JP2007220052A - 折り加工された用紙の枚数計数方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 用紙の背部の微妙な形状変化によって生じる色の強さや明るさの情報に微妙なノイズが発生し、誤計数を生じることの多い場合においても、安定した高精度の計数を行うことを可能とする計数方法の提供を目的とする。
【解決手段】 折り加工された複数の用紙１を揃え、光を照射して背部２に輝部５を、背間の凹部に影部６を生じさせ、テレビカメラ７で撮像し、得られた画像信号を三原色に分離し、各色に対して多値化した色の強さの信号に変換し、水平走査線１本分を構成する各構成点の色の強さの信号を、それぞれの前後の信号と、前記水平走査線１本分を複数の個数において比較し、各構成点の色の強さが比較する前後の個数のすべての色の強さより高い場合に輝部と判定し、判定された輝部を積算し、前記の積算値を背部の個数として用紙の枚数を計数する。
【選択図】図２

Description

本発明は、折り加工された用紙の枚数の計数方法に関するものであり、詳しくはカタログ、パンフレット、説明書などの印刷物の折り加工された用紙の枚数の計数方法に関するものである。

カタログ、パンフレット、説明書などの多数枚の印刷物においては、所定の大きさに整理するために折り加工機で折り加工することが行われており、その状態で所定の枚数に整理するために計数することが必要となっている。このような折り加工された用紙の計数方法としては、特許文献１，２などに記載されているように、用紙の背部を、カラーテレビカメラやモノクロテレビカメラで撮像して映像情報を得たり、輝度計などを用いて輝度情報を得た後、得られた映像情報や輝度情報を二値化または三値化して計数する方法が提案されている。
特開昭６１−２７２８９２号公報 特開平３−２３８５７９号公報

折り加工された複数の用紙の同一性が高い場合には、色の強さや明るさは各用紙ともほぼ同様の傾向にあるので、二値化または三値化する場合には、それぞれの用紙の基準値を容易に設定することができるが、実際には用紙の背部の形状に微妙な変化がある場合が少なくなく、この場合には、色の強さや明るさの情報に微妙なノイズが発生し、誤計数を生じることが少なくない。このように必然的に生じる用紙の折り加工状態の微妙な変動によって、得られた映像情報や輝度情報にノイズが発生し、誤計数を生じる場合が生じることがあり、正確な計数を必要とする場合の問題点となっている。

本発明は、用紙の背部の微妙な形状変化によって生じる色の強さや明るさの情報に微妙なノイズが発生し、誤計数を生じることの多い場合においても、安定した高精度の計数を行うことを可能とする計数方法の提供を目的とするものである。

本発明は、上記目的を達成するものであって、折り加工された複数の用紙を背部が同一平面に並ぶように揃え、揃えた複数の用紙を両側から押さえ板で押さえ、背部に斜め方向から照明装置で光を照射して背部の凸部に輝部を、背間の凹部に影部を生じさせ、複数の用紙の背部と両側の押さえ板とを前方よりカラーテレビカメラで、影部が前記カラーテレビカメラによって得られる画像信号の水平走査線と直角になるように撮像し、得られた画像信号を三原色分離回路によって、赤、緑、青の三原色に分離し、得られた信号を各色に対して多値化した色の強さの信号に変換し、一方の押さえ板から複数の用紙を経て他方の押さえ板までの信号の強さを画像信号の水平走査線１本分検出し、前記水平走査線１本分を構成する各構成点の色の強さの信号を、それぞれの前後の信号と、前記水平走査線１本分を構成する構成点数を計数予定枚数で除算した値の２４〜８４％の個数において比較し、各構成点の色の強さが比較する前後の個数のすべての色の強さより高い場合に輝部と判定し、判定された輝部を積算し、前記の積算値を背部の個数として用紙の枚数を計数をすることを特徴とする折り加工された用紙の枚数計数方法及び折り加工された複数の用紙を背部が同一平面に並ぶように揃え、揃えた複数の用紙を両側から押さえ板で押さえ、背部に斜め方向から照明装置で光を照射して背部の凸部に輝部を、背間の凹部に影部を生じさせ、複数の用紙の背部と両側の押さえ板とを前方よりモノクロテレビカメラで、影部が前記モノクロテレビカメラによって得られるの画像信号の水平走査線と直角になるように撮像し、得られた画像信号を明るさに対して多値化した信号に変換し、一方の押さえ板から複数の用紙を経て他方の押さえ板までの信号の強さを、前記の画像信号の水平走査線１本分検出し、前記水平走査線１本分を構成する各構成点の信号の強さの信号を、それぞれの前後の信号と、前記水平走査線１本分を構成する構成点数を計数予定枚数で除算した値の２４〜８４％の個数において比較し、各構成点の信号の強さが比較する前後の個数のすべての信号の強さより高い場合に輝部と判定し、判定された輝部を積算し、前記の積算値を背部の個数として用紙の枚数を計数することを特徴とする折り加工された用紙の枚数計数方法である。

本発明の折り加工された用紙の枚数の計数方法によれば、通常では同一性があり、背部分の形状に均一性がある用紙に、人間の目では見つけにくい微妙な異形の背部を有する用紙が混ざった場合においても、安定して高精度の計数を行うことが可能である。

以下、図面に基づいて本発明の実施態様を詳細に説明する。
図１は所望の大きさに折り加工された用紙の一例であって、１は二つ折りされた用紙、２は二つ折りされた用紙１の背部であり、背部２は図のように半円形状になる。

図２は、折り加工された複数の用紙１の枚数を計数する手段を示すものであって、折り加工された複数の用紙１を背部２が同一平面に並ぶように揃え、両側から押さえ板３で押さえ、背部２の前方の斜め方向から照明装置４で光を照射して背部の凸部に輝部５を、背間の凹部に影部６を生じさせる。照明装置４は、右方又は左方のいずれか一方に配置してあれば良いが、右方と左方の両斜め方向に配置して、両斜め方向から照射すると、均一な照明が可能である。揃えた複数の用紙１の背部２と両側の押さえ板３とを、その前方に固定配置したテレビカメラ７で、すべての影部６が撮像されるように影部６とテレビカメラ信号の水平走査線と直角となるように撮像する。テレビカメラ７の位置は左右が均一に撮像することができるように複数の用紙１の中央であることが望ましい。得られた画像は画像モニター８で画像の状態を確認し、良好な画像を得るようにする。

次に、テレビカメラ７がカラーテレビカメラの場合には、カラーテレビカメラから得られた画像信号を三原色分離回路９によって、赤、緑、青の三原色に分離し、コンピュータ１０に送り、三原色に分離した信号のそれぞれの色の強さを、水平走査線を構成する各点に対する多値化した色信号に変換する。得られた三原色の信号のすべてを計数に使用することもできるし、用紙の色に応じてもっとも強く現れる最適の色信号を選び、代表する信号とすることもできる。特に、用紙の色が紺色・青色系続の場合には、青色信号だけが鮮明にあらわれ、赤・緑色の色の強さは不鮮明になるので、誤計数を防止するために計数に使用しない方がよい場合が多い。紺色・青色系統の用紙色の場合には、モノクロカメラを使用すると、計数が難しくなるので、これらの色の用紙の計数には、カラーテレビカメラを使用することが望ましい。

テレビカメラ７がモノクロテレビカメラの場合には、得られた画像信号を三原色分離回路９に送らないで、直接、図２のコンピュータ１０に送り、画像信号の輝度を水平走査線を構成する各点に対する多値化した信号に変換する。

揃えた複数の用紙１の計数にさいしては、一方の押さえ板３から複数の用紙１を経て他方の押さえ板３に至るまでの水平走査線を構成する各点の信号の強さを、影部６と直交する方向に水平走査線１本分検出し、コンピュータモニター１１で、図３に示すようにＸ軸に水平走査線構成点をとり、Ｙ軸に信号の強さをとって表示し、水平走査線構成点の各点に対する信号の強さを示す点を直線で結ぶグラフを表示する。このグラフでは、輝部５と影部６が山部と谷部を形成して振幅するように現れ、輝部５と影部６をその信号の強さの差として知ることができる。

この信号の現れ方を利用して、前記水平走査線１本分の色の強さを一方の押さえ板３から複数の用紙１を経て他方の押さえ板３まで解析すると、複数の用紙１の枚数を計数することができるが、図３に示すように、実際には山部と谷部の途中に微妙なノイズが生じて、正確な計数に問題があることもわかる。

そこで、ノイズを完全に除去できていない山の頂点部を含む各山の頂点部を用いて確実に用紙の枚数を計数する方法を、図４（Ａ）の用紙を撮像して得られたデータをグラフ化した図４（Ｂ）を例にして数式を用いて説明する。図４（Ｂ）では、得られたデータをそのまま使用しているが、データにノイズが非常に多い場合には移動平均化して図４（Ｂ）のようなデータに変形したものであっても良い。

図４（Ｂ）は、横軸に水平走査線構成点をとり、縦軸に水平走査線一本分の開始端から終了端まで信号の強さをとって表したグラフであって、Ｓ０からＳ１１９の各点の位置は水平走査線の構成点の開始端Ｘ０から終了端Ｘ１１９に対応する信号の強さを表示している。任意の点Ｓｎが山の頂点であるための条件は、点Ｓｎとその前後の設定個数の各比較点とそれぞれ比較し、Ｓｎ点がすべての比較点りも高いことが必要である。

上記の比較点の個数（比較個数）を前後それぞれ４ヶずつとした例をあげて説明すると、点Ｓｎが山の頂点であるための条件式は下記の通りとなる。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３、Ｓｎ＞Ｓｎ−４、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３、Ｓｎ≧Ｓｎ＋４
ここで、厳密には、山の頂点部分に同じ値が複数ある場合に頂点を特定するため、前部は不等号、後部は不等号と等号による計算とする。上記の条件式をすべて満たす場合には、点Ｓｎが山の頂点であると判定し、満たさない場合には、山の頂点であるとの判定をしないこととする。

そこで、水平走査線開始端から終了端までのすべての構成点の値を順次Ｓｎに代入して、山の頂点かどうかを計算して判定する。なお、端部においては、比較する構成点が存在しない場合があり、この場合には、判定対象外とし、本例の場合には、図４（Ｂ）のＳ４から順次、Ｓ５、Ｓ６・・・Ｓ１１９までをＳｎに代入して比較し、山の頂点か否かを判定する。

例えば、Ｓ４の場合には、Ｓ４とＳ０、Ｓ４とＳ１、Ｓ４とＳ２、Ｓ４とＳ３、Ｓ４とＳ５、Ｓ４とＳ６、Ｓ４とＳ７、Ｓ４とＳ８を比較すると、Ｓ４が比較するすべての点より高いとはいえないので、Ｓ４は山の頂点であると判定されない。これに対して、Ｓ２１の場合には、比較対象となるＳ１７、Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２０、およびＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５のすべてよりも高いので、Ｓ２１は、山の頂点であると判定される。

上記の山の頂点を判定するための比較個数は、用紙の紙質、折り形態、印刷状態によって最適な個数を設定することが望ましいが、水平走査線の構成点数を計数予定枚数で除算した値の２４％ないし８４％の設定範囲内の個数とすることとする。図４（Ｂ）の例では、水平走査線の構成点数が２００個であって、予定計数枚数が１２枚であるので、設定範囲内の最小の比較個数は２００÷１２×２４（％）÷１００で、４個となる。

比較個数が４個の場合の山の頂点の判定については、前述のとおりであるが、ＳｎがＳ０の場合や、ＳｎがＳ１からＳ３の場合には、Ｓｎの前に信号が比較個数の４個が存在しないため、その場合は判定対象外とする。実際の判定はＳ４から、水平走査線終了端の５個前の１９５個目の信号までとする。

上記の計算式に基づき、前後それぞれの比較個数を４として、図４（Ｂ）の各構成点の信号の強さをＳ４から終了端方向の１９５個目の点まで（本例ではＳ１１９まで）判定を行うと、Ｓ７，Ｓ２１、Ｓ３６、Ｓ５０、Ｓ６６、Ｓ８７、Ｓ１０４が山の頂点として判定される。Ｓ７は、本例の場合には、押さえ板３の部分の信号の強さを表しているので、この部分を検出しないように、テレビカメラの画角を調整して、撮像範囲外となるようにすることが望ましい。しかし、図４（Ｂ）のように、撮像範囲の設定によっては、Ｓ７が山の頂点として誤計数される場合には、この部分を計数しないように、山の頂点の条件としては、標準的な用紙の信号の強さを表す図４（Ｂ）の基準線より上部にあることを条件に加え、下記の条件式とする。なお、押さえ板３の画像に映る可能性のある部分には、その画像信号の強さが低くなるように黒色などに塗装されていることが望ましい。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３、Ｓｎ＞Ｓｎ−４、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３、Ｓｎ≧Ｓｎ＋４、
Ｓｎ＞基準線

山の頂点の条件として、基準線より高いという条件を加えた計算式によれば、前後の比較個数を４として、図４（Ｂ）の信号の強さをＳ４から終了端方向（本例ではＳ１１９まで）に計算を行うと、Ｓ２１、Ｓ３６、Ｓ５０、Ｓ６６、Ｓ８７、Ｓ１０４が山の頂点として判定され、演算範囲内では枚数は６枚と正確に計数される。

しかし、比較個数として設定範囲の最小値より小さい３を採用して、下記の計算式に基づき、図４（Ｂ）の構成点を水平走査線の開始端（図４（Ｂ）のＳ３）から終了端方向（本例では図４（Ｂ）のＳ１１９まで）に計算を行うと、Ｓ２１、Ｓ３６、Ｓ５０、Ｓ６６、Ｓ７１、Ｓ８２、Ｓ８７、Ｓ９７、Ｓ１０４が山の頂点として判定されるが、この内、用紙Ｄと用紙ＥのＳ７１、Ｓ８２は山の頂点として誤って判定されており、山の頂点は誤って９個となり、演算範囲内では９枚となる誤計数が発生する。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３、
Ｓｎ＞基準線

図４（Ｂ）の例では、水平走査線の構成点数が２００個であって、予定計数枚数が１２枚であるので、設定範囲内の最大の比較個数は、２００÷１２×８４÷１００で、１４個となる。
そこで、前後それぞれの比較個数を１４として、下記の計算式に基づき、図４（Ｂ）の構成点を水平走査線の開始端（図４（Ｂ）のＳ１２）から終了端方向（本例では図４（Ｂ）のＳ１１９まで）に計算を行うと、Ｓ２１、Ｓ３６、Ｓ５０、Ｓ６６、Ｓ８７、Ｓ１０４が山の頂点として判定され、演算範囲内では枚数は６枚と正確に計数される。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３・・・Ｓｎ＞Ｓｎ−１４、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３・・・Ｓｎ≧Ｓｎ＋１４、
Ｓｎ＞基準線

しかし、前後の比較個数を最大の割合より大きい１５として、下記の計算式に基づき、図４（Ｂ）の構成点を水平走査線の開始端（図４（Ｂ）のＳ１２から）終了端方向（本例では図４（Ｂ）のＳ１１９まで）に計算を行うと、用紙Ｄと用紙ＥのＳ６６、Ｓ８７が山の頂点として判定されるが、用紙Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｆが誤って山の頂点と判定されず、２個となり、演算範囲内では２枚となる誤計数が発生する。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３・・・Ｓｎ＞Ｓｎ−１５、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３・・・Ｓｎ≧Ｓｎ＋１５、
Ｓｎ＞基準線

図４（Ｂ）の例では、水平走査線の構成点数が２００個であって、予定計数枚数が１２枚であるので、設定範囲（２４〜８４％）の平均値を使用した比較個数は２００÷１２×５４÷１００で、９個となる。前後それぞれの比較個数を９として、下記の計算式に基づき、図４（Ｂ）の構成点を水平走査線の開始端（図４（Ｂ）のＳ８から）終了端方向（本例では図４（Ｂ）のＳ１１９まで）に計算を行うと、Ｓ２１、Ｓ３６、Ｓ５０、Ｓ６６、Ｓ８７、Ｓ１０４が山の頂点として検出され、演算範囲内では枚数は６枚と正確に計数される。
Ｓｎ＞Ｓｎ−１、Ｓｎ＞Ｓｎ−２、Ｓｎ＞Ｓｎ−３・・・Ｓｎ＞Ｓｎ−９、
Ｓｎ≧Ｓｎ＋１、Ｓｎ≧Ｓｎ＋２、Ｓｎ≧Ｓｎ＋３・・・Ｓｎ≧Ｓｎ＋９、
Ｓｎ＞基準線
本例の場合では、比較個数が４から１４の範囲で適正に判定できるが、もっとも安定して計数するためには比較個数を９とすることが望ましい。なお、本例の場合には、比較個数が５以上の場合には上式のうちＳｎ＞基準線の条件式は必要ではない。

なお、水平走査線の構成点数が２００個であって、予定計数枚数が２０枚である場合には、標準的な設定範囲内の最適比較個数は２００÷２０×５４÷１００で、５個となり、この場合には、比較個数は、３から８の範囲で正確な計数が可能となる。

以上のように、比較個数が適正な計算式を使用することによって、判定した山の頂点の個数を積算し、積算値を用紙枚数とすることができる。本発明の方式によれば、均質でない用紙が計数対象に含まれた場合に発生するノイズの影響を受けることなく、正確な計数が可能であり、すでに提案されている方式では輝度信号などを二値化する基準を設定できないような図５に示すグラフ形状のような場合でも安定して正確な計数が可能である。

折り加工された用紙の一例を示す平面図である。 折り加工された複数の用紙１の枚数を計数する手段を示す説明図である。 Ｘ軸に水平走査線構成点をとり、Ｙ軸に信号の強さをとって表示したグラフである。 （Ａ）は折り加工された複数の用紙１の一例を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の用紙を撮像して得られた水平走査線一本分の開始端から終了端まで信号の強さを（Ａ）の位置と対応するように表示したグラフである。 水平走査線一本分の開始端から終了端まで信号の強さを表示した一例のグラフである。

符号の説明

１ 二つ折りされた用紙
２ 背部
３ 押さえ板
４ 照明装置
５ 輝部
６ 影部
７ テレビカメラ
８ 画像モニター
９ 三原色分離回路
１０ コンピュータ
１１ コンピュータモニター

Claims (2)

1. 折り加工された複数の用紙を背部が同一平面に並ぶように揃え、揃えた複数の用紙を両側から押さえ板で押さえ、背部に斜め方向から照明装置で光を照射して背部の凸部に輝部を、背間の凹部に影部を生じさせ、複数の用紙の背部と両側の押さえ板とを前方よりカラーテレビカメラで、影部が前記カラーテレビカメラによって得られる画像信号の水平走査線と直角になるように撮像し、得られた画像信号を三原色分離回路によって、赤、緑、青の三原色に分離し、得られた信号を各色に対して多値化した色の強さの信号に変換し、一方の押さえ板から複数の用紙を経て他方の押さえ板までの信号の強さを画像信号の水平走査線１本分検出し、前記水平走査線１本分を構成する各構成点の色の強さの信号を、それぞれの前後の信号と、前記水平走査線１本分を構成する構成点数を計数予定枚数で除算した値の２４〜８４％の個数において比較し、各構成点の色の強さが比較する前後の個数のすべての色の強さより高い場合に輝部と判定し、判定された輝部を積算し、前記の積算値を背部の個数として用紙の枚数を計数をすることを特徴とする折り加工された用紙の枚数計数方法。
2. 折り加工された複数の用紙を背部が同一平面に並ぶように揃え、揃えた複数の用紙を両側から押さえ板で押さえ、背部に斜め方向から照明装置で光を照射して背部の凸部に輝部を、背間の凹部に影部を生じさせ、複数の用紙の背部と両側の押さえ板とを前方よりモノクロテレビカメラで、影部が前記モノクロテレビカメラによって得られるの画像信号の水平走査線と直角になるように撮像し、得られた画像信号を明るさに対して多値化した信号に変換し、一方の押さえ板から複数の用紙を経て他方の押さえ板までの信号の強さを画像信号の水平走査線１本分検出し、前記水平走査線１本分を構成する各構成点の信号の強さの信号を、それぞれの前後の信号と、前記水平走査線１本分を構成する構成点数を計数予定枚数で除算した値の２４〜８４％の個数において比較し、各構成点の信号の強さが比較する前後の個数のすべての信号の強さより高い場合に輝部と判定し、判定された輝部を積算し、前記の積算値を背部の個数として用紙の枚数を計数することを特徴とする折り加工された用紙の枚数計数方法。

Images