JP3851170B2 - 大量郵便差出人によって送られた小荷物上の住所情報の自動位置特定 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、小包追跡システムに関し、詳細には、英数字による宛先住所などの小包情報を自動的に読み取り、復号するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
郵政公社および宅配便会社は、通常、毎日、数百万もの小荷物を処理している。これだけ大量の小荷物を処理する効率と正確さを向上させるために、自動化された小荷物の分類および配達手順決定設備が益々使用されるようになってきている。
【０００３】
小荷物が分類センターの中を進む際にその小荷物を分類し、追跡する工程は、各小荷物に２つのタイプの情報、すなわち、その小荷物の宛先住所と、その小荷物をこのシステム内の他の小荷物と一意に区別する追跡番号とが記載されていることを必要とする。この情報は、一般に、宛先住所は英数字で、また、追跡番号はバーコードなどの機械可読形式で小荷物のラベル上に印刷されている。宛先住所がその小荷物の行き先を知らせるのに対し、追跡番号は、郵政公社または宅配便会社が発送作業を管理することをサポートし、小荷物がこのシステム内を移動するのを郵政公社または宅配便会社が追跡できるようにする。通常、小荷物の差出人が、郵政公社または宅配便会社と契約している大量郵便差出人の場合、追跡番号は、その差出人を特定する一意のコードを含んでいる。例えばドイツの郵便制度では、およそ１０万ものそのような大量郵便差出人の識別コードが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
小荷物を自動的に分類し、配達手順を決定するために、宛先住所と追跡番号は、一般に、高解像度の画像システムによって読み取られる。画像プロセッサは、次いで、小荷物上のバーコード（または他の機械可読標識あるいはその両方）と宛先住所の位置を迅速に特定し、読み取る必要がある。この作業は、小荷物がサイズと形状で大幅に異なっており、分類するために小荷物をコンベア・ベルト上に事実上どの向きにでも置くことができるということから複雑化する。さらに、小荷物の上には、返送先住所などの、宛先住所以外の別の書き付けがある場合が頻繁にある。したがって、自動的な小荷物分類の最も困難な問題の１つは、宛先住所を迅速、正確、かつ着実に識別することである。そうでなければ、小荷物は間違った宛先に送付され、追加料金と顧客の不満を招く可能性がある。
【０００５】
その開示を参照により本明細書に組み込んだ米国特許第5,103,489号明細書は、分類されるべき物品上の住所の位置を特定するためのラベル、方法、およびデバイスを記載している。一般に環状および非対称のシンボルマークを含む特定の住所指定マークは、住所指定ラベルまたは他の住所指定支援体の上の住所に関連付けられている。この住所指定マークは、物品のデジタル化された画像の住所の位置を一意に特定することを可能にするように選択される。この目的を達成するために、作成された住所指定マークは、分類されるべき様々な物品が携える可能性のある事実上すべての文字および図形とは本質的に異なっている。すなわち、住所の位置は、特定のマークをラベル上の住所に対する特定の位置に表示させた、顧客の使用するラベルによって異なる。
【０００６】
その開示も参照により本明細書に組み込んだ米国特許第5,770,841号明細書は、小包情報を読み取るためのシステムおよび方法を記載している。画像システムは、バーコードなどの機械可読コードと、英数字による宛先住所とを含む小包表面の画像を取り込む。宛先住所は、小包表面上の宛先住所ブロック内に位置が特定された蛍光インクの基準の目印によって、小包上で特定される。ラベル復号システムは、機械可読コードの位置を特定して復号し、ＯＣＲ技術を使用して宛先住所を読み取る。したがって、本特許でも、宛先住所の位置の特定は、住所に対して一定の位置に表示される特別な識別マークを有するラベルを顧客が使用していることに依存する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
小荷物を分類する改善された方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の態様の目的である。
【０００８】
小荷物ラベル上の宛先住所を自動的に特定する改善された方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の別の目的である。
【０００９】
発送ラベルに、特定の一定したレイアウトまたは専用の識別マークを有することを要せずに、小荷物ラベル上の宛先住所を自動的に特定する方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の態様のさらに別の目的である。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、小荷物ラベルは、通常はバーコードである少なくとも１つの機械可読コードと宛先住所とを含んでいる。小荷物分類システムは、そのコードを特定して読み取る。ラベル上のコードの内容または場所あるいはその両方は、そのラベルを、システムのメモリに記憶されている周知のタイプと比較することによって宛先住所の位置を特定するために使用される。コードが、特定の大量郵便差出人をその小荷物の差出人として特定した場合、このシステムは、その大量郵便差出人によって過去に一般に使用されていた周知のラベルのレイアウトを好適に再び呼び出す。次いでこの周知のレイアウトは、コードの場所を基準として機能させて、現在のラベル上の宛先住所を見つけるために使用される。一方、１つまたは複数の大量郵便差出人の優先ラベルのレイアウトが周知でない場合、ラベル上の１つまたは複数のコードの場所が、ラベルが属する可能性のある周知のラベルタイプまたはトポロジ・クラスのデータベースと比較される。次いで宛先住所の位置が、周知のタイプまたはクラスに最も類似した一致するものを見つけることによって確定される。
【００１１】
したがって、本発明は、ラベル上のコードを使用して宛先住所を迅速かつ確実に見つける。ラベル上にはどのような特別の文字または特別のインクをも使用する必要はなく、したがって、郵便差出人は幅広い制約条件の範囲内で自らの選択するラベルを自由に使用する。このシステムは、ラベルのレイアウトまたはタイプの先験的知識なしに機能する。このシステムは、宛先住所と見られるものを見つけた後、例えば差出人の住所と宛先住所が誤って取り違えられていないことを保証するためにその住所が有効であることを検証することが好ましい。
【００１２】
したがって、本発明の好ましい実施形態によって、自動分類方法において、
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
その品物上のそのコードの場所を確定するステップと、
そのコードの場所に応じて、その品物上の文字の位置を見つけるステップと、
その品物の宛先を確定するために文字を処理するステップと
を含む自動分類方法が提供される。
【００１３】
通常、品物は、発送中の小荷物を含み、コードおよび文字はその品物に貼付されたラベル上に印刷されている。コードは、バーコードを含むことが好ましい。
【００１４】
好ましくは、それぞれの識別コードは品物の差出人を特定し、文字の位置を見つけるステップは、コードに対する文字の周知のレイアウトに基づいて位置を見つけるステップを含み、周知のレイアウトは特定された差出人に関連付けられている。
【００１５】
別法として、または追加として、コードの場所を確定するステップは、品物上の第１および第２の機械可読コードの場所を確定するステップを含み、文字の位置を見つけるステップは、第１および第２のコードによって規定された座標枠内で文字の位置を特定するステップを含む。文字の位置を特定するステップは、第１および第２のコードの場所に基づいて、その一連の一部の品物上のマーク付けパターンの周知のレイアウトを見つけるステップと、その周知のレイアウトで文字の位置を特定するステップとを含むことが好ましい。通常、このマーク付けパターンは、品物に貼付された、コードおよび文字が印刷されているラベルに対応する。
【００１６】
さらに別法として、または追加として、文字の位置を見つけるステップは、
複数のトポロジ・クラスを規定するステップであって、各クラスが、クラスの品物上のマーク付けパターンのコードの共通する場所と、文字の位置が特定される、コードと相関する領域によって特徴付けられるステップと、
品物上のコードの場所に基づいてクラスの１つに品物を割り当てるステップと、
その品物が割り当てられたクラスを特徴付ける領域で文字を見つけるステップと
を含む。
【００１７】
好ましくは、トポロジ・クラスを規定するステップは、マーク付けパターンを回転しても一定であるクラスを規定するステップを含む。最も好ましくは、コードはバーコードを含み、各クラスはマーク付けパターンに対するバーコードの読み取り方向によってさらに特徴付けられる。通常、マーク付けパターンは、品物に貼付された、コードおよび文字が印刷されているラベルに対応しており、クラスは、ラベルの形状によってさらに特徴付けられており、品物をクラスの１つに割り当てるステップは、品物を、その品物上に貼付されたラベルの形状に応じて割り当てるステップを含む。
【００１８】
好ましい一実施形態では、文字を処理するステップは、その文字がその品物の有効な宛先を表していることを検証するステップを含む。好ましくは、それぞれの識別コードは品物の差出人を特定し、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、確定した宛先が差出人の住所を含まないことを検証するステップを含む。
【００１９】
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字とがマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
品物上のコードを読み取るステップと、
品物の宛先を確定するために、コードおよびそれによって特定された差出人に応じて品物上の文字を処理するステップと
を含む自動分類方法も、本発明の好ましい実施形態により提供される。
【００２０】
好ましくは、コードを読み取るステップは、品物上のコードの場所を確定するステップを含み、文字を処理するステップは、コードの場所に応じて文字の位置を見つけるステップを含む。さらに好ましくは、コードを読み取るステップは、コードに応じて差出人を特定するステップを含み、文字の位置を見つけるステップは、コードに対する文字のレイアウトを特定された差出人と関連付けるステップと、周知のレイアウトに基づいて位置を確定するステップとを含む。最も好ましくは、レイアウトを特定された差出人と関連付けるステップは、品物の特定された差出人を含めて複数の差出人のそれぞれに対して、分類されるべき品物上にコードおよび文字をマーク付けするために差出人によって一貫して使用される１つまたは複数のレイアウトのそれぞれの記録を維持するステップと、それぞれの記録から周知のレイアウトを選択するステップとを含む。好ましくは、それぞれの記録を維持するステップは、差出人によって一貫して使用される１つまたは複数のレイアウトを見つけるために、差出人によって送られた複数の品物を処理するステップを含む。
【００２１】
好ましい実施形態では、コードを読み取るステップは、コードに応じて差出人を特定するステップを含み、文字を処理するステップは、特定された差出人によって送られた品物の有効な宛先を文字が表していることを検証するステップを含む。文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、確定した宛先が差出人の住所を含まないことを検証するステップを含むことが好ましいが、これは、確定した宛先の郵便番号を差出人の周知の郵便番号と比較することによって行われることが最も好ましい。追加として、または別法として、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、文字によって綴られた単語をキーワードの所定のリストと比較するステップを含む。さらなる追加または別法として、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、品物が、その品物の元々の受取人からコードによって特定された差出人に返送されており、したがって、差出人の住所は有効な宛先を含んでいることを識別するステップを含む。
【００２２】
自動分類用装置において、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るように構成された自動分類用装置であって、品物上のコードの場所を確定し、そのコードの場所に応じてその品物上の文字の位置を見つけ、その文字を処理してその品物の宛先を確定するように構成されたプロセッサを含む装置が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２３】
好ましい実施形態では、この装置は、品物の画像を取り込むように構成された撮像装置を含み、プロセッサは、品物の宛先を確定するために画像を処理するように構成されている。
【００２４】
別の好ましい実施形態では、この装置は、確定した宛先に品物を発送するように動作する自動ソータを含む。
【００２５】
自動分類用装置において、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字とがマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るように構成された自動分類用装置であって、品物上のコードを読み取り、そのコードおよびそれによって特定された差出人に応じてその品物上の英数字を処理して、その品物の宛先を確定するように動作するプロセッサを含む装置が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２６】
コンピュータ・プログラム製品において、プログラム命令が記憶されているコンピュータ可読媒体を含み、その命令は、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物の画像を受け取るコンピュータによって読み取られると、そのコンピュータに、品物上のコードの場所を確定し、そのコードの場所に応じて品物上の文字の位置を見つけ、その文字を処理してその品物の宛先を確定させるコンピュータ・プログラム製品が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２７】
自動分類用コンピュータ・プログラム製品において、プログラム命令が記憶されているコンピュータ可読媒体を含み、その命令は、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に、品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物の画像を受け取るコンピュータによって読み取られると、そのコンピュータに、品物上のコードを読み取り、そのコードおよびそれによって特定された差出人に応じてその品物上の文字を処理し、その品物の宛先を確定させるコンピュータ・プログラム製品が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２８】
本発明は、以下のその好ましい実施形態の詳細な説明を図面と併せ読むことによってさらに完全に理解されよう。
【発明の実施の形態】
【００２９】
図１は、本発明の好ましい実施形態による小荷物分類システム２０の概要図である。ラベル２４を上に有する小荷物２２がコンベア２６によって移送される。小荷物の画像は、ビデオまたはデジタル・スチール・カメラ２８などの撮像装置によって取り込まれる。カメラによって取り込まれた画像はデジタル化され、プロセッサ３０に渡され、プロセッサ３０は、ラベル２４上の宛先住所を特定するために以下に記載の方法を適用する。別法として、プロセッサは、別の供給源から画像を受け取ることも、またはメモリ（図示せず）から画像を取り出すこともできる。プロセッサは、次いで、特定された住所を自動的に読み取り、それに従って小荷物を発送するようにソータ３２を駆動する。
【００３０】
プロセッサ３０は、本発明の方法を実行するための適切なソフトウェアをプログラムした汎用コンピュータを含むことが好ましい。このソフトウェアは、電子的形態で、例えばネットワークを介してプロセッサにダウンロードすることも、または、プロセッサにインストールするために、ＣＤ−ＲＯＭなどの有形媒体で供給することもできる。このようなソフトウェアは、同様に、他の画像処理アプリケーションで使用するように構成することができ、したがって、同様の方式で他のコンピュータに供給し、インストールすることもできる。別法として、本明細書に記載の方法は、専用ハードウェアまたはプログラム可能デジタル信号プロセッサを使用して実施することも、または、専用素子および／または専用ソフトウェアまたはプログラム可能素子および／またはプログラム可能ソフトウェアあるいはその両方の組み合わせを使用して実施することもできる。小荷物分類システム２０でのプロセッサ３０の使用法は、本明細書では一例として記載したものであり、限定するものではない。
【００３１】
図２、３、および４は、一般にシステム２０で直面するラベルのタイプを例示するラベル４０、５０、および６０を示す略図である。ラベル４０は、バーコード４２の横に宛先住所４４を有する。「発明の背景」で指摘した通り、バーコードはそのラベルが貼付されている小荷物を一意に特定し、通常はその小荷物を送る大量郵便差出人、この場合は「XYZ Cosmetic Co.」の識別番号を含んでいる。ラベル５０は、宛先住所５６に加えて、２つのバーコード５２と５４とを含む。ラベル６０も２つのバーコード６２と６４とを含むが、ラベル５０とは異なるレイアウトで含んでいる。
【００３２】
ラベル６０は、宛先住所６６と返送先住所６８の両方を含む。しかしこの場合、宛先住所は、実際には、そのラベルが貼付されている小荷物を差出人が返送する返送先の大量郵便差出人「Ajax Marketing」である。通常、ラベル６０などの返送ラベルは大量郵便差出人によって印刷されており、顧客に発送される商品の小荷物に含まれている。顧客がその商品の保管を希望しない場合、その顧客はその返送ラベルを小荷物に貼付してそれを大量郵便差出人に返送するだけでよい。この小荷物の自動分類の際、小荷物の配達手順の決定を誤ることを防止するために、システム２０が、宛先住所６６を返送先住所６８と正確に区別することが重要である。このような配達手順決定の誤りは、システムが大量郵便差出人の返送先住所を名宛人の住所と取り違えるとき、または小荷物上の他の書き付けを宛先住所と取り違えるときにも起こりうる。小荷物上の宛先住所を特定する際の誤りを、本明細書では「置き換え」と称する。
【００３３】
図５は、本発明の好ましい実施形態による、システム２０によって処理される小荷物上の宛先住所の位置を特定して読み取るための方法を概略的に示す流れ図である。最初にカメラ２８が小荷物２２の画像を取り込んだ後、プロセッサ３０は、ラベルを見つけるステップ７０でラベル２４を見つけるためにその画像を分析する。ラベルは、適切な基準を満たすテキストとバーコードを含む画像の領域を見つけることに一般的に基づいて、当技術分野で周知のいかなる適切な画像分析方法を使用しても位置を特定することができる。プロセッサは、次いで、テキストおよびバーコード領域周囲のエッジまたはラベルを見つけるよう試みる。小包の画像でテキスト領域を見つける方法の一例は、本願譲受人に譲渡され、その開示を参照により本明細書に組み込んだ米国特許出願第09／268,137号明細書に記載されている。バーコード読み取りステップ７２で、プロセッサはラベル上のバーコードを見つけ、それらを分析してそれらが表す番号を読み出す。別法として、バーコードは、当技術分野で周知のように適切なレーザ・スキャナによって読み取ることもできる。さらに別法として、バーコードである必要はない他の機械可読標識も本発明の状況下で使用することができる。
【００３４】
小荷物２２が大量郵便差出人によって送られた場合、バーコードの１つは、通常、その郵便差出人を特定する番号を含んでいる。この番号を、本明細書では郵便差出人ＩＤと称する。ＩＤチェックのステップ７４では、プロセッサ３０は、バーコードによって与えられた郵便差出人ＩＤを周知の郵便差出人ＩＤのデータベースと比較する。このデータベースは、大量郵便差出人が常に使用しているそれぞれのラベル上の情報も含んでいる。いかなる所与の大量郵便差出人も、通常は、特定の一貫したレイアウトのラベルを使用するが、そこでは宛先住所がバーコードに対して常に一定の位置にある。以下で図７を参照しながら詳細に記載するように、プロセッサ３０は、この情報を自律的に収集して更新することが好ましい。
【００３５】
データベースが現在の郵便差出人ＩＤに関連付けられた周知のラベルのレイアウトを含む場合、プロセッサ３０は、これを現在のラベル２４のレイアウトであるとみなす。この周知のレイアウトとラベル２４上にあるバーコードの位置とに基づいて、プロセッサは、周知のラベル特定ステップ７６で、宛先住所の予想される位置を計算する。データベースは、特定の大量郵便差出人に関して複数の異なる可能なレイアウトを含んでいる場合がある。この場合、プロセッサ３０は、ラベル２４に最も適合する１つのレイアウトを見つけるためにこれらのレイアウトの一部またはすべてをチェックすることが好ましい。どの場合でも、正確なレイアウトが見つかると、その住所の内容は、ラベル読み取りステップ９０で、好適には当技術分野で周知の光学式文字認識（ＯＣＲ）の方法を使用して読み取られる。このステップは、以下でさらに記載されるように住所データの妥当性検査も含むことが好ましい。
【００３６】
現在の郵便差出人ＩＤに対する適切な周知のレイアウトがない場合でも、そのラベルを周知の幾何学図形のレイアウトを有する標準タイプに属するものと特定することが可能な場合もある。このレイアウトは、例えば郵政公社または宅配便会社によって指示されてもよく、または、単なる一般に使用されているラベル印刷ソフトウェアまたは印刷装置によって生成されるタイプであってもよい。多くのそのようなラベルは、例えば図３および４に示すような２つのバーコードを含む。したがって、第２のバーコードを見つけるステップ７８では、プロセッサ３０は、第２のバーコードがあるかどうかラベル２４をチェックする。第２のバーコードが見つかると、レイアウト確定ステップ８０で、第１のバーコードに対して第２のバーコードの座標が確定される。この座標は、一方のバーコード上の特定の点に原点を固定し、その原点からもう一方のバーコード上の特定の点への距離と角座標を見つけることによって確定することが好ましい。小荷物の画像を取り込む際に発生する可能性のある拡大縮小の変動を補正するために、距離はバーコード自体の範囲内に正規化することが好ましい。
【００３７】
レイアウト照合ステップ８２では、２つのバーコードの相対座標が、周知の標準ラベル構造タイプのデータベースと照合される。各タイプは、バーコードに対する宛先住所の位置座標と共に含んでいる２つのバーコードの相対座標によって特徴付けられる。ラベル２４上のバーコードの座標が所定の範囲内で周知のタイプの１つと一致する場合、そのラベルはこのタイプに属するものとみなされる。住所の位置を特定するステップ８４で、この構造タイプに対する宛先住所の周知の位置座標はラベル２４上の住所を見つけるために使用され、この住所は次いでステップ９０で読み取られて妥当性検査される。
【００３８】
ラベル２４が単一のバーコードしか含んでいない場合、またはラベル２４の２つのバーコードがいかなる周知の構造タイプとも一致しない場合が発生する可能性もある。この場合、プロセッサ３０は、等価を見つけるステップ８６で、そのラベルを複数の等価クラスの１つに割り当てるよう試みる。各クラスは、郵便差出人ＩＤを含むラベル上のバーコードの位置および方向によって、また、ラベルの全体的な形状（長方形または正方形）によって特徴付けられることが好ましい。別法として、または追加として、等価クラスを規定するために他の特徴を使用することもできる。ラベルを拡大縮小し、また逆転（１８０°の回転）を含めてラベルを回転しても、一定であるようにクラスは規定されている。ラベルの輪郭と、ラベル２４上のバーコードの場所および方向とを特定することによって、プロセッサ３０は、そのラベルが最も密接に属しているクラスにそのラベルを割り当てる。等価クラスの好ましいセットを図６に示し、以下で説明する。
【００３９】
等価クラスが確定すると、プロセッサ３０は、ウィンドウ抽出ステップ８８で、クラスの特徴を使用して、宛先住所を含むことが予想されるウィンドウの境界を特定する。この場合のウィンドウは、バーコードの周知の位置と割り当てられた等価クラスが与えられていれば、住所がありそうな位置に基づいて規定される。このウィンドウは、ラベルのタイプまたは構造が周知の場合のステップ７６および８４で見つけられた明確な住所の位置よりも、一般にかなり大きな領域を取り込んでいるはずである。ステップ９０で、プロセッサは、宛先住所を見つけて読み取るためにこのウィンドウを調べる。プロセッサがラベルを類別し、宛先住所を見つけることが上首尾にできなかった場合、その小荷物は手動分類に転送される。
【００４０】
図６は、本発明の好ましい実施形態によって、ステップ８６で小荷物ラベルが類別されるＡからＸまでに標識付けされた２４の等価クラスを概略的に示す。これらのクラスは、ラベル２４を１００から１１６までの９個のセクタに分割することによって規定される。（ＡからＰまでの）１６個のクラスは長方形のラベルに関係し、（ＱからＸまでの）残り８個のクラスは正確な正方形または略正方形のラベルに関係する。各クラスは、郵便差出人を特定するバーコードが表示されたセクタと、そのセクタ内のバーコードの読み取り方向によって特徴付けられる。バーコードはめったにラベルの中央には表示されないので、セクタ１０８にバーコードが規定されるクラスは１つもない。
【００４１】
バーコードとその方向は、例えばクラスＡでは、セクタ１００の矢印１１８によって表される。このクラスは、ラベルの長さ方向に沿って時計回りの方向を向いた、角の１つにバーコードを有する長方形のラベルとして特徴付けられる。これらのクラスは回転しても一定なので、例えば、セクタ１１６に右から左に読むようなバーコードを有するように見られるラベルもクラスＡに属することになる。等価クラスＡのラベルは、一般に、セクタ１０８、１１０、１１４および１１６の範囲に含まれる領域に宛先住所を有することが知られている。したがって、これは、住所をそこから抽出するためにステップ８８でウィンドウがその範囲内に特定される領域である。他のクラスのそれぞれにも同様の規則が適用される。
【００４２】
小荷物を分類する際にこの２４の等価クラスが優秀な成果をあげることは既に判明しているが、これらのクラスは便宜上選択され、本明細書で一例として記載したものであって、限定するものではないことが理解されよう。ラベルは、類別の目的でこれ以上の数のセクタに分割することも、これ以下の数のセクタに分割することもでき、また、等価クラスを規定する際に、ラベルのこれ以外の幾何学特性およびトポロジ・特性を使用することもできる。
【００４３】
次に図５を参照すると、ラベル読み取りステップ９０で、正確な住所が見つけられたことを確認するため、また特に、差出人の住所または他のデータが宛先住所と置き換わることを防止するために、宛先住所が妥当性検査される。この付加的な予防措置は、ラベル６０などの小荷物返送ラベル（図４参照のこと）に関しては特に望ましい。妥当性検査は、１つまたは複数の以下の手段に基づくことが好ましい。
宛先郵便番号のフィルタリング
プロセッサ３０によって読み取られた宛先住所の（ＺＩＰコードなどの）郵便番号が、小荷物上のバーコードによって特定された大量郵便差出人の郵便番号と同一であるかまたは酷似している場合、その宛先住所は拒否される。同様に、差出人の郵便番号が、しばしばそうであるように、差出人を特定するバーコード上方に印刷されている場合、その宛先住所の郵便番号がこの印刷された郵便番号と同一であるかまたは酷似していれば、その宛先住所は拒否される。小荷物上のバーコードの１つが、それが返送中の小荷物であることを示すときは、この規則の例外とする。この場合、宛先住所は、好適には、システム２０によって維持されるデータベースに列挙されるような大量郵便差出人の返送センターの１つに属する郵便番号を含まなければならない。
キーワード・チェック
プロセッサによって読み取られた宛先住所が、「電話」、「差出人」、または「〜から」などのキーワードを含んでいる場合、その住所は拒否されるか、または少なくとも不確実とマークされることが好ましい。一方、住所が、「Mr.」または「Ms」などの特定の他のキーワードを含んでいる場合、その住所は、正確な宛先住所である可能性がより高いものとみなされる。
レイアウト・チェック
プロセッサが、周知のレイアウトに適合しないラベルの領域から宛先住所を見つけて読み取った場合、その住所もまた拒否されるか、または不確実とマークされることが好ましい。さらに、バーコードの左側の領域などの小包表面の特定領域は、たとえそのラベルの境界を明確に特定することができなかったとしても、宛先住所用の位置としては「禁止」とみなされる。
２重ラベル特定
場合によっては、顧客が小荷物を大量郵便差出人に返送するとき、返送ラベルが元の発送ラベル上に貼付されるように示されている。しかし返送ラベルが元のラベル上に正確に配置されていない場合、システム２０は、大量郵便差出人を特定する２つのバーコードを読み取る可能性がある。そのような場合、それが返送中の小荷物であることを示すバーコードが有効なバーコードとみなされる。
プロセッサ３０によってラベル２４上に見つけられた宛先住所がこれら適用可能な手段のどれか１つで不適格となると、小荷物２２は手動分類に回されることが好ましい。
【００４４】
図７は、本発明の好ましい実施形態により、図５の方法のステップ７６で使用される、所与の大量郵便差出人に対する周知のラベルのレイアウトのデータベースを構築する方法を概略的に示す流れ図である。図７の方法は、システム２０の通常の動作以外で、1つまたは複数の特定の大量郵便差出人に属する小荷物の集合に対して実施することも、システムの動作中に長期適用方法として実施することもできる。これは、図５の方法のステップ８２および８４で使用される汎用ラベル構造のデータベースを構築するために、必要な変更を加えて使用することもできる。
【００４５】
図７の方法は、１つの所与の大量郵便差出人に対して発生する、異なるレイアウトごとの住所反復確率（ＡＲＰ）の計算に基づいている。初期設定ステップ１２４で、可能なレイアウトごとにＡＲＰがゼロに初期設定される。バーコード読み取りステップ１２６で、被験小荷物ごとに、小荷物の差出人を特定するバーコードが見つけられ、読み取られる。バーコードは、その小荷物を送った大量郵便差出人の正体を確定するために分析される。住所の位置を特定するステップ１２８で、小荷物上の宛先住所の位置が確定される。ステップ１２６および１２８は、図５の宛先住所を見つける方法の状況下で行われる場合がある。成功評価ステップ１３０で、システムが正確な宛先住所を自律的に見つけることに失敗した場合、その小荷物は手動分類に送られる。次の小荷物ステップ１３２で、分析のため次の小荷物が運ばれる。
【００４６】
正確な宛先住所が見つかったと仮定すると、照合ステップ１３４で、現在のラベル上のバーコードに対する住所の場所が、その大量郵便差出人に属していることが既に判明しているラベルのレイアウトと照合される。そのようなレイアウトと一致するレイアウトがある場合、増分ステップ１３６で、該当するＡＲＰが増分される。しきい値分けステップ１３８でＡＲＰが所定のしきい値を超えたことが判明するまで、引き続き一致するレイアウトが出るたびにＡＲＰはさらに増分される。特定の大量郵便差出人に対する所与のレイアウトのＡＲＰがこのしきい値を超えると、システム２０は、これをこの大量郵便差出人の優先ラベルのレイアウトであるとみなす。引き続きステップ７６（図５を参照のこと）で使用するために、レイアウト追加ステップ１３８で、このレイアウトは大量郵便差出人のラベルのデータベースに追加される。
【００４７】
上記では好ましい実施形態を小荷物の分類を参照しながら説明したが、本発明の原理は、機械可読標識と、英数字または他の記号の両方でマーク付けされた他の品物の自動識別および分類にも同様に適用することができる。例えば、本発明による方法は、（小荷物だけでなく）平型物の分類、または空港での手荷物または工場の処理中の製品の経路指定に使用することもできる。当業者には、他の適用例が明らかになろう。
【００４８】
したがって、上記に記載の好ましい実施形態は一例として引用されたものであり、本発明は、上記で詳細に示し、記載した実施形態に限定されるものではないことが理解されよう。反対に、本発明の範囲は、上記に記載の様々な特徴の組み合わせとサブコンビネーションの両方、並びに当業者が上記の記述を読んだ際に想起するであろう、従来技術で開示されていない、本明細書に記載の様々な特徴の変形形態と修正形態とを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施形態による小荷物分類システムの概要図である。
【図２】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図３】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図４】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による小荷物ラベル上の宛先住所の位置を特定し、読み取る方法を概略的に示す流れ図である。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による住所ラベルの等価クラスを概略的に示す図である。
【図７】 本発明の好ましい実施形態による周知のラベルのレイアウトのデータベースを構築する方法を概略的に示す流れ図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、小包追跡システムに関し、詳細には、英数字による宛先住所などの小包情報を自動的に読み取り、復号するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
郵政公社および宅配便会社は、通常、毎日、数百万もの小荷物を処理している。これだけ大量の小荷物を処理する効率と正確さを向上させるために、自動化された小荷物の分類および配達手順決定設備が益々使用されるようになってきている。
【０００３】
小荷物が分類センターの中を進む際にその小荷物を分類し、追跡する工程は、各小荷物に２つのタイプの情報、すなわち、その小荷物の宛先住所と、その小荷物をこのシステム内の他の小荷物と一意に区別する追跡番号とが記載されていることを必要とする。この情報は、一般に、宛先住所は英数字で、また、追跡番号はバーコードなどの機械可読形式で小荷物のラベル上に印刷されている。宛先住所がその小荷物の行き先を知らせるのに対し、追跡番号は、郵政公社または宅配便会社が発送作業を管理することをサポートし、小荷物がこのシステム内を移動するのを郵政公社または宅配便会社が追跡できるようにする。通常、小荷物の差出人が、郵政公社または宅配便会社と契約している大量郵便差出人の場合、追跡番号は、その差出人を特定する一意のコードを含んでいる。例えばドイツの郵便制度では、およそ１０万ものそのような大量郵便差出人の識別コードが使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
小荷物を自動的に分類し、配達手順を決定するために、宛先住所と追跡番号は、一般に、高解像度の画像システムによって読み取られる。画像プロセッサは、次いで、小荷物上のバーコード（または他の機械可読標識あるいはその両方）と宛先住所の位置を迅速に特定し、読み取る必要がある。この作業は、小荷物がサイズと形状で大幅に異なっており、分類するために小荷物をコンベア・ベルト上に事実上どの向きにでも置くことができるということから複雑化する。さらに、小荷物の上には、返送先住所などの、宛先住所以外の別の書き付けがある場合が頻繁にある。したがって、自動的な小荷物分類の最も困難な問題の１つは、宛先住所を迅速、正確、かつ着実に識別することである。そうでなければ、小荷物は間違った宛先に送付され、追加料金と顧客の不満を招く可能性がある。
【０００５】
その開示を参照により本明細書に組み込んだ米国特許第5,103,489号明細書は、分類されるべき物品上の住所の位置を特定するためのラベル、方法、およびデバイスを記載している。一般に環状および非対称のシンボルマークを含む特定の住所指定マークは、住所指定ラベルまたは他の住所指定支援体の上の住所に関連付けられている。この住所指定マークは、物品のデジタル化された画像の住所の位置を一意に特定することを可能にするように選択される。この目的を達成するために、作成された住所指定マークは、分類されるべき様々な物品が携える可能性のある事実上すべての文字および図形とは本質的に異なっている。すなわち、住所の位置は、特定のマークをラベル上の住所に対する特定の位置に表示させた、顧客の使用するラベルによって異なる。
【０００６】
その開示も参照により本明細書に組み込んだ米国特許第5,770,841号明細書は、小包情報を読み取るためのシステムおよび方法を記載している。画像システムは、バーコードなどの機械可読コードと、英数字による宛先住所とを含む小包表面の画像を取り込む。宛先住所は、小包表面上の宛先住所ブロック内に位置が特定された蛍光インクの基準の目印によって、小包上で特定される。ラベル復号システムは、機械可読コードの位置を特定して復号し、ＯＣＲ技術を使用して宛先住所を読み取る。したがって、本特許でも、宛先住所の位置の特定は、住所に対して一定の位置に表示される特別な識別マークを有するラベルを顧客が使用していることに依存する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
小荷物を分類する改善された方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の態様の目的である。
【０００８】
小荷物ラベル上の宛先住所を自動的に特定する改善された方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の別の目的である。
【０００９】
発送ラベルに、特定の一定したレイアウトまたは専用の識別マークを有することを要せずに、小荷物ラベル上の宛先住所を自動的に特定する方法およびシステムを提供することが、本発明の一部の態様のさらに別の目的である。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、小荷物ラベルは、通常はバーコードである少なくとも１つの機械可読コードと宛先住所とを含んでいる。小荷物分類システムは、そのコードを特定して読み取る。ラベル上のコードの内容または場所あるいはその両方は、そのラベルを、システムのメモリに記憶されている周知のタイプと比較することによって宛先住所の位置を特定するために使用される。コードが、特定の大量郵便差出人をその小荷物の差出人として特定した場合、このシステムは、その大量郵便差出人によって過去に一般に使用されていた周知のラベルのレイアウトを好適に再び呼び出す。次いでこの周知のレイアウトは、コードの場所を基準として機能させて、現在のラベル上の宛先住所を見つけるために使用される。一方、１つまたは複数の大量郵便差出人の優先ラベルのレイアウトが周知でない場合、ラベル上の１つまたは複数のコードの場所が、ラベルが属する可能性のある周知のラベルタイプまたはトポロジ・クラスのデータベースと比較される。次いで宛先住所の位置が、周知のタイプまたはクラスに最も類似した一致するものを見つけることによって確定される。
【００１１】
したがって、本発明は、ラベル上のコードを使用して宛先住所を迅速かつ確実に見つける。ラベル上にはどのような特別の文字または特別のインクをも使用する必要はなく、したがって、郵便差出人は幅広い制約条件の範囲内で自らの選択するラベルを自由に使用する。このシステムは、ラベルのレイアウトまたはタイプの先験的知識なしに機能する。このシステムは、宛先住所と見られるものを見つけた後、例えば差出人の住所と宛先住所が誤って取り違えられていないことを保証するためにその住所が有効であることを検証することが好ましい。
【００１２】
したがって、本発明の好ましい実施形態によって、自動分類方法において、
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
その品物上のそのコードの場所を確定するステップと、
そのコードの場所に応じて、その品物上の文字の位置を見つけるステップと、
その品物の宛先を確定するために文字を処理するステップと
を含む自動分類方法が提供される。
【００１３】
通常、品物は、発送中の小荷物を含み、コードおよび文字はその品物に貼付されたラベル上に印刷されている。コードは、バーコードを含むことが好ましい。
【００１４】
好ましくは、それぞれの識別コードは品物の差出人を特定し、文字の位置を見つけるステップは、コードに対する文字の周知のレイアウトに基づいて位置を見つけるステップを含み、周知のレイアウトは特定された差出人に関連付けられている。
【００１５】
別法として、または追加として、コードの場所を確定するステップは、品物上の第１および第２の機械可読コードの場所を確定するステップを含み、文字の位置を見つけるステップは、第１および第２のコードによって規定された座標枠内で文字の位置を特定するステップを含む。文字の位置を特定するステップは、第１および第２のコードの場所に基づいて、その一連の一部の品物上のマーク付けパターンの周知のレイアウトを見つけるステップと、その周知のレイアウトで文字の位置を特定するステップとを含むことが好ましい。通常、このマーク付けパターンは、品物に貼付された、コードおよび文字が印刷されているラベルに対応する。
【００１６】
さらに別法として、または追加として、文字の位置を見つけるステップは、
複数のトポロジ・クラスを規定するステップであって、各クラスが、クラスの品物上のマーク付けパターンのコードの共通する場所と、文字の位置が特定される、コードと相関する領域によって特徴付けられるステップと、
品物上のコードの場所に基づいてクラスの１つに品物を割り当てるステップと、
その品物が割り当てられたクラスを特徴付ける領域で文字を見つけるステップと
を含む。
【００１７】
好ましくは、トポロジ・クラスを規定するステップは、マーク付けパターンを回転しても一定であるクラスを規定するステップを含む。最も好ましくは、コードはバーコードを含み、各クラスはマーク付けパターンに対するバーコードの読み取り方向によってさらに特徴付けられる。通常、マーク付けパターンは、品物に貼付された、コードおよび文字が印刷されているラベルに対応しており、クラスは、ラベルの形状によってさらに特徴付けられており、品物をクラスの１つに割り当てるステップは、品物を、その品物上に貼付されたラベルの形状に応じて割り当てるステップを含む。
【００１８】
好ましい一実施形態では、文字を処理するステップは、その文字がその品物の有効な宛先を表していることを検証するステップを含む。好ましくは、それぞれの識別コードは品物の差出人を特定し、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、確定した宛先が差出人の住所を含まないことを検証するステップを含む。
【００１９】
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字とがマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
品物上のコードを読み取るステップと、
品物の宛先を確定するために、コードおよびそれによって特定された差出人に応じて品物上の文字を処理するステップと
を含む自動分類方法も、本発明の好ましい実施形態により提供される。
【００２０】
好ましくは、コードを読み取るステップは、品物上のコードの場所を確定するステップを含み、文字を処理するステップは、コードの場所に応じて文字の位置を見つけるステップを含む。さらに好ましくは、コードを読み取るステップは、コードに応じて差出人を特定するステップを含み、文字の位置を見つけるステップは、コードに対する文字のレイアウトを特定された差出人と関連付けるステップと、周知のレイアウトに基づいて位置を確定するステップとを含む。最も好ましくは、レイアウトを特定された差出人と関連付けるステップは、品物の特定された差出人を含めて複数の差出人のそれぞれに対して、分類されるべき品物上にコードおよび文字をマーク付けするために差出人によって一貫して使用される１つまたは複数のレイアウトのそれぞれの記録を維持するステップと、それぞれの記録から周知のレイアウトを選択するステップとを含む。好ましくは、それぞれの記録を維持するステップは、差出人によって一貫して使用される１つまたは複数のレイアウトを見つけるために、差出人によって送られた複数の品物を処理するステップを含む。
【００２１】
好ましい実施形態では、コードを読み取るステップは、コードに応じて差出人を特定するステップを含み、文字を処理するステップは、特定された差出人によって送られた品物の有効な宛先を文字が表していることを検証するステップを含む。文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、確定した宛先が差出人の住所を含まないことを検証するステップを含むことが好ましいが、これは、確定した宛先の郵便番号を差出人の周知の郵便番号と比較することによって行われることが最も好ましい。追加として、または別法として、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、文字によって綴られた単語をキーワードの所定のリストと比較するステップを含む。さらなる追加または別法として、文字が有効な宛先を表していることを検証するステップは、品物が、その品物の元々の受取人からコードによって特定された差出人に返送されており、したがって、差出人の住所は有効な宛先を含んでいることを識別するステップを含む。
【００２２】
自動分類用装置において、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るように構成された自動分類用装置であって、品物上のコードの場所を確定し、そのコードの場所に応じてその品物上の文字の位置を見つけ、その文字を処理してその品物の宛先を確定するように構成されたプロセッサを含む装置が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２３】
好ましい実施形態では、この装置は、品物の画像を取り込むように構成された撮像装置を含み、プロセッサは、品物の宛先を確定するために画像を処理するように構成されている。
【００２４】
別の好ましい実施形態では、この装置は、確定した宛先に品物を発送するように動作する自動ソータを含む。
【００２５】
自動分類用装置において、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字とがマーク付けされている一連の品物の１つの品物を受け取るように構成された自動分類用装置であって、品物上のコードを読み取り、そのコードおよびそれによって特定された差出人に応じてその品物上の英数字を処理して、その品物の宛先を確定するように動作するプロセッサを含む装置が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２６】
コンピュータ・プログラム製品において、プログラム命令が記憶されているコンピュータ可読媒体を含み、その命令は、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、その一連の品物で品物ごとに異なるそのコードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物の画像を受け取るコンピュータによって読み取られると、そのコンピュータに、品物上のコードの場所を確定し、そのコードの場所に応じて品物上の文字の位置を見つけ、その文字を処理してその品物の宛先を確定させるコンピュータ・プログラム製品が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２７】
自動分類用コンピュータ・プログラム製品において、プログラム命令が記憶されているコンピュータ可読媒体を含み、その命令は、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物に、品物の差出人を特定するそれぞれの機械可読コードと品物の宛先を示すそれぞれの文字がマーク付けされている一連の品物の１つの品物の画像を受け取るコンピュータによって読み取られると、そのコンピュータに、品物上のコードを読み取り、そのコードおよびそれによって特定された差出人に応じてその品物上の文字を処理し、その品物の宛先を確定させるコンピュータ・プログラム製品が本発明の好ましい実施形態によってさらに提供される。
【００２８】
本発明は、以下のその好ましい実施形態の詳細な説明を図面と併せ読むことによってさらに完全に理解されよう。
【発明の実施の形態】
【００２９】
図１は、本発明の好ましい実施形態による小荷物分類システム２０の概要図である。ラベル２４を上に有する小荷物２２がコンベア２６によって移送される。小荷物の画像は、ビデオまたはデジタル・スチール・カメラ２８などの撮像装置によって取り込まれる。カメラによって取り込まれた画像はデジタル化され、プロセッサ３０に渡され、プロセッサ３０は、ラベル２４上の宛先住所を特定するために以下に記載の方法を適用する。別法として、プロセッサは、別の供給源から画像を受け取ることも、またはメモリ（図示せず）から画像を取り出すこともできる。プロセッサは、次いで、特定された住所を自動的に読み取り、それに従って小荷物を発送するようにソータ３２を駆動する。
【００３０】
プロセッサ３０は、本発明の方法を実行するための適切なソフトウェアをプログラムした汎用コンピュータを含むことが好ましい。このソフトウェアは、電子的形態で、例えばネットワークを介してプロセッサにダウンロードすることも、または、プロセッサにインストールするために、ＣＤ−ＲＯＭなどの有形媒体で供給することもできる。このようなソフトウェアは、同様に、他の画像処理アプリケーションで使用するように構成することができ、したがって、同様の方式で他のコンピュータに供給し、インストールすることもできる。別法として、本明細書に記載の方法は、専用ハードウェアまたはプログラム可能デジタル信号プロセッサを使用して実施することも、または、専用素子および／または専用ソフトウェアまたはプログラム可能素子および／またはプログラム可能ソフトウェアあるいはその両方の組み合わせを使用して実施することもできる。小荷物分類システム２０でのプロセッサ３０の使用法は、本明細書では一例として記載したものであり、限定するものではない。
【００３１】
図２、３、および４は、一般にシステム２０で直面するラベルのタイプを例示するラベル４０、５０、および６０を示す略図である。ラベル４０は、バーコード４２の横に宛先住所４４を有する。「発明の背景」で指摘した通り、バーコードはそのラベルが貼付されている小荷物を一意に特定し、通常はその小荷物を送る大量郵便差出人、この場合は「XYZ Cosmetic Co.」の識別番号を含んでいる。ラベル５０は、宛先住所５６に加えて、２つのバーコード５２と５４とを含む。ラベル６０も２つのバーコード６２と６４とを含むが、ラベル５０とは異なるレイアウトで含んでいる。
【００３２】
ラベル６０は、宛先住所６６と返送先住所６８の両方を含む。しかしこの場合、宛先住所は、実際には、そのラベルが貼付されている小荷物を差出人が返送する返送先の大量郵便差出人「Ajax Marketing」である。通常、ラベル６０などの返送ラベルは大量郵便差出人によって印刷されており、顧客に発送される商品の小荷物に含まれている。顧客がその商品の保管を希望しない場合、その顧客はその返送ラベルを小荷物に貼付してそれを大量郵便差出人に返送するだけでよい。この小荷物の自動分類の際、小荷物の配達手順の決定を誤ることを防止するために、システム２０が、宛先住所６６を返送先住所６８と正確に区別することが重要である。このような配達手順決定の誤りは、システムが大量郵便差出人の返送先住所を名宛人の住所と取り違えるとき、または小荷物上の他の書き付けを宛先住所と取り違えるときにも起こりうる。小荷物上の宛先住所を特定する際の誤りを、本明細書では「置き換え」と称する。
【００３３】
図５は、本発明の好ましい実施形態による、システム２０によって処理される小荷物上の宛先住所の位置を特定して読み取るための方法を概略的に示す流れ図である。最初にカメラ２８が小荷物２２の画像を取り込んだ後、プロセッサ３０は、ラベルを見つけるステップ７０でラベル２４を見つけるためにその画像を分析する。ラベルは、適切な基準を満たすテキストとバーコードを含む画像の領域を見つけることに一般的に基づいて、当技術分野で周知のいかなる適切な画像分析方法を使用しても位置を特定することができる。プロセッサは、次いで、テキストおよびバーコード領域周囲のエッジまたはラベルを見つけるよう試みる。小包の画像でテキスト領域を見つける方法の一例は、本願譲受人に譲渡され、その開示を参照により本明細書に組み込んだ米国特許出願第09／268,137号明細書に記載されている。バーコード読み取りステップ７２で、プロセッサはラベル上のバーコードを見つけ、それらを分析してそれらが表す番号を読み出す。別法として、バーコードは、当技術分野で周知のように適切なレーザ・スキャナによって読み取ることもできる。さらに別法として、バーコードである必要はない他の機械可読標識も本発明の状況下で使用することができる。
【００３４】
小荷物２２が大量郵便差出人によって送られた場合、バーコードの１つは、通常、その郵便差出人を特定する番号を含んでいる。この番号を、本明細書では郵便差出人ＩＤと称する。ＩＤチェックのステップ７４では、プロセッサ３０は、バーコードによって与えられた郵便差出人ＩＤを周知の郵便差出人ＩＤのデータベースと比較する。このデータベースは、大量郵便差出人が常に使用しているそれぞれのラベル上の情報も含んでいる。いかなる所与の大量郵便差出人も、通常は、特定の一貫したレイアウトのラベルを使用するが、そこでは宛先住所がバーコードに対して常に一定の位置にある。以下で図７を参照しながら詳細に記載するように、プロセッサ３０は、この情報を自律的に収集して更新することが好ましい。
【００３５】
データベースが現在の郵便差出人ＩＤに関連付けられた周知のラベルのレイアウトを含む場合、プロセッサ３０は、これを現在のラベル２４のレイアウトであるとみなす。この周知のレイアウトとラベル２４上にあるバーコードの位置とに基づいて、プロセッサは、周知のラベル特定ステップ７６で、宛先住所の予想される位置を計算する。データベースは、特定の大量郵便差出人に関して複数の異なる可能なレイアウトを含んでいる場合がある。この場合、プロセッサ３０は、ラベル２４に最も適合する１つのレイアウトを見つけるためにこれらのレイアウトの一部またはすべてをチェックすることが好ましい。どの場合でも、正確なレイアウトが見つかると、その住所の内容は、ラベル読み取りステップ９０で、好適には当技術分野で周知の光学式文字認識（ＯＣＲ）の方法を使用して読み取られる。このステップは、以下でさらに記載されるように住所データの妥当性検査も含むことが好ましい。
【００３６】
現在の郵便差出人ＩＤに対する適切な周知のレイアウトがない場合でも、そのラベルを周知の幾何学図形のレイアウトを有する標準タイプに属するものと特定することが可能な場合もある。このレイアウトは、例えば郵政公社または宅配便会社によって指示されてもよく、または、単なる一般に使用されているラベル印刷ソフトウェアまたは印刷装置によって生成されるタイプであってもよい。多くのそのようなラベルは、例えば図３および４に示すような２つのバーコードを含む。したがって、第２のバーコードを見つけるステップ７８では、プロセッサ３０は、第２のバーコードがあるかどうかラベル２４をチェックする。第２のバーコードが見つかると、レイアウト確定ステップ８０で、第１のバーコードに対して第２のバーコードの座標が確定される。この座標は、一方のバーコード上の特定の点に原点を固定し、その原点からもう一方のバーコード上の特定の点への距離と角座標を見つけることによって確定することが好ましい。小荷物の画像を取り込む際に発生する可能性のある拡大縮小の変動を補正するために、距離はバーコード自体の範囲内に正規化することが好ましい。
【００３７】
レイアウト照合ステップ８２では、２つのバーコードの相対座標が、周知の標準ラベル構造タイプのデータベースと照合される。各タイプは、バーコードに対する宛先住所の位置座標と共に含んでいる２つのバーコードの相対座標によって特徴付けられる。ラベル２４上のバーコードの座標が所定の範囲内で周知のタイプの１つと一致する場合、そのラベルはこのタイプに属するものとみなされる。住所の位置を特定するステップ８４で、この構造タイプに対する宛先住所の周知の位置座標はラベル２４上の住所を見つけるために使用され、この住所は次いでステップ９０で読み取られて妥当性検査される。
【００３８】
ラベル２４が単一のバーコードしか含んでいない場合、またはラベル２４の２つのバーコードがいかなる周知の構造タイプとも一致しない場合が発生する可能性もある。この場合、プロセッサ３０は、等価を見つけるステップ８６で、そのラベルを複数の等価クラスの１つに割り当てるよう試みる。各クラスは、郵便差出人ＩＤを含むラベル上のバーコードの位置および方向によって、また、ラベルの全体的な形状（長方形または正方形）によって特徴付けられることが好ましい。別法として、または追加として、等価クラスを規定するために他の特徴を使用することもできる。ラベルを拡大縮小し、また逆転（１８０°の回転）を含めてラベルを回転しても、一定であるようにクラスは規定されている。ラベルの輪郭と、ラベル２４上のバーコードの場所および方向とを特定することによって、プロセッサ３０は、そのラベルが最も密接に属しているクラスにそのラベルを割り当てる。等価クラスの好ましいセットを図６に示し、以下で説明する。
【００３９】
等価クラスが確定すると、プロセッサ３０は、ウィンドウ抽出ステップ８８で、クラスの特徴を使用して、宛先住所を含むことが予想されるウィンドウの境界を特定する。この場合のウィンドウは、バーコードの周知の位置と割り当てられた等価クラスが与えられていれば、住所がありそうな位置に基づいて規定される。このウィンドウは、ラベルのタイプまたは構造が周知の場合のステップ７６および８４で見つけられた明確な住所の位置よりも、一般にかなり大きな領域を取り込んでいるはずである。ステップ９０で、プロセッサは、宛先住所を見つけて読み取るためにこのウィンドウを調べる。プロセッサがラベルを類別し、宛先住所を見つけることが上首尾にできなかった場合、その小荷物は手動分類に転送される。
【００４０】
図６は、本発明の好ましい実施形態によって、ステップ８６で小荷物ラベルが類別されるＡからＸまでに標識付けされた２４の等価クラスを概略的に示す。これらのクラスは、ラベル２４を１００から１１６までの９個のセクタに分割することによって規定される。（ＡからＰまでの）１６個のクラスは長方形のラベルに関係し、（ＱからＸまでの）残り８個のクラスは正確な正方形または略正方形のラベルに関係する。各クラスは、郵便差出人を特定するバーコードが表示されたセクタと、そのセクタ内のバーコードの読み取り方向によって特徴付けられる。バーコードはめったにラベルの中央には表示されないので、セクタ１０８にバーコードが規定されるクラスは１つもない。
【００４１】
バーコードとその方向は、例えばクラスＡでは、セクタ１００の矢印１１８によって表される。このクラスは、ラベルの長さ方向に沿って時計回りの方向を向いた、角の１つにバーコードを有する長方形のラベルとして特徴付けられる。これらのクラスは回転しても一定なので、例えば、セクタ１１６に右から左に読むようなバーコードを有するように見られるラベルもクラスＡに属することになる。等価クラスＡのラベルは、一般に、セクタ１０８、１１０、１１４および１１６の範囲に含まれる領域に宛先住所を有することが知られている。したがって、これは、住所をそこから抽出するためにステップ８８でウィンドウがその範囲内に特定される領域である。他のクラスのそれぞれにも同様の規則が適用される。
【００４２】
小荷物を分類する際にこの２４の等価クラスが優秀な成果をあげることは既に判明しているが、これらのクラスは便宜上選択され、本明細書で一例として記載したものであって、限定するものではないことが理解されよう。ラベルは、類別の目的でこれ以上の数のセクタに分割することも、これ以下の数のセクタに分割することもでき、また、等価クラスを規定する際に、ラベルのこれ以外の幾何学特性およびトポロジ・特性を使用することもできる。
【００４３】
次に図５を参照すると、ラベル読み取りステップ９０で、正確な住所が見つけられたことを確認するため、また特に、差出人の住所または他のデータが宛先住所と置き換わることを防止するために、宛先住所が妥当性検査される。この付加的な予防措置は、ラベル６０などの小荷物返送ラベル（図４参照のこと）に関しては特に望ましい。妥当性検査は、１つまたは複数の以下の手段に基づくことが好ましい。
宛先郵便番号のフィルタリング
プロセッサ３０によって読み取られた宛先住所の（ＺＩＰコードなどの）郵便番号が、小荷物上のバーコードによって特定された大量郵便差出人の郵便番号と同一であるかまたは酷似している場合、その宛先住所は拒否される。同様に、差出人の郵便番号が、しばしばそうであるように、差出人を特定するバーコード上方に印刷されている場合、その宛先住所の郵便番号がこの印刷された郵便番号と同一であるかまたは酷似していれば、その宛先住所は拒否される。小荷物上のバーコードの１つが、それが返送中の小荷物であることを示すときは、この規則の例外とする。この場合、宛先住所は、好適には、システム２０によって維持されるデータベースに列挙されるような大量郵便差出人の返送センターの１つに属する郵便番号を含まなければならない。
キーワード・チェック
プロセッサによって読み取られた宛先住所が、「電話」、「差出人」、または「〜から」などのキーワードを含んでいる場合、その住所は拒否されるか、または少なくとも不確実とマークされることが好ましい。一方、住所が、「Mr.」または「Ms」などの特定の他のキーワードを含んでいる場合、その住所は、正確な宛先住所である可能性がより高いものとみなされる。
レイアウト・チェック
プロセッサが、周知のレイアウトに適合しないラベルの領域から宛先住所を見つけて読み取った場合、その住所もまた拒否されるか、または不確実とマークされることが好ましい。さらに、バーコードの左側の領域などの小包表面の特定領域は、たとえそのラベルの境界を明確に特定することができなかったとしても、宛先住所用の位置としては「禁止」とみなされる。
２重ラベル特定
場合によっては、顧客が小荷物を大量郵便差出人に返送するとき、返送ラベルが元の発送ラベル上に貼付されるように示されている。しかし返送ラベルが元のラベル上に正確に配置されていない場合、システム２０は、大量郵便差出人を特定する２つのバーコードを読み取る可能性がある。そのような場合、それが返送中の小荷物であることを示すバーコードが有効なバーコードとみなされる。
プロセッサ３０によってラベル２４上に見つけられた宛先住所がこれら適用可能な手段のどれか１つで不適格となると、小荷物２２は手動分類に回されることが好ましい。
【００４４】
図７は、本発明の好ましい実施形態により、図５の方法のステップ７６で使用される、所与の大量郵便差出人に対する周知のラベルのレイアウトのデータベースを構築する方法を概略的に示す流れ図である。図７の方法は、システム２０の通常の動作以外で、1つまたは複数の特定の大量郵便差出人に属する小荷物の集合に対して実施することも、システムの動作中に長期適用方法として実施することもできる。これは、図５の方法のステップ８２および８４で使用される汎用ラベル構造のデータベースを構築するために、必要な変更を加えて使用することもできる。
【００４５】
図７の方法は、１つの所与の大量郵便差出人に対して発生する、異なるレイアウトごとの住所反復確率（ＡＲＰ）の計算に基づいている。初期設定ステップ１２４で、可能なレイアウトごとにＡＲＰがゼロに初期設定される。バーコード読み取りステップ１２６で、被験小荷物ごとに、小荷物の差出人を特定するバーコードが見つけられ、読み取られる。バーコードは、その小荷物を送った大量郵便差出人の正体を確定するために分析される。住所の位置を特定するステップ１２８で、小荷物上の宛先住所の位置が確定される。ステップ１２６および１２８は、図５の宛先住所を見つける方法の状況下で行われる場合がある。成功評価ステップ１３０で、システムが正確な宛先住所を自律的に見つけることに失敗した場合、その小荷物は手動分類に送られる。次の小荷物ステップ１３２で、分析のため次の小荷物が運ばれる。
【００４６】
正確な宛先住所が見つかったと仮定すると、照合ステップ１３４で、現在のラベル上のバーコードに対する住所の場所が、その大量郵便差出人に属していることが既に判明しているラベルのレイアウトと照合される。そのようなレイアウトと一致するレイアウトがある場合、増分ステップ１３６で、該当するＡＲＰが増分される。しきい値分けステップ１３８でＡＲＰが所定のしきい値を超えたことが判明するまで、引き続き一致するレイアウトが出るたびにＡＲＰはさらに増分される。特定の大量郵便差出人に対する所与のレイアウトのＡＲＰがこのしきい値を超えると、システム２０は、これをこの大量郵便差出人の優先ラベルのレイアウトであるとみなす。引き続きステップ７６（図５を参照のこと）で使用するために、レイアウト追加ステップ１３８で、このレイアウトは大量郵便差出人のラベルのデータベースに追加される。
【００４７】
上記では好ましい実施形態を小荷物の分類を参照しながら説明したが、本発明の原理は、機械可読標識と、英数字または他の記号の両方でマーク付けされた他の品物の自動識別および分類にも同様に適用することができる。例えば、本発明による方法は、（小荷物だけでなく）平型物の分類、または空港での手荷物または工場の処理中の製品の経路指定に使用することもできる。当業者には、他の適用例が明らかになろう。
【００４８】
したがって、上記に記載の好ましい実施形態は一例として引用されたものであり、本発明は、上記で詳細に示し、記載した実施形態に限定されるものではないことが理解されよう。反対に、本発明の範囲は、上記に記載の様々な特徴の組み合わせとサブコンビネーションの両方、並びに当業者が上記の記述を読んだ際に想起するであろう、従来技術で開示されていない、本明細書に記載の様々な特徴の変形形態と修正形態とを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施形態による小荷物分類システムの概要図である。
【図２】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図３】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図４】 本発明の動作を理解する際に有用な小荷物ラベルの略図である。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による小荷物ラベル上の宛先住所の位置を特定し、読み取る方法を概略的に示す流れ図である。
【図６】 本発明の好ましい実施形態による住所ラベルの等価クラスを概略的に示す図である。
【図７】 本発明の好ましい実施形態による周知のラベルのレイアウトのデータベースを構築する方法を概略的に示す流れ図である。
Claims (22)
- 自動分類装置が実行する自動分類方法において、
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、前記一連の品物で品物ごとに異なる前記コードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている前記一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
前記品物上の前記コードの場所を確定するステップと、
前記コードの前記場所に応じて、前記品物上の前記文字の前記位置を見つけるステップと、
前記品物の宛先を確定するために前記文字を処理するステップと
を含み、
前記文字の前記位置を見つけるステップが、
複数のトポロジ・クラスを規定するステップであって、各クラスが、前記クラスの前記品物上のマーク付けパターンの前記コードの共通する場所と、前記文字の位置が特定される、前記コードと相関する領域によって特徴付けられるステップと、
前記品物上の前記コードの前記場所に基づいて前記クラスの１つに前記品物を割り当てるステップと、
前記品物が割り当てられた前記クラスを特徴付ける前記領域で前記文字を見つけるステップとを含む、自動分類方法。 - 前記品物が発送中の小荷物を含み、前記コードおよび文字が前記品物に貼付されたラベル上に印刷されている請求項１に記載の方法。
- 前記コードがバーコードを含む請求項２に記載の方法。
- 前記それぞれの識別コードが前記品物の差出人を特定し、前記文字の前記位置を見つけるステップが、前記コードに対する前記文字の周知のレイアウトに基づいて位置を見つけるステップを含み、前記周知のレイアウトが前記特定された差出人に関連付けられる請求項１に記載の方法。
- 前記コードの前記場所を確定するステップが、前記品物上の第１および第２の機械可読コードの場所を確定するステップを含み、前記文字の前記位置を見つけるステップが、前記第１および第２のコードによって規定された座標枠内で前記文字の位置を特定するステップを含む請求項１に記載の方法。
- 前記文字の位置を確定するステップが、前記第１および第２のコードの前記場所に基づいて、前記一連の一部の前記品物上のマーク付けパターンの周知のレイアウトを見つけるステップと、前記周知のレイアウトの前記文字の位置を特定するステップとを含む請求項５に記載の方法。
- 前記マーク付けパターンが、前記品物に貼付された、前記コードおよび前記文字が印刷されたラベルに対応する請求項６に記載の方法。
- 前記トポロジ・クラスを規定するステップが、前記マーク付けパターンを回転しても一定であるクラスを規定するステップを含む請求項１に記載の方法。
- 前記コードがバーコードを含み、各クラスは前記マーク付けパターンに対する前記バーコードの読み取り方向によってさらに特徴付けられる請求項１に記載の方法。
- 前記マーク付けパターンが、前記品物に貼付され、前記コードおよび前記文字が印刷されたラベルに対応する請求項１に記載の方法。
- 前記クラスが前記ラベルの形状によってさらに特徴付けられ、前記品物を前記クラスの１つに割り当てるステップは、前記品物を、その品物上に貼付された前記ラベルの前記形状に応じて割り当てるステップを含む請求項１０に記載の方法。
- 前記文字を処理するステップが、前記文字が前記品物の有効な宛先を表していることを検証するステップを含む請求項１に記載の方法。
- 前記それぞれの識別コードは前記品物の差出人を特定し、前記文字が有効な宛先を表していることを検証するステップが、前記確定した宛先が前記差出人の住所を含まないことを検証するステップを含む請求項１２に記載の方法。
- 自動分類用装置において、分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、前記一連の品物で品物ごとに異なる前記コードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている前記一連の品物の１つの品物を受け取るように構成された自動分類用装置であって、前記品物上の前記コードの場所を確定し、前記コードの前記場所に応じて前記品物上の前記文字の前記位置を見つけ、前記文字を処理して前記品物の宛先を確定するように構成されたプロセッサを含み、
前記プロセッサが、前記品物を、前記品物上の前記コードの前記場所に基づいて複数のトポロジ・クラスの１つに割り当てるように動作し、各クラスは、前記クラスの前記品物上のマーク付けパターンの前記コードの共通する場所と、前記文字の位置が特定される、前記コードと相関する領域とによって特徴付けられており、前記プロセッサが、前記品物が割り当てられた前記クラスを特徴付ける前記領域で前記文字を見つけるように動作する、装置。 - 前記品物が発送中の小荷物を含み、前記コードおよび文字が前記品物に貼付されたラベル上に印刷されている請求項１４に記載の装置。
- 前記コードがバーコードを含む請求項１４に記載の装置。
- 前記品物の画像を取り込むように構成された撮像装置を含み、前記プロセッサが、前記品物の前記宛先を確定するために前記画像を処理するように構成された請求項１４に記載の装置。
- 前記確定した宛先に前記品物を発送するように動作する自動ソータを含む請求項１４に記載の装置。
- 前記それぞれの識別コードが前記品物の差出人を特定し、前記プロセッサが、前記コードに対する前記文字の周知のレイアウトに基づいて前記文字の前記位置を見つけるように動作し、前記周知のレイアウトが前記特定された差出人に関連付けられる請求項１４に記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記品物上の第１および第２の機械可読コードの場所を確定し、かつ、前記第１および第２のコードによって規定された座標枠内で前記文字の前記位置を見つけるように動作する請求項１４に記載の装置。
- 前記プロセッサが、前記文字が前記品物の有効な宛先を表していることを検証するようにさらに動作する請求項１４に記載の装置。
- 自動分類装置に対して自動分類方法を実行させる装置実行可能なプログラムであって、前記自動分類装置に対し、
分類されるべき一連の品物であって、そのような各品物にそれぞれの機械可読識別コードがマーク付けされており、かつ、前記一連の品物で品物ごとに異なる前記コードに対する位置にそれぞれの文字がマーク付けされている前記一連の品物の１つの品物を受け取るステップと、
前記品物上の前記コードの場所を確定するステップと、
前記コードの前記場所に応じて、前記品物上の前記文字の前記位置を見つけるステップと、
前記品物の宛先を確定するために前記文字を処理するステップと
を含み、
前記文字の前記位置を見つけるステップが、
複数のトポロジ・クラスを規定するステップであって、各クラスが、前記クラスの前記品物上のマーク付けパターンの前記コードの共通する場所と、前記文字の位置が特定される、前記コードと相関する領域によって特徴付けられるステップと、
前記品物上の前記コードの前記場所に基づいて前記クラスの１つに前記品物を割り当てるステップと、
前記品物が割り当てられた前記クラスを特徴付ける前記領域で前記文字を見つけるステップとを含む、装置実行可能なプログラム。
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