JPH06187492A - 文字列撮像方法 - Google Patents

文字列撮像方法

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JPH06187492A
JPH06187492A JP4339951A JP33995192A JPH06187492A JP H06187492 A JPH06187492 A JP H06187492A JP 4339951 A JP4339951 A JP 4339951A JP 33995192 A JP33995192 A JP 33995192A JP H06187492 A JPH06187492 A JP H06187492A
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JP
Japan
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distance
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Application number
JP4339951A
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English (en)
Inventor
Masaaki Kobayashi
正明 小林
Sorai Ou
素 莉 王
Katsuyasu Aikawa
勝保 相川
Kazutomi Tomita
一臣 富田
Mitsuo Yoshida
三男 吉田
Akio Ishiwatari
明夫 石渡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nireco Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nireco Corp
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マーキング文字を識別する状態に撮像する。 【構成】 所定の文字列をビレット端面21にマーキング
し、この文字列をTVカメラ22で撮像し、この文字列の
近傍にある基準パターンを2個求め、この基準パターン
の間の距離を演算し、この演算値が所定値となるようT
Vカメラ22をビレット端面21方向に移動する。また、基
準パターン位置の傾斜角を求めて画像を回転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は文字列を読み取るための
文字列撮像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】工場で製造中や出荷する製品にはその製
品の属性を示すマーキングをする場合が多い。このよう
なマーキングを読み取りその製品の物流管理が行われる
が、この読み取りを撮像装置で行い記載された文字列を
判別する装置が用いられている。従来の鋼材へのマーキ
ングおよび読み取りはスラブのように面の大きいものに
対して実績は多く、棒状の鋼材(以下ビレットと言う)
の場合には長手方向の面にマーキングしていたが、最近
はビレットの端面にマーキングするようになった。
【0003】このビレットがコンベア上にその進行方向
に長さ方向を直角にして端面がコンベアの側部より見え
るような状態で流れてきており、このコンベアを一時停
止してこの端面のマーキングを読み取る作業が行なわれ
る。読み取りは撮像装置で行い、読み取った画像よりマ
ーキングされた文字の識別が行なわれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンベアで流
れてくるビレットの端面とコンベアの側面との距離は一
定せず出入がある。このため撮像装置とビレット端面と
の距離が一定せず、カメラ焦点がずれ撮像した画像の倍
率が大きく変動して、マーキング文字の識別ができない
場合が発生する。またビレットが長さ方向にゆるやかに
ねじれている場合があり、このとき端面の正方形はコン
ベア面に対して角度△θだけ傾むいていることがある。
また、ビレットの断面がほぼ正方形のためマーキングし
た文字が90度、または180 度回転した状態でコンベアに
載っている場合がある。このためマーキングされた文字
を識別することが困難な場合が発生していた。
【0005】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、マーキングされた文字列を識別できる状態に撮像
する文字列撮像方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、所定の文字列を描き、この文字列の外側に平
行して所定の間隔で2個の基準パターンを設け、この文
字列を撮像装置で撮像し、この2個の基準パターン間の
距離を撮像データより演算し、この演算した距離が所定
の値となるよう前記文字列と前記撮像装置との距離又は
前記撮像装置のカメラの焦点距離を調整するようにした
ものである。
【0007】また、矩形断面に所定の文字列を描き、こ
の文字列の外側に平行して所定の間隔で2個の基準パタ
ーンを設け、この矩形断面が正常の場合、90度、180
度、270 度それぞれ回転した場合の前記基準パターンの
4状態を記憶しておき、この矩形断面を撮像装置で撮像
し前記2個の基準パターンの配置を検出して前記4状態
のどれに当たるか判断し、前記正常の場合と異なる場合
は撮像した画像が前記正常な場合となるよう画像の回転
処理を行うようにしたものである。
【0008】また、前記2個の基準パターンの配置を検
出した後、この2個の基準パターンの同一位置を結んだ
直線と前記撮像装置の走査線またはこの走査線と同一面
内で直交する直線との交差角△θを求め、この△θを0
とするよう画像回転を行った後前記4状態のどれに当る
か判断するようにしたものである。
【0009】
【作用】所定の寸法の文字列を描き、この文字列の外側
に平行して所定の間隔で2個の基準パターンを設け、こ
の文字列を撮像装置のカメラの焦点が合った状態で撮像
し、この2個の基準パターンの画像上の距離を所定の値
として記憶しておく。次にこの文字列を撮像装置で撮像
し、この2個の基準パターンの画像上の距離を演算し、
これを所定の値となるよう文字列と撮像装置との距離又
は撮像装置のカメラの焦点距離を調整すれば、この文字
列に対する撮像装置の画像入力倍率を一定に保持するこ
とができる。
【0010】矩形断面に所定の文字列とこの文字列の外
側に平行して所定の間隔で2個の基準パターンを描き、
この矩形断面が正常の場合、90度、180 度、270 度それ
ぞれ回転した場合の基準パターンの4状態を記憶してお
く。次にこの矩形断面を撮像装置で撮像し、この2つの
基準パターンの配置が、この4状態のどれに当るか判断
して、正常な状態と異なるときは、正常な状態となるよ
う画像を回転する。これにより矩形断面が回転して配置
されている場合も、文字列を認識できるようになる。
【0011】2つの基準パターンを検出後、この2つの
基準パターンの同一位置、例えば重心などを結んだ直線
を求め、この直線と撮像装置の走査線またはこの走査線
と直交する直線との交差角△θを求め、この△θを0と
するように画像を回転する。これにより、90度毎の大き
な回転でなく小さな回転画像の修正も可能となる。文字
列がある角度以上傾くと文字識別が困難となるので、こ
の修正を行うものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の実施例を実現する画像処理装置の
ブロック図である。テレビカメラ1からの入力データを
アナログからデジタルに変換するA/D変換器2、この
変換したデータを格納する入力バッファ3、バス4、入
力した画像データの構成文字を分離し、文字の識別を行
うと共に全体を制御するCPU5、画像データの画像処
理をする画像処理プロセッサ6、CPU5の動作を決め
るプログラムを格納するプログラムメモリ7、画像処理
プロセッサ6が2値化処理および濃淡処理したデータを
それぞれ格納する2値化画像メモリ8、濃淡画像メモリ
9、出力データを一旦格納する出力バッファ10、この出
力データのデジタルデータをアナログデータに変換する
D/A変換器11、出力データを表示するCRT12より構
成される。なお、テレビカメラ1は対象物方向にその位
置を調整できるよう構成されているものとする。
【0013】図2は本発明の第1実施例を示す図であ
る。本実施例はビレット端面21にマーキングされた文字
を撮像装置の一例としてTVカメラ22で撮像し文字の認
識を行うに際し、ビレット端面21とTVカメラ22との距
離Lを一定にして画像入力倍率を一定に保持する方法で
ある。ビレットはコンベアで搬送されてくるが、コンベ
アに搭載する場合、コンベアの側面とビレットの端面21
との間隔はビレット毎に異っている。このためビレット
端面21にマーキングされた文字をTVカメラ22で撮像す
る場合、TVカメラ22を固定しておくと、ビレット端面
21とTVカメラ22との距離Lはビレット毎に異なり、T
Vカメラ22の画像入力倍率が変化する画像も発生する。
なお、撮像装置はイメージセンサとエンコーダの組み合
わせでもよい。
【0014】ビレット端面21にマーキングされる文字列
の最上行の最初の文字の直上と最後の文字の直上に文字
より小さい正方形の基準パターンを設ける。基準状態と
してTVカメラ22とビレット端面21との距離をL0 と
し、この時のTVカメラ22上に得られる基準パターン間
の距離をH0 とする。任意のビレットに対してビレット
端面21の文字列をTVカメラ2で撮像したときTVカメ
ラ22上に得られる基準パターン間の距離をHとした場
合、次式に示す△Lだけビレット端面21とTVカメラ22
との距離を変化させればTVカメラ22上には基準パター
ン間の距離がH0 の画像が得られる。 △L=L0 (1−H/H0 )…(1)
【0015】ビレット端面21とTVカメラ22との距離L
を△Lだけ調整する場合、ビレットは重量が大きく、移
動は困難なのでTVカメラ22を移動できるようにする。
なおビレット端面21のマーキング文字の撮像はコンベア
の移動をTVカメラの場合には撮像装置に対して相対的
に一時停止した状態で行う。また、△LだけTVカメラ
22を移動する代りにTVカメラ22のズームレンズの焦点
距離を変更するようにしてもよい。
【0016】図3は第1実施例および第2実施例を含ん
だ全体の動作フロー図を示す。まず図2に示した基準パ
ターンを抽出する処理を行う(ステップ30)。次にこの
基準パターンを用いてTVカメラ22の倍率が所定の倍率
となっているか調べ、なっていない場合倍率補正処理を
行う(ステップ50)。次にビレット端面21を撮像した画
像がマーキング文字が判読できるぐらい正しい位置とな
っているか調べ、なっていない場合回転補正する(ステ
ップ60)。これらの各ステップの内容は以下に詳細に説
明する。
【0017】図4はステップ30の基準パターン抽出処理
のフロー図である。まず画像を入力して(ステップ3
1)、文字間結合処理を行う(ステップ32)。この文字
間結合処理方法の1つとして最大値フィルタ処理をn回
実施し、各文字を太らせて結合する方法がある。これは
対象画素を中心とした、例えば、3×3画素をとり、こ
の領域内の最大濃度値を対象画素の濃度に置き換えるも
ので、このようにすると図5に示すように各文字が太っ
てゆきn回目には各文字は各文字用のます一杯に広がっ
て結合され長方形になる。これにより文字領域を抽出す
ることができる。なお、このフィルタ処理を行うのに先
立ち、ノイズを除くため、文字の面積より小さなものは
消去する。これにより基準パターンも消える。次にシェ
ーディング補正を行う(ステップ33)。シェーディング
とは、照明の場所によるむら、レンズ領域内の明るさの
むら、マーキングインキの付着むら、マーキング背景の
ビレット面の状態の場所によるむらなどを言う。シェー
ディング補正をすることにより、文字と背景のコントラ
ストを均一にするという効果がある。
【0018】シェーディング補正した文字間結合画像を
2値化処理して文字間結合画像領域をとり出し(ステッ
プ34)、文字間結合領域にラベル付けして他と区別し
(ステップ35)、文字間結合領域を文字領域として抽出
する(ステップ36)。次にこの抽出した領域の文字配置
判定処理を行う(ステップ37)。この判定処理は文字配
置設計データに基づいて文字領域の幅から文字桁数を割
り出す処理である。図5で説明すると、一番下の長方形
の領域から、1文字のサイズがわかっているので5文字
の文字配置を判定する。
【0019】このようにして各文字配置を割り出した
ら、文字領域近傍のマスキングを行う(ステップ38)。
基準パターンは最初の文字と最後の文字の近傍にあるの
でこれらの文字を含んだ領域を図6に破線で示すように
マスクする。次に基準パターンの判定処理を行う(ステ
ップ39)。
【0020】基準パターンの判定処理の一例として、形
状係数と基準パターンの粒子面積4から求め方法を説明
する。形状係数SFとして下式のものを用いる。 SF=πL2 /(4A)…(2) Lは粒子の最大長 (2)式は粒子が円の場合1となる。基準パターンは正
方形なのでLは対角長となりSF=π/2となる。この
SFがπ/2に近いものでかつ粒子面積がAに近いもの
を求めれば基準パターンを得ることができる。このよう
にして基準パターンを得る(ステップ40)。
【0021】図7はビレット端面21が90度回転した状態
でコンベア上を搬送されてきた場合を示す。この場合も
最上行と最下行の最初と最後の文字が位置する範囲を破
線で示すようにマスキングし、基準パターンをステップ
40で示した方法などを用いて抽出することができる。
【0022】図8は倍率補正処理のフロー図である。図
4の動作フロー図で基準パターンを抽出した後、図2に
示すように基準パターン間の距離Hを演算する(ステッ
プ51)。次にビレット端面21とTVカメラ22との距離を
L0 とし、このときの基準パターン間の距離をH0 と
し、このL0 ,H0 を基準とする。HとH0 の比を入力
倍率とする(ステップ52)。この比H/H0 を1、つま
りHをH0 とするようにするためには(1)式を用いて
△LだけTVカメラ22をビレット端面21方向へ移動すれ
ばよい(ステップ53)。これによりTVカメラ22で得ら
れる画像の大きさは常にH0 の大きさのものが得られ
る。なお、ビレットの移動や、TVカメラ22のズームレ
ンズの焦点距離の変更をしてもよい。
【0023】次に第2実施例を説明する。本実施例はビ
レット端面21が、マーキングをした状態から回転した状
態で、コンベアに搭載された場合である。この回転した
状態には2種類あり、図10に示すように10度前後の小角
度△θ回転した場合と、図11に示すように90度単位で回
転した場合である。小角度△θの回転はビレットが長さ
方向にねじれておりこれによって、マーキングしたとき
より小角度△θ回転する場合であり、90度単位で回転し
ている場合は、マーキング後コンベアに搭載する際回転
して搭載した場合に発生する。
【0024】図9は本実施例の動作フロー図である。ま
ず基準パターン方向が小角度△θ回転しているか調べる
(ステップ61)。小角度△θの回転は図10(a)に示す
ようにTVカメラ22の走査線Aに対して基準パターンの
重心を通る基準線Pが0度または180 度方向にあり、走
査線Aに対して小角度△θ回転している場合と、(b)
に示すように基準線Pが90度または270 度方向にあり、
走査線Aに直交する線Bに対して小角度△θ回転してい
る場合とがある。この小角度△θを0にするよう△θ微
小回転処理をする(ステップ62)。
【0025】図11はビレット端面21が(a)に示す状態
を正常とし、これをIとし、(b)に示すように90度単
位で、90度II,180 度III,270 度IV回転した状
態である。このような基準パターンの配置は図4のステ
ップ39,40で抽出してあるので、90度II,180 度II
I,270 度IVの状態にあるときはIの状態に画像の回
転処理を行う(ステップ63)。
【0026】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
はビレットの端面の位置が変動しても撮像装置の移動や
ズームレンズの焦点距離調整によりビレット側を調整す
る必要がないため、ビレット位置決め機構やビレット位
置検出センサなどの必要がない。またビレット端面がマ
ーキングした状態から回転した状態となっていても画像
処理技術により正常な画像に回転処理するので、ビレッ
トを回転する必要がない。これらの処理によりビレット
端面にマーキングされた文字を正しく認識することが容
易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を実施するコンピュータの構成
図である。
【図2】第1実施例の説明図である。
【図3】第1実施例と第2実施例を含んだ全体フロー図
である。
【図4】基準パターン抽出処理フロー図である。
【図5】最大値フィルタ処理を説明する図である。
【図6】基準パターンを抽出するためのマスク処理を示
す図である。
【図7】90度回転した場合のマスク処理を示す図であ
る。
【図8】倍率補正処理フロー図である。
【図9】回転補正処理フロー図である。
【図10】微小角△θの説明図である。
【図11】90度単位の回転処理を説明する図である。
【符号の説明】
21 ビレット端面 22 TVカメラ
フロントページの続き (72)発明者 相川 勝保 東京都八王子市石川町2951番地4 株式会 社ニレコ内 (72)発明者 富田 一臣 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 吉田 三男 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 石渡 明夫 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の文字列を描き、この文字列の外側
    に平行して所定の間隔で2個の基準パターンを設け、こ
    の文字列を撮像装置で撮像し、この2個の基準パターン
    間の距離を撮像データより演算し、この演算した距離が
    所定の値となるよう前記文字列と前記撮像装置との距離
    又は前記撮像装置のカメラの焦点距離を調整するように
    したことを特徴とする文字列撮像方法。
  2. 【請求項2】 矩形断面に所定の文字列を描き、この文
    字列の外側に平行して所定の間隔で2個の基準パターン
    を設け、この矩形断面が正常の場合、90度、180 度、27
    0 度それぞれ回転した場合の前記基準パターンの4状態
    を記憶しておき、この矩形断面を撮像装置で撮像し前記
    2個の基準パターンの配置を検出して前記4状態のどれ
    に当たるか判断し、前記正常の場合と異なる場合は撮像
    した画像が前記正常な場合となるよう画像の回転処理を
    行うことを特徴とする文字列撮像方法。
  3. 【請求項3】 前記2個の基準パターンの配置を検出し
    た後、この2個の基準パターンの同一位置を結んだ直線
    と前記撮像装置の走査線またはこの走査線と同一面内で
    直交する直線との交差角△θを求め、この△θを0とす
    るよう画像回転を行った後前記4状態のどれに当るか判
    断するようにしたことを特徴とする請求項2記載の文字
    列撮像方法。
JP4339951A 1992-12-21 1992-12-21 文字列撮像方法 Pending JPH06187492A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0728503A1 (en) * 1995-02-21 1996-08-28 Konami Co., Ltd. A shooting game machine
US5800263A (en) * 1995-02-21 1998-09-01 Konami Co., Ltd. Game machine
JP2005339000A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Casio Comput Co Ltd 画像認識装置およびプログラム

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Effective date: 20000926