JP4589349B2 - Fuel cladding tube barcode reading method and reader - Google Patents
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Description
本発明は、燃料被覆管等を識別管理するためのバーコード読取方法、及び読取装置に関する。 The present invention relates to a barcode reading method and a reading apparatus for identifying and managing a fuel cladding tube and the like.
燃料棒の製造過程や原子炉に燃料棒を装荷して使用するときに、燃料棒や燃料被覆管(以下、単に「被覆管」という)を識別管理するために、被覆管の表面には、被覆管の軸方向に対して垂直方向(以下、「周方向」という)に各バーが施されたバーコードが設けられている。しかし、このバーコードは、周方向に分割して、被覆管表面に書き込まれており、バーコードとバーコードとの間には、スペースもしくは重複した部分が生じる。 In order to identify and manage fuel rods and fuel cladding tubes (hereinafter simply referred to as “cladding tubes”) when the fuel rods are used in the manufacturing process of a fuel rod or loaded into a nuclear reactor, A bar code is provided in which each bar is provided in a direction perpendicular to the axial direction of the cladding tube (hereinafter referred to as “circumferential direction”). However, the barcode is divided in the circumferential direction and written on the surface of the cladding tube, and a space or an overlapping portion is generated between the barcode and the barcode.
バーコードを読み取る方法としては、レーザー光をバーコードに照射してその反射光を読み取る方法と、カメラによりバーコードを画像として画像処理装置に取り込み、画像処理により読み取る方法が主流である。 As a method for reading a barcode, there are two mainstream methods: a method in which a barcode is irradiated with laser light and the reflected light is read, and a method in which a barcode is read into an image processing apparatus by a camera and read by image processing.
バーコードをレーザー光で読み取る方法では、レーザーが1回でスキャンできる幅が狭いため、スキャンする領域が、前述したバーコードとバーコードの間のスペースもしくは重複部分であった場合には、バーコードを読み取ることができない。また、レーザー光のスキャン領域を広げようとしても、レーザー光のスキャンに時間がかかり、読み取り時間が増大することや、レーザー光を被覆管の周方向に走査させる機構が必要となる。 In the method of reading a barcode with a laser beam, the width that the laser can scan at one time is narrow, so if the area to be scanned is the space or overlap between the barcode and the barcode, the barcode Cannot be read. Further, even if the laser light scanning area is to be expanded, it takes time to scan the laser light, increasing the reading time, and a mechanism for scanning the laser light in the circumferential direction of the cladding tube.
一方、画像処理による読取方法では、読み取りに適したコントラストを持つ画像を得る必要がある。しかし、カメラの読み取り可能範囲が、前述したバーコードとバーコードの間のスペースもしくは重複部分に来た場合には、読み取りに適したコントラストを持つ画像を得ることができず、バーコードを正確に読み取ることが難しい。また、被覆管の表面が金属光沢を有していることや、円筒形状であるため、外部光の影響を受けやすく、読み取りに適したコントラストを持つ画像が得られなかった場合には、バーコードを正確に読み取ることが難しい。 On the other hand, in the reading method based on image processing, it is necessary to obtain an image having a contrast suitable for reading. However, if the camera's readable range is in the space or overlap between the barcodes described above, an image with a contrast suitable for scanning cannot be obtained, and Difficult to read. In addition, since the surface of the cladding tube has a metallic luster and is cylindrical, it is easily affected by external light and an image with a contrast suitable for reading cannot be obtained. Is difficult to read accurately.
また、表面粗さの相違を利用したマーキングによるバーコードを読み取る方法としては、照射光による正反射の方向から外れた方向に、対象からの拡散光を検出する検出器を設置し、表面粗さの相違による拡散光の強度の相違に基づいて読み取る方法がある(特許文献1)が、この場合、読み取り面が被覆管のように円筒面であると装置の構成が複雑となる。
本発明は、カメラの読み取り可能範囲に、バーコードとバーコードの間のスペースもしくは重複部分がある場合でも、バーコードを確実に読み取ることを可能にするバーコード読取方法を提供することをその課題とし、また前記読取方法を実施するためのバーコード読取装置を提供することをその課題とする。 It is an object of the present invention to provide a barcode reading method capable of reliably reading a barcode even when there is a space or an overlapping portion between the barcode and the barcode in the readable range of the camera. It is another object of the present invention to provide a barcode reader for carrying out the reading method.
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、外部光を遮蔽する円筒状フード内に被覆管のバーコードを配置して、円筒状フードに設けた光源から被覆管の軸方向に平行に光を照射し、光が照射されたバーコードの画像データを画像処理することにより、カメラの読み取り可能範囲に、バーコードとバーコードの間のスペースもしくは重複部分がある場合でも、バーコードを確実に読み取ることが可能になることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、各請求項の発明について説明する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has arranged the barcode of the cladding tube in the cylindrical hood that shields external light, and the axis of the cladding tube from the light source provided on the cylindrical hood. Even if there is a space or overlap between barcodes in the readable range of the camera by irradiating light parallel to the direction and processing the image data of the illuminated barcode image, The inventors have found that it is possible to reliably read a barcode, and have completed the present invention.
Hereinafter, the invention of each claim will be described.
請求項1に記載の発明は、
燃料被覆管の表面に、前記燃料被覆管の軸方向に対して垂直方向に各バーが施されたバーコードを読み取るバーコードの読取方法であって、
内部に光源を有し、前記光源からの光を正反射させる内面、および開口部を有すると共に、前記開口部以外からの外部光を遮蔽する円筒状フード内に、前記燃料被覆管のバーコードを配置し、
前記円筒状フード内において、前記燃料被覆管の軸方向に平行に前記光源から光を照射し、
前記光源からの光が照射された前記バーコードの画像データを、前記開口部に対向して配置されたカメラにより取得し、
取得された画像データを画像処理して前記バーコードを読み取ることを特徴とするバーコードの読取方法である。
The invention described in
A barcode reading method for reading a barcode in which each bar is provided on the surface of the fuel cladding tube in a direction perpendicular to the axial direction of the fuel cladding tube,
A barcode of the fuel cladding tube is provided in a cylindrical hood having an inner light source, an inner surface for regularly reflecting light from the light source, and an opening, and shielding external light from other than the opening. Place and
In the cylindrical hood, irradiate light from the light source parallel to the axial direction of the fuel cladding tube,
The image data of the barcode irradiated with light from the light source is acquired by a camera disposed facing the opening,
A barcode reading method, wherein the obtained image data is subjected to image processing to read the barcode.
本請求項の発明では、被覆管の周方向に設けられたバーコードを、外部からの光を遮断する円筒状フードで覆い、円筒状フードに設けられた光源から被覆管の軸方向に平行に光を照射するため、明確なコントラストを有する画像を得ることができ、バーコードを確実に読み取ることができる。 In the invention of this claim, the barcode provided in the circumferential direction of the cladding tube is covered with a cylindrical hood that blocks light from the outside, and the light source provided in the cylindrical hood is parallel to the axial direction of the cladding tube. Since the light is irradiated, an image having a clear contrast can be obtained, and the barcode can be read reliably.
円筒状フードとしては、内面を鏡面仕上げにしたステンレスパイプ等が使用でき、その直径は50〜80mm程度であることが好ましい。また長さは、開口部以外からの外部光を遮蔽することができる長さであれば、特に限定されない。ここで、外部光を遮蔽というのは、十分なコントラストを有する画像を得るのに支障がない程度に外部光を遮蔽することを意味している。円筒状フードの長さを十分にはとれない場合には、必要に応じて、円筒状フードの両側に、外部光を遮蔽するための遮光板を設けてもよい。 As the cylindrical hood, a stainless steel pipe whose inner surface is mirror-finished can be used, and its diameter is preferably about 50 to 80 mm. The length is not particularly limited as long as it is a length that can shield external light from other than the opening. Here, shielding external light means shielding external light to the extent that there is no problem in obtaining an image having sufficient contrast. If the length of the cylindrical hood cannot be taken sufficiently, a light shielding plate for shielding external light may be provided on both sides of the cylindrical hood as necessary.
円筒状フードの内面は、光源からの光を多方向に正反射させて、被覆管の全周にわたって光源からの光を均一に当てるために、例えば、鏡面仕上げされている、もしくは金属光沢を有している。
開口部は、バーコードを読み取るための窓であり、カメラと対向している。
The inner surface of the cylindrical hood is, for example, mirror-finished or has a metallic luster so that the light from the light source is regularly reflected in multiple directions and the light from the light source is uniformly applied over the entire circumference of the cladding tube. is doing.
The opening is a window for reading a barcode, and faces the camera.
被覆管は、円筒状フード内にバーコードが位置するように配置される。
円筒状フードには、被覆管の軸方向に平行に光を照射して被覆管の全周を照らすように光源が取り付けられている。光源としては、発光ダイオードからなるバー光源等が使用でき、バーコード全体を照射するに必要な照度を有している。円筒状フードが開口部以外からの外部光を遮蔽しているため、光を照射することにより、被覆管の表面が明るくなり、バーコードの読み取りに必要なコントラストが得られる。
The cladding tube is arranged so that the barcode is located in the cylindrical hood.
A light source is attached to the cylindrical hood so as to illuminate the entire circumference of the cladding tube by irradiating light parallel to the axial direction of the cladding tube. As the light source, a bar light source made of a light emitting diode or the like can be used, and has an illuminance necessary to irradiate the entire barcode. Since the cylindrical hood shields external light from other than the opening, the surface of the cladding tube becomes brighter by irradiating light, and the contrast necessary for reading the barcode can be obtained.
光源からの光が照射されたバーコードは、開口部に対向して配置されたカメラにより画像データとして取得され、取得された画像データは画像処理装置によりバーコードの読み取りが行われる。光源が被覆管の軸方向に平行に光を照射して被覆管の全周を照らすため、カメラには被覆管からの正反射光が入射せず、明確なコントラストが得られる。被覆管は円筒状であり、バーコードは円周面に設けられているため、周方向から光を照射するとカメラに正反射光が入ってしまい、明確なコントラストが得られない。 The barcode irradiated with the light from the light source is acquired as image data by a camera arranged opposite to the opening, and the acquired image data is read by the image processing apparatus. Since the light source irradiates light parallel to the axial direction of the cladding tube and illuminates the entire circumference of the cladding tube, the regular reflection light from the cladding tube does not enter the camera, and a clear contrast is obtained. Since the cladding tube is cylindrical and the bar code is provided on the circumferential surface, regular reflection light enters the camera when light is irradiated from the circumferential direction, and a clear contrast cannot be obtained.
上記のバーコードの読取方法は、表面粗さの相違を利用したマーキングにより設けられたバーコードを読み取ることも可能である。 The barcode reading method described above can also read a barcode provided by marking using a difference in surface roughness.
即ち、表面粗さの相違を利用したマーキングにより設けられたバーコードを読み取る際には、カメラにバーコードからの正反射光が入射しないようにして、バーコードからの拡散反射光の相違を検知する必要がある。表面が粗い部分では拡散反射が起こりやすいため、カメラに入射する拡散反射光が多くなる。表面がきれいな部分ではその逆で、拡散反射が起こりにくいために、カメラに入射する拡散反射光は少なくなる。このため、表面粗さの違いがコントラストの違いとなってバーコードを検出することができる。円筒状フードの内面が拡散反射を起こしやすい表面状態(表面が粗い)の場合には、被覆管の周方向に円筒状フードからの拡散反射光が入射するため、結果としてカメラに入射する正反射の光量が増加し、十分なコントラストが得られないため、円筒状フードの内面には、鏡面加工仕上げ等が施される。 That is, when reading a barcode provided by marking using the difference in surface roughness, the regular reflected light from the barcode is not incident on the camera, and the difference in diffuse reflected light from the barcode is detected. There is a need to. Diffuse reflection is likely to occur in a portion having a rough surface, so that diffuse reflection light incident on the camera increases. On the other hand, when the surface is clean, the opposite is the case. Diffuse reflection is less likely to occur, so that less diffused reflected light is incident on the camera. For this reason, a difference in surface roughness becomes a difference in contrast, so that a barcode can be detected. If the inner surface of the cylindrical hood is prone to diffuse reflection (rough surface), diffuse reflection light from the cylindrical hood enters the circumferential direction of the cladding tube, resulting in regular reflection entering the camera. Since the amount of light increases and sufficient contrast cannot be obtained, the inner surface of the cylindrical hood is mirror finished.
請求項2に記載の発明は、
燃料被覆管の表面に、前記燃料被覆管の軸方向に対して垂直方向に各バーが施されたバーコードを読み取るバーコードの読取装置であって、
光を正反射させる内面、および開口部を有すると共に、前記開口部以外からの外部光を遮蔽する円筒状フードと、
前記円筒状フードの内部に位置して、前記円筒状フード内に配置される前記燃料被覆管の軸方向に平行に光を照射する光源と、
前記開口部に対向して配置されて、前記光源からの光が照射された前記バーコードの画像データを取得するカメラと、
取得された画像データを画像処理する画像処理装置と
を有することを特徴とするバーコードの読取装置である。
The invention described in
A barcode reader for reading a barcode in which each bar is provided on the surface of the fuel cladding tube in a direction perpendicular to the axial direction of the fuel cladding tube,
A cylindrical hood that has an inner surface that regularly reflects light and an opening, and that shields external light from other than the opening,
A light source that is located inside the cylindrical hood and irradiates light parallel to an axial direction of the fuel cladding tube disposed in the cylindrical hood;
A camera that is arranged opposite to the opening and acquires image data of the barcode irradiated with light from the light source;
A barcode reading apparatus comprising: an image processing apparatus that performs image processing on acquired image data.
本請求項の発明は、方法の発明である請求項1の発明を、装置の面から捉えたものである。
The invention of this claim captures the invention of
請求項3に記載の発明は、前記のバーコード読取装置であって、
前記光源は、前記円筒状フード内に配置される前記燃料被覆管のカメラ側近傍に配置されていることを特徴とするバーコード読取装置である。
The invention according to claim 3 is the bar code reader,
The bar code reader is characterized in that the light source is arranged in the vicinity of the fuel cladding tube arranged in the cylindrical hood on the camera side.
本請求項の発明においては、光源が被覆管のカメラ側に配置されて、かつ光源と被覆管との距離がより近いため、バーコードがより照射されて、より明確なコントラストのバーコード画像を得ることができ、好ましい。 In the invention of this claim, since the light source is arranged on the camera side of the cladding tube and the distance between the light source and the cladding tube is closer, the barcode is more irradiated and a barcode image with clearer contrast is obtained. It can be obtained and is preferable.
請求項4に記載の発明は、前記のバーコード読取装置であって、
前記光源は、前記円筒状フード内に配置される前記燃料被覆管のバーコードの両側に配置されていることを特徴とするバーコード読取装置である。
The invention according to
The bar code reader according to
本請求項の発明は、光源がバーコードの両側に配置されているため、バーコードがより照射されて、より明確なコントラストのバーコード画像を得ることができ、好ましい。 In the invention of this claim, since the light sources are arranged on both sides of the barcode, the barcode is more illuminated and a barcode image with clearer contrast can be obtained.
本発明においては、カメラの読み取り可能範囲に、バーコードとバーコードの間のスペースもしくは重複部分がある場合でも、バーコードを確実に読み取ることができる。 In the present invention, even when there is a space between the barcode and the barcode or an overlapping portion in the readable range of the camera, the barcode can be reliably read.
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the best mode. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
(実施例)
図1は、本発明の実施の形態を示す構成図である。図1において、円筒状フード1は、直径が約50mm、長さがバーコード4の長さの約2倍で、内面を鏡面仕上げにしたステンレスパイプよりなり、バーコード4を読み取るための開口部5を設けてある。円筒状フード1の両端には、外部光を遮蔽するための遮光板1a、1bが配置されている。また、円筒状フード1の両端(遮光板)1a、1bには、発光ダイオードからなるバー光源3a、3bが取り付けられている。
(Example)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
遮光板1a、1bの中央から被覆管2を通し、バーコード4が開口部5を挟んでカメラと相対するようにセットする。光源3a、3bは、被覆管2の軸方向に平行に、バーコード4に向けて光を照射する。照度は、バーコード4全体を照射するに必要な照度とする。
The
光を照射されたバーコード4は、開口部5を通してバーコード4が見える位置に設置されたカメラ6により画像として読み取られ、得られた画像データは、画像処理装置7において、画像処理される。
画像処理の結果を、図2に示す。
The
The result of the image processing is shown in FIG.
図2に示すように、この場合には、バーコード全体にわたって、明確なコントラストを有する画像が得られている。これは、円筒状フードを取り付けたことにより、外部光による影響が遮断され、また被覆管の軸方向に平行に光を照射することにより、被覆管表面からの正反射光がカメラに殆ど入射しなかったためと考えられる。 As shown in FIG. 2, in this case, an image having a clear contrast is obtained over the entire barcode. This is because the influence of external light is blocked by attaching a cylindrical hood, and the light reflected from the surface of the cladding tube is almost incident on the camera by irradiating light parallel to the axial direction of the cladding tube. It is thought that there was not.
(比較例1)
図1より円筒状フード1を取り除き、被覆管2にその周方向より光を照射して、カメラ6によりバーコード4の画像を取得し、得られた画像データを、画像処理装置7において、画像処理した。
画像処理の結果を、図3に示す。なお、図3において、斜線部は、この被覆管におけるバーコードの位置を示しており、コントラストの明確な画像が得られなかったことを示している。
(Comparative Example 1)
The
The result of the image processing is shown in FIG. In FIG. 3, the shaded area indicates the position of the bar code in this cladding tube, indicating that an image with clear contrast was not obtained.
図3に示すように、この場合には、バーコードの全体にわたって、コントラストが明確でない画像となるので、画像処理を施しても、全くバーコードを識別することができない。これは、外部光による影響に加え、周方向から光を照射したことにより、カメラに被覆管表面からの正反射光が入射したためと考えられる。 As shown in FIG. 3, in this case, since the image is not clear in contrast over the entire barcode, the barcode cannot be identified at all even if image processing is performed. This is considered to be because specularly reflected light from the surface of the cladding tube was incident on the camera by irradiating light from the circumferential direction in addition to the influence of external light.
(比較例2)
図1より円筒状フード1を取り除き、被覆管2にその軸方向に平行に光を照射して、カメラ6により、バーコード4の画像を取得し、得られた画像データを、画像処理装置7において、画像処理した。
画像処理の結果を、図4に示す。なお、図4において、実線部は明確なコントラストを示した部分を表し、斜線部は明確なコントラストを示さなかった部分を表している。
(Comparative Example 2)
The
The result of the image processing is shown in FIG. In FIG. 4, the solid line portion represents a portion showing a clear contrast, and the hatched portion represents a portion not showing a clear contrast.
図4に示すように、この場合には、バーコードの一部しかコントラストが明確な画像とならず、この部分にバーコードの切れ目及び重複部分がある場合は、画像処理を施しても、バーコードを識別することが難しい。これは、外部光による影響があり、光が照射された部分以外は、カメラに正反射光が入射したためと考えられる。 As shown in FIG. 4, in this case, only a part of the barcode is an image with a clear contrast. If there is a break in the barcode and an overlapping part in this part, even if image processing is performed, the barcode It is difficult to identify the code. This is considered to be due to the influence of external light, and the specularly reflected light is incident on the camera except for the portion irradiated with the light.
以上のように、円筒状フードがない場合には、外部からの光の影響が大きい上に、照明が当たっている部分しか明確なコントラストが得られないが、円筒状フードを取り付けた本発明の場合には、外部からの光の影響がなくなり、バーコード全体にわたって明確なコントラストが得られる。 As described above, when there is no cylindrical hood, the influence of light from the outside is large and a clear contrast can be obtained only in the illuminated part. In some cases, the influence of light from the outside is eliminated, and a clear contrast is obtained over the entire barcode.
1 円筒状フード
1a、1b 遮光板
2 燃料被覆管
3a、3b 光源
4 バーコード
5 開口部
6 カメラ
7 画像処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
内部に光源を有し、前記光源からの光を正反射させる内面、および開口部を有すると共に、前記開口部以外からの外部光を遮蔽する円筒状フード内に、前記燃料被覆管のバーコードを配置し、
前記円筒状フード内において、前記燃料被覆管の軸方向に平行に前記光源から光を照射し、
前記光源からの光が照射された前記バーコードの画像データを、前記開口部に対向して配置されたカメラにより取得し、
取得された画像データを画像処理して前記バーコードを読み取ることを特徴とするバーコードの読取方法。 A barcode reading method for reading a barcode in which each bar is provided on the surface of the fuel cladding tube in a direction perpendicular to the axial direction of the fuel cladding tube,
A barcode of the fuel cladding tube is provided in a cylindrical hood having an inner light source, an inner surface for regularly reflecting light from the light source, and an opening, and shielding external light from other than the opening. Place and
In the cylindrical hood, irradiate light from the light source parallel to the axial direction of the fuel cladding tube,
The image data of the barcode irradiated with light from the light source is acquired by a camera disposed facing the opening,
A barcode reading method comprising: processing the acquired image data to read the barcode.
光を正反射させる内面、および開口部を有すると共に、前記開口部以外からの外部光を遮蔽する円筒状フードと、
前記円筒状フードの内部に位置して、前記円筒状フード内に配置される前記燃料被覆管の軸方向に平行に光を照射する光源と、
前記開口部に対向して配置されて、前記光源からの光が照射された前記バーコードの画像データを取得するカメラと、
取得された画像データを画像処理する画像処理装置と
を有することを特徴とするバーコードの読取装置。 A barcode reader for reading a barcode in which each bar is provided on the surface of the fuel cladding tube in a direction perpendicular to the axial direction of the fuel cladding tube,
A cylindrical hood that has an inner surface that regularly reflects light and an opening, and that shields external light from other than the opening,
A light source that is located inside the cylindrical hood and irradiates light parallel to an axial direction of the fuel cladding tube disposed in the cylindrical hood;
A camera that is arranged opposite to the opening and acquires image data of the barcode irradiated with light from the light source;
An apparatus for reading a barcode, comprising: an image processing apparatus that performs image processing on acquired image data.
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JPH10302022A (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd | Bar code reader |
JPH1123756A (en) * | 1997-07-04 | 1999-01-29 | Hitachi Ltd | Method for identifying atomic fuel rod |
-
2007
- 2007-02-05 JP JP2007025754A patent/JP4589349B2/en active Active
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