JP2015130125A - 食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】食品用ラベルにおける重要な情報である食品アレルギーに関する情報の欠損（印字の欠け）を確実に検出して、食品用ラベルの良否判定を行う。
【解決手段】食品用ラベル検査装置は、画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う第１認識部と、第１認識部の認識結果に基づいて、第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う第２認識部と、第２認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する特定部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法に関するものである。

従来、食品を収容した容器に貼付される食品用ラベル検査においては、貼られたラベルの位置、向き、ラベルの貼り漏れ、二重貼り及び印字の欠け（印字の漏れ）が検査項目として挙げられていた。

そして、実際の検査においては、検査員が予め良品と判断したサンプルを複数枚撮像し、撮像した複数の画像に基づいて、パターンマッチングに用いる、いわゆるマスターパターン（正常な形状バターン）を生成し、このマスタパターンと実際の食品用ラベルの良不良を判別するようにしていた。

特開２００１−１７５８５４号公報

ところで、食品用ラベルに印字される文字（文字列）は、情報の欠損（印字の欠け）が非常に問題になるものと、そうでないものとがある。
すなわち、このような情報の欠損（印字欠け、印字漏れ）が、卵、大豆、そば等のアレルゲンを含む食品名あるいは原材料名である場合には、その影響は大きいものとなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、食品用ラベルにおける重要な情報である食品アレルギーに関する情報の欠損（印字の欠け）を確実に検出して、食品用ラベルの良否判定を行う食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の食品用ラベル検査装置は、画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う第１認識部と、第１認識部の認識結果に基づいて、第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う第２認識部と、第２認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する特定部と、を備える。

また本発明の食品用ラベル検査装置の制御方法は、入力された画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対応する画像データが入力される食品用ラベル検査装置において実行される制御方法であって、食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、第１認識部の認識結果に基づいて、第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、第２認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する過程と、を備える。

本発明によれば、食品用ラベルにおける重要な情報の欠損（印字の欠け）を確実に検出して、食品用ラベルの良否判定を行えるという効果を奏する。

図１は、実施形態の食品用ラベル検査システムの概要構成ブロック図である。 図２は、パターン認識処理の対象となる食品用ラベルの具体例の説明図である。 図３は、第１マスタパターンの一例の説明図である。 図４は、第２マスタパターンの一例の説明図である。 図５は、外部記憶装置におけるマスタパターンの格納フォーマットの説明図である。 図６は、食品用ラベルにおいて、アレルギー情報が欠損している場合の説明図である。 図７は、第２マスタパターンにおける相対座標の説明図である。 図８は、マスタパターン生成処理の処理フローチャートである。 図９は、食品用ラベルの検査処理の処理フローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる食品用ラベル検査装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施形態の食品用ラベル検査システムの概要構成ブロック図である。
食品用ラベル検査システム１０は、商品１１を撮像して、食品の包装に貼付、あるいは、印刷された食品用ラベル１２を撮像して撮像データＤを出力する撮像装置１３と、撮像データに基づいて食品用ラベル１２の検査を行う食品用ラベル検査装置１４と、を備えている。

食品用ラベル検査装置１４は、大別すると、いわゆるコンピュータとして構成された検査装置本体２１と、検査条件、検査状況及び検査結果を表示出力する出力装置として機能するディスプレイ２２と、各種データの入力を行う入力装置として機能するキーボード、マウス等の操作入力部２３と、検査条件、検査結果等をプリント出力する出力装置として機能するプリンタ２４と、を備えている。

ここで、検査装置本体２１は、撮像データＤ（画像データ）に対応する食品用ラベル１２の画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う第１認識部と、第１認識部の認識結果に基づいて、第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う第２認識部と、第２認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報（アレルギー情報）の欠損部分を特定する特定部と、して機能している。

検査装置本体２１は、検査装置本体２１全体を制御するＭＰＵ３１と、制御プログラムを含む各種データを不揮発的に記憶するＲＯＭ３２と、ワークエリアとして機能するＲＡＭ３３と、通信インタフェース等の入出力インタフェース動作を行うインタフェース部３４と、検査結果データ等を記憶するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等として構成された外部記憶装置３５と、を備えている。

まず、具体的な動作説明に先立ち、パターン認識（パターンマッチング）に用いるマスタパターンについて説明する。
本実施形態においては、パターン認識処理を２段階に分けて行っている。
具体的には、第１段階のパターン認識処理は、第１マスタパターンを用いて行われ、食品用ラベル１２の少なくとも情報表示領域（名称及び原材料名表示領域等）全体のパターン認識を行っている。そして、食品用ラベル１２の撮像画像中における位置（検出位置）、食品用ラベル１２の撮像画像中における向き並びに食品用ラベル１２が貼付用である場合には、貼り忘れ（貼り漏れ）及び二重貼り（複数枚貼り付け）を検出する。

図２は、パターン認識処理の対象となる食品用ラベルの具体例の説明図である。
食品用ラベル１２は、図２に示すように、全体として長方形状を有し、当該食品用ラベル１２が貼付される商品１１の名称及び原材料名が記載されている。

原材料名としては、じゃがいも、きゅうり、人参、半固体状のドレッシング等の食品単体の名称と、さらに食品がアレルゲンを含む場合には、卵、大豆、リンゴ、乳成分等のアレルゲンを含む原材料名と、が記載される。
ここで、アレルゲンを含む原材料名としては、例えば、「（卵、大豆・リンゴを含む）」等のように、括弧書きで原材料を含むことが記載される。
なお、マヨネーズのようにアレルゲンを含む原材料（卵）を含むことが一般に知られているような場合には、「マヨネーズ」の表記のみでアレルゲンを含む食品の食品名であることが明確であるので、原材料「卵」に関しては、表記の省略が可能となっている。

図３は、第１マスタパターンの一例の説明図である。
第１マスタパターンＭＰ１は、実際に制作された同一の食品用ラベル１２のうち、複数選択された良品の食品用ラベル１２を重ね合わせた画像から情報表示領域内の文字列の輪郭を抽出して生成されている。
したがって、図３に示すように、得られる第１マスタパターンＭＰ１は、実際に食品用ラベル１２を制作した場合に生じる文字のかすれ、滲みなどの食品用ラベル１２のばらつきが反映されたものとなる。

図４は、第２マスタパターンの一例の説明図である。
一方、第２段階のパターン認識は、第２マスタパターンＭＰ２を用いて行われ、第１段階のパターン認識により検出された食品用ラベル１２の撮像画像中における位置、食品用ラベル１２の撮像画像中における向きに基づいて、パターン認識対象位置を特定し、食品用ラベル１２内に含まれるアレルゲン（抗原）を含む食品名あるいは原材料名の配置位置近傍において、文字欠損等を検出する。

図４（ａ）は、アレルゲン（抗原）を含む原材料名「卵」のパターン認識用の第２マスタパターンＭＰ２である。
図４（ｂ）は、アレルゲン（抗原）を含む複数の原材料名がある場合、すなわち、「卵、大豆」を原材料として含む場合のパターン認識用の第２マスタパターンＭＰ２の一例である。
図４（ｃ）は、アレルゲン（抗原）を含むことが明確である場合の食品名の場合、すなわち、アレルゲンを含む原材料である卵を含む「マヨネーズ」を原材料として含む場合のパターン認識用の第２マスタパターンＭＰ２の一例である。

図５は、外部記憶装置におけるマスタパターンの格納フォーマットの説明図である。
外部記憶装置３５において、一つの第１マスタパターンＭＰ１に対して、ｎ個の第２マスタパターンＭＰ２が対応している場合には、図５に示すように、第１マスタパターンＭＰ１に対応づけて、ｎ個の第２マスタパターンＭＰ２が対応する相対座標（ｘ，ｙ）とともに格納されている。

ここで、本実施形態において、パターン認識を２段階に分けて行っている理由について説明する。
図６は、食品用ラベルにおいて、アレルギー情報が欠損している場合の説明図である。
図６に示す食品用ラベル１２の具体例である食品用ラベル１２Ｘにおいては、アレルギー情報欠損部ＤＦ１では、アレルゲンを含む食品である卵を原材料として含む「マヨネーズ」の「マ」の文字が欠損しており、アレルギー情報欠損部ＤＦ２では、アレルゲン（抗原）を含む食品である「卵」の文字が欠損しており、アレルギー情報欠損部ＤＦ３では、アレルゲン（抗原）を含む食品である「卵」の文字の一部が欠損している。

したがって、食品用ラベル１２Ｘ全体で見れば、一致度（類似度）は、欠損がない正常の場合と比較して低くなる。
しかしながら、図２に示したように、第１マスタパターンＭＰ１に含まれる文字数が多いため、これらの欠損が一致度の低下に寄与する割合（一致度の低下への影響）は小さくなり、全体として不良と判定されるとは限らない。

また、第１マスタパターンＭＰ１の生成には、食品用ラベルプリンタの経年劣化も考慮する必要があるため、実際の食品用ラベル１２を用いるのが望ましい。しかしながら、第１マスタパターンＭＰ１の生成に用いる食品用ラベル１２自体のばらつきも発生するので、欠損を必ずしも検出できるとは限らない。

そこで、本実施形態においては、第２マスタパターンＭＰ２は、アレルゲン（抗原）を含む食品名あるいは原材料名を構成する文字列の当該第２マスタパターンＭＰ２に含まれる文字数に対する割合を高く（例えば、１０％以上）するように生成しているのである。

この結果、第２マスタパターンＭＰ２を用いて、パターン認識を行う場合に、アレルゲン物質（抗原）を含む食品名あるいは原材料名の欠損の影響が大きくなり、確実に不良判定が行える。

この場合において、第１マスタパターンＭＰ１が対応する食品用ラベル１２内で、第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列の配置位置の相対的な座標を第２マスタパターンＭＰ２に対応付けしておくことで、パターンマッチングの対象となる領域（マッチング対象領域）の面積を実効的に減少させることができ、迅速、かつ、正確に欠損を検出して、不良判定が行えるようにされている。

図７は、第２マスタパターンにおける相対座標の説明図である。
図７は、第２マスタパターンＭＰ２が図４（ｃ）に示した第２マスタパターンＭＰ２＝「マヨネーズ」の場合のものである。
第２マスタパターンＭＰ２は、図７（ａ）に示す、食品用ラベル１２の基準座標（第１マスタパターンの基準座標）＝（０，０）に対する、第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）が一緒に記憶される。この第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）の処理方法については、後述する。

次にマスタパターンの生成について説明する。
図８は、マスタパターン生成処理の処理フローチャートである。
まず、食品用ラベル検査システム１０の撮像装置１３、あるいは、撮像装置１３と同様の構成の撮像装置を用意し、良品であると判断される複数の食品用ラベル１２を撮像する（ステップＳ１１）。この場合において、撮像装置１３を用いて複数の食品用ラベル１２を撮像する場合には、オペレータが操作入力部２３を操作して、撮像を行わせるための指示を検査装置本体２１に入力し、撮像を行わせることとなる。

ＭＰＵ３１は、得られた撮像画像を重ね合わせて、重ね合わされた文字の輪郭を抽出し、食品用ラベル１２の情報表示領域全体に対する第１マスタパターンＭＰ１を生成する（ステップＳ１２）。

続いて、ＭＰＵ３１は、外部記憶装置３５に予め記憶されている食品用ラベル１２の情報表示領域に含まれるアレルゲンを含む食品名あるいは原材料名を抽出し、当該食品名あるいは原材料名のそれぞれに対応する第２マスタパターンＭＰ２を生成する（ステップＳ１３）。このとき、食品用ラベル１２の基準座標（第１マスタパターンの基準座標）＝（０，０）に対する、第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）を検出する。

次に検査装置本体２１のＭＰＵ３１は、第１マスタパターンＭＰ１並びに第２マスタパターンＭＰ２及び当該第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）を外部記憶装置３５に登録する（ステップＳ１４）。

次に実際の食品用ラベル１２の検査処理手順について説明する。
図９は、食品用ラベルの検査処理の処理フローチャートである。
まず食品用ラベル１２の検査を行うオペレータは、検査装置本体２１のＭＰＵ３１が検査に必要な第１マスタパターンＭＰ１及び第２マスタパターンＭＰ２を特定することが可能なように、予め検査対象の食品用ラベル１２を識別するための情報を設定する。そして、食品用ラベル１２が貼られた商品１１を撮像装置１３の撮像可能領域内に設置し、操作入力部２３を操作して、検査の開始を指示する。

これにより検査装置本体２１のＭＰＵ３１は、インタフェース部３４を介して撮像装置１３を制御し、食品用ラベル１２の撮像を行わせて、撮像データＤを出力させる。これにより、ＭＰＵ３１は、インタフェース部３４を介して撮像データＤを取得する（ステップＳ２１）。

続いてＭＰＵ３１は、外部記憶装置３５からオペレータにより設定された情報に基づいて、検査対象の食品用ラベル１２に対応する第１マスタパターンＭＰ１及び第２マスタパターンＭＰ２を読み出し、まず第１マスタパターンＭＰ１を用いた、食品用ラベル１２の検査処理を行う（ステップＳ２２）。

より詳細には、ＭＰＵ３１は、第１マスタパターンＭＰ１を用いてパターンマッチング処理を行い、撮像データＤに対応する撮像画像中の食品用ラベル１２の配置位置及び向きを特定する。

すなわち、ＭＰＵ３１は、図７（ｂ）に示すように、撮像データＤに対応する撮像画像中で所定の基準位置（本実施形態では、食品用ラベル１２の左上角）を特定し、当該基準位置の座標＝（０，０）とするとともに、食品用ラベル１２の向きＤＲを特定する。

そしてＭＰＵ３１は、当該所定の基準位置［座標＝（０，０）］を中心として、食品用ラベル１２が角度θだけ回転していると判別する。

続いてＭＰＵ３１は、当該食品用ラベル１２に対応する第２マスタパターンＭＰ２を読み出し、第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）を読み出して、座標＝（ｘ，ｙ）の近傍において、第２マスタパターンＭＰ２を用いたパターンマッチング処理を行い、食品用ラベル１２に含まれているアレルギー情報の欠損状態を特定する（ステップＳ２３）。

しかしながら、この場合において、図７（ｂ）に示したように、食品用ラベル１２が角度θだけ回転している場合には、ＭＰＵ３１は、第２マスタパターンＭＰ２に対応する文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ，ｙ）の撮像画像中の実際の文字列の配置位置を特定する座標（ｘ１，ｙ１）を次式により算出する。

そして、ＭＰＵ３１は、食品用ラベル１２の向きＤＲおよびこの向きＤＲに直交する方向に沿って第２マスタパターンＭＰ２に対応づけられた文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ１，ｙ１）近傍のパターンマッチング処理を行う。

したがって、第２マスタパターンＭＰ２に対応づけられた文字列が配置されている位置の座標＝（ｘ１，ｙ１）近傍のパターンマッチング処理を行うため、撮像データＤに対応する撮像画像全域にわたってパターンマッチング処理を行う必要がないのでパターンマッチング処理に要する時間を短縮することが可能となっている。

これらの結果、図６に示したように、アレルギー情報の欠損が検出されることとなるが、これらのアレルギー情報は、顧客にとって重要な情報であるため、欠損状態にあることは好ましくない。
そこで、本実施形態においては、これらのようなアレルギー情報の欠損が検出された場合には、不良品の食品用ラベル１２であるとして、ＭＰＵ３１は、インタフェース部３４を介してディスプレイ２２に表示し、あるいは、プリンタ２４にプリント出力するアレルギー情報欠損告知処理を行う（ステップＳ２４）。

この結果、アレルギー情報が欠損した状態の食品用ラベル１２が用いられることは無くなり、食品用ラベル１２に記載されているアレルギー情報が確実に顧客に伝達されて、有効に利用されることとなる。

上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムは、上述した各部（第１認識部、第２認識部、特定部……）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が記憶媒体から制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、第１認識部、第２認識部、特定部……が主記憶装置上に生成されるようになっている。

以上のように、本発明にかかる食品用ラベル検査装置は、食品名又は原材料名が印字された食品用ラベルを検査する食品用ラベル検査装置に有用であり、特に、アレルゲンを含む食品名又は原材料名が印字された食品用ラベルを検査する食品用ラベル検査装置に適している。

１０…食品用ラベル検査システム、１１…商品、１２…食品用ラベル、１３…撮像装置、１４…食品用ラベル検査装置、２１…検査装置本体、２２…ディスプレイ、２３…操作入力部、２４…プリンタ、３１…ＭＰＵ、３２…ＲＯＭ、３３…ＲＡＭ、３４…インタフェース部、３５…外部記憶装置、Ｄ…撮像データ、ＤＦ１〜ＤＦ３…アレルギー情報欠損部、ＭＰ１…第１マスタパターン、ＭＰ２…第２マスタパターン。

Claims (6)

1. 画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う第１認識部と、
   前記第１認識部の認識結果に基づいて、前記第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う第２認識部と、
   前記第２認識部の認識結果に基づいて、前記食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する特定部と、
   を備えた食品用ラベル検査装置。
2. 前記食品アレルギーに関する情報は、アレルゲンを含む食品名あるいは原材料名である、
   請求項１記載の食品用ラベル検査装置。
3. 前記第２認識部は、前記アレルゲンを含む食品名あるいは前記原材料名が表示されている領域を前記パターン認識対象とする、
   請求項２記載の食品用ラベル検査装置。
4. 前記食品用ラベルの前記検査対象画像中の配置位置、前記検査対象画像中における前記食品用ラベルの向きを検出する、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の食品用ラベル検査装置。
5. 前記第２認識部は、予め記憶した前記第２表示領域の前記第１表示領域内における相対的な位置関係に基づいて、前記検査対象画像中の前記第２表示領域の配置を検出し、前記第２マスタパターンを用いたパターン認識を行う、
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の食品用ラベル検査装置。
6. 入力された画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対応する画像データが入力される食品用ラベル検査装置において実行される制御方法であって、
   前記食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第１表示領域に対応する第１マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、
   前記第１認識部の認識結果に基づいて、前記第１表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第２表示領域に対応する第２マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、
   前記第２認識結果に基づいて、前記食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する過程と、
   を備えた食品用ラベル検査装置の制御方法。

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