JP4450459B2

JP4450459B2 - 画像認識用搬送装置及びこれを使用する封筒封入システム

Info

Publication number: JP4450459B2
Application number: JP30985999A
Authority: JP
Inventors: 哲也松山
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: JP2001121888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送体に付された識別符号を撮像して認識させる際に、搬送体を保持して搬送させる画像認識用搬送装置及び封筒封入システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータを用いて画像認識処理により文字、記号、物体、その他を認識させることが工業、物流関係等盛んに行われている。これら画像認識処理は、その目的に応じて種々の方式があるが、全般的に認識精度の向上が望まれており、特に文字、記号等が付された認識対象体に拘わらず認識精度が向上されることが望まれている。
【０００３】
図４に、従来の画像認識用搬送装置における画像認識の概念図を示す。図４（Ａ）において、ＣＣＤを内蔵した撮像カメラ１０１が配置されており、その下方に搬送機構の搬送ベルト１０２が配置される。一方、画像認識対象のマークが付された搬送体１０３Ａが上記搬送ベルト１０２により搬送される。この搬送体１０３Ａが搬送ベルト１０２上で搬送されて上記撮像カメラ１０１の下方に位置したときに当該撮像カメラ１０１が搬送体１０３Ａに付されたマークを撮像する。撮像データは図示しない画像認識処理手段等で処理されて当該マークが認識されるものである。
【０００４】
例えば、上記画像認識用搬送装置は、封筒に所定の封入物を封入させて配送させる封筒封入システムに適用されている。この場合、封筒には、各封筒毎に異なる上記画像認識の対象のマークが印字され、又は当該マークが印字されたシールが貼付されるもので、これらマークを画像認識させることにより識別符号と当該封筒との関係を確認し、管理しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、搬送体１０３Ａによっては厚さが異なるものが対象となる場合がある。上記封筒に封入物を封入させる場合、その封入物の内容や数量によって厚さが異なってくる。すなわち、図４（Ａ）に示す搬送体１０３Ａの場合には当該搬送体１０３Ａのマークが付された面（上面）から撮像カメラ１０１までの距離がＨ１であるのに対し、図４（Ｂ）に示す厚さの異なる搬送体１０３Ｂの場合にはその上面から撮像カメラ１０１までの距離がＨ２となる。
【０００６】
したがって、撮像カメラ１０１の位置が固定されていると上記搬送体１０３Ａと搬送体１０３Ｂとではピントが異なることになり、ピントが合わない状態で撮像して画像認識させると、認識精度が低下するという問題があると共に、誤認識によって一連の工程を停止させる頻度が増して稼働効率が低下するという問題がある。また、何れの厚さの搬送体にも対処させようとする場合、赤外線等を利用して、撮像カメラ１０１にオートフォーカス機能を具備させたり、当該撮像カメラ１０１の高さを調整させる機構を設けることが必要となり、高価になると共に、機構が煩雑になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、簡易な機構で画像認識精度を向上させ、ひいては作業工程の稼働効率を向上させる画像認識用搬送装置及び封筒封入システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、所定の識別符号が付された搬送体を搬送し、当該識別符号を撮像手段で撮像して認識させるための画像認識用搬送装置において、前記撮像手段に撮像させる間隔で搬送方向に配置される各搬送ベルトを備えて構成され、前記搬送体の前記識別符号が付された面と当接して当該搬送体を搬送する搬送手段と、前記各搬送ベルトに対応した各回転ローラを有し、当該回転ローラが、前記搬送手段で搬送される搬送体における前記識別符号が付された面の厚さ方向の反対面に対して可動自在であり、当該搬送される搬送体を、厚さ方向に付勢されて回転自在に当接させることで保持する保持手段と、を有する構成とする。
請求項２の発明では、前記保持手段は、前記搬送体に対して厚さ方向に付勢させる付勢手段を備える。
【０００９】
請求項３の発明では、請求項１又は２記載の画像認識用搬送装置を備える封筒封入システムであって、前記識別符号が付された搬送体としての封筒に封入される所定数の封入物を供給する封入物供給手段と、前記封筒に前記封入物供給手段より供給される前記封入物を封入させる封入手段と、前記封筒に付された識別符号を撮像する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像データに基づいて、前記封筒と前記封入物との関連付けを確認し、管理する管理手段と、を有する構成とする。
請求項４の発明では、前記封筒に前記識別符号を付す識別符号形成手段を備える。
【００１０】
このように、画像認識用搬送装置においては、識別符号が付された搬送体に対し、当該識別符号が付された面と当接して撮像手段に撮像させる間隔で搬送方向に配置される各搬送ベルトを備えて構成される搬送手段が搬送し、搬送時に各搬送ベルトに対応した各回転ローラを有する保持手段において搬送体に当該識別符号が付された面の厚さ方向の反対面に当該ローラが回転自在に当接して付勢手段で可動自在に保持する。したがって、搬送体の厚さに拘わらず撮像手段までの撮像距離が一定となり、当該搬送体の厚さに応じてフォーカシングや距離調節をさせることなく簡易に当該識別符号の画像認識の精度を向上させることが可能となり、誤認識による稼働停止が防止されて稼働効率を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、上記画像認識用搬送装置を用いた封筒封入システムにおいては、識別符号が付された搬送体としての封筒に、封入物供給手段より供給される所定数の封入物を封入手段で封入させるもので、封入物に応じた厚さの当該封筒に適宜識別符号形成手段で付された識別符号を撮像手段が撮像して認識し、管理手段が識別符号と当該封筒との関連付けを確認し、管理する。したがって、封筒の厚さに拘わらず撮像手段までの撮像距離が一定となり、当該封筒の厚さに応じてフォーカシングや距離調節をさせることなく簡易に当該識別符号の画像認識の精度を向上させることが可能となり、誤認識による稼働停止が防止されてシステム稼働効率を向上させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。
図１に、本発明の画像認識用搬送装置における搬送保持機構の構成図を示す。図１（Ａ）は本発明の画像認識用搬送装置における主要部分である搬送保持機構を示したものであり、図１（Ｂ）は保持手段を示したのもである。図１（Ａ）に示す搬送保持機構１１は、例えばＣＣＤを備える撮像カメラ１２が配置されるもので、当該撮像カメラ１２の下方に２つの搬送ローラ１３Ａ（図示しない対向する位置にも設けられる）に環状に懸架された搬送ベルト１４Ａと、２つの搬送ローラ１３Ｂ（図示しない対向する位置にも設けられる）に環状に懸架された搬送ベルト１４Ｂとが配置される。これら搬送ローラ１３Ａ，１３Ｂ、搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂにより搬送手段を構成する。
【００１３】
上記搬送手段の下方には、所定数の保持手段である可動保持部１５（１５−１，１５−２）が配置されるもので、当該搬送手段と可動保持部１５（１５−１，１５−２）との間で所定の識別符号が付された搬送体１６Ａが搬送される。この場合、上記搬送手段の搬送ローラ１３Ａ，１３Ｂ、搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂは、例えば搬送体１６Ａの幅方向（図面上、手前から奥方向）の幅（又はそれ以上の幅）で構成される。なお、当該搬送手段を搬送体１６Ａの幅方向に所望の個数で配置してもよい。また、上記可動保持部１５（１５−１，１５−２）は、例えば搬送体１６Ａの幅方向で図面上、手前側に２つ配置し、奥側に２つ配置されるものであるが、配置個数は適宜設定される。
【００１４】
可動保持部１５（１５−１，１５−２）は、図１（Ｂ）に示すように、可動板２１の一端部分に軸２２が取り付けられ、当該軸２２に回転ローラ２３が回転自在に軸支されている。また、可動板２１の他端部分には回転軸２４が当該可動板２１と相対的に回転自在に軸支され、当該回転軸２４の所定部分にプーリ２５が固着される。そして、可動板２１とプーリ２５との間で回転軸２４に巻き付けるように付勢手段であるコイルバネ２６が設けられる。このコイルバネ２６の一端はプーリ２５に固定され、他端が可動板２１の側部に掛止される。
【００１５】
このような可動保持部１５は、回転軸２４が装置筐体等に固定されるもので、当該回転軸２４を中心として可動板２１（回転ローラ２３）が回転自在となるもので、コイルバネ２６により回転ローラ２３は図１（Ａ）に示すように上方（搬送体１６Ａ側）に付勢力が働くものである。なお、撮像カメラ１２による撮像を行わない箇所での搬送は、上記搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂのような搬送手段で当該搬送ベルト上に載置した状態で搬送させれば足りる。
【００１６】
すなわち、搬送手段の搬送ローラ１３Ａ，１３Ｂ、搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂは、撮像カメラ１２に対向する搬送体１６Ａの識別符号が付された面と当接して搬送体を搬送する。また、可動保持部１５（１５−１，１５−２）は、上記搬送手段で搬送される搬送体１６Ａにおける識別符号が付された面の厚さ方向の反対面に対して可動自在に付勢させる回転ローラ２３が当接して保持するものである。
【００１７】
なお、上記構成では付勢手段としてコイルバネ２６を用いる場合を示したが、これに限るものではなく、板バネやゴム等の弾性部材を用いてもよい。また、上記構成は搬送体１６Ａを水平方向に搬送する場合を示したが、垂直方向に搬送させる場合には図１（Ａ）に示す各構成部分を９０度回転させたような配置をすればよいものである。
【００１８】
そこで、図２に、図１の搬送保持機構の動作を説明するための図を示す。図２（Ａ）に示すように、搬送体１６Ａは、図示しない識別符号の付された面１６−１が搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂに当接され、かつ可動保持部１５（１５−１，１５−２）で反対面１６−２が当接されることで搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂ側に付勢されながら保持されて搬送される。そして、撮像カメラ１２の下方に位置されたときに、当該撮像カメラ１２により付された識別符号が撮像される。このとき、識別符号が付された面１６−１と撮像カメラ１２との距離がＨ０で撮像される。
【００１９】
一方、図２（Ｂ）に示すように、上記搬送体１６Ａより厚さの厚い搬送体１６Ｂが搬送される場合には、可動保持部１５（１５−１，１５−２）において当該搬送体１６Ｂの厚さに応じて可動板２１が回転軸２４を軸に厚さ方向に回転することで回転ローラ２３も当該搬送体１６Ｂの面１６−２に当接して搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂ側に付勢しながら回動する。このとき、搬送体１６Ｂの識別符号が付された面１６−１の位置は搬送ベルト１４Ａ，１４Ｂで固定された状態であり、撮像カメラ１２の下方に位置されて撮像される場合の当該面１６−１と撮像カメラ１２との距離がＨ０となる。
【００２０】
すなわち、搬送体１６Ａ，１６Ｂの厚さに拘わらず識別符号が付された面１６−１は撮像カメラ１２に対して距離Ｈ０が常に一定となる。これにより、撮像カメラ１２のピントを一定とした固定焦点として設定すれば常に安定した画像を撮像することができ、この撮像データに基づいて行う画像認識の精度が向上されるものである。このことは、画像（識別符号）の誤認識が減少して誤認識に伴う一連の工程の停止が防止されて稼働効率を向上させることができるものである。しかも、上記可動保持部１５（１５−１，１５−２）を設けるだけでよく、自動フォーカシングの機構や撮像カメラ１２の高さ調整の機構を設ける場合に比べ、安価かつ簡易に実現することができるものである。
【００２１】
次に、図３に、本発明の画像認識用搬送装置が適用される封筒封入システムの概略図を示す。図３に示す封筒封入システム３１は、封筒に例えばチラシを封入して当該封筒に識別符号を付すものであり、所定数のチラシ３２を供給するチラシ供給部３３が配設され、チラシ３２及び後述の封筒を搬送する搬送装置３４及び封筒にチラシ３２を封入する封筒封入装置３５が配設される。封筒封入装置３５は封筒３６を供給する封筒供給部３７を備え、供給された封筒３６を封入位置に搬送する搬送手段（図示せず）を備える。また、封入時の厚みを検出する反射式等の厚みセンサ３８を備える。
【００２２】
一方、封筒封入装置３５と搬送装置３４と間に予め印字等により識別符号が付されたラベル３９を貼付する識別符号形成手段としてのラベル貼付部４０が配設され、搬送装置３４の最終段階部分に上記搬送保持機構１１を備える画像認識用搬送装置（図に表れず）が配設されて上方に撮像手段である上記撮像カメラ１２が配置される。そして、チラシ３２が封入された封筒３６を順次ストックするスタッカ４１が配設される。また、４２は封筒封入工程を制御する管理手段である管理コンピュータ４２である。なお、ラベル貼付部４０に換えて、当該封筒３６に識別符号を直接、印刷印字する手段を設けてもよい。
【００２３】
上記封筒封入装置３１は、チラシ供給部３３から所定数のチラシ３２が順次搬送装置３４に供給されこれらが重ね合わされて封入位置まで搬送される。一方、封筒封入装置３５では、封筒供給部３７から封筒３６を供給し、封入位置まで搬送する。この位置で所定数のチラシ３２が封入され、厚みセンサ３８で封入物が封入されたか否かが検出される。そして、所定数のチラシ３２が封入された封筒３６は封止されてラベル貼付部４０の位置まで搬送され、そこでラベル貼付部４０においてラベル３９が貼付されて反転される。
【００２４】
ラベル３９が貼付された搬送体１６としての封筒３６は撮像カメラ１２の下方位置まで搬送されるが、当該位置の直前から画像認識用搬送装置の上記搬送保持機構１１で保持されて上記撮像カメラ１２の下方を、その貼付されたラベル３９を上向きにして通過する。このとき撮像カメラ１２で当該ラベル３９を撮像して識別符号（例えば番号）の撮像データを管理コンピュータ４２に送出し、当該管理コンピュータ４２により認識することで当該識別符号と当該封筒３６とが関連付けられるもので、この封筒３６における配送の管理等が行われる。そして、ラベル３９の撮像が行われた当該封筒３６（搬送体１６）はスタッカ４１に順次ストックされるものである。
【００２５】
このように、上記封筒封入システム３１においては、封筒３６の厚さに拘わらず撮像カメラ１２までの撮像距離が一定となり、簡易に当該識別符号の画像認識の精度を向上させることができ、誤認識によるシステム稼働停止が防止されてシステム稼働効率を向上させることができるものである。
【００２６】
なお、上記搬送保持機構１１を備える画像認識用搬送装置を図３に示すような封筒封入システムに適用した場合を示したが、およそ厚みが可変する搬送体１６上に付された識別符号を撮像カメラにより撮像して認識される総ての装置、システムに適用することができるもので、識別符号の画像認識精度を向上させ、稼働効率を向上させることができるものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、識別符号が付された搬送体に対し、当該識別符号が付された面と当接して撮像手段に撮像させる間隔で搬送方向に配置される各搬送ベルトを備えて構成される搬送手段が搬送し、搬送時に各搬送ベルトに対応した各回転ローラを有する保持手段において搬送体に当該識別符号が付された面の厚さ方向の反対面に当該ローラが回転自在に当接して付勢手段で可動自在に保持させることにより、搬送体の厚さに拘わらず撮像手段までの撮像距離が一定となり、簡易に当該識別符号の画像認識の精度を向上させることができ、稼働効率を向上させることができるものである。
【００２８】
請求項２及び３の発明によれば、識別符号が付された搬送体としての封筒に、封入物供給手段からの所定数の封入物を封入手段で封入させ、封入物に応じた厚さの当該封筒に適宜識別符号形成手段で付された識別符号を撮像手段が撮像して認識し、管理手段が識別符号と当該封筒との関連付けを確認し、管理することにより、封筒の厚さに拘わらず撮像手段までの撮像距離が一定となり、簡易に当該識別符号の画像認識の精度を向上させることができ、システム稼働効率を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像認識用搬送装置における搬送保持機構の構成図である。
【図２】図１の搬送保持機構の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の画像認識用搬送装置が適用される封筒封入システムの概略図である。
【図４】従来の画像認識用搬送装置における画像認識の概念図である。
【符号の説明】
１１搬送保持機構
１２撮像カメラ
１３Ａ，１３Ｂ搬送ローラ
１４Ａ，１４Ｂ搬送ベルト
１５（１５−１，１５−２）可動保持部
１６Ａ，１６Ｂ搬送体
２１可動板
２３回転ローラ
２６コイルバネ
３１封筒封入システム
３２チラシ
３６封筒
３９ラベル
４１スタッカ

Claims

所定の識別符号が付された搬送体を搬送し、当該識別符号を撮像手段で撮像して認識させるための画像認識用搬送装置において、
前記撮像手段に撮像させる間隔で搬送方向に配置される各搬送ベルトを備えて構成され、前記搬送体の前記識別符号が付された面と当接して当該搬送体を搬送する搬送手段と、
前記各搬送ベルトに対応した各回転ローラを有し、当該回転ローラが、前記搬送手段で搬送される搬送体における前記識別符号が付された面の厚さ方向の反対面に対して可動自在であり、当該搬送される搬送体を、厚さ方向に付勢されて回転自在に当接させることで保持する保持手段と、
を有することを特徴とする画像認識用搬送装置。
請求項１記載の画像認識用搬送装置を備える封筒封入システムであって、
前記識別符号が付された搬送体としての封筒に封入される所定数の封入物を供給する封入物供給手段と、
前記封筒に前記封入物供給手段より供給される前記封入物を封入させる封入手段と、
前記封筒に付された識別符号を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像データに基づいて、前記封筒と前記封入物との関連付けを確認し、管理する管理手段と、
を有することを特徴とする封筒封入システム。
請求項２記載の封筒封入システムであって、前記封筒に前記識別符号を付す識別符号形成手段を備えることを特徴とする封筒封入システム。