JPH08138049A - ドット文字検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食品缶などに印字されたドット文字記号の良
否を確実に判別する。 【構成】 検査対象文字列の映像から画像処理によって
各文字の検査パターンを生成する（ステップ１０２〜１
０５）。続いて正常文字のパターン２と、そのドットが
欠落しても正しく読み取れるときのドット削除文字のパ
ターン３との照合を各入力文字について行い、パターン
２、３のどちらとも不一致の場合は不良印字と判定する
（ステップ１０６〜１１１）。 【効果】 欠落しても正しく読み取れる場合は、パター
ン３との一致がとれて良品扱いとなるから、製品の歩留
まり向上、ライン稼働率の向上等の効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドット文字検査方法及
びその装置に係わり、とくに食品缶その他一般商品にイ
ンクジェットプリンタ等で印字された製造年月日、製造
番号等の文字記号を、テレビカメラで読み取り印字の良
否を判別するのに好適なドット文字検査方法及びその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品缶等の製品に表示される製造年月
日、製造番号等の文字記号としては、一般にインクジェ
ットプリンタ等で印字されたドット文字が多く採用さ
れ、また同じ文字列を印字する製品を大量に生産するの
が普通である。このような大量製品への印字の場合、印
字の乱れ、汚れ、欠落、にじみ等が無く、指定通りの文
字が明瞭に印字されているかどうかを確認するための文
字検査は効率よく行う必要がある。

【０００３】こうした場合の文字検査方法としては、ド
ット文字が縦横数ドットの粗いドットで表現されている
ため、例えばドット文字を構成する１ドット毎に１画素
を対応させ、各ドットを中心として一定幅の正方形を順
次接続して行き、これを基準パターンとして登録し、次
に被検査体の文字を同様にパターン化し、前記基準パタ
ーンと比較して良否判別する方法が、特開平１−１９４
０７９号「インクジェットプリンタによる印字の検査装
置」として開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タで印字するドット文字は、文字を構成するドットが粗
く独立しているため、食品缶の缶底等に印字される場合
は、その印字面の凹凸またはコンベア速度変化等から、
文字ドットの大きさ及びドット間のピッチも不揃いにな
ることが多い。ところが、従来の文字検査方法による
と、文字のドット構成によっては、１ドット欠落しただ
けでも基準パターンと照合する際に一致率が極端に小さ
くなり判別不能となることがあった。

【０００５】一方、製品に表示される製造年月日、製造
番号等の文字は、上記のようなドット欠落その他の欠陥
により、従来の画像処理法では不良と判別される文字で
あっても、目視で明らかに読み取れる文字であれば、良
品にしたいという要望があった。例えば数値の「１」の
下部の短い横線が欠落して「ｌ」となっても、目視であ
れば明らかに「１」と判読するが、従来の画像処理法で
は不良と判別してしまうという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、ドットの欠落などがあっ
ても、目視で正しく判読可能な場合にはこれを正常と判
定できるようにしたドット文字検査方法及びその装置を
提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、ドットの
ならびで構成されたドット文字の印字状態を検査するた
めのドット文字検査方法において、正常に印字された正
常ドット文字から生成した正常文字パターンと、上記正
常ドット文字からいくつかのドットを削除したドットの
並びから生成したドット削除文字パターンとを記憶手段
に記憶しておき、検査対象のドット文字が与えられたと
きに、そのドット文字から生成した検査パターンが上記
正常文字パターンあるいはドット削除文字パターンのい
づれかと所定値以上の一致率で一致したときに、上記検
査対象ドット文字を正常と判定することにより達成さ
れ、又、複数の物体に同一のドット文字列が印字される
場合に、上記ドット文字列の各文字ごとに上記正常文字
パターンを生成して第１の記憶手段に記憶し、上記ドッ
ト文字列内のドット削除対象となる特異文字の上記ドッ
ト削除文字パターンを生成して第２の記憶手段に記憶し
ておくとともに、上記ドット文字列の各文字ごとに上記
検査パターンを生成し、当該文字が上記特異文字でない
ときは上記生成した検査パターンと上記第１の記憶手段
に記憶した正常文字パターンとの一致度を調べて正常性
を判定し、当該文字が上記特異文字であるときは上記検
査パターンと上記第１及び第２の記憶手段に記憶した正
常文字パターン及びドット削除文字パターンとの前記一
致度を調べて正常性を判定し、こうして上記１つの物体
についての上記ドット文字列の文字の内正常でないと判
定された文字があるときは当該物体への印字は不正常と
判定する、という判定動作を上記各物体ごとに繰り返し
行うことにより達成される。

【０００８】

【作用】印字の具合によりドットが欠落した場合でも、
たとえば、文字「１」、「４」の下の横線の一部、ある
いは文字「Ｊ］の上の横線の一部を構成するドットが欠
落しても、目視では正しく読める。このような場合、正
常文字パターンでは一致しなくてもドット削除文字パタ
ーンとの一致がとれるから、不良品と判定することがな
くなる。

【０００９】又、検査開始前に対象とする文字の正常文
字パターンとドット削除文字パターンとをあらかじめ作
成して記憶しておき、次々と入力される製品の印字文字
を上記記憶した正常文字パターン及びドット削除文字パ
ターンと順次比較照合することにより、製造ラインで多
数の製品に同一の文字列が印字されるような場合に効率
の良い検査が行え、かつ製品の歩留まり向上がはかれ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図４は、本発明の検査装置を用いた食品缶
生産ラインの概略構成を示したもので、コンベア１上を
矢印Ｖ方向に搬送される食品缶２の缶底に、インクジェ
ットプリンタ３によって、製造年月日および製造番号等
がドット文字で印字され、テレビカメラ４の真下に来た
瞬間を検知するセンサ（図示せず）の信号に同期して、
照明灯（図示せず）を発光させ、ドット文字の映像がテ
レビカメラ４に入力される。テレビカメラ４の入力映像
は、本発明の検査装置５によって良否判別され、その判
別信号に応じて排除装置６が不良品を排除する。

【００１１】食品缶等にインクジェットプリンタで印字
されるドット文字の特徴として、文字を構成する線分上
に飛び石状にドットが配列されるが、食品缶に印字する
場合の缶底の凹凸とか、コンベアラインの振動や速度変
化等により、ドット文字の歪みやドット間のばらつきが
避けられない。このような特徴を有するドット文字の良
否を検査するため、従来例で説明したように、正常に印
字されたサンプル文字列を先ずテレビカメラに入力して
学習させた後、被検査文字列を読み込んで正常印字サン
プルと照合して良否判別する方法が採られる。本発明の
装置も基本的にはこの方法を用いているが、目視では正
常と判定できても従来の検査方法では不良と判定してし
まうような文字を特異文字として扱い、それに対して特
別な処理を行うようにしたところに特徴がある。

【００１２】図５は、本発明の検査装置の一実施例を示
すブロック図で、文字映像を入力するテレビカメラ４か
ら入力された文字映像を検査装置５で判定し、その結果
を判別結果出力装置６０（図４の排除装置６に相当）へ
出力する。検査装置５では、モード切換部５１で特異文
字登録モード、学習モードまたは検査モードを先ず選択
しておき、各モードにおける映像信号は、Ａ／Ｄ変換部
５２によってディジタル信号に変換され、演算処理部５
６において二値化処理、ドット膨張、正規化処理などが
行われる。

【００１３】図２は、特異文字登録モードが選択された
ときに実行される特異文字登録処理の一実施例を示すフ
ローチャートで、検査しようとする文字列の中に含まれ
る特異文字のパターンをあらかじめ記憶手段に登録す
る。この処理は、通常は印字文字のフォント、印字対象
品、プリンターの特性等が変わらない限り、当初一回登
録するだけでよい。

【００１４】この図２において、まず、「１」、
「４」、「Ｊ］・・・等の特異文字は経験的に分かって
いるので、そのような文字を実際の対象品に印字し、ス
テップ２０１でその映像を取り込む。そしてステップ２
０２で二値化処理したのち、ステップ２０３でドット膨
張処理を行い、文字を構成する線分を接続させ、ステッ
プ２０４で文字枠を切り出す。そしてステップ２０５で
正規化処理を行ってパターン化し、ステップ２０６でパ
ターン１として図５の特異文字メモリ５３へ登録する。
この処理は、特異文字の１つづつに対して繰り返し行わ
れる。

【００１５】図６は、上記のステップ２０３におけるド
ット膨張処理とステップ２０４における文字枠切り出し
処理の説明図で、食品缶などに印字されるドット文字列
の文字２０は、普通数桁の文字から成り、これを２〜３
行印字することが多い。このような文字列２０をテレビ
カメラ４を介して検査装置５に入力し、二値化処理して
から、文字を構成する各ドットを膨張させてドット間を
接続した文字形２１のようにする。次に、この画像を文
字列方向に投影した投影分布２２から文字列の幅ｗを求
め、さらに、文字列と直角方向に投影した投影分布２３
から各文字毎の文字幅ｂを求め、一文字ずつの文字枠２
４を切り出す。

【００１６】図７は、図２ステップ２０５の正規化処理
の説明図で、上記のように１文字づつ切り出した文字枠
内のデータを、縦、横方向ともに予め定めたドット数
ｎ、ｍ（例えば１６×１６ドット）のパターンに変換す
るものである。即ち、図７（ａ）のようなドット文字を
ステップ２０４、２０５の処理で同図（ｂ）のように幅
ｂ、高さｗの大きさに切り出したとすると、幅ｂ、高さ
ｗがそれぞれｎ，ｍドットに対応するように各方向を
ｘ、ｙ倍して各ドットに白レベル３２、黒レベル３３を
割り当てる。

【００１７】図３は、図５のモード切り換え部５１で学
習モードが選択されたときに実行される学習処理の一実
施例を示すフローチャートで、これは、これから検査し
ようとする対象、たとえば一連の缶詰に同一日付をドッ
ト印字するような場合に、検査開始に先立って行う処理
である。本実施例では文字列「９４０６１７」が印字さ
れるものとして説明する。

【００１８】図３においては、これから印字する文字
列、即ち「９４０６１７」のどの文字も実際の対象品に
正常に印字された正常印字サンプルの映像をステップ３
０１でテレビカメラ４から取り込む。以下、ステップ３
０２〜３０６までの二値化、ドット膨張、文字枠切りだ
し、及び正規化処理は図２のステップ２０２〜２０５と
まったく同じものである。こうして得られた正常文字の
各文字ごとのパターンは、ステップ３０６でパターン２
として一文字づつ図５の正常文字メモリ５４へ格納され
る。

【００１９】以上で正常文字の各パターンが得られる
と、次にステップ３０７で今生成した正常文字メモリ５
４の１つのパターンを取り出し、それが特異文字登録モ
ードで特異文字メモリ５３に登録されている特異文字の
パターンであるパターン１のいづれかと一致するかを調
べる。特異文字が含まれていない場合はステップ３１２
でメモリ５４のまだ調べていないパターン２があるかを
調べ、あればステップ３０７へ戻る。ステップ３０７で
一致がみられたとき、即ち本例のように「４」や「１」
の特異文字の場合は、ステップ３０８でその特異文字に
ついて文字高さ方向に投影分布図を求め、ステップ３０
９でその投影分布図の微分処理を行い、それぞれの微分
値の最大点５１１、５１２などの外側に相当する特異ド
ットのみを削除する。本例では「４」のドット５１３、
「１」のドット５１４などが削除される。次のステップ
３１０では、ドット削除パターンを再び正規化処理しな
おしてドット削除文字パターンを生成し、ステップ３１
１でその生成したパターンを図５のドット削除文字メモ
リ５５へパターン３として登録する。こうして図３の実
施例では、左から２桁目と５桁目の特異文字「４」と
「１」が、それぞれドット削除文字パターンとしてドッ
ト削除文字メモリ５５へ登録される。

【００２０】なお、特異文字で、それが欠落しても目視
では正しく判定できるようなドットを特異ドットと呼ぶ
と、そのような特異ドットは経験的にわかっているの
で、以上のようにステップ３０８、３０９のような処理
を自動的に行う方法でなくても、印字状態が良好ならマ
ウスなどを用いた手入力で直接削除するようにしても良
い。

【００２１】図３にはドット削除文字パターンの概略を
示したが、図８は、特異文字「１」の特異ドット４０が
欠落した時のドット削除文字パターンの詳細例を示して
いる。このような特異ドット欠落の場合、ドット膨張、
文字枠切り出しを行うと図８（ｂ）のようにドット４１
が欠落しているため、文字幅ｂがｂ’のように小さくな
る。図８（ｃ）は、上記文字枠（ｂ’，ｗ）を正規化し
て、各画素毎に白画素４２と黒画素４３のようにパター
ン化したものである。このパターンと正常時の文字
「１」のパターンである図７（ｃ）とを比べるとわかる
ように、このまま両者を照合して一致率によって合否判
別を行うと、目視では明らかに「１」と判読されるの
に、一致率が低く不良と判別されてしまう。このため本
実施例では、ドット欠落パターンを生成しておいてこれ
との照合を行うようにするために、図２、３のようにし
てパターン２、３を生成したものである。

【００２２】図１は、図５のモード切り換え部５１で検
査モードが選択されたときに実行される検査処理の一実
施例を示すフローチャートで、検査対象の文字列は図３
の学習フローで用いた「９４０６１７」と同じであると
している。この検査モードでは、まずステップ１０１で
検査対象の文字列映像をテレビカメラ４から取り込み、
以下ステップ１０２〜１０５の、図２、図３の場合とま
ったく同じ処理を行い、各文字の正規化パターンを内部
の記憶手段に一時記憶する。次のステップ１０６では、
文字列の文字を１つづつ検査するために最初の文字パタ
ーンを選択する。そしてステップ１０７ではこの選択し
た文字パターンと正常文字メモリ５４のパターン２とを
照合し、一致率が所定値よりも大きいパターン２が存在
したときは、ステップ１０８で一時記憶したパターンが
残っているかを調べ、残っているときはステップ１０９
で一時記憶した文字パターンから１つを選択し、ステッ
プ１０７へ戻る。又、ステップ１０７で一致率が所定値
より大きいパターン２が存在しないときはステップ１１
０へ進み、ここで特異文字メモリ５３の文字パターン１
の各々と当該選択パターンとを照合して選択パターンが
特異文字かを調べる。もし特異文字でなければステップ
１０１で取り込んだ文字列は不良と判定して処理を終わ
るが、特異文字であるときはステップ１１１でドット削
除文字メモリ５５のパターン３と選択パターンとの照合
を行い、不一致なら不良品と判定して終了し、一致する
パターン３があればステップ１０８へ進む。こうしてす
べての検査対象文字について不良品とならなかったとき
良品と判定して処理を終了する。

【００２３】本実施例によると、ドット欠落などがあっ
ても実用上差し支えないような印字の乱れがある場合
に、これを正常と判定でき、印字工程の歩留まり向上に
効果がある。

【００２４】なお、上記の実施例においては、図３にお
いて説明したように、正常文字のパターン２とドット削
除文字のパターン３とを、文字列検査開始時ごとに、そ
の検査しょうとする文字列に含まれるもののみを対象と
して生成するものとしたが、検査対象の文字列が変わっ
ても、予め使用される文字がわかっていて、それら文字
の正常文字パターンや特異文字のドット削除文字パター
ンをあらかじめすべて作成しておき、検査対象文字が与
えられたときにその作成したものの中から必要なものの
みを取り出して図５のメモリ５３から５５へ格納し、図
１の検査モードで用いるパターン１〜３としても良い。

【００２５】また、このように図５の正常文字メモリ５
４及びドット削除文字メモリ５５に正常文字パターン及
びドット削除文字パターンをあらかじめ登録しておき、
検査文字のパターンと１文字づつ比較照合することで、
文字読みとり装置としても利用できる。さらに、上記実
施例では、二値画像を対象としたが、多値画像の場合で
もドット削除文字パターンとの照合を取り入れること
で、同様の効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、インクジェットプリン
タで印字された製造年月日、製造番号等のドット文字
を、ドット欠落その他の欠陥があっても、目視で明らか
に読み取れる場合には良品と判別することができ、印字
工程の歩留まりの向上、ライン稼動率の向上等の経済効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査方法の一実施例を示すフローチャ
ートである。

【図２】特異文字登録処理のフローチャートである。

【図３】学習処理のフローチャートである。

【図４】本発明の検査装置を用いた印字文字検査ライン
の概略を示す図である。

【図５】本発明の検査装置の一実施例を示すブロック図
である。

【図６】ドット文字の文字枠切り出し方法の説明図であ
る。

【図７】ドット文字の正規化処理の説明図である。

【図８】ドット欠落文字の正規化処理の説明図である。

【符号の説明】

２ 食品缶 ３ インクジェットプリンタ ４ テレビカメラ ５ 検査装置 ６ 排除装置 ２０ 文字列 ２１ 膨張処理後の文字列 ２４ 文字枠 ５１ モード切換部 ５２ Ａ／Ｄ変換部 ５３ 特異文字メモリ ５４ 正常文字列メモリ ５５ ドット削除文字列メモリ ５６ 演算処理部 ６０ 判別結果出力部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドットのならびで構成されたドット文字
   の印字状態を検査するためのドット文字検査方法におい
   て、 正常に印字された正常ドット文字から生成した正常文字
   パターンと、上記正常ドット文字からいくつかのドット
   を削除したドットの並びから生成したドット削除文字パ
   ターンとを記憶手段に記憶しておき、 検査対象のドット文字が与えられたときに、そのドット
   文字から生成した検査パターンが上記正常文字パターン
   あるいはドット削除文字パターンのいづれかと所定値以
   上の一致率で一致したときに、上記検査対象ドット文字
   を正常と判定することを特徴とするドット文字検査方
   法。
2. 【請求項２】 前記正常文字パターン、ドット削除文字
   パターン、及び検査パターンは、与えられたドット文字
   を撮像手段で撮像して映像信号とし、その映像信号を二
   値化した後各ドットのサイズを膨張させることによって
   ドット間が連結されるように膨張処理を行い、こうして
   膨張処理された二値化データから縦、横方向の文字を構
   成する画素の存在範囲を示す文字枠を求めてその文字枠
   で上記二値化データを切り出し、さらに該切り出した二
   値化データをあらかじめ定めた大きさの二値化データに
   正規化することにより生成することを特徴とする請求項
   １に記載のドット文字検査方法。
3. 【請求項３】 前記ドット削除文字パターンの生成時に
   削除されるドットは、そのドットを削除しても目視によ
   って正しく読みとれる特異ドットであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のドット文字検査方法。
4. 【請求項４】 前記特異ドットは、前記正常文字パター
   ンを構成する画素の文字高さ方向の分布を求め、その分
   布の微分値の最大点より外側に存在する画素に対応した
   上記正常ドット文字のドットであることを特徴とする請
   求項３に記載のドット文字検査方法。
5. 【請求項５】 複数の物体に同一のドット文字列が印字
   される場合に、上記ドット文字列の各文字ごとに前記正
   常文字パターンを生成して第１の記憶手段に記憶し、上
   記ドット文字列内のドット削除対象となる特異文字の前
   記ドット削除文字パターンを生成して第２の記憶手段に
   記憶しておくとともに、 上記ドット文字列の各文字ごとに前記検査パターンを生
   成し、当該文字が上記特異文字でないときは上記生成し
   た検査パターンと上記第１の記憶手段に記憶した正常文
   字パターンとの一致度を調べて正常性を判定し、当該文
   字が上記特異文字であるときは上記検査パターンと上記
   第１及び第２の記憶手段に記憶した正常文字パターン及
   びドット削除文字パターンとの前記一致度を調べて正常
   性を判定し、こうして上記１つの物体についての上記ド
   ット文字列の文字の内に正常でないと判定された文字が
   あるときは当該物体への印字は不正常と判定する、とい
   う判定動作を上記各物体ごとに繰り返し行うことを特徴
   とする請求項１ないし５の内の１つに記載のドット文字
   検査方法。
6. 【請求項６】 そのドットを削除しても目視によって正
   しく判読できる特異ドットを有する文字の正常印字され
   たときに生成されたパターンを特異文字パターンとして
   第３の記憶手段に記憶しておき、前記第１の記憶手段に
   記憶された正常文字パターンと上記第３の記憶手段に記
   憶された特異文字パターンとが所定値以上の一致率で一
   致したときに当該正常文字パターン対応のドット文字は
   前記特異文字であるとしてそのドット削除文字パターン
   を生成することを特徴とする請求項５に記載のドット文
   字検査方法。
7. 【請求項７】 ドットのならびで構成されたドット文字
   の印字状態を検査するためのドット文字検査装置におい
   て、 正常に印字された正常ドット文字から生成した正常文字
   パターンを記憶するための第１の記憶手段と、 上記正常ドット文字からいくつかのドットを削除したド
   ットの並びから生成したドット削除文字パターンを記憶
   するための第２の記憶手段と、 ドット文字からパターンを生成するためのパターン検出
   手段と、 該手段により検査対象のドット文字から生成された検査
   パターンが上記正常文字パターンあるいはドット削除文
   字パターンのいづれかと所定値以上の一致率で一致した
   ときに、上記検査対象ドット文字を正常と判定する判定
   手段とを備えたことを特徴とするドット文字検査装置。
8. 【請求項８】 そのドットが削除されても目視によって
   正しく判読できる特異ドットを有する特異文字を前記ド
   ット削除文字パターンの生成対象とするとともに、上記
   特異文字の上記特異ドットを削除しないときの正常パタ
   ーンをあらかじめ作成して記憶するための第３の記憶手
   段を設けたことを特徴とする請求項７に記載のドット文
   字検査装置。
9. 【請求項９】 モード切換手段を設け、 上記モード切換手段により特異文字登録モードが指定さ
   れたときには、前記パターン生成手段により前記特異文
   字の正常パターンを生成して前記第３の記憶手段へ格納
   し、 上記モード切換手段により学習モードが指定されたとき
   には、前記パターン生成手段により正常文字パターン及
   びドット削除文字パターンを生成して前記第１及び第２
   の記憶手段へそれぞれ格納し、 上記モード切換手段により検査モードが指定されたとき
   には、前記パターン生成手段により検査対象ドット文字
   の検査パターンを生成して前記判定手段による判定を行
   うことを特徴とする請求項８に記載のドット文字検査装
   置。