JPH0676119A - 文字読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼材などの対象物にペイント吹付け式印字装
置等で印字された文字の各ドットの大きさや形状に、印
字装置側の経時的な変化があっても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】 対象物に印字された文字列を撮影し、撮影さ
れた画像から文字列を抽出して各文字パターンを基準パ
ターンと比較してその判定、特定を行う際に、各文字の
基準パターンを、今回判定前の所定回数分の抽出され、
特定された文字パターンの平均をもって更新することに
より、印字装置側の経時的な変化によって各文字の各ド
ットの大きさや形状が変化しても、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、読取り信頼性向上する。また、基準パターンの更新
も数件分の抽出された文字パターンの平均を計算するの
みであることから、文字の読取処理全体に要する時間が
短縮される。

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など、印字面の平滑度が低く、文
字の位置や大きさが等しくない精度の低い印字装置で印
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、その画像の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
較して相関率を求め、この相関率から各文字を判別、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、作業者が搬送されてきた鋼材が加熱対
象の鋼材であるか否かを、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上記の文字読取
装置を用いることが考えられる。しかし、通常、上記し
たような文字読取装置は文字形状及び文字の太さが常に
一定であり、かつ文字の一部がかすれたりすることがな
い数字や記号を対象としている。ところが、例えば鋼材
の端面にペイント吹付け式印字装置で印字する場合、印
字装置の吹付けノズルの傾き、摩耗、詰まり、変形など
により、印字された文字の各ドットの大きさや形状が経
時的に変化する可能性がある。従って、通常の文字読取
装置では、抽出した文字パターンと基準パターンとの相
関率が徐々に低くなり、場合によっては或る時期から文
字を読取れなくなる心配があった。

【０００４】そこで、特開昭６１−３２８５号公報に
は、入力された画像パターンと基準画像パターンとを比
較して相関率を求めてパターンマッチング処理を行う際
に、入力された画像パターンを統計処理し、その最も入
力頻度の高い画像パターンの相関率が最も高くなるよう
に基準画像パターンを修正する方法及びその装置が開示
されている。

【０００５】しかしながら、この方法を鋼材の端面に吹
付け印字された文字の読取りに適用することを考える
と、印字文字の品質が経時的に変化する場合には入力さ
れる文字パターンが徐々にシフトすることから、最も入
力頻度の高い文字パターンの相関率が最も高くなるよう
に基準文字パターンを修正することは困難であり、必ず
しも読取り信頼性を向上することはできない。また、上
記方法が多くの入力文字パターンを統計する必要がある
ことから、基準文字パターンの修正作業にかかる時間が
長くなり、読取り作業全体が遅滞することが考えられ
る。

【発明が解決しようとする課題】

【０００６】本発明は上記問題点を解消し、鋼材などの
対象物にペイント吹付け式印字装置等で印字された文字
の各ドットの大きさや形状に、印字装置側の経時的な変
化があっても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、対象物に印字された文字を撮影し、撮影された
画像から文字部分をパターン抽出し、予め設定された各
文字の基準パターンと比較して判定し、文字を特定する
文字読取方法に於て、前記各文字の基準パターンを、今
回判定前の所定回数分の抽出され、かつ特定された文字
パターンの平均をもって更新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、印字装置側の経時的な変化によっ
て変化した文字パターンの平均を基準パターンとするこ
とにより、抽出された文字パターンの基準パターンに対
する相関率が高くなる。

【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、クレーン等により搬送される鋼材２
の端面２ａに対向する位置に配設されている。この工業
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７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、図示されない印字装置のメンテナンス状
態により文字の各ドットの大きさ、形状、または文字全
体の太さや濃淡が経時的に変化するものである。

【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にて鋼材２が搬送される
と、照明を点灯し、カメラ１を鋼材２の端面２ａの正面
に移動させる。そしてステップ２に進み、カメラ１で検
出した文字列を画像処理装置１１に取り込む。

【００１５】次のステップ３以降は一文字毎の切り出し
及び文字の判定を行うアルゴリズムを示す。ステップ３
では取り込んだ文字列を２値化し、各文字を切り出す。
そして、ステップ４では各文字毎に、後記するように設
定された基準文字パターンと、検出された各文字パター
ンとを比較し、相関率を求める。この相関率が所定値ａ
（例えば９５％）よりも高いか否かを判別し（ステップ
５）、高ければステップ７に進み、低ければステップ６
に進む。このステップ６では、２次基準パターンと、検
出された文字パターンとの比較処理を行い、ステップ７
に進む。ここで、２次基準パターンとは、例えば後記す
る印字装置のノズル２０に詰まっていたインクかす等が
とれる、ノズル２０が欠けるなどの場合に生じる各文字
毎に突然変異的なパターンが文字読取時に発生する度に
マニュアルにて記憶させたものである。

【００１６】ステップ７では検出文字を判定し、ステッ
プ８に進み、その検出文字パターンを記憶する。そし
て、ステップ９では同じ種類の文字パターンのデータが
所定の数Ｎ（例えば１０個）より多く記憶されているか
否かを判別し、記憶されていればステップ１０を飛ばし
てステップ１１に進み、記憶されていなければステップ
１０に進む。このステップ１０では、同じ種類の文字パ
ターンのデータが所定の数Ｎに達したか否かを判別し、
Ｎに達したらステップ１１に進み、達していなければス
テップ１に戻り、次の文字読取り作業を行う。

【００１７】一方、ステップ９またはステップ１０にて
同じ種類の文字パターンのデータが所定の数Ｎ以上あれ
ば、今回検出された文字パターンを含むＮ回前までの直
近の検出文字パターンの平均（Ｓ）を計算し（ステップ
１１）、この平均（Ｓ）を次回の基準パターンに設定す
る（ステップ１２）。そして、ステップ１に戻り、次の
文字読取り作業を行うこととなる。

【００１８】図３に印字装置（図示せず）のメンテナン
ス状態により文字の各ドットの大きさ、形状等が経時的
に変化するものの例を示す。図３（ａ）は数字「２」の
理想的な文字パターンであり、図３（ｂ）は印字ノズル
にインクかす等が詰まって（図３（ｃ））文字全体が霞
んだようになった場合の文字パターンである。また、図
３（ｄ）は印字ノズルの先端部が摩耗して（図３
（ｅ））、１ドットが大きくなり、文字全体が滲んだよ
うになった場合の文字パターンである。更に、図３
（ｆ）は印字ノズルが印字面に対して傾斜している（図
３（ｇ））場合の文字パターンである。

【００１９】図４には初期の数字「２」の基準パターン
（図の左側）に対して、経時的に検出文字パターンが図
３（ｆ）に示すような横長なドットになった場合の基準
パターン（図の右側）の更新状態を示す。ここで、この
基準パターンの更新は徐々に行われるので、常に印字装
置の状態に応じて最適な基準パターンが設定されるよう
になる。

【００２０】尚、本装置はアルファベット、カタカナ、
記号の混在した文字列であっても、その文字形状、文字
間隔、印字方向、文字桁数が予め判明しているものであ
れば読取り可能である。また、本実施例では基準パター
ンを毎回直前のＮ回の検出文字パターンの平均（Ｓ）で
更新したが、複数回に１回更新するなどの応用は容易に
可能であることは云うまでもない。

【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、対象物に印字された文字列を撮影し、撮
影された画像から文字列を抽出して各文字パターンを基
準パターンと比較してその判定、特定を行う際に、各文
字の基準パターンを、今回判定前の所定回数分の抽出さ
れ、特定された文字パターンの平均により更新すること
により、印字装置側の経時的な変化によって各文字の各
ドットの大きさや形状が変化しても、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。また、基準パターンの
更新も数件分の抽出された文字パターンの平均を計算す
るのみであることから、その処理時間も殆ど問題となら
ず、文字の読取処理全体に要する時間が短縮される。以
上のことから本発明の効果は大である。

【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の処理フローである。

【図３】（ａ）部〜（ｇ）部は、経時的に品質変化する
印字文字の具体例及びその原因を説明するための図であ
る。

【図４】基準文字パターンを更新する様子を示す模式図
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 ７ 照明装置 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 ２０ 印字ノズル

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に印字された文字を撮影し、撮
   影された画像から文字部分をパターン抽出し、予め設定
   された各文字の基準パターンと比較して判定し、文字を
   特定する文字読取方法に於て、 前記各文字の基準パターンを、今回判定前の所定回数分
   の抽出され、かつ特定された文字パターンの平均をもっ
   て更新することを特徴とする文字読取方法。
2. 【請求項２】 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に記載
   の文字読取方法。