JP2005015026A - ラベル貼付システム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構造で商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知可能なラベル貼付システムを提供することを目的とする。
【解決手段】搬送物を所定の搬送経路へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の下方に設けられ、ラベルを発行するラベル発行手段と、該発行されたラベルを、前記搬送物底部に貼付させるラベル貼付手段と、該ラベル発行手段より下流側で、前記搬送手段の搬送面より下方に設けられ、前記搬送物底部に貼付されたラベルおよびその近傍の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像データに基づき前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知する検知手段とを具備することにより、商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知可能なラベル貼付システムを提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】搬送物を所定の搬送経路へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の下方に設けられ、ラベルを発行するラベル発行手段と、該発行されたラベルを、前記搬送物底部に貼付させるラベル貼付手段と、該ラベル発行手段より下流側で、前記搬送手段の搬送面より下方に設けられ、前記搬送物底部に貼付されたラベルおよびその近傍の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像データに基づき前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知する検知手段とを具備することにより、商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知可能なラベル貼付システムを提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラベルを商品などに貼付するラベル貼付システムに係り、特に商品などの底面に貼付されたラベルを検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スーパーマーケットのバックルームや食品加工工場などでは生鮮食料品が加工され、各商品毎に商品がトレーなどに盛られ、これを包装した後に、商品の内容、例えば品名、値段、賞味期限、バーコードなどが印字されたラベルが商品上に貼付されている。しかしながら、昨今ではラベルに印字すべき項目が多くなったことから、商品上に貼付するラベルだけでは情報を印字しきれない場合もある。このような場合、例えば各商品に含まれる添加物名などは商品上に貼付されるラベルとは別のラベルに印字し、該ラベルをトレー底部に貼ることが行われている。
【０００３】
しかし、このようにトレー底部にラベルが貼付された場合、ラベルを確かに貼付されているかどうかを確認するには、商品を一つづつ手にとりトレー底部を確認していた為、人手と時間がかかり問題があった。また、例えば、必要な情報がバーコードで表示されているラベルについては、ラベルの情報をバーコードスキャナ等で読み取り、ラベルの情報が正しいかどうかを判断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１７３１１９号公報（第２−７頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術はあくまで貼付されているラベルのラベル情報が正しいかどうかを検知するのみで、例えばバーコードが印字されておらず、添加物名のみが印字されているようなラベルは検出することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知可能なラベル貼付システム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】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、搬送物底部にラベルを貼付するラベル貼付システムであって、搬送物を所定の搬送経路へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の下方に設けられ、ラベルを発行するラベル発行手段と、該発行されたラベルを、前記搬送物底部に貼付させるラベル貼付手段と、該ラベル発行手段より下流側で、前記搬送手段の搬送面より下方に設けられ、前記搬送物底部に貼付されたラベルおよびその近傍の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像データに基づき前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知する検知手段とを具備することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
ここで、ラベル貼付手段については、どのような貼付手段であっても良い。例えば、発行されたラベルを搬送経路面付近までベルトコンベア等により移動させて、通過する搬送物底部にラベルを貼付するようにしてもよい。あるいは、搬送手段の下方からエアー圧などによりラベルを非接触で貼付するようにしてもよい。また、ラベルをプッシャーなどによりメカ的に搬送物に接触させるようにしてもよい。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたラベル貼付システムについて、前記画像データが、撮像された画像内の明るさのバラツキ値及び／または平均値であることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【０００９】
これらの発明によれば、搬送面の下方から搬送途中にラベル近傍の画像データを取得し、ラベルが貼付されているか否かを判断するので、バーコードの印字が無く例えば添加物名のみ印字されているようなラベルも検知することができ、従来のように商品一つずつ確認する手間と時間を削減することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたラベル貼付システムについて、前記ラベル発行手段から発行されるラベルの搬送方向の中心線と、前記撮像手段の搬送方向の中心線とを略一致するように配置したことを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１１】
この発明によれば、発行されるラベルの搬送方向の中心線と撮像手段の撮像部の搬送方向の中心線とが略一致しているので、例え商品に対する貼付位置が変わったとしても、ラベルの中心と前記撮像手段の撮像部の中心とが合うので、正確にラベルを検知することができる。又、ラベル貼付位置が変わったとしてもラベル発行位置と撮像手段のそれぞれの位置を気にしなくても良い。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、ラベル印字あるいはラベル発行のタイミングを生成する商品検出手段により、前記撮像手段による撮像のタイミングを生成するタイマーがスタートすることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１３】
この発明によれば、商品を検知してから画像データ取得のタイミングがスタートするので、トレー底とラベルとを区別しずらいような商品でも画像データを取得することが可能である。また、ラベルに印字あるいはラベルを発行するタイミングを生成する商品検知センサーにより、ラベルの印字あるいは発行の機能と、画像データ取得のタイミングをスタートさせるという機能とを１つのセンサーで行うことができるので、装置の簡略化あるいはコストダウンに貢献することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、予め前記搬送物にラベルが貼付された状態でのラベルおよびその近傍の画像データから前記検知手段における判断の基準値を設定する基準値設定手段と、前記撮像手段において取得した画像データから画像の明るさに関するデータを算出するデータ算出手段と、該算出された明るさに関するデータと前記基準値とを比較する比較手段とを具備し、前記検知手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１５】
この発明によれば、撮像手段により取得された画像データのうち、明るさに関するデータに基づきラベルが貼付されているかどうかを判断するので、より精度よく判断することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記基準値とラベルに印字するための商品データとを関連付けて記憶する商品データ記憶手段を具備し、商品データが選択されたときに、該商品データに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１７】
この発明によれば、各商品データに基準値が関連付けられているので、異なる商品データを選択した際には、自動的に該商品データに対応した基準値が呼び出されるため、ラベルの有無を正確に検知でき、商品を変える毎に基準値を設定する手間が無く、操作性が良くなる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記基準値と各トレーデータとを関連付けて記憶するトレーデータ記憶手段を具備し、トレーデータが選択されたときに、該トレーデータに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１９】
この発明によれば、予めラベルに所定事項が印字してあり、商品名などの印字をする必要が無い場合でもトレーデータに、明るさの平均値と明るさのバラツキ値との基準値が関連付けられているので、異なるトレーデータを選択した際には、自動的に該トレーデータに対応した基準値が呼び出されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、商品を変える毎に基準値を設定する手間が無く、操作性が良くなる。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、前記撮像手段の下流側に設けられ、特定の商品を前記搬送経路外に排除する商品排出手段を具備し、前記算出手段により算出された明るさに関するデータが前記基準値の範囲外である場合に、前記商品排出手段が前記基準値の範囲外であった商品を前記搬送経路外に排除することを特徴としたラベル貼付システムを提案している。
【００２１】
この発明によれば、算出された明るさに関するデータが基準値の範囲外の場合、撮像手段より下流側に設けられた商品排出手段により商品が不良品として排出されるので、正しくラベルが貼付された搬送物のみを搬送送させていくことができる。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうち商品データごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２３】
この発明によれば、各商品データに関連付けられた領域の画像データに基づき比較され、商品データを選択した際に、選択された商品データに対応した領域が自動的に選択されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、商品データを変える度に該領域を設定することがなく、操作性が良い。又、画像データを比較する際に、ラベル上の限られた領域のみの画像データに基づき比較されるので、メモリ容量が少なくて済み、更に処理速度が速くなる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載されたラベル貼付システムについて、前記画像データの特定の領域が各商品データの印字フォーマットデータにより定まることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２５】
この発明によれば、商品データに関連された印字フォーマットデータに基づく領域の画像データにて比較されるので、印字され得る領域に限って比較することができるので、確実に画像データの比較が可能になる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうちトレーデータごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システムを提案している。
【００２７】
この発明によれば、予めラベルに所定事項が印字してあり、商品名などの印字をする必要が無く、単にラベルを搬送物に貼付する場合でもトレーデータに、関連付けられた領域の画像データに基づき比較されるので、トレーデータを選択した際に、選択されたトレーデータに対応した領域が自動的に選択されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、トレーデータを変える度に該領域を設定することがなく、操作性が良い。又、画像データを比較する際に、ラベル上の限られた領域のみの画像データに基づき比較されるので、メモリ容量が少なくて済み、更に処理速度が速くなる。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項５から請求項１１のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、前記明るさに関するデータが、明るさの平均値と明るさのバラツキからなり、前記算出手段が前記撮像手段により取得された画像データを複数の領域に分割し、該分割された各領域の明るさに関するデータを取得し、前記比較手段が該算出手段において取得されたデータと領域ごとの基準値とを比較するとともに、前記検知手段が該比較手段の比較結果により各領域を明るさの平均値が高い順に序列し、該序列された各領域のうち、上位の所定数の領域のみを対象にし、該対象となる領域のうち少なくとも一つの領域で明るさの平均値と明るさのバラツキ値との双方について、前記領域ごとの基準値を満足するときに、前記搬送物にラベルが貼付されていると検知することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２９】
この発明によれば、取得した画像データのうち比較する領域を分割し、更に明るさの平均値の高い上位の領域で、明るさの平均値と明るさのバラツキとの双方を満足する場合に良品とすることで、更に精度の良い比較が行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るラベル貼付システムについて図１から図８を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るラベル貼付システムは、図１に示すように、ベルトコンベア（搬送手段）１と、コンソール２と、ベルトコンベアの下方向に設置されたラベル発行部３と、ラベル発行部の上流側に配置された印字センサー４と、ベルトコンベアの下方で、且つ、搬送方向と直交する方向でベルトコンベアとベルトコンベアとの間に位置するように配置され、商品の底に貼付されたラベルを検知するＣＣＤリニアセンサー５と、ＬＥＤの光源６と（ＣＣＤリニアセンサー５とＬＥＤの光源６とで撮像手段を構成している）、ラベル移動ベルト７とから構成されている。
【００３１】
ベルトコンベア（搬送手段）１は、図示しないモータにより回転動作する。なお、ベルトコンベア（搬送手段）の種類に特に限定はなく、無端状の平板状のベルトでも良いし、ローラーベルトコンベアでも良い。コンソール２には表示操作部を有し商品登録などを行うことができる。また、搬送される商品の商品データなどが表示され、さらに必要な商品データを選択することもできる。したがって、コンソールの表示操作部を操作することにより、本システムをメンテンンスを行うメンテナンスモードにすることもできる。また、後述する画像データ（平均輝度と輝度の偏差）の基準値の設定をコンソール上で行うこともできる。
【００３２】
ラベル発行部３にはラベル印字機能が備えられており、搬送されてくる商品が印字センサー４を遮ると、商品に対する印字が開始し、印字されたラベルは粘着面を上にし、ラベル移動ベルト７に沿ってベルトコンベアの搬送路面付近まで移動する。移動したラベルは、ベルトコンベア１上を搬送するトレー（トレーを使わない商品だけのものも含む。以後トレーとする。）とラベル移動ベルトとベルトコンベア１との交点で出会い、商品搬送中にラベルが商品の底部に貼付されることになる（ラベル貼付手段）。なお、ラベル発行部３は単にラベルを発行するのみで、印字動作を行わなくても良い。つまり予め所定事項が印刷されたラベルなどを単に商品底に貼付するような構造でも良い。その場合、印字センサー４によりラベルを発行するタイミングを得ることになる。また、ラベル貼付手段としては、前記ラベル移動ベルト７を用いずに、例えば、エアー圧等の非接触により、ラベルを搬送物底部に貼付させるようにしても良い。あるいは、プッシャーなどのメカ的接触によりラベルを搬送物底部に貼付させるようにしてもよく、貼付方法は問わない。
【００３３】
また、ベルトコンベア１の搬送速度は一定であるため、搬送されてくる商品が印字センサー４を遮ったことを検出して、画像データの取得タイミングを生成するタイマーを起動する。但し、印字センサー４とは別に撮像センサー２６を別個に設けてもよい。ラベルがトレー底に貼付されたトレーが搬送され、印字センサー４あるいは撮像センサー２６を遮ると、ＣＣＤリニアセンサー５により撮像を開始する為のタイマがスタートする。これは、ベルトコンベア１の速度および印字センサー４とＣＣＤリニアセンサー５との距離あるいは撮像センサー２６とＣＣＤリニアセンサー５との距離は予め把握されているため、ＣＣＤリニアセンサー５上をトレーが通過する時間を求めることができるためである。つまり、前記撮像を開始するためのタイマである撮像遅延時間を商品データ毎、あるいはトレーデータ毎に設定することができる。そして、上記のように印字センサー４により、撮像センサー２６の機能を兼ねるようにすることで、装置の簡略化やコストダウンにも貢献できる。
【００３４】
撮像手段は、図２に示すように、ＣＣＤリニアセンサー５と光源（ＬＥＤ照明）６とが一体となっており、搬送手段の下方からトレーに光を照射しラベルが貼付されているトレー底の画像データを取得する。ＣＣＤリニアセンサー５は、通過するラベルの方向と直交する方向に、１２８ラインのデータを取得できる。なお、１ライン毎の取込間隔はベルトコンベア速度に依存し、間隔が広くなったり、狭くなったりする。また、１ラインのデータを取得する時間は約１．５ミリ秒である。取得した画像データが、予め設定した基準値の範囲内であれば、良品（ラベルあり）と判断され、基準値外の場合は不良品（ラベルなし）とされる。なお、画像データの基準値については後述する。
【００３５】
不良品と判断された場合（ラベルが貼付されていないとされた場合）は、例えば、図２に示すように、ベルトコンベア１の後段に設置された商品排出手段により不良品を排除するようにしても良い。この場合、排出方法は問わない。したがって、例えばプッシャーなどにより商品を搬送路外へ排出するようにしても良いし、あるいは、搬送手段の途中で搬送手段の一部が下方向に傾斜して、不良品をベルトコンベア１の下方向に排除するようにしても良い。また、仕分け装置を接続し、ベルトコンベア１を搬送してきた商品を良品と不良品とに仕分けるようにしても良い。
【００３６】
商品を載せるトレーは黒トレーあるいは、白トレーを選択することができる。「白トレー」である「１」を選択した場合（ラベルとトレーとが同系色）は、印字センサー４あるいは撮像センサー２６を商品が遮り、設定した撮像遅延時間経過すると撮像を開始する。つまり、印字センサー４あるいは撮像センサー２６とＣＣＤリニアセンサー２８との距離、ベルトコンベアの回転スピードは予め分かっているので、搬送物底部にラベルが貼付された搬送物が、ＣＣＤリニアセンサー２８上を通過するタイミングを計算することができる。よって、ラベルが貼付されているであろう個所の画像データを効率良く取得することが可能である。すなわち、トレーとラベルとが同系色の場合は、ラベルエッジの検出が難しいため、より厳密な時間管理が必要となる。
【００３７】
一方で、「黒トレー」である「０」を選択した場合（ラベルとトレーとが反対色）、印字センサー４あるいは撮像センサーを商品が遮り、設定した撮像遅延時間経過すると撮像を開始するが、これに加えてラベルのエッジ検出をも行う。これは、例えば、ラベルエッジ１ライン分の平均輝度を算出し、その値が基準値内の場合はラベルありと判断し、画像データ取得を開始する。これは、ラベルが白系や黄色でトレーの黒色系の場合、つまり反対色系の場合はトレー部分とラベル部分との輝度の差が大きいのでエッジ検出が容易になる為である。
【００３８】
次に、図３を用いて、トレーにおけるラベルの貼付位置とＣＣＤリニアセンサーとの位置関係について説明する。
ここで、図３はベルトコンベア１を上部から見た図であり、この図によれば、搬送方向上流にはベルトコンベア１上を搬送するトレーの流れ位置を規制するガイドが設けられている。このガイドを搬送方向と直交する方向に伸縮させることで、ベルトコンベア１上でのトレー搬送位置が変わり、結果的にトレー底でのラベル貼り付け位置を可変することができる。
【００３９】
ベルトコンベア１には、ラベルが排出される開口部があり、開口部に対してラベルはラベルの粘着面がトレー底と接する向きで、ラベル移動ベルト７によりベルトコンベア１の搬送路近傍まで移動される。また、この下流側にはＣＣＤリニアセンサー５と光源６とが設けられており、図３に示すように、ラベルの中心とＣＣＤリニアセンサー５の中心とが一致するように、ＣＣＤリニアセンサー５が配置されている。したがって、例えば、トレー底でのラベル貼付位置を変えても、必ずラベルの中心でＣＣＤリニアセンサー５により撮像されるので、常に正確な画像データを取得することができる。
【００４０】
次に、図４を用いて、ラベル検知機能を有するラベル貼付システムの電気的な構成を説明する。
本実施形態に係るラベル貼付システムは、ラベル貼付装置とＣＣＤリニアセンサーにより画像を取得する撮像装置とから構成されている。
ラベル貼付装置は、図４に示すように、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、表示／操作部１２と、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ＲＡＭ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４と、交信用インターフェース１５と、モータ駆動部１６と、ラベル発行部１７と、印字センサー１８と、ラベル移動モータ駆動部１９等とから構成されている。
【００４１】
ＣＰＵ１１は装置各部を制御プログラムに従って制御する中央処理装置である。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１において用いられる制御プログラムや各種のデータを記憶する書き換え不能の記憶装置である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が各種処理を行う際に使用されるフラグ、レジスタ等が設定されるワーキングエリアや商品ファイル、トレーファイル、印字フォーマットファイル、添加物名ファイルなどを記憶する書き換え可能な記憶装置である。
【００４２】
なお、商品ファイルには、図７に示すように、商品番号毎（商品データ）に品名や単価、その他使用する印字フォーマット、添加物データなどが割り振られて記憶されている。また、印字フォーマットファイルは、商品ファイルの各データを１枚のラベル上のどの部分に印字させるかを決めるための情報が格納されている。添加物名ファイルは、複数の添加物名からなる添加物データが予め格納されており、各商品データごとに、用いる添加物データを商品データに割り振る。
【００４３】
トレーファイルは、各トレー毎に、ラベルの貼り付け位置を調整する項目や、水平画素数、垂直画素数（ラベル上の領域を示すものであり、これらによりラベル上のどの領域にて画像データの比較を行うか決まる。）が格納されており、その他、平均輝度（上限、下限）、輝度の偏差（上限、下限）の基準値、撮像遅延時間（撮像を開始するためのタイマ）などを設定できる。すなわち、各トレー毎に予め基準値が設定されており、また、トレーデータは商品データ（ファイル）に関連付けされているため、異なる商品データを選択すると、選択した商品データに対応するトレーデータが自動的に選択されることになる。これにより、各トレーに設定された平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが選択された商品に対して有効となる。
【００４４】
なお、商品データにトレーデータを関連付づけることなく、商品データに直接、平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが設定していような場合でも良い。また、予めラベルに所定事項が印字されており、印字動作を行わずに、ラベル貼付だけをする場合には、商品データを選択せずにトレー番号のみを選択するだけで、各トレーに設定された平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが有効となる。水平画素数、垂直画素数についても上記、基準値である平均輝度と輝度の偏差と同様に、商品データを選択する度に、選択した商品に関連付けられている水平画素数、垂直画素数とが有効となる。なお、これらも商品データに関連付けられる以外に、トレーデータに関連付けられていても良い。更に、商品データには印字すべきエリアを決めた印字フォーマットデータが関連付けされているので、印字フォーマットデータに基づいて、比較する領域を限定しても良い。印字フォーマットデータに基づくことにより、ラベル上の印字がある部分を比較することが可能であるので、効率的、且つ、確実にラベルの有無を判断することが可能である。
【００４５】
表示／操作部１２は、コンソール２前面に配置されており、作業者の操作によって、単価、品名、などを入力できると共に、品名、単価などを表示する。交信用インターフェース１５は、撮像装置とデータのやりとりを行うためのインターフェースであり、一般に、その形態は、無線通信であっても有線通信であってもよい。モータ駆動部１６は、ベルトコンベア１を回転駆動するためのものであり、ＣＰＵ１１により制御信号を与えることで、モータの回転等を制御することができる。
【００４６】
ラベル発行部１７は、ベルトコンベア１下方に設けられ、ＣＰＵ１１の制御に基づいてラベルを発行する。印字センサー１８は、ベルトコンベア１の、例えば、一端に配置され、商品等がベルトコンベア１の所定箇所を通過したことを検出する検出器であり、この検出信号を用いることにより、ラベルへの印字開始を制御する。ラベル移動モータ駆動部１９は、発行されたラベルを搬送手段の搬送路面近傍まで移動させるための駆動手段であり、ＣＰＵ１１によって制御される。
【００４７】
撮像装置は、図４に示すように、ＣＰＵ２１と、交信用インターフェース２２と、ＲＡＭ２３と、フラッシュメモリ２４と、ＰＬＤ（ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）２５と、撮像センサー２６と、光源（ＬＥＤ照明）２７と、ＣＣＤリニアセンサー２８と、ＳＲＡＭ２９等とから構成されている。フラッシュメモリ２４は、書き換え可能な記憶装置であり、本実施形態においては、予め、搬送物の平均輝度（上限、下限）、輝度の偏差（上限、下限）の基準値、ラベル上の画像データを比較する領域を決定する領域データ（水平画素数、垂直画素数）、その他ＣＰＵ２１において用いられる制御プログラムも記憶されている。
【００４８】
ＰＬＤ２５は、ＣＣＤリニアセンサー２８において取得した画像データを信号処理する。撮像センサー２６は、ベルトコンベア１の一端に設けられ、ベルトコンベア上を商品等が通過したことを検出するとともに、この検出信号を用いて、撮像タイミングを生成するためのＣＰＵ２１内に設けられたタイマーを起動する。光源（ＬＥＤ照明）２７は、ＣＣＤリニアセンサー２８による撮像時に、ラベル等に光を放射する照明装置である。ＣＣＤリニアセンサー２８は、ラベル等を撮像する撮像素子であり、その分解能等はＣＰＵ２１において制御される。そして、ＣＰＵ２１では、取得した画像データを画像解析処理し、算出された輝度の平均と輝度の偏差はＲＡＭ２３に記憶される。
【００４９】
ＣＰＵ２１は、撮像装置全体を制御するほか、本実施形態においては、フラッシュメモリ２４に記憶された基準値である平均輝度、輝度の偏差とＲＡＭ２３に記憶されたそれぞれとを比較し、ラベルが貼付されているか否かを検知する。そして、検知の結果（ラベルが貼付していない信号を出力）をラベル貼付装置のＣＰＵ１１へ交信用インターフェース２２を介して通信し、ラベル貼付装置のＣＰＵ１１へ送信する。なお、検知の結果は、ラベル貼付装置の表示／操作部１２にエラーメッセージとして表示しても良いし、ＣＰＵ１１により、ベルトコンベア１の動作を停止させても良い。
【００５０】
また、エラーメッセージを報知するためのランプを点灯させたり、コンソール２上にはエラーメッセージを表示せず、ベルトコンベア１の後段に設けられた商品排出手段によりラベルが貼付していないトレーを搬送路外へ排除するようにしても良い。なお、エラーメッセージを出さずに、ベルトコンベア１後段に設けられた商品排出手段によりトレーを搬送路外へ排除する方式は、通常、このようなシステムが製造ラインに組み込まれるケースが多いことを考えると、連続して搬送されてくる商品の処理を中断させない為にも好ましい。
【００５１】
次に、基準値の設定と判断の手法について説明する。まず、本システムを利用する場合には、各使用するトレーでラベルが貼付してあるトレー、貼付していないトレーをそれぞれベルトコンベア１上で搬送して、トレー下面をＣＤＤリニアセンサー２８で撮像して、それぞれの平均輝度（明るさの平均値）、輝度の偏差（明るさのバラツキ値）を算出する。ここで、平均輝度とは、画像データを取得する領域内の各ドット毎の輝度を算出し、全てのドット毎の輝度を足して、これを総ドット数で割ったものであり、輝度の偏差とは、通常の数学上の標準偏差を算出する方法と同じで、各ドット毎の輝度から平均輝度を引いたものを２乗した和を総ドット数で割ったものの平方根をとったものである。ここで、標準偏差σは、σ＝√Ｖ（Ｖ：分散）であり、Ｖは「（各データと平均の差）の２乗」の平均値である。
例えば、あるトレーＡに対する画像データを表１とする。次に、この測定値からトレーＡに対する画像データの基準値を表２のように設定する。この場合、平均輝度の下限値は、ラベルなしの平均輝度より下回ってはいけない。上限値はラベルありの平均輝度よりも上回るようにすると良い。また、偏差についても同様に、下限値はラベルなしの偏差の値を下回ってはいけない。上限値はラベルありの偏差の値よりも上回るようにすると良い。この設定は、ラベル貼付装置のコンソール２において行う。そして、実際にトレーがベルトコンベア１上を搬送されて、搬送途中に取得された画像データ（輝度と輝度の偏差）と上記予め設定した基準値とを比較し、基準値内の場合はラベルあり、基準値外の場合はラベルなしと判断する。
【表１】
【表２】
【００５２】
画像データを取得し、ラベル有無を判断するにあたって、ラベル上の全てのデータを取得し、全ての領域で判断しても良いが、印字の内容を判断するのではなく、あくまでラベル有無を判断すればよいため、ラベルの一部分の領域のみの画像データにて判断するようにしても良い。図５はラベル上の一部分（領域）に注目して（注目エリア）、そのエリアのみの画像データにより判断を行う例である。例えば、注目エリアの上下方向を５１２画素数、左右方向を１６画素数と設定して、そのエリア内の画像データで判断する。なお、この値は、前述の各トレーデータにおいて設定してもよいし、または、商品データにトレーデータを関連付けるようにしても良い。さらに、商品データにリンクしている印字フォーマットに関連付けて、印字する箇所を前記注目エリアにするようにしても良い。
【００５３】
商品データやトレーデータに関連付けるようにすると、必要な商品データを選択した際に、該商品データやトレーデータに対応した領域が自動的に選択されるので、初めに商品毎の設定をしてしまえば、商品を変える毎に領域も変えるなどの手間が無く、正確に画像データを取得することができる。また、限られた領域を比較するので、メモリ容量が少なくて済み、且つ、処理速度が早くなる。
【００５４】
図６は上記の注目エリアに関するものであるが、この例では、注目エリアを５つの範囲に分割している。分割された各領域の画像データは、ＣＣＤリニアセンサー２９により撮像された画像データを各領域に対応して切り出すことにより取得する。次に、取得した画像データをＰＬＤ２５でデータ処理するとともに、処理されたデータからＣＰＵ２１において、各領域ごとの平均輝度と輝度の偏差とが求められる。
【００５５】
本実施例において、平均輝度の基準値の上限値を１２０、下限値を１００、輝度の偏差の基準値の上限値を６０、下限値を５５とし、各領域の測定値が表３であったとすると、つぎに、ＣＰＵ２１は、まず、各領域を平均輝度の高い範囲順に並べ替える。このとき、判断の対象を平均輝度の高い上位３領域のみに限定して、さらに、この上位３つの領域中に少なくとも、予め設定した平均輝度と輝度の偏差双方の条件を満足するものがあるかどうかを検出する。検出した結果、予め設定した平均輝度と輝度の偏差双方の条件を満足するものがひとつでも存在すれば、ラベルありと判断し、上記条件を満足するものがひとつもないときは、ラベルなしと判断する（表４参照）。具体的に言えば、各領域の平均輝度の高い順に並べたのが表４になり、平均輝度の最も高い領域３では、平均輝度が１１０、輝度の偏差が５７であり、前記平均輝度の基準値が、上限値１２０、下限値１００、輝度の偏差の基準値が上限値６０、下限値５５であるので、領域３では、平均輝度、輝度の偏差双方の基準を満足しているため、ラベル有りと判断することができる。なお、平均輝度と輝度の偏差双方の基準を満足することで精度の良いラベル検知を行うことができるが、平均輝度あるいは輝度の偏差のいずれかの基準のみで判断するようにしてもよい。
【表３】
【表４】
【００５６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、画像データ取得手段としてＣＣＤリニアセンサーを例示して説明したが、特にこれに限るものではなく、二次元のＣＤＤエリアセンサーでも良い。また、領域を分割する方法は５つの領域に限定されない。対象となるラベルの態様や検出精度によって、さらに細かく分割しても良いし、少なく分割しても良い。また、本実施形態においては、平均輝度の高い順に序列し、上位３領域を対象としているが、３領域に限定することは無く、３領域よりも多くても少なくても良い。また、分割した全ての領域を対象としても良い。
【００５７】
ＣＣＤリニアセンサーと光源は一体で無くても良い。また、光源の角度を自由に変えられるような構造としても良い。また、コンベアに計量部を有しても良く、
本発明のラベル貼付システムが自動包装機と接続されても良い。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、簡単な構造で商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るラベル貼付システムの側面図である。
【図２】本実施形態に係るラベル貼付システムの上面図である。
【図３】撮像手段とラベルの位置関係を示す図である。
【図４】本実施形態に係るラベル貼付システムの構成図である。
【図５】ラベル内の画像取得範囲を示す図である。
【図６】注目エリアを複数の領域に分けて撮像する場合の概念図である。
【図７】商品ファイルの構成例である。
【図８】トレーファイルの構成例である。
【符号の説明】
１・・・ベルトコンベア（搬送手段）、２・・・コンソール、３・・・ラベル発行部、４・・・印字センサー、５、２８・・・ＣＣＤリニアセンサー、６、２７・・・光源、７・・・ラベル移動ベルト、１１、２１・・・ＣＰＵ、１２・・・表示／操作部、１３・・・ＲＯＭ、１４、２３・・・ＲＡＭ、１５、２２・・・交信用インターフェース、１６・・・モータ駆動部、１７・・・ラベル発行部、１８・・・印字センサー、１９・・・ラベル移動モータ駆動部、２４・・・フラッシュメモリ、２５・・・ＰＬＤ、２６・・・撮像センサー、２９・・・ＳＲＡＭ、
【発明の属する技術分野】
本発明はラベルを商品などに貼付するラベル貼付システムに係り、特に商品などの底面に貼付されたラベルを検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スーパーマーケットのバックルームや食品加工工場などでは生鮮食料品が加工され、各商品毎に商品がトレーなどに盛られ、これを包装した後に、商品の内容、例えば品名、値段、賞味期限、バーコードなどが印字されたラベルが商品上に貼付されている。しかしながら、昨今ではラベルに印字すべき項目が多くなったことから、商品上に貼付するラベルだけでは情報を印字しきれない場合もある。このような場合、例えば各商品に含まれる添加物名などは商品上に貼付されるラベルとは別のラベルに印字し、該ラベルをトレー底部に貼ることが行われている。
【０００３】
しかし、このようにトレー底部にラベルが貼付された場合、ラベルを確かに貼付されているかどうかを確認するには、商品を一つづつ手にとりトレー底部を確認していた為、人手と時間がかかり問題があった。また、例えば、必要な情報がバーコードで表示されているラベルについては、ラベルの情報をバーコードスキャナ等で読み取り、ラベルの情報が正しいかどうかを判断する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１７３１１９号公報（第２−７頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術はあくまで貼付されているラベルのラベル情報が正しいかどうかを検知するのみで、例えばバーコードが印字されておらず、添加物名のみが印字されているようなラベルは検出することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知可能なラベル貼付システム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】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、搬送物底部にラベルを貼付するラベル貼付システムであって、搬送物を所定の搬送経路へ搬送する搬送手段と、該搬送手段の下方に設けられ、ラベルを発行するラベル発行手段と、該発行されたラベルを、前記搬送物底部に貼付させるラベル貼付手段と、該ラベル発行手段より下流側で、前記搬送手段の搬送面より下方に設けられ、前記搬送物底部に貼付されたラベルおよびその近傍の画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像データに基づき前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知する検知手段とを具備することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
ここで、ラベル貼付手段については、どのような貼付手段であっても良い。例えば、発行されたラベルを搬送経路面付近までベルトコンベア等により移動させて、通過する搬送物底部にラベルを貼付するようにしてもよい。あるいは、搬送手段の下方からエアー圧などによりラベルを非接触で貼付するようにしてもよい。また、ラベルをプッシャーなどによりメカ的に搬送物に接触させるようにしてもよい。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたラベル貼付システムについて、前記画像データが、撮像された画像内の明るさのバラツキ値及び／または平均値であることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【０００９】
これらの発明によれば、搬送面の下方から搬送途中にラベル近傍の画像データを取得し、ラベルが貼付されているか否かを判断するので、バーコードの印字が無く例えば添加物名のみ印字されているようなラベルも検知することができ、従来のように商品一つずつ確認する手間と時間を削減することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたラベル貼付システムについて、前記ラベル発行手段から発行されるラベルの搬送方向の中心線と、前記撮像手段の搬送方向の中心線とを略一致するように配置したことを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１１】
この発明によれば、発行されるラベルの搬送方向の中心線と撮像手段の撮像部の搬送方向の中心線とが略一致しているので、例え商品に対する貼付位置が変わったとしても、ラベルの中心と前記撮像手段の撮像部の中心とが合うので、正確にラベルを検知することができる。又、ラベル貼付位置が変わったとしてもラベル発行位置と撮像手段のそれぞれの位置を気にしなくても良い。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、ラベル印字あるいはラベル発行のタイミングを生成する商品検出手段により、前記撮像手段による撮像のタイミングを生成するタイマーがスタートすることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１３】
この発明によれば、商品を検知してから画像データ取得のタイミングがスタートするので、トレー底とラベルとを区別しずらいような商品でも画像データを取得することが可能である。また、ラベルに印字あるいはラベルを発行するタイミングを生成する商品検知センサーにより、ラベルの印字あるいは発行の機能と、画像データ取得のタイミングをスタートさせるという機能とを１つのセンサーで行うことができるので、装置の簡略化あるいはコストダウンに貢献することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、予め前記搬送物にラベルが貼付された状態でのラベルおよびその近傍の画像データから前記検知手段における判断の基準値を設定する基準値設定手段と、前記撮像手段において取得した画像データから画像の明るさに関するデータを算出するデータ算出手段と、該算出された明るさに関するデータと前記基準値とを比較する比較手段とを具備し、前記検知手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１５】
この発明によれば、撮像手段により取得された画像データのうち、明るさに関するデータに基づきラベルが貼付されているかどうかを判断するので、より精度よく判断することができる。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記基準値とラベルに印字するための商品データとを関連付けて記憶する商品データ記憶手段を具備し、商品データが選択されたときに、該商品データに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１７】
この発明によれば、各商品データに基準値が関連付けられているので、異なる商品データを選択した際には、自動的に該商品データに対応した基準値が呼び出されるため、ラベルの有無を正確に検知でき、商品を変える毎に基準値を設定する手間が無く、操作性が良くなる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記基準値と各トレーデータとを関連付けて記憶するトレーデータ記憶手段を具備し、トレーデータが選択されたときに、該トレーデータに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００１９】
この発明によれば、予めラベルに所定事項が印字してあり、商品名などの印字をする必要が無い場合でもトレーデータに、明るさの平均値と明るさのバラツキ値との基準値が関連付けられているので、異なるトレーデータを選択した際には、自動的に該トレーデータに対応した基準値が呼び出されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、商品を変える毎に基準値を設定する手間が無く、操作性が良くなる。
【００２０】
請求項８に係る発明は、請求項５から請求項７のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、前記撮像手段の下流側に設けられ、特定の商品を前記搬送経路外に排除する商品排出手段を具備し、前記算出手段により算出された明るさに関するデータが前記基準値の範囲外である場合に、前記商品排出手段が前記基準値の範囲外であった商品を前記搬送経路外に排除することを特徴としたラベル貼付システムを提案している。
【００２１】
この発明によれば、算出された明るさに関するデータが基準値の範囲外の場合、撮像手段より下流側に設けられた商品排出手段により商品が不良品として排出されるので、正しくラベルが貼付された搬送物のみを搬送送させていくことができる。
【００２２】
請求項９に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうち商品データごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２３】
この発明によれば、各商品データに関連付けられた領域の画像データに基づき比較され、商品データを選択した際に、選択された商品データに対応した領域が自動的に選択されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、商品データを変える度に該領域を設定することがなく、操作性が良い。又、画像データを比較する際に、ラベル上の限られた領域のみの画像データに基づき比較されるので、メモリ容量が少なくて済み、更に処理速度が速くなる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載されたラベル貼付システムについて、前記画像データの特定の領域が各商品データの印字フォーマットデータにより定まることを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２５】
この発明によれば、商品データに関連された印字フォーマットデータに基づく領域の画像データにて比較されるので、印字され得る領域に限って比較することができるので、確実に画像データの比較が可能になる。
【００２６】
請求項１１に係る発明は、請求項５に記載されたラベル貼付システムについて、前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうちトレーデータごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システムを提案している。
【００２７】
この発明によれば、予めラベルに所定事項が印字してあり、商品名などの印字をする必要が無く、単にラベルを搬送物に貼付する場合でもトレーデータに、関連付けられた領域の画像データに基づき比較されるので、トレーデータを選択した際に、選択されたトレーデータに対応した領域が自動的に選択されるので、ラベルの有無を正確に検知でき、トレーデータを変える度に該領域を設定することがなく、操作性が良い。又、画像データを比較する際に、ラベル上の限られた領域のみの画像データに基づき比較されるので、メモリ容量が少なくて済み、更に処理速度が速くなる。
【００２８】
請求項１２に係る発明は、請求項５から請求項１１のいずれかに記載されたラベル貼付システムについて、前記明るさに関するデータが、明るさの平均値と明るさのバラツキからなり、前記算出手段が前記撮像手段により取得された画像データを複数の領域に分割し、該分割された各領域の明るさに関するデータを取得し、前記比較手段が該算出手段において取得されたデータと領域ごとの基準値とを比較するとともに、前記検知手段が該比較手段の比較結果により各領域を明るさの平均値が高い順に序列し、該序列された各領域のうち、上位の所定数の領域のみを対象にし、該対象となる領域のうち少なくとも一つの領域で明るさの平均値と明るさのバラツキ値との双方について、前記領域ごとの基準値を満足するときに、前記搬送物にラベルが貼付されていると検知することを特徴とするラベル貼付システムを提案している。
【００２９】
この発明によれば、取得した画像データのうち比較する領域を分割し、更に明るさの平均値の高い上位の領域で、明るさの平均値と明るさのバラツキとの双方を満足する場合に良品とすることで、更に精度の良い比較が行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るラベル貼付システムについて図１から図８を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るラベル貼付システムは、図１に示すように、ベルトコンベア（搬送手段）１と、コンソール２と、ベルトコンベアの下方向に設置されたラベル発行部３と、ラベル発行部の上流側に配置された印字センサー４と、ベルトコンベアの下方で、且つ、搬送方向と直交する方向でベルトコンベアとベルトコンベアとの間に位置するように配置され、商品の底に貼付されたラベルを検知するＣＣＤリニアセンサー５と、ＬＥＤの光源６と（ＣＣＤリニアセンサー５とＬＥＤの光源６とで撮像手段を構成している）、ラベル移動ベルト７とから構成されている。
【００３１】
ベルトコンベア（搬送手段）１は、図示しないモータにより回転動作する。なお、ベルトコンベア（搬送手段）の種類に特に限定はなく、無端状の平板状のベルトでも良いし、ローラーベルトコンベアでも良い。コンソール２には表示操作部を有し商品登録などを行うことができる。また、搬送される商品の商品データなどが表示され、さらに必要な商品データを選択することもできる。したがって、コンソールの表示操作部を操作することにより、本システムをメンテンンスを行うメンテナンスモードにすることもできる。また、後述する画像データ（平均輝度と輝度の偏差）の基準値の設定をコンソール上で行うこともできる。
【００３２】
ラベル発行部３にはラベル印字機能が備えられており、搬送されてくる商品が印字センサー４を遮ると、商品に対する印字が開始し、印字されたラベルは粘着面を上にし、ラベル移動ベルト７に沿ってベルトコンベアの搬送路面付近まで移動する。移動したラベルは、ベルトコンベア１上を搬送するトレー（トレーを使わない商品だけのものも含む。以後トレーとする。）とラベル移動ベルトとベルトコンベア１との交点で出会い、商品搬送中にラベルが商品の底部に貼付されることになる（ラベル貼付手段）。なお、ラベル発行部３は単にラベルを発行するのみで、印字動作を行わなくても良い。つまり予め所定事項が印刷されたラベルなどを単に商品底に貼付するような構造でも良い。その場合、印字センサー４によりラベルを発行するタイミングを得ることになる。また、ラベル貼付手段としては、前記ラベル移動ベルト７を用いずに、例えば、エアー圧等の非接触により、ラベルを搬送物底部に貼付させるようにしても良い。あるいは、プッシャーなどのメカ的接触によりラベルを搬送物底部に貼付させるようにしてもよく、貼付方法は問わない。
【００３３】
また、ベルトコンベア１の搬送速度は一定であるため、搬送されてくる商品が印字センサー４を遮ったことを検出して、画像データの取得タイミングを生成するタイマーを起動する。但し、印字センサー４とは別に撮像センサー２６を別個に設けてもよい。ラベルがトレー底に貼付されたトレーが搬送され、印字センサー４あるいは撮像センサー２６を遮ると、ＣＣＤリニアセンサー５により撮像を開始する為のタイマがスタートする。これは、ベルトコンベア１の速度および印字センサー４とＣＣＤリニアセンサー５との距離あるいは撮像センサー２６とＣＣＤリニアセンサー５との距離は予め把握されているため、ＣＣＤリニアセンサー５上をトレーが通過する時間を求めることができるためである。つまり、前記撮像を開始するためのタイマである撮像遅延時間を商品データ毎、あるいはトレーデータ毎に設定することができる。そして、上記のように印字センサー４により、撮像センサー２６の機能を兼ねるようにすることで、装置の簡略化やコストダウンにも貢献できる。
【００３４】
撮像手段は、図２に示すように、ＣＣＤリニアセンサー５と光源（ＬＥＤ照明）６とが一体となっており、搬送手段の下方からトレーに光を照射しラベルが貼付されているトレー底の画像データを取得する。ＣＣＤリニアセンサー５は、通過するラベルの方向と直交する方向に、１２８ラインのデータを取得できる。なお、１ライン毎の取込間隔はベルトコンベア速度に依存し、間隔が広くなったり、狭くなったりする。また、１ラインのデータを取得する時間は約１．５ミリ秒である。取得した画像データが、予め設定した基準値の範囲内であれば、良品（ラベルあり）と判断され、基準値外の場合は不良品（ラベルなし）とされる。なお、画像データの基準値については後述する。
【００３５】
不良品と判断された場合（ラベルが貼付されていないとされた場合）は、例えば、図２に示すように、ベルトコンベア１の後段に設置された商品排出手段により不良品を排除するようにしても良い。この場合、排出方法は問わない。したがって、例えばプッシャーなどにより商品を搬送路外へ排出するようにしても良いし、あるいは、搬送手段の途中で搬送手段の一部が下方向に傾斜して、不良品をベルトコンベア１の下方向に排除するようにしても良い。また、仕分け装置を接続し、ベルトコンベア１を搬送してきた商品を良品と不良品とに仕分けるようにしても良い。
【００３６】
商品を載せるトレーは黒トレーあるいは、白トレーを選択することができる。「白トレー」である「１」を選択した場合（ラベルとトレーとが同系色）は、印字センサー４あるいは撮像センサー２６を商品が遮り、設定した撮像遅延時間経過すると撮像を開始する。つまり、印字センサー４あるいは撮像センサー２６とＣＣＤリニアセンサー２８との距離、ベルトコンベアの回転スピードは予め分かっているので、搬送物底部にラベルが貼付された搬送物が、ＣＣＤリニアセンサー２８上を通過するタイミングを計算することができる。よって、ラベルが貼付されているであろう個所の画像データを効率良く取得することが可能である。すなわち、トレーとラベルとが同系色の場合は、ラベルエッジの検出が難しいため、より厳密な時間管理が必要となる。
【００３７】
一方で、「黒トレー」である「０」を選択した場合（ラベルとトレーとが反対色）、印字センサー４あるいは撮像センサーを商品が遮り、設定した撮像遅延時間経過すると撮像を開始するが、これに加えてラベルのエッジ検出をも行う。これは、例えば、ラベルエッジ１ライン分の平均輝度を算出し、その値が基準値内の場合はラベルありと判断し、画像データ取得を開始する。これは、ラベルが白系や黄色でトレーの黒色系の場合、つまり反対色系の場合はトレー部分とラベル部分との輝度の差が大きいのでエッジ検出が容易になる為である。
【００３８】
次に、図３を用いて、トレーにおけるラベルの貼付位置とＣＣＤリニアセンサーとの位置関係について説明する。
ここで、図３はベルトコンベア１を上部から見た図であり、この図によれば、搬送方向上流にはベルトコンベア１上を搬送するトレーの流れ位置を規制するガイドが設けられている。このガイドを搬送方向と直交する方向に伸縮させることで、ベルトコンベア１上でのトレー搬送位置が変わり、結果的にトレー底でのラベル貼り付け位置を可変することができる。
【００３９】
ベルトコンベア１には、ラベルが排出される開口部があり、開口部に対してラベルはラベルの粘着面がトレー底と接する向きで、ラベル移動ベルト７によりベルトコンベア１の搬送路近傍まで移動される。また、この下流側にはＣＣＤリニアセンサー５と光源６とが設けられており、図３に示すように、ラベルの中心とＣＣＤリニアセンサー５の中心とが一致するように、ＣＣＤリニアセンサー５が配置されている。したがって、例えば、トレー底でのラベル貼付位置を変えても、必ずラベルの中心でＣＣＤリニアセンサー５により撮像されるので、常に正確な画像データを取得することができる。
【００４０】
次に、図４を用いて、ラベル検知機能を有するラベル貼付システムの電気的な構成を説明する。
本実施形態に係るラベル貼付システムは、ラベル貼付装置とＣＣＤリニアセンサーにより画像を取得する撮像装置とから構成されている。
ラベル貼付装置は、図４に示すように、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、表示／操作部１２と、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ＲＡＭ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４と、交信用インターフェース１５と、モータ駆動部１６と、ラベル発行部１７と、印字センサー１８と、ラベル移動モータ駆動部１９等とから構成されている。
【００４１】
ＣＰＵ１１は装置各部を制御プログラムに従って制御する中央処理装置である。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１において用いられる制御プログラムや各種のデータを記憶する書き換え不能の記憶装置である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が各種処理を行う際に使用されるフラグ、レジスタ等が設定されるワーキングエリアや商品ファイル、トレーファイル、印字フォーマットファイル、添加物名ファイルなどを記憶する書き換え可能な記憶装置である。
【００４２】
なお、商品ファイルには、図７に示すように、商品番号毎（商品データ）に品名や単価、その他使用する印字フォーマット、添加物データなどが割り振られて記憶されている。また、印字フォーマットファイルは、商品ファイルの各データを１枚のラベル上のどの部分に印字させるかを決めるための情報が格納されている。添加物名ファイルは、複数の添加物名からなる添加物データが予め格納されており、各商品データごとに、用いる添加物データを商品データに割り振る。
【００４３】
トレーファイルは、各トレー毎に、ラベルの貼り付け位置を調整する項目や、水平画素数、垂直画素数（ラベル上の領域を示すものであり、これらによりラベル上のどの領域にて画像データの比較を行うか決まる。）が格納されており、その他、平均輝度（上限、下限）、輝度の偏差（上限、下限）の基準値、撮像遅延時間（撮像を開始するためのタイマ）などを設定できる。すなわち、各トレー毎に予め基準値が設定されており、また、トレーデータは商品データ（ファイル）に関連付けされているため、異なる商品データを選択すると、選択した商品データに対応するトレーデータが自動的に選択されることになる。これにより、各トレーに設定された平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが選択された商品に対して有効となる。
【００４４】
なお、商品データにトレーデータを関連付づけることなく、商品データに直接、平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが設定していような場合でも良い。また、予めラベルに所定事項が印字されており、印字動作を行わずに、ラベル貼付だけをする場合には、商品データを選択せずにトレー番号のみを選択するだけで、各トレーに設定された平均輝度、輝度の偏差、撮像遅延時間などが有効となる。水平画素数、垂直画素数についても上記、基準値である平均輝度と輝度の偏差と同様に、商品データを選択する度に、選択した商品に関連付けられている水平画素数、垂直画素数とが有効となる。なお、これらも商品データに関連付けられる以外に、トレーデータに関連付けられていても良い。更に、商品データには印字すべきエリアを決めた印字フォーマットデータが関連付けされているので、印字フォーマットデータに基づいて、比較する領域を限定しても良い。印字フォーマットデータに基づくことにより、ラベル上の印字がある部分を比較することが可能であるので、効率的、且つ、確実にラベルの有無を判断することが可能である。
【００４５】
表示／操作部１２は、コンソール２前面に配置されており、作業者の操作によって、単価、品名、などを入力できると共に、品名、単価などを表示する。交信用インターフェース１５は、撮像装置とデータのやりとりを行うためのインターフェースであり、一般に、その形態は、無線通信であっても有線通信であってもよい。モータ駆動部１６は、ベルトコンベア１を回転駆動するためのものであり、ＣＰＵ１１により制御信号を与えることで、モータの回転等を制御することができる。
【００４６】
ラベル発行部１７は、ベルトコンベア１下方に設けられ、ＣＰＵ１１の制御に基づいてラベルを発行する。印字センサー１８は、ベルトコンベア１の、例えば、一端に配置され、商品等がベルトコンベア１の所定箇所を通過したことを検出する検出器であり、この検出信号を用いることにより、ラベルへの印字開始を制御する。ラベル移動モータ駆動部１９は、発行されたラベルを搬送手段の搬送路面近傍まで移動させるための駆動手段であり、ＣＰＵ１１によって制御される。
【００４７】
撮像装置は、図４に示すように、ＣＰＵ２１と、交信用インターフェース２２と、ＲＡＭ２３と、フラッシュメモリ２４と、ＰＬＤ（ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）２５と、撮像センサー２６と、光源（ＬＥＤ照明）２７と、ＣＣＤリニアセンサー２８と、ＳＲＡＭ２９等とから構成されている。フラッシュメモリ２４は、書き換え可能な記憶装置であり、本実施形態においては、予め、搬送物の平均輝度（上限、下限）、輝度の偏差（上限、下限）の基準値、ラベル上の画像データを比較する領域を決定する領域データ（水平画素数、垂直画素数）、その他ＣＰＵ２１において用いられる制御プログラムも記憶されている。
【００４８】
ＰＬＤ２５は、ＣＣＤリニアセンサー２８において取得した画像データを信号処理する。撮像センサー２６は、ベルトコンベア１の一端に設けられ、ベルトコンベア上を商品等が通過したことを検出するとともに、この検出信号を用いて、撮像タイミングを生成するためのＣＰＵ２１内に設けられたタイマーを起動する。光源（ＬＥＤ照明）２７は、ＣＣＤリニアセンサー２８による撮像時に、ラベル等に光を放射する照明装置である。ＣＣＤリニアセンサー２８は、ラベル等を撮像する撮像素子であり、その分解能等はＣＰＵ２１において制御される。そして、ＣＰＵ２１では、取得した画像データを画像解析処理し、算出された輝度の平均と輝度の偏差はＲＡＭ２３に記憶される。
【００４９】
ＣＰＵ２１は、撮像装置全体を制御するほか、本実施形態においては、フラッシュメモリ２４に記憶された基準値である平均輝度、輝度の偏差とＲＡＭ２３に記憶されたそれぞれとを比較し、ラベルが貼付されているか否かを検知する。そして、検知の結果（ラベルが貼付していない信号を出力）をラベル貼付装置のＣＰＵ１１へ交信用インターフェース２２を介して通信し、ラベル貼付装置のＣＰＵ１１へ送信する。なお、検知の結果は、ラベル貼付装置の表示／操作部１２にエラーメッセージとして表示しても良いし、ＣＰＵ１１により、ベルトコンベア１の動作を停止させても良い。
【００５０】
また、エラーメッセージを報知するためのランプを点灯させたり、コンソール２上にはエラーメッセージを表示せず、ベルトコンベア１の後段に設けられた商品排出手段によりラベルが貼付していないトレーを搬送路外へ排除するようにしても良い。なお、エラーメッセージを出さずに、ベルトコンベア１後段に設けられた商品排出手段によりトレーを搬送路外へ排除する方式は、通常、このようなシステムが製造ラインに組み込まれるケースが多いことを考えると、連続して搬送されてくる商品の処理を中断させない為にも好ましい。
【００５１】
次に、基準値の設定と判断の手法について説明する。まず、本システムを利用する場合には、各使用するトレーでラベルが貼付してあるトレー、貼付していないトレーをそれぞれベルトコンベア１上で搬送して、トレー下面をＣＤＤリニアセンサー２８で撮像して、それぞれの平均輝度（明るさの平均値）、輝度の偏差（明るさのバラツキ値）を算出する。ここで、平均輝度とは、画像データを取得する領域内の各ドット毎の輝度を算出し、全てのドット毎の輝度を足して、これを総ドット数で割ったものであり、輝度の偏差とは、通常の数学上の標準偏差を算出する方法と同じで、各ドット毎の輝度から平均輝度を引いたものを２乗した和を総ドット数で割ったものの平方根をとったものである。ここで、標準偏差σは、σ＝√Ｖ（Ｖ：分散）であり、Ｖは「（各データと平均の差）の２乗」の平均値である。
例えば、あるトレーＡに対する画像データを表１とする。次に、この測定値からトレーＡに対する画像データの基準値を表２のように設定する。この場合、平均輝度の下限値は、ラベルなしの平均輝度より下回ってはいけない。上限値はラベルありの平均輝度よりも上回るようにすると良い。また、偏差についても同様に、下限値はラベルなしの偏差の値を下回ってはいけない。上限値はラベルありの偏差の値よりも上回るようにすると良い。この設定は、ラベル貼付装置のコンソール２において行う。そして、実際にトレーがベルトコンベア１上を搬送されて、搬送途中に取得された画像データ（輝度と輝度の偏差）と上記予め設定した基準値とを比較し、基準値内の場合はラベルあり、基準値外の場合はラベルなしと判断する。
【表１】
画像データを取得し、ラベル有無を判断するにあたって、ラベル上の全てのデータを取得し、全ての領域で判断しても良いが、印字の内容を判断するのではなく、あくまでラベル有無を判断すればよいため、ラベルの一部分の領域のみの画像データにて判断するようにしても良い。図５はラベル上の一部分（領域）に注目して（注目エリア）、そのエリアのみの画像データにより判断を行う例である。例えば、注目エリアの上下方向を５１２画素数、左右方向を１６画素数と設定して、そのエリア内の画像データで判断する。なお、この値は、前述の各トレーデータにおいて設定してもよいし、または、商品データにトレーデータを関連付けるようにしても良い。さらに、商品データにリンクしている印字フォーマットに関連付けて、印字する箇所を前記注目エリアにするようにしても良い。
【００５３】
商品データやトレーデータに関連付けるようにすると、必要な商品データを選択した際に、該商品データやトレーデータに対応した領域が自動的に選択されるので、初めに商品毎の設定をしてしまえば、商品を変える毎に領域も変えるなどの手間が無く、正確に画像データを取得することができる。また、限られた領域を比較するので、メモリ容量が少なくて済み、且つ、処理速度が早くなる。
【００５４】
図６は上記の注目エリアに関するものであるが、この例では、注目エリアを５つの範囲に分割している。分割された各領域の画像データは、ＣＣＤリニアセンサー２９により撮像された画像データを各領域に対応して切り出すことにより取得する。次に、取得した画像データをＰＬＤ２５でデータ処理するとともに、処理されたデータからＣＰＵ２１において、各領域ごとの平均輝度と輝度の偏差とが求められる。
【００５５】
本実施例において、平均輝度の基準値の上限値を１２０、下限値を１００、輝度の偏差の基準値の上限値を６０、下限値を５５とし、各領域の測定値が表３であったとすると、つぎに、ＣＰＵ２１は、まず、各領域を平均輝度の高い範囲順に並べ替える。このとき、判断の対象を平均輝度の高い上位３領域のみに限定して、さらに、この上位３つの領域中に少なくとも、予め設定した平均輝度と輝度の偏差双方の条件を満足するものがあるかどうかを検出する。検出した結果、予め設定した平均輝度と輝度の偏差双方の条件を満足するものがひとつでも存在すれば、ラベルありと判断し、上記条件を満足するものがひとつもないときは、ラベルなしと判断する（表４参照）。具体的に言えば、各領域の平均輝度の高い順に並べたのが表４になり、平均輝度の最も高い領域３では、平均輝度が１１０、輝度の偏差が５７であり、前記平均輝度の基準値が、上限値１２０、下限値１００、輝度の偏差の基準値が上限値６０、下限値５５であるので、領域３では、平均輝度、輝度の偏差双方の基準を満足しているため、ラベル有りと判断することができる。なお、平均輝度と輝度の偏差双方の基準を満足することで精度の良いラベル検知を行うことができるが、平均輝度あるいは輝度の偏差のいずれかの基準のみで判断するようにしてもよい。
【表３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、画像データ取得手段としてＣＣＤリニアセンサーを例示して説明したが、特にこれに限るものではなく、二次元のＣＤＤエリアセンサーでも良い。また、領域を分割する方法は５つの領域に限定されない。対象となるラベルの態様や検出精度によって、さらに細かく分割しても良いし、少なく分割しても良い。また、本実施形態においては、平均輝度の高い順に序列し、上位３領域を対象としているが、３領域に限定することは無く、３領域よりも多くても少なくても良い。また、分割した全ての領域を対象としても良い。
【００５７】
ＣＣＤリニアセンサーと光源は一体で無くても良い。また、光源の角度を自由に変えられるような構造としても良い。また、コンベアに計量部を有しても良く、
本発明のラベル貼付システムが自動包装機と接続されても良い。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、簡単な構造で商品底部にラベルが貼付されているかどうかをラベルの種類によらず検知することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るラベル貼付システムの側面図である。
【図２】本実施形態に係るラベル貼付システムの上面図である。
【図３】撮像手段とラベルの位置関係を示す図である。
【図４】本実施形態に係るラベル貼付システムの構成図である。
【図５】ラベル内の画像取得範囲を示す図である。
【図６】注目エリアを複数の領域に分けて撮像する場合の概念図である。
【図７】商品ファイルの構成例である。
【図８】トレーファイルの構成例である。
【符号の説明】
１・・・ベルトコンベア（搬送手段）、２・・・コンソール、３・・・ラベル発行部、４・・・印字センサー、５、２８・・・ＣＣＤリニアセンサー、６、２７・・・光源、７・・・ラベル移動ベルト、１１、２１・・・ＣＰＵ、１２・・・表示／操作部、１３・・・ＲＯＭ、１４、２３・・・ＲＡＭ、１５、２２・・・交信用インターフェース、１６・・・モータ駆動部、１７・・・ラベル発行部、１８・・・印字センサー、１９・・・ラベル移動モータ駆動部、２４・・・フラッシュメモリ、２５・・・ＰＬＤ、２６・・・撮像センサー、２９・・・ＳＲＡＭ、
Claims (12)
- 搬送物底部にラベルを貼付するラベル貼付システムであって、
搬送物を所定の搬送経路へ搬送する搬送手段と、
該搬送手段の下方に設けられ、ラベルを発行するラベル発行手段と、
該発行されたラベルを、前記搬送物底部に貼付させるラベル貼付手段と、
該ラベル発行手段より下流側で、前記搬送手段の搬送面より下方に設けられ、前記搬送物底部に貼付されたラベルおよびその近傍の画像を撮像する撮像手段と、
該撮像手段により撮像された画像データに基づき前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知する検知手段と、
を具備することを特徴とするラベル貼付システム。 - 前記画像データが、撮像された画像内の明るさのバラツキ値及び／または平均値であることを特徴とする請求項１に記載されたラベル貼付システム。
- 前記ラベル発行手段から発行されるラベルの搬送方向の中心線と、前記撮像手段の搬送方向の中心線とを略一致するように配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたラベル貼付システム。
- ラベル印字あるいはラベル発行のタイミングを生成する商品検出手段により、前記撮像手段による撮像のタイミングを生成するタイマーがスタートすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載されたラベル貼付システム。
- 予め前記搬送物にラベルが貼付された状態でのラベルおよびその近傍の画像データから前記検知手段における判断の基準値を設定する基準値設定手段と、
前記撮像手段において取得した画像データから画像の明るさに関するデータを算出するデータ算出手段と、
該算出された明るさに関するデータと前記基準値とを比較する比較手段とを具備し、
前記検知手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記搬送物にラベルが貼付されているか否かを検知することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載されたラベル貼付システム。 - 前記基準値とラベルに印字するための商品データとを関連付けて記憶する商品データ記憶手段を具備し、
商品データが選択されたときに、該商品データに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システム。 - 前記基準値と各トレーデータとを関連付けて記憶するトレーデータ記憶手段を具備し、
トレーデータが選択されたときに、該トレーデータに対応する前記基準値が選択され、前記比較手段に出力されることを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システム。 - 前記撮像手段の下流側に設けられ、特定の商品を前記搬送経路外に排除する商品排出手段を具備し、
前記算出手段により算出された明るさに関するデータが前記基準値の範囲外である場合に、前記商品排出手段が前記基準値の範囲外であった商品を前記搬送経路外に排除することを特徴とした請求項５から請求項７のいずれかに記載されたラベル貼付システム。 - 前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうち商品データごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システム。
- 前記画像データの特定の領域が各商品データの印字フォーマットデータにより定まることを特徴とする請求項９に記載されたラベル貼付システム。
- 前記比較手段が、前記撮像手段により取得した画像データのうちトレーデータごとに定められた特定の領域の画像データに基づき比較することを特徴とする請求項５に記載されたラベル貼付システム。
- 前記明るさに関するデータが、明るさの平均値と明るさのバラツキからなり、
前記算出手段が前記撮像手段により取得された画像データを複数の領域に分割し、該分割された各領域の明るさに関するデータを取得し、
前記比較手段が該算出手段において取得されたデータと領域ごとの基準値とを比較するとともに、
前記検知手段が該比較手段の比較結果により各領域を明るさの平均値が高い順に序列し、該序列された各領域のうち、上位の所定数の領域のみを対象にし、該対象となる領域のうち少なくとも一つの領域で明るさの平均値と明るさのバラツキ値との双方について、前記領域ごとの基準値を満足するときに、前記搬送物にラベルが貼付されていると検知することを特徴とする請求項５から請求項１１のいずれかに記載されたラベル貼付システム。
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| JP2003184849A JP2005015026A (ja) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | ラベル貼付システム |
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