JPH10187952A - 小包選別用画像入力システム - Google Patents
小包選別用画像入力システムInfo
- Publication number
- JPH10187952A JPH10187952A JP9068799A JP6879997A JPH10187952A JP H10187952 A JPH10187952 A JP H10187952A JP 9068799 A JP9068799 A JP 9068799A JP 6879997 A JP6879997 A JP 6879997A JP H10187952 A JPH10187952 A JP H10187952A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- sensor
- moving
- objective lens
- image input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C3/00—Sorting according to destination
- B07C3/10—Apparatus characterised by the means used for detection ofthe destination
- B07C3/14—Apparatus characterised by the means used for detection ofthe destination using light-responsive detecting means
Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
- Character Input (AREA)
- Image Input (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 既知の画像入力システムよりも性能のすぐれ
た画像入力システムを提供する。 【解決手段】 各対象物の上面を観察するように対象物
が移動する移動面（４）の上方に取り付けられた高精細
度カメラ（１）を含むシステム。カメラ（１）は、移動
面を基準とする各対象物の上面の高さのプロファイルを
示す信号（Ｓ）を発生するセンサ（８）とともに作動す
る自動焦点調節機構式対物レンズ（５）を備える。この
形状信号は、対象物がカメラの対物レンズの下を移動す
る間、各対象物の上面の高さの変化を考慮するために焦
点調節機構用の位置決め設定値（Ｃ）を発するのに用い
られる。このようなシステムは、自動選別を行うために
郵便物上の宛先を自動的に読み取るのに用いられる。
た画像入力システムを提供する。 【解決手段】 各対象物の上面を観察するように対象物
が移動する移動面（４）の上方に取り付けられた高精細
度カメラ（１）を含むシステム。カメラ（１）は、移動
面を基準とする各対象物の上面の高さのプロファイルを
示す信号（Ｓ）を発生するセンサ（８）とともに作動す
る自動焦点調節機構式対物レンズ（５）を備える。この
形状信号は、対象物がカメラの対物レンズの下を移動す
る間、各対象物の上面の高さの変化を考慮するために焦
点調節機構用の位置決め設定値（Ｃ）を発するのに用い
られる。このようなシステムは、自動選別を行うために
郵便物上の宛先を自動的に読み取るのに用いられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動焦点調節機構
式対物レンズを備え各物体の上面を観察するために移動
面の上面に固定された高精細度カメラを含む、移動面上
を移動する対象物の上面上の情報の読み取り用の画像入
力システムに関する。
式対物レンズを備え各物体の上面を観察するために移動
面の上面に固定された高精細度カメラを含む、移動面上
を移動する対象物の上面上の情報の読み取り用の画像入
力システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなシステムはすでに欧州特許０
６４７４７９号において既に知られている。このシステ
ムは特に、画像から文字を光学的に認識することにより
荷物または小包の宛先の住所を自動的に読み取り、自動
郵便物選別を行うためのものである。このシステムにお
いては、カメラが各荷物または小包の上面の観察を開始
する時点で対物レンズの焦点調節機構のモータを駆動す
るために、超音波カメラが移動面を基準とした各対象物
の上面に相当する面の高さを判定する。
６４７４７９号において既に知られている。このシステ
ムは特に、画像から文字を光学的に認識することにより
荷物または小包の宛先の住所を自動的に読み取り、自動
郵便物選別を行うためのものである。このシステムにお
いては、カメラが各荷物または小包の上面の観察を開始
する時点で対物レンズの焦点調節機構のモータを駆動す
るために、超音波カメラが移動面を基準とした各対象物
の上面に相当する面の高さを判定する。
【０００３】この既知のシステムにおいては、カメラは
電荷移動型感光素子（「ＣＣＤ」）型であり、被写界深
度（感光素子の格子と観察対象物との間の一定の距離に
ある）は、拡大率と対物レンズの口径という二つのパラ
メータによって異なる。実際には拡大率（被観察物と画
像との寸法比）は、郵便荷物または小包類の対象物の場
合、おおむね９ないし１３である。また、対物レンズの
口径は、選別装置内の郵便荷物または小包の移動速度
（おおむね１ないし２ｍ／秒程度）と、撮影時に郵便荷
物または小包を照明するのに使用する光エネルギ（２ｋ
Ｗが最大である）とを考慮すると、限界がある。口径２
が、それを超えることができない限度であると思われ
る。従って、得ることができる最大被写界深度は２ない
し３センチメートル程度である。
電荷移動型感光素子（「ＣＣＤ」）型であり、被写界深
度（感光素子の格子と観察対象物との間の一定の距離に
ある）は、拡大率と対物レンズの口径という二つのパラ
メータによって異なる。実際には拡大率（被観察物と画
像との寸法比）は、郵便荷物または小包類の対象物の場
合、おおむね９ないし１３である。また、対物レンズの
口径は、選別装置内の郵便荷物または小包の移動速度
（おおむね１ないし２ｍ／秒程度）と、撮影時に郵便荷
物または小包を照明するのに使用する光エネルギ（２ｋ
Ｗが最大である）とを考慮すると、限界がある。口径２
が、それを超えることができない限度であると思われ
る。従って、得ることができる最大被写界深度は２ない
し３センチメートル程度である。
【０００４】これらの制約のため、荷物または小包のい
くつかまたは全てが大きな表面の凹凸（起伏、断層）を
もつ上面を有し、その結果、対物レンズの被写界深度よ
りもはるかに大きい上面の高さの変化が生じ、最終的に
鮮明な画像の情報を回収することができない場合には、
この画像入力システムは正しく作動することができな
い。また、移動面に対し斜めに配置された郵便物を処理
することは可能ではない。ところが、郵便荷物または小
包類が高速（１ないし２ｍ／ｓ程度）で移動する場合、
このような方法であればこのような荷物または小包の体
積の大きな郵便物をコンベア上の固定位置に維持するこ
とが可能であるため、この方法は一般的になっている。
くつかまたは全てが大きな表面の凹凸（起伏、断層）を
もつ上面を有し、その結果、対物レンズの被写界深度よ
りもはるかに大きい上面の高さの変化が生じ、最終的に
鮮明な画像の情報を回収することができない場合には、
この画像入力システムは正しく作動することができな
い。また、移動面に対し斜めに配置された郵便物を処理
することは可能ではない。ところが、郵便荷物または小
包類が高速（１ないし２ｍ／ｓ程度）で移動する場合、
このような方法であればこのような荷物または小包の体
積の大きな郵便物をコンベア上の固定位置に維持するこ
とが可能であるため、この方法は一般的になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、既知
の画像入力システムよりも性能のすぐれた画像入力シス
テムを提供することである。
の画像入力システムよりも性能のすぐれた画像入力シス
テムを提供することである。
【０００６】より詳細には、荷物または小包がおよそ
１．７ｍ／秒で移動するとき、高精細度カメラの対物レ
ンズの被写界深度（先験的には一定である）よりもはる
かに大きな値となることがある荷物または小包の上面の
高さの変化（通常、対物レンズの被写界深度は２ｃｍで
あるのに対し、変化は４０ｃｍ台となる）に、リアルタ
イムに適合することができる画像入力システムを提供す
ることである。
１．７ｍ／秒で移動するとき、高精細度カメラの対物レ
ンズの被写界深度（先験的には一定である）よりもはる
かに大きな値となることがある荷物または小包の上面の
高さの変化（通常、対物レンズの被写界深度は２ｃｍで
あるのに対し、変化は４０ｃｍ台となる）に、リアルタ
イムに適合することができる画像入力システムを提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的のため本発明
は、移動面を基準とした各対象物の上面の高さのプロフ
ァイルを示す信号を発生するのに適したセンサを含み、
対象物がカメラの対物レンズの下を移動する間、各対象
物の上面の高さの変化を考慮するために焦点調節機構用
の位置決め設定値を発するように、このプロファイル信
号を処理するための手段が設けられることを特徴とする
画像入力システムを対象とする。
は、移動面を基準とした各対象物の上面の高さのプロフ
ァイルを示す信号を発生するのに適したセンサを含み、
対象物がカメラの対物レンズの下を移動する間、各対象
物の上面の高さの変化を考慮するために焦点調節機構用
の位置決め設定値を発するように、このプロファイル信
号を処理するための手段が設けられることを特徴とする
画像入力システムを対象とする。
【０００８】このセンサは、郵便関連の適用例において
有利な種々の色の表面に対し良好な応答性をもつという
長所を有するレーザテレメータであるのが好ましい。
有利な種々の色の表面に対し良好な応答性をもつという
長所を有するレーザテレメータであるのが好ましい。
【０００９】本発明の有利な実施形態によれば、対物レ
ンズの後方に配設され、焦点調節機構の直流モータによ
って移動する可動レンズの位置を表す信号を発生させる
ために別のレーザテレメータが設けられる。位置決め信
号は、焦点調節の精度を向上させるために位置決め設定
値のサーボ制御に使われる。
ンズの後方に配設され、焦点調節機構の直流モータによ
って移動する可動レンズの位置を表す信号を発生させる
ために別のレーザテレメータが設けられる。位置決め信
号は、焦点調節の精度を向上させるために位置決め設定
値のサーボ制御に使われる。
【００１０】カメラは、電荷移動型感光素子（「ＣＣ
Ｄ」）または積分型感光素子（「ＴＤＩ」）カメラとす
ることができる。後者の場合、撮影に必要な照明出力を
下げること、あるいはカメラの絞りを閉じることしたが
って被写界深度を数センチメートル増加させることが可
能であることから、焦点調節のためにリアルタイムで行
うべき設定の数を少なくすることができる。
Ｄ」）または積分型感光素子（「ＴＤＩ」）カメラとす
ることができる。後者の場合、撮影に必要な照明出力を
下げること、あるいはカメラの絞りを閉じることしたが
って被写界深度を数センチメートル増加させることが可
能であることから、焦点調節のためにリアルタイムで行
うべき設定の数を少なくすることができる。
【００１１】以下、本発明による入力システムの全体略
図である単一図を参照することにより、本発明の一実施
例について詳細に説明する。
図である単一図を参照することにより、本発明の一実施
例について詳細に説明する。
【００１２】以下に説明する画像入力システムは、荷物
または小包類の郵便物上の宛先の自動読み取りのための
光学文字認識システムに接続するためのものであるが、
本発明はこの適用分野に限定されるものではない。
または小包類の郵便物上の宛先の自動読み取りのための
光学文字認識システムに接続するためのものであるが、
本発明はこの適用分野に限定されるものではない。
【００１３】
【発明の実施の形態】図において画像入力システムは、
小包２ａに関しＡで示す郵便の宛先についての情報を上
面３に有する郵便小包２ａ、２ｂ、２ｃが移動する移動
面の上方のシャーシ（図示せず）上に固定されたカメラ
１を含む。なおこれらの情報は、小包２ａのように各小
包の上面に貼られたラベル上に印刷することができる。
小包２ａに関しＡで示す郵便の宛先についての情報を上
面３に有する郵便小包２ａ、２ｂ、２ｃが移動する移動
面の上方のシャーシ（図示せず）上に固定されたカメラ
１を含む。なおこれらの情報は、小包２ａのように各小
包の上面に貼られたラベル上に印刷することができる。
【００１４】小包は、移動面４上をある方向Ｄに高速で
移動され、カメラ１の下を通過する。
移動され、カメラ１の下を通過する。
【００１５】カメラ１は移動面から約２ｍ上方に設置さ
れる。カメラの対物レンズ５は、鮮明区域を移動させる
ようにして焦点調節を行うために、二重の矢印７で示す
ような移動面に対し直角な方向に可動後部レンズ６を移
動する自動焦点調節機構（図示せず）を具備する。
れる。カメラの対物レンズ５は、鮮明区域を移動させる
ようにして焦点調節を行うために、二重の矢印７で示す
ような移動面に対し直角な方向に可動後部レンズ６を移
動する自動焦点調節機構（図示せず）を具備する。
【００１６】高精細度ラインスキャンカメラ１は、移動
面の幅全体に及ぶことができるように、方向Ｄに対して
横断的に置かれた電荷移動型または積分型の感光素子格
子１Ａの型である。図には、撮影用の小包の照明装置は
示してない。
面の幅全体に及ぶことができるように、方向Ｄに対して
横断的に置かれた電荷移動型または積分型の感光素子格
子１Ａの型である。図には、撮影用の小包の照明装置は
示してない。
【００１７】約４０ｃｍの移動能力を有する例えば「Ｍ
５Ｌ／４００」型第一レーザテレメータ８が、移動面の
上方であって方向Ｄからみてカメラの上流に配設され
る。このテレメータ８は、各小包の上面に高周波の細い
光ビームを送り、移動面を基準とするこの面の高さのプ
ロファイルを示す信号Ｓを出力側で発生する。
５Ｌ／４００」型第一レーザテレメータ８が、移動面の
上方であって方向Ｄからみてカメラの上流に配設され
る。このテレメータ８は、各小包の上面に高周波の細い
光ビームを送り、移動面を基準とするこの面の高さのプ
ロファイルを示す信号Ｓを出力側で発生する。
【００１８】約４ｍｍの移動能力を有する例えば「Ｍ５
Ｌ／４」型のもう一方のレーザテレメータ９は、対物レ
ンズ５に対し不動である状態で取り付けられ、レンズ６
の固設された基準標的１０の位置を判定するのに使用す
る。
Ｌ／４」型のもう一方のレーザテレメータ９は、対物レ
ンズ５に対し不動である状態で取り付けられ、レンズ６
の固設された基準標的１０の位置を判定するのに使用す
る。
【００１９】光電セル型の通過センサ１１は、方向Ｄか
らみてカメラ１の上流、かつテレメータ８の下流に配設
される。このセンサは、焦点調節機構のモータへの設定
コマンドの送信と小包の移動とを同期させるために、小
包の前端の通過を検出するのに使用する。モータは、可
動レンズの微細送り（１０ミクロン程度）が得られる直
流モータであるのが好ましい。
らみてカメラ１の上流、かつテレメータ８の下流に配設
される。このセンサは、焦点調節機構のモータへの設定
コマンドの送信と小包の移動とを同期させるために、小
包の前端の通過を検出するのに使用する。モータは、可
動レンズの微細送り（１０ミクロン程度）が得られる直
流モータであるのが好ましい。
【００２０】図に示すように、対象物２ｂおよび２ｃは
傾斜路の形状の支持体１２上に設置されているため、傾
斜した状態で移動面上を移動する。この位置において
は、移動面を基準とする各小包の上面の高さは、対物レ
ンズの被写界深度より大きな範囲で変化する。従って、
小包がカメラの対物レンズの下を移動するにしたがい、
この小包の上面の高さのプロファイルに従って鮮明区域
を移動させるために、連続して焦点調節を行わなければ
ならない。画像入力システムが実現された。このシステ
ムは、鮮明区域の４０ｃｍの移動に対し１００ｍｓ未満
の対物レンズの焦点調節時間で、１．７ｍ／秒で移動す
る小包を処理することができる。
傾斜路の形状の支持体１２上に設置されているため、傾
斜した状態で移動面上を移動する。この位置において
は、移動面を基準とする各小包の上面の高さは、対物レ
ンズの被写界深度より大きな範囲で変化する。従って、
小包がカメラの対物レンズの下を移動するにしたがい、
この小包の上面の高さのプロファイルに従って鮮明区域
を移動させるために、連続して焦点調節を行わなければ
ならない。画像入力システムが実現された。このシステ
ムは、鮮明区域の４０ｃｍの移動に対し１００ｍｓ未満
の対物レンズの焦点調節時間で、１．７ｍ／秒で移動す
る小包を処理することができる。
【００２１】この入力システムの全体的な動作は以下の
通りである。
通りである。
【００２２】２ｂなどの小包がレーザテレメータ８の下
を通過するにしたがい、レーザテレメータは、この小包
の上面３の高さのプロファイルを示すアナログ信号Ｓを
出力側で発生する。この信号は、小包の長さが約４０ｃ
ｍの場合、約３００個の測定点が得られるように選択さ
れた標本化周波数でデジタル化される。測定点（方向Ｄ
に沿った上面の高さの変化をプロットしたもの）は、プ
ロファイルの高さを、同数のレンズ６の設定位置すなわ
ち鮮明区域の位置に相当する設定データに対応させる表
を使用して、プロセッサ１３によりリアルタイムで処理
される。方向Ｄに沿ってカメラ１側に移動する小包２ｂ
はセンサ１１により検出され、センサは検出信号Ｔをプ
ロセッサ１３に送る。プロセッサ１３は、信号Ｔを受信
後ただちに、センサ１１とカメラ１の光学軸との間の距
離に依存する休止時間後、カメラの対物レンズの下の小
包２ｂの移動速度に応じた周波数で、一連の設定データ
Ｃをモータ１４に送る。モータ１４は、設定データの受
信に対する応答として、必要な焦点調節を行うためにレ
ンズ６を所望の位置に移動する。また、テレメータ９が
発する位置信号Ｐは、モータ１４に送られた設定値をサ
ーボ制御するためにプロセッサ１３に送られる。
を通過するにしたがい、レーザテレメータは、この小包
の上面３の高さのプロファイルを示すアナログ信号Ｓを
出力側で発生する。この信号は、小包の長さが約４０ｃ
ｍの場合、約３００個の測定点が得られるように選択さ
れた標本化周波数でデジタル化される。測定点（方向Ｄ
に沿った上面の高さの変化をプロットしたもの）は、プ
ロファイルの高さを、同数のレンズ６の設定位置すなわ
ち鮮明区域の位置に相当する設定データに対応させる表
を使用して、プロセッサ１３によりリアルタイムで処理
される。方向Ｄに沿ってカメラ１側に移動する小包２ｂ
はセンサ１１により検出され、センサは検出信号Ｔをプ
ロセッサ１３に送る。プロセッサ１３は、信号Ｔを受信
後ただちに、センサ１１とカメラ１の光学軸との間の距
離に依存する休止時間後、カメラの対物レンズの下の小
包２ｂの移動速度に応じた周波数で、一連の設定データ
Ｃをモータ１４に送る。モータ１４は、設定データの受
信に対する応答として、必要な焦点調節を行うためにレ
ンズ６を所望の位置に移動する。また、テレメータ９が
発する位置信号Ｐは、モータ１４に送られた設定値をサ
ーボ制御するためにプロセッサ１３に送られる。
【００２３】本発明による画像入力システムにおいて
は、焦点調節を行うために一つのレンズしか移動しない
ため、きわめて短い焦点調節時間および良好なシステム
の信頼性をえることができる。
は、焦点調節を行うために一つのレンズしか移動しない
ため、きわめて短い焦点調節時間および良好なシステム
の信頼性をえることができる。
【図１】本発明による入力システムの全体略図である。
１ 高精細度カメラ ４ 対象物が移動する移動面 ５ 自動焦点調節機構式対物レンズ ８ センサ Ｃ 焦点調節機構用の位置決め設定値 Ｓ 各対象物の上面の高さのプロファイルを示す信号
Claims (8)
- 【請求項１】 移動面（４）を基準とする各対象物の上
面（３）の高さを測定するために移動面の上方に取り付
けられたセンサ（８）とともに作動する自動焦点調節機
構式対物レンズ（５）を備え、各物体の上面を観察する
ために移動面（４）の上方に固定された高精細度カメラ
（１）を含む移動面（４）上を移動する対象物（２ａ、
２ｂ、２ｃ）の上面（３）上の情報（Ａ）の読み取り用
の画像入力システムであって、センサ（８）が、移動面
を基準とする各対象物の上面の高さのプロファイルを示
す信号（Ｓ）を発生するようになっていることと、対象
物がカメラの対物レンズの下を移動する間、各対象物の
上面の高さの変化を考慮するために焦点調節機構用の位
置決め設定値（Ｃ）を発するように、このプロファイル
信号を処理するための手段（１３）が設けられることと
を特徴とするシステム。 - 【請求項２】 センサ（８）がレーザテレメータである
請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 対物レンズの後方に配設され、焦点調節
機構のモータ（１４）によって移動する可動レンズ
（６）の位置を表し、位置決め設定値のサーボ制御に使
われる信号を発生させるようにした別のセンサ（９）を
さらに含む請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】 この別のセンサ（９）がレーザテレメー
タである請求項３に記載のシステム。 - 【請求項５】 自動焦点調節機構が直流モータ（１４）
を具備する請求項３に記載のシステム。 - 【請求項６】 カメラ（１）が電荷移動型感光素子
（「ＣＣＤ」）カメラである請求項１に記載のシステ
ム。 - 【請求項７】 カメラ（１）が積分型感光素子（「ＴＤ
Ｉ」）カメラである請求項１に記載のシステム。 - 【請求項８】 光学文字認識による小包上の宛先の自動
読み取りのための、請求項１から７のいずれか一項に記
載の画像入力システムを含む自動郵便物選別装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9603606A FR2746330B1 (fr) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Systeme d'acquisition d'images pour le tri de paquets |
| FR9603606 | 1996-03-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10187952A true JPH10187952A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=9490459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9068799A Pending JPH10187952A (ja) | 1996-03-22 | 1997-03-21 | 小包選別用画像入力システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6122001A (ja) |
| EP (1) | EP0796671B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10187952A (ja) |
| DE (1) | DE69704738T2 (ja) |
| ES (1) | ES2157051T3 (ja) |
| FR (1) | FR2746330B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009070399A (ja) * | 2008-11-14 | 2009-04-02 | Nec Corp | 画像入力装置 |
| US7778443B2 (en) | 2002-03-08 | 2010-08-17 | Nec Corporation | Image focusing device with motor |
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|---|---|---|---|---|
| DE19851284A1 (de) * | 1998-11-06 | 2000-05-11 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Bildaufnahme von Paketoberflächen |
| US6689998B1 (en) * | 2000-07-05 | 2004-02-10 | Psc Scanning, Inc. | Apparatus for optical distancing autofocus and imaging and method of using the same |
| JP2004519798A (ja) | 2001-05-16 | 2004-07-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 撮影装置 |
| US6621063B2 (en) | 2001-06-21 | 2003-09-16 | Psc Scanning, Inc. | Omni-directional optical code reader using scheimpflug optics |
| JP2005064633A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Hitachi Ltd | 帳票読取装置 |
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