JP2020160527A - 文字認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次元コードなどを用いなくても文字認識の精度を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。【解決手段】文字認識装置は、撮影部と、制御部とを備える。撮影部は、１以上のケーブルに記された１以上の文字を含む画像を撮影する。制御部は、複数の地点にて撮影部で撮影された複数の画像に文字認識を行うことによって、複数の認識文字をそれぞれ取得し、複数の認識文字の一致数に基づいて複数の認識文字の中から、ケーブルに記された文字を決定する。【選択図】図３

Description

本発明は、ケーブルに記された文字を認識する文字認識装置に関する。

配電盤や分電盤等の盤筐体の製造、据え付け及び保守では、電気設備間を結線するケーブルの結線箇所について正誤の確認が行われる。ケーブルの数は一つの盤筐体あたり数百から千程度あり、作業者は、それらを一つ一つ手作業で図面と照合しながら確認するため、その作業に膨大な時間を要するという問題がある。

そのような問題に対して特許文献１の技術では、配電盤内の端子台に結線されるケーブルの識別表示用のタグ表面などに２次元コードを予め印字しておく。そして、広角機能を持つレンズ有し、光を均一化する機能を持つ遮蔽体を取り付けたデジタル撮影装置で２次元コードを撮影し、撮影で得られたデジタル画像に画像処理を行うことによってケーブル結線の正誤を判断している。

特開２０１４−９３８７０号公報

特許文献１の技術では、全てのケーブル及び盤筐体のケーブル取り付け部に対して２次元コードを付与する必要がある。しかしながら、スペースの問題や客先要求などの製品仕様上の制約によって、ケーブル及び盤筐体のケーブル取り付け部に２次元コードを付与することが困難である場合がある。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、２次元コードなどを用いなくても文字認識の精度を向上可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る文字認識装置は、１以上のケーブルに記された１以上の文字を含む画像を撮影する撮影部と、複数の地点にて前記撮影部で撮影された複数の画像に文字認識を行うことによって、複数の認識文字をそれぞれ取得し、前記複数の認識文字の一致数に基づいて前記複数の認識文字の中から前記文字を決定する制御部とを備える。

本発明によれば、複数の認識文字の一致数に基づいて複数の認識文字の中から文字を決定するので、２次元コードなどを用いなくても文字認識の精度を向上させることができる。

盤筐体の一例を示す図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の外観を示す図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理の概要を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る線番号読取装置の表示例を示す図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態１に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 文字認識結果の一例を示す図である。 文字認識結果の一例を示す図である。 実施の形態２に係る線番号読取装置の外観を示す図である。 実施の形態２に係る線番号読取装置の撮影部の構成を示す図である。 実施の形態２に係る線番号読取装置の文字認識結果の一例を示す図である。 盤筐体の一例を示す図である。 実施の形態３に係る線番号読取装置の処理の概要を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 盤筐体の一例を示す図である。 実施の形態４に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態４に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態４に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態４に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。 実施の形態６に係る線番号読取装置の処理を示すフローチャートである。 実施の形態６に係る線番号読取装置の処理を説明するための図である。

図１は、本発明の実施の形態に係る文字認識装置が文字認識の対象とする盤筐体８１の例を示す図である。盤筐体８１には１以上のケーブルである数十から千程度のケーブル８２が接続されており、それぞれのケーブル８２には、１以上の英数字や記号などの文字からなる文字列である線番号８３が記されている。盤筐体８１内のどの位置にどの線番号８３のケーブル８２を接続するかは、図面や指示書で予め規定されており、作業者はこの図面や指示書に従い結線作業及び点検作業を行う。

以下、線番号８３は左右方向に配列された文字列である例について説明するが、縦方向やその他の方向に配列されてもよい。また、以下では、線番号８３は、例えば枠やタグなどの線番号部８４に記されるものとして説明するが、ケーブル８２に直接記されてもよい。

また以下では、複数のケーブル８２は上下方向に並列に配列され、複数のケーブル８２に記された文字は、複数のケーブル８２の上下方向（配列方向）に配列されている例について説明するが、これらの配列は上下方向に限ったものではない。また、以下の実施の形態に係る構成要素のうち、同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、重複する説明については省略する。

＜実施の形態１＞
図２は、本発明の実施の形態１に係る文字認識装置である線番号読取装置１の外観を示す図であり、図３は、線番号読取装置１の構成を示すブロック図である。線番号読取装置１は、撮影部１１と、記憶部１２と、制御部１３と、映像表示部１４とを備える。ここでは、線番号読取装置１の構成要素の概要について説明し、詳細については後述する。

撮影部１１は、例えばカメラであり、１以上のケーブル８２に記された線番号８３を含む画像を撮影する。撮影部１１が撮影を繰り返し行っている間に、作業者は、線番号読取装置１を読み取り対象のケーブル列に向けて上から下、または下から上の一方向に動かす。例えば図１では、線番号「ＡＢＣ１２３」から「ＪＫＬ１２３」に向かう方向、または線番号「ＪＫＬ１２３」から「ＡＢＣ１２３」に向かう方向に動かして、配列された複数のケーブル８２を撮影する。これにより、撮影部１１は、ケーブル８２の配列方向である上下方向に沿った複数の地点において複数の画像をそれぞれ撮影する。

記憶部１２は、撮影部１１で撮影された画像（以下「撮影画像」と記すこともある）、制御部１３で加工された画像、制御部１３で決定された線番号８３などを記憶する。

制御部１３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１３は、上下方向に沿った複数の地点にて撮影部１１で撮影された複数の画像に文字認識を行う。本実施の形態１では、制御部１３の文字認識は、（１）撮影部１１で撮影された画像から線番号８３を含む部分画像である切出領域をトリミングすること、（２）切出領域を二値化して二値化画像を作成すること、（３）二値化画像のうち面積が最も大きい領域を抽出してマスク画像を作成すること、（４）二値化画像とマスク画像とに基づいて認識文字である認識線番号を取得することを含む。この詳細については、後で図１４及び図１５を用いて説明する。なお、制御部１３が行う文字認識は、これに限ったものではない。

文字認識によって、複数の地点にて撮影部１１で撮影された複数の画像から、複数の認識線番号がそれぞれ取得される。制御部１３は、複数の認識線番号の一致数に基づいて、複数の認識線番号の中からケーブル８２に記された線番号８３を決定する。なお、複数の認識線番号の一致数とは、複数の認識線番号の間で一致している認識線番号の個数である。本実施の形態１では、制御部１３は、一致数が予め定められた閾値以上である認識線番号を、ケーブル８２に記された線番号８３として決定する。

映像表示部１４は、撮影部１１で撮影された画像のうち、制御部１３によって文字認識が行われる線番号８３を文字認識が行われていない線番号８３と識別可能に表示したり、制御部１３で決定された線番号８３を表示したりする。

図４は、本実施の形態１に係る線番号読取装置１の処理の概要を示すフローチャートである。なお、この処理は、例えば、結線の確認を行う作業者が、線番号読取装置１に、線番号読取プログラムを実行させることによって行われる。

ステップＳ１にて、これから読み取りが行われる盤筐体８１の固有情報が作業者によって選択され、撮影条件が設定される。その後、線番号読取装置１は、読み取り対象のケーブル８２の上下方向に沿って作業者により移動される。なお、以下で説明するステップＳ２及びステップＳ３は、撮影部１１が撮影している間に繰り返し行われる。

ステップＳ２にて、制御部１３は、撮影部１１で撮影された画像から、文字認識が行われる線番号８３及び線番号部８４を含む領域を、切出領域として切り出す。このステップＳ２にて、映像表示部１４は、文字認識が行われる切出領域を識別可能に表示し、制御部１３は、撮影した画像と、切出領域の情報（例えば座標）とを記憶部１２に記憶する。

図５は、ステップＳ２の映像表示部１４の表示例を示す図である。図５では、線番号「ＤＥＦ４５６」及び線番号「ＧＨＩ７８９」に対して文字認識が行われる。このように、映像表示部１４は、画像処理を行うことによって、文字認識が行われる線番号８３を含む切出領域を識別可能にする枠線２１を、撮影している画像に付加する。これにより、作業者は、切り出しが行われている領域を確認しながら撮影できるので、効率よく撮影作業を行うことができる。なお、図５では、切出領域は、線番号部８４と一致しているが、一致するとは限らない。

ステップＳ３にて、制御部１３は、切出領域に含まれる文字列に対して文字認識を行うことによって、当該文字列を認識線番号として取得する。そして、制御部１３は、切出領域の情報に対応付けて認識線番号を記憶部１２に記憶する。このような処理が、ケーブル８２の配列方向に沿った線番号読取装置１の移動中に繰り返し行われるため、任意の同一のケーブル８２について、線番号８３が複数回撮影され、複数の認識線番号が取得される。

撮影が処理終了すると、ステップＳ４の処理が行われる。ステップＳ４にて、制御部１３は、複数の認識線番号の一致数、つまり、複数の認識線番号の間で一致している個数を集計する。そして、制御部１３は、複数の認識線番号の一致数の大小に基づいて、複数の認識線番号の中から線番号８３を決定するフィルタリングを行う。このようなフィルタリングにより、ケーブル８２に記された線番号８３について文字認識の精度を高めることができる。制御部１３は、切出領域の情報に対応付けて、決定した線番号８３を記憶部１２に記憶する。その後、図４の処理が終了する。

なお、画像処理と文字認識とを行う記憶部１２及び制御部１３には、装置と接続された汎用のパーソナルコンピュータが用いられてもよいし、装置に取り付けられた小型のパーソナルコンピュータが用いられてもよい。また、線番号読取装置１の構成は、図３の構成に限ったものではなく、例えば図６の構成であってもよい。図６の構成では、撮影及び記憶を一次記憶部１２−１及び一次制御部１３−１で行い、撮影された画像を二次記憶部１２−２及び二次制御部１３−２からなるサーバに無線通信で送信し、比較的高い処理負荷を要する文字認識を二次記憶部１２−２及び二次制御部１３−２で行う。図６のような構成によれば、撮影部１１、一次記憶部１２−１、一次制御部１３−１、及び、映像表示部１４を含む無線通信機能付き小型のパーソナルコンピュータによって、ワイヤレスの撮影可能な手持ち端末を実現することができる。

次に、図４の処理を複数に分けて詳細に説明する。

図７は、ケーブル８２の撮影処理（図４のステップＳ１〜ステップＳ３の処理）を示すフローチャートである。

まずステップＳ１１にて、プログラムが実行されると設定画面が表示され、これから読み取りが行われる盤筐体８１の固有情報が作業者によって選択される。この選択により、撮影条件が設定され、図示しない読み取り開始ボタンが押されると、撮影部１１が撮影可能状態となる。

ステップＳ１２にて、制御部１３は、撮影部１１で撮影された画像から、文字認識が行われる線番号８３及び線番号部８４を含む領域を、切出領域として切り出す。ステップＳ１３にて、制御部１３は、切出領域を識別可能に示す枠線２１を映像表示部１４に表示させる。なお、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理については、後で図８を用いて詳細に説明する。

ステップＳ１４にて、制御部１３は、逐次的に撮影した画像と、切出領域の情報とを記憶部１２に逐次的に記憶する。

ステップＳ１５にて、制御部１３は、切出領域に文字認識を行うことによって、切り出し領域の文字列を認識線番号として取得する。なお、ステップＳ１５の処理については、後で図１４を用いて説明する。

ステップＳ１６にて、制御部１３は、切出領域の情報に対応付けて認識線番号を記憶部１２に記憶する。

ステップＳ１７にて、制御部１３は、撮影が終了されたか否かを判定する。撮影が終了されたと判定された場合には図７の処理が終了し、そうでない場合にはステップＳ１２に処理が戻る。

図８は、撮影画像からの切出領域の切り出し及び表示の処理（図７のステップＳ１２及びステップＳ１３の処理）を詳細に示すフローチャートである。まず撮影部１１で撮影された画像が、画像処理機能を有する制御部１３の図示しない情報処理装置に読み込まれる。

ステップＳ２１にて、読み込まれた画像が、赤、緑、青（ＲＧＢ）から成る３層の情報を有している場合、情報処理装置は、当該画像から明度を表す１層の情報に変換する。

ステップＳ２２にて、情報処理装置は、１層の情報に対して閾値を設定し、図９に示すような、白と黒から成る二値化情報に変換する。

ステップＳ２３にて、情報処理装置は、元の画像または二値化画像に対してエッジ検知処理を行い、図１０に示すような周辺の画素情報の勾配が大きな部分のみを抽出したエッジ検知画像を作成する。

ここで、線番号部８４を他の領域から区別する際、ケーブル８２そのものやその周辺に線番号部８４と似た明度を有しているものがあると、二値化処理やエッジ検知によって線番号部８４を区別することが困難な場合がある。そのような区別を適切行うため、ステップＳ２４にて、本実施の形態１に係る情報処理装置は、ＲＧＢ画像を色相、彩度、明度から成るＨＳＶ画像に変換する。

ステップＳ２５にて、情報処理装置は彩度のフィルタを作成する。ステップＳ２６にて、情報処理装置は、ステップＳ２４で作成した画像に、彩度のフィルタを用いてノイズを除去することによって、彩度を二値化した二値化画像を作成する。これにより、図１１に示すような画像が作成される。図９及び図１０に示すような画像では、ケーブル８２と線番号部８４とを明度で区別することができないが、図１１に示すような、高彩度部を二値化した画像では、ケーブル８２のみを抽出することが可能となる。

ステップＳ２７にて、情報処理装置は、ステップＳ２３で作成したエッジ検知画像と、ステップＳ２６で作成した二値化画像とを合成する。高彩度部を除去する合成により、図１２に示すように、線番号部８４が区別された画像が得られる。

以上のように、ステップＳ２２の明度（図９）によって線番号部８４の区別できない領域は、ステップＳ２３のエッジ検知（図１０）によって線番号部８４の区別が可能となる。エッジ検知でも線番号部８４の区別ができない場合は、ステップＳ２６の高彩度部（図１１）の抽出によって、線番号部８４の区別が可能となる（図１２）。なお以上の説明では、ステップＳ２５及びステップＳ２６において彩度のフィルタを用いたが、色相のフィルタ、または、彩度及び色相のフィルタが用いられてもよい。

ステップＳ２８にて、情報処理装置は、ステップＳ２７で得られた画像から、連続した複数の画素を囲う輪郭を検知する処理を行い、各輪郭の横方向（ｘ方向）及び高さ方向（ｙ方向）のそれぞれの最大座標及び最小座標を取得する。なお、以下の説明において座標の原点は画像の左上側に設定されているものとする。図１３に示すように、情報処理装置は、元の画像に最大座標及び最小座標から成る枠線２１を付加した画像を作成し、映像表示部１４は、作成された画像を表示する。その後、図８の処理が終了する。

作業者が撮影している線番号読取装置１の映像表示部１４が、図１３のような画像を逐次的に表示することで、作業者は線番号部８４を抽出できていることを確認しながら撮影することができる。なお、以上に説明した図８の処理フローは一例であり、対象の画像に応じて一部の処理を省略したり、処理の順序を入れ替えたりすることができる。

作業者は、図１３のような画像を見ながら、盤筐体８１内のケーブル８２の配列方向、つまり上から下への方向、または、下から上への方向のように、一方向に撮影部１１を動かし、撮影を行う。これにより、線番号読取装置１は、撮影された画像及び切出領域のｘ方向及びｙ方向の最大座標及び最小座標を記憶部１２に逐次記憶していく。

図１４は、文字認識処理（図７のステップＳ１５の処理）を詳細に示すフローチャートである。

ステップＳ３１にて、制御部１３は、図８のステップＳ２８で取得された切出領域の１つについて、その輪郭の座標（切出領域のｘ方向及びｙ方向の最大座標及び最小座標）を読み込む。

ステップＳ３２にて、制御部１３は、読み込んだ切出領域の輪郭の座標から輪郭内の画素の合計値を算出し、当該合計値が、予め設定された範囲内に含まれているか否かを判定する。合計値が当該範囲に含まれていると判定された場合にはステップＳ３３に処理が進み、そうでない場合にはステップＳ４０に処理が進む。これにより、小さすぎたり大きすぎたりする、明らかに線番号部８４とは異なる切出領域を、文字認識の対象から外すことができることから、処理負荷を低減することできる。

ステップＳ３３にて、制御部１３は、切出領域の最大座標及び最小座標をもとに、元の画像から、線番号８３及び線番号部８４を含む切出領域（図１５のステップＳ３３）をトリミングする。

ステップＳ３４にて、制御部１３は、切出領域に対して、グレースケール化と二値化処理とを行うことによって、二値化画像（図１５のステップＳ３４）を作成する。この時点で文字列及び背景だけの情報が得られているが、背景の情報が文字列の一部として認識されてしまう可能性があり、文字認識の精度が悪化する恐れがある。精度よく文字認識を行うには、画像に含まれる情報が文字列だけであることが望ましい。

そこで二値化処理によって文字列と背景とが明瞭に区別できない場合には、ステップＳ３５にて、制御部１３は、二値化画像に輪郭検知を行うことによって、最も面積の大きい領域だけを抽出する。そして、ステップＳ３６にて、制御部１３は、抽出された領域を塗りつぶしたマスク画像（図１５のステップＳ３６）を作成する。

ステップＳ３７にて、制御部１３は、二値化画像とマスク画像とを合成することによって、二値化画像から背景部を除去し、文字列だけが抽出された画像（図１５のステップＳ３７）を作成する。なお、ケーブル８２の接続条件や撮影条件によって、撮影画像の左右方向に対して文字列が水平で無く、傾いている場合があり、このような文字列の傾きは文字認識精度の低下を招く恐れがある。

そこでステップＳ３８にて、制御部１３は、ステップＳ３６で作成したマスク画像に基づいて線番号部８４の傾き、ひいては文字列の傾きが、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。傾き閾値以上であると判定された場合には処理がステップＳ３９に進み、そうでない場合には処理がステップＳ４０に進む。

ステップＳ３９にて、制御部１３は、文字列の傾斜角度を求め、ステップＳ３７で作成した合成画像に対して当該傾斜角度だけ角度を補正する。これにより、角度が補正された文字列（図１５のステップＳ３９）が得られる。このように、切出領域から文字列ではない情報を削除し、角度を補正した画像に対して文字認識を行うことで、文字認識の精度を高めることができる。

ステップＳ４０にて、制御部１３は、撮影した画像の全ての切出領域についてステップＳ３２〜ステップＳ３９の処理が行われたか否かを判定する。全ての切出領域についてステップＳ３２〜ステップＳ３９の処理が行われたと判定された場合には図１４の処理が終了し、そうでない場合にはステップＳ３１に処理が戻る。

さて、上から下への撮影が行われた場合、一番上から順に文字認識によって文字列の情報、つまり認識線番号の情報が得られる。このとき、ケーブル８２に対して線番号読取装置１をスライド（シフト）しながら撮影を行うため、同一のケーブル８２及び同一の線番号８３が、少しずつ異なる角度から複数回撮影されることになる。これにより、線番号８３が記されているケーブル８２やチューブが多少回転していても、いずれかの角度で認識線番号を取得することができる。

また、同一の線番号８３に対して複数の文字認識を行うことによって、同一の認識線番号が複数取得されることが予測される。そこで、図４のステップＳ４にて、制御部１３は、同一の認識線番号の一致数（出現回数）が、予め定められた閾値（例えば４回）以上である場合に、当該認識線番号をケーブル８２に記された線番号８３として決定する。例えば、図１６に示される例では、認識線番号「１Ｗ５Ｓ１Ａ１」が、ケーブル８２に記された線番号８３として決定される。なお、制御部１３は、同一のケーブル８２に対して得られた複数の認識線番号のうち一致数が最も大きい認識線番号を、当該ケーブル８２に記された線番号８３として決定してもよい。制御部１３は、以上のような線番号８３の決定を全ての切出領域について行い、切出領域と決定された線番号８３とを対応付ける対応関係の表を記憶部１２に記憶する。

以上のように構成された本実施の形態１に係る線番号読取装置１によれば、２次元コードやＲＦＩＤ（radio frequency identifier）を用いなくても文字認識の精度を高めることができる。この結果、線番号８３の一覧表を作成することが可能となり、図面や指示書と自動的に照合することも可能となることから、作業者の作業時間を削減することができる。

＜実施の形態２＞
ケーブル８２に付与された線番号８３を撮影する際、線番号８３が円形のチューブに記されていることがある。このとき、盤筐体８１が置かれている天井照明の影響で線番号部８４内に大きな明度差が生じることがある。また、盤筐体８１の据え付け場所が暗く、盤筐体８１の奥側にケーブル８２が存在する場合、画面全体が暗くなってしまい、線番号８３とそれ以外の部分との間の明度差がほとんどなくなってしまう可能性がある。これらの結果、図１７及び図１８に示されるように、撮影画像のうち認識線番号となる文字列の一部が消失してしまうことがある。線番号８３とそれ以外の部分との間の明度の峻別が文字認識精度を左右するため、いかなる撮影環境でも光量や光の当たり方を一定にすることが望ましい。そこで、以下に説明する本発明の実施の形態２に係る線番号読取装置１では、周辺環境の光源によらず光量を安定させることにより、均一な条件で画像を撮影することが可能となっている。

図１９は、本実施の形態２に係る線番号読取装置１の外観を示す図であり、図２０は、撮影部１１の構成を示す図である。図１９及び図２０に示すように、撮影部１１は、レンズ１１ａと、フード１１ｂと、光源部１１ｃとを含む。フード１１ｂは、撮影部１１のレンズ１１ａの周囲を囲うことによって、被写体である線番号８３や線番号部８４における外部光の反射を抑制する。光源部１１ｃは、フード１１ｂの左右方向の内壁に配設されており、フード１１ｂ内から線番号部８４に対して安定した光量を提供する。

このような構成によれば、フード１１ｂを線番号８３に近接させると、線番号８３における外部光の反射を抑制できるので、撮影画像における文字列の消失を抑制できる。また、フード１１ｂ内の光源部１１ｃから光を照射することで、常に安定した明るさで線番号８３を照らす。このとき、光源部１１ｃがフード１１ｂの上下方向の内壁に配設されていると、光源部１１ｃからの反射でケーブル８２の一部が白飛びしてしまう可能性がある。これに対して本実施の形態２では、光源部１１ｃは、フード１１ｂの左右方向の内壁に配設されているため、当該反射を抑制でき、撮影画像における文字列の消失を抑制することができる。図２１に、本実施の形態２に係る線番号読取装置１の撮影画像を示す。

なお、光源部１１ｃは線番号部８４を直接的に照らす必要は無く、拡散フィルタ等を配して線番号部８４を間接的に照らしてもよい。また、フード１１ｂの開口の幅は、奥まったケーブル８２を撮影することを想定して線番号８３の幅と同程度であることが望ましいが、これに限ったものではない。また、フード１１ｂの形状は、四角柱形状に限ったものではなく、円筒形状や円錐形状であってもよい。

＜実施の形態３＞
実際の盤筐体８１では、図２２に示すように、意図的にケーブル８２を結線しない、あるいは作業ミスで結線されていない等の理由により、未結線８５が存在する場合がある。このため、複数のケーブル８２の位置を検出できれば、作業者は検出された位置において、未結線８５があるかを確認することができたり、線番号８３が隠れて制御部１３が文字認識できなかったかを確認することができたりする。そこで、以下に説明する本発明の実施の形態３に係る線番号読取装置１では、文字認識が行われた複数のケーブル８２の位置を検出することが可能となっている。

図２３は、本実施の形態３に係る線番号読取装置１の処理の概要を示すフローチャートである。図２３の処理は、実施の形態１の図４の処理においてステップＳ３とステップＳ４との間にステップＳ５が追加されている。

詳細については後述するが、ステップＳ５にて、制御部１３は、撮影部１１で撮影された複数の画像に基づいて、上下方向において隣接する画像同士間のシフト量と、文字認識によって認識線番号が取得されたケーブル８２の位置とを取得する。そして、制御部１３は、当該シフト量と当該ケーブル８２の位置とに基づいて、複数のケーブル８２の位置を決定する。そして、制御部１３は、複数のケーブル８２について取得された認識線番号と、決定された複数のケーブル８２の位置とを対応付ける対応関係の表を作成し、当該表を記憶部１２に記憶する。

図２４は、複数のケーブル８２の位置を決定する処理（図２３のステップＳ５の処理）を示すフローチャートである。なお、図２３のステップＳ４（図７のステップＳ１６）にて、制御部１３は、文字認識の結果である認識線番号と、切出領域の高さ方向（ｙ方向）の最大座標及び最小座標とを、切出領域ごとに対応付けて記憶しているものとする。

図２４の処理の詳細について説明する前に、図２５を用いて図２４の処理の概要について説明する。図２５は、ｉ番目の画像ＩＭ_ｉと、その直前に撮影された（ｉ−１）番目の画像ＩＭ_{（ｉ−１）}と、算出に用いるパラメータとの関係を示す図である。ここでいう画像ＩＭ_ｉは撮影画像であってもよいし、切出領域であってもよいし、サイズがそれらの間の画像であってもよい。

線番号読取装置１が上下方向にシフトしながら撮影部１１が撮影しているため、画像ＩＭ_ｉの上端と画像ＩＭ_{（ｉ−１）}の上端との間には、当該シフトに対応するシフト量Δｙ_ｉのずれが生じている。なお、線番号読取装置１のシフトの速度は一定であるものとする。この場合、シフト量Δｙ_ｉはｉの値に関わらず概ね一定となる。

図２５に示されるｙ_{ｔｏｔａｌ（ｉ）}は、ｉ番目の画像ＩＭ_ｉまでのシフト量Δｙ_ｉの累計であり、次式（１）のように表される。

図２５に示されるｙ_{ｎａｂｓ（ｉ）}は、基準線２６の位置から線番号部８４の上端の位置までの距離であり、次式（２）のように表される。なお、ｙ_ｎ（ｉ）は、ｉ番目の画像ＩＭ_ｉの上端と線番号部８４の上端との間の距離である。基準線２６には、例えば初めに認識線番号が取得された線番号部８４の上端の位置が用いられる。

ここで、式（２）の右辺の第１項であるｙ_ｎ（ｉ）は、認識線番号が取得されたケーブル８２の位置に対応する。式（２）の右辺の第２項であるｙ_{ｔｏｔａｌ（ｉ−１）}は、式（１）から、上下方向に隣接する画像同士間のシフト量に対応する。式（２）の右辺の第３項であるΔｙ_ｉは当該シフト量そのものである。したがって、制御部１３は、式（１）及び式（２）の演算行うことにより、シフト量と、認識線番号が取得されたケーブル８２の位置とに基づいて、ケーブル８２の基準線２６に対する位置ｙ_{ｎａｂｓ（ｉ）}を決定するように構成されている。このような位置の決定を、文字認識によって認識線番号が取得された複数のケーブル８２に対して行うことによって、複数のケーブル８２の位置を求めることができる。

なお、シフト量Δｙ_ｉは、画像ＩＭ_ｉ及び画像ＩＭ_{（ｉ−１）}に同一の線番号８３が存在する場合に算出することが可能となる。そこで、制御部１３は、画像ＩＭ_ｉ及び画像ＩＭ_{（ｉ−１）}に同一の線番号８３が存在する場合に、次式（３）で表される平均を行うことによってシフト量Δｙ_ｉを適宜求める。なお、ｎは、画像ＩＭ_ｉ及び画像ＩＭ_{（ｉ−１）}において同一である線番号８３の個数に対応する。本実施の形態３では、線番号読取装置１のシフトの速度は一定であるため、次式（３）から得られるシフト量Δｙ_ｉは概ね適切な値となる。

次に、図２４の処理の詳細について説明する。まずステップＳ５１にて、制御部１３はｉ番目の表を作成する。ステップＳ５２にて、制御部１３は、ｉ番目の表のｙの値にｙ_{ｔｏｔａｌ（ｉ−１）}を加算する。

ステップＳ５３にて、制御部１３は、ｉ番目の画像と（ｉ−１）番目の画像とに同じ認識線番号があるか否かを判定する。同じ認識線番号があると判定された場合にはステップＳ５４に処理が進み、そうでない場合にはステップＳ５７に処理が進む。

ステップＳ５４にて、制御部１３は、ｉ番目の画像と（ｉ−１）番目の画像とのシフト量Δｙ_ｉを算出する。ステップＳ５５にて、制御部１３は、算出したシフト量Δｙ_ｉを一覧に格納する。ステップＳ５６にて、制御部１３は、格納された１以上のシフト量Δｙ_ｉに式（３）を用いて平均値を算出する。これにより、前後の画像に共通する認識線番号が検出できなかった場合であっても、これまでのシフト量Δｙ_ｉの平均値を、認識線番号が検出できなかった画像のシフト量とすることができる。

ステップＳ５７にて、ｉ番目の表のｙの値にステップＳ５６で算出されたシフト量Δｙ_ｉを加算する。ステップＳ５２の処理とステップＳ５７との処理により、式（１）の右辺の算出が行わされることになり、ｉ番目の表のｙの値はｙ_{ｔｏｔａｌ（ｉ）}となる。ステップＳ５８にて、制御部１３は、式（２）の右辺の算出を行うことによりｙ_{ｎａｂｓ（ｉ）}を求め、ｙ_{ｔｏｔａｌ（ｉ）}及びｙ_{ｎａｂｓ（ｉ）}をまとめの表に格納する。

ステップＳ５９にて、制御部１３は、ｉをインクリメントすることによって、表を更新するとともに、処理対象の画像を次の画像に変更する。ステップＳ６０にて、制御部１３は、全ての画像についてステップＳ５１〜ステップＳ５８の処理が行われたか否かを判定する。全ての画像についてステップＳ５１〜ステップＳ５８の処理が行われたと判定された場合には図２４の処理が終了し、そうでない場合にはステップＳ５１に処理が戻る。

なお、以上の説明では、ステップＳ５３にて、制御部１３は、ｉ番目の画像と（ｉ−１）番目の画像とに同じ認識線番号があるか否かを判定したが、これに限ったものではない。例えば、制御部１３は、（ｉ−２）番目の画像と（ｉ−３）番目の画像とに同じ認識線番号があるか否かを判定してもよいし、任意の単一または複数の画像について判定を行ってもよい。

また以上の説明では、制御部１３は、ステップＳ５３でｉ番目の画像と（ｉ−１）番目の画像とに同じ認識線番号があると判定した場合に、ステップＳ５６で算出されたシフト量Δｙ_ｉをステップＳ５７でｉ番目の表のｙの値に加算したが、これに限ったものではない。例えば、制御部１３は、ステップＳ５３でｉ番目の画像と（ｉ−１）番目の画像とに同じ認識線番号があると判定した場合には、ステップＳ５４で算出されたシフト量Δｙ_ｉをステップＳ５７でｉ番目の表のｙの値に加算してもよい。

以上のような本実施の形態３に係る線番号読取装置１によれば、文字認識が行われた複数のケーブル８２について、基準線２６を基準とした位置を検出することできる。これにより、例えば、作業者は、ケーブル８２の間隔が広い箇所を、未結線部分、または、文字認識ができなかった部分であると判断して効率よく確認作業を行うことができる。なお、ケーブル８２の向きが１８０度反転している場合は、全ての画像を１８０度回転させ、最後に撮影した画像から順に遡って処理を行うことで、上記と同様の結果が得られる。

＜実施の形態４＞
図２６に示すように、実際の盤筐体８１では、同一の取り付け台に、ジャンパ線などの同一の線番号８３（図２６では「ＡＢＣ１２３」）を有するケーブル８２を接続する場合がある。この場合、実施の形態１で説明した構成では、同一の線番号８３を有するが別々のケーブル８２を、同じケーブル８２とみなしてしまうことがある。そこで、以下に説明する本発明の実施の形態４に係る線番号読取装置１では、実施の形態３で説明したケーブル８２ごとの絶対座標（位置情報）、ひいては線番号８３ごとの絶対座標（位置情報）を用いる。これにより、同一の取り付け台に同一の線番号８３を有する複数のケーブル８２が接続されているときに、同一のケーブル８２を複数回撮影しているのか、同一の線番号８３を有するが別々のケーブル８２を撮影しているかを区別することが可能となっている。

なお、本実施の形態４に係る線番号読取装置１の処理の概要を示すフローチャートは、実施の形態３で説明した図２３のフローチャートと同じである。本実施の形態４では、図２３のステップＳ４の処理が異なっている。

詳細については後述するが、ステップＳ４にて、制御部１３は、図２３のステップＳ５で求めた表、つまり複数のケーブル８２について取得された認識線番号と、決定された複数のケーブル８２の位置とを対応付ける対応関係の表を読み込む。そして、制御部１３は、決定された複数のケーブル８２の位置に基づいて一意に識別可能な複数のエリア番号を取得し、複数のエリア番号と読み込んだ対応関係とに基づいて、複数のエリア番号と、複数のケーブルについて取得された認識線番号とを対応付ける。また、制御部１３は、エリア番号ごとの複数の認識線番号の一致数に基づいて、エリア番号ごとの複数の認識線番号の中から線番号８３を決定する。

図２７は、本実施の形態４に係る線番号読取装置１の線番号決定処理（図２３のステップＳ４の処理）を示すフローチャートである。図２８は、画像と、算出に用いるパラメータとの関係を示す図である。

まずステップＳ７１にて、制御部１３は、図２３のステップＳ５で求めた表、つまり複数のケーブル８２について取得された認識線番号と、決定された複数のケーブル８２の位置とを対応付ける対応関係の表を読み込む。

ステップＳ７２にて、制御部１３は、読み込んだ表から、図２８に示される複数のパラメータを求める。複数のパラメータは、中心位置ＣＰと、線間隔ｄと、複数のケーブル８２の全区間の最上端の位置である最小位置ｙ_{ｍｉｎ（１）}及び最下端の位置である最大位置ｙ_{ｍａｘ（ｎ）}とを含む。

中心位置ＣＰは、各ケーブル８２のｙ方向の中心位置である。中心位置ＣＰは、例えば、実施の形態３で求めた位置に、予め定められた値（例えばケーブル８２の既知の太さの半分）を加算した値であってもよい。または、中心位置ＣＰは、例えば、実施の形態３で各ケーブル８２の上端の位置を求めた処理と同様の処理を行うことで各ケーブル８２の下端の位置を求め、各ケーブル８２の上端の位置と下端の位置の平均値であってもよい。

線間隔ｄは、隣接するケーブル８２の間隔であり、例えば、実施の形態３で求めた各ケーブル８２の位置の差であってもよい。最小位置ｙ_{ｍｉｎ（１）}は実施の形態３ですでに求められている。

最大位置ｙ_{ｍａｘ（ｎ）}は、例えば、実施の形態３で求めた位置に、予め定められた値（例えばケーブル８２の既知の太さ）を加算した値であってもよい。または、最大位置ｙ_{ｍａｘ（ｎ）}は、例えば、実施の形態３で各ケーブル８２の上端の位置を求めた処理と同様の処理を行うことで求められた各ケーブル８２の下端の位置であってもよい。説明の便宜上、以下では、最小位置ｙ_{ｍｉｎ（１）}を最小位置ｙ_ｍｉｎと記し、最大位置ｙ_{ｍａｘ（ｎ）}を最大位置ｙ_ｍａｘと記す。

このステップＳ７２にて、制御部１３は、複数の線間隔ｄの中央値ｄ_ｍを求め、次式（４）の算出を行うことにより、複数のケーブル８２の配列において想定されるケーブル８２の本数を算出する。なお、この本数には、ケーブル８２の本数だけでなく、未結線部分の本数も含まれる。

なお、式（４）には線間隔ｄの中央値ｄ_ｍではなく平均値を用いることもできるが、未結線部分の線間隔ｄが数本分に及ぶ場合、線間隔ｄの平均値は実際の線間隔より大きくなる。このような場合には、線間隔ｄの中央値ｄ_ｍは、線間隔ｄの平均値よりも実際の線間隔に近くなると期待できる。

ステップＳ７３にて、制御部１３は、複数のケーブル８２の全区間（ｙ_ｍａｘ−ｙ_ｍｉｎ）を複数のエリアに分割する。このエリアには、一意に識別可能なエリア番号ｊが付与される。制御部１３は、エリア番号ｊのエリアの上端の位置ＬＬ_ｊ及び下端の位置ＵＬ_ｊを次式（５）及び次式（６）によって算出する。

ステップＳ７４にて、制御部１３は、複数のエリアの上端及び下端の位置と、複数のケーブル８２の中心位置ＣＰとに基づいて、複数のエリアと複数のケーブル８２の認識線番号とを対応付ける。

図２９は、このステップＳ７４の処理を説明するための図である。制御部１３は、任意のケーブル８２の中心位置ＣＰが、ＬＬ_ｊ＜ＣＰ＜ＵＬ_ｊを満たす場合に、そのケーブル８２の認識線番号とエリア番号ｊとを対応付ける。一方、制御部１３は、ＬＬ_ｊ＜ＣＰ＜ＵＬ_ｊを満たす中心位置ＣＰが存在しないとき、エリア番号ｊのエリアは未結線部分であると判定する。図２９の例の場合には、中心位置ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４を有するケーブル８２の認識線番号と、エリア番号１，２，３，５とが対応付けられ、エリア番号４には未決線部分という判定が対応付けられる。

図３０は、ステップＳ７４の処理の結果の一例を示す図である。図３０の固有識別番号は、認識線番号とエリア番号とを組み合わせた番号である。以上の処理により、全ての認識線番号に対して、それぞれが所属するエリアが一意に決まることになる。同一のケーブル８２については複数回撮影によって、概ね同一の複数の認識線番号（文字認識結果）が存在するが、これらは高さ方向（ｙ方向）の絶対座標が殆ど同一なので、同じエリアに所属する。一方で、同一の線番号８３を有するが別々のケーブル８２は、高さが異なっているため、それぞれ別のエリアに属することになり、異なる固有識別番号が付与されることになる。

ここで、同一エリア内に異なる複数の認識線番号が存在していても、正しい認識線番号の個数が最も多くなると考えられる。このことに鑑みて、図２８のステップＳ７５にて、制御部１３は、同一エリア内に属する認識線番号の個数を文字列ごとに集計し、最も個数が文字列を、そのエリア内の正しい線番号８３と判断して採用する。つまり、制御部１３は、エリア番号ごとの複数の認識線番号の一致数に基づいて、複数の認識線番号の中から線番号８３を決定する。例えば図３０のように、エリア番号が２であるエリアの認識線番号が、３つの「ＤＥＦ４５６」及び１つの「ＤＥＦ４Ｓ６」である場合には、制御部１３は、当該エリアに位置するケーブル８２の線番号８３を「ＤＥＦ４５６」として決定する。

ステップＳ７６にて、制御部１３は、エリア番号と、決定した線番号８３とを出力する。本実施の形態４では、制御部１３は、この出力として、エリア番号と、決定した線番号８３とを撮影画像に対応付けて記憶部１２に適宜記憶したり、エリア番号と、決定した線番号８３とを映像表示部１４に適宜表示させたりする。その後、図２７の処理が終了する。

以上のような本実施の形態４に係る線番号読取装置１によれば、同一の線番号８３を有するが別々のケーブル８２が存在する場合に、それらを区別して線番号８３を決定することができる。

＜実施の形態５＞
本発明の実施の形態５の構成及び処理は、実施の形態４と概ね同じである。本実施の形態５では、制御部１３は、エリア番号ごとの複数の認識線番号の一致数に基づいて、複数の認識線番号の中から線番号８３の決定結果の精度を定量化する。

本実施の形態５に係る制御部１３は、実施の形態４で得られた図３０に示すような結果を利用する。そして、制御部１３は、ステップＳ７６で決定した線番号８３の個数と、当該線番号８３のエリアで取得された認識線番号の合計数との比を、線番号８３の決定結果の精度として算出する。例えば、図３０のように、エリア番号が２であるエリアの認識線番号が、３つの「ＤＥＦ４５６」及び１つの「ＤＥＦ４Ｓ６」である場合には、制御部１３は、０．７５（＝３／４）を「ＤＥＦ４５６」の決定結果の精度として算出する。

また図示しないが、例えば、着目しているエリアに属する認識線番号の個数が１０個であり、そのうち同一である認識線番号の最大個数が９個であれば、制御部１３は、その認識線番号を線番号８３として決定し、０．９（＝９／１０）を当該線番号８３の決定結果の精度として算出する。また例えば、着目しているエリアに属する認識線番号の個数が１０個であり、そのうち同一である認識線番号の最大個数が３個であれば、制御部１３は、その認識線番号を線番号８３として決定し、０．３（＝３／１０）を当該線番号８３の決定結果の精度として算出する。

以上のような本実施の形態５に係る線番号読取装置１によれば、作業者は、０．９は高い確率で正しい結果が得られているが、０．３は誤認識している可能性が高いと判断できる。このように定量化された数値に対し、例えば精度が一定値以上であればその結果をそのまま採用し、一定値以下であれば人の目で改めて確認する、というような処置及び判断の運用が可能となる。

＜実施の形態６＞
図３１は、本実施の形態６に係る線番号読取装置１の処理の概要を示すフローチャートである。図３１の処理は、実施の形態３の図２３の処理においてステップＳ４の後にステップＳ６が追加されている。

ステップＳ６にて制御部１３は、ステップＳ５で決定された複数のケーブル８２の位置と、ステップＳ４でエリア番号ごとに決定された線番号８３とに基づいて、撮影部１１で撮影された複数の画像を結合して一つの画像を作成する。

例えば、制御部１３は、ステップＳ４で線番号８３を決定した際に、線番号８３と、線間隔ｄに含まれる領域の画像ＰＩＭとを対応付けて記憶部１２に記憶する。全てのケーブル８２について線番号８３が決定された時点で、制御部１３は、ステップＳ４で記憶した線番号８３と複数の画像とを読み込む。そして、図３２に示すように、制御部１３は、線番号８３の並び順に従って縦方向に線間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３の間隔で複数の画像ＰＩＭ_１，ＰＩＭ_２，ＰＩＭ_３，ＰＩＭ_４を並べ、並べた複数の画像ＰＩＭ_１〜ＰＩＭ_４を結合することによって一つの画像ＣＩＭを作成する。制御部１３は、作成した画像を記憶部１２に適宜記憶したり、当該画像を映像表示部１４に適宜表示させたりする。

以上のような本実施の形態６に係る線番号読取装置１によれば、盤筐体８１全体の画像を作成することができるので、作業者は、決定された線番号８３との画像との照合を効率的に行うことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。

１ 線番号読取装置、１１ 撮影部、１１ａ レンズ、１１ｂ フード、１１ｃ 光源部、１２ 記憶部、１３ 制御部、１４ 映像表示部、８２ ケーブル、８３ 線番号。

Claims (10)

1. １以上のケーブルに記された１以上の文字を含む画像を撮影する撮影部と、
   複数の地点にて前記撮影部で撮影された複数の画像に文字認識を行うことによって、複数の認識文字をそれぞれ取得し、前記複数の認識文字の一致数に基づいて前記複数の認識文字の中から前記文字を決定する制御部と
   を備える、文字認識装置。
2. 請求項１に記載の文字認識装置であって、
   前記文字認識は、
   前記画像から前記文字を含む部分画像をトリミングすることと、
   前記部分画像を二値化して二値化画像を作成することと、
   前記二値化画像のうち面積が最も大きい領域を抽出してマスク画像を作成することと、
   前記二値化画像と前記マスク画像とに基づいて前記認識文字を取得すること
   を含む、文字認識装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の文字認識装置であって、
   前記撮影部で撮影された画像のうち、前記文字認識が行われる前記文字を識別可能に表示する映像表示部をさらに備える、文字認識装置。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の文字認識装置であって、
   前記１以上の文字は、左右方向に配列された文字列であり、
   前記撮影部は、
   レンズと、
   前記レンズの周囲を囲うフードと、
   前記フードの左右方向の内壁に配設された光源部と
   を含む、文字認識装置。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の文字認識装置であって、
   前記１以上のケーブルは、並列に配列された複数のケーブルであり、
   前記複数のケーブルに記された前記文字は、前記複数のケーブルの配列方向に配列され、
   前記複数の地点は、前記配列方向に沿った地点であり、
   前記制御部は、
   前記撮影部で撮影された複数の画像に基づいて、前記配列方向において隣接する画像同士間のシフト量と、前記文字認識によって前記認識文字が取得された前記ケーブルの位置とを取得し、当該シフト量と当該ケーブルの位置とに基づいて、前記複数のケーブルの位置を決定する、文字認識装置。
6. 請求項５に記載の文字認識装置であって、
   前記制御部は、
   前記複数のケーブルについて取得された前記認識文字と、決定された前記複数のケーブルの位置とを対応付ける対応関係を作成する、文字認識装置。
7. 請求項６に記載の文字認識装置であって、
   前記制御部は、
   決定された前記複数のケーブルの位置に基づいて一意に識別可能な複数のエリア番号を取得し、前記複数のエリア番号と前記対応関係とに基づいて、前記複数のエリア番号と、前記複数のケーブルについて取得された前記認識文字とを対応付ける、文字認識装置。
8. 請求項７に記載の文字認識装置であって、
   前記制御部は、
   前記エリア番号ごとの前記複数の認識文字の一致数に基づいて、前記複数の認識文字中から前記文字を決定する、文字認識装置。
9. 請求項８に記載の文字認識装置であって、
   前記制御部は、
   前記エリア番号ごとの前記複数の認識文字の一致数に基づいて、前記文字の決定結果の精度を定量化する、文字認識装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の文字認識装置であって、
    前記制御部は、
    決定された前記複数のケーブルの位置と、前記エリア番号ごとに決定された前記文字とに基づいて、前記撮影部で撮影された前記複数の画像を結合して一つの画像を作成する、文字認識装置。