JP2579674B2 - ラベル検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は物体に関する各種情報が表記されたラベルが
該当物体に貼付られているか否かを検出するラベル検出
装置の改良に関する。

［従来の技術］ 例えば工場の最終製品検査工程においては、製品に対
して品名や製造会社や製品価格等の該当製品に対する各
種情報が印刷されたラベルが正しく貼付られているか否
かを検査するラベル検査装置が設置されている。

このラベル検出装置における基本的なラベル検出方法
は、第７図に示すように、物品（製品）１に貼付られた
ラベル２を投光器3aと受光器3bからなるフォトセンサ３
を用いてラベル２の有無を検出する手法である。すなわ
ち、投光器3aから出力された光線４がラベル２表面で反
射されて、受光器3bに入射するとその光強度からラベル
有りと判断する。ラベル２が貼付られていなければ、受
光器3bに入射する光線４の光強度は小さいので、ラベル
無しと判断する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のようなフォトセンサ３を用いてラベル
２の有無を判断するラベル検出装置においては、第７図
に示すように、対称物品が例えば瓶等のように曲面を有
し、ラベル２がその曲面に貼付られている場合において
は、ラベル２上における光線４の照射位置の曲率によっ
ては反射された光線４が受光器3bへ正しく入射されない
懸念がある。よって、常時、物品１に対して同一方向か
ら光線４を照射する必要がある。

また一般に、ラベル２には第８図に示すように、図形
や文字等が描かれているので、こ光線４が文字８部分で
反射された場合と、図形７部分で反射された場合と、又
は図形7,文字８以外の空白部分９で反射された場合と
で、受光器3bにおける光強度が大きく変化する。したが
って、光線４の照射位置を例えばラベル２の空白部分９
に限定する必要がある。

また、ラベル２が透明の用紙に前記図形７や文字８が
描かれていた場合においては、逆にその図形７や文字８
部分に光線４を照射させる必要がある。

しかしながら、前述した工場の検査工程においては、
第９図に示すように、各物品（製品）１はコンベア５で
搬送される場合が多いので、移動中の物品１のラベル２
に対して、一定方向から、しかもラベル２上の予め定め
られた一点を光線４で照射するためには、コンベア５を
含む各装置の据付精度を大幅に向上する必要があり、設
備全体が非常に高価になる問題があった。

このような問題を回避するためには、ラベル２をCCD
センサ等の画像センサを用いて画像情報として検出し
て、ラベル２に描かれた図形７および文字８を２値化し
て、図形７および文字８の面積と空白部分９の面積との
比率を求め、その比率が予め記憶されている許容範囲に
入るとラベル有りと判断する方法も考えられている。

さらに、画像センサにて得られた画像情報からラベル
２の外周長を算出して、その外周長が予め記憶されてい
る許容範囲に入るとラベル有りと判断する方法も考えら
れている。

しかし、上述した手法であると、前記各許容範囲がラ
ベル２の種類により種々に変化するので、同一図形，同
一文字が描かれたラベル２や、同一大きさのラベル２の
場合には検出可能であるが、ラベル２の図形７や文字８
が異なるラベル２や大きさが異なるラベル２の場合には
検出不可能である。

また、図形７が中間色の場合は適確に２値化できない
懸念もある。当然、透明なラベル２においては外周長を
算出することは不可能である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、ラベル上の一定面積を有する領域の明度分布特性上
の分散度からラベルの有無を判定することによって、た
とえラベル表面が曲面であったとしても、また異なる図
形や文字が描かれていたとしても、さらに文字，図形以
外が透明のラベルであったとしても、確実にラベルの有
無が検出でき、低価格で検出精度を向上できるラベル検
出装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解消するために本発明は、搬送路上を搬送
される物体に対して、該当物体に関する各種情報が表記
されたラベルが貼付られているか否かを検出するラベル
検出装置において、搬送路に沿って設けられ、搬送され
る物体を検出する物体検出器と、この物体検出器の物体
検出時刻から所定時刻後にラベル上の一定面積を有する
領域を撮像する画像センサと、この画像センサにて撮像
された領域内における各画素の明度データの明度分布特
性上における分散度を統計的に算出する分散度算出手段
と、この分散度算出手段にて算出された分散度が予め設
定された規定分散度を越えるとラベルが物体に貼付けら
れていると判断する判断手段とを備えたものである。

［作用］ 最初に、このように構成されたラベル検出装置の動作
原理を第５図および第６図を用いて説明する。すなわ
ち、物品に貼付られているラベルには、この物品に関す
る図形や文字等からなる各種情報が表記されている。し
たがって、このようなラベルにおける一定面積を有した
領域を抽出すると、第５図（ａ）に示すようにその領域
６内には図形７や文字８の一部と余白部分９が混在する
ことになる。したがって、この領域６を画像センサで撮
像して、領域６を構成する各画素における各明度データ
Ｄの明度分布特性を算出してグラフ化すると、第５図
（ｂ）に示すように、緩やかな山形波形を有する明度分
布特性10aとなる。

一方、物体にラベルが貼付られていなかった場合にお
いては、第６図（ａ）に示すように、画像センサで撮像
された領域６には物体そのものの地（外表面）が現わ
れ、図形や文字は検出されない。一般に、物体外表面は
均一物質で形成され、図形や文字は描かれていないの
で、画像センサで撮像された領域６を構成する各画素に
おける各明度データＤの明度分布特性を算出してグラフ
化すると、第６図（ｂ）に示すように、その外表面の明
度値に対応する位置に鋭いピーク波形を有する明度分布
特性10bとなる。

したがって、各明度分布特性10a,10bにおける例えば
標準偏差値σ等の統計的に算出される分散度を比較すれ
ば、ラベルが物体に貼付られているか否かが判断でき
る。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例のラベル検出装置を示す模式図であ
る。第５図乃至第９図と同一部分には同一符号が付して
ある。この実施例おいては、コンベア５にて矢印方向へ
一定速度で搬送されている瓶で形成された物品１にラベ
ル２が貼付られているか否かを検出するものとする。ま
た、このラベル２には第２図に示すように図形７と文字
８とが描かれ、その図形と文字との間に余白部分９が形
成されている。そして、コンベア５の途中位置に物品１
が通過したことを検出する投光器12aと受光器12bからな
る物品検出器12が配設され、この物品検出器12に隣接し
てCCDセンサからなる画像センサ13が配設されている。
前記物品検出器12の検出信号および画像センサ13にて得
られた画像データはマイクロコンピュータからなる制御
部14へ入力される。

この制御部14内には、画像センサ13から入力された各
画像データに対して各種演算処理を実行する演算部15
と、画像センサ13から得られた画像データを一時記憶す
るメモリ部16、演算結果を表示する表示部17、ラベル２
が貼付られていない物品１が検出されると警告音を発す
るブザー18等が設けられいる。

また、前記画像センサ13は第２図の一点鎖線で示す読
取範囲19を有する。そして、この読取範囲19のほぼ中央
位置に一定面積を有するウインドと呼ばれる領域６が形
成されている。そして、この領域（ウインド）６の面積
は、物品１がこの読取範囲19内の中央に位置した場合に
おいて、ラベル２の中央部分が含まれる値とする。そし
て、この領域６内には、第３図に示すように、X₁〜X_Nの
合計Ｎ個の画素が存在する。

しかして、制御部14の演算部15は第４図の流れ図に従
って、物品１にラベル２が貼付られているか否かを判断
する。

流れ図が開始され、Ｓ（ステップ）１にて物品検出器
12から検出信号が入力されると、S2にてコンベア５の搬
送速度と、物品検出器12と画像センサ13との間の距離と
で定まる規定時間が経過すると、画像センサ13を起動し
て、読取範囲19の画像データを読取り、メモリ部16へ格
納する。

次に、S3にて読取範囲19の画像データのうち領域（ウ
インド）６内に存在する各画素X₁〜X_Nにおける各明度デ
ータD₁〜D_Nを抽出する。そして、S4にてＮ個の明度デー
タD₁〜D_Nに対する第５図（ｂ）又は第６図（ｂ）に示し
た明度分布特性10a,10bにおける次式で示される標準偏
差σを算出する。

そして、S5にて算出された標準偏差σが予め設定され
た規定標準偏差σ_Ｓを越えた場合には、明度分布特性は
第５図（ｂ）に示すような緩やかな山形波形の明度分布
特性10aであるので、物品１にラベル２が貼付られてい
ると判断する。そして、表示部17にラベル有りの表示を
例えば１秒等の一定時間表示する。そして、S1へ戻り、
物品検出器12から次の物品１に対する検出信号の入力待
ちとなる。

なお、S5にて算出された標準偏差σが予め設定された
規定標準偏差σ_Ｓ以下であれば、明度分布特性は第６図
（ｂ）に示すような鋭いピーク波形の明度分布特性10b
であるので、物品１にラベル２が貼付られていないと判
断する。そして、表示部17にラベル無しの表示を例えば
１秒等の一定時間表示する。同時にブザー18を一定時間
駆動して警告音を発生させる。しかるのち、S1へ戻る。

このように構成されたラベル検出装置であれば、画像
センサ13で撮像される読取範囲19内の領域６は第２図お
よび第３図に示すようにＮ個の画素からなる一定面積を
有しているので、その領域（ウインド）６内には必ず図
形7,文字８および空白部分９が存在する。したがって、
各画素における明度データD₁〜D_Nの明度分布特性は第５
図（ｂ）に示す波形となる。一方、ラベル２が貼付られ
ていない場合には、明度分布特性は第６図（ｂ）に示す
波形となる。よって、ラベル２の有無が確実に検出でき
る。

また、このような構成であると、画像センサ13で撮像
された画像データのうち領域（ウインド）６の位置がラ
ベル２上で多少移動したとしても、第５図（ａ）に示す
明度分布特性10aの波形が大きく変化することはない。
したがって、この明度分布特性10aから得られる標準偏
差σも大きく変化することはない。

その結果、コンベア５の搬送速度が多少変動したり、
検出対称物品１が瓶等で形成されているために画像セン
サ13の物品１に対する向きが多少変化したしてても、ラ
ベル検出結果が変化することはない。

また、ラベル２に図形７や文字８や空白部分９が形成
されている限り、それ等がどのような形状であったとし
ても、明度分布特性は第５図（ｂ）に示すような標準偏
差σが一定値以上を有した山形波形となるので、ラベル
２が全く貼付られていない第６図（ｂ）に示す鋭いピー
ク波形を有した明度分布特性10bとは明白に区別が可能
である。よって、多少ラベル２の図形７や文字８の形状
が変化したとしても、規定標準偏差σ_Ｓを変更する必要
がないので、種々のラベル２の有無を検出できる。

また、ラベル２がたとえ透明の用紙に図形７や文字８
が描かれていたとしても、得られた明度分布特性は第５
図（ｂ）の波形に近似するので、ラベル２の有無を確実
に検出できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のラベル検出装置によれ
ば、ラベル上の一定面積を有する領域の明度分布特性上
の分散度からラベルの有無を判定するようにしている。
したがって、たとえラベル表面が曲面であったとして
も、また異なる図形や文字が描かれていたとしても、さ
らに文字，図形以外が透明のラベルであったしても、前
記明度分特性の波形は大きく変化しない。その結果、確
実にラベルの有無が検出できる。さらに、物体を搬送す
る例えばコンベア等の搬送路の設置精度や、搬送速度の
速度むらや、搬送路上における物体の振動や、物体の向
き等が多少変動したとしても、前述したように、ラベル
の検出精度が低下することはない。したがって、設備費
を大幅に上昇することなく、検出精度を大幅に向上でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第４図は本発明の一実施例に係わるラベル検
出装置を示すものであり、第１図は概略構成図、第２図
はラベルと画像センサの読取範囲との関係を示す図、第
３図は領域を示す図、第４図は動作を示す流れ図であ
り、第５図および第６図は本発明の動作原理を説明する
ための図、第７図は従来のラベル検出法を示す図、第８
図は一般的なラベルを示す図、第９図は従来のラベル検
出装置を示す概略構成図である。 １……物体、２……ラベル、５……コンベア、６……領
域（ウインド）、７……図形、８……文字、９……余白
部分、10a,10b……明度分布特性、12……物体検出器、1
3……画像センサ、14……制御部、15……演算部、19…
…読取範囲。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送路（５）上を搬送される物体（１）に
   対して、該当物体に関する各種情報が表記されたラベル
   （２）が貼付られているか否かを検出するラベル検出装
   置において、 前記搬送路に沿って設けられ、前記搬送される物体を検
   出する物体検出器（12）と、 この物体検出器の物体検出時刻から所定時刻後に前記ラ
   ベル上の一定面積を有する領域（６）を撮像する画像セ
   ンサ（13）と、 この画像センサにて撮像された領域内における各画素の
   明度データの明度分布特性上（10a,10b）における分散
   度を統計的に算出する分散度算出手段（S4）と、 この分散度算出手段にて算出された分散度が予め設定さ
   れた規定分散度を越えると前記ラベルが前記物体に貼付
   けられていると判断する判断手段（S5）と を備えたことを特徴とするラベル検出装置。