JPH0721301A - 金型番号読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 壜底に円周状に配置された２進符号である金
型番号を正確且つ迅速に判読することのできる金型番号
読取り装置を提供する。 【構成】 壜底に円周状に配置された２進符号である金
型番号を読み取る装置であって、前記符号を撮影する撮
像装置と、前記撮像装置による画像から前記符号を判別
する画像処理装置とからなり、前記画像処理装置は、同
心円１２，１３の間に前記符号像１１の全てが含まれる
ような前記同心円１２，１３を予め設定しておき、前記
同心円１２，１３に沿って前記画像を走査して、前記同
心円１２，１３の間に前記符号像１１の全てが含まれる
ように前記同心円の中心を移動して前記中心を確定する
手段と、前記の確定した中心から放射状に前記画像を走
査して、前記同心円を等間隔にブロック分割し、前記ブ
ロック内での前記符号像１１の有無を判別する手段とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金型番号読取り装置に係
り、特にガラス壜等の壜底に付された壜の製造金型を示
す金型番号を自動的に読取る金型番号読取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に壜成形機は多数の金型を備えてお
り、これら金型を用いて多数の壜を同時成形することが
行われている。成形後の壜は冷却後、検査装置によって
各種欠陥の有無が検査される。欠陥を含む壜については
その原因を調べるため、どの金型で成形されたかを知る
必要がある。

【０００３】このため壜底に金型番号を表す２進符号を
突起等をもって円周状に配置しておき、欠陥壜の発生に
際しその壜に附された符号を読み取ることにより、欠陥
壜を生じさせた金型を特定する方法がある。前記符号を
読取る装置として特公平４−８１２３２号公報のものが
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の画像処理装
置は、壜の中心を円の中心として全ての２進符号と交叉
する同心円を画像上で予め設定しておき、夫々の円に沿
って画像を走査して２進符号を判別する。そして夫々の
円に沿った符号データを照合して一致しないときは、同
心円の中心を予め設定した順序の位置に移動して、再
度、設定円に沿って画像を走査する。夫々の円に沿った
符号データが一致する迄、中心移動による走査をくりか
えす。これによって、壜の中心と撮像装置の中心との間
にずれが生じても符号の読み取りができるとしている。

【０００５】前記公報の画像処理装置は、画像上で壜の
中心を円の中心として一つの円を設定したとき、円が全
ての符号像と交叉することを前提としている。しかしな
がら、２進符号を表す突起自体の大きさの不揃いや壜の
傾き等による反射光の変化により、前記の前提が満足さ
れない場合がある。この場合は、符号の読み取りが不能
になるという問題を生ずる。また、同心円の夫々に沿っ
た符号データの照合から進めるため、処理に時間がかか
るという問題点もある。

【０００６】本発明は、前記問題点を解決する装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の金型番号読取り
装置は、壜底に円周状に配置された２進符号である金型
番号を読み取る装置であって、前記符号を撮影する撮像
装置と、前記撮像装置による画像から前記符号を判別す
る画像処理装置とからなり、前記画像処理装置は、同心
円の間に前記符号像の全てが含まれるような前記同心円
を予め設定しておき、前記同心円に沿って前記画像を走
査して、前記同心円の間に前記符号像の全てが含まれる
ように前記同心円の中心を移動して前記中心を確定する
手段と、前記の確定した中心から放射状に前記画像を走
査して、前記同心円を等間隔にブロック分割し、前記ブ
ロック内での前記符号像の有無を判別する手段とを備え
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】壜の中心と撮像装置の中心とをほぼ一致させ
て、符号像の最外端より少し大きい円と最内端より少し
小さい円を画像上に設定する。大きい円と小さい円は同
心であり、この同心円の間に符号像の全てが含まれるこ
とになり、同心円の中心は壜の中心とほぼ一致すること
になる。

【０００９】壜は撮像位置に搬入されたとき壜と搬入装
置との隙間等により、壜の中心と撮像装置の中心とは一
致しないことが多い。このため符号像の一部は同心円の
間からはみ出すことになる。このことは同心円に沿って
画像を走査することにより検出される。同心円の中心を
はみ出した側とは反対の側に移動して、符号の全てが同
心円の間に含まれるか否かを確かめる。符号の全てが同
心円の間に含まれるとき壜の中心が確定される。

【００１０】次に確定した中心から放射状に画像を走査
して基準位置を検出することにより、同心円を等間隔に
ブロック分割する。更に同じく放射状に画像を走査して
各ブロック内での有無を判別することにより、所定ビッ
ト数の２進符号として金型番号を読み取ることができ
る。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を添付図１乃至図１３を参
照しながら以下に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例の照明系及び撮
像系を示す説明図である。壜底２に円周状にバーコード
等のガラス面上の凸状部である二進符号である金型番号
の付されたガラス壜１は、検査治具３に搭載され、撮像
装置６と照明装置４の中心軸近傍の検査位置に運搬され
る。検査治具３は壜底２をその下面より照明し、上面よ
り撮像可能とするように壜底部分が開口されている。撮
像装置６により撮影された画像信号は、画像処理装置７
に送られ、電子回路上の演算処理が施され、撮影された
画像から金型番号が判読される。

【００１３】多数のＬＥＤランプからなる照明装置４の
中心軸上には黒色の遮蔽円板５が載置されている。従っ
て、例えばＣＣＤカメラである撮像装置６からは壜１の
壜口部を通して壜底２をその上面から撮影することがで
き、その壜底２の背景部分は黒色の遮蔽板５となる。壜
底２は透明又は半透明のガラスであるため、撮像装置６
からは暗視野であり、壜底２が完全に平坦なガラスであ
ると仮定すれば壜底２からは何も像が得られず、画像は
一面の黒となる。しかしながら、壜底２は照明装置４の
中心軸近傍に置かれた遮蔽円板５の周辺から間接的に斜
め方向から照明されており、壜底に凹凸があると斜め方
向からの照明光がその斜面部に反射して暗視野中に強い
コントラストの白色の画像として捉えられる。なお、係
る原理による壜底の照明系及び撮像系は、例えば特公昭
５９−２１４９９号公報にその詳細が開示されている。

【００１４】図２は、壜底に形成された金型番号を示す
二進符号の一例を示す説明図である。ビール壜等の壜底
には、図示するような壜の成形時に使用された金型を示
すバーコード１０が付されている。これはガラス壜の成
形時に金型により壜底表面に凸状部として成形されたも
のである。図３乃至図８は、撮像装置６から送られた画
像から二進符号を読み取る画像処理装置上の画像の説明
図である。係る壜底ガラス表面に付されたバーコード１
０を前述の照明系及び撮像系により撮像画面に捉えると
図３の符号１１に示すような強いコントラストの白色像
として捉えられる。なお、図３乃至図８に示す画像処理
装置７に取込まれた符号像１１は、実際には暗視野下の
白色像として捉えられるが、便宜上図面では、白色部分
と黒色部分を置き換えている。

【００１５】ＣＣＤカメラ等の撮像装置６で捉えられた
画像の信号は画像処理装置７に入力される。画像処理装
置７は撮像装置６から送られたアナログ信号をディジタ
ル信号に変換し、画像の処理を行い二進符号を判読する
装置である。画像処理装置７は論理演算回路、記憶回路
等の電子回路により構成されている。

【００１６】画像処理装置７は、その画像上で撮像装置
により捉えられた符号像１１をすべてが含まれる２本の
同心円を予め設定する手段を備える。この２本の同心円
の大きさは、検査対象の壜に付されたバーコード１０の
内径および外径をもとに、前述のバーコード１０の形状
から符号像１１への形状の変形を考慮して定められる。
また画像処理装置７は、係る２本の同心円１２，１３を
画像の符号像１１に対して相対的に上下左右に移動させ
ることができる機能を備えている。また画像処理装置
は、符号像１１のすべてをそれぞれ包むように同心円１
２，１３の円周上に等角度のブロック領域に分割する手
段を備える。そして、ブロック分割された領域内に符号
像１１の存在の有無を判定する手段を備える。

【００１７】図９乃至図１３は、上記画像処理装置７の
上記各手段のフローチャートである。図３乃至図８の画
像を参照しながら、以下これらのフローチャートに基づ
いて画像処理装置７の動作について説明する。

【００１８】図９に示すフローチャートは、２本の同心
円間に符号像１１のすべてを内包するように同心円の中
心を移動する壜の中心の確定の手順を示す。まず、図３
において、撮像装置６から撮像された符号像１１が画像
に取込まれる。この符号像１１のセンターはＯである。
これに対して、先ず予め設定された径の同心円１２，１
３（中心点Ｃ）が画像の仮の中心点に読込まれる。先ず
内側の円１３の円周に沿った各画素データを読込む。そ
して一定の設定値より明るい点の画素データを記憶装置
に記憶する。次に外側の円１２の円周に沿って同様に各
画素データを読込む。そして一定の設定値より明るい点
の画素データを記憶装置に記憶する。ここで、一定の設
定値は、符号像１１の白色（図面上の黒色）と画像の背
景である暗視野の黒色（図面上では白色）を識別するた
めの閾値である。従って、内側の同心円１３には符号像
１１との交点はなく、設定値より明るい点はゼロであ
る。これに対して、外側の同心円１２では、同心円１２
と符号像１１との交点が多数存在する。この交点は設定
値より明るい点であるので、外側の同心円１２の右半分
には、設定値より明るい点の画素データの位置が多数記
憶される。

【００１９】次に、同心円１２，１３間に符号像１１の
すべてが含まれるように、同心円１２，１３を移動す
る。まず、上述の設定値より明るい点の記憶した画素デ
ータから移動方向を計算する。そして、移動幅を読込
む。図示するような符号像１１のパターンの場合、設定
値より明るい点の画素データは外側の同心円上の右半面
に集中している。このため、移動方向は右方向と定めら
れ、移動幅は前述の読み込まれた幅が与えられる。そし
て同心円１２，１３の中心点Ｃを移動する。

【００２０】図４は、他の仮の中心点から壜の中心の確
定の手順を示す同心円１２，１３について前述と同様の
プロセスが繰り返される。即ち、先ず内側の同心円１３
の円周に沿って各画素データを読込む。そして設定値よ
り明るい点の画素データの座標を記憶する。次に外側の
同心円１２の円周に沿って各画素データを読込む。そし
て設定値より明るい点の画素データの座標を記憶する。
記憶した画素データの座標から同心円の移動方向を計算
する。この場合には、内側の同心円１３では、右上方に
多数の符号像１１との交点が記憶される。また外側の同
心円１２の円周では、下側に符号像１１との交点が見出
される。これらのデータから、２本の同心円間に符号像
１１のすべてを含むためには、同心円のセンターＣは、
左下方に移動されるべきであることが計算される。そし
て、計算された移動方向、読込まれた幅に同心円１２，
１３が再び移動される。

【００２１】この手順が、２本の同心円間に符号像１１
のすべてを含むまで繰り返される。図５は壜の中心の確
定の手順が終了した状態を示す。符号像１１は、全て同
心円１２及び１３間に含まれている。この状態では、内
側の円周１３及び外側の円周１２とも設定値より明るい
点との交点はなくなっている。この状態で中心点移動は
終了とされ、中心点のデータを出力して同心円の移動を
完了する。

【００２２】次に同心円のブロック分割を図１０乃至図
１１のＡ迄のフローチャートを図６乃至図７を参照しな
がら説明する。先ずスタートマーク用スペースの検出を
行う。同心円の中心点のデータを読込み、そして仮の放
射線Ｈ0 を設定し、中心点から放射線Ｈ0 上の各画素デ
ータを読込み、設定値より明るい点があるか否かを判定
する。すなわち、仮に設定した放射線Ｈ0 と符号像１１
との交点があるか否かを判定する。交点が無ければカウ
ンタをアップして放射線の角度を１度増やして再度中心
点から放射線上に画素データを読込み、符号像１１との
交点があるか否かを判定する。

【００２３】この過程を繰り返し、カウンタが設定値を
越えたか否かを判定する。金型番号の二進符号は、まず
例えば４ビットのスペースビット「００００」があり、
その後「１」のスタートビットが続き、その後に例えば
８ビットからなる二進符号「０１１１１０１１」のビッ
トが続くように構成されている。従って、放射線の角度
を１゜ずつ増しながら、符号像１１との交点がスペース
ビット相当分の角度だけ存在しない場合には、カウンタ
が設定値を越え、スタートマーク用スペースが検出され
る。カウンタが設定値を越える前に、放射線が符号像１
１との交点を検出した場合には、カウンタをクリアし
て、再びスタートマーク用スペースの検出作業が繰り返
される。

【００２４】スタートマーク用のスペースを含む位置と
して放射線Ｈ0 〜Ｈ1 の角度が特定されたならば、次に
スタートビットの位置を検出する。これは放射線Ｈ1 の
位置から、中心点Ｃから放射線状に画素データを読込
み、金型符号１１との交点があるか否かを判定する。交
点が検出されなければ角度を１゜づつ増し、このプロセ
スを繰返し、放射線Ｈ2 で金型符号１１との交点が検出
されると、スタートビットが検出されこの角度を記憶し
カウンタを起動する。

【００２５】次に図１１に示すブロック分割用の読出し
位置の決定に入る。これは、放射線Ｈ2 の位置から、中
心点Ｃから放射線状に画素データを読込み、符号像１１
との交点があるか否かを判定する。交点が検出されれば
角度を１゜づつ増しこのプロセスを繰返し、交点が検出
された角度が例えば放射線Ｈ3 の一定値以上に達すると
カウンタが設定値を越え、金型符号像のスタートビット
１１−ｓが存在すると確認される。

【００２６】以上の手順で、スタートビットの中心位置
が特定され、図７に示すように記憶された角度（放射線
Ｈ2 ）から予め設定した角度値だけシフトして金型符号
像の読出し開始角度（放射線Ｈ4 ）を特定する。このよ
うにして図７に示すような領域のブロック分割を完了す
る。

【００２７】ブロック分割が完了したならば、図８に示
すように、放射線Ｈ4 からＨ5 迄のＢ１ブロックについ
て１゜づつ中心点Ｃから放射線状に画素データを読込み
設定値より明るい画素の数をカウントする。カウンタが
設定値を越えた場合は、このブロックに符号像ありと判
断して記憶する。カウンタが設定値を越えない場合は、
ガラス表面の傷、汚れ或いはノイズと判断して、符号像
なしと記憶する。この手順をブロックＢ1 からＢ8 迄行
い、各ブロックの符号像の有無、即ち、二進符号を検出
する（図１１乃至図１２ 符号の読取り参照）。

【００２８】図１３は、領域分割された各ブロックの符
号像の有無を検出する他の実施例である。この実施例に
おいては、１゜づつの放射線状の画素データに設定値よ
り明るい点が検出されたならば、フラグを立てる。そし
て、１ブロック内のフラグの数をカウントして、一定値
以上であれば符号像ありと判定し、一定値以下であれば
符号像なしと判定する。この場合には、図１１から図１
２に示すフローチャートのＡからＢ迄の部分が図１３に
示すフローチャートに置換される。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、画像上で同心円の間に全ての
符号が含まれるようにして壜の中心を確定し、その中心
から放射状に走査して符号の有無を判別するので、壜の
中心を円の中心とした一つの円と全ての符号が交叉して
いなくても、符号を読み取ることができる。また、先に
壜の中心を確定してから符号の判別をするので、高速に
符号を読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の照明系及び撮像系の説明
図。

【図２】壜底に設けられた二進符号の一例を示す説明
図。

【図３】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像と同心円の移動を示す説明図。

【図４】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像と同心円の移動を示す説明図。

【図５】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像と同心円の移動を示す説明図。

【図６】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像とブロック分割を示す説明図。

【図７】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像とブロック分割を示す説明図。

【図８】本発明の一実施例の画像処理装置上の画像にお
ける符号像の各ブロックにおける符号読取りを示す説明
図。

【図９】本発明の一実施例の画像処理装置における同心
円を移動する手段のフローチャート。

【図１０】本発明の一実施例の画像処理装置における同
心円をブロック分割する手段を示すフローチャート。

【図１１】本発明の一実施例の画像処理装置におけるブ
ロック分割及び各ブロックの符号像の有無を判定する手
段のフローチャート。

【図１２】本発明の一実施例の画像処理装置におけるブ
ロック分割及び各ブロックの符号像の有無を判定する手
段のフローチャート。

【図１３】本発明の他の実施例の画像処理装置における
符号像の有無を判定する手段のフローチャート。

【符号の説明】 １ 壜 ２ 壜底 ３ 治具 ４ 照明装置 ５ 遮蔽円板 ６ 撮像装置 ７ 画像処理装置 １０ 壜底に設けられた二進符号 １１ 撮像装置により捉えられた符号像 １２，１３ 同心円 Ｃ 同心円の中心 Ｏ 符号像の中心 Ｈ0 〜Ｈ5 放射線 Ｂ1 〜Ｂ8 ブロック分割された領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壜底に円周状に配置された２進符号であ
   る金型番号を読み取る装置であって、前記符号を撮影す
   る撮像装置と、前記撮像装置による画像から前記符号を
   判別する画像処理装置とからなり、 前記画像処理装置は、同心円の間に前記符号像の全てが
   含まれるような前記同心円を予め設定しておき、前記同
   心円に沿って前記画像を走査して、前記同心円の間に前
   記符号像の全てが含まれるように前記同心円の中心を移
   動して前記中心を確定する手段と、 前記の確定した中心から放射状に前記画像を走査して、
   前記同心円を等間隔にブロック分割し、前記ブロック内
   での前記符号像の有無を判別する手段とを備えることを
   特徴とする金型番号読取り装置。