JPH1131225A - ラベル等の検出装置および検出処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来検知できなかったラベル等の処理対象物に
対してもその位置を検出して所定の処理を行うことがで
きる検出処理装置を提供する。 【解決手段】少なくとも紫外領域を含む光を発生する光
源１１，１２から発生された光を郵便物などの処理対象
物１５上に照射して処理対象物１５を照明し、処理対象
物１５上の画像を撮像装置１９により撮像して得られる
画像データから、ラベル位置検出部１８によって処理対
象物１５上のラベル１６のような検出対象の位置を検出
し、この検出結果に従ってラベル１６上の情報を認識
し、これに基づいて処理部２０で郵便物の宛名自動読取
り区分などの処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、例えば郵便物宛
名自動読取り区分処理装置、量産用製造装置、物品等の
区分処理装置において、処理対象物上のラベル等に存在
する文字、記号、数字などを読取る目的でラベル等の位
置を検出する検出装置およびその検出結果に従って処理
対象物に対し所定の処理を行う検出処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】郵便物の宛名自動読取り区分装置におい
ては、郵便物上の宛名を印刷し貼付してあるラベルの位
置、あるいは封筒の内容物に記載された宛名を封筒の外
から読取れるように封筒の一部に形成されたセロ窓のよ
うな透明窓の位置を検出し、この位置情報に従って宛名
を認識することにより、これらラベルあるいはセロ窓の
領域に記載された内容を効率よく認識し、それに基づい
た処理を行う試みがなされている。

【０００３】また、量産用の各種製造装置において製造
工程を制御するために製造過程にある加工品を識別する
ために貼付されるラベル、あるいは物流に関連する処理
装置等において処理内容を決定する内容の記載されたラ
ベル等の位置を検出することも、ラベル等に記載された
内容を効率よく認識し、それに基づいた処理を行う上で
有用である。

【０００４】図５に、従来の技術によるラベル等の検出
処理装置の典型的構成を示す。光源１，２は図示しない
高輝度ランプにより可視光を発生する。この光源１，２
から出射される光は、光ファイバ束３，４で光出射部
５，６にそれぞれ導かれ、処理対象物７上に照射される
ことにより、処理対象物７を照明する。光出射部５，６
の出射部はライン状の形状をなし、処理対象物７上の図
の紙面に垂直な方向に沿ったライン状の領域を照明す
る。処理対象物７には検出対象、例えばラベル８が貼付
されている。

【０００５】処理対象物７上には、ライン状領域を撮像
する例えばＣＣＤラインイメージセンサを備えた撮像装
置９が配置される。処理対象物７を図示しない搬送手段
によって図の紙面と直角な方向に移動させることによ
り、撮像装置９は処理対象物７上を同方向に相対的に走
査することによって処理対象物７上の２次元画像を撮像
し、画像データを出力する。

【０００６】こうして撮像装置９から出力される画像デ
ータは、処理対象物７の表面に印刷されたインクによる
光の吸収や、貼付されたラベル等の検出対象８の反射率
の相違などを反映する。多くの場合、ラベル等の形状は
矩形状であるため、ほぼ矩形状の領域にわたってその周
囲と濃淡の度合いが異なる領域が検出されれば、その領
域がラベル等の検出対象８である可能性が高いものとし
て認識される。このようにしてラベル等の検出対象８の
位置を検出する処理は、撮像装置９から出力される画像
データに画像処理を施すことで実現される。より具体的
には、画像データの縦方向および横方向の画素値（濃度
値）の分布を調べ、矩形状の領域にわたって画素値が周
囲と異なる場合に、その矩形状の領域をラベル等の検出
対象８であると検出している。

【０００７】しかしながら、従来の技術ではラベルの用
紙が封筒などの周囲の紙と類似した色や濃淡階調である
場合には、画素値の分布にラベルの形状が現れにくくな
り、ラベルを検出することが困難となる。特に、ラベル
および周囲の紙ともに白色のものが用いられるケースが
多いため、ラベルを検出できないケースが相当の数量に
のぼり、処理効率向上の妨げとなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ラベ
ル等が貼付された郵便物などの処理対象物上を撮像して
得られた画像データの画素値の分布からラベル等の位置
を検出する従来の検出装置では、ラベルの用紙が封筒な
どの周囲の紙と類似した色や濃淡階調を持つことが多い
ことから、ラベル等の検出を正しく行うことができない
場合も相当数発生し、この検出結果を用いて処理対象物
を処理する場合の処理効率の向上に限界があった。

【０００９】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
消するためになされたもので、従来検知できなかったラ
ベル等の処理対象物に対してもその位置を検出すること
の可能な検出装置および該検出装置の検出結果に従って
処理を行う検出処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は光源から発生された光を処理対象物上に照
射して該処理対象物を照明する照明手段と、処理対象物
上の画像を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
この撮像手段より出力される画像データから処理対象物
上のラベル等の所定の検出対象の位置を検出する位置検
出手段とを有する検出装置において、照明手段に少なく
とも紫外領域を含む光を発生する光源を用いたことを特
徴とする。

【００１１】また、本発明に係る検出処理装置は、上記
検出装置の構成に加えて、位置検出手段より出力される
位置情報と撮像手段から出力される画像データに基づい
て処理対象物に対し所定の処理を行う処理手段をさらに
備えたことを特徴とする。

【００１２】照明手段の光源は、紫外領域の光のみを発
生するものでもよいが、紫外領域と可視領域の光を発生
するものであってもよい。また、この光源は例えば放電
管が用いられる。

【００１３】位置検出手段は、例えば処理対象物上の検
出対象としてラベルおよび透明窓の少なくとも一方の位
置を検出する。撮像手段は、例えばライン状領域を撮像
するラインセンサであり、処理対象物上を該ライン状領
域と直交する方向に相対的に走査することによって処理
対象物上の２次元画像を撮像する。

【００１４】処理手段は、例えば位置検出手段からの位
置情報に従って処理対象物の検出対象の位置に存在する
情報を画像データから認識し、この認識した情報に基づ
いた処理を処理対象物に対して行う。

【００１５】このように紫外領域を含む光で処理対象物
を照明すると、従来の技術では同じ白色または同濃度色
などとして周囲と区別されなかった処理対象物上のラベ
ル等の検出対象を紙に含まれる蛍光材料の種類や量など
の違いによって区別できるようになり、ラベル等をより
確実に検出することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１に、本発明の一実施形態に係
るラベル等の検出処理装置の構成を示す。同図におい
て、光源１１，１２は紫外領域と可視領域の両波長域に
わたる発光スペクトル分布を持つ例えば放電管であり、
処理対象物１５上に近接した位置に設置される。これら
の光源１１，１２から発生した光は、直接又は反射鏡１
３，１４をそれぞれ介して処理対象物１５上に左右両側
から照射され、処理対象物１５上のライン状の領域を効
率良く照明する。処理対象物１５には検出対象、例えば
ラベル１６が貼付されている。

【００１７】処理対象物１５上には、上記のようにして
照明されたライン状領域を撮像するように例えばＣＣＤ
ラインイメージセンサを備えた撮像装置１７が配置され
る。処理対象物１５を図示しない搬送手段によって図の
左右いずれか一方向に移動させることにより、撮像装置
１７は処理対象物１５上を同方向に相対的に走査して処
理対象物１５上の２次元画像を撮像し、画像データを出
力する。

【００１８】こうして撮像装置１７から出力される画像
データは、ラベル位置検出部１８および認識部１９に入
力される。ラベル位置検出部１８は、処理対象物１５上
のラベル１６の位置を検出し、その位置情報を認識部１
９に供給する。認識部１９では、ラベル位置検出部１８
からの位置情報を受け、この位置情報で示されるラベル
１６の位置の画像データを抽出した後、ラベル１６上に
記載された内容を例えば文字認識技術により認識する。
処理部２０は、認識部１９の認識結果に従って処理対象
物１５に対して所定の処理を行う。

【００１９】具体的には、例えば郵便物の宛名自動読取
り区分装置に適用した場合を例にとると、ラベル位置検
出部１８は処理対象物１５である郵便物上に貼付された
宛名が印刷されたラベル１６の位置を検出し、認識部１
９はラベル１６上の宛名を認識する。そして、処理部２
０では認識部１９で認識された宛名に従って処理対象物
１５の区分処理を行う。

【００２０】図２は、ラベル位置検出部１８での検出原
理を説明するための図である。図２において、取得され
た処理対象物１５上の２次元画像を示す画像データ２１
は、縦横の位置座標の点に対応した濃淡データの集合で
ある。縦方向の射影２３は、同じ横座標を持つ点の濃淡
データの積分値を横座標の関数として表したものであ
る。横方向の射影２４は、同じ縦座標を持つ点の濃淡デ
ータの積分値を縦座標の関数として表したものである。

【００２１】今、ラベル１６の存在により、矩形状の領
域にわたって濃度が周囲と異なる場合、図のように縦方
向の射影２３と横方向の射影２４のそれぞれに、周囲と
異なる画素値（レベル）を持つような領域２５，２６が
現われる。このような特徴を抽出することで、ラベル１
６の存在する領域２２を特定することができる。複数の
ラベルが貼付されている場合などには、もう少し複雑な
処理が必要であるが、原理的には同様の手法を組合わせ
て検出することができる。

【００２２】図２に示した手法は公知であるが、処理対
象物１５上を照明するための光源として、紫外領域を含
む光を発生する光源１１，１２を用いることによって、
より確実にラベル１６の位置を検出することができる。
但し、従来の可視光を照明光として用いて得られる画像
データと比較すると、濃淡等に基づく画素値の頻度分布
が異なるため、濃度差に関する判別のためのしきい値等
は、実際の動作に対して最適化されたパラメータ値を用
いることで処理を最適化することが望ましい。

【００２３】次に、このように処理対象物１５の照明光
として紫外領域を含む光を用いることによる効果を説明
する。図３は、図４に示した従来の検出装置において、
処理対象物７を可視光で照明した際に撮像装置９から出
力される画像データの画素値の頻度分布を示す図であ
る。通常、ラベルやその背景の封筒等は白、または白に
近い淡く明るい色の紙であることが多い、従って、標準
的な白色紙の画素値を１とした場合、図３に示すように
画素値は０．７〜１．０程度の狭い範囲に分布する。こ
のため、ラベル等と背景の画像データの画素値が非常に
近く、従来の技術では識別ができなくなるようなケース
が比較的頻繁に発生している。

【００２４】ところで、ラベルや封筒、包装紙、小包、
運搬箱等に用いられる紙（洋紙）には白さが要求される
が、原料となるパルプは僅かに黄色味を帯びているた
め、紙を白くするために黄色の補色に当たる青系の染料
や顔料で着色することがしばしば行われる。また、さら
に白く見せたい場合などには蛍光増白剤という染料が添
加される。蛍光増白剤は自然光成分にある４００ｎｍ以
下の紫外領域の光を吸収して、４２０ｎｍ付近を中心と
する青ないし紫の蛍光を発するものである。最近は、再
生紙などの製造過程にも漂白技術の一部として蛍光材料
が使われている場合がある。さらに、印刷性を高めるた
め、表面にコーティングを施した塗工紙にも蛍光材料
（染料）を含むものがある。このように昨今の洋紙は蛍
光材料を含有したものの比率が高くなっているが、その
含有量は様々である。

【００２５】従来の技術では可視領域の照明光を用いて
いたので、このような蛍光染料の含有量の違いを区別す
ることはできなかった。本発明は、照明光として紫外領
域の光のみ、または紫外領域と可視領域の光をミックス
した光を用いることで、蛍光材料を励起する紫外光の割
合を自然光における割合よりも大きくすると、蛍光材料
の有無や含有量の違いを顕著に区別できることを見出
し、これを具体的に装置に応用してラベル１６の位置検
出の確実性を向上しようとするものである。

【００２６】この場合、前述の蛍光増白剤、つまり４０
０ｎｍ以下の紫外領域の光を吸収して４２０ｎｍ付近を
中心とする蛍光を発する材料の含有率がラベル１６の位
置検出に大きく寄与するが、多種・多様の添加剤の影響
や複合的な効果などの影響も含まれる。

【００２７】図４は、本実施形態に従って処理対象物１
５上に可視領域と紫外領域の光を同時に照射した際に撮
像装置１７から出力される画像データの画素値の頻度分
布を示した図である。蛍光材料を比較的多く含む白色の
紙の画素値を１とすると、図４に示すように画像データ
の画素値は０．４〜１．０程度にわたる比較的広い範囲
に分布する。従来では白色として区別が困難だった紙
も、このような紫外領域の光を含む光を用いた照明によ
って、蛍光材料を含むものは０．７〜１．０、蛍光材料
を含まないものは０．５〜０．７程度に画素値が分布す
るようになり、区別できるようになる場合が出てくる。
もちろん、画像データの画素値のみから判断する以上、
依然として区別できない組合わせもあるが、実用上の識
別可能率では飛躍的な改善が実現できる。

【００２８】なお、処理対象物１５の統計的な性質があ
る程度限定されている場合、すなわち、例えば白色の紙
が用いられることが多いなどの場合には、可視領域の光
を含まず、紫外領域のみの光を用いて処理対象物１５上
を照明することによっても、ラベル１６等の検出確度の
向上を実現することができる。

【００２９】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は以下のように種々変形して実施することが
可能である。例えば、上記実施形態では光源として紫外
光と可視光の両者を同時に発生する放電管が用いたが、
紫外光のみを発生する光源でもよく、紫外光を発生する
光源と可視光のみを発生する光源を組合わせて用いても
よい。これらの光源を組合わせる際には、両者を並置し
てもよく、それぞれが照明領域に対して別方向から照明
を行うように設置してもよい。

【００３０】紫外領域の光源の具体的な例としては、例
えば３１２ｎｍや３６５ｎｍの波長を発する紫外蛍光管
があり、これらを単独あるいは他の光源と組合わせて用
いることができる。また、このような光源としては蛍光
管のような放電管に限られるものではなく、ＨＩＤ、ハ
ロゲンランプ、白熱電球などからの光を直接、あるいは
反射鏡、レンズ、光ファイバ等を介して用いて照明を行
ってもよい。

【００３１】上記実施形態では、撮像装置１７にＣＣＤ
ラインセンサを用いているため、処理対象物１５からの
反射光を検出系の感度曲線（検出感度の波長依存性）で
決まる重みで荷重平均した量で画素値が定められるが、
処理対象物１５の統計的特性に合わせた色フィルタ等の
波長依存素子を通して撮像することも可能である。これ
により、背景に含まれるある種の色をもつ領域がラベル
１６等の検出に及ぼす影響を抑制したり、あるいは感度
曲線で加重平均すると同レベルとなってしまうが実際に
は系統の異なる色を区別することができる。

【００３２】色フィルタの効果は、処理対象物１５の統
計的な性質に依存するので、常に色フィルタを用いるこ
とで高い効果が得られるとは限らないが、用途によって
は効果が期待される。また、色フィルタ等の組合わせに
より、波長特性の異なる検出系により得られる複数の画
像データを用いてラベル等の位置検出を行うことも可能
である。このようにすると、撮像装置１７の撮像光学系
は複雑になるが、一つの画像データからラベル１６等の
位置を検出できない場合でも、他の画像データからラベ
ル１６等の位置を検出できる場合もあり、より確実な検
出が可能となる。さらに、従来の白色光を用いた照明光
下で撮像を行う方法との組合わせや、併用も可能であ
る。

【００３３】また、上記実施形態では撮像装置１９にラ
インセンサを用いて、走査により２次元画像データを取
得したが、２次元の撮像素子を用いて取得してもよい。
また、上記実施形態ではラベル上に印刷または記載され
た文字、数字、記号、符号等を読取るための撮像装置と
ラベル等の検知のための撮像装置を一つの撮像装置１９
で兼用したが、これらをそれぞれ独立に設置してもよ
い。

【００３４】これらの変形はいずれも、紫外領域の光を
含む光の照射により得られる蛍光を介して、紙に含有さ
れる蛍光材料の種類や量の違いも含めて検出しようとす
る本発明の趣旨を逸脱するものではなく、いずれも本発
明に含まれるものである。

【００３５】さらに、上記実施形態では処理対象物とし
て郵便物を例にとり、本発明を郵便物の宛名自動読取り
区分装置に適用した例について説明したが、本発明は量
産用製造装置、各種物品等の区分処理装置に適用するこ
とができ、処理対象物上に存在する文字、記号、数字な
どを読取る目的でラベルや、セロ窓のような透明窓等の
位置を検出する検出装置およびその検出結果に従って処
理対象物について所定の処理を行う検出処理装置に適用
が可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば処
理対象物上の画像を撮像して得られる処理対象物上の検
出対象の位置を検出し、さらに、この位置情報と撮像手
段から出力される画像データに基づいて所定の処理を行
う装置において、紫外領域を含む光で処理対象物を照明
することにより、ラベルやセロ窓等の検出対象の位置を
より確実に検出することができ、これによって従来とほ
ぼ同等のコストで郵便物の宛名自動読取り区分などの処
理を従来より高能率に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るラベル等の検出処理
装置の構成を示す図

【図２】ラベル等の検出原理を説明するための図

【図３】従来のラベル等の検出装置において可視領域の
光の照射時に撮像装置から出力される画像データの濃度
値の頻度分布を示す図

【図４】本発明の一実施形態において可視領域と紫外領
域の光の同時照射時に撮像装置から出力される画像デー
タの濃度値の頻度分布を示す図

【図５】従来の技術によるラベル等の検出装置の構成を
示す図

【符号の説明】

１１，１２…光源 １３，１４…反射鏡 １５…処理対象物 １６…検出対象 １７…撮像装置 １８…ラベル位置検出部 １９…認識部 ２０…処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本宮 佳典 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも紫外領域を含む光を発生する光
   源を有し、該光源から発生された光を処理対象物上に照
   射して該処理対象物を照明する照明手段と、 前記処理対象物上の画像を撮像して画像データを出力す
   る撮像手段と、 この撮像手段より出力される画像データから前記処理対
   象物上の所定の検出対象の位置を検出する位置検出手段
   とを具備することを特徴とする検出装置。
2. 【請求項２】少なくとも紫外領域を含む光を発生する光
   源を有し、該光源から発生された光を処理対象物上に照
   射して該処理対象物を照明する照明手段と、 前記処理対象物上の画像を撮像して画像データを出力す
   る撮像手段と、 この撮像手段より出力される画像データから前記処理対
   象物上の所定の検出対象の位置を検出して位置情報を出
   力する位置検出手段と、 この位置検出手段より出力される位置情報と前記画像デ
   ータに基づいて前記処理対象物に対し所定の処理を行う
   処理手段とを具備することを特徴とする検出処理装置。
3. 【請求項３】前記光源は、紫外領域と可視領域の光を発
   生することを特徴とする請求項１または２に記載の装
   置。
4. 【請求項４】前記光源は、放電管であることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 【請求項５】前記位置検出手段は、前記処理対象物上の
   前記検出対象として、ラベルおよび透明窓の少なくとも
   一方の位置を検出することを特徴とする請求項１または
   ２に記載の装置。
6. 【請求項６】前記撮像手段は、ライン状領域を撮像する
   ラインセンサであり、前記処理対象物を該ライン状領域
   と直交する方向に相対的に走査することによって該処理
   対象物上の２次元画像を撮像することを特徴とする請求
   項１または２に記載の装置。
7. 【請求項７】前記処理手段は、前記位置情報に従って前
   記処理対象物の前記検出対象の位置に存在する情報を前
   記画像データから認識し、この認識した情報に基づいた
   処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の検出処理
   装置。