JPH0896077A - 記号列傾き検出装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 文字又は記号列を撮像して、文字又は記号列
の傾きを検出する装置において、文字又は記号列中に最
も左（最初）又は最も右（最後）の文字又は記号と同じ
ものが複数存在する場合でも、記号又は文字列の最初と
最後の記号を参照して正確に文字又は記号列の傾きを検
出することができるようにする。 【構成】 文字列の撮像データから文字列の最初と最後
の文字をサーチし、所定の文字パターンとの一致度が高
い箇所を文字列の存在箇所として認識し、認識された文
字列中の最初と最後の文字に基づいて記号列の傾きを検
出する。このとき、最初又は最後の文字が文字列中に複
数存在した場合、文字列の端点位置を選択し、これに基
づいて文字列の傾きを検出するので、傾き検出の精度が
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、物体を撮像したデータ
より、該物体に記された記号列の外観検査を行う記号列
の傾き検出装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、製品のロット番号などが
正しく記されているかといった外観検査を行うには、物
体に付された記号列を撮像し、この撮像画面内にどのよ
うに入ってくるかわからない記号列の撮像データより記
号列の傾きを検出し、水平位置に修正して記号を検査す
る装置及び方法が知られている。この装置及び方法にお
ける記号列の傾き検出及び修正方法を以下に説明する。

【０００３】従来の記号列の傾き検出及び修正方法の概
念について図１を参照して説明する。まず、前設定段階
として、被検査対象の文字、記号などの数種のパターン
を記憶しておく。その際、検査時に物体が傾いているこ
とを考慮して、傾いたパターンも複数記憶しておく。こ
の例では、パターン文字として、「１，２，３，…」を
用いており、図１（ａ）に示すようなパターンを記憶し
ておく。さらに、物体自体の傾き、又は文字、記号など
の列（以下、文字列という）の傾きを求めるために、文
字列が左から右に並ぶ場合に、最も左にある文字と最も
右にある文字を入力する。この例では、仮に、それぞれ
「１」と「３」であるとする。

【０００４】次に、傾き検出段階として図１（ｂ）に示
すように画面内を走査して前設定で記憶させてあるパタ
ーンとの一致度が高い箇所を求める。これにより、画面
内で記号列「１，２，３」の各記号が存在する概略の位
置が分かる。なお、文字のパターンの傾き角は、とびと
びの値を持つので、検査対象物体の文字と完全に一致す
るとは限らない。次に、図１（ｃ）に示すように、検査
前に入力しておいた最も左と最も右にある文字、ここで
は「１」と「３」の文字の中心座標を求め、それぞれ中
心座標同士を結ぶ直線より、文字列全体としての水平方
向に対する傾き角度を算出する。最後に、外観検査の段
階として、図１（ｄ）に示すように、上記傾き検出段階
で求めた傾き角度に合わせて画像メモリの内容をアフィ
ン変換で傾かせ、改めて文字パターンとのマッチングを
求めて検査結果とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、文字列の傾き検出段階で、指定した
最も左又は最も右と同じ文字が記号列中に複数存在する
場合、傾き角度算出のために参照する文字が入力された
最も左と右の文字になるかどうかは不定であり、例え
ば、図２に示すように、最も左の文字「１」は問題ない
が、最も右の文字「３」については文字列中に重複して
おり、どちらの「３」を傾き検出に用いるのかが不定と
なる。このような場合、最も左にある文字とその次に出
てきた右の文字を選択すると、これらの文字の中心を結
ぶ直線が短くなり、求める傾き角度の精度が悪くなる。
このため、記号列の水平修正も厳密に行われず、外観検
査が不確実なものとなる虞がある。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、文字又は記号列の傾きを検出する際に、文
字又は記号列中に、最も左（最初）又は最も右（最後）
の文字又は記号と同じものが複数存在する場合でも、必
ずその中から最初の文字又は記号と最後の文字又は記号
とを物体の傾き角算出のために参照し、求める傾き角の
精度を向上させることができる記号列傾き検出装置及び
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、物体に記された記号列を撮像し、
その撮像データより記号列の傾きを検出する記号列傾き
検出装置において、記号列の最初と最後の記号を指定
し、そのパターンを記憶するパターン記憶手段と、撮像
データから、前記パターン記憶手段に記憶されたパター
ンと一致度が高い箇所を記号列の位置として検出する記
号列検出手段と、前記記号列検出手段により検出された
記号列の最初と最後の記号から該記号列の傾きを検出す
る傾き検出手段とを備え、前記傾き検出手段は、前記パ
ターン検出手段に記憶された最初又は最後の記号が記号
列中に複数存在する場合に、前記記号列検出手段により
検出した記号列位置の端点となる位置を選択して、その
端点に位置する記号に基づいて記号列の傾きを検出する
ものである。

【０００８】また、請求項２の発明は、前記請求項１の
構成において、前記傾き検出手段は、前記パターン検出
手段に記憶された最初と最後の記号が記号列中に複数存
在する場合に、その複数のうち最右端又は最左端に位置
する記号を選択し、この選択された記号の位置に基づい
て記号列の傾きを検出するものである。

【０００９】また、請求項３の発明は、前記請求項１又
は請求項２の構成において、前記パターン記憶手段に、
複数の角度での記号のパターンを記憶させたものであ
る。

【００１０】また、請求項４の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の記号列傾き検出装置を用いて
検出した記号列の傾きに基づいて撮像データを修正する
データ修正手段と、前記データ修正手段による修正後の
データに基づいて記号列を検査する検査手段とを備えた
ものである。

【００１１】また、請求項５の発明は、物体に記された
記号列を撮像し、その撮像データより記号列の傾きを検
出する記号列傾き検出方法において、記号列の最初と最
後の記号を指定し、そのパターンを記憶するステップ
と、撮像データから、記憶されたパターンと一致度が高
い箇所を記号列の位置として検出するステップと、検出
された記号列の最初と最後の記号から該記号列の傾きを
検出するステップとを有し、上記記号列の傾きを検出す
るステップにおいて、最初又は最後の記号が記号列中に
複数存在する場合に、検出した記号列位置の端点となる
位置を選択して、その端点に位置する記号に基づいて記
号列の傾きを検出することを特徴とする記号列傾き検出
方法である。

【００１２】

【作用】上記請求項１の記号列傾き検出装置によれば、
記号列検出手段は、記号列の撮像データからパターン記
憶手段に記憶された記号列の最初と最後の記号をサーチ
して、一致度が高い箇所を記号列の存在箇所と認識す
る。傾き検出手段は、認識された記号列の最初と最後の
記号に基づいて記号列の傾きを検出する。このとき、パ
ターン検出手段に記憶された最初又は最後の記号が記号
列中に複数存在した場合、傾き検出手段は、記号列検出
手段により検出した記号列の端点位置を選択し、この選
択した位置座標に基づいて記号列の傾きを検出する。こ
のため、傾き検出の精度が向上する。

【００１３】また、請求項２の傾き検出装置によれば、
傾き検出手段は、最初又は最後の記号と同じ複数の記号
のうち最右端又は最左端に位置する記号を選択すること
で、記号列中に最初又は最後の記号が複数存在しても、
高精度にて傾き検出を行うことができる。

【００１４】また、請求項３の傾き検出装置によれば、
パターン記憶手段には複数の角度での記号パターンを記
憶させているので、記号列検出を精度良く行うことがで
きる。

【００１５】また、請求項４の位置ずれ検査装置によれ
ば、データ修正手段は、請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の記号列傾き検出装置により検出された記号列
の傾きに基づいて撮像データを水平位置に修正し、検査
手段はデータ修正手段による修正後の記号列データから
記号を検査する。このため、物体に付された記号の外観
検査を精度良く行うことができる。

【００１６】また、請求項５の記号列傾き検出方法によ
れば、記号列の最初又は最後の記号が記号列中に複数存
在した時、記号列の端点位置を選択し、この選択した端
点に位置する記号に基づいて記号列の傾きを検出する。
これにより、傾き検出のために参照する記号を誤認する
ことがなくなり、記号列の傾きを精度良く検出すること
ができる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。本発明の記号列傾き検出装置及び方法においては、
図１（ｃ）に示した記号列の傾き検出の段階において、
前設定段階で指定した最初又は最後と同じ記号が記号列
中に複数存在する場合に、誤認しないようにしている。
すなわち、図２に示したような場合、記号列「１」
「３」「３」の最初の記号「１」と最後の記号「３」を
正確に認識するようにしている。この方法について図３
を参照して説明する。図３は、記号列中の最初と最後の
記号をサーチする時に、同じ記号が文字列中に複数存在
する場合に、記号列の両端点（最右端と最左端）を選択
する手順を示す。

【００１８】図３において、まず、予め指定された最初
の記号すなわち記号列の最も左の文字をサーチし（Ｓ
１）、その後、最も左の記号を複数個発見したかを判定
し（Ｓ２）、複数個発見されれば（Ｓ２でＹＥＳ）、記
号列の最小のｘ座標に位置する記号、つまり最も左に位
置する記号を最初の記号として採用する（Ｓ３）。Ｓ２
で複数個発見されなかった時（Ｓ２でＮＯ）、及びＳ３
の処理の後はＳ４に進み、今度は予め指定された最後の
記号すなわち記号列の最も右の記号についてサーチし
（Ｓ４）、複数個発見したか否かを判定する（Ｓ５）。
複数個発見されれば（Ｓ５でＹＥＳ）、記号列の最大の
ｘ座標に位置する記号、つまり最も右に位置する記号を
最後の記号として採用し（Ｓ６）、処理を終える。Ｓ５
で複数個発見されなければ、そのまま処理を終了する
（Ｓ５でＮＯ）。

【００１９】このように、図２に示したような指定した
最初又は最後と同じ記号が記号列中に複数存在する場
合、従来の方法であれば最後の記号「３」については記
号列中のどちらの「３」を最後の記号として認識するか
不定となるが、本発明の装置及び方法であれば重複する
「３」のうちｘ座標の最も大きい座標位置にある「３」
の方を採用し、正しく認識することができるようにして
いる。これにより、後述の記号列傾き検出及び検査装置
における記号列の傾きの検出の精度を向上することがで
きる。

【００２０】また、図３の手順中Ｓ３では最初の記号と
重複するものが発見された場合、その記号列のｘ座標の
最小値を持つ記号を採用し、図３の手順中Ｓ６では最後
の記号と重複するものが発見された場合、その記号列の
最大値を持つ記号を採用するようにしているが、この他
の方法として、Ｓ３では最初の記号と重複する記号とを
比較して最右端に位置するものを最初の記号として選択
し、Ｓ６では最後の記号と重複する記号とを比較して最
左端にあるものを選択するようにしてもよい。さらに、
図３の手順では記号列の傾きは−９０°から９０°まで
の範囲で最初と最後の記号を検出する、すなわちｘ座標
のみから検出するようにしているが、ｙ座標についても
検出するステップを付加すれば、記号列が３６０°どの
ように傾いていても最初と最後の記号を認識することが
できる。

【００２１】図４は、上述した方法が適用される位置ず
れ修正及び検査装置の概略構成を示す。カメラ１は、物
体に付された記号列を撮像してビデオ信号を出力する。
Ａ／Ｄ変換器２は、カメラ１からのビデオ信号をディジ
タル信号に変換する。画像メモリ３は、ディジタル変換
された画像データを記憶する。入力装置４は、キーボー
ドなどでなり、サーチにより検査しようとする記号列の
最初と最後の記号を指定すなわち、登録パターンの切出
しなどを行う。パターン記憶部５は、検査される記号の
登録パターンや、検査される記号列の間隔データなどを
記憶するものであり、予め検査される記号のパターンは
カメラ１にて撮像したデータを画像メモリ３を経て入力
し、登録しておけばよい。

【００２２】サーチ処理部６は、記号列検出手段を構成
し、画像メモリ３の画像データからパターン記憶部５で
指定された記号列をサーチするものである。傾き角度検
出部・位置ずれ修正部７は、傾き検出手段及び修正手段
を構成し、サーチ処理部６で検出された記号列の最初と
最後の記号を認識して該記号列の傾きを検出し、また、
傾き角度に応じて記号列を水平位置に回転させ、修正後
のデータを画像メモリ３の所定エリアに登録するるもの
である。検査部８は、位置ずれ修正部７により修正され
た画像メモリ３に登録された画像データとパターン記憶
部５に記憶されているパターンとを比較することにより
記号が正しく付されているか否かを検査するものであ
る。すなわち、この検査は、位置ずれ修正後の画像デー
タと傾きなしの記号列パターンとの一致度を求めること
により行うので検査精度の向上が図れる。Ｄ／Ａ変換器
９は、画像メモリ３の画像データをアナログ変換するも
のである。表示部１０は、画像メモリ３のデータや検査
部８の検査結果を出力表示するものである。図３に示し
た記号列の傾き検出方法は、サーチ処理部６と、位置ず
れ修正部７にて行われる。

【００２３】次に、上記のように構成された位置ずれ修
正及び検査装置の図３に示した記号のサーチ処理（Ｓ
１，Ｓ４）の詳細について、図５を参照して説明する。
図５は図３のＳ１，Ｓ４のサブルーチンに相当する。図
５において、本処理では、まず、サーチ処理にて検出さ
れる記号列と画像データとの一致度のしきい値を設定し
（Ｓ１０）、次に、パターン記憶部５に記憶されている
記号パターンの中から予め指定された記号（以下、モデ
ルという）の角度を初期値すなわち、水平位置に設定し
（Ｓ１１）、このモデルの位置を画像データにより規定
される画面の左上に合わせ（Ｓ１２）、この状態で一致
度を計測する（Ｓ１３）。

【００２４】次に、計測された一致度がＳ１０で設定し
たしきい値以上かを判定し（Ｓ１４）、一致度がしきい
値以上であれば（Ｓ１４でＹＥＳ）、最も左のモデルが
サーチできたとしてその位置座標を記憶し（Ｓ１５）、
Ｓ１６に進む。Ｓ１４で一致度がしきい値以下であれば
（Ｓ１４でＮＯ）、Ｓ１５を処理することなくＳ１６に
進む。Ｓ１６では画像データの全ての位置について一致
度を計測したか否かを判定し、全ての位置で計測してい
なければ（Ｓ１６でＮＯ）、Ｓ１１で設定されたモデル
を画面上で１画素ずらし（Ｓ１７）、全ての位置につい
て一致度を計測するまでＳ１３〜Ｓ１７の処理を繰り返
す。Ｓ１６で全ての位置で一致度を計測したと判断され
れば（Ｓ１６でＹＥＳ）、次に、全てのモデル角度でサ
ーチしたか否かを判定し（Ｓ１８）、Ｓ１８で全ての角
度でサーチしていなければ（Ｓ１８でＮＯ）、モデルの
角度を変更し（Ｓ１９）、Ｓ１２に戻り、Ｓ１８で全て
のモデル角度でサーチしていれば（Ｓ１８でＹＥＳ）、
処理を終了する。なお、上記手順中、Ｓ１４で一致度が
しきい値以上の箇所が複数検出されればＳ１５で複数の
位置座標が記憶される。

【００２５】上述した図３及び図５の処理を行うこと
で、記号列の最初（最も左）と最後（最も右）の記号
（文字）を正確に認識することができ、これらの記号の
中心座標に基づいて図６に示す記号列の傾きを求める式
から記号列の傾きを精度よく検出することができる。さ
らに、記号列の傾き検出に基づいて画像メモリ３の内容
を、例えば、図７に示すようなアフィン変換の式により
回転させて、さらに、記号の一致度を、例えば、図８に
示すようなマッチングの式を用いて検査すればよい。こ
うして、物体に付された記号の認識や外観検査における
性能を向上させることができる。なお、図７、図８に示
す方法は一例であって、これらに限られるものではな
い。

【００２６】本発明は上記実施例構成及び方法に限られ
ず種々の変形が可能であり、上記図１（ａ）に示したよ
うな複数の傾いた記号パターンは、予め撮像した画像デ
ータに基づいて操作者が入力装置４から各種属性を設定
することにより得られるが、一つの角度の記号パターン
に対して自動的に数種の回転パターンが得られるように
しておけば操作の手間が省け、また、回転の角度を細か
く分割すれば傾いた記号に対して確実に一致した文字を
検出することができる。さらに、検査前に、検査しよう
とする記号又は文字列の最初と最後にくる記号又は文字
を入力装置４から指定し、入力するが、その際に、自動
的に最初の記号又は文字と最後の記号又は文字が指定さ
れ、登録されるようにしておいてもよい。

【００２７】また、検査する文字列が複数種類ある場
合、予めその複数の文字列を図９に示すように形式化し
ておき、検査前にその形式番号を入力装置４から入力す
ることで、最初と最後の文字が登録されるようにしてお
いてもよい。すなわち、図９における形式「Ａ−１」が
入力されると、自動的に文字列“Ａ，Ｂ，Ｃ”の検査が
可能となる。その際の最初の文字、最後の文字は“Ａ”
と“Ｃ”であることが自動的に登録される。

【００２８】

【発明の効果】以上のように請求項１及び請求項５の装
置及び方法によれば、記号列の傾き検出に際して、記号
列の中に指定した最初又は最後の記号と同一記号が複数
存在しても、記号列の端点位置を選択して傾き検出のた
めの参照記号とするので、最初又は最後の記号を誤認す
ることなく、確実に記号列の最初と最後の記号を選択し
て検出することができ、従って、記号列の傾き角度の精
度を良好なものとすることができる。また、請求項２の
傾き検出装置によれば、傾き検出手段が最初又は最後の
記号と同じ複数の記号のうち最右端又は最左端に位置す
る記号を選択するようにしているので、より高精度に記
号列の傾き検出が行える。また、請求項３の傾き検出装
置によれば、パターン記憶手段に複数の角度での記号パ
ターンを記憶させているので、検査しようとする記号を
確実に検出することができる。また、請求項４の記号列
位置ずれ検査装置は、請求項１乃至請求項３に記載の傾
き検出装置により検出された傾き角度に基づいて記号列
を水平位置に修正し、この修正データ中の記号を検査す
るようにしているので、記号列の外観検査を正確に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の文字列傾き検出の方法手順を示す図であ
る。

【図２】傾きを検出すべき文字列に指定した最後の文字
が重複している状態を示す図である。

【図３】本発明の一実施例による最初と最後の文字を検
出するための処理手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例による文字列の傾き検出装置
を搭載した位置ずれ修正及び検査装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】図３における最も左及び最も右に位置する文字
の候補を検出するための手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】文字列の傾きを求める式を説明するための図で
ある。

【図７】アフィン変換の式を説明するための図である。

【図８】マッチングを説明するための図である。

【図９】他の実施例による最初と最後の文字の指定方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１ カメラ ３ 画像メモリ ４ 入力装置 ５ パターン記憶部（パターン記憶手段） ６ サーチ処理部（記号列検出手段） ７ 位置ずれ修正部（傾き検出手段、修正手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体に記された記号列を撮像し、その撮
   像データより記号列の傾きを検出する記号列傾き検出装
   置において、 記号列の最初と最後の記号を指定し、そのパターンを記
   憶するパターン記憶手段と、 撮像データから、前記パターン記憶手段に記憶されたパ
   ターンと一致度が高い箇所を記号列の位置として検出す
   る記号列検出手段と、 前記記号列検出手段により検出された記号列の最初と最
   後の記号から該記号列の傾きを検出する傾き検出手段と
   を備え、 前記傾き検出手段は、前記パターン検出手段に記憶され
   た最初又は最後の記号が記号列中に複数存在する場合
   に、前記記号列検出手段により検出した記号列位置の端
   点となる位置を選択して、その端点に位置する記号に基
   づいて記号列の傾きを検出するものであることを特徴と
   する記号列傾き検出装置。
2. 【請求項２】 前記傾き検出手段は、前記パターン検出
   手段に記憶された最初と最後の記号が記号列中に複数存
   在する場合に、その複数のうち最右端又は最左端に位置
   する記号を選択し、この選択された記号の位置に基づい
   て記号列の傾きを検出することを特徴とする請求項１記
   載の記号列傾き検出装置。
3. 【請求項３】 前記パターン記憶手段に、複数の角度で
   の記号のパターンを記憶させたことを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載の記号列傾き検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の記号列傾き検出装置を用いて検出した記号列の傾きに
   基づいて撮像データを修正するデータ修正手段と、 前記データ修正手段による修正後のデータに基づいて記
   号列を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする記
   号列位置ずれ検査装置。
5. 【請求項５】 物体に記された記号列を撮像し、その撮
   像データより記号列の傾きを検出する記号列傾き検出方
   法において、 記号列の最初と最後の記号を指定し、そのパターンを記
   憶するステップと、 撮像データから、記憶されたパターンと一致度が高い箇
   所を記号列の位置として検出するステップと、 検出された記号列の最初と最後の記号から該記号列の傾
   きを検出するステップとを有し、 上記記号列の傾きを検出するステップにおいて、最初又
   は最後の記号が記号列中に複数存在する場合に、検出し
   た記号列位置の端点となる位置を選択して、その端点に
   位置する記号に基づいて記号列の傾きを検出することを
   特徴とする記号列傾き検出方法。