JPH0676111A - 文字読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼材などの形状が様々な対象物に印字された
文字を照明の状態によらず確実に読取ることができる文
字読取方法を提供する。 【構成】 複数種類の対象物の表面に印字された文字を
各々撮影し、その画像を予め設定された閾値をもって２
値化して文字部分を抽出し、更に文字を特定する文字読
取方法に於て、照明をあてたときの対象物表面の各領域
に於ける照度分布を対象物の種類毎に測定し、かつその
測定結果から各対象物及び各領域毎に閾値を設定し、各
対象物の各領域の撮影画像を、その領域に対応する閾値
をもって２値化することにより、印字面が一様に照明さ
れなくても２値化閾値が各対象物の各領域毎に最適化さ
れていることから、適正な２値化を行うことができ、抽
出された文字パターンの基準パターンに対する相関率を
高い状態に維持でき、読取り信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字読取方法に関し、
特に、鋼材の端面等の対象物にペイント吹付け式の印字
装置で印字された文字を環境温度、照明などの読取り条
件の悪い状態で読取るのに適した文字読取方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、対象物の表面に印字された文
字列をカメラで撮影し、その画像を予め設定された閾値
をもって２値化し、文字列の部分をパターンとして抽出
し、更にこのデータを基準パターンと比較して各文字を
判別、特定し、文字列の内容を読取る文字読取装置があ
る。

【０００３】一方、従来から鋼材を加熱するための加熱
炉入口に於ては、搬送されてきた鋼材が加熱対象の鋼材
であるか否かを、作業者が鋼材の端面にペイント吹付け
式印字装置により印字されたシリアル番号などの文字列
から判断していた。この文字列の判断に文字読取装置を
用いることが考えられるが、通常、上記したような文字
読取装置は読取り対象が同じ大きさ及び形状をなし、か
つ照明が印字面全体に亘り均一になっているものを対象
としている。ところが、例えば鋼材の端面に印字したも
のを読取る場合、照明の光源形状、照明範囲の有限性な
どの問題から例えば、鋼材の幅及び高さと鋼材表面の照
度分布との関係を示す図３（ａ）の符号Ａに示すよう
に、印字面の中央部と縁部とはその照度が一定ではな
く、従って、２値化閾値の設定が困難となり、文字を読
取り難くなる問題があった。

【０００４】そこで、特開平２−１８８８９１号公報に
開示されているように、撮影画像を複数の領域に分け、
各領域毎に別の閾値を設定することが考えられる。

【０００５】しかしながら、特に鋼材のように、様々な
形状をなす対象物の場合、その形状毎に印字部の照明に
対する距離が異なり、従って図３のＢ、Ｃに示すよう
に、Ａと異なるパターンで照度分布するようになること
から、単に領域毎に別の閾値を設定するのみでは必ずし
も適正な２値化を行うことが困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解消し、鋼材などの形状が様々な対象物に印字された文
字を照明の状態によらず確実に読取ることができる文字
読取方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、互いに異なる形状をなす複数種類の対象物の表
面に印字された文字を照明装置をもって照明して各々撮
影し、撮影された画像を２値化して文字部分をパターン
抽出し、基準パターンと比較することにより文字を特定
する文字読取方法に於て、前記照明装置をもって照明し
たときの前記対象物表面の各領域に於ける照度分布を前
記対象物の種類毎に測定し、かつその測定結果から前記
各対象物毎の前記各領域毎に２値化閾値を設定し、前記
各対象物の各領域の撮影画像を、その領域に対応する閾
値をもって２値化することを特徴とする文字読取方法を
提供することにより達成される。

【０００８】

【作用】このように、各対象物毎に印字表面の照度分布
を測定し、この照度分布を基に各対象物の各領域毎に２
値化閾値を設定することにより、各対象物毎に、かつ各
領域毎に２値化が適正化される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１０】図１は文字読取装置の装置構成図である。
工業用カメラ１は、搬送装置７により搬送される複数の
鋼材２の端面２ａに対向する位置に配設されている。
尚、本実施例に於ける各鋼材２は互いにその高さ及び幅
が異なる３種類の鋼材からなり、これら鋼材２が任意に
例えば３本１組として、レールと駆動機構とから構成さ
れる搬送装置７により搬送されるようになっている。工
業用カメラ１はＸ軸（左右）、Ｙ軸（前後）、Ｚ軸（上
下）の３軸方向に移動可能なようにトラバーサ３、４、
５をもって支持されている。工業用カメラ１と鋼材２と
の間には照明装置６が設けられている。照明装置６の近
傍には鋼材２の各組を工業用カメラ１及び照明装置６の
正面で停止させるべく、各組の鋼材２の側端縁を検出す
るための位置センサ８が設けられている。また、鋼材２
の搬送方向前側位置には、鋼材２の各組毎にその各端面
２ａの工業用カメラ１及び照明装置６に対する距離を一
定にするための鋼材端面位置決め機構９が設けられてい
る。

【００１１】鋼材２の端面２ａには、予めペイント吹き
付け式印字装置により一文字当り横５ドット、縦７ドッ
トのマトリックス文字が７文字からなる文字列１０が印
字されている。この文字列１０は文字の桁数、文字間
隔、文字形状、文字の印字方向並びに文字の大きさは略
同一であるが、鋼材２の形状によってその印字位置が異
なる。

【００１２】一方、カメラ１は、その画像信号を解析す
るための画像処理装置１１に接続され、映像信号を後記
するアルゴリズムに基づき２値化して文字の読取り処理
を行うようになっている。画像処理装置１１はコンピュ
ータ１３に接続されている。コンピュータ１３は、各ト
ラバーサ３、４、５を駆動するトラバーサコントローラ
１４への画像処理装置１１からの画像データに基づく工
業用カメラ１の移動位置の指示、工程管理用コンピュー
タ１５とのデータのやりとり等を行い、当該文字読取装
置を統括的に制御している。

【００１３】以下に本実施例における文字読取装置の作
動要領について図２のフロー図に沿って説明する。

【００１４】まず、ステップ１にて各鋼材２（３種類）
の形状の種類毎にその端面２ａに対して、文字の読取り
時と同様の相対位置で照明した場合の照度分布を照度計
などにより測定して画像処理装置１１に記憶する。図３
（ａ）にこの照度分布を示す。ここで、符号Ａが本実施
例に於ける標準的な幅及び高さを有する鋼材の照度分布
であり、符号Ｃがそれよりも高さが低く、即ち照明装置
６に対する印字文字の距離が短く、かつ幅が狭い鋼材の
照度分布、符号Ｂが符号Ａの鋼材よりも高さが高く、即
ち照明装置６に対する印字文字の距離が長く、かつ幅が
狭い鋼材の照度分布である。このグラフにより明かなよ
うに、鋼材端面の照度分布パターンは鋼材の幅及び高
さ、即ち形状によって異なっている。

【００１５】ステップ２にて鋼材２の種類毎に、かつ鋼
材２の端面２ａを幅方向に複数の領域に分け、各領域毎
に２値化閾値を求める。ここで、上記照度と上記閾値と
の間には一定の相関関係があることは知られており、そ
の一例を図３（ｂ）に示す。この関係から鋼材２の種類
毎に各領域の２値化閾値を求め、これを画像処理装置１
１に記憶する。

【００１６】そして、ステップ３に進み、図示されない
クレーンなどにより鋼材端面位置決め機構９に鋼材２の
端面２ａを押圧して接触させつつ、鋼材２を搬送装置７
に載置し、ステップ４にて搬送を開始し、鋼材２の搬送
方向前側の側端縁を位置センサ８により検出したら搬送
を停止する（ステップ５）。

【００１７】次に、ステップ６に進み、照明を点灯し、
カメラ１にて最初の鋼材２の端面２ａの幅及び高さを測
定して、その種類を判別する。そして、次のステップ７
にて撮影した鋼材２の種類に応じて２値化閾値を自動設
定してステップ８に進む。

【００１８】ステップ８では実際に文字列１０を一文字
毎に切り出し、上記２値化閾値をもって２値化し、各文
字を切り出し、各文字毎に予め設定された基準文字パタ
ーンと、切り出された各文字パターンとを比較して検出
文字を判定して文字列１０を読取る。この読取り作業が
完了したら鋼材２を読取り済みの鋼材の幅分だけ搬送し
て停止する（ステップ９）。

【００１９】そして、ステップ１０に進み、この組の鋼
材２の文字読取りが完了したか否かを判別し、完了して
いなければステップ６〜ステップ９の作業を再び行い、
完了していれば、次の鋼材２の組の文字読取りを行うべ
くステップ３に戻る。

【００２０】尚、本発明は上記実施例に限定されず様々
な応用が可能であることは云うまでもなく、例えば本実
施例では図２に示すフローチャートのステップ１及びス
テップ２に示すように、予め鋼材の種類毎に各領域の照
度を測定し、２値化閾値を設定して記憶したが、各鋼材
の読取り前に毎回照度分布を測定して各鋼材毎に２値化
閾値を設定し直したり、記憶した２値化閾値を補正して
も良い。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の文字読取
方法によれば、複数種類の対象物の表面に印字された文
字を各々撮影し、その画像を予め設定された閾値をもっ
て２値化して文字部分を抽出し、更に文字を特定する文
字読取方法に於て、照明をあてたときの対象物表面の各
領域に於ける照度分布を対象物の種類毎に測定し、かつ
その測定結果から各対象物及び各領域毎に閾値を設定
し、各対象物の各領域の撮影画像を、その領域に対応す
る閾値をもって２値化することにより、印字面が一様に
照明されなくても２値化閾値が各対象物の各領域毎に最
適化されていることから、適正な２値化を行うことがで
き、抽出された文字パターンの基準パターンに対する相
関率を高い状態に維持でき、読取り信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された文字読取装置の一実施例を
説明する装置構成図である。

【図２】本発明に基づく文字読取方法による文字読取り
アルゴリズムの要部を示すフローチャートである。

【図３】（ａ）部は、鋼材端面の形状とその各分割領域
の照度分布との関係を示すグラフ、（ｂ）部は、鋼材端
面の照度と２値化閾値との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 工業用カメラ ２ 鋼材 ２ａ 端面 ３、４、５ トラバーサ ６ 照明装置 ７ 搬送装置 ８ 位置センサ ９ 鋼材端面位置決め機構 １０ 文字列 １１ 画像処理装置 １３ コンピュータ １４ トラバーサコントローラ １５ 工程管理用コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 鉄男 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる形状をなす複数種類の対
   象物の表面に印字された文字を照明装置をもって照明し
   て各々撮影し、撮影された画像を２値化して文字部分を
   パターン抽出し、基準パターンと比較することにより文
   字を特定する文字読取方法に於て、 前記照明装置をもって照明したときの前記対象物表面の
   各領域に於ける照度分布を前記対象物の種類毎に測定
   し、かつその測定結果から前記各対象物毎の前記各領域
   毎に２値化閾値を設定し、 前記各対象物の各領域の撮影画像を、その領域に対応す
   る閾値をもって２値化することを特徴とする文字読取方
   法。
2. 【請求項２】 画像撮影時に前記照明装置及び撮影手
   段に対する前記対象物の距離を一定にすることを特徴と
   する請求項１に記載の文字読取方法。
3. 【請求項３】 前記対象物が鋼材からなり、 前記鋼材に印字された文字が、ペイント吹付け式の印字
   装置で印字されていることを特徴とする請求項１若しく
   は請求項２に記載の文字読取方法。