JP2004133865A - 凹凸文字読取認識検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光切断法を用い、スリット光線を凹凸文字に照射し、同じ角度で反射光をカメラに結像して３次元である凹凸情報を２次元情報に変換し、通常の文字コードへ認識デコードする凹凸文字読取認識検査装置を提供する。
【解決手段】凹凸文字に照射するスリット光線２００、その正規反射光を結像するカメラ２１０、カメラ画像データを格納記憶するフレームメモリ２２０、ラインシフト合成メモリ２３０、文字列合成メモリ２４０、文字列合成メモリから通常の文字コードへ変換するエンボス文字認識デコーダ２５０、カードに刻印する凹凸文字を格納するサーバーＰＣ２６０、サーバーＰＣからのデータで凹凸文字を刻印するエンボス作成装置およびカード作成装置２７０、エンボス文字認識デコーダの文字コードとエンボス加工された文字コードとの一致性比較照合判定メモリ２８０で構成される。
【選択図】　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤなどの凹凸刻印文字、記号、マーク等、あるいはクレジットカード上に刻印されたエンボスと呼ばれる凹凸文字、記号、マーク等を１枚ごとに順次高速に読み取り認識デコードする検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】銀行あるいは信販会社などが発行しているエンボス文字のあるクレジットカードは年間２億枚程度が製造され顧客に渡されている。このエンボス文字は顧客を特定するための重要な文字コードであり発行元である銀行などの顧客データベースと密接な関係にあり、顧客の信用調査にも利用されている。印刷会社では銀行などのカード発行元からの依頼で顧客へのカード製造および発行業務を代行している場合が多々ある。
カードを顧客へ発送する過程において、顧客固有のカードに顧客番号をカードの特定位置にエンボスと呼ばれる凹凸文字を刻印する。その刻印されたカードを台紙に貼り付けて中身が見えない様に工夫して顧客に発送する工程が一般的である。その場合カード上の顧客コードであるエンボス文字と台紙上に前もって印字された顧客コードまたはバーコードまたは宛名などの顧客データとの一致性照合検査を行うにも、凹凸文字を正確に読み取る手段がなく、ほとんどは人間の目視検査に頼っているのが現状である。もしカードと台紙上の印字が異なっている郵送物を顧客に発送した場合は印刷会社のミスであり、信用の失墜になる。エンボス文字を読み取る方法としては対象物に光をあてて影を作り、その影をカメラで読み取るなどの装置はあるがカード自身のソリ、文字サイズの相違などにより正確に読み取ることができないのが現実である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】カードを台紙に貼り付ける装置の搬送速度は３０ｍ／分から５０ｍ／分と高速であり、加工搬送中にカード上のエンボス文字と台紙上の顧客コードが一致しているかを人間が目視で発見することはほとんど不可能である。また加工終了後に１枚ごと人間が目視で検査するには膨大な時間と工数が必要であり、業務効率の低下とコストの増加になる。本発明の目的は１枚ごとのカード上のエンボス文字を正確に読み取り、台紙上の顧客コードとの一致性照合を行うことにより不良発行物を検出し排除して高品質な検査を行える検査装置の提供である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、１枚ごとピックアップされ搬送されるカードに対してある角度からエンボス文字全体に細い幅のスリット光線を照射し、その光をあてる反対側に同じ角度でエリアセンサカメラを配置し、カメラが読み取れる最大速度でエンボス文字全体をカメラのフレーム単位で画像メモリに複数枚取り込む。最初の画像メモリには凹凸文字のないカードの基底部が取り込まれスリット光線はカメラに対して正規反射しているので光があたっている部分のみが横線としてカメラに取り込まれる。この場合カードがそっていれば、その形のまま基底部としてカメラに取り込まれる。次に順次カードが搬送され凹凸部分が来ると凹部がカードの基底部であり、凸部はエンボス文字になる。照射したスリット光線が凸部にあたると、基底部からその高さ分の差分が生じるのでカメラには基底部からの差分として取り込まれる。
【０００５】次に通常カード上のエンボス文字サイズはタテが５ｍｍ、ヨコが３ｍｍ程度、エンボス文字の高さが０．３ｍｍ程度なのでカメラの読み取り分解能を２４０ｄｐｉ、１ドットあたり０．１ｍｍ程度で読み取ると、例えば４５度の角度からスリット光線をエンボス文字に照射すると基底部からエンボス文字高さまでの差分として約３ドットの１．４倍である約４ドット分が差分としてカメラに結像される。凸部の文字幅が０．５ｍｍ程度であるから凸部が連続すれば基底部から高さで４ドット差分が文字幅で５ドット連続した画像としてカメラに結像される。
【０００６】次にカメラが読み取る分解能をタテ、ヨコともに２４０ｄｐｉ、つまり０．１ｍｍの分解能とすれば、カードが搬送されるタテ方向分解能０．１ｍｍごとにカメラのフレーム画像データとしてメモリに記憶する。この０．１ｍｍごとのカメラフレーム画像データをエンボス文字の最初から最後まで複数フレームをメモリに記憶する。カメラの読み取りが終了した時点で各々のフレーム画像データからスリット光線の正規反射により光があたっているカードの基底部である横方向のドットを削除し、残った画像データをタテ方向の０．１ｍｍつまり１ライン分下に移動した画像として、すべての取り込んだ画像データをフレーム単位で重ね合わせると１ページの合成された画像データになる。この処理により３次元である凹凸文字を２次元平面上に展開でき文字としての形を作成することができる。またカードには発行元である銀行、信販会社特有の絵柄などが印刷されており通常のカメラでのエンボス文字のみを抽出しての読み取りは不可能である。光切断法を用いたスリット光線を対象物に照射して、その正規反射した光をカメラで画像として取り込むことにより対象物表面に濃度の濃い絵柄などの障害物があろうが正確に凹凸データのみを抽出して元の文字あるいは形を再現できる特長をもった検査装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の凹凸文字読取認識検査装置の一実施例の形態を、図１〜図１１を参照して説明する。本実施の形態においては、例えばエンボス作成装置またはカード作成装置において顧客別に発行するカードを作成する場合、本来発行すべき顧客番号はパソコンなどのサーバーＰＣに格納記憶されておりエンボス作成装置またはカード作成装置が稼動し、エンボス加工されていないまっさらなカードが１枚ごとピックアップされ、エンボス加工する位置でカードを一旦停止して顧客番号を刻印した後、カードをスタッカに格納する。このカードにエンボス文字を加工刻印した後に、そのエンボス文字が本来刻印すべき顧客番号と一致しているかを検査する検査装置について説明する。およびカードにはエンボス文字だけではなく通常磁気ストライプが貼り付け加工されており、その磁気ストライプには顧客番号、顧客名、暗証番号などの顧客個人の情報も記録されており、カードのエンボス文字と関連のあるデータが記録されている。また近年では磁気ストライプに代わりマイクロプロセッサを搭載したＩＣチップ、メモリを搭載したＲＦＩＤタグインレットなどがカード内に加工格納されている場合も多く、これらもエンボス文字との関連のあるデータが記録されており、そのエンボス文字が本来刻印すべき顧客番号とＩＣチップあるいはＲＦＩＤタグインレットに記憶されたデータと一致しているかを検査する検査装置について説明する。また、顧客に発行されるカードは最終的には顧客の名前、住所、顧客番号などのデータをカードが貼り付けられた台紙上に印字し、さらに郵送するために封筒などに封入されて顧客に発送する形態が多い。この場合カードに刻印されたエンボス文字と台紙に印字されたエンボス文字に関連する顧客データを読み取り、各々が一致しているかを検査する検査装置について説明する。
【０００８】図１はカードに刻印されるエンボス文字の状態を示す図である。例では文字Ａを示している。図２は光切断法を用いた凹凸文字の読み取り方法の原理図である。
スリット光線１０。エリアカメラ２０。カードおよびエンボス文字の状態３０は横方向から見た場合の図である。スリット光線４０。エンボス文字５０。レンズ６０。エリアカメラ７０は上から見た場合の図であり、一文字に対してスリット光線を照射し、その正規反射光をレンズを介してカメラに結像する原理図である。本来はエンボス文字が横列に刻印されておりスリット光線も刻印されたエンボス文字すべてに照射されるが、原理を判りやすく説明するために一文字を参考例としている。図３はエンボス文字にスリット光線を照射して凹凸情報をカメラに結像する原理図であり、カードおよびエンボス文字の状態１００。スリット光線１１０。エリアカメラ１２０。カメラ結像を示す１３０を有する。この例ではカードが搬送中にエンボス文字を読み取ることを示している。スリット光線は常時照射またはカードが読み取り位置に来た時からカードが読み取り位置から外れるまで照射する。搬送メカが駆動すると搬送メカに設置されたエンコーダによりカメラが読み取るためのタイミング信号が生成され、そのタイミング信号によりフレーム単位でカメラは複数枚連続で画像データを取り込む。スリット光線▲１▼が照射されている位置はカードの基底部であり、正規反射した反射光は同じ角度でカメラに結像される。結像された基底部である凹部はカメラ結像図の▲３▼の様に結像される。次にカードが搬送されてエンボス文字である凸部にスリット光線▲２▼が照射されると、その凸部の高さ分の√２倍、すなわち約１．４倍された角度でカメラに結像される。結像された凸部はカメラ結像図の▲４▼の様に結像される。この例では本来カメラは２回画像データを取り込んでいるが、判りやすく説明するために１枚のカメラフレームに重ね合わせた状態を示している。なおカードを搬送させながら凹凸情報を読み取ることの例を示したが、カードを固定した状態でスリット光線あるいはレーザー光線およびカメラを光学ユニットにして移動させながら凹凸情報を読み取ることは同じ結果であることはいうまでもない。
【０００９】次に図４は文字Ａをカード搬送方向に移動させながらカメラで▲１▼から▲８▼まで８回画像データを取り込む例を示している。図５は前記カメラで８回読み取った画像データの各々のカメラの結像状態をフレーム単位で取り込んだ状態を示している。▲１▼は最初のフレーム画像データでカードの基底部の結像データである。▲２▼から▲７▼まではカードが順次搬送され文字Ａの凹凸情報がカメラで取り込まれたフレーム単位の結像された画像データである。▲８▼は文字Ａの凹凸情報のすべてがカメラで取り込まれ、最後のカード基底部の結像された画像データである。
【００１０】次に図６は前記図４および図５で示した各々のフレーム画像データから最初のフレーム画像データよりカードの凹部である基底部の位置をカメラに結像された画像データより特定する。カードが決められた、この例では０．１ｍｍごと順次搬送されるピッチでカメラより取り込まれた各々のフレーム画像データを前記０．１ｍｍ下へ移動した画像データとして、すべてのフレーム画像データを重ね合わせて３次元である凹凸文字情報から２次元である元の文字情報へ変換する過程を示す状態図である。図７は前記図６の各々のフレーム画像データを０．１ｍｍごとに下へ移動して、全てのフレーム画像データを重ね合わせて３次元凹凸文字情報から２次元文字情報へ変換された結果の状態図を示している。この例でいえばカード上の凹凸文字である文字Ａが光切断法を用いて、スリット光線を対象物に照射し、同じ角度で、つまり正規反射した反射光をカメラで結像することにより３次元情報から２次元情報へ簡単な方法で変換できることを示している。
【００１１】図８は前記カード上のエンボス文字を読み取り、認識デコードした文字コードとエンボス作成装置あるいはカード作成装置において作成されたカードに刻印すべきエンボス文字加工データとの一致性比較照合検査を行う原理構成図である。スリット光線２００。エリアカメラ２１０。カード搬送送りピッチごとのカメラ画像データを格納記憶するフレームメモリ２２０。カード搬送送りピッチ単位で各々のカメラ画像データを送りピッチ分下へ移動するラインシフト合成メモリ２３０。ラインシフト合成メモリで３次元情報から２次元情報へ変換された文字列を格納記憶する文字列合成メモリ２４０。２次元情報へ変換されたカード上のエンボス文字列を通常の文字コードへ認識デコードする文字認識デコーダ２５０。エンボス作成装置またはカード作成装置にてカードへ刻印文字を加工するデータを記憶するサーバーＰＣ２６０。サーバーＰＣに記憶されたエンボス文字加工データによりエンボス文字を刻印するエンボス作成装置またはカード作成装置２７０。カード上のエンボス文字を読み取り、通常の文字コードへ変換されたコードとエンボス作成装置またはカード作成装置で刻印されたエンボス文字コードとの比較照合を行う一致性比較照合判定メモリ２８０を有する。
【００１２】図９はカード上のエンボス文字に係わる情報を格納記憶するカード内に貼り付け加工された磁気ストライプデータ、カード内に加工されたＩＣチップデータ、カード内に加工されたＲＦＩＤタグインレットデータなどの情報とカード上のエンボス文字情報との一致性比較照合検査を行う原理構成図である。ＲＦＩＤタグインレットの情報を読み出しあるいは書き込むためのアンテナ３００。アンテナとの通信でＲＦＩＤタグインレットのデータを書き込む、または読み出すためのコントローラ３１０。ＩＣチップの情報を読み出しあるいは書き込むためのコンタクト３２０。コンタクトを介してＩＣチップのデータを書き込む、あるいは読み出すためのコントローラ３３０。磁気ストライプ用磁気ヘッド３４０。磁気ヘッドを介して磁気ストライプの情報を読み出しあるいは書き込むためのコントローラ３５０。エンボス文字読み取りのスリット光線３６０。反射光からエンボス文字を読み取るためのカメラ３７０。３次元のエンボス文字を２次元データに変換して通常の文字コードへ認識デコードするエンボス文字認識デコーダ３８０。カード上に加工された磁気ストライプデータ、ＩＣチップデータ、ＲＦＩＤタグインレットデータの個別あるいは複合された各々のデータとエンボス文字認識デコーダからの読み取りコードとを比較照合し一致性比較照合検査を行う一致性比較照合判定メモリ３９０を有する。
【００１３】図１０はカード上のエンボス文字と既に台紙上にプリンタなどで印刷されたカード上のエンボス文字に関連する情報との一致性比較照合検査を行う場合の原理構成図である。エンボス文字読み取りのスリット光線４００。反射光からエンボス文字を読み取るためのカメラ４１０。台紙の特定位置にカード貼り付け装置などで貼り付けられたカードの状態を示す４２０。３次元のエンボス文字を２次元データに変換して通常の文字コードへ認識デコードするエンボス文字認識デコーダ４３０。台紙上に印刷された文字あるいはバーコードなどを読み取るためのカメラ４４０。台紙上に印刷された文字あるいはバーコードなどをカメラで読み取った後に通常の文字コードへ認識デコードするための認識デコーダ４５０。カード上のエンボス文字に関連するデータを印字した台紙にカードを貼り付けた状態を示す４７０。カードが貼り付けられた台紙上に印字された文字、バーコードを読み取る状態を示す４８０。カード上のエンボス文字に関連する台紙上に印字された文字またはバーコードを読み取ったデータとカード上のエンボス文字認識デコーダからの読み取りデータとを比較照合し一致性比較照合検査を行う一致性比較照合判定メモリ４６０を有する。
【００１４】図１１は台紙上に貼り付けられたカード上のエンボス文字を読み取り、そのエンボス文字コードをプリンタ装置に通信などを介して転送し、プリンタ装置に記憶されたカード上のエンボス文字に関連する宛名、顧客コードなどの情報を関連するカードが貼り付けられた台紙の特定位置にプリンタヘッドで直接印字し、その印字されたデータをカメラで読み取り、カード上のエンボス文字に関連するデータが台紙に正確に印字されたか否かを検査するための原理構成図である。エンボス文字読み取りのスリット光線５００。反射光からエンボス文字を読み取るためのカメラ５１０。台紙の特定位置にカード貼り付け装置などで貼り付けられたカードの状態を示す５２０。３次元のエンボス文字を２次元データに変換して通常の文字コードへ認識デコードするエンボス文字認識デコーダ５３０。台紙に印字するためのレーザーあるいはインクジェット方式のプリンタヘッド５４０。印字データを格納記憶するためのプリンタ装置５５０。プリンタヘッドで台紙に印字された文字あるいはバーコードを読み取るためのカメラ５６０。カメラから読み取った台紙上の文字あるいはバーコードを通常の文字コードへ変換するための認識デコーダ５７０。カード貼り付け装置などで台紙にカードが貼り付けられ印字前の状態を示す５９０。カード上のエンボス文字を読み取り、台紙に関連するデータを印字する状態を示す６００。台紙に印字された文字あるいはバーコードをカメラで読み取る状態を示す６１０。カード上のエンボス文字を読み取った文字コードと、台紙上に印字されたエンボス文字に関連する文字またはバーコードを読み取った文字コードとを比較照合し一致性比較照合検査を行う一致性比較照合判定メモリ５８０を有する。
【００１５】
【発明の効果】本発明の凹凸文字読取認識検査装置によれば、エンボス作成装置およびカード作成装置を使用して１枚ごとのカードを作成する過程において刻印された凹凸文字であるエンボス文字が正確に作成されたか否かを検査し、不良カードをほぼ完全に特定、除去でき、正確で高品質なカードを顧客へ発行することができる。また最終発送までの工程において近年使用されているＩＣチップ、ＲＦＩＤタグインレット、磁気ストライプなどの顧客情報とエンボス文字と関連するデータの一致性検査を行うことにより最終発送である郵送物が正確か否かを検査し、高品質な発送物を顧客に発送するための信頼性の高い検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塩ビカードに凹凸文字であるエンボス文字が刻印されている状態図である。
【図２】本発明の実施の形態の凹凸文字読取認識検査装置のカード上に刻印された凹凸文字を読み取るための光切断法を用いた基本原理図である。
【図３】カードを搬送させながらエンボス文字上にスリット光線を照射し、その正規反射した反射光をカメラに結像して凹凸文字を読み取るための原理構成図である。
【図４】カード上のエンボス文字Ａを例として、カードを特定のピッチで搬送させカメラで読み取るための原理構成図である。
【図５】図４でカードを特定のピッチで搬送させながらカメラでフレーム単位で順次読み取るための状態図である。
【図６】３次元である凹凸情報を２次元情報に変換する状態図である。
【図７】凹凸情報を３次元から２次元に変換して、元の形に変換された状態図である。
【図８】読み取ったエンボス文字を通常の文字コードに変換する原理構成図であり、通常文字コードに変換されたコードとエンボス作成装置またはカード作成装置で刻印加工する文字コードとの一致性検査を行う原理構成図である。
【図９】カード上のエンボス文字に係わるデータが格納記憶されている磁気ストライプ、ＩＣチップ、ＲＦＩＤタグインレットなどの情報とエンボス文字との一致性照合を行うための原理構成図である。
【図１０】カード上のエンボス文字と台紙に印字されたエンボス文字に係わる印字データをカメラで読み取り、その一致性照合を検査するための原理構成図である。
【図１１】カード上のエンボス文字を読み取り、その文字コードを通信などを介してプリンタ装置へ転送し、エンボス文字に係わるデータをプリンタヘッドでカードが貼り付けられた台紙に印字するための原理構成図である。さらに、台紙に印字された印字データをカメラで読み取り、エンボス文字との一致性照合を行うための原理構成図である。
【符号の説明】
１０・・・スリット光線、２０・・・カメラ、３０・・・カード、４０・・・スリット光線、５０・・・エンボス文字、６０・・・レンズ、７０・・・カメラ、１００・・・カード、１１０・・・スリット光線、１２０・・・カメラ、１３０・・・カメラ結像図、２００・・・スリット光線、２１０・・・カメラ、２２０・・・フレームメモリ、２３０・・・ラインシフト合成メモリ、２４０・・・文字列合成メモリ、２５０・・・文字認識デコーダ、２６０・・・サーバーＰＣ、２７０・・・エンボス文字加工データ、２８０・・・一致性比較照合判定メモリ、３００・・・アンテナ、３１０・・・ＲＦＩＤリーダー／ライター制御装置、３２０・・・コンタクト、３３０・・・ＩＣチップリーダー／ライター制御装置、３４０・・・磁気ヘッド、３５０・・・磁気ストライプリーダー／ライター制御装置、３６０・・・スリット光線、３７０・・・カメラ、３８０・・・エンボス文字認識デコーダ装置、３９０・・・一致性比較照合判定メモリ、４００・・・スリット光線、４１０・・・カメラ、４２０・・・カード、４３０・・・エンボス文字認識デコーダ装置、４４０・・・カメラ、４５０・・・文字認識デコーダ装置、４６０・・・一致性比較照合判定メモリ、４７０・・・印字された台紙にカードが貼られた状態図、４８０・・・台紙に印字された印字データをカメラで読み取る状態図、５００・・・スリット光線、５１０・・・カメラ、５２０・・・カード、５３０・・・エンボス文字認識デコーダ装置、５４０・・・プリンタヘッド、５５０・・・プリンタ装置、５６０・・・カメラ、５７０・・・文字認識デコーダ装置、５８０・・・一致性比較照合判定メモリ、５９０・・・台紙にカードが貼られた状態図、６００・・・台紙にプリンタで印字する状態図、６１０・・・台紙に印字された印字データをカメラで読み取る状態図。

Claims (5)

1. 塩化ビニールを素材としたクレジットカード上にエンボスと呼ばれる刻印された顧客番号を示す凹凸文字、記号、マーク等、またタイヤなどの側面等に種別を表す刻印された凹凸文字、記号、マーク等を光切断法と呼ばれる方法を用い、スリット光線を対象物に照射する手段と、その反射光をエリアカメラあるいはラインセンサカメラで読み取る手段と、読み取ったカメラ画像データから凹凸情報を得る手段と、得られた凹凸情報から元の文字、記号、マーク等の画像データに変換する手段と、変換された文字、記号、マーク等の画像データを認識デコードして通常の文字コードに変換する手段を有する凹凸文字読取認識検査装置。
2. カード上のエンボス作成装置およびカード作成装置において１枚ごとにピックアップされた前記カード上のエンボス文字、記号、マーク等を前記読取認識検査装置で読み取り認識デコードされた文字、記号、マーク等のコードを１枚ごと記憶する手段と、前もって１枚ごとに刻印されるべきカード上のエンボス文字、記号、マーク等のデータを記憶する手段と、１枚ごとに認識デコードされた文字、記号、マーク等のコードと前もって取得した刻印されるべき文字、記号、マーク等のコードとの一致性照合検査する手段と、カードに貼り付け加工された磁気ストライプの情報、カードに格納加工されたＩＣチップの情報およびＲＦＩＤタグインレットの情報を読み取りおよび格納する手段と前記のカード上のエンボス文字、記号、マーク等の読み取りデータとの一致性照合検査する手段を有する検査装置。
3. 印刷装置において１枚ごとにピックアップされた前記カード上のエンボス文字、記号、マーク等を前記読取認識検査装置で読み取り認識デコードされた文字、記号、マーク等のコードを１枚ごとに記憶する手段と、前記カードを１枚ごとに貼り付けた台紙上に前もって印刷された前記カード上のエンボス文字、記号、マーク等のコードに係わる文字、記号、マーク等あるいはバーコードを読み取る手段と、読み取ったエンボス文字、記号、マーク等のコードと台紙上の文字、記号、マーク等およびバーコードなどのコードとの一致性照合検査する手段を有する検査装置。
4. 印刷装置において１枚ごとにピックアップされた前記カード上のエンボス文字を前記読取認識検査装置で読み取り認識デコードされた文字、記号、マーク等のコードを１枚ごと記憶する手段と、読み取った文字、記号、マーク等のコードをインクジェット方式あるいはレーザー方式のプリンタ装置へ通信などを用いて転送し、カードが貼り付けられた台紙上の特定位置に読み取った前記カード上のエンボス文字、記号、マーク等のコード、あるいは文字コードに関係する顧客データを印字する手段を有する検査装置。
5. 前記の読み取ったエンボス文字、記号マーク等のコードにより、カードが貼り付けられた台紙上の特定位置に印字された文字、記号、マーク等、あるいはバーコードを読み取る手段と、前もって読み取ったカード上のエンボス文字、記号、マーク等のコードと台紙上の特定位置に印字された文字、記号、マーク等およびバーコードなどのコードとの一致性照合検査する手段を有する検査装置。

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