JPH0680512B2 - 画像認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像認識装置に関するもので、特にその対象
物に対する入射光路と対象物からの反射光路の構成に関
する。

（従来の技術） 照明光を対象物に向かって照射し、対象物からの反射光
を検出して対象物を認識する画像認識装置が、例えば、
銀行における通帳の認識装置や、工場における各種ワー
クの認識装置等として広く用いられている。

第４図は、従来の画像認識装置を例を示すもので、通帳
などの画像認識の対象物32をガイドしながら走行させる
走行ガイド34の上方にはリング状の照明光源31が配置さ
れ、対象物32を照明するようになっている。光源31のリ
ング内にはCCDなどでなるセンサ33が配置されている。
光源31から対象物32に向かって照射された照明光は対象
物32で反射され、この反射光がセンサ33に入射し、セン
サ33はこの入射光を検出することにより対象物32を画像
認識する。光源31をリング状にしたのは、対象物32を均
一に照明して画像認識誤差を少なくするためである。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の画像認識装置は、落射照明方式に近
く、対象物32に対する照明光は垂直成分の光線が強い。
そのため、対象物32が通帳の場合のように表裏両面に印
字がある場合は、照明光の垂直成分が通帳を透過して通
帳の裏側の印字を照明し、本来認識してはいけない裏側
の印字を認識してしまう危険性がある。特に、通帳用の
場合は、印字内容の確認はもちろんのこと、印字がきれ
いになされているかなどの印字文字質や、印字場所など
を確認する必要があるが、裏側の印字を認識してしまう
と、上記各種の確認を正しく行なうことが不可能になっ
てしまう。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、画像認識の対象物に対してある角度をも
って横方向から照明することを可能にすることにより垂
直成分の光量を減らし、これによって対象物の裏面側の
画像を誤って認識することのないようにした画像認識装
置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、光源からの照明光を対象物に導く入射光路
を、反射光路を挾んで平行に設け、入射光路を形成する
外側壁の対象物側端部には対象物に対し照明光を斜めに
当てるための傾斜反射面を設け、上記入射光路を形成す
る内側壁または上記傾斜反射面を可動として、対象物に
対する照明光の光量または照明光の入射角を可変とした
ことを特徴とする。

（作 用） 光源から入射光路を進んだ照明光は傾斜反射面に反射さ
れ、対象物に対しある角度をもって斜め横方向から照射
され、垂直成分の光量は少ない。入射光路は反射光路を
挾んで配置されており、対象物を均一に照明することが
できる。入射光路を形成する内側壁を移動させ、または
傾斜反射面を回転させることにより、対象物に対する照
明光の光量または入射角を変化させることができ、これ
によって最良の照明が得られるように調整することがで
きる。

（実施例） 以下、第１図ないし第３図を参照しながら本発明にかか
る画像認識装置の実施例について説明する。

第１図、第２図において、通帳などの画像認識の対象物
３をガイドしながら走行させる走行ガイド15の上方には
結像レンズ７が配置され、さらにその上方にセンサ８が
配置されている。レンズ７は、対象物３の表面の画像を
センサ８の面に結像させる。対象物３は通帳のようにあ
る程度幅寸法の大きいものであり、センサ８は対象物３
の幅方向に多数の微小な素子を配列したCCDセンサアレ
イ等でなる。走行ガイド15上において対象物３をセンサ
８のアレイに直交する方向に走行させながらセンサ８の
出力を１ラインずつ取り込むことにより、対象物３の画
像情報を得ることができる。

対象物３の表面の反射光をレンズ７およびセンサ８に導
く光路を反射光路20とすると、この反射光路20を挾んで
両側に入射光路10,10が平行に配置されている。入射光
路10,10はそれぞれ所定の間隔をおいて上下方向に平行
に配置された外側壁1,1と内側壁2,2によって形成されて
いる。また、双方の内側壁2,2が所定の間隔をおいて平
行に配置されることにより、この内側壁2,2によって反
射光路20が形成されている。外側壁1,1と内側壁2,2の前
後両端部は連結板11,11で連結され、全体として枠状に
形成されている。

内側壁２は、第３図に示すように、前後両端部に折曲部
21,21が形成されると共に、各折曲部21,21には上下両端
部に長孔22,22が上下方向に形成され、連結板11に形成
された取付け孔と上記長孔22に通した取付けねじ12にナ
ットを螺入することにより内側壁２が固定されている。
内側壁２は、上記長孔22,22の範囲で上下方向に移動さ
せることができる。

外側壁1,1と内側壁2,2で形成される各入射光路10,10の
上端にはランプその他の発光体でなる光源4,4が取り付
けられ、また、光源4,4からの照明光を有効に入射光路1
0,10に導くための凹面反射板9,9が光源4,4の背後に取付
けられている。入射光路10,10は光源4,4からの照明光を
対象物３に導くためのもので、その途中には、光源4,4
からの照明光を対象物３に均一に照射してソフトな照明
とするための、例えば乳白色アクリル板等でなる拡散板
5,5が取り付けられている。入射光路10,10を形成する各
外側壁1,1の対象物側端部、即ち第１図において下端部
には、光源4,4からの照明光を対象物３に対し斜めに当
てるための傾斜反射面6a,6aを有する反射部材6,6が設け
られている。反射部材6,6は、これを外側壁1,1に水平方
向の軸で連結し、この軸を中心に回転可能にするなどの
手段により、外側壁1,1に対して垂直面内で回転可能に
取付けておく。

外側壁1,1及び内側壁2,2の入射光路10,10側の面は、こ
れをミラーで作ることにより照明効率を向上させること
ができる。しかし、照明効率を問題にしなければ、傾斜
反射面6a,6aを除き、黒色その他の色の遮光板で作って
もよい。外側壁1,1及び内側壁2,2は遮光機能を有し、外
部からの有害な光がセンサ８に入るのを防止する。反射
部材6,6の下端は、対象物３の走行に支障を来さない程
度に対象物３に近接させておけば、反射部材6,6が遮光
機能を果し、有害な外来光がセンサ８に入ることはな
い。

光源4,4から出た照明光は、拡散板5,5によって拡散光と
なり、外側壁1,1及び内側壁2,2の内面で乱反射されなが
ら入射光路10,10内を対象物３に向かって導かれる。入
射光路10,10内を進んだ照明光は、一部が反射部材6,6の
傾斜反射面6a,6aで反射されて対象物３に対し斜めに照
射され、他の一部は外側壁1,1及び内側壁2,2の内面で反
射されたあと対象物３に照射される。その結果、光源4,
4から対象物３に照射される照明光の多くは対象物３に
対して斜めから照射されることになり、垂直成分は少な
い。従って、対象物３を透過する光線は極端に少なくな
り、対象物３の裏面で反射された光線がセンサ８に入射
して、対象物３の裏面の画像を誤って認識してしまうと
いうことはなくなる。

ここで、各内側壁2,2をその長孔22,22の範囲内で上下方
向に移動させて、その下端と対象物３の表面との間隔Ｌ
を変化させると、対象物３に至る照明光の光量が変化す
ると共に、対象物３に至る照明光の中に含まれる垂直方
向の光線の成分と水平方向の光線の成分との割合が変化
して間接的には対象物３に対する照明光の入射角が変化
したのと同一視することができる。そこで、十分な照明
光量が確保され、しかも対象物３を透過する照明光がな
るべく少なくなるような、良好な照明条件となるように
内側壁2,2の高さ位置を調節する。具体的には、表側の
画像信号と裏側の画像信号との出力差を求めながら、そ
の差が最も大きい位置に内側壁2,2を固定すればよい。

一方、反射部材6,6を回転させてその傾斜反射面6a,6aの
角度を変化させると、同傾斜反射面6a,6aで反射されて
対象物３に至る照明光の対象物３に対する入射角度が変
化する。そこで、この場合も、十分な照明光量が確保さ
れ、しかも対象物３を透過する照明光がなるべく少なく
なるような、良好な照明条件となるように反射部材6,6
の回転位置を調節する。この場合も、表側の画像信号と
裏側の画像信号との出力差が最も大きい位置に反射部材
6,6を固定する。

このように、上記実施例によれば、光源4,4からの照明
光を対象物３に導く入射光路10,10を、反射光路20を挾
んで平行に設け、入射光路10,10を形成する外側壁1,1の
対象物側端部には対象物３に対し照明光を斜めに当てる
ための傾斜反射面6a,6aを設けたため、入射光路10,10に
導かれた照明光は傾斜反射面6a,6aで反射されて対象物
３に斜めに照射されることになり、対象物３に対する照
明光の垂直方向の成分が少なくなって、対象物３の裏面
の画像が誤ってセンサ８で検出されることが防止され
る。また、入射光路10,10を形成する内側壁2,2または上
記傾斜反射面6a,6aを可動として、対象物３に対する照
明光の光量または照明光の入射角を可変としたため、上
記内側壁2,2または上記傾斜反射面6a,6aを最良の照明条
件が得られるように調節することが可能であり、この点
からも、対象物３の裏面の画像が誤ってセンサ８で検出
されることのない精度の高い画像認識装置を提供するこ
とができる。特に、対象物３が通帳の場合のように、照
明光を透過しやすく、しかも裏面側に文字や絵やその他
の模様が記されているものにあっては、裏面側の模様等
を誤って認識しやすいものであるが、上記実施例によれ
ば、対象物３が通帳のようなものであっても、裏面側の
模様等を誤って認識することはない。ちなみに、通帳の
裏の印字濃度（pcps）が0.9で表の印字濃度が0.3程度で
あっても、裏の印字を誤認することなく表の印字のみを
認識することができる。

なお、拡散板5,5は本発明に必須のものではないが、拡
散板5,5を用いれば、ソフトな照明光によって、対象物
３を均一に照明することができ、画像認識の精度の向上
を図ることができる。

図示の実施例では、内側壁2,2の上下位置調整機構と傾
斜反射面6a,6aの回転位置調整機構の両者を有していた
が、何れか一方だけを有していても、所期の目的を達す
ることができる。また、内側壁2,2の固定手段も、ねじ
止めに限らず、接着等によってもよく、その調整手段
も、例えば、回転中心からずれた位置にピンを有する偏
心ピンを用い、これを回転させて上記ピンの高さ位置を
変えながら内側壁2,2の高さ位置を調整するようにして
もよい。

本発明にかかる画像認識装置は、例えば、通帳の頁マー
ク検出や印字範囲検出等に用いることができるし、工場
における各種ワークの有無検出、ワークの模様検出など
にも利用することができ、その他対象物の種類に限定さ
れることなく広く利用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、光源からの照明光を対象物に導く入射
光路を、反射光路を挾んで平行に設け、入射光路を形成
する外側壁の対象物側端部には対象物に対し照明光を斜
めに当てるための傾斜反射面を設けたため、入射光路に
導かれた照明光は傾斜反射面で反射されて対象物に斜め
に照射されることになり、対象物に対する照明光の垂直
方向の成分が少なくなって、対象物の裏面の画像が誤っ
てセンサで検出されることが防止される。また、入射光
路を形成する内側壁または傾斜反射面を可動として、対
象物に対する照明光の光量または照明光の入射角を可変
としたため、上記内側壁または上記傾斜反射面を最良の
照明条件が得られるように調節することが可能であり、
この点からも、対象物の裏面の画像が誤ってセンサで検
出されることのない精度の高い画像認識装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像認識装置の実施例を示す断
面正面図、第２図は同上平面図、第３図は同上実施例中
の内側壁を示す斜視図、第４図は従来の画像認識装置の
例を示す一部断面正面図である。 １……外側壁、２……内側壁、３……対象物、４……光
源、6a……傾斜反射面、10……入射光路、20……反射光
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照明光を対象物に向かって照射し、対象物
   からの反射光を検出して対象物を認識する画像認識装置
   において、 光源からの照明光を対象物に導く入射光路を、反射光路
   を挾んで平行に設け、 入射光路を形成する外側壁の対象物側端部には対象物に
   対し照明光を斜めに当てるための傾斜反射面を設け、 上記入射光路を形成する内側壁または上記傾斜反射面を
   可動として、対象物に対する照明光の光量または照明光
   の入射角を可変としたことを特徴とする画像認識装置。