JP4459809B2 - ２つのカメラを有するカラー読取りヘッドを備える郵便仕分け装置 - Google Patents

Description

本発明は、郵便仕分け装置において郵便物のデジタル画像を得るための読取りヘッドに関する。前記読取りヘッドは、多レベルのグレースケールを提供する高分解能カメラを含む。本発明は、より具体的には、オペレータが、オペレータのビデオコーディングステーションのスクリーンに表示される郵便物のデジタル画像に基づいて、宛先住所を入力するように、郵便物がビデオコーディングによって処理される郵便仕分け装置のために設計される。デジタル画像は、一般に、仕分け装置のコンピュータ化管理システムからコンピュータネットワークを介してビデオコーディングステーションに伝送される。処理スループットを考慮すると、デジタル画像のサイズは小さくなくてはならず、そうでない場合、郵便物を実時間でビデオコーディングすることは不可能である。

一般に、画像のサイズは、分解能および／または色のパレットを限定することによって制限される。従来、得られた画像は、高分解能グレースケール画像であるが、その理由は、高分解能カラー画像のサイズは、現行のコンピュータネットワーク上での転送速度と共存可能ではないからである。ビデオコーディングステーションのスクリーンに表示される画像は、現在、グレースケール画像であり、これは、オペレータの有効性、およびオペレータが作業する快適な状態を低減する。

文献ＵＳ−５ ９１２ ６９８は、郵便仕分け機械において郵便物のデジタル画像を得るための読取りヘッドを開示する。この読取りヘッドは、高分解能グレースケールカメラおよび低分解能カラーカメラを備える。２つのカメラは、各郵便物の２つの別々に得られ、かつ重ね合わせ可能なデジタル画像を提供するように、読取りヘッドに配置される。

本発明の目的は、別々に得られた画像の重ね合わせを改善する上に記載した読取りヘッドを提供することである。

このために、本発明は、郵便仕分け装置において郵便物のデジタル画像を得るための読取りヘッドを提供する。前記読取りヘッドは、各郵便物の２つの別々に得られ、かつ重ね合わせ可能なデジタル画像を同時に形成するように、前記読取りヘッドに配置される多レベルグレースケールを提供する高分解能カメラおよび低分解能カラーカメラを備える。また、前記読取りヘッドには観測窓が備えられ、２つのカメラのそれぞれが、観測窓を通して各郵便物のそれぞれの画像を撮る。前記読取りヘッドは、両方のカメラが同じ視角から同じ物点の画像を同時に撮るように、窓からの光束を分割して、それをカメラのそれぞれに向ける光スプリッタシステムをさらに備えることを特徴とする。

この構成で、高分解能グレースケース画像および低分解能カラー画像が、各郵便物について同じ視角から同時に得られる。２つの画像は、２つの受信画像が組み合わされた後に、高分解能カラー画像が表示されるビデオステーションに送信される。したがって、本発明により、一般に使用される高分解能グレースケール獲得と比較して、高分解能カラー画像を提供し、一方、追加データの量を限定することが可能になる。高分解能カラー画像は、郵便物の画像における住所ブロックの認識を容易にすることによって、光学文字認識を改善するために使用することも可能である。高分解能カラー画像は、郵便料金または「無料送達」マークの自動認識を容易にするために使用することもできる。

本発明の好ましい実施形態では、カメラは、直角に読取りヘッドに配置され、スプリッタプレートは、各カメラに対してほぼ４５°に配置され、それにより、両方のカメラは、同じ物点の画像を撮る。したがって、同じ読取りヘッドによって、かつ同じ観測窓を通して、２つの画像を同時に得ることができ、それにより、重ね合わせが改善される。

本発明について、非限定的な例として本発明の実施形態を示す添付の図面を参照して、以下でより詳細に記述する。

図１に示すように、読取りヘッド１は、写真撮影されるために郵便物が通過する観測窓２’を有するカメラオブスキュラ（ｏｂｓｃｕｒａ）を構成するボックス２を含む。多レベルグレースケースを提供するための高分解能カメラ３が、ボックスに固定され、観測窓２’に対面して、前記窓に見える郵便物のデジタル画像を得るために配置される。本発明では、読取りヘッド１は、低分解能カラーカメラである他のカメラ４を含む。低分解能カラーカメラ４は、グレースケールカメラ３によって得られた画像の上に重ね合わせ可能である郵便物の他のデジタル画像を同時に得るように配置される。２つの画像は、別々に得られ、以下で詳細に記述するように、郵便物の１つの高分解能カラー画像を形成するように、たとえばビデオコーディングステーションにおいて組み合わされる。たとえば、２つのカメラ３および４は、実質的に重ね合わせ可能である画像を提供するように、観測窓２’に対面することが可能である。得られた２つの画像が大き過ぎるずれを有する場合、ずれを補正するために、２つの画像の一方に対してデジタル処理を実施することが可能である。

本発明により、同じ視角から読取りヘッドで２つの重ね合わせ可能な画像を得ることは、カメラと観測窓との間に配置される光学システムを使用することによって達成することが可能である。このシステムは、窓から来る光束を２つに分割するように機能する。使用される光スプリッタシステムは、たとえば、スプリッタキューブまたはファイバアナモルフォーザ（ａｎａｍｏｒｐｈｏｓｅｒ）とすることが可能である。

好ましい実施形態では、選択された光スプリッタシステムは、観測窓の面に対してほぼ４５°に配置されるスプリッタプレート５である。観測窓から来る光束Ｆ１は、前記プレートによって、互いに関して直角に位置する２つの束Ｆ２およびＦ３に分割される。より具体的には、光束の第１の半分Ｆ２は、スプリッタプレート５を通過して、観測窓に対面して配置され、同時にスプリッタプレートに対して４５°に配置される高分解能グレースケールカメラ３のレンズに到達する。光束の第２の半分Ｆ３は、スプリッタプレートに対して４５°に配置される低分解能カラーカメラ４に向かって、窓２’の面に平行に向けられるようにスプリッタプレート５によって反射される。図１に概略的に示すように、カメラ３は、観測窓２’に対面し、カメラ４は、前記観測窓に平行に配置され、スプリッタプレート５は、カメラ３および４のそれぞれの軸と４５°の角度を形成するように、窓の面に対して４５°に配置される。したがって、郵便物によって構成される対象点の機械的不完全性および光学的不完全性は、厳密に同一な方式で、グレースケールカメラおよびカラーカメラに影響を与える。したがって、カメラによって提供される画像の重ね合わせは改善され、２つの画像を同時に得ることができる。そのようなスプリッタプレートは、それ自体として知られており、一般に処理ガラスで作成され、他の可能な光学システムと比較して、非常に低コストであるという利点を提供する。

図１に示す例では、カメラによってそれぞれ受信される光束Ｆ２およびＦ３のそれぞれの強度は、観測窓から来る光束Ｆ１のほぼ２分の１である。光強度のこの減少は、有利には、各カメラの絞りのより大きな口径によって補償することができる。前記減少を補償する他の方式は、郵便物の照明を増大させることを含み得る。

有利には、カラーカメラの分解能は、グレースケールカメラの分解能よりはるかに低い。このように、ビデオ符合化スクリーン上で高分解能カラー画像を形成するために伝送されるデータの量は、大きく低減される。例として、カラーカメラの分解能（単位長さあたりの画素の数）が、グレースケールカメラの分解能の４分の１未満である場合、低分解能カラーカメラによって送達される画像のデータサイズは、高分解能グレースケール画像のデータサイズの１８％に等しい。この例において示すように、ビデオ符合化スクリーン上で高分解能カラー画像を形成するための追加データの量は、高分解能グレースケール獲得に必要な量と比較して少ない。

より具体的には、２つの画像は、スケールファクタを無視して、重ね合わせ可能であり、これは、郵便物の同じ部分を異なる分解能で示すことを意味する。上記の例では、１つの低分解能カラー画素は、１６の高分解能グレースケール画素に対応する。

図２は、１つの高分解能カラー画像をビデオコーディングステーションに表示するために、読取りヘッドによって得られた２つの画像を組み合わせるための処理を示す非常に概略的なフローチャートである。たとえば、この処理は、ビデオコーディングステーション上のコンピュータ手段によって、または郵便仕分け装置のコンピュータ化管理システムにおいて実施することが可能である。

各郵便物について、読取りヘッド１によって提供されるデータは、ビデオコーディングステーションまたは郵便仕分け装置のコンピュータ化管理システムとすることが可能である処理ユニットに提出される２つの重ね合わせ可能画像からなる。低分解能カラー画像が、図２のブロックＲＧＢ−ＬＲに対応する赤緑青（ＲＧＢ）フォーマットでカメラ４によって得られる。同時に、グレースケール（ＧＳ）画像が、図２のブロックＧＳ−ＨＲに対応するカメラ３によって得られる。したがって、２つの選択肢を想定することができる。第１の選択肢では、ＲＧＢ−ＬＲ画像は、処理ユニットに送信され、そこで、色相−彩度−輝度（ＨＳＬ）表示に変換される。第２の選択肢では、ＲＧＢ−ＬＲ画像は、送信される前に、ＨＳＬ表示に変換される。この場合、画像の輝度層は送信されず、これにより、カラー画像のデータの量をさらに低減することが可能である。輝度層が破棄された変換カラー画像は、ブロックＨＳ−ＬＲによって表示される。現況技術から知られているように、ＨＳＬ表示における画素の輝度成分（Ｌ）は、グレースケール画像のグレーレベルに対応する。グレースケール画像は、ブロックＬ−ＨＲによって表示される輝度画像を直接構成する。次いで、２つの画像は、ＨＳＬフォーマットで高分解能画像を形成するように組み合わされ、これは、ブロックＨＳＬ−ＨＲによって表示される。より具体的には、高分解能カラー画像は、高分解能グレースケール画像からの輝度層と、カメラ４から来る低分解能画像からの色相（Ｈ）および彩度（Ｓ）の層とを組み合わせることによって構築される。そのような組み合わせは、２つの画像が重ね合わせ可能であるということによって可能になる。

より具体的には、目は、輝度に対して非常に鋭敏であるが、画像の彩度および色相に対しては鋭敏さが劣ることが知られている。したがって、濃度および色合いの層をアンダーサンプリングすることは、人間の目にとって大きな損失ではない。

本発明の読取りヘッドの概略図である。 １つの高分解能カラー画像を形成するために、２つの画像をどのように組み合わせるかを示すフローチャートの形態の図である。

Claims (5)

1. 高分解能多レベルグレースケールを提供する高分解能カメラ（３）および低分解能ＲＧＢカラー画像の分解能を提供する低分解能カラーカメラ（４）を備え、前記カメラ（３、４）が、各郵便物の２つの別々に得られ、かつ重ね合わせ可能なデジタル画像を同時に形成するように読取りヘッド（１）に配置され、読取りヘッドには観測窓（２）が設けられ、２つのカメラ（３、４）のそれぞれが、該観測窓を通して各郵便物のそれぞれの画像を撮る、郵便仕分け装置において郵便物のデジタル画像を得るための読取りヘッド（１）であって、両方のカメラが同じ視角から同じ物点の画像を同時に撮ることができるように、窓からの光束を分割して、それをカメラのそれぞれに向けるための光スプリッタシステム（５）を備え、前記低分解能ＲＧＢカラー画像を低分解能ＨＳＬ（色相−彩度−輝度）カラー画像に変換する変換手段と、高分解能ＨＳＬカラー画像を形成するために前記低分解能ＨＳＬカラー画像と前記高分解能多レベルグレースケールの画像とを組み合わせる処理手段とをさらに備えることを特徴とする読取りヘッド（１）。
2. 処理手段は、高分解能ＨＳＬカラー画像を形成するために、色相および彩度の低分解能カラー画像と高分解能多レベルグレースケールの画像とを組み合わせる請求項１に記載の読取りヘッド。
3. スプリッタ装置が、処理ガラスで作成されたスプリッタプレート（５）である請求項１に記載の読取りヘッド。
4. 前記スプリッタプレートが、窓（２’）の面に対して４５°に配置され、各カメラ（３、４）が、前記スプリッタプレート（５）に対してほぼ４５°に配置される請求項３に記載の読取りヘッド。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の読取りヘッドを含む郵便仕分け装置。

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