JPH09281581A - １群のラベル付き物品を記録するためのカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械可読ラベルを付された複数の物品を記録
するためのカメラを提供すること。 【解決手段】 機械可読ラベルを付された複数の物品を
データ回収のために記録するための高解像度カメラを提
供する。このカメラは、固定焦点カメラであり、１群の
ラベル付き物品がＣＣＤアレーの感光区域のほぼ全体に
嵌り、各機械機械可読ラベルの記憶された像がほぼ標準
化されたサイズとなるように、該１群のラベル付き物品
を該カメラに対して心合させ、カメラから離隔させて位
置ぎめすることができる内部可視マークを有するファイ
ンダ手段を備えている。捕捉された像は、デジタル化さ
れ、ＪＰＥＧプロセッサで圧縮された後、以後の伝送及
び、又は即座の像分析のためにバッファ内に蓄積され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、貯蔵及び
運送中マーク付き又はラベル付き物品を所在確認し、識
別又は特定するための情報収集手段に関し、電子像捕捉
（撮像）、コンピュータ映像及び画像分析のための装置
に関する。特に、本発明は、変動する、制御されない環
境下で使用するのに適した高解像度の手段、より具体的
には、撮像された各像内に含まれる１つ又は多数のラベ
ルからの在庫データの信頼し得る収集に適用することが
できる手段を提供する。

【０００２】

【従来の技術】木材産業は、他の多くの産業の場合と同
様に、個々の商品（丸太及び加工された材木）を好便
に、好ましくは自動的に記録し、特に、記録時点におい
て特定された場所における特定された物品の存在を確認
することを必要とする。多くの場合、その記録作業は、
運送、加工及び処理中に屋外環境下で実施しなければな
らない。

【０００３】大量の物品を記録するには、多くの場合、
大量処理作業を伴う。従って、本出願人のニュージーラ
ンド特許願第２４０１７２号（特願平５ー５０７１７
２、特表平７ー５００２００）に開示されているよう
に、山積みの物品の中から撮られた単一の像の中に１０
枚、４０枚又はそれ以上のラベルが含まれているような
状況下で機械認識し、デコードする（復号する）ことを
可能にするラベルが開発されている。山積みされた材木
は崩落する危険性があるので、それらの物品を離れたと
ころから検出することが特に好ましい。

【０００４】なお、本明細書で用いられる「ＪＰＥＧ」
という用語は、周知の「JointPhotographic Expert Gro
up 」の略であり、画像を表すデジタルデータの容量を
縮小即ち圧縮させるために用いられる汎用アルゴリズム
のことである。このアルゴリズムは、例えば、米国のシ
ー・キューブ・マイクロシステムズ社から出版されてい
る１９９１年１０月１５日刊行の「ＪＰＥＧ静止画像圧
縮アルゴリズム」に定義されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、貯蔵又は運
送中の商品の１つ又はそれ以上の機械可読ラベルを遠隔
記録し、デコードするためのものである。従来技術の像
記録又は像捕捉装置（撮像装置、即ちカメラ）は、主と
して解像度が劣る（従って、画像品質が劣る）ために、
比較的理想的な撮影条件下であっても単一のラベルを記
録（撮影）することだけに制限される。この欠点からし
て、周知の高解像度カメラを使用すればよいと考えられ
るが、その場合でも、画像を表す膨大な容量のデータが
作成され、それを伝送又は蓄積することが困難になると
いう問題がある。従って、本発明の目的は、複数のラベ
ル付き物品を記録するためのカメラを提供することであ
り、少くとも、一般大衆に有効な選択肢を与えることで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、その一側面においては、各々１枚の機械
読み取り可能な（機械可読）ラベルを貼付された複数の
物品を大きな視野を形成するようにグループとしてまと
められた形で記録するためのカメラを提供する。本発明
は、高解像度の電子撮像カメラを用いて多数のラベルを
包含した画像の詳細デジタル版を作成する。各ラベル
は、特定の商品に特有のものであることが好ましく、各
ラベルからその特有のデータを取得するようにすること
が好ましい。データを圧縮するための１つの可能な方法
は、画像分析コンピュータを直接的に適用し、コンピュ
ータ認識に適合するようになされたタイプのラベルを検
索し、次いで、各ラベル中の情報をデコードし、ディス
プレーする方法である。本発明のカメラは、実際、既存
のカメラに適合するようになされたバックアップ装置と
することができ、１００，０００：１のデータ容量縮小
率が得られるように画像分析コンピュータをカメラに組
み込むことができる。あるいは別法として、圧縮された
又は再構成された画像を爾後分析することができるよう
に、画像をカメラ内で圧縮するように構成してもよい。
ここでは、像又はデータの圧縮又は縮小を単に「圧縮」
又は「縮小」とも称することとする。

【０００７】本発明の装置は、像が捕捉（撮影）される
と即座にその像を圧縮する画像分析器を内蔵した一種の
ソリッドステートカメラとみなすことができ、そのデジ
タル表示が占有する蓄積（記憶）スペースは、像が圧縮
されなかった場合に比べて相当に小さくてすむ。本発明
は、上述したＪＰＥＧアルゴリズムのような圧縮アルゴ
リズムを利用し、好ましくは、画像をラベル自体に含ま
れているデータにまで縮小する。このような縮小は、デ
ータの蓄積（記憶）及び伝送（通信）コストを節減する
上で明白な利点を有する。

【０００８】本発明は、森林から最終目的地までの材
木、主として丸太の流れを監視するための技術分野にお
いて特に有用である。近年では、ピナスラジアータ種の
１本の丸太の価格は、ＮＺ＄１０００程度にまで騰貴し
ている。従って、そのような高価なある特定のラベル付
き丸太が特定の時点に特定の場所にあったことを確実
に、かつ、経済的に示すことができる装置を求める要望
がある。本発明の一実施形態による装置は、例えば波止
場区域の周りを移動することができ、船積みのために課
題に積重された丸太の束に付されたラベルの像を撮影
し、ラベル内のデータを抽出し、その情報を、特定商品
の移動を追跡記録している商品管理用コンピュータ設備
へ伝送するように構成されている。本明細書は、主とし
て、「モジュール型走査装置」とも称される像捕捉（撮
影）装置自体に関連して説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明によるモジュール型走査装
置の３つの実施形態が、図１Ａ〜１Ｃに示されている。
本発明のモジュール方式の特徴は、同様な機能を有する
が、容量が異なる機器を用いて１つの機能的組立体を統
合することを可能にする態様にある。それらの機器は、
回路板である場合もあり、あるいは、ボックス型機器
（ボックス内に設置された機器）である場合もある。本
発明のモジュール型走査装置は、自動車に搭載してもよ
く（図１Ｃ）、貨物操車場内に建立された撮影マスト又
は塔に設置してもよく（図１Ｂ）、あるいは、操作者が
担持してもよい（図１Ａ）。図１Ａ〜１Ｃの各実施形態
の構成機器のうち同様な機能を有するものは、別の名称
で表現されていても、説明の便宜上同じ参照番号で示さ
れている。

【００１０】図１Ａは、ニュースビデオカメラマンと同
様の態様で背中に背負うタイプのバッテリ駆動式モジュ
ール型走査装置を示す。この背負いタイプのモジュール
型走査装置は、カメラ１０５とビューア１０１（ファイ
ンダを有する覗き装置）を備えている。このカメラは、
後述する高解像度のＣＣＤアレー（配列体）を用いるこ
とが好ましい。この実施形態の走査装置は、後述する光
学的ファインダに代えて、ビデオカメラにみられるよう
な電子ファインダを備えている。カメラ１０５は、ケー
ブルによってバックパック（背負ったまま使用する器
材）１１４に接続される。バックパック１１４には、ラ
ベル像を縮小し、縮小されたラベル像データ又は抽出さ
れたラベルデータ（ラベルのデータのうち抽出された一
部のデータ）をアンテナ１１３を用いて遠隔ステーショ
ンへ伝送するための機器が収納されている。別法とし
て、カメラ１０５に蓄積（記憶）された情報を地域ネッ
トワークへ好ましくは光ファイバー又は銅線を用いて又
は無線で流すために、カメラ１０５を適宜ケーブルによ
ってドッキング（中継）ステーションに接続するように
してもよい。

【００１１】最終的に、ある特定の丸太が特定の時点に
特定の場所にあったという情報を含む記録が創生され
る。その情報は、蓄積、爾後観察、及び分析（架台に積
載された丸太を特定し、その情報を例えばその丸太の所
有者、重量／体積又は種類等に関連づけるための分析）
のためにベースステーションへ送られる。図１Ａに例示
された発明の利点は、それが記録することができる物品
の価格が高ければ高いほど、運送中の物品の容積が大き
ければ大きいほど、又、商品の適時の移動及び配送を必
要とする区域が広大であればあるほど、増大する。

【００１２】図１Ａにはトラック、トレーラ又は専用キ
ャリアの後部荷台に積まれた丸太１０２の束が示されて
いるが、図１Ａのバックパック型実施形態は、貯木場に
貯留されている材木の積重体に関するデータを収集する
のに使用することもできる。又、図１Ａには照明器具は
図示されていないが、フィラメントランプ又は同期フラ
ッシュランプ等の照明器具を設けることができる。

【００１３】図１Ｂは、カメラ装置１０５をマスト又は
塔１０７、又は木製ポール又は建造物又はその他の固定
構造物に設置することができるように構成されたモジュ
ール型走査装置の変型実施形態を示す。この例では、カ
メラ１０５は、ケーブルによって制御ボックス１１４に
接続される。制御ボックス１１４には、ラベルの情報内
容を圧縮し、記憶し、（アンテナ１１３を用いて）遠隔
ステーションへ伝送するための小型電子機器を収納して
おくことが好ましい。あるいは、カメラ装置とデータ圧
縮（縮小）装置を同じボックス内に収納してもよい。
又、情報伝送手段として、光ファイバーケーブルを用い
てもよい。この実施形態の走査装置は、運送中の物品の
像又は鉄道貨車等の側面の像を捕捉し（記録即ち撮影
し）その像データを縮小するのに用いることができる。
この装置には、バッテリではなく、通常の電力本線の電
源を用いることが好ましいが、太陽電池式とすることも
できる。

【００１４】照明器具１０９を設けることができ、照明
器具としては、１つ又は複数の記録すべき物品が特定の
位置に来たときそれに応答して同期されるフラッシュラ
ンプを用いることが好ましい。その場合、物品の動きが
フラッシュによって停止される。

【００１５】図１Ｃは、本発明の好ましい適用用途であ
る材木輸出産業に用いることができる移動走査用自動車
１１２を示す。この自動車は、埠頭等で運転され、爾後
に画像中のラベルから自動識別（特定）するためにラベ
ル付き丸太１０２のグループの映像を撮影する。

【００１６】図１Ｃに例示された発明の利点は、１架台
全体の丸太（１つの架台に載せられたすべての丸太）に
関するデータを安全な距離から同時に捕捉することがで
きること、及び、周囲環境の光及びその他の条件によっ
て実質的に影響されることなく、高い読取精度が得られ
ることなどである。かくして得られた情報は、特定され
た時点での特定された場所における特定された丸太の存
在を確定する。（位置と時間を表示するために、走査用
自動車１１２に搭載された本発明の記録装置即ちモジュ
ール型走査装置と連携して、位置確認用地球衛生の受信
機等を用いることもできる。）

【００１７】撮影すべき丸太は、通常、クレーンで吊り
上げて船倉内へ荷積みするために船舶の一側に置かれた
架台に載せられる。それらの丸太には、森林や製材工場
で所有者、種類、サイズ等を示す機械可読ラベルが貼付
されている。図２は、枠決めマーク（コーナーマーク）
２０３を有するカメラのビューファインダ２００と、そ
の中に映し出された架台２０１上の丸太２０４を示す。
各丸太にラベル２０４が貼付されている。これらの丸太
が突揃え機によって架台２０１内で整列せしめられた
（端面を突揃えられた）ならば、図１Ｃに示された走査
用自動車１１２が、丸太架台２０１の一側の丸太２０４
の切断端に対面する走査位置へ駆動され、架台を識別す
るためのラベル２０５を含めた丸太の端面の少くとも１
枚の写真、好ましくは３枚のオーバーラップ写真を撮
る。３枚の写真を撮影するのは、影や突起物による障害
の危険を少なくするためである。一般には、所定の１台
の架台が埠頭の１つの作業位置に置かれている。３枚の
写真は、走査用自動車１１２に搭載されたカメラを案内
レール１０６に沿って３つの規定された位置へ移動させ
ることによって撮影することができる。カメラのこの動
作は、自動化しておくことが好ましい。

【００１８】自動車１１２に搭載された制御ボックス１
１４には、信号処理装置及び自動動作制御装置が収納さ
れている。像の品質を高めるために照明器具１０９を用
いることができる。対象物体の距離を示す第１の指示器
として距離測定器（レンジファインダ）１１１を用いる
のが好ましいが、ビューファインダ２００の枠決めマー
ク２０３を用いてもよい。このカメラは、自動車の運転
者の近くに設置されていないので、運転者にカメラが撮
影し分析使用としている物品を表示するためにビデオ又
はＣＲＴスクリーン等（例えば、ＬＣＤディスプレー）
１０１を運転席に設置することが好ましい。

【００１９】例として挙げられる本発明の主要な応用例
においては、像の境界を画定するために架台の両端を利
用することができる。この目的のために、架台は、一定
の又は規格化されたサイズを有するものとすることが好
ましい。カメラレンズの焦点を所定の位置に調節して固
定する。例えば黒色の長方形、所定の間隔に離隔させた
少くとも２本の垂直線又はコーナーマーク２０３のよう
なマークをグラティキュール（格子線）上に引くか、あ
るいは、ファインダ（後述する光学系ファインダ４０
３、ＣＲＴディスプレー又はＬＣＤスクリーン１０１）
内へ適当な手段で重ねる。操作者は、レンズの焦点調節
をし直すことはできないが、単に、架台が上記マークの
間にぴったり収まるまで架台の側面に対して直角に対面
して自動車１１２を前後に移動させればよい。架台が上
記マークの間にぴったり収まった位置で、一定サイズの
架台は、ＣＣＤの感光（像感知）区域に実質的に完全に
整合し、像は最良の焦点合致状態となる。

【００２０】次いで、架台２０５上に載せられた丸太２
０２のうち一部の丸太のラベル付き端面が架台の一方の
側からみえない場合は、自動車１１２を移動させて、架
台２０５上の反対側に位置する丸太２０２のラベル付き
端面を同様にして撮影する。かくして架台２０５上のす
べての丸太２０２のラベル付き端面が撮影されたなら
ば、それらの丸太を索条で束ねて船に積み込み、その間
に像データの縮小及び処理を行う。図１Ｃに示されたタ
イプの自動車を埠頭に複数台並べて使用することがで
き、各自動車が、作業のタイミングに応じて複数の架台
上の丸太の走査処理を実施するようにすることができ
る。

【００２１】本発明のモジュール型走査装置に使用する
のに好ましい機械可読識別ラベルは、一般に、ラベルを
現実的な複雑度の像の背景に対して識別可能にするため
の明確なラベル位置表示マークを有するコード化（エン
コード）された又はテキスト文字ラベルである。コンピ
ュータは、最初に、撮影された像（又はその派生物即ち
像を処理して得られたもの）内の特有の位置表示マーク
を検索し、次いで、その近傍の追加の位置表示マークを
検索し、それによって、そのデータの関連するパネルの
サイズ及び圧縮目盛を確認する。これは、（現行の基準
では）膨大な像ファイルから情報を抽出するための能率
的な方法であることが判明している。カメラ内で、ある
いは、自動車上で像分析を実施することの１つの利点
は、読取不能の撮影像の発生を即座に知ることができる
ことである。ただし、撮影後短時間のうちに、情報を例
えば無線で伝送した後ベースステーション又はベースコ
ンピュータ設備で分析を実施するように構成することも
できる。

【００２２】図３は、本発明のカメラの３００をブロッ
ク図で示す。レンズ３０１（好ましくは、３５ｍｍ判、
焦点距離２０ｍｍのレンズ）は、撮影すべき物体の像を
ソリッドステート電荷結合素子（ＣＣＤ）３０２から成
る本発明の好ましい像認識手段上に焦点２合わせする。
カメラの向き、焦点、光レベル及びカメラに映る像の観
察品質を自動制御することができる構成とすることが好
ましい。入射光を調整するためにフィルタ及び高速シャ
ッターを設けることができる。観察ミラー３０９（図示
の例ではビームスプリッター）及び接眼レンズ３１０
は、カメラの使用者が記録すべき像を図２に示されるよ
うに視ることができるように反射系を構成する。

【００２３】制御ボックス３０３には、ＣＣＤアレー
（「ＣＣＤチップ」又は単に「ＣＣＤ」とも称する）３
０２の縦横列及びウエル（well）に適正な電位を与える
ためのＣＣＤ制御及び読出しシーケンス設定回路が収納
されている。３０４は、適当な処理速度のアナログ／デ
ジタル変換器、３０５はＪＰＥＧ変換回路板である。市
販のＪＰＥＧ変換回路板が、通常、３つのカラーチャン
ネルを同時変換するための多重入力端を備えているの
で、すべての入力端（図では２つの矢印で表されてい
る）がＣＣＤチップから並列のデジタル出力の供給を受
けるようにすることが好ましい。大型のＣＣＤチップ
は、通常、多重出力信号の供給を受ける。

【００２４】好ましい実施形態では、ＣＣＤアレー３０
２から発出したアナログ情報の並列流れは、ＤＣ枝線と
パルスからビデオ情報を抽出するためにまず最初に「分
割」され、次いで、順次に動作するように掲示された変
換器によって並列流れとしてデジタル化され、そのデジ
タル化された画素値は、ＪＰＥＧ変換回路板の個別入力
端へ送られ、そこで各画素値がＤＣＴアルゴリズムを含
む演算処理によってそれぞれ別々に処理され、それらの
出力が量子化されてホフマン方式で圧縮され、好ましい
ＪＰＥＧ（圧縮）ハードウエアの出力端で１つの流れに
合流される。この好ましいＪＰＥＧハードウエアは、本
来はカラー入力（ＲＧＢ又はＣＭＹＫ）として使用する
ための数個の入力端を備えているのであるが、それぞれ
別個にデジタル化されたすべてのカメラ出力を用いるの
が有利である。なぜなら、ＣＣＤチップからの複数の情
報流れを並列的に圧縮することは、多大の時間を節約す
ることになるからである。このＪＰＥＧ（圧縮）ハード
ウエアは、４０９６×４０９６個の画素アレーと組み合
わせて用いた場合、最初の１６Ｍバイトのデータの流れ
を、像の内容によって異なるが、通常約６００Ｋバイト
に縮小する。１つの撮影と次の撮影との間の典型的な時
間間隔である約６秒の間に６００Ｋバイトのデータを遠
隔地へ転送する操作は、比較的簡単である。

【００２５】ボックス３０６は、半導体メモリー、ハー
ドディスク等の記憶バッファを表す。このようにメモリ
ー装置３０６を設けたことにより、前の像が圧縮され伝
送されている間に１つの像を一時的に蓄積しておくこと
ができ、それによってカメラ３００は、数個の像を迅速
に次々に処理することができる。メモリー装置３０６
は、数個の圧縮された像を蓄積（記憶）することがで
き、幾つかの像を保持することができる一種の伝送前バ
ッファとして機能するものであることが好ましい。この
目的に適するメモリー又はバッファとしては、パソコン
に使用されているような１Ｍバイト又は４Ｍバイトモジ
ュールのダイナミックＲＡＭ（Ｄ−ＲＡＭ）で構成され
たものが挙げられる。４Ｍバイトの記憶装置は、少くと
も５つ又は６つの典型的な圧縮像を蓄積することができ
る。メモリーモジュールの使用は、磁気媒体に蓄積（記
憶）させることの欠点、例えば、物理的にサイズが大き
いこと、データ転送速度が遅いこと、本質的に信頼性が
低いこと、容量が小さいこと、電力消費が大きいこと等
の欠点を回避する。Ｄ−ＲＡＭに代えてフラッシュメモ
リーを用いることもできる。

【００２６】メモリー装置は、又、図３に示される処理
系列のデータ通信端にも用いることができる。なぜな
ら、ハンドシェークプロトコルを使用するには、伝送手
段又は受信ステーションにおける条件が伝送に適する条
件になるまでデータの伝送を一時的に又はある時間遅延
させることが好ましいからである。像捕捉（撮像）機
と、デジタル化手段と、記憶手段の組み合わせは、一般
に、「フレームグラバー」（計算機のメモリー内にカメ
ラのフレーム（駒）を抜き取り、デジタル化し、蓄える
画像処理周辺機器）と称される。

【００２７】ボックス３０７は、一実施形態において
は、アンテナ１１３に接続されたデータ伝送又は通信装
置を代表する。例えば、この伝送装置は、ワイヤレスＷ
ＡＮ又はＬＡＮの規格に合致するように設計することが
好ましい。これに代わる代替データ伝送装置としては、
無線機器（ワイヤレスリンクは１ＭＨｚのレベルの帯域
幅を有することを必要とされる場合があるので高周波数
であることが好ましい）、赤外線ビーム通信機器、慣用
の導電ケーブル等があり、「Ｗａｖｅｌａｎ」は、デジ
タルデータを中庸程度の距離に伝送するように設計され
た製品の一例である。直接接続を用いる場合は、（例え
ば高速コンピュータからの）アースループによる干渉を
防止すべきである。

【００２８】ボックス３０８によって代表される画像処
理機は、ボックス３１１によって代表される記憶された
プログラムに従って、膨大な像ファイル内に包含された
データを更に縮小するためのものであり、カメラ内に内
蔵してもよく、あるいは、カメラの脇に設置してもよ
い。あるいは、この画像処理機３０８は、現行の実施例
におけるように、ワイヤレスリンクの遠隔端に設置して
もよい。データを創出する間に搭載バッテリを充電する
ための手段、又は、消耗したバッテリパックを充電済み
のバッテリパックと交換するための手段が設けられる。

【００２９】既製のハードウエア又はソフトウエアを用
いてデータの圧縮及び除圧縮（圧縮されたデータをも元
に戻すこと）を行うことができるように標準的手順の１
つから圧縮アルゴリズムを選択することが好ましい。た
だし、データを本発明の走査装置に関連する像分析ステ
ーションで受理する場合は、その圧縮アルゴリズムは、
どのような除圧縮アルゴリズムが選択されるにせよ、そ
の除圧縮アルゴリズムに整合するものにすべきである。
圧縮されたデータのアレー内で像分析を実施するソフト
ウエアは、所要データ処理スペースが小さくてよいと利
点を与えてくれる。

【００３０】圧縮対速度のバランスを許容範囲に維持し
てこのタイプの圧縮を実行する専用集積回路として、幾
つかの集積回路が知られている。例えば、上述したＪＰ
ＥＧに代わるものとして、「ウエーブレッツ」アルゴリ
ズム等のアルゴリズムがあり、更に、放送用ＨＤＴＶ
（高品位テレビ）に対する関心の高まりの結果として、
その他多くのアルゴリズムが世界中で開発途上にある。
又、フラクタル（次元分裂図形）に基づくアルゴリズム
のような他の型式のアルゴリズムも使用可能であるが、
それらは、データ圧縮度はかなりのものであるが、目下
のところ処理速度が遅い。

【００３１】ラベル識別技術分野では、１つの像内に表
示されるすべてのラベルを検索し、デコードするための
ものとして開発された像分析ソフトウエアを用いる。本
発明に用いるのに好ましいＣＣＤは、４０９６×４０９
６個の画素を有するＣＣＤアレーであるが、それより低
い又は高い解像度のものでもよく、２０４８×２０４８
画素のＣＣＤアレー（カメラ）が実際に使用されてい
る。走査直線状アレー（例えば、３０４８×１）の画素
を有するＣＣＤについてもテストをしたが、やはりＸＹ
アレー（例えば、４０９６×４０９６以上）が好まし
く、最近では、６１４４×６１４４画素のＣＣＤアレー
の使用が報告されている。

【００３２】しかしながら、このような大型ＣＣＤアレ
ーの欠点は、それが創生するデジタルデータの膨大な量
である。本発明は、１つの像を充分に表現するのに必要
とされるバイトの数を相当に減少させることによってこ
のデータを取扱う手段を提供する。本発明のカメラによ
る圧縮は、初期容量の０．３〜０．０２倍程度とするこ
とができる。像を表現するための「充分」な所要バイト
数は、用途に応じて決められる。（ラベル識別における
ように）エッジ認識ソフトウエアが爾後にラベルの内容
を判定する場合は、「充分」な像は、後述するＪＰＥＧ
方式を用いて２０：１、３０：１から４０：１までもの
圧縮比によって得られる。これに対して、人間の顔の像
は、ほぼ４：１以上の圧縮比を用いると著しく劣化す
る。圧縮比は、所望の値に予め設定しておくことができ
る。例えば、１画素当り８ビットにデジタル化され、次
いで４０：１の比率で圧縮される６１４４×６１４４画
素のＣＣＤアレーの場合、そのＣＣＤアレーから最初に
データを抽出するときには３７Ｍバイトの記憶装置を必
要とするのに対して、圧縮後は僅か１Ｍバイト以下の記
憶装置を用いればよく、２０４８×２０４８画素のアレ
ーが捕捉した像の場合は、元の４Ｍバイトから１００Ｋ
バイトに圧縮することができる。（これらの圧縮サイズ
は、おおよその値であり、映像の内容や、除圧縮された
ときに使用することができるように像と一緒に記憶され
た制御用情報によっても多少異なるサイズとされる。）

【００３３】図４は、図３を参照して説明したようない
ろいろな電子モジュールを含むコンパクトカメラを示
す。この組立体全体を周囲環境からの危険を防止する耐
環境ハウジング又はケース内に収納して、密封カメラモ
ジュールとすることが好ましく、そのようなハウジング
もコンパクトであることが好ましい。この密封カメラモ
ジュールは、制御された実験室環境内でのみ使用のため
に開放されることを企図したものである。耐えるべき周
囲環境の危険としては、衝突や擦過等による物理的損
傷、太陽光線やフラッドライト（投光照明）等による熱
損傷、偶発的な接触又は電磁放射線による電気的損傷等
がある。センサー自体を過剰な光から遮蔽するための追
加の防護手段を設けることも好ましい。

【００３４】図４の断面図において、４００は、カメラ
組立体全体であり、４０１は、カメラレンズである。こ
の図には、フラッシュランプ照明の実質的にピーク時に
のみ開放されるようになされた、随意選択のフィルタ又
は高速シャッター（例えば、液晶シャッター）を示すブ
ロックは、図示されていない。４０３は、対物レンズに
よって所定距離のところに画定される像平面であり、４
０４は、耐環境ケース、４０７はＣＣＤアレーである。
４０８は、サンプル・ホールドチップを担持した回路板
である。この回路板４０８は、ＣＣＤアレー４０７をば
ね負荷ねじ（ばねによって荷重をかけられたねじ）４１
１によってカメラのフィルム平面に圧接する４つのＣＣ
Ｄアレー支持部材４０９のための基板としても機能す
る。４０５は、このカメラを外部の線（例えば、調節、
校正等を含む制御及びテスト目的のために使用されるＣ
ＡＮバス）及び電源接続線に結合するための一連のコネ
クタ、及び、圧縮された画像データをこのカメラ組立体
から高速度で伝送するための光ファイバーコネクタの１
つである。

【００３５】一般に、高速電子回路は、低速電子回路よ
りはるかに大きい電磁干渉波を放射し、ミリボルトのレ
ベルで、しかも広い帯域幅で作動するＣＣＤチップの入
力増幅器は、本質的にこの干渉波を捕捉し易い。４０６
は、各回路板４１０（並びに、ビデオ圧縮回路板等の回
路板）をＣＣＤチップの周りの電磁感受性区域から隔離
する光及び電気遮蔽バリヤーである。これらの回路板
は、ＣＣＤの電圧レベル等のすべてのパラメータを遠隔
調節することを可能にするものであることが好ましく、
３２ＫバイトのＲＡＭを含むことが好ましい。そのよう
なＲＡＭの１つの用途は、始動時にホストコンピュータ
からいろいろなＪＰＥＧテーブルを受理し、次いで、単
一の指令に応答してそれらのテーブルを（端末のマイク
ロコントローラを介して）ＪＰＥＧ回路板へ送ることで
ある。

【００３６】ＪＰＥＧ回路板又はそれに類するものをカ
メラ本体と同じモジュール内に組み込むことの主要な利
点の１つは、局部的なアースループ又はそれに類する干
渉発生源をそのモジュールから排除する設計とし、カメ
ラ装置から離隔させることができることである。かくし
て、この組立体は、「ブラックボックス」ユニットに近
い装置となり、その入力は、光像であり、その出力は、
光結合信号として分析コンピュータへ好便に伝送するこ
とができる圧縮されたデジタル化ビデオ信号である。

【００３７】一実施例において、このカメラ組立体の好
適な光学部分として、写真用カメラ、即ち、レンズ開口
を駆動する自動露光手段付きの大判（５７．１５ｍｍ平
方）単レンズレフレックスカメラの本体及びレンズを用
いた。この例では、フィルムバック（押え後壁）の代わ
りに、ＣＣＤチップの感光（光感受性）区域をレンズの
焦点面内に保持する、カメラ本体の後面から突出させた
ばね負荷組立体を用いた。別法として、３５ｍｍ「ニコ
ン」カメラのバック（押え後壁）を同様に改変し、それ
に対応するレンジのレンズを利用できるようにしてもよ
い。

【００３８】このカメラには、特別の高速シャッターを
設けることができる。高速シャッターは、ＣＣＤアレー
を不意の強い光線（例えば、太陽光）から防護するため
にも、あるいは又、実際の露光を規定するするためにも
用いることができるが、後者の目的には、ＣＣＤチップ
にバイアス電圧を印加することによって実際の感度を電
気的に決定することもできる。

【００３９】このカメラには、又、特定の選択された通
信媒体を介して２方向通信を行うことができる適当な通
信アダプターを設けることもできる。光ファイバーケー
ブルは、高速で（即ち、帯域幅が広く）、しかも優れた
電気絶縁性が得られるという点から好ましい通信媒体の
１つである。実際、本出願人が提案する使用モードの１
つにおいては、約６つの撮影され、圧縮された像のため
の記憶メモリーを有するポータブル型（バックパック
型）カメラを使用し、その記憶された像を埠頭又はドッ
クの全長に亙って敷設された光ファイバー「バス」に組
み込まれたタップへ流すことができる。

【００４０】使用に当って、初期の１６００万画素の像
をカメラ内のＣＣＤチップからＪＰＥＧ式圧縮装置を介
して約６００Ｋバイトレベルの像として内部記憶手段
（メモリー）内へ伝送する工程の速度は、現行では約６
秒であるが、回路を更に改良すれば、この所要時間を大
きく短縮できるであろう。ＪＰＥＧプロセッサは、リア
ルタイムで作動する。即ち、圧縮の結果としてＣＣＤチ
ップからメモリーへの情報転送に課せられる時間遅延は
ほとんどゼロである。

【００４１】この比較的簡単なタイプのカメラは、像デ
ータを圧縮するが、それを解釈することはしない。像の
解釈は、遠隔設備で実施され、その結果は、１組の像の
送出がなされた後数分間遅れて得られる。このカメラ
は、デジタルデータが収集された後実際上直ちにそれを
送出すためのＰＣＭＣＩＡ（内部バッファ機能付き）を
そ備えているが、ハードディスク記憶装置を有する実施
形態の場合は、約６０〜７０の未圧縮像を蓄積すること
ができる。

【００４２】本発明のカメラの設計は、特定の応用例の
要件に応じていろいろに変更することができる。近赤外
線光を透過するフィルタのようなある種のフィルタは、
可視光線、又は少くとも暗濃赤色光以外のすべての光を
遮断する。ビューファインダは、そのビューファインダ
のための光をサンプリングする４５°ミラーの後にフィ
ルタが設置されない限り、役に立たない。ワイヤフレー
ム距離測定器を用いれば充分である場合もある。改変の
ための１つのオプションは、ＣＣＤから得られた試験的
スナップショットをビデオスクリーンへ送ることによっ
て静止画像ビデオカメラに類似した構成とすることであ
る。通常のビデオ用途には充分なフレームバッファ１０
５は、高解像度ＣＣＤからのデータの流れをサンプリン
グし（随時のバイト又は平均化されたバイトをサンプル
検査し）、それを小型モニター１０１（例えば、ＬＣＤ
モニター又はビデオカメラに用いられるような小型ＣＲ
Ｔディスプレー）に通常のビデオ走査速度で反復して表
示する。

【００４３】その他の型式のカメラを用いることもでき
る。例えば、複レンズレフレックスカメラを用いれば、
ビューファインダのための光をフィルタで濾過する必要
がなく、像の光を必要なだけ最大限濾過することができ
る。簡単な距離測定器付きビューファインダを用いれば
充分である。

【００４４】適正に統合された機械であれば、そのディ
スプレーを操作者に向けてあらゆる情報を表示するのに
利用することができ、問題が生じたとき、その問題とそ
の推奨される解決方法を操作者に発信することができる
インタフェースとなる。半導体設計の進歩により、いろ
いろな機能の統合が可能にされる。例えば、捕捉された
像は、短時間ではあるが、感光性ＣＣＤチップ上に２次
元アレーとして存在し、少くとも若干のデータ縮小又は
データ分析でさえもその場で（ＣＣＤチップ上で）行う
ことも可能である。ある種のＣＣＤチップは、像を表示
するアナログ信号を、好ましくはデータ縮小のための不
感光性区域へと側方へ移動させる「フレーム移送」タイ
プである。アナログ信号のデジタル化は、何らかの方法
で、例えば、１レベルの像を可変域値で反復分析するこ
とによりシミュレーとすることができる。

【００４５】以上、本発明を実施形態に関連して説明し
たが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
状に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲か
ら逸脱することなく、いろいろな実施形態が可能であ
り、いろいろな変更及び改変を加えることができること
を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】図１Ａは、本発明のカメラを担持した人を示
す概略図である。

【図１Ｂ】図１Ｂは、塔又はマストに設置された本発明
のカメラを示す概略図である。

【図１Ｃ】図１Ｃは、自動車に搭載された本発明のカメ
ラを示す概略図である。

【図２】図２は、各丸太の端面に貼付されたコード化さ
れた識別ラベルを記録（撮影）するために所定位置に置
かれた丸太積重体を示すファインダの概略図である。

【図３】図３は、図１Ａのカメラの主要部品間のデータ
及び信号の流れを示すブロック図である。

【図４】図４は、ばね負荷されたＣＣＤ取付支持体及び
レフレックスファインダを備えた本発明のカメラの詳細
図である。

【符号の説明】

１０１：ビューア １０２：丸太 １０５：カメラ装置 １１２：走査用自動車 １１３：アンテナ １１４：バックパック ２００：ビューファインダ ２０１：架台 ２０２：丸太 ２０３：枠決めマーク ２０４：ラベル ３００：カメラ ３０２：ＣＣＤアレー ３０５：ＪＰＥＧ変換回路板 ３０７：伝送装置 ３０８：画像処理機 ４００：カメラ組立体 ４０７：ＣＣＤアレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ (71)出願人 596057376 547 ＴＥ ＡＴＡＴＵ ＲＯＡＤ，ＴＥ ＡＴＡＴＵ ＮＯＲＴＨ ＰＥＮＩＮＳ ＵＬＡ ＡＵＣＫＬＡＮＤ ８，ＮＥＷ ＺＥＡＬＡＮＤ (72)発明者 ケヴィン ジョージ スレイド ニュー・ジーランド オークランド ８, テェ アターテゥ ノース ペニンスラ, テェ アターテゥ ロード 547 (72)発明者 アラン タスィー スペンダー ニュー・ジーランド オークランド マウ ント ロスキル，マウント アルバート ロード 440

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々機械可読ラベルを付された複数の物
   品を、大きな視野を形成するようにグループとしてまと
   められた形で記録するためのカメラであって、 像捕捉手段と、ＣＣＤアレー上に焦点合わせすることが
   できる像焦点合わせ手段を含む光学系と、開口制御手段
   と、シャッター手段とから成り、前記像焦点合わせ手段
   は、１群のラベル付き物品の像が前記ＣＣＤアレーの感
   光区域のほぼ全体に嵌り、各機械可読ラベルの記憶され
   た像がほぼ標準化されたサイズとなるように、該１群の
   ラベル付き物品を該カメラに対して心合させ、カメラか
   ら離隔させて位置ぎめすることができる内部可視マーク
   を有するファインダ手段を備えていることを特徴とする
   カメラ。
2. 【請求項２】 像データの容量をその初期容量の０．３
   〜０．０２倍に圧縮することができる像圧縮手段を備え
   ていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 【請求項３】 前記像捕捉手段は、像を表す第１デジタ
   ル信号を受取ることができるフレームグラバーから成
   り、前記像圧縮手段は、前記第１デジタル信号の総バイ
   ト数に比して減少された数のバイトを有する圧縮された
   デジタル画像を創生するように第１デジタル信号を約２
   ０：１から約４０：１の範囲で圧縮するためのデジタル
   信号圧縮手段と、１つ又はそれ以上の圧縮されたデジタ
   ル画像を記憶するためのバッファ手段から成ることを特
   徴とする請求項２に記載のカメラ。
4. 【請求項４】 前記１つ又はそれ以上の圧縮されたデジ
   タル画像を外部の画像処理ユニット又は他の画像データ
   受取器へ伝送するための手段を含むことを特徴とする請
   求項３に記載のカメラ。
5. 【請求項５】 前記デジタル信号圧縮手段は、ＪＰＥＧ
   処理機から成ることを特徴とする請求項４に記載のカメ
   ラ。
6. 【請求項６】 前記バッファ手段は、少くとも２つのル
   画像を記憶することができることを特徴とする請求項５
   に記載のカメラ。
7. 【請求項７】 前記デジタル信号圧縮手段は、上方を並
   列的に処理することができる少くとも２つの入力チャン
   ネルを有することを特徴とする請求項６に記載のカメ
   ラ。
8. 【請求項８】 前記ＣＣＤ感光アレーは、その各辺に沿
   って少くとも２０４８個の画素を有するＸ−Ｙアレーで
   あることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
9. 【請求項９】 前記ソリッドステートＣＣＤ感光アレー
   は、その各辺に沿って少くとも４０９６個の画素を有す
   るＸ−Ｙアレーであることを特徴とする請求項７に記載
   のカメラ。