JPH11353459A - 符号読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体の広い範囲から符号や符号が形成された
媒体の位置を探索することができるうえに、短時間で、
符号を画面内に大きく写し出して、高分解能で符号の読
み取りができる符号読み取り装置を提供する。 【解決手段】 本発明の符号読み取り装置１００は、パ
レットＰ上に載置されたパレットボックスＰＢ内に収納
されている機械部品の管理のため、パレット表示ポール
ＰＰに貼り付けられ、個数等の符号が記載されたかんば
んＭ（媒体）の符号を読みとるものである。符号読み取
り装置１００は、かんばんＭを含む広い視野１０Ａを撮
像する広角カメラ１０と、かんばんＭを拡大して撮像
し、広角カメラ１０より焦点距離の長い望遠カメラ装置
２０と、これらを制御する制御・認識装置３０とを有す
る。広角カメラ１０で撮像した広角画像から、かんばん
Ｍの位置を特定し、この位置に回転台２４を回動させて
望遠カメラ２１を向ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号をカメラによ
って撮像し、認識する符号読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、物体の表面に形成された文字
やバーコード等の符号を、あるいは、物体表面に貼り付
けられたシールに描かれた符号を、カメラを用いて撮像
し、符号を認識するものが知られている。例えば、特開
平６−７６１０６号公報では、ズーム機能を有し、しか
も、直交する２軸についてそれぞれ回動可能に設けられ
たカメラを用いる文字画像入力装置が開示されている。
このものでは、文字認識対象の物体が広範囲に分布する
ような場合でも、広角状態とすることでその物体を画面
内に写し出すことができると共に、カメラを首振り運動
させ、さらに、カメラのズームを行うことにより、文字
を画面内に大きく写し出して、文字認識を高分解能にて
行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−７６１
０６号公報に開示された文字画像入力装置においては、
１台のズームカメラを用いて、広角側から望遠側まで対
応させているのであるが、１つのズームレンズ（ズーム
カメラ）における広角側（短焦点側）の焦点距離と、望
遠側（長焦点側）の焦点距離との比を大きくするには限
度がある。従って、例えば、画面内に符号を十分大きく
写し出して、符号を認識させようとすると、広角側で、
物体の一部しか撮像できない場合が生じる。逆に、広角
側で物体表面の広い範囲にわたって、符号の位置を探索
しようとする場合には、望遠側で、画面内に符号が十分
大きく写し出せず、分解能が低下して、符号読み取り精
度が低下する場合がある。さらに、広角側の焦点距離と
望遠側の焦点距離との比が大きいズームレンズを用いた
カメラの場合には、焦点距離を広角側から望遠側に変化
させ、ズームインさせる場合、あるいはこの逆にズーム
アウトさせる場合に、ズームレンズの移動量が多くなる
ので、移動に時間が掛かる。つまり、広角側で、物体を
撮像してから、ズームインすることで符号を拡大して撮
像するまでに時間が掛かる。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、物体の広い範囲から符号や符号が形成さ
れた媒体の位置を探索することができるうえに、短時間
で、符号を画面内に大きく写し出して、高分解能で符号
の読み取りができる符号読み取り装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】しかし
て、その解決手段は、符号、符号形成部、または符号が
形成された媒体を含む広い範囲を撮像する広角カメラ
と、上記広角カメラで撮像した広角画像から、上記符
号、符号形成部、または媒体の位置を特定する位置特定
手段と、上記符号、符号形成部、または媒体を撮像す
る、上記広角カメラより焦点距離の長い望遠カメラと、
上記位置特定手段で特定した位置に、上記望遠カメラを
向ける望遠カメラ偏向手段と、を備えることを特徴とす
る符号読み取り装置である。

【０００６】上記構成を有する本発明の符号読み取り装
置では、広角カメラと望遠カメラの２つのカメラを併用
し、位置特定手段によって、広い範囲を撮像した広角画
像から符号、符号形成部、または媒体（以下、これらを
総称して「符号等」ともいう）の位置を特定し、望遠カ
メラ偏向手段によって、位置特定手段で特定した符号等
の位置に望遠カメラを向ける。このため、望遠カメラで
は対応できない広い範囲から広角カメラで符号等を見つ
けだして、その位置を特定することができ、一方、望遠
カメラでは、符号等を大きく拡大して撮像できるので、
精度の高い符号読み取りができる。また、前記したよう
に、ズームカメラでは両立できない、広い範囲からの符
号等の位置特定と、大きく拡大した符号等の撮像とを両
立させることもできる。さらに、ズームレンズの焦点距
離変更によって撮像に時間が掛かることもなく、望遠カ
メラを偏向させるとすぐに撮像することができる。

【０００７】ここで、符号とは、撮像された画像を通じ
て品番や個数、価格、客先名、製造元名、入出庫時刻そ
の他情報を伝達するために用いられるしるしであり、例
えば、文字、記号、バーコードや２次元コード等のコー
ドなどが挙げられる。広角画像によってその位置を特定
するものとしては、符号そのものの他、符号形成部およ
び媒体が挙げられる。このうち、符号形成部は、その内
部に符号を形成することが予定されている部分であっ
て、着色や枠によって、その周囲と区別できるようにさ
れた部分を指す。例えば、物体の一部に、矩形状に着色
されて形成された部分、あるいは円状の枠で仕切られた
部分などが挙げられ、この中に符号が形成される。な
お、符号形成部の着色との関係で、符号自身は、いわゆ
るヌキ、つまり、下地となる物体自身の色とされ、符号
形成部の符号の周りの着色等によって符号を表すように
した場合も含まれる。また、媒体とは、符号を表面から
判別できるようにしつつ、保持できる性質のものを指
し、印刷その他の手法により符号を形成、あるいは保持
できるものであれば良い。例えば、紙、フィルム、プラ
スチック板、金属板、ガラス板、透明なプラスチック塊
等が挙げられる。なお、媒体の表面に符号が形成されて
いる必要はない。例えば、透明ケース内に符号を記載し
た紙を入れた場合や透明プラスチック内に埋め込まれた
符号のように、媒体内部に符号が存在する場合もある。

【０００８】さらに、上記望遠カメラは、ズーム機構を
備える望遠カメラとすると良い。上記符号等は、必ずし
も一定の寸法ではなく、数種類の寸法の符号等が混在し
た状態で、符号読み取りを行う場合がある。また、符号
等が一定の位置に形成されているとは限らないので、望
遠カメラから見て、遠くなって小さく見える場合や、近
くになって大きく見える場合などがある。このため、符
号等の寸法や位置が異なったりした場合に、ズーム機構
を備えれば、望遠カメラで見た符号等の大きさが適当に
なるように調整することができるからである。なお、こ
の場合には、広角から望遠まで広い倍率にわたりズーム
を行う訳ではないので、ズーム機構の倍率変更のための
移動時間は、短くて足りる。

【０００９】他の解決手段は、上記符号読み取り装置で
あって、前記広角カメラは広角カラー画像を撮像する広
角カラーカメラであり、前記位置特定手段は、上記広角
カラー画像から、前記符号、符号形成部、または媒体の
色調と略同一の色調を有する画素がつながった連結領域
を選択的に抽出するカラーフィルタと、上記連結領域の
うちから、前記符号、符号形成部、または媒体を識別す
る識別手段と、上記識別手段で識別した上記符号、符号
形成部、または媒体の位置を算出する位置算出手段と、
を備えることを特徴とする符号読み取り装置である。

【００１０】上記構成を有する本発明の符号読み取り装
置では、広角カラーカメラで広角カラー画像を撮像し、
さらに、カラーフィルタで符号等と略同一の色調を有す
る画素がつながった連結領域を抽出し、符号等と略同一
の色調以外の部分を除外する。このため、符号等が存在
しない他の色調を持つ部分について、符号等の位置を探
索する必要が無くなるので、より早く符号等の位置を特
定することができる。また、探索すべき符号や媒体では
ないが、後工程に対する指示等が物体上に描かれたり貼
り付けられたりする場合がある。この場合も、符号や媒
体の色調と異なる色調のものを用いることとすれば、容
易に除外することができる。また、略同一色調の連結領
域を抽出することによって複数の連結領域が抽出された
としても、各連結領域について、その形状や面積等を調
査することができるので、その連結領域が符号等である
かどうかを容易に識別できる。このようにして容易に符
号等の位置を算出でき、従って、符号等の位置を、早
く、確実に特定することができる。

【００１１】さらに、前記識別手段において、前記カラ
ーフィルタで抽出した連結領域から、所定面積以下の連
結領域を除去する面積フィルタを備えることを特徴とす
る符号読み取り装置とするのが好ましい。符号等と略同
一色調であるために、カラーフィルタによって抽出され
た連結領域のうち、所定面積以下の連結領域は、符号等
ではなく、ノイズや物体表面に付着したゴミ、その他の
部分であると判断されるからであり、これにより、これ
らの部分が除去されるので、符号等をより早く、確実に
検出し、その位置をより早く算出するできる。さらに、
前記識別手段において、前記カラーフィルタで抽出した
連結領域を、膨張処理し、さらに、縮小処理する膨張縮
小処理手段を備えることを特徴とする符号読み取り装置
とするのが好ましい。このようにすると、抽出された連
結領域の外形をあまり損なうことなく、連結領域内部の
非抽出部分、つまり、抽出された連結領域内でありなが
ら符号等を略同一の色調ではない為に抽出されなかった
部分をつぶして、連結領域内から非抽出部分を除去する
ことができる。このため、面積や外径寸法（長辺、短辺
や径等の寸法）を、予め登録しておいた符号等の値と比
較することで、その連結領域が符号等であるかどうかを
識別する際に、非抽出部分の影響を受けず、より容易に
識別できるからである。

【００１２】さらに他の解決手段は、上記符号読み取り
装置であって、前記望遠カメラ偏向手段は、前記望遠カ
メラを、互いに直交する２つの軸、θ軸およびφ軸の周
りに回動可能に保持する望遠カメラ回動手段と、前記位
置特定手段により特定した座標（ｘａ，ｙａ）から、上
記望遠カメラの偏向角（θａ，φａ）を下記式に従って
算出し、上記偏向角（θａ，φａ）になるように、上記
望遠カメラ回動手段を駆動する望遠カメラ偏向駆動手段
と、を備えることを特徴とする符号読み取り装置であ
る。 θａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［０］＊（ｘａ−ｋｋ
［２］）） φａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［１］＊（ｙａ−ｋｋ
［３］）） ここで、３つの基準点を含む撮像基準平面を前記広角カ
メラで撮像し、この３つの基準点の前記広角画像上の座
標がそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ
３，ｙ３）であり、一方、上記３つの基準点を、それぞ
れ上記望遠カメラで見たときの偏向角が、（θ１，φ
１）、（θ２，φ２）、（θ３，φ３）であったとき、

【数５】

【数６】

【数７】

【数８】

【００１３】上記構成を有する本発明の符号読み取り装
置では、望遠カメラをθ軸およびφ軸の周りに回動可能
に保持する望遠カメラ回動手段と、上記で算出した偏向
角θａ、φａになるように、望遠カメラ回動手段を駆動
する望遠カメラ偏向駆動手段とを備える。このため、２
つ（広角カメラと望遠カメラ）を用いながらも、確実に
望遠カメラを所望の位置特定手段で特定した上記撮像面
上の位置、つまり符号等に向け、望遠カメラで符号等を
大きく拡大して撮像することができる。

【００１４】なお、座標（ｘａ，ｙａ）、および各基準
マークＭＫ１〜ＭＫ４の位置が決まれば、上記式による
計算値は一義的に与えられる。従って、予め各座標にお
ける偏向角を計算しておき、座標と偏向角とを対応付け
てＲＯＭ３２等に記憶させておき、必要に応じて、得ら
れた座標（ｘａ，ｙａ）から、偏向角（θａ，φａ）を
取り出すようにすると、より早く処理することができ好
ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図と共に
説明する。図１は、本実施形態にかかる符号読み取り装
置１００を用いて、パレット表示ポールＰＰ上のかんば
んＭに記載された符号を読みとる様子を示す説明図であ
る。図示しないコンベヤによって図中矢印Ｃｘ方向に搬
送されるパレットＰは、コンベヤの進行方向Ｃｘに略平
行な図１中前面側に、鉛直に立ち上がる枠状のパレット
表示ポールＰＰを備えた、板状体である。このパレット
Ｐ上には、表面が黄土色の段ボール箱からなるパレット
ボックスＰＢが、その撮像面ＰＢａをパレット表示ポー
ルＰＰに略平行でかつ近接するようにして、載置されて
いる。このパレットボックス（以下、単にボックスとも
言う）ＰＢの中には、機械部品（図示しない）が収納さ
れている。また、パレット表示ポール（以下、単にポー
ルとも言う）ＰＰには、ボックスＰＢ内に収納された機
械部品の品番や個数等を表示する文字や記号、あるいは
バーコード等の符号が記載された白色の紙媒体、即ち、
白色のかんばんＭが貼り付け固定されている。なお、こ
のかんばんＭは、図１に示すように、１つのポールＰＰ
に１つとは限らず、複数（例えば、図１では、３ヶ）あ
る場合もある。

【００１６】符号読み取り装置１００は、比較的短い焦
点距離のレンズ、つまり広角レンズが装着され、広角カ
ラー画像を撮像できる広角カラーカメラ１０と、比較的
長い焦点距離、つまり望遠レンズが装着されたモノクロ
の望遠カメラ装置２０と、これらを制御し、撮像した画
像を処理して符号を認識する制御・認識装置３０とを備
える。

【００１７】この符号読み取り装置１００の構成を、図
２をも参照しつつ、さらに詳しく説明する。広角カラー
カメラ１０は、撮像のためにパレットＰが所定の停止位
置に停止した状態において、枠状のポールＰＰ全体がそ
の視野（広角カメラ視野１０Ａ、図１参照）内に収まる
ような、距離と向きにした状態で固定されたカメラであ
る。一方、望遠カメラ装置２０は、モノクロカメラ２２
に、望遠でかつズーム機構を備えた望遠ズームレンズ２
３を装着してなる望遠カメラ２１と、直交する２軸、本
実施形態では、鉛直軸（θ軸）および水平軸（φ軸）の
周りにそれぞれ旋回可能に望遠カメラ２１を保持する回
転台（雲台）２４とを備える。なお、回転台２４によ
り、望遠カメラ２１を鉛直軸の周りに旋回したときの偏
向角をθ、また、水平軸の周りに旋回したときの偏向角
をφとする。上記回転台２４は、図示しない駆動機構に
より所望の偏向角（θ、φ）に望遠カメラ２１を旋回さ
せることができる。また、望遠ズームレンズ２３も、図
示しない駆動機構によりそのフォーカスおよびズーム倍
率が変化できるものであり、また、現在のフォーカス値
及びズーム倍率を出力するようにされている。

【００１８】制御・認識装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯ
Ｍ３２、ＲＡＭ３３、を備えたコンピュータであり、Ｒ
ＯＭ３２内に格納されたプログラムにより、所定の動作
を行うようにされている。さらに、このＣＰＵ３１に
は、カメラからの画像を処理するための画像処理ボード
３４、回転台２４の図示しない駆動機構を制御して望遠
カメラ２１を旋回させるための回転台制御装置３６、望
遠ズームレンズ２３を駆動して、そのフォーカスおよび
ズーム倍率を変化させるレンズ駆動装置３８、望遠ズー
ムレンズ２３からアナログ値で伝達されるフォーカス値
及びズーム倍率を示す電位をデジタル値に変換して取り
込むＡ／Ｄ変換ボード３８が接続されている。また、画
像データをモニタ４１に写し出すためのビデオボード３
９も接続されている。ここで、広角カラーカメラ１０で
撮像した広角カラー画像は、カラーフィルタ３５を通し
て、また、望遠カメラ２１で撮像した望遠画像は直接、
画像処理ボード３４に入力される。

【００１９】ついで、本実施形態にかかる符号読み取り
装置１００の動作の流れの概要を、図３のフローチャー
トを参照しつつ説明する。まず、コンベヤによって搬送
されたパレットＰが所定位置で停止すると、ステップＳ
１において、上述したように固定された広角カメラ１０
で、ポールＰＰ全体をその視野１０Ａ内に含む広い範囲
にわたる広角カラー画像を撮像する。本実施形態では、
この画像は、縦４８０ヶ×横５１２ヶの画素で構成され
ている。ついで、ステップＳ２において、撮像した広角
カラー画像を、カラーフィルタ３５を経由して、画像処
理ボード３４に送り、かんばんＭを検出し、その重心位
置（ｘａ，ｙａ）を算出して特定する。さらに、ステッ
プＳ３において、望遠カメラ２１をかんばんＭの方向に
振り向けるための偏向角（θａ，φａ）を算出する。

【００２０】ついで、ステップＳ４において、算出され
た偏向角（θａ，φａ）に従って、回転台２４を回転台
制御装置３６によって制御して、望遠カメラ２１をかん
ばんＭの方向に振り向ける。さらに、ステップＳ５にお
いて、偏向角（θａ，φａ）およびステップＳ２におい
て検出したかんばんＭの種類に応じて、望遠ズームレン
ズ２３のフォーカス値およびズーム倍率を調整する。さ
らに、ステップＳ６において、望遠カメラ２１によって
かんばんＭを大きく拡大して撮像する。ついで、ステッ
プＳ７において、撮像した望遠画像を画像処理ボード３
４で処理し、かんばんＭ内の符号を読みとるのである。

【００２１】さらに、上記ステップＳ２において、広角
カラー画像からかんばんＭを探す手法について、詳細に
説明する。図４に、広角カラー画像を示す。但し、実際
の画像は、カラーである。この広角カラー画像におい
て、上方略中央に３ヶのかんばんＭがポールＰＰのうち
上部バーＰＰｕに貼り付けられていることが判る。しか
し、この画像においては、かんばんＭの背景となるボッ
クスＰＢの撮像面ＰＢａが、比較的明度の明るい黄土色
になっているため、白色のかんばんＭと黄土色の撮像面
ＰＢａとを、明度情報からだけで判別するのは難しい。
そこで、この広角カラー画像を、図５に示すフローチャ
ートに従って処理して、かんばんＭの重心位置を算出す
る。なお、後述するように、かんばんＭの偏向角（θ
ａ、φａ）を算出するための基準マークＭＫ１〜ＭＫ
４、および、これを支える２本のマーク保持柱ＤＭＫ
が、上記ポールＰＰより若干カメラ側に形成されてい
る。まず、ステップＳ２１において、カラーフィルタ３
５を用いて、上記広角カラー画像から白色部分のみを抽
出する。即ち、かんばんＭの色調（本実施形態では白
色）と略同一色調の部分のみ抽出する。具体的には、予
め、かんばんＭを貼り付けたポールＰＰを撮像し、撮像
されたかんばんＭの位置を指定し、その部分の色調（色
情報）およびこれに近似した範囲の色情報を記憶させて
おく。その後に、撮像した上記広角カラー画像につい
て、各画素毎に、画素の持つ色情報を、この記憶した色
情報と比較して、この範囲内の色情報を持つ画素のみ抽
出する。

【００２２】予め撮像したかんばんＭの色調と同一の部
分だけでなく、これに近似した範囲まで抽出するのは、
かんばんＭの貼り付けられた位置によって照明の当たり
方が異なる場合があること、あるいは、かんばんＭの用
紙の色調にも、退色や汚れなどにより微妙な違いが生ず
る場合があることなどを考慮したためである。ここで、
色調が近似した範囲としては、上記のようなかんばんＭ
に色調の変動、および背景の色調（本実施形態で言え
ば、ボックスＰＢの撮像面ＰＢａの黄土色など）を考慮
して、かんばんＭを背景と区別できるように定めればよ
い。また、ボックスＰＢに、段ボール箱の他、木箱やプ
ラスチック製のコンテナ等の箱体を混合して用いる場合
もあるが、この場合には、これらの色調をも考慮して、
かんばんＭとこれらのボックスＰＢとが区別できるよう
に、抽出する色情報の範囲（しきい値）を定めればよ
い。

【００２３】このようにして、図４に示す広角カラー画
像から、カラーフィルタ３５で白色の色情報を持つ画素
のみ抽出した画像を図６に示す。この画像では、抽出部
分を白色に、非抽出部分を黒色にした二値化画像として
いる。この画像から判るように、かんばんＭの背景のボ
ックスＰＢ、さらにはその他の背景がきれいに除去され
て、かんばんＭがそれぞれ一塊りの連結領域として抽出
されている。なお、基準マークＭＫ１〜ＭＫ４も、白色
であるため抽出されている。また、ポールＰＰあるいは
マーク保持柱ＤＭＫは、照明の反射によって白色と判断
され、抽出されている。さらに、ステップＳ２２におい
て、この画像について、かんばんＭであるとは考えられ
ないような小面積の連結領域、即ち、ノイズあるいはポ
ールＰＰ等に付着したゴミによって生じた面積の小さな
連結領域を除去する。本実施形態では、Ｋ−メジアンフ
ィルタにより除去した。これにより、残存する連結領域
は、ある程度の大きさを有するもののみとなるので、後
述するラベリング処理によってラベルの割り当てられる
連結領域の数を減少させることができ、かんばんＭを探
索するのが容易になる。

【００２４】さらに、ステップＳ２３において、膨張処
理を行い、ついで収縮処理を行う。抽出部分（図６の画
像における白色部分）の連結領域内に、非抽出部分（黒
色部分）が存在することがあるので、この黒色部分をつ
ぶして白色部分に置き換えるためである。これにより、
連結領域内が白色（抽出部分）となるので、後述するよ
うに、連結領域の面積や寸法を算出するときに、連結領
域内の非抽出部分の影響を受けることが無くなる。つい
で、ステップＳ２４において、各連結領域についてラベ
リングする。さらに、ステップＳ２５において、ラベリ
ングによって番号が付与された連結領域について、それ
ぞれ寸法や面積を算出する。本実施形態においては、貼
り付けられるかんばんＭの形状は、いずれも矩形である
ことが予め判っているので、矩形の辺長（縦及び横辺の
長さ）、および面積を算出する。ついで、ステップＳ２
６において、予め、使用されるかんばんＭの形状や面積
を記憶させておいた登録かんばんのデータと、比較する
ことで、比較の対象となった連結領域が、かんばんＭで
あるかどうか、およびかんばんＭが数種類ある場合には
その種類を判定する。これにより、上記した、基準マー
クＭＫ１〜ＭＫ４、ポールＰＰやマーク保持柱ＤＭＫ等
による連結領域は、辺長や面積が適合しないために除外
され、かんばんＭに対応する連結領域のみが残される。

【００２５】ついで、ステップＳ２６において、かんば
んＭであると判定された連結領域について、その領域の
重心に位置する画素を求める。ここで、縦４８０ヶ×横
５１２ヶの画素の中心を原点Ｏとして、図７に示すよう
なｘ、ｙ座標を設定し、上記重心の画素のｘ、ｙ座標
（ｘａ，ｙａ）を求める。また、上記したように、予め
マーク保持柱ＤＭＫに形成した、かんばんＭと同じ白色
で円形の基準マークＭＫ１〜ＭＫ４についてその中心の
画素を求めておき、各基準マークＭＫ１〜ＭＫ４の中心
の座標（ｘ１，ｙ１）〜（ｘ４，ｙ４）も求めておく。
これにより、画像上に設定したｘ、ｙ座標は、４つの基
準マークＭＫ１〜ＭＫ４を通る撮像基準平面ＢＰに対応
することになる。なお、連結領域の重心ではなく、辺長
から矩形の中心を求め、この中心の座標を用いても良
い。

【００２６】その後は、ステップＳ３において、望遠カ
メラ２１の偏向角を求める。図８に示すように、予め、
各基準マークＭＫ１〜ＭＫ４の中心に、望遠カメラの光
軸をそれぞれ振り向けたときの回転台２４の偏向角
（θ、φ）を求めておく。これにより、例えば、基準マ
ークＭＫ１についてみると、その中心のｘ、ｙ座標（ｘ
１，ｙ１）と、偏向角（θ１，φ１）とが対応する。同
様に、基準マークＭＫ２の中心の座標（ｘ２，ｙ２）
と、偏向角（θ２，φ２）とが、基準マークＭＫ３の中
心の座標（ｘ３，ｙ３）と、偏向角（θ３，φ３）と
が、基準マークＭＫ４の中心の座標（ｘ４，ｙ４）と、
偏向角（θ４，φ４）とが対応する。従って、かんばん
Ｍの重心の座標（ｘａ，ｙａ）に対応する偏向角（θ
ａ、φａ）は、これらの座標と偏向角に対応関係から、
比例計算により求めることができ、具体的には、以下の
ような式になる。 θａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［０］＊（ｘａ−ｋｋ［２］））… φａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［１］＊（ｙａ−ｋｋ［３］））… ここで、

【数９】

【数１０】

【数１１】

【数１２】 なお、上記では、ステップＳ３において、上記式にした
がって偏向角（θａ，φａ）を算出したが、かんばんＭ
の重心の画素の座標（ｘａ，ｙａ）、および各基準マー
クＭＫ１〜ＭＫ４の位置が決まれば、上記式による計算
値は一義的に与えられる。従って、予め各座標における
偏向角を計算しておき、座標と偏向角を対応付けてマッ
プ化して、ＲＯＭ３２等に記憶させておき、必要に応じ
て、得られた座標（ｘａ，ｙａ）に対応する偏向角（θ
ａ，φａ）を取り出すようにすると、面倒な計算をする
ことなく、偏向角（θａ，φａ）を得ることができるの
で、さらに早く処理することができる。

【００２７】ついで、ステップＳ４において、上記で算
出した偏向角（θａ，φａ）に従って回転台制御装置３
６により回転台２４を旋回させ、望遠カメラ２１の光軸
を、かんばんＭに向ける。さらに、ステップＳ５におい
て、上記で求めた偏向角（θａ，φａ）より、望遠カメ
ラ２１から撮像基準平面ＢＰまでの距離が算出できるの
で、これに、撮像基準平面ＢＰ、即ち、基準マークＭＫ
１〜ＭＫ４を通る平面と、かんばんＭとの間の距離を足
し合わせることで、望遠カメラ２１からかんばんＭまで
の距離が判る。さらに、前記したように、かんばんＭの
種類及び寸法も既知である。そこで、レンズ駆動装置３
７により、望遠ズームレンズ２３の図示しない駆動機構
を駆動して、そのフォーカス値を調整して、かんばんＭ
に合焦させ、あるいは、かんばんＭを適当な大きさに拡
大して撮像できるようにズーム倍率を調整する。なお、
望遠ズームレンズ２３から出力されるフォーカス値およ
びズーム倍率を、Ａ／Ｄ変換ボード３８を使って取り込
み、フィードバック制御する。

【００２８】その後、ステップＳ６において、例えば、
図９に示すように、かんばんＭにフォーカスが合い、か
つ適当な大きさに拡大された状態で、望遠カメラ２１で
かんばんＭを撮像することができる。以降は、ステップ
Ｓ７において、かんばんＭ内の符号を所定の処理によっ
て読みとる。このように、本実施形態では、広角カラー
カメラ１０と望遠カメラ２１の２つのカメラを用い、か
んばんＭの探索の為の撮像と、かんばんＭ内の符号読み
取りの為の撮像を、それぞれ別のカメラで行ったので、
広い領域にわたってかんばんＭを探索することができ、
一方、かんばんＭを十分大きく拡大して撮像でき、高分
解能の符号読み取りをすることができる。また、広角か
ら望遠まで大きな倍率の範囲にわたって、ズーム機構を
移動させる必要がないため、符号読み取りまでの時間を
早くすることができる。さらに、広角カラー画像からか
んばんＭと略同一色調の画素を持つ連結領域を抽出し、
各連結領域についてかんばんＭかどうかを識別したの
で、迅速にかつ確実にかんばんＭを識別できた。さら
に、上記式により算出した偏向角（θａ，φａ）に
従って回転台２４を駆動して望遠カメラ２１を旋回させ
たので、２台のカメラ１０，２１を用いながらも、望遠
カメラ２１を確実にかんばんＭに向けることができた。

【００２９】以上において、本発明を実施形態に即して
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適
用できることはいうまでもない。例えば、上記実施形態
では、符号は、白色の紙を媒体としてポールＰＰに貼り
付けられたかんばんＭに形成されていたが、媒体（かん
ばんＭ）は、段ボール箱からなるパレットボックスＰＢ
に貼り付けても良い。また、ボックスＰＢやポールＰＰ
に直接印刷などによって、媒体を用いることなく直接符
号を形成しても良い。また、広角画像から媒体（かんば
んＭ）の位置を特定したが、媒体ではなく、符号そのも
の、あるいは、符号形成部の位置を特定するようにして
も良い。また、符号を形成する媒体として、白色のかん
ばんＭを用いたが、ピンク、緑、黄色等、形成する符号
との色調や、ボックスＰＢなど背景の色調との関係を考
慮して適宜選択すればよい。また、上記実施形態では、
４つの基準マークＭＫ１〜ＭＫ４を形成したが、偏向角
（θａ，φａ）算出には、３つの基準点があれば足り
る。さらに、上記実施形態では、望遠カメラとして、ズ
ーム機構を備えた望遠ズームレンズ２３を用いた望遠カ
メラ２１によったが、かんばんＭの大きさがほぼ一定で
ある場合や、かんばんＭの位置が変化しても距離がさほ
ど違わない場合などには、ズーム機構を備えない単焦点
望遠レンズを用いた望遠カメラを用いても足りることは
明らかである。また、上記実施形態では、フォーカス値
およびズーム倍率を、制御・認識装置３０のレンズ駆動
装置およびＡ／Ｄ変換ボード３８を用いて制御したが、
制御・認識装置３０による制御を経ることなく、オート
フォーカスやオートズーム機能を備えたレンズまたはカ
メラを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる文字読み取り装置で、コンベ
ア上のパレットに貼り付けられたかんばんの文字を読み
とる様子を示す説明図である。

【図２】実施形態にかかる文字読み取り装置の構成を示
す説明図である。

【図３】実施形態にかかる文字読み取り装置の動作の流
れを説明するフローチャートである。

【図４】広角カラーカメラでパレットの撮像面を撮像し
た画像である。

【図５】かんばんの位置検出および偏向角θａ，φａの
算出ステップの詳細を説明するフローチャートである。

【図６】カラーフィルタを通して、かんばんと略同一の
色を抽出した画像である。

【図７】基準マークとかんばんの重心との関係を示す説
明図である。

【図８】かんばんの重心（ｘａ，ｙａ）と偏向角（θ
ａ、φａ）との関係を示す説明図である。

【図９】望遠カメラで撮像したかんばんの画像である。

【符号の説明】

１００ 符号読み取り装
置 １０ 広角カラーカメ
ラ １０Ａ 広角カメラ視野 ２０ 望遠カメラ装置 ２１ 望遠カメラ ２２ モノクロカメラ ２３ 望遠ズームレン
ズ ２４ 回転台（雲台） ３０ 制御・認識装置 Ｐ パレット ＰＢ パレットボック
ス ＰＢａ 撮像面 Ｍ かんばん ＭＫ１，ＭＫ２，ＭＫ３，ＭＫ４ 基準マーク ＢＰ 撮像基準平面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号、符号形成部、または符号が形成さ
   れた媒体を含む広い範囲を撮像する広角カメラと、 上記広角カメラで撮像した広角画像から、上記符号、符
   号形成部、または媒体の位置を特定する位置特定手段
   と、 上記符号、符号形成部、または媒体を撮像する、上記広
   角カメラより焦点距離の長い望遠カメラと、 上記位置特定手段で特定した位置に、上記望遠カメラを
   向ける望遠カメラ偏向手段と、を備えることを特徴とす
   る符号読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の符号読み取り装置であ
   って、 前記広角カメラは広角カラー画像を撮像する広角カラー
   カメラであり、 前記位置特定手段は、 上記広角カラー画像から、前記符号、符号形成部、また
   は媒体の色調と略同一の色調を有する画素がつながった
   連結領域を選択的に抽出するカラーフィルタと、 上記連結領域のうちから、前記符号、符号形成部、また
   は媒体を識別する識別手段と、 上記識別手段で識別した上記符号、符号形成部、または
   媒体の位置を算出する位置算出手段と、を備えることを
   特徴とする符号読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の符号読
   み取り装置であって、 前記望遠カメラ偏向手段は、 前記望遠カメラを、互いに直交する２つの軸、θ軸およ
   びφ軸の周りに回動可能に保持する望遠カメラ回動手段
   と、 前記位置特定手段により特定した座標（ｘａ，ｙａ）か
   ら、上記望遠カメラの偏向角（θａ，φａ）を下記式に
   従って算出し、上記偏向角（θａ，φａ）になるよう
   に、上記望遠カメラ回動手段を駆動する望遠カメラ偏向
   駆動手段と、を備えることを特徴とする符号読み取り装
   置。 θａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［０］＊（ｘａ−ｋｋ
   ［２］）） φａ＝ａｒｃｔａｎ（ｋｋ［１］＊（ｙａ−ｋｋ
   ［３］）） ここで、 ３つの基準点を含む撮像基準平面を前記広角カメラで撮
   像し、この３つの基準点の前記広角画像上の座標がそれ
   ぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）
   であり、一方、上記３つの基準点を、それぞれ上記望遠
   カメラで見たときの偏向角が、（θ１，φ１）、（θ
   ２，φ２）、（θ３，φ３）であったとき、 【数１】 【数２】 【数３】 【数４】