JP4444273B2 - 透明又は半透明物品エンボス文字の読み取り方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスびんなど透明又は半透明物品に突設された型番などの情報を示すエンボス文字を自動的に読みとることができる方法及び装置に関する。

従来、ガラスびんなどには型番を示すエンボス符号が設けられ、この符号を検査装置で自動的に読み取り、検査結果と型番とを照合することで検査管理が行われている。このような符号を自動的に読み取る装置は、例えば、下記の特許文献に示されている。
特公昭６２−４８８７８号公報 特公平５−６７９８７号公報

上記従来のエンボス符号は、ガラスびんの底部や側面部に形成された棒状突起の組み合わせで、ガラスびんの型番などの情報を符号化したものである。したがって、このような符号は、一見してその意味内容を理解することができず、不便なものであった。例えば、読み取り装置が正常に作動するかどうかを確認する場合、符号とその読み取り結果が正しいかどうかを照合する作業が煩雑なものとなる。

そこで、このような符号ではなく、ガラスびんなどに型番などの情報を直接表すエンボス文字を設け、これを自動的に読み取る要請がある。しかし、従来はこのようなエンボス文字を精度よく自動的に読み取ることはできなかった。図７は、エンボス文字「Ｔ２」を透過光により見た状態を示している。このように、一般的な透過光や反射光を用いる光学配置では、切れ切れの不十分な縁取り文字となり、明確な輪郭を得ることが難しい。また、この文字の縁取りや背景は、エンボスの凹凸の具合や、びん壁面の厚みムラなどによって大きく見え方が変化してしまい、画像処理装置を用いての自動読み取りに用いることができなかったのである。

本発明は、ガラスびんなどの透明又は半透明物品に設けられたエンボス文字を精度よく読み取ることができる方法及び装置を開発することを課題としてなされたものである。

〔請求項１〕
本発明は、透明又は半透明物品表面に形成されたエンボス文字部分の背面から光を照射し、その透過光を前記エンボス文字部分の前に設置した半透明スクリーンで受け、該スクリーンを透過した光によって該スクリーン上に形成された像を撮像手段で画像処理手段に取り込み、該画像処理手段により前記エンボス文字を読み取るエンボス文字の読み取り方法において、前記撮像手段の向きが、前記光の光軸に対して１０°〜７０°傾いていることを特徴とする透明又は半透明物品エンボス文字の読み取り方法である。

〔請求項２〕
また本発明は、透明又は半透明物品表面に形成されたエンボス文字部分の背面から光を照射する照明手段と、その透過光を受けるように前記エンボス文字部分の前に設置した半透明スクリーンと、該スクリーンを透過した光によって該スクリーン上に形成された像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した像を画像処理して前記エンボス文字を読み取る画像処理手段を有するエンボス文字の読み取り装置において、前記前記撮像手段の向きが、前記光の光軸に対して１０°〜７０°傾いていることを特徴とする透明又は半透明物品エンボス文字の読み取り装置である。

以下、図面に基づいて本発明方法及び装置を説明する。図１は本発明方法及び装置を説明する側面図、図２は同じく平面図、図３はスクリーン上の明るさの説明図、図４はスクリーンを透過した光の説明図である。

図１に示すように、透明又は半透明物品（ガラスびん１）表面に形成されたエンボス文字２部分の背面から、照明手段４で光を照射する。照明手段は、点光源ランプのように、概略平行光を照射するものが望ましい。ガラスびん１のエンボス文字２部分の前には半透明のスクリーン３を設置する。スクリーンはすりガラス板、プラスチック板、トレーシングペーパのような目の細かい紙など、所望のものを用いることができる。ガラスびん１の側面とスクリーンの距離は、エンボスのふくらみによるレンズ効果で集光される焦点距離付近とするのがよい。通常のエンボス文字の場合（ガラス面からの突出量０．２〜０．３ｍｍ程度）、適当な距離は２〜３ｍｍ程度である。そうすると、図３に示すように、ガラスびんのエンボス文字を透過した光が集光され、スクリーンに至るので、スクリーン上ではエンボス文字２が周囲に比較して非常に明るく投影され、文字の輪郭が明確に写る（図６）。図４に示すように、スクリーンを透過した光はスクリーン表面で拡散し、その一部が撮像手段５（カメラ）に至る。

スクリーン３を狙って設置される撮像手段５の向き（θ）は、照明手段４からの光の光軸ｂに対して１０°〜７０°傾いていることが望ましい。これにより、照明手段からの直接の透過光ではなく、スクリーンで拡散した光の成分を撮像することになり、照明手段の明るい光がノイズ成分として現れず、文字のみが光って見える。１０°未満では照明手段からの直接の透過光がノイズとなり、スクリーンに投影された文字の輪郭が不鮮明になるおそれがある。７０°を超えると、スクリーンをきわめて斜めから見ることになり、やはり、文字の輪郭が不鮮明になるおそれがある。

撮像手段５で撮像した画像は画像処理手段（図示せず）に送られる。この画像はエンボス文字のみが明るくなっている文字の輪郭がはっきりしたものであるので、画像処理手段は容易に文字を認識することができ、エンボス文字を精度よく読み取ることができる。

エンボス文字の読み取りに際してガラスびん１を回転させると、ガラスびんを読み取り装置に供給する角度決めが不要となり、しかもガラスびん全周の文字を読み取ることが可能となる。

本発明のエンボス文字の読み取り方法及び装置は、画像処理手段に送られる画像が、エンボス文字のみが明るい文字の輪郭がはっきりしたものであるので、画像処理手段は容易に文字を認識することができ、エンボス文字を精度よく読み取ることができる。したがって、ガラスびんなどの透明または半透明物品の型番などをエンボス符号ではなくエンボス文字で表示することができ、型番などに基づく品質管理を容易に行うことができる。

本発明装置は、例えば図５に示す検査ステーション７に取り付けて使用される。図５において、コンベア８によって送られてきたガラスびん１は、搬入バイパス９に導かれ、ここにおいてフィードウォーム１０によって一定の間隔に整列された後検査ステーション７へ送り込まれる。送り込まれたガラスびん１は、間欠回転するスターホイール１１に嵌合捕捉され、これによって間欠的に回送されて先ず検査ポジションＡにおいて本発明方法により型番を検査され、ついで検査ポジションＢ、次に検査ポジションＣにおいてそれぞれ所定の欠陥検査を受ける。このような検査を受けた結果、良品とされたガラスびんは搬出バイパス１２に導入され、さらにコンベア８に導入されて他所へ搬送される。一方、不良品とされたガラスびんは排除ポジションＤまで回送されて排除される。このような検査ステーションはガラスびんなどのガラス製品の検査に汎用されているもので、例えば前記特許文献１などに開示されている。本発明装置は、このような検査ステーションに、従来の型番認識装置に代えて取り付け使用することができる。

検査ステーションＡには、図１、２に示される本発明読み取り装置が設けられている。検査ステーションＡに回送されてきたガラスびん１は回転台６の上に載置され、少なくとも１回転される。照明手段４としてはハロゲンランプ、スクリーン３はすりガラスを用いた。スクリーンとエンボス文字が設けられている部分のガラス面との距離は約３ｍｍである。撮像手段５としては、市販の文字認識カメラを用いた。文字認識カメラには撮像した画像から文字を読み出す画像処理手段が内蔵されており、読み出した文字情報を出力する。撮像手段の向きと照明手段の光軸との角度θは２０°である。

ガラスびん１の側面下部には、例えば、「Ｔ２ １２」のようなエンボス文字が突出形成されている。その「Ｔ２」は型番が表示されている位置の目印、「１２」は型番である。エンボス文字のガラス面からの突出量は約０．３ｍｍである。文字認識カメラには、「Ｔ２」の文字をパターンマッチングで探し、その後の１〜３桁の数字（この場合は２桁の数字）を文字情報として出力するようにプログラムしてある。

図６はスクリーン３に映ったエンボス文字「Ｔ２」の説明図である。このように、
スクリーン３にはエンボス文字が他の部分に比べて明るく映し出され、文字の輪郭が明確になるので、画像処理手段によって高精度に読み出される。

検査ステーションのコントローラは、型番検査を行うべきタイミングで、前記文字認識カメラに検査信号を送る。検査信号を受けた文字認識カメラは、スクリーン３に投影される回転するガラスびんの画像から「Ｔ２」の文字をパターンマッチングで探し、「Ｔ２」の次に続く文字を読み出し、前記コントローラにその文字情報を送る。これによりコントローラはそのガラスびんの型番を認識し、他の検査ポジションにおける検査結果を総合して管理することができる。

本発明方法及び装置を説明する側面図である。 本発明方法及び装置を説明する平面図である。 スクリーン上の明るさの説明図である。 スクリーンを透過した光の説明図である。 検査ステーションの平面図である。 スクリーンに映ったエンボス文字「Ｔ２」の説明図である。 エンボス文字「Ｔ２」を透過光により見た状態の説明図である。

符号の説明

１ ガラスびん
２ エンボス文字
３ スクリーン
４ 照明手段
５ 撮像手段
６ 回転台
７ 検査ステーション
８ コンベア
９ 搬入バイパス
１０ フィードウォーム
１１ スターホイール
１２ 搬出バイパス

Claims (2)

1. 透明又は半透明物品表面に形成されたエンボス文字部分の背面から光を照射し、その透過光を前記エンボス文字部分の前に設置した半透明スクリーンで受け、該スクリーンを透過した光によって該スクリーン上に形成された像を撮像手段で画像処理手段に取り込み、該画像処理手段により前記エンボス文字を読み取るエンボス文字の読み取り方法において、前記撮像手段の向きが、前記光の光軸に対して１０°〜７０°傾いていることを特徴とする透明又は半透明物品エンボス文字の読み取り方法。
2. 透明又は半透明物品表面に形成されたエンボス文字部分の背面から光を照射する照明手段と、その透過光を受けるように前記エンボス文字部分の前に設置した半透明スクリーンと、該スクリーンを透過した光によって該スクリーン上に形成された像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した像を画像処理して前記エンボス文字を読み取る画像処理手段を有するエンボス文字の読み取り装置において、前記前記撮像手段の向きが、前記光の光軸に対して１０°〜７０°傾いていることを特徴とする透明又は半透明物品エンボス文字の読み取り装置。