de prise de vue monochromatiques et couleur de l'objet dans un champ de vision linéaire coupant la direction d'avance et des moyens de refroidissement forcé (7). Les moyens de prise de vue monochromatiques présentent une haute résolution appropriée à une reconnaissance de caractères et les moyens de prise de vue couleur présentent une faible résolution appropriée à une détection de zone de caractères. Application au courrier.
Description
DISPOSITIF DE CAPTURE D'IMAGE
DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de capture d'image et, en particulier, un dispositif de capture d'image pour entrer une image monochromatique et une image couleur d'une partie d'un objet postal à laquelle de la lumière est appliquée à partir d'une source de lumière, reconnaissant de ce fait l'objet
postal pour la division de zone.
Ce type de dispositif de capture d'image est généralement monté sur un dispositif dit plat pour
reconnaître des objets postaux présentant une taille en-
dehors d'une plage prédéterminée (ci-après, appelé dispositif de tri du courrier plat). Le dispositif de tri du courrier plat classique utilise un dispositif de capture d'image pour lire une image entière sur une surface de courrier plate en tant qu'image monochrome de résolution fine capable de reconnaître des caractères, de sorte qu'une adresse soit reconnue à partir des informations d'image pour la division de zone du courrier
plat.
Cependant, un courrier plat présente une large zone à traiter en comparaison de la taille d'un courrier normal et, souvent, un dessin ou des caractères compliqués sont imprimés à côté de l'adresse. Par conséquent, lorsqu'un format de haute résolution est utilisé, la quantité d'informations de l'image monochrome
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devient énorme, nécessitant beaucoup de temps pour
reconnaître seulement l'adresse parmi ces informations.
C'est donc un objet de la présente invention de proposer un dispositif de capture d'image destiné à être utilisé dans un dispositif de tri du courrier plat pour détecter une zone d'adresse en utilisant des informations de couleur et en effectuant une reconnaissance de caractères dans cette zone, permettant de ce fait
d'obtenir un tri du courrier plat à grande vitesse.
La présente invention propose un dispositif de capture d'image comprenant: des moyens d'avance pour faire avancer un objet dans une direction constante; des moyens d'illumination comportant une source de lumière pour appliquer des rayons lumineux vers l'objet avancé par les moyens d'avance dans la direction constante et un filtre pour supprimer les rayons thermiques provenant de la source de lumière tout en laissant passer les rayons de lumière visible; des moyens de prise de vue monochromatiques et couleur pour prendre une image de l'objet illuminé par les rayons lumineux avec un champ de vision linéaire coupant la direction d'avance; et des moyens de refroidissement pour effectuer un refroidissement forcé en générant une circulation d'air entre les moyens d'illumination, la source de lumière et le filtre, dans lequel les moyens de prise de vue monochromatiques ont une haute résolution appropriée à une reconnaissance de caractères et les moyens de prise de vue couleur ont une faible résolution appropriée à une
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détection de zone de caractères.
Les images sont prises à partir de la même position par les moyens de prise de vue monochromatiques présentant une résolution fine suffisante pour une reconnaissance de caractères et par les moyens de prise de vue couleur présentant une résolution grossière suffisante pour une détection de zone d'adresse. La zone d'adresse est détectée par l'image couleur et un traitement de reconnaissance de caractères est effectué uniquement dans cette zone en utilisant l'image monochrome de haute résolution, permettant de ce fait d'obtenir une reconnaissance de caractères à grande
vitesse, augmentant la vitesse du tri du courrier plat.
La zone d'adresse présente souvent une couleur différente
de celle du courrier plat lui-même ou d'un autre motif.
Par conséquent, la détection de la zone d'adresse sur la base des informations de couleur grossières est avantageuse. De plus, étant donné que les moyens d'illumination sont pourvus des moyens de refroidissement pour effectuer un refroidissement forcé de la source de lumière et du filtre en générant une circulation d'air, il est possible d'utiliser une source de lumière de puissance élevée accompagnée de rayons thermiques, réduisant le temps d'exposition du dispositif à couplage de charges pour garantir le rapport signal sur bruit nécessaire. Ceci augmente, de plus, la vitesse du tri du courrier plat. De plus, étant donné qu'il est possible d'obtenir une profondeur de luminance d'illumination suffisante, il est
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possible de traiter des courriers plats présentant
différentes valeurs d'épaisseur.
Plus particulièrement, lorsque les moyens d'illumination sont réalisés par une unité unique, il est préférable que les moyens d'illumination, les moyens d'avance et les moyens de prise de vue soient agencés de telle manière que l'axe optique de l'unité d'illumination forme un angle aigu avec la direction d'avance des moyens d'avance et que l'angle soit différent d'un angle défini par l'axe optique des moyens de prise de vue monochromatiques et couleur et la direction d'avance des
moyens d'avance.
Ceci présente l'avantage qu'il est possible d'éviter un effet de halo provoqué par les rayons lumineux provenant des moyens d'illumination qui est directement réfléchi par un objet sur les moyens d'avance pour être
introduit dans les moyens de prise de vue.
De plus, lorsque les moyens d'illumination sont réalisés par deux unités d'illumination, elles sont agencées de manière à se trouver de part et d'autre du
champ de vision linéaire des moyens de prise de vue.
De même, comme décrit ci-dessus, il est possible d'éviter un effet de halo provoqué par les rayons lumineux provenant des moyens d'illumination qui est réfléchi directement par l'objet sur les moyens d'avance
et introduit dans les moyens de prise de vue.
Les moyens d'illumination peuvent utiliser une lampe
au sodium à haute pression en tant que source de lumière.
Bien que la lampe au sodium à haute pression génère
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des rayons thermiques, les rayons thermiques peuvent être supprimés par un filtre de suppression de rayons thermiques et la lampe chauffée elle- même peut être
suffisamment refroidie par une circulation d'air.
Le trajet optique monochromatique et le trajet optique couleur des moyens de prise de vue sont, de préférence, approximativement verticaux par rapport à la direction d'avance des moyens d'avance et sont positionnés à proximité l'un de l'autre le long de la
direction d'avance des moyens d'avance.
Lorsque le trajet optique monochromatique se trouve à proximité du trajet optique couleur, il est possible de réduire une erreur de détection de zone d'adresse à une valeur qui peut être ignorée. Ceci élimine le besoin d'effectuer une opération nécessaire pour assortir les champs de vision de l'image monochrome et de l'image couleur prises, permettant ainsi d'effectuer une reconnaissance de caractères basée sur la détection de la
zone d'adresse à une vitesse accrue.
De plus, il est possible de réaliser la configuration de sorte que le trajet optique monochromatique et le trajet optique couleur des moyens de prise de vue se superposent dans la première moitié du trajet optique entre la surface de prise de vue et les moyens de focalisation et soient, ensuite, séparés par des moyens de séparation de trajet optique de manière à être introduits, respectivement, dans les moyens de focalisation monochromatiques et dans les moyens de
focalisation couleur des moyens de prise de vue.
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De plus, les moyens de prise de vue peuvent comprendre une pluralité de miroirs pour réfracter les trajets optiques de manière à prolonger le trajet optique monochromatique et le trajet optique couleur dans un espace limité. Lorsque le trajet optique est prolongé, il est possible de supprimer les fluctuations de grossissement provoquées par le mouvement de la surface de prise de vue, permettant de ce fait de faire face aux fluctuations d'épaisseur du courrier plat, ce qui, à son tour,
améliore la précision de la reconnaissance de caractères.
De plus, les moyens de prise de vue comprennent, de préférence, un filtre polarisant et un filtre de suppression des rayons infrarouges qui sont agencés dans le trajet optique monochromatique et un filtre de correction des couleurs, un filtre polarisant et un filtre de suppression des rayons infrarouges qui sont
agencés dans le trajet optique couleur.
Le filtre polarisant enlève la réflexion provenant d'un courrier plat enroulé dans un matériau provoquant facilement une réflexion, tel que le vinyle, et augmente le contraste sensible de l'image afin d'améliorer la précision de la reconnaissance de caractères. De plus, le filtre de suppression des rayons infrarouges coupe les rayons proches infrarouges subsistant dans la lumière réfléchie et augmente le contraste des caractères écrits avec une encre, telle que celle d'un stylo bille, améliorant de ce fait la précision de la reconnaissance de caractères. De plus, le filtre de correction des
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couleurs sert à effectuer une correction grossière de
l'équilibre des couleurs.
Les moyens de prise de vue ont un champ de vision monochromatique et un champ de vision couleur d'une largeur identique, et seules leurs résolutions sont différentes. Plus spécifiquement, les moyens de prise de vue monochromatiques présentent une haute résolution appropriée à une reconnaissance de caractères, tandis que les moyens de prise de vue couleur présentent une faible résolution suffisante pour une détection de zone d'adresse. Ceci permet de réduire le temps de traitement nécessaire à la détection de la zone d'adresse et à la reconnaissance de caractères ainsi que d'améliorer la
précision de la reconnaissance de caractères.
Les moyens de prise de vue comprennent, de préférence, des moyens de focalisation, des moyens de conversion photoélectriques, des moyens de traitement de signal vidéo et des moyens de transfert de données d'image indépendants pour chacune des prise de vue
monochromatique et couleur.
Cette configuration permet d'effectuer le traitement d'image de l'image monochromatique et de l'image couleur sensiblement simultanément, permettant de ce fait de réduire le temps de traitement nécessaire pour la détection de la zone d'adresse et la reconnaissance de caractères. Ceci augmente de manière significative le
travail de tri du courrier plat.
Les moyens de conversion photoélectriques
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comprennent un dispositif à couplage de charges à agencement linéaire consistant en des éléments de réception de lumière agencés en ligne droite pour la prise de vue d'image monochromatique et en un dispositif à couplage de charges à agencement linéaire consistant en des éléments de réception de lumière agencés en ligne droite pour la prise de vue d'image couleur et comprennent, de plus, des moyens d'ombrage pour ombrer une partie du dispositif à couplage de charges à
agencement linéaire monochromatique et couleur.
Ainsi, en ombrant une partie du dispositif à couplage de charges à agencement linéaire monochromatique et couleur, il est possible d'obtenir des moyens de prise de vue ayant un champ de vision linéaire en utilisant un dispositif à couplage de charges à agencement linéaire disponible sur le marché. De plus, en effectuant la prise de vue avec un champ de vision linéaire, il est possible de réduire la quantité de transfert de données et d'augmenter la vitesse du flux du traitement entier. Il conviendrait de noter qu'en principe, une partie du dispositif à couplage de charges qui est transférée
ultérieurement est ombrée.
De plus, les moyens de traitement de signal vidéo de mode monochromatique peuvent comprendre des moyens de détection d'enveloppe et des moyens de conversion analogique-numérique; et les moyens de traitement de signal vidéo de mode couleur comprennent des moyens de conversion analogiquenumérique et des moyens de
correction d'image.
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Les moyens de détection d'enveloppe détectent une luminance d'arrièreplan en tant que niveau de référence de manière à numériser l'image monochromatique. Ceci permet d'obtenir une image nette en éliminant sensiblement les irrégularités d'illumination dues aux moyens d'illumination et le manque d'exposition (ombrage) au niveau d'une partie périphérique de la lentille, améliorant de ce fait la précision de la reconnaissance de caractères. De plus, les moyens de traitement de signal vidéo de mode couleur sont pourvus de moyens de correction d'image pour effectuer un traitement de correction des données d'image converties en données numériques. Ceci permet d'effectuer la correction de la distribution de lumière et la correction des blancs (réglage de l'équilibre des blancs), garantissant de ce
fait la détection de la zone d'adresse.
De plus, les moyens de détection d'enveloppe peuvent comprendre des moyens de correction pour corriger la distorsion d'un signal vidéo lorsque l'objet a provoqué
une réflexion.
Ces moyens de correction comprennent: une fonction pour détecter une augmentation de la luminance d'un arrière-plan due à une réflexion d'un objet et pour réduire une constante de temps de l'enveloppe et une fonction pour détecter que la luminance d'arrière-plan est retournée à un état normal et pour ramener la
constante de temps de l'enveloppe à un état précédent.
Lorsqu'une réflexion est provoquée dans l'objet pour augmenter la luminance, le niveau de référence est
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augmenté afin de comprimer le contraste, ce qui est
désavantageux pour la reconnaissance de caractères.
Cependant, étant donné que cet intervalle de temps peut être réduit en réduisant la constante de temps, il est possible d'améliorer la précision de la reconnaissance de
caractères dans son ensemble.
De plus, les moyens de correction d'image pour la prise de vue couleur peuvent comprendre des moyens de génération de données de correction pour calculer des données de correction par rapport à un signal de référence qui a été converti en un signal numérique par les moyens photoélectriques et les moyens de conversion analogique-numérique en utilisant une plaque de référence en tant qu'objet et en écrivant le résultat du calcul
dans un dispositif de mémorisation.
Ceci permet de maintenir une relation entre les données de correction et la correction de distribution de lumière et la correction des blancs, éliminant de ce fait le besoin de calculer fréquemment des données de correction. Ainsi, il est possible d'améliorer de manière
significative l'efficacité du travail dans sa globalité.
Afin de toujours disposer de données de correction optimales, il est préférable de calculer périodiquement les données de correction et d'écrire le résultat du
calcul dans un dispositif de mémorisation.
De plus, les moyens de correction d'image pour la prise de vue couleur peuvent comprendre des moyens de lecture de données de correction pour extraire les données de correction du dispositif de mémorisation en
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utilisant les données d'image d'objet qui ont été converties en un signal numérique par les moyens de conversion analogique-numérique en tant que partie d'une
valeur d'adresse du dispositif de mémorisation.
Avec cette configuration, il est possible d'extraire des données de correction du dispositif de mémorisation, correspondant à une adresse des données d'image d'objet, c'est-à-dire une partie de l'image de prise de vue. Ceci permet d'effectuer automatiquement des corrections d'image telles que la correction de distribution de
lumière et la correction des blancs.
Les moyens de génération de données de correction comprennent une fonction de calcul pour effectuer un traitement de lissage afin de retirer les taches sur la plaque de référence et le bruit d'un élément de circuit provenant d'un signal de référence pour un traitement d'approximation de courbe de la caractéristique de distribution de lumière d'illumination et afin d'unifier les valeurs de référence après la correction des couleurs respectives, effectuant de ce fait simultanément la correction de distribution de lumière et la correction
des blancs.
Avec cette fonction, il est possible d'éliminer le bruit provoqué par des taches sur la plaque de référence, les irrégularités de la sensibilité du dispositif à couplage de charges et des caractéristiques de réception de lumière, les aberrations du système optique agencé dans les moyens de prise de vue et similaire, permettant de ce fait d'obtenir des données de correction
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appropriées. De plus, la fonction de calcul peut comprendre une fonction de détection d'erreur pour détecter les irrégularités de la caractéristique de distribution de lumière obtenue par approximation à une courbe afin de détecter une erreur provoquée par la plaque de référence et les éléments de circuit et de fournir en sortie un
signal d'erreur.
Avec cette fonction de détection d'erreur, il est possible de détecter une défaillance significative de la plaque de référence et des éléments de circuit, empêchant de ce fait une erreur due à l'utilisation de données de
correction incorrectes.
Le traitement de lissage pour retirer le bruit peut être effectué par un traitement médian et le traitement d'approximation à une courbe de la caractéristique de distribution de lumière peut être effectué par une
interpolation spline tridimensionnelle.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de
la description ci-après, faite en référence aux dessins
annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'une configuration d'un premier mode de réalisation de la
présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective montrant une
configuration d'une unité d'illumination de la figure 1.
La figure 3 est un schéma fonctionnel montrant un
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schéma d'une configuration de circuit de la figure 1.
La figure 4 est un schéma fonctionnel montrant une configuration d'une unité de source de puissance de la
figure 1.
La figure 5 est un schéma fonctionnel montrant une configuration d'un circuit de traitement de signal vidéo
monochromatique de la figure 3.
La figure 6(a) montre une forme d'onde indicative de la relation existant entre un signal vidéo et un signal de suivi d'enveloppe dans le cas d'une lumière diffusée normale; et la figure 6(b) montre une forme d'onde indicative de la relation existant entre un signal vidéo et un signal de suivi d'enveloppe dans le cas d'une
lumière réfléchie de manière régulière.
La figure 7 est un schéma fonctionnel montrant une configuration d'un circuit de traitement de signal vidéo
couleur de la figure 2.
La figure 8 explique l'entrée vers une mémoire morte
de la figure 7 et la sortie de cette mémoire morte.
La figure 9 explique le procédé pour déterminer les
données de correction de distribution de lumière.
La figure 10 montre une circulation d'air dans
l'unité d'illumination 4.
La figure 11 est un schéma fonctionnel montrant une configuration d'un système optique selon un second mode
de réalisation de la présente invention.
La figure 12 est une vue en perspective montrant une configuration d'un troisième mode de réalisation de la
présente invention.
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Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits avec référence aux dessins joints. D'abord, un premier mode de réalisation va être expliqué, dans lequel un trajet optique monochromatique et un trajet optique couleur de moyens de prise de vue sont agencés approximativement de manière orthogonale à la direction d'avance de moyens d'avance et à proximité l'un de l'autre le long de la direction d'avance des moyens d'avance, avec référence aux figure 1 à 10. Sur la figure 1, un objet postal 2, tel qu'un courrier plat, est placé sur un tapis d'avance 1 et déplacé à une vitesse constante. Un détecteur photoélectrique 3 détecte un passage d'une extrémité de bout de l'objet postal 2 et sort le signal de détection par l'intermédiaire d'une unité de source de puissance 6 vers une unité de reconnaissance 11. Un codeur rotatif 9 génère une impulsion ayant une période proportionnelle à la vitesse du tapis 1 et sort l'impulsion vers l'unité de source de puissance 6. Une quantité de mouvement de l'objet postal 2 après le passage devant le détecteur photoélectrique 3 est identifiée par le nombre d'impulsions sorties du codeur rotatif 9. Plus spécifiquement, la synchronisation du début de prise de vue est fixée à l'avance à un nombre prédéterminé d'impulsions de sortie provenant du codeur rotatif 9. Un compteur est réinitialisé lors de la détection du passage de l'objet postal 2. Lorsque le compteur a compté la
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valeur fixée mentionnée ci-dessus, un signal de prise de vue est sorti de l'unité de source de puissance 6 vers l'unité de reconnaissance 11. Une unité d'alimentation en air 7 fournit de l'air destiné au refroidissement par l'intermédiaire d'un conduit d'air 8 à l'unité d'illumination 4 et à une unité de caméra 5. L'unité d'illumination 4, en tant que moyens d'illumination, applique un rayon de lumière intense sur la surface entière de l'objet postal 2. L'unité d'illumination 4 est spécifiquement constituée par deux unités agencées de manière à se trouver de part et d'autre d'un champ de vision monochromatique et couleur 12 de la camera. Les références 10, 13 et 14 représentent respectivement un coffret de montage, un axe optique de la caméra et la
direction d'avance.
Ici, la configuration de l'unité d'illumination 4 va être expliquée avec référence à la figure 2. L'unité d'illumination 4 comprend un module d'illumination 15 comportant une source de lumière intégrée et une boîte d'illumination 16. L'air destiné au refroidissement est appliqué dans cette boîte d'illumination 16 à partir de l'unité d'alimentation en air 7 de la figure 1 par l'intermédiaire du conduit d'air 8, de manière à refroidir la source de lumière dans le module d'illumination, l'atmosphère et une vitre de suppression des rayons thermiques 17 agencée en face de la source de lumière. L'air de refroidissement s'échappe par des orifices d'échappement d'air 18. La vitre de suppression des rayons thermiques 17 sert de filtre ayant une
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transmittance uniforme et préférable dans la plage des rayons visibles et une transmittance presque nulle dans la plage s'étendant des rayons proches infrarouges aux rayons infrarouges. Ainsi, la diminution de la luminance de la lumière appliquée au tapis d'avance 1 est réduite à une valeur minimale possible et l'application de rayons
thermiques est réduite.
Une vitre externe 19 a une transmittance uniforme et préférable dans la plage s'étendant des rayons visibles aux rayons infrarouges et n'absorbera pas les rayons thermiques restants transmis à travers la vitre de suppression des rayons thermiques 17. C'est-à-dire que la vitre externe 19 elle-même n'est pas chauffée et il n'y a aucun danger de capture par des poussières externes ou de
détérioration de la durabilité par un choc externe.
Ensuite, avec référence à la figure 3, une configuration de circuit du premier mode de réalisation de la présente invention va être expliquée. Comme montré sur la figure 3, l'unité de caméra 5, en tant que moyens de prise de vue, présente une configuration comme suit par rapport à la lumière réfléchie 20 et 21 provenant de
la surface de l'objet postal 2.
Pour la lumière réfléchie 21, l'unité de caméra 5 comprend: un dispositif à couplage de charges de type à rayon linéaire monochromatique 31 pour recevoir une image focalisée par une lentille de mode monochromatique 28; un circuit de dispositif à couplage de charges monochromatique 34 pour la conversion photoélectrique; un circuit de commande de dispositif à couplage de
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charges monochromatique 35 pour générer un signal de commande de dispositif à couplage de charges; un circuit de traitement de signal vidéo monochromatique 37 pour amplifier un signal électrique provenant du circuit de dispositif à couplage de charge, normaliser le niveau du signal et convertir le signal en un signal numérique; et un circuit de transfert de données d'image monochromatique 39 pour convertir de parallèle en série le signal vidéo en un signal optique et transmettre le signal à un bloc de traitement (processeur) de reconnaissance de caractères 41 de l'unité de
reconnaissance 11.
Pour la lumière réfléchie 20, l'unité de caméra 5 comprend: un dispositif à couplage de charges de type à rayon linéaire couleur 30 pour recevoir une image focalisée par une lentille de mode couleur 27; un circuit de dispositif à couplage de charges couleur 32 pour la conversion photoélectrique; un circuit de commande de dispositif à couplage de charges couleur 33 pour générer un signal de commande de dispositif à couplage de charges; un circuit de traitement de signal vidéo couleur 36 pour amplifier un signal électrique provenant du circuit de dispositif à couplage de charges 32, normaliser le niveau du signal, convertir le signal en un signal numérique et sortir des données qui ont été soumises à un traitement de correction de distribution de lumière/correction des couleurs; et un circuit de transfert de données d'image couleur 38 pour le transfert parallèle du signal vidéo vers l'extérieur. Le circuit de
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traitement de signal vidéo 36 est une partie des moyens
de correction d'image.
De plus, l'unité de caméra 5 comprend une diode électroluminescente d'affichage d'erreur de correction 44 pour recevoir un signal d'erreur de correction provenant de l'unité de reconnaissance 11 et pour afficher l'erreur
de correction.
Comme montré sur la figure 4, l'unité de source de puissance 6 comprend: un circuit de génération de signal de haut et de bas de courrier 46 pour sortir vers l'extérieur un signal du détecteur photoélectrique avec un retard prédéterminé conformément à l'impulsion générée par le codeur rotatif 9; un circuit de génération de signal d'alarme 47 pour détecter diverses alarmes, notamment celle d'un ventilateur de lampe 45, et pour le sortir vers l'extérieur; une source de puissance 48; un compteur d'heures 49 pour afficher un temps cumulé d'application d'électricité à des fins de maintenance;
et un coupeur de source de puissance 50.
L'unité de reconnaissance 11 comprend: un bloc de reconnaissance de caractères 41 pour effectuer un traitement de reconnaissance de caractères pour les données d'image monochrome provenant du circuit de transfert de données d'image monochrome 39; un bloc de détection de zone d'adresse 42 pour effectuer un traitement de détection de zone d'adresse pour les données d'image couleur provenant du circuit de transfert de données d'image couleur 38 et pour transmettre les informations de zone d'adresse détectée 43 au bloc de
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reconnaissance de caractères 41; et un bloc de génération de données de correction de distribution de lumière/correction des couleurs 40 pour effectuer une correction de distribution de lumière/correction des couleurs sur un signal de référence transmis à partir du circuit detraitement de signal vidéo couleur 36 lors de la génération des données de correction et pour mémoriser les données corrigées dans le circuit de traitement de
signal vidéo 36.
Ensuite, le fonctionnement du premier mode de réalisation va être expliqué. Comme montré sur la figure 1, l'objet postal 2, dans un état incliné, est avancé sur le tapis 1 à une vitesse constante de 1,5 m/s. La synchronisation de prise de vue par le signal provenant du détecteur photoélectrique du type à transmission 3 agencé en face du champ de vision de la caméra 12, est délivré par l'intermédiaire de l'unité de source de
puissance 6 à l'unité de reconnaissance 11.
La prise de vue de l'objet postal 2 qui est passé devant le détecteur photoélectrique 3 et atteint le champ de vision 12 de la caméra s'effectue de la manière suivante alors que l'objet passe dans le champ de vision
de la caméra.
Deux des unités d'illumination 4 illuminent un champ de vision avec une profondeur de champ nécessaire (par exemple, 50 mm) et une distribution de lumière uniforme tout en maintenant une luminance constante. Les unités d'illumination 4 sont agencées de manière à illuminer à environ 45 degrés de part et d'autre de l'axe optique de
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la caméra. Cet agencement réduit l'ombre due aux saillies et indentations de l'objet et les réflexions dues aux
enveloppes en vinyle.
Comme montré sur la figure 3, la lumière réfléchie 20 (ou 21) à partir de la surface de l'objet postal 2 est réfléchie deux fois par un miroir 22 pour réfracter le trajet optique et est ensuite focalisée par la lentille 27 (ou 28) sur le dispositif à couplage de charges 30
(ou 31).
Le miroir 22 est utilisé pour prolonger le trajet optique dans un espace limité et pour supprimer la fluctuation du grossissement de l'image. Dans ce mode de réalisation, deux des miroirs 22 sont agencés de telle manière que le trajet optique de la lumière réfléchie 21 pour la prise de vue en tant qu'image monochromatique et un trajet optique de la lumière réfléchie 20 pour la prise de vue en tant qu'image de couleur soient presque symétriques à gauche et à droite et les directions des trajets optiques sont modifiées quatre fois, respectivement, de manière à économiser l'espace. De plus, étant donné que la lumière provenant de l'unité d'illumination 4 a une forte intensité, il y a un avantage en ce que, même lorsque l'épaisseur du courrier plat fluctue dans une certaine mesure, la fluctuation de
la luminance sur sa surface est faible.
Comme montré sur la figure 3, une plaque de correction d'ombrage 26, un filtre polarisant 24 et un filtre de suppression des rayons infrarouges 25 sont agencés devant chacune des lentilles 27 et 28. De plus,
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un filtre de correction des couleurs 23 est agencé devant
de la lentille de mode couleur 27.
La plaque de correction d'ombrage 26 présente une forme hémisphérique, par exemple, et réduit la lumière dans la partie centrale d'un flux lumineux et corrige l'ombrage (irrégularité de la luminance) dû à la caractéristique de la lentille elle-même. Il est possible d'utiliser un filtre de densité neutre dans lequel la concentration est réduite depuis le centre vers la
circonférence extérieure.
Le filtre de suppression des rayons infrarouges 25 supprime les rayons infrarouges dans les rayons proches infrarouges restant dans la lumière d'illumination afin d'améliorer le contraste d'un caractère écrit par une encre réfléchissant les rayons de lumière proches
infrarouges, telle que celle d'un stylo à bille.
Le filtre polarisant 24 assure un contraste d'image en supprimant la réflexion provenant d'un objet postal enveloppé dans un matériau en vinyle ou similaire
provoquant facilement une réflexion.
Le filtre de correction des couleurs 23, dans le cas d'une lampe au sodium à haute pression d'une couleur orange de haute luminance, laisse passer les couleurs du bleu au vert comme elles sont et réduit uniquement la composante rouge de la lumière. Ce filtre de correction des couleurs 23 est agencé pour ajuster de manière grossière l'équilibre des couleurs. Il conviendrait de noter que la correction des couleurs comprend non seulement l'ajustement de l'équilibre des couleurs, mais
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également la correction de la température des couleurs.
Par exemple, la lentille de mode monochromatique 28 est sélectionnée de manière à avoir un grossissement de résolution de 8,6 lignes/mm dans la direction de balayage et la lentille de mode couleur 27 est sélectionnée de manière à avoir un grossissement de résolution de 4,3 lignes/mm dans la direction de balayage, et les deux lentilles sont sélectionnées de manière à couvrir le champ de vision de 300 mm. Ensuite, dans le dispositif à couplage de charges monochromatique 31, 2580 pixels (= 8,6 (pixels/mm) x 300 mm) sont réellement utilisés et dans le dispositif à couplage de charges couleur 30, 1290 pixels (= 4,3 (pixels/mm) x 300 mm) sont réellement utilisés. Il conviendrait de noter que la "direction de balayage" est la direction verticale sur la figure 1 et c'est le champ de vision linéaire dans les moyens de prise de vue, qui coupe de manière orthogonale la direction d'avance du tapis 1. La résolution de 8,6 lignes/mm dans le dispositif à couplage de charges monochromatique 31 est suffisante pour une reconnaissance de caractères. De plus, la résolution de 4,3 lignes/mm dans le dispositif à couplage de charges couleur 30 est
suffisante pour la détection de zone.
Le dispositif à couplage de charges 31 (ou 30) convertit la lumière focalisée par la lentille 28 (ou 27)
en un signal électrique.
Pour la réduction des coûts, un dispositif à couplage de charges d'usage général, ayant un nombre de pixels supérieur au nombre mentionné ci-dessus
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actuellement utilisé, est utilisé. Afin d'accroître la résolution dans la direction d'avance, le temps d'exposition est fixé au temps de transfert de tous les pixels ou inférieur. Ici, afin d'éviter une détérioration de la qualité de l'image du fait d'un démarrage de l'exposition suivante pendant l'avance d'un pixel exposé, une plaque d'ombrage 29, en tant que moyens d'ombrage, est utilisée de manière à ne pas exposer des pixels
autres que celui réellement utilisé.
Ici, une fuite de lumière est provoquée par la diffraction à travers un espace situé entre la plaque d'ombrage 29 et le dispositif à couplage de charges et une légère exposition se produit au niveau de la partie d'extrémité de la plaque d'ombrage. Pour faire face à cela, en plus des pixels réellement utilisés, une partie des pixels réservés contiguë aux pixels réellement utilisés est également transférée en tant que transfert vide. En conséquence, le temps d'exposition réel est une somme du temps nécessaire pour les pixels réellement utilisés et du temps nécessaire pour les pixels de transfert vide. Les pixels réservés soumis à la fuite de lumière sont traités en tant que données vides (marge) et
aucun chevauchement d'exposition ne se produit.
Le signal vidéo sorti du circuit de dispositif à couplage de charges monochromatique 34 est converti d'analogique en numérique dans le circuit de traitement
de signal vidéo de mode monochromatique 37.
Comme montré sur la figure 5, un niveau de référence 52 pour la numérisation par le circuit de conversion
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analogique-numérique 53 utilise un signal de sortie provenant d'un circuit de génération de signal de suivi d'arrière-plan 51 pour générer une enveloppe de niveau de surface de papier. Ceci permet de corriger les irrégularités de luminance sur la surface du papier dues aux irrégularités d'illumination et à l'ombrage de la lentille et d'obtenir une image de luminance uniforme. Le circuit de génération de signal de suivi d'arrière-plan 51 constitue une partie des moyens de détection
d'enveloppe.
Comme montré sur la figure 6 (a), au cours d'une prise de vue en lumière diffusée normale, le signal de suivi d'enveloppe normal 58 qui suit le signal vidéo normal 59, qui sert de niveau de référence de conversion analogique-numérique 52, a une constante de temps suffisamment longue pour ne pas suivre les niveaux de noir 57 diffusés par rapport au niveau de surface de papier 56 et ayant une taille presque identique à la taille des caractères. Ceci permet d'effectuer la prise de vue d'une image tout en maintenant presque le contraste entre la surface du papier et les caractères noirs. Cependant, comme montré sur la figure 6(b), au cours d'une prise de vue en lumière de réflexion passée à travers le filtre polarisant dont l'angle d'agencement est incorrect, le signal vidéo 61 (signal vidéo lors d'une réflexion) a un niveau 62 (niveau de lumière de
réflexion) très supérieur au niveau de surface de papier.
Dans le cas du signal de suivi d'enveloppe normal 58, une
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fois que le rayon lumineux provenant de l'objet est redevenu une lumière diffusée du niveau de surface de papier normal, il faut du temps pour l'abaisser au niveau de surface de papier du fait de la longue constante de temps. Pendant cet intervalle de temps, le niveau de référence 52 est maintenu supérieur au niveau de surface
de papier 56 et, par conséquent, le niveau de papier lui-
même a un contraste et paraît presque noir. Dans l'image résultante, le contraste dans la partie sombre est compressé et le contraste entre la surface de papier et
les caractères noirs est abaissé.
Afin d'éviter ceci, lorsque le signal d'enveloppe dépasse un certain niveau critique ou niveau de décision supérieur au niveau de surface de papier, ceci est détecté par un comparateur 54 et le mode est commuté afin de réduire la constante de temps de l'enveloppe. Avec cette configuration de circuit, lorsqu'une lumière de réflexion est incidente, le signal de suivi d'enveloppe (signal de suivi d'enveloppe lors d'une réflexion) peut être abaissé au niveau de surface de papier normal plus rapidement, permettant de ce fait de supprimer la partie à contraste détérioré de l'image dans un intervalle de temps plus court. Lorsque le niveau de surface de papier 56 est abaissé, une détection similaire est effectuée afin de revenir à la constante de temps normale. Les moyens de correction ont pour fonction de
venir à bout de la réflexion.
Le signal vidéo sorti du circuit de dispositif à couplage de charges couleur 32 est converti d'analogique
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en numérique dans le circuit de traitement de signal
vidéo de mode couleur 36.
Comme montré sur la figure 7, si le commutateur de sélection de mode de correction 66 est ouvert (" off "), le signal d'image qui a été numérisé par le circuit de conversion analogique-numérique 63 est entré en tant que valeur d'adresse d'une mémoire morte ou dispositif de mémorisation 65 inscriptible en combinaison avec une valeur de compteur de pixels provenant du compteur de pixels et des données de correction qui ont été écrites
précédemment sont sorties.
Par exemple, comme montré sur la figure 8, la valeur de compteur 67 du compteur de pixels 64 est une adresse de mémoire morte de 21 bits 69 consistant en les 11 bits les plus significatifs pour la valeur de compteur 67 du compteur de pixels 64 et en les 10 bits les moins significatifs pour le signal de capture d'image 68 ou signal d'entrée, et un signal de sortie de 8 bits 71 qui correspond uniquement à l'adresse de mémoire morte via
une surface courbe de données de correction 70 est sorti.
La référence 72 est une valeur de référence de correction
de distribution de lumière.
Cette surface courbe de données de correction 70 est déterminée par la génération de données de correction de distribution de lumière/correction des blancs. Pour cela, d'abord, le commutateur de sélection de mode de correction 66 du circuit de traitement de signal vidéo de mode couleur 36 sur la figure 7 est ouvert. Une plaque de référence blanche particulière est agencée dans le champ
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de vision de la caméra 12 sur le tapis 1 qui a été arrêté et l'image de la plaque de référence est prise par le dispositif à couplage de charges de mode couleur 30. Le signal vidéo soumis à la conversion analogiquenumérique est transmis en tant que signal de référence pour effectuer la correction de distribution de lumière/correction des blancs dans le bloc de génération de données de correction de distribution de lumière/des
couleurs 40 de l'unité de reconnaissance 11.
Le bloc de génération de données de correction de distribution de lumière/des couleurs 40 reçoit, par
exemple, des données de plusieurs dizaines de lignes.
D'abord, un traitement médian est effectué pour effectuer un lissage parmi les dizaines de lignes pour chacune des couleurs de manière à obtenir des données de distribution de lumière 73 d'un balayage de ligne unique après avoir
retiré le bruit électrique pour chaque balayage de ligne.
De plus, comme montré sur la figure 9, un traitement médian est effectué sur les données de ligne afin d'enlever les taches de la plaque de référence et la distorsion entre les pixels et d'obtenir une courbe 74 d'approximation de façon lisse de la configuration de distribution de lumière à l'aide d'une interpolation spline. Si la courbe d'approximation de distribution de lumière 74 obtenue ici a une valeur maximale égale ou supérieure à une première valeur prédéterminée ou égale ou inférieure à une seconde valeur prédéterminée ou le rapport entre la valeur maximale et une valeur minimale
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est de 80 % ou moins, une erreur de correction est détectée et la diode électroluminescente 44 d'affichage d'erreur de incorrection de l'unité de caméra 5 indique qu'une erreur est survenue. Cette fonction de détection d'erreur permet de savoir si la plaque de référence est agencée incorrectement, si la lampe d'illumination s'est détériorée avec le temps et devrait être remplacée, ou si la lampe elle-même n'est plus conforme aux spécifications. Ensuite, un coefficient pour faire adapter la courbe d'approximation de distribution de lumière 74 à la valeur de référence 72, c'est-à-dire un coefficient de correction de distribution de lumière et de correction des blancs est déterminé par une fonction de calcul (programme) des moyens de génération de données de correction. Toutes les données entrées sont multipliées par le coefficient (données de correction) afin d'obtenir des données de sortie correspondances, qui sont écrites en tant que table de correspondante à une ligne dans la mémoire morte 65, déterminant de ce fait la surface courbe de données de correction 70. Ces données de correction sont inhérentes à une position de chaque pixel et, comme cela a été décrit avec référence à la mémoire morte 65, sur la table de correspondance, chacune des données de correction (valeurs sur la surface courbe de données de correction 70) sont liées via la valeur du compteur de pixels aux données d'entrée auxquelles ces
données de correction doivent être appliquées.
Plus spécifiquement, pour un pixel sur la courbe
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d'approximation de distribution de lumière 74, le calcul
suivant est effectué.
(données de sortie) = (valeur de référence 72) / (courbe d'approximation de distribution de lumière 74) * (données d'entrée) Il conviendrait de noter que les données d'entrée peuvent être l'une quelconque de toutes les valeurs de 10 bits; la valeur de référence 72 est une valeur constante de 8 bits; la courbe d'approximation de distribution de lumière 74 est une valeur de 10 bits sur la courbe; les données de sortie sont une valeur de 8 bits calculée du côté droit. Cependant, comme montré sur la figure 8, si les données de sortie dépassent la valeur de référence 72, la valeur de référence 72 est utilisée en tant que donnée de sortie indépendamment des données d'entrée. Ce traitement est répété à chaque fois que des données d'image sont prises par les moyens de lecture de données
de correction (programme).
Ici, en adaptant la valeur de référence 72 des couleurs respectives, la correction des blancs est effectuée en même temps que la correction de distribution de lumière. Les données de correction à écrire dans la mémoire morte 65 en tant que table de correspondance et à sortir peuvent être, en plus des 8 bits x3 couleurs, 4
bits x3 couleurs ou 2 bits x3 couleurs.
En effectuant de manière périodique l'écriture de ces données de correction dans la mémoire morte 65, il est possible d'absorber la diminution de la température des couleurs de l'illumination, la variation de la
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distribution de lumière avec le temps et similaire.
De plus, l'unité d'illumination utilisée dans le dispositif de capture d'image selon la présente invention doit illuminer une grande gamme de volume et, par conséquent, doit utiliser une source de lumière de haute puissance. Par exemple, dans le cas d'une lampe au sodium
à haute pression, deux lampes de 150 W sont nécessaires.
Ceci provoque un échauffement secondaire du fait du rayonnement thermique provenant directement des lampes et de l'environnement chauffé. Plus particulièrement, lorsqu'un objet postal 2 constitué d'un matériau absorbant aisément la chaleur est arrêté sur le tapis 1 pendant un intervalle de temps long, l'objet postal 2 peut être détérioré. De plus, l'unité d'illumination 4, particulièrement le tube de lampe 76 (source de lumière) peut avoir une durée de vie réduite, augmentant la fréquence des cycles de changement de lampe, ce qui
abaisse les conditions de maintenance.
Afin d'éviter ceci, de l'air est délivré par le conduit d'air 8 à l'unité d'illumination 4 de sorte que l'unité d'illumination 4 soit refroidie de manière forcée. La figure 10 montre une circulation d'air 75 pour l'unité d'illumination 4. Une partie de l'air introduit par l'orifice d'admission d'air 77 de la boîte d'illumination 16 passe à l'intérieur du module d'illumination 15 afin de refroidir le tube de lampe 76, la vitre de suppression des rayons thermique 17 et le module 15 et une autre partie de l'air passe à
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l'extérieur du module d'illumination 15 afin de refroidir la vitre de suppression des rayons thermiques 17 et l'extérieur du module d'illumination 15. L'air chauffé est sorti de l'unité d'illumination 4 par l'orifice d'échappement d'air 18. La vitre de suppression des rayons thermiques 17 à l'intérieur peut supprimer et absorber les rayons thermiques et la vitre 19 à l'extérieur présente une absorption suffisamment faible des rayons thermiques. Par conséquent, le rayonnement thermique secondaire dû à l'augmentation de la température de la vitre extérieure
19 absorbant elle-même la chaleur restante est faible.
Avec cette configuration de refroidissement, il est possible de supprimer le rayonnement thermique sur le tapis 1 provenant de l'unité d'illumination 4 et d'améliorer les conditions de maintenance de l'unité
d'illumination 4 elle-même.
Il conviendrait de noter que les valeurs mentionnées ci-dessus du champ de vision, de la résolution, de la vitesse d'avance, et similaire, sont données uniquement à titre d'exemple et que la présente invention n'est pas
limitée à ces valeurs.
Ensuite, avec référence à la figure 11, un second mode de réalisation va être expliqué, dans lequel un trajet optique monochrome et un trajet optique couleur sont identiques dans une première moitié du trajet optique depuis la surface de prise de vue jusqu'aux moyens de focalisation et sont séparés par des moyens de séparation de trajet optique agencés au milieu du trajet
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optique vers les moyens de focalisation monochrome et les
moyens de focalisation couleur.
Dans ce second mode de réalisation, le champ de vision de la caméra 12 pour le monochrome et celui pour la couleur par rapport à l'objet postal 2 sont totalement
adaptés, à la différence du premier mode de réalisation.
Comme montré sur la figure 11, la configuration du système optique de l'unité de caméra 5 est différente de
celle du premier mode de réalisation.
Sur la figure 11, l'axe optique 13 de la caméra est à la verticale de la surface du tapis 1 et commun au monochrome et à la couleur dans la première moitié du trajet optique depuis la surface de prise de vue jusqu'aux moyens de focalisation. Une partie de la lumière réfléchie par l'objet postal 2 passe à travers un miroir à demi-pénétration 101 pour devenir une lumière pénétrante 20 qui est réfléchie par quatre miroirs 22 afin de prolonger le trajet optique avant d'atteindre la lentille de mode couleur 27. De plus, l'autre partie de la lumière réfléchie provenant de la surface de l'objet postal 2 est réfléchie par le miroir à demipénétration 101 constituant les moyens de séparation de trajet optique et devient une lumière réfléchie 21 qui est réfléchie par trois miroirs 22 afin de prolonger le trajet optique avant d'être focalisée par la lentille de
mode monochromatique 28.
Ainsi, les champs de vision monochromatique et couleur sont complètement adaptés l'un à l'autre. Par conséquent, il est possible d'effectuer la détection de
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la zone d'adresse plus précisément. Dans le premier mode de réalisation, lorsque l'objet postal 2 présente une grande épaisseur, la différence entre le champ de vision monochromatique et le champ de vision couleur est augmentée. C'est-à-dire que l'épaisseur de l'objet postal 2 amené est limitée. Par opposition, dans le second mode de réalisation, l'axe optique monochromatique et l'axe optique couleur sont complètement adaptés et l'axe est à peu près vertical à la surface de l'objet postal 2, permettant de faire face à la variation de l'épaisseur de
l'objet postal 2.
Ensuite, avec référence à la figure 12, un troisième mode de réalisation de la présente invention va être expliqué. Dans le troisième mode de réalisation, l'unité de caméra 5, l'unité d'illumination 4, l'unité d'alimentation en air 7 et l'unité de source de puissance 6 de la figure 1 sont réalisées en un bloc unitaire. La configuration du second mode de réalisation est caractérisée en ce que les moyens d'illumination sont réalisés par une unité d'illumination unique 4, l'axe optique 203 de l'unité d'illumination 4 forme un angle aigu par rapport à la direction d'avance 14 des moyens d'avance et l'angle 204 est différent d'un angle 205 défini par l'axe optique monochromatique et couleur 13 et
la direction d'avance 14 des moyens d'avance.
Comme montré sur la figure 12, le module 15, l'unité de caméra 5 et l'unité de source de puissance 6 similaires à ceux du premier mode de réalisation sont
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réalisés dans un bâti unitaire 201. Ici, le module d'illumination 15 est contenu dans un espace défini par une séparation 202. Il conviendrait de noter que, sur la figure 12, seuls le miroir 22, la lentille de mode monochromatique 28 et la lentille de mode couleur 27 sont montrés, en omettant les autres composants de l'unité de
caméra 5 et de l'unité de source de puissance 6.
Dans le troisième mode de réalisation, l'axe optique 203 de la lumière d'illumination et l'axe optique 13 de la caméra forment un angle aigu par rapport à la direction d'avance 14; et l'angle 204 défini par l'axe optique 203 de la lumière d'illumination et la direction d'avance 14 est inférieur à l'angle 205 défini par l'axe
optique 13 de la caméra et la direction d'avance 14.
Cette configuration peut supprimer une détérioration de l'image, telle qu'un effet de halo dû à une réflexion par un objet postal enveloppé dans un matériau provoquant
facilement une réflexion, tel que du vinyle.
Selon le dispositif de capture d'image de la présente invention, une zone d'adresse de courrier plat est détectée par informations de couleur et le traitement de reconnaissance de caractères est effectué uniquement dans cette zone, permettant de ce fait de trier les courriers plats à grande vitesse et avec une grande
précision.
De plus, des moyens de refroidissement sont prévus pour refroidir de manière forcée la source de lumière des
moyens d'illumination en générant une circulation d'air.
Par conséquent, il est possible d'utiliser une source de
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lumière de puissance élevée accompagnée de rayons thermiques, telle qu'une lampe au sodium à haute pression. Le temps d'exposition du dispositif à couplage de charges permettant de garantir un rapport signal sur bruit nécessaire peut être réduit et la vitesse de la procédure de tri du courrier plat est augmentée davantage. De plus, étant donné qu'il est possible d'obtenir une profondeur d'illumination de luminance suffisante, il est possible de manipuler des courriers
plats présentant des valeurs d'épaisseur différentes.
Lorsque les moyens d'illumination sont réalisés par un élément unique, les moyens d'illumination, les moyens d'avance et les moyens de prise de vue sont agencés de telle manière que l'axe optique des moyens d'illumination forme un angle aigu par rapport à la direction d'avance des moyens d'avance et l'angle est différent d'un angle défini par l'axe optique monochromatique et couleur des moyens de prise de vue et la direction d'avance des moyens d'avance. D'autre part, lorsque les moyens d'illumination sont réalisés par deux éléments, les éléments d'illumination sont agencés de manière à ce qu'ils se trouvent de part et d'autre du champ de vision linéaire des moyens de prise de vue. Ceci permet d'éviter que l'effet de halo et similaire, généré par les rayons lumineux provenant des moyens d'illumination réfléchis directement par un objet sur les moyens d'avance, ne
pénètre dans les moyens de prise de vue.
De plus, les trajets optiques monochromatique et couleur sont proches l'un de l'autre ou totalement
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adaptés l'un à l'autre. Par conséquent, aucune opération n'est nécessaire pour adapter les images monochromatique et couleur prises, permettant ainsi d'effectuer la détection de la zone d'adresse et la reconnaissance de caractères à une plus grande vitesse. De plus, une pluralité de miroirs sont agencés pour réfracter le trajet optique dans les moyens de prise de vue de manière à prolonger le trajet optique monochromatique et le trajet optique couleur dans un espace limité. Ceci supprime une modification du grossissement provoquée par le mouvement de la surface de prise de vue, permettant de ce fait de faire face aux fluctuations de l'épaisseur du courrier plat et d'améliorer la précision de la reconnaissance de
caractères.
Étant donné que le filtre polarisant et le filtre de suppression des rayons infrarouges sont agencés et le filtre de correction de couleur est agencé dans le trajet optique couleur, il est possible d'effectuer une opération de reconnaissance de caractères avec un contraste suffisant même lorsque le courrier plat est enveloppé dans un matériau provoquant facilement une réflexion et/ou comporte une adresse écrite avec une
encre telle que celle d'un stylo à bille.
De plus, étant donné que les moyens de prise de vue monochromatique présentent une résolution suffisamment élevée pour une reconnaissance de caractères tandis que les moyens de prise de vue couleur présentent une résolution faible suffisante pour une détection de zone,
SR 19378 JP/PV il est possible d'obtenir à la fois la réduction du temps de traitement
nécessaire pour la détection de zone et la reconnaissance de caractères et la précision de la
reconnaissance de caractères.
De plus, pour la prise de vues monochromatique et la prise de vue couleur, des moyens de focalisation distincts, des moyens de conversion photoélectriques, des moyens de traitement de signal vidéo et des moyens de transmission de données d'image sont agencés. Par conséquent, il est possible d'effectuer le traitement d'image monochromatique et le traitement d'image couleur sensiblement simultanément, permettant de ce fait de réduire de manière significative le temps de traitement nécessaire pour la détection de zone et la reconnaissance
de caractères.
Les moyens de conversion photoélectriques sont constitués par un dispositif à couplage de charges à agencement linéaire, dont une partie est ombrée par les moyens d'ombrage de manière à obtenir un champ de vision linéaire nécessaire. Par conséquent, il est possible d'utiliser un dispositif à couplage de charge disponible sur le marché pour de constituer les moyens de prise de vue. Ceci permet de réduire le coût du dispositif. De plus, étant donné que la prise de vue est effectuée avec un champ de vision linéaire, la quantité de données à transférer peut également être réduite, permettant de ce
fait d'augmenter la vitesse du flux de traitement entier.
De plus, une image monochromatique est numérisée en détectant une luminance d'arrière-plan en tant que niveau
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de référence par les moyens de détection d'enveloppe.
Ceci permet d'éliminer sensiblement les irrégularités d'illumination des moyens d'illumination et l'ombrage de la lentille agencée dans les moyens de prise de vue, permettant de ce fait d'obtenir des données d'image nettes et d'améliorer la précision de la reconnaissance de caractères. De plus, la correction de distribution de lumière et la correction des blancs sont effectuées par les moyens de correction d'image, ce qui permet d'effectuer correctement le traitement concernant la
détection des zones.
De plus, les moyens de détection d'enveloppe comprennent des moyens de correction pour corriger la distorsion d'un signal vidéo lorsqu'un objet a entraîné une réflexion, de sorte que ces moyens de correction ajustent la constante de temps de l'enveloppe. Par conséquent, même lorsqu'une réflexion augmente la luminance de l'arrière-plan et réduit le contraste des caractères, le contraste peut être ramené rapidement à un état normal, améliorant de ce fait la précision de la
reconnaissance de caractères dans son ensemble.
De plus, les moyens de correction d'image comprennent: les moyens de génération de données de correction pour écrire des données de correction obtenues en utilisant la plaque de référence en tant qu'objet dans le dispositif de mémorisation et les moyens de lecture de données de correction pour extraire les données de correction pour chaque partie d'image du dispositif de mémorisation en utilisant la valeur d'adresse
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correspondant à l'image de l'objet.
Par conséquent, il est possible d'effectuer automatiquement la correction de distribution de lumière
et la correction des blancs pendant une prise de vue.
Ceci permet la détection de zone nécessaire pour la
reconnaissance de caractères.
De plus, lorsqu'une erreur apparente est présente dans les caractéristiques de distribution de lumière et dans l'équilibre des blancs, un signal d'erreur est sorti. Ainsi, il est possible d'éviter la génération d'une erreur due à l'utilisation de données de correction incorrectes. L'invention peut être mise en oeuvre sous d'autres formes spécifiques sans s'écarter de l'esprit ou des caractéristiques essentielles de celle-ci. Les présents modes de réalisation doivent, par conséquent, être considérés dans tous les aspects comme illustratifs et
non limitatifs.
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Claims (18)
1. Dispositif de capture d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens d'avance (1) pour faire avancer un objet (2) dans une direction constante; des moyens d'illumination (4) comportant une source de lumière pour appliquer des rayons lumineux vers l'objet avancé par les moyens d'avance dans la direction constante et un filtre pour supprimer les rayons thermiques provenant de la source de lumière tout en laissant passer les rayons de lumière visible; des moyens (5) de prise de vue monochromatiques et couleur pour effectuer une prise de vue de l'objet illuminé par les rayons lumineux dans un champ de vision linéaire coupant la direction d'avance; et des moyens de refroidissement (7) pour effectuer un refroidissement forcé en générant une circulation d'air entre la source de lumière des moyens d'illumination et le filtre, dans lequel les moyens de prise de vue monochromatiques présentent une haute résolution appropriée à une reconnaissance de caractères et les moyens de prise de vue couleur présentent une faible résolution appropriée à une détection de zone de caractères.
2. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel l'illumination est réalisée
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par une unité d'illumination (4) unique présentant un axe optique formant un angle aigu avec la direction d'avance des moyens d'avance, lequel angle est différent d'un angle défini par l'axe optique monochromatique et couleur des moyens de prise de vue et la direction d'avance des
moyens d'avance.
3. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'illumination sont constitués par deux unités d'illumination (4) qui sont agencées de manière à se trouver de part et d'autre
du champ de vision linéaire des moyens de prise de vue.
4. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'illumination utilisent une lampe au sodium à haute pression en tant
que source de lumière.
5. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vue ont le trajet optique monochromatique et le trajet optique couleur qui sont à peu près verticaux par rapport à la direction d'avance des moyens d'avance (1) et qui sont positionnés à proximité l'un de l'autre le long de
la direction d'avance des moyens d'avance.
6. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vue ont leur trajet optique monochromatique et leur trajet
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optique couleur qui se recouvrent dans la première moitié du trajet optique de la surface de prise de vue aux moyens de focalisation et qui sont séparés par des moyens de séparation de trajet optique de manière à être introduits, respectivement, dans les moyens de focalisation monochromatiques (28) et dans les moyens de
focalisation couleur (27) des moyens de prise de vue.
7. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vue comprennent une pluralité de miroirs (22) pour réfracter les trajets optiques de manière à prolonger à la fois le trajet optique monochromatique et le trajet optique
couleur dans un espace limité.
8. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vue comprennent un filtre polarisant (24) et un filtre de suppression des rayons infrarouges (25) qui sont agencés dans le trajet optique monochromatique et un filtre de correction de couleur (23), un filtre polarisant (24) et un filtre de suppression des rayons infrarouges (25) qui
sont agencés dans le trajet optique couleur.
9. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens de prise de vue ont leur champ de vision (12) monochromatique et leur
champ de vision (12) couleur d'une largeur identique.
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10. Dispositif de capture d'image selon la revendication 1, dans lequel les moyens (5) de prise de vue comprennent des moyens de focalisation, des moyens de conversion photoélectriques, des moyens de traitement de signal vidéo et des moyens de transfert de données d'image indépendants pour chacune des prises de vues
monochromatique et couleur.
11. Dispositif de capture d'image selon la revendication 10, dans lequel les moyens de conversion photoélectriques comprennent un dispositif à couplage de charges (31) à agencement linéaire consistant en éléments de réception de lumière agencés en ligne droite pour la prise de vue monochromatique et un dispositif à couplage de charges (30) à agencement linéaire consistant en éléments de réception de lumière agencés en ligne droite pour la prise de vue couleur et comprennent, de plus, des moyens d'ombrage pour ombrer une partie des dispositifs à couplage de charges à agencement linéaire monochromatique
et couleur.
12. Dispositif de capture d'image selon la revendication 10, dans lequel les moyens (37) de traitement de signal vidéo de mode monochromatique comprennent des moyens de détection d'enveloppe et des moyens de conversion analogique-numérique; et les moyens de traitement de signal vidéo de mode couleur comprennent des moyens de conversion analogiquenumérique et des
moyens de correction d'image.
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13. Dispositif de capture d'image selon la revendication 12, dans lequel les moyens de détection d'enveloppe comprennent des moyens de correction pour corriger la distorsion d'un signal vidéo lorsque l'objet
provoque une réflexion.
14. Dispositif de capture d'image selon la revendication 12, dans lequel les moyens de correction d'image pour la prise de vue couleur comprennent des moyens de génération de données de correction pour calculer des données de correction par rapport à un signal de référence qui a été converti en un signal numérique par les moyens photoélectriques et les moyens de conversion analogique-numérique en utilisant une plaque de référence en tant qu'objet et en écrivant le résultat du calcul dans un dispositif de mémorisation (65).
15. Dispositif de capture d'image selon la revendication 14, dans lequel les moyens de correction d'image pour la prise de vue couleur comprennent des moyens de lecture de données de correction pour extraire les données de correction du dispositif de mémorisation (65) en utilisant les données d'image d'objet qui ont été converties en un signal numérique par les moyens de conversion analogiquenumérique en tant que partie d'une
valeur d'adresse du dispositif de mémorisation.
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16. Dispositif de capture d'image selon la revendication 14, dans lequel les moyens de génération de données de correction comprennent une fonction de calcul pour d'effectuer un procédé de lissage pour enlever des taches sur la plaque de référence et le bruit d'éléments de circuit du signal de référence pour un procédé d'approximation à courbe de la caractéristique de distribution de lumière d'illumination et pour unifier les valeurs de référence après la correction pour les couleurs respectives, effectuant de ce fait simultanément la correction de distribution de lumière et la correction
des blancs.
17. Dispositif de capture d'image selon la revendication 16, dans lequel la fonction de calcul comprend une fonction de détection d'erreur pour détecter les irrégularités de la caractéristique de distribution de lumière obtenue par l'approximation à courbe afin de détecter une erreur de la plaque de référence et des
éléments de circuit et de fournir un signal d'erreur.
18. Dispositif de capture d'image selon la revendication 16, dans lequel les moyens de génération de données de correction effectuent le procédé de lissage pour retirer le bruit par un traitement médian et le procédé d'approximation à courbe de la caractéristique de distribution de lumière par une interpolation spline tridimensionnelle.
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