JP2020154946A

JP2020154946A - 物体識別装置

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Publication number: JP2020154946A
Application number: JP2019054398A
Authority: JP
Inventors: 彩子渡辺; Ayako Watanabe; 真也高石; Shinya Takaishi
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-09-24

Abstract

【課題】物体の表面のランダム特徴に基づく特徴情報の登録時の光の照射の方向の情報を物体に持たせることができない場合でも、登録時と同じ光の方向で物体を撮影した画像から特徴情報を得て、物体の識別を可能とする。【解決手段】照射方向切替機構３１６は、１以上の照明器３１２から物体上の特徴領域に対して照射される照明光の向きを、制御部３１８からの制御に応じて順次切り替える。制御部３１８は、その照明光の向きの切替と同期してカメラ３１４に撮影を行わせることにより、同一の特徴領域について、照明方向がそれぞれ異なる複数の撮影画像を得る。識別装置３２０は、それら複数の撮影画像からそれぞれ特徴情報を求め、求めた複数の特徴情報をデータベース２００に登録された特徴情報群と照合する。【選択図】図２

Description

本発明は、物体識別装置に関する。

物体の表面形状が持つランダムな特徴（以下、ランダム特徴という）を光学的に撮影し、そのランダム特徴を示す特徴情報をその物体の識別情報として利用するシステムがある。例えば非特許文献１には、紙を形成する植物繊維の分布やシルバー塗料に含まれる金属微粒子の分散状態、フィルムコート錠剤におけるコーティング材料の分布パターン等を、物体（例えば紙、シルバー塗装された物体、フィルムコート錠剤）を識別する特徴情報として用いることが記載されている。

物体表面のランダム特徴は、その表面のランダムな起伏等によるものなので、照明のために照射されている光の向きによって、撮影される画像が大きく変わり、その結果その画像から得られる特徴情報が変化する場合がある。

なお、物体表面のランダム特徴を読み取るものではないが、物体表面の撮影のための照明に関する従来技術として以下に例示するものがある。

特許文献１に記載された自動撮影装置は、カメラと照明装置との距離を変化させる移動手段、撮影対象物の複数の撮影箇所と対応して位置、角度、照明パラメータを記憶し、記憶内容に基づいて複数の撮影箇所を順に撮影する制御手段を備える。照明装置は、ＬＥＤを使用したそれぞれ照射方向の異なる複数の照明装置を内蔵し、照射方向および色を選択可能である。制御手段は、撮影された画像が目的とする被検査領域の画像か否かを判定する判定手段、撮影された画像から欠陥を検出する欠陥検出手段を備えていてもよい。任意の位置にある任意の表面状態のチェック箇所の欠陥やラベルの文字などを最良の照明状態で撮影することができ、製品検査の精度が向上する。

特許文献２には、撮影のための照明のために、照明光の照射領域を撮影領域に対応させることのできる照明装置が記載されている。

特許文献３には、顔の照明を行うための照明装置の設置個数を減らしながら、顔の大きさや形状などの個人差に関わらず均一な照明状態を実現することを目論んだ顔撮影装置が記載されている。

特開２００７−２３５４９０号公報特開２００６−０６５２２５号公報特開２００８−１７０６３９号公報

伊藤健介、外１名、"一意識別技術 Yoctrace（登録商標）"、［online］、平成３０年、富士ゼロックステクニカルレポート No.27 ２０１８、［平成３１年２月１８日検索］、インターネット〈URL: https://assets.fujixerox.co.jp/files/2018-10/b73a522581fe2372bba9fa57a1901618/t_03.pdf?mnhqIwXmjPRiG7tE1Q5mqNg2qOhN7p4d〉

撮影される物体の表面上のランダム特徴の画像が光の向きによって変化するという問題に対処する方法として、物体の特徴情報の登録時にランダム特徴を読み取ったときの光の向きを示す情報を物体に持たせる（例えば印刷する）方法が考えられる。この方法では、登録済の物体を識別する際には、その物体が持つ情報が示す向きに光を当てることで、登録時と同じランダム特徴が読み取られ、登録された特徴情報が得られることとなる。

しかし、登録時の光の照射の向きの情報を物体に持たせることができない場合もあり、そのような場合には、その方法は利用できない。

本発明は、物体の特徴情報の登録時の光の照射の方向の情報を物体に持たせることができない場合でも、登録時と同じ光の方向で物体を撮影した画像から特徴情報を得て、物体の識別を可能とすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、物体の表面上の対象箇所を撮影する撮影手段と、前記対象箇所に対して光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射される前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替え、前記複数の方向の各々について、当該方向に前記光が照射されているときに前記撮影手段に前記対象箇所の撮影を行わせることにより、前記複数の方向の各々についての撮影画像を取得する制御を行う制御手段と、前記複数の方向の各々についての前記撮影画像が示す特徴情報と、各物体について登録されている特徴情報とを照合することにより、前記物体を識別する識別手段と、を含む物体識別装置である。

請求項２に係る発明は、前記照射手段は複数の光源を含み、前記複数の光源の各々は、前記対象箇所の周囲の位置から前記対象箇所に向かってそれぞれ異なる方向から光を照射するものであり、前記制御手段は、前記複数の光源のうち発光させる光源を順次切り替えることにより、前記照射手段から照射される前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載の物体識別装置である。

請求項３に係る発明は、前記複数の光源は、前記撮影手段を収容する筐体上の、前記撮影手段の光軸の周囲の異なる位置に配設され、前記光軸上の所定位置に向かって前記光を照射できるよう構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の物体識別装置である。

請求項４に係る発明は、前記複数の光源の各々は、前記物体を搬送する搬送路上の異なる複数の位置に対してそれぞれ異なる方向から光を照射できるよう配設されている、ことを特徴とする請求項２に記載の物体識別装置である。

請求項５に係る発明は、前記制御手段は、前記照射手段と前記対象箇所とを相対的に移動させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項１に記載の物体識別装置である。

請求項６に係る発明は、前記制御手段は、前記対象箇所を中心に前記照射手段を回転移動させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項５に記載の物体識別装置である。

請求項７に係る発明は、前記制御手段は、前記対象箇所を回転させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項５に記載の物体識別装置である。

請求項１に係る発明によれば、物体の特徴情報の登録時の光の照射の方向の情報を物体に持たせることができない場合でも、登録時と同じ光の方向で物体を撮影した画像から特徴情報を得て、物体の識別を可能とすることができる。

請求項２に係る発明によれば、光源と特徴領域との相対的に移動させることで、照射される光の特徴領域に対する相対的な方向を変える方式と比べて、機械的な移動機構が不要である分、装置構成が簡素化できる。

請求項３に係る発明によれば、撮影手段を例えばハンディタイプ等の可搬型の装置として構成した場合でも、その撮影手段により複数の方向の各々から光が照射されたときの対象箇所の画像を撮影することができる。

請求項４に係る発明によれば、物体の搬送と連動して、複数の方向の各々から光が照射されたときの対象箇所の特徴情報を得ることができる。

請求項５〜７に係る発明によれば、それぞれ異なる方向から光を照射する複数の照射手段を用いる場合よりも、照射手段に要するコストを低減することができる。

物体表面の特徴情報の読み取りのための照明光の照射方向について説明するための図である。紙指紋情報ベースの印刷物登録・識別システムの構成を例示する図である。印刷物と、紙指紋情報を読み取る特徴領域と、を例示する図である。データベースに登録されるデータの内容を例示する図である。一例として、切り替えられる８つの照射方向を示す図である。カメラの筐体に、照射方向が異なる複数の照明器が配設された構成を例示する図である。搬送路上の異なる読取領域をそれぞれ異なる照射方向で照明するシステムを例示する図である。

図１を参照して、物体の表面に対する照明光が照射される方向と、その方向の違いにより表面から読み取られる特徴情報が変化する点について説明する。

図１に示すように、物体の表面１０には、特徴情報の読み取り対象の領域（以下「特徴領域１２」と呼ぶ）が設定されている。この特徴領域１２は、撮影手段の撮影の対象となる対象箇所の一例である。例えば、表面１０上に、特徴領域１２を示す領域表示が印刷されている。特徴情報の読み取りのために、特徴領域１２に向かって照明器２０から照明光が照射される。照明器２０は、光を照射する照射手段の一例である。そして、照明光で照射された状態の特徴領域１２を含む範囲が、図示省略したカメラで撮影され、この撮影により得られた撮影画像から特徴情報が求められる。

ここで、特徴情報は、表面１０の微細かつランダムな起伏によるランダム特徴に基づく。このため、照明光がどの方向から特徴領域１２に入射するかに応じてランダム特徴が変化し、ひいてはランダム特徴から求められる特徴情報の値が変化する。

図１に示すように、照明光の照射方向は、方位角φと天頂角θにより規定される。特徴領域１２の基準点（例えば中心点）を原点Ｏとし、原点Ｏから表面１０上の所定の基準方向に延びる軸をｘ軸とし、原点Ｏから表面１０の法線方向に延びる軸をｚ軸とする。照明器２０が照明光を原点Ｏに向けて照射する際の照射方向を矢印２２で表すと、照射方向の方位角φは、矢印２２の表面１０への射影がｘ軸との間に張る角度であり、天頂角θは矢印２２がｚ軸との間に張る角度である。照射方向を規定する角度として、天頂角θの代わりに、照明器２０の出射光軸の、表面１０に平行な面から見た俯角を用いてもよい。

照明方向を規定する２つの角度のうち、ランダム特徴にとって重要なのは、方位角φである。照明方向の方位角φが違えば、表面１０の起伏による影の形が違ってくるので、ランダム特徴が大きく変わる。

これに対して、方位角φが同じで天頂角θだけが変化する場合、表面１０の起伏による影の長さはある程度変化するが、影の形状パターンは顕著には変化しない。この場合、天頂角θの変化の範囲がある程度限定されていれば、影の形状は相似形に近い形で変化するだけなので、カメラが撮影した画像からランダム特徴ひいては特徴情報を計算するアルゴリズムの中でその変化が吸収可能である。すなわち、天頂角θのみが変化する場合は、その変化の範囲がある程度限定されていれば、求められる特徴情報は変化しない。

最初に物体の表面から特徴情報を読み取ってデータベースに登録する登録側と、後でその物体の表面から特徴情報を読み取り、データベースを参照してその物体を識別する識別側とで、天頂角θの差をある許容範囲内に収めることは容易である。天頂角θは、照明器２０の表面１０からの高さと特徴領域からの距離で決まるので、それらが所定範囲内になるよう照明器２０を設置することは可能である。

これに対して、方位角φについては、登録側で３６０度どの方向が選ばれるか分からない。したがって、登録側が方位角φの情報を特徴領域１２近傍に印刷する等の対応が必要になるが、この対応が採れない場合には、識別側は方位角φを知ることができず、正しい特徴情報を読み取ることができない。

以上のことから、照射方向の違いによる特徴情報の相違に対処する本実施形態のシステムの説明では、照明光の照射方向といった場合、方位角φのことを指すものとする。

図２に、実施形態に係る識別側システム３００を含む、印刷物登録・識別システムの構成を例示する。図２の例では、識別の対象となる物体は、紙に対して画像が印刷された印刷物である。また、この例では、印刷物の特徴情報は、その印刷物の表面に設定された特徴領域から読み取った紙指紋情報である。

この印刷物登録・識別システムは、登録側システム１００と、データベース２００と、識別側システム３００とを含む。

登録側システム１００は、登録対象の印刷物から紙指紋情報を取得し、これを登録するためのシステムである。登録側システム１００は、印刷装置１１０と、読取装置１２０と、情報登録部１３０とを含む。

印刷装置１１０は、紙に対して画像を印刷することにより、登録の対象となる印刷物を生成する。図３に、印刷装置１１０が生成する印刷物の、あくまで一例を示す。この印刷物３０は、キャンディの箱となる展開図を印刷したものである。印刷物３０の表面には、箱の図柄３２が印刷されると共に、紙指紋を読み取る対象となる領域である特徴領域３５を示す領域表示が、可視のインク又は不可視のインク（例えば赤外線を反射するインク）で印刷されている。領域表示は、あくまで一例であるが、特徴領域３５の外周を囲む囲み線であってもよい。

読取装置１２０は、その印刷物の表面に設定された特徴領域を読み取る。この読み取りのために、読取装置１２０は、照明器１２２とカメラ１２４を備える。照明器１２２は、読取装置１２０内の図示省略した読取位置に置かれた印刷物に対して照明光を照射する。照明光は、ある照射方向（すなわち方位角φ）から、その印刷物の表面上の特徴領域に照射される。カメラ１２４は、照明光が照射された特徴領域を含む範囲を撮影する。この撮影により得られた撮影画像は、特徴領域のランダム特徴を表現した画像となっている。撮影画像は、カメラ１２４から情報登録部１３０に渡される。

情報登録部１３０は、カメラ１２４から受け取った撮影画像から、公知のアルゴリズムにより紙指紋情報を求める。そして、情報登録部１３０は、求めた紙指紋情報を、例えばネットワーク経由で、データベース２００に登録する。このとき情報登録部１３０は、別途供給される印刷物の他の属性情報を、その紙指紋情報と対応付けて、データベース２００に登録してもよい。あくまで一例であるが、このとき登録される他の属性情報としては、例えば、その印刷物の管理のためのＩＤ（識別情報）、その印刷物の出荷先を示す情報、等がある。データベース２００に登録された紙指紋情報は、当該印刷物を識別するための、当該印刷物に固有の情報として用いられる。

データベース２００は、登録側システム１００から登録された各印刷物の紙指紋情報（及びもしあるならば属性情報）を記憶する。また、データベース２００は、記憶した情報に対する識別側システム３００からの照会に応答する。

図４に、データベース２００に登録されたデータの内容の例を概略的に示す。この例では、データベース２００には、印刷物の識別情報として機能する特徴情報（例えば紙指紋情報）に対応付けて、その印刷物の１以上の属性情報が登録されている。

識別側システム３００は、本発明に係る物体識別装置の一例であり、データベース２００に登録済の印刷物から紙指紋情報を取得し、この紙指紋情報をデータベース２００に照会することで、その印刷物を識別する。識別側システム３００は、読取装置３１０と識別装置３２０とを含む。

読取装置３１０は、識別の対象である印刷物の表面上の特徴領域を読み取る。このために、読取装置３１０は、１以上の照明器３１２、カメラ３１４、照射方向切替機構３１６、及び制御部３１８を備える。

照明器３１２は、照射手段の一例であり、読取装置３１０内の図示省略した読取位置に置かれた印刷物に対して照明光を照射する。カメラ３１４は、撮影手段の一例であり、照明光が照射された印刷物の表面のうち特徴領域を含む範囲を撮影する。

照射方向切替機構３１６は、１以上の照明器３１２から特徴領域に照射される照明光の照射方向を、複数の方向（すなわち異なる複数の方位角φ）に順次切り替えるための機構である。照射方向切替機構３１６の実現方式には、大きく分けて２つの方式がある。

第１の方式は、読取位置に置かれた印刷物の特徴領域の周囲の、異なる複数の方位角φに対応する位置に、複数の照明器３１２を設置する方式である。この方式では、発光させる照明器３１２を時間的に切り替えることにより、特徴領域に当たる照明光の方向（すんわち照明方向）を順次切り替える。なお、複数の照明器３１２の各々は、特徴領域に向けて照明光を照射するように位置決めされている。この方式の場合、照射方向切替機構３１６は、後述する制御部３１８からの制御信号に応じて、ＯＮする（すなわち発光させる）照明器３１２を選択的に切り替えるスイッチ機構である。

第２の方式は、単一の照明器３１２を用い、その照明器３１２と印刷物表面上の特徴領域との相対的な方向（すなわち方位角φ＝照明方向）を時間的に変化させることにより、照明方向を順次切り替える。この相対的な方向の切替は、印刷物の位置を固定したまま照明器３１２を、特徴領域の原点を通る法線方向の軸（すなわち図１のｚ軸）を中心に回転移動させることにより実現してもよいし、照明器３１２の位置を固定したまま印刷物を回転（例えば図１のｚ軸を軸として回転）させることにより実現してもよい。

前者の場合、照射方向切替機構３１６は、制御部３１８からの制御信号に従って照明器３１２を順次、次の照射位置に移動させ、その照射位置から特徴領域の方に照明器３１２の光軸を向ける。この機構は、例えばロボットアームとして実装してもよいし、特徴領域の周囲を巡るガイドレールに沿って照明器３１２を順次移動させる機構として実装してもよい。この場合のガイドレールは、図１の例でいえば、表面１０の上方に位置する、ｚ軸を中心とした、表面１０と平行な円周の経路を規定するものでよい。このガイドレールに対して、例えば、照明光の方向がその円周上の点と特徴領域の位置を結ぶ直線の方向に向く俯角に設定された照明器３１２を移動可能に取り付ける。照明器３１２には、例えば、ガイドレールに沿って移動するための移動装置が内蔵され、この移動装置が制御部３１８からの制御信号に従って、ガイドレールに沿って照明器３１２を移動させる。

また、照明器３１２の位置を固定したまま印刷物を回転させることで照明方向を切り替える方式では、例えば照射方向切替機構３１６は、図１の例でいえば、表面１０（これは印刷物の表面に対応する）を、ｚ軸を回転軸として回転させる機構である。この機構は、制御部１８からの制御信号に応じて、例えば所定角度ずつ、印刷物が置かれた読取ステージを回転させる。

なお、以上の説明において、個々の照明器３１２は、複数の光源を含んでいてもよい。この場合、１つの照明器３１２に含まれる複数の光源は、全体として、おおよそある１つの照射方向に向けて照明光を照射する。また、この場合において、異なる照明器３１２が、各々が含む複数の光源のうちの一部を共有してもよい。例えば、第１の照明器３１２は光源ａ，ｂ，ｃを含み、第２の照明器３１２は光源ｃ，ｄ，ｅを含む、といった構成も可能であり、この場合、第１の照明器３１２と第２の照明器３１２とでは、全体としてみた場合の照明方向が異なる。

図５は、照射方向切替機構３１６が順次切り替える照射方向を例示する図である。この例では、特徴領域１２の原点Ｏを中心に、方向Ａ、Ｂ、Ｃ、・・・、Ｈの８つの照射方向が設定されている。この例では、照射方向切替機構３１６は、所定の順序に従って、照射方向をそれら８つの方向に順次切り替える。

図２の説明に戻る。制御部３１８は、１以上の照明器３１２、カメラ３１４及び照射方向切替機構３１６を制御する。より詳しくは、制御部３１８は、照射方向切替機構３１６に対して、照射方向を切り替えるための制御信号を順次供給する。この制御信号に応じ、照射方向切替機構３１６は、例えば、複数の照明器３１２のうち、次の照射方向に対応する照明器３１２をＯＮ（すなわち発光）し、他の照明器３１２はＯＦＦ（すなわち非発光）するように、電力供給のためのスイッチを切り替える。あるいは、照射方向切替機構３１６は、例えば、照明器３１２を次の照射方向に対応する位置に移動させる。あるいは、照射方向切替機構３１６は、例えば、印刷物が置かれた読取ステージを次の照射方向に対応する方位角まで回転させる。また制御部３１８は、照射方向の切替が完了すると、照明器３１２の発光とカメラ３１４の撮影を同期させることにより、その照射方向からの照明光により特徴領域が照明された状態で、カメラ３１４に撮影を行わせる。

制御部３１８が上述した制御を繰り返すことにより、１つの特徴領域につき、予め設定された複数の照射方向の各々に対応する撮影画像が得られる。カメラ３１４が撮影した、１つの特徴領域についての、複数の照射方向の各々に対応する複数の撮影画像は、識別装置３２０に入力される。

識別装置３２０は、識別手段の一例であり、入力されたそれら複数の撮影画像からそれぞれ紙指紋情報を求める。そして、識別装置３２０は、求めた複数の紙指紋情報をデータベース２００に送り、それら紙指紋情報とデータベース２００に登録されている紙指紋情報とを照合する。もし読取装置３１０が読み取った印刷物がデータベースに登録済のものであれば、それら複数の紙指紋情報の中に、データベース２００に登録されている紙指紋情報と一致するものが見つかる。これにより、その印刷物が識別される。

次に、図６を参照して、読取装置３１０の別の例を説明する。図６に模式的に示した構成は、読取装置３１０のうちの図２に示したカメラ３１４と複数の照明器３１２とが一体化されたものである。

図６の構成では、カメラ３１４の光学系を収容する筐体４０の先端部の開口４２の外周に沿って、複数の照明器４４（図２の照明器３１２に対応）が設けられている。図示例では、照明器４４の数は１２個であるが、この個数は一例に過ぎない。開口４２内の最も先端側（すなわち図中で下側）には、例えばカメラ３１４の光学系の対物レンズが設けられる。複数の照明器４４は、それぞれ、おおよそ点４８に向けて照明光を照射する向きに配設されている。点４８は、光学系の光軸４６上の、カメラ３１４（例えばそのうちの対物レンズ）から所定の距離にある点である。点４８は、例えば光学系の焦点であってもよい。例えば、特徴領域の読取り時には、特徴領域がおおよそこの点４８に位置するようカメラ３１４と印刷物との相対位置が位置決めされる。

照射方向切替機構３１６は、制御部３１８からの制御信号に応じて、複数の照明器４４のうち発光させるものを順次切り替える。これにより、特徴領域に対する照明光の照射方向が順次切り替わる。照射方向切替機構３１６と制御部３１８との組は、制御手段の一例である。

図６に例示した複数の照明器４４を含む構成は、ハンディタイプの読取装置３１０に設けてもよい。ユーザは、このハンディタイプの読取装置３１０のカメラ３１４を、印刷物の表面上の特徴領域に向け、撮影開始ボタンを押下する。この操作に応じて制御部３１８が前述の制御を行うことにより、複数の照射方向の各々の方向から照明された状態の特徴領域を撮影した複数の撮影画像が得られる。なお、識別装置３２０をそのハンディタイプの読取装置３１０に内蔵してもよい。

次に、図７を参照して、読取装置３１０の更に別の例を説明する。図７に模式的に示した構成は、印刷物が搬送される搬送路５０上に読取装置３１０を設ける例である。

搬送路５０上には、破線矢印αで示す搬送方向に沿って異なる複数の位置に、読取領域５２が設定されている。識別対象の印刷物は、その表面上の特徴領域がそれら読取領域５２を通る配置で、搬送路５０上に置かれる。図示例では、読取領域５２は搬送路５０の中心線（すなわち破線矢印αの線）上に設定されているが、これは一例に過ぎない。

読取領域５２ごとに、当該読取領域５２を照明する照明器５４（図２の照明器３１２に対応）と、当該読取領域５２を撮影するカメラ３１４（図示省略）とが配設されている。個々の読取領域５２に対する、対応する照明器５４からの照明光の照射方向は、読取領域５２ごとに異なる。図示例では、図中で最も左側の読取領域５２に対する照射方向は、破線矢印αで示される搬送方向に垂直に、図中で奥側から手前側に向かう向きであり、その右隣の読取領域５２に対する照射方向は、搬送方向とは逆向きである。

図７の例では、制御部３１８は、印刷物の表面上の特徴領域が読取領域５２に位置するタイミングで、その読取領域５２を、対応するカメラ３１４に撮影させる。また制御部３１８は、この撮影のタイミングで、読取領域５２が、対応する照明器５４から照射光が照射されている状態となっているよう、その照明器５４を制御する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、以上に説明した実施形態はあくまで例示的なものにすぎない。

上記実施形態では、印刷物の紙指紋情報を読み取る例を主たる例として説明したが、印刷物以外にも、様々な物体の特徴情報を読み取る場合にも、上記実施形態の方式は適用可能である。

例えば、シルバー等のメタリック塗料で塗装された物体の場合、その物体の表面を覆う塗料層内の金属微粒子の三次元的な分散状態が、その表面上の特徴領域のランダム特徴の要因となる。特徴領域に対してどの照射方向から照明光が照射されるかに応じて、塗料層の表面の起伏の影や、塗料層内の三次元的に分布した金属微粒子の影の形状パターンが大きく変わる。このため、照明光の照射方向に応じて、ランダム特徴が変化し、これから求められる特徴情報が変わってくる。このようなメタリック塗装された物体についても、上記実施形態の識別側システム３００が適用可能である。すなわち、この場合識別側システム３００が様々な照射方向で照明した状態で特徴領域を撮影し、それら各方向についての特徴情報を求める。それら照射方向のうち登録時と同じ照射方向についての撮影画像から、登録時と同じ特徴情報が求められ、これによりその物体が識別される。この他、錠剤の表面、カプセルや錠剤を包装するＰＴＰ（Press Through Pack）のアルミニウム膜の表面、バイアルのアルミニウムキャップの表面（これは例えばヘアライン処理されている）など、ランダム特徴を持つ様々な物体の表面に、上記実施規定の仕組みは適用可能である。

また上記実施形態では、照射方向として重要なのは方位角なので、照射方向の切替としては、照射方向の方位角を切り替える場合を代表例として説明した。しかし、照射方向の切替として、方位角だけでなく、更に天頂角（別の観点からいえば、照明器３１２からの照明光の俯角）も合わせて切り替えるようにしてもよい。

１０表面、１２特徴領域、２０照明器、３０印刷物、３５特徴領域、４０筐体、４２開口、４４照明器、５０搬送路、５２読取領域、５４照明器、１００登録側システム、１１０印刷装置、１２０読取装置、１２２照明器、１２４カメラ、１３０情報登録部、２００データベース、３００識別側システム、３１０読取装置、３１２照明器、３１４カメラ、３１６照射方向切替機構、３１８制御部、３２０識別装置。

Claims

物体の表面上の対象箇所を撮影する撮影手段と、
前記対象箇所に対して光を照射する照射手段と、
前記照射手段から照射される前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替え、前記複数の方向の各々について、当該方向に前記光が照射されているときに前記撮影手段に前記対象箇所の撮影を行わせることにより、前記複数の方向の各々についての撮影画像を取得する制御を行う制御手段と、
前記複数の方向の各々についての前記撮影画像が示す特徴情報と、各物体について登録されている特徴情報とを照合することにより、前記物体を識別する識別手段と、
を含む物体識別装置。
前記照射手段は複数の光源を含み、前記複数の光源の各々は、前記対象箇所の周囲の位置から前記対象箇所に向かってそれぞれ異なる方向から光を照射するものであり、
前記制御手段は、前記複数の光源のうち発光させる光源を順次切り替えることにより、前記照射手段から照射される前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載の物体識別装置。
前記複数の光源は、前記撮影手段を収容する筐体上の、前記撮影手段の光軸の周囲の異なる位置に配設され、前記光軸上の所定位置に向かって前記光を照射できるよう構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の物体識別装置。
前記複数の光源の各々は、前記物体を搬送する搬送路上の異なる複数の位置に対してそれぞれ異なる方向から光を照射できるよう配設されている、ことを特徴とする請求項２に記載の物体識別装置。
前記制御手段は、前記照射手段と前記対象箇所とを相対的に移動させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項１に記載の物体識別装置。
前記制御手段は、前記対象箇所を中心に前記照射手段を回転移動させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項５に記載の物体識別装置。
前記制御手段は、前記対象箇所を回転させることにより、前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替える、請求項５に記載の物体識別装置。