(57)【要約】      （修正有）【課題】アイテムどうしが互いに接している場合であっても、生産されたアイテムを、管理し、正確かつ確実に計数して、製品タイプごとおよびアイテムごとの生産量を確実に求め、信頼できる追跡データを管理および／または提供する方法およびシステムを提供する。【解決手段】アイテムを計数して計数データを取得し、アイテム上の符号化された識別データを読み出し、復号して、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を取得する。前記アイテムのデジタル画像を取得して銘柄パターンを検出し、銘柄パターンに対応する製品タイプを識別する。識別された製品タイプデータを取得し、前記取得されたデジタル画像において前記アイテムを識別して、識別されたアイテムデータを取得する。取得した各種データが整合するかどうかを確認し、整合する場合に、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求める。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイテムの生産を前記各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する方法であって、前記管理データが、銘柄パターンを含む方法において、
前記生産ラインで前記アイテムを計数して計数データを得るステップと、
前記生産ラインでアイテムのデジタル画像を取得するステップと、
前記取得されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、前記検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得るステップであって、前記取得されたデジタル画像における前記銘柄パターンの検出は、アイテムの形および／または寸法の検出を含む、ステップと、
前記取得されたデジタル画像において前記アイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得るステップと、
前記計数データと、前記識別された製品タイプデータと、前記識別されたアイテムデータとから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求めるステップと、
を含み、
前記識別された製品タイプデータと前記識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む符号化された追跡データを、前記アイテムに含めるステップをさらに含み、
前記符号化された追跡データが、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含む、
方法。
【請求項２】
製品タイプと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つとに対応するデータを含む符号化された追跡データを、前記アイテムに含めるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
符号化された追跡データが前記アイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アイテム上の前記符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得るステップをさらに含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
各製品タイプおよび各アイテムと、前記生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、前記製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、前記追跡情報とに基づいて作成するさらなるステップを前記方法が含む請求項２ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記アイテムが、材料ベースのセキュリティ要素をさらに備え、前記方法が、前記材料ベースのセキュリティ要素を認証するさらなるステップを含む請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
材料ベースのセキュリティ要素を前記アイテムに付けるステップを含み、前記符号化された追跡データが、前記材料ベースのセキュリティ要素によって担持され、
前記材料ベースのセキュリティ要素を認証するステップをさらに含む請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
アイテムの生産を前記各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する管理システムであって、前記管理データが、銘柄パターンを含む管理システムにおいて、
前記生産ラインで前記アイテムを計数して計数データを得、前記得られた計数データを送信するように動作可能な計数ユニットと、
前記計数ユニットから計数データを受信するように動作可能な制御ユニットと、
前記生産ラインで前記アイテムのデジタル画像を取得して、前記デジタル画像を送信するように動作可能な撮像ユニットと、
画像処理ユニットであって、
前記撮像ユニットから前記デジタル画像を受信し、前記受信されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、前記検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得、
前記受信されたデジタル画像における前記銘柄パターンの検出は、アイテムの形および／または寸法の検出を含み、
前記受信されたデジタル画像において前記アイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得、
前記得られた識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを前記制御ユニットに送信する
ように動作可能な画像処理ユニットと
を備え、前記制御ユニットが、
前記識別された製品タイプデータおよび前記識別されたアイテムデータを前記画像処理ユニットから受信し、
前記受信された計数データと、前記製品タイプ識別情報と、前記アイテム識別情報とから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求め、前記生産量をデータベースに格納する
ようにさらに動作可能であり、
前記識別された製品タイプデータと前記識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む符号化された追跡データを、前記生産ラインで前記アイテムに含めるように動作可能な符号化ユニットをさらに備え、
前記符号化された追跡データが、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含む、
管理システム。
【請求項９】
生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含む符号化された追跡データを、前記生産ラインで前記アイテムに含めるように動作可能な符号化ユニットをさらに備える請求項８に記載の管理システム。
【請求項１０】
符号化された追跡データが前記アイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含む請求項８に記載の管理システム。
【請求項１１】
前記アイテムに含まれる前記符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得、前記得られた追跡情報を前記制御ユニットに送信するように動作可能な読取部をさらに備え、前記制御ユニットが、前記送信された追跡情報を受信して前記データベースに格納するように動作可能である請求項８ないし１０のいずれかに記載の管理システム。
【請求項１２】
各製品タイプおよび各関連アイテムと、前記生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、前記製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、前記データベースに格納された前記追跡情報とに基づいて作成するように前記制御ユニットが動作可能である請求項８ないし１１のいずれかに記載の管理システム。
【請求項１３】
前記アイテムが、材料ベースのセキュリティ要素をさらに備え、前記管理システムが、前記材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を前記制御ユニットに送信するように動作可能な認証手段を備える請求項８ないし１２のいずれかに記載の管理システム。
【請求項１４】
材料ベースのセキュリティ要素を前記アイテムに付けるように動作可能な手段を備え、前記符号化された追跡データが、前記材料ベースのセキュリティ要素によって担持され、
前記材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を前記制御ユニットに送信するように動作可能な認証手段をさらに備える請求項８ないし１３のいずれかに記載の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、自動化生産ラインの管理システムの技術分野に関する。より詳しくは、本発明は、生産ラインでアイテム（すなわち製品および／または包装物）の生産量を求める完全自動化管理システムに関する。また、本発明は、アイテムを認証する方法およびシステムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインで生産されるアイテム（例えば瓶または缶）の自動生産量評価のための従来の管理システムでは、搬送路に沿って（例えばコンベアで）運ばれるアイテムが検出および計数され、各アイテムに含まれる符号化された識別データが読み出され、復号されて、計数された各アイテムが識別される。時に、符号化された識別データはバーコード（例えばＵＰＣ、すなわち「統一商品コード」（Universal Product Code））であり、それは、（例えば、ある銘柄の３３ｃｌ（３３０ｍｌ）の瓶ビールというような）製品タイプおよびアイテムの識別情報に対応するデータを含む。より一般的には、符号化された識別データは、製品タイプ識別情報に対応するデータを含む。そのような製品タイプ識別データの他の例は、ＳＫＵ（「在庫保管単位」（Stock Keeping Unit））、ＥＡＮ（「欧州商品コード」（European Article Number））、ＧＴＩＮ（「グローバル・トレード・アイテム・ナンバー」（Global Trade Item Number））、ＡＰＮ（「豪州製品番号」（Australian Product Number））等のような識別子であり、これらはアイテム識別の分野の当業者によく知られている。管理システムは、計数値と、読み出された製品タイプおよびアイテムの識別情報とに基づいて、製品タイプごとおよびアイテムごとの生産量を求める。
【０００３】
このような製品タイプおよびアイテムタイプによる生産量の記録は、特に商品の課税の目的で、生産量を正確に管理するために必要である。
【０００４】
しかしながら、誤り、欠陥、または不正のために、このようなアイテム上の、符号化された識別データは、必ずしも信頼できるとは限らない。例えば、３３ｃｌ（３３０ｍｌ）の瓶に対応するバーコードラベルが、誤って、または不正に、１リットルの瓶に貼られているかもしれない。また、ライン上でのアイテム自体の動きのせいで誤りが生じる可能性もある。例えば、（ラベル貼付器が瓶にラベルを正しく貼るようにするために）瓶の回転が概して正確に制御される瓶詰めラインとは違って、缶詰めラインでは缶の回転を正確に制御するのがより困難であるが、これは、缶どうしが互いに接しているためであり、そのため、バーコード読み取りエラーがより頻繁に起こる可能性がある。さらに、同じ生産ラインで扱う異なるタイプのアイテムの数が増えるにつれて、この問題が悪化してしまう。
【０００５】
この信頼性のなさは、生産量管理における相当な誤りの原因の一つとなる可能性があり、生産量あたりのしかるべき税額が過小評価される恐れがある。さらに、たとえ製品タイプおよびアイテムの識別情報が正確なものであったとしても、追跡データのような他の情報が、欠けたり、間違っていたりする可能性がある。この後者の情報は、税の収受にとって重要なだけでなく、偽物の商品に対抗した、追跡の目的にとっても重要である。従来のアイテム情報における信頼性の欠落のために、自動生産量評価のための従来の管理システムは、製品タイプごとおよびアイテムごとの生産量を必ずしも正しく評価できない。また、追跡データの信頼性の欠落のために、生産されたアイテムをさらに（例えば、アイテムが生産ラインを離れた後に）管理することが困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既知の技術水準における上記の限界に鑑み、生産ラインで生産されたあらゆる単一のアイテムの完全自動化生産量評価のための管理システムが必要とされている。管理システムは、たとえアイテムどうしが互いに接している場合であっても、生産されたアイテムを、管理し、正確かつ確実に計数して、製品タイプごとおよびアイテムごとの生産量を確実に求めるように動作可能であるべきである。また、生産ラインで生産されたアイテムについて、信頼できる追跡データを管理および／または提供するように動作可能な管理システムも必要である。
従って、本発明の目的は、上記の要求に応えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
生産量を確実に評価するため、本発明の第１の主な態様は、以下の方法に関する。すなわち、アイテムの生産を各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する方法であって、管理データが、符号化された識別データおよび銘柄パターンを含み、符号化された識別データが、関連製品タイプ識別情報と関連アイテム識別情報とに対応するデータを含む方法において、生産ラインでアイテムを計数して計数データを得るステップと、生産ラインでアイテム上の符号化された識別データを読み出し、復号して、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を得るステップとを含み、生産ラインでアイテムのデジタル画像を取得するステップと、取得されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得るステップと、取得されたデジタル画像においてアイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得るステップと、識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータが、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合するかどうかを確認するステップと、整合する場合に、計数データと、製品タイプ識別情報と、アイテム識別情報とから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求めるステップとをさらに含むことを特徴とする方法である。
【０００８】
このように、本発明の第１の主な態様によれば、計数されたアイテム上で（当技術分野で知られるように）読み出された、符号化された識別情報が、生産ラインでアイテムのデジタル画像の画像処理により独立して取得されて求められた識別情報に対して、さらに照合される。その結果、上記特定のステップの組み合わせが、生産量を求めるために信頼できるデータを提供する。
【０００９】
アイテムのデジタル画像の画像処理に基づいた、製品タイプおよびアイテムの両方の識別ステップは、既知の技術によって行われてよい。実際に、撮像装置は、自動化生産ラインで生産を管理するのに一般的に使われるものである。例えば、瓶詰めラインでは、（例えば、レーザートリガー装置によって制御されるＬＥＤ照明ユニットを用いた）ストロボ光が、コンベア上を搬送される瓶を照明し、そのように照明された瓶のデジタル画像をデジタルカメラが撮影し、次に画像処理手段がこれらのデジタル画像上で瓶の輪郭を自動的に検出して、コンベア上にある異なるタイプの瓶を（それらの形および／または寸法から）識別する。このような識別は、例えば、瓶のタイプ（形または内容等）に応じて瓶に正しくラベルを貼るために用いられる。
【００１０】
また、従来の画像処理手段は、アイテムの包装またはアイテム自体に（例えば、瓶詰めラインで生産される瓶に）備わるラベルに印刷された色、または容器のようなアイテムに（例えば、缶詰めラインで生産される缶に）直接印刷された色を検出して、包装検査および／またはパターン識別（例えば、テンプレート画像と照合することによって銘柄パターンを識別すること）を可能にすることもできる。実際のところ、アイテムをそのデジタル画像から識別する（または検査する）のに用いられ得る、（内容に基づく画像検索の分野における）画像検索および画像処理に関する既知の技術が多く存在する。
【００１１】
一例として、米国特許出願第２００４／０２１８８３７（Ａ１）号明細書は、同様の画像検索処理を行う画像処理技術を開示しており、そこでは、まず、アイテムのデジタル画像がブロックへと区分され、各ブロックについて、色ヒストグラムおよび輝度（明度）ヒストグラムが求められる。さらに、輝度特徴情報として、各ブロックについて、輝度ヒストグラムから平均輝度が求められ、色特徴情報として、各ブロックについて、色ヒストグラムから代表色（例えば平均色）が求められる。次に、デジタル画像の色特徴情報と目標比較画像の色特徴情報とが（ブロックごとに）比較されて、デジタル画像が目標画像と類似しているか否かが決定される。色の比較で結論が出ない場合は、さらにデジタル画像の輝度特徴情報と目標比較画像の輝度特徴情報とが（再びブロックごとに）比較される。
【００１２】
別の例として、米国特許出願第２００４／０２２８５２６（Ａ９）号明細書は、色整合および色整合位置特定に応用される、「ファジー画素分類」を用いた色特性評価のためのシステムを開示している。このシステムは、色特徴ベクトルを用い、色特徴ベクトル間の距離に基づいてカラー画像間の類似性を測定するとともに、色情報がテンプレート画像の色情報と整合する目標画像の領域の位置を特定する。同明細書において、色特徴ベクトルは、各画素のＨＳＬの値に基づく、目標画像のＨＳＬ（「色相、彩度、明度」）色ヒストグラムの各ビン（すなわち色カテゴリー）（すなわち色相、彩度、明度の値に対応する各ビン）に割り当てられた画素の百分率で構成され、画素は、「ファジー画素分類」の「ファジーメンバーシップ関数」に従って、複数のビンにわたって分数的に配分された重みを有する。
【００１３】
上記の説明的な例により、生産ラインでアイテムのデジタル画像から銘柄パターンを認識すること（そして対応する製品タイプおよびアイテムを識別すること）によって、本発明の方法の識別ステップを実現できる。
【００１４】
さらに、可視スペクトルからだけでなく、電磁スペクトルの他の部分（例えば紫外線または赤外線のスペクトル範囲）から得られるデジタル画像を用いることも可能である。これは、このスペクトルの異なる部分が異なる色を持つと見なして（すなわち、「疑似」色画像を形成して）、見なされた色に基づく一種のＨＳＬ表示をデジタル画像の画素に用いることによって行われる。このように、概して、本発明で用いられる色の値は、人間の色覚の３次元のＣＩＥＬＡＢ表示に対応する必要はなく、アイテムの反射スペクトルの紫外部、可視部、赤外部から選択された任意のスペクトル帯に基づくことができる。さらに、そのようなスペクトル帯は、いくらでも選択することができる。
【００１５】
本発明は、識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータのいずれかが、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合しない場合に、識別エラー情報を出すステップをさらに含んでよい。こうして、管理データの誤り、または（アイテムおよび／または製品タイプに対応しない符号化された識別データをアイテムに含めることによる）不正が報告され得る。
【００１６】
本発明の別の態様は、互いに接近または接触さえしているアイテムの識別を可能にするものである。本発明は、実際に、同一のデジタル画像における、（デジタル画像が取得された時に視野内にあった）２つ以上のアイテムに関係する画素データの存在によって生じ得る「重なり」効果を、抑えることが可能である。本発明によれば、取得されたデジタル画像は、実際には、アイテムの見かけ上の輪郭内に含まれる管理領域に制限されてよい。本発明のこの態様により、アイテムどうしが接触していても、生産ライン上でアイテムを識別することができる。デジタル画像が、アイテムの、見かけ上の境界内の管理領域のものに制限されれば、２つ以上のアイテムに対応するデータの間で（たとえそれらが接触していたとしても）画像の重なりが起こらず、デジタル画像は、単一のアイテムの一部分のデジタル画像となる。瓶詰めラインまたは缶詰めラインは、生産ラインのよく知られた例であり、これらのラインでは、アイテム（すなわち瓶または缶）が、典型的には、連続する２つのアイテムが互いに接した状態で、コンベア上で一列に並べられて搬送される。例えば、アイテムが、コンベア上に直立する円筒状の缶である場合は、管理領域は、缶の円筒面上の単なる細長い部分であってよい。
【００１７】
デジタル画像のこのような制限を行うにあたっては、多くの可能性が存在する。例えば、デジタル画像上でアイテムの輪郭を検出して、輪郭内にない画素を除外することが可能である。
【００１８】
別の例では、この制限は、デジタル画像に枠組みを設定し、枠の外からの画素データを考慮に入れないことによって得られる（枠が管理領域の輪郭に相当する）。さらに別の例では、デジタル画像を取得する時にマスク（または視野全体を制限する任意の手段）を用いて、デジタル画像上の画素がアイテム上の管理領域だけに関係するようにしてよい。その結果、デジタル画像の内容が、実際に単一のアイテムだけに関係することになる。
【００１９】
本発明の別の態様は、生産ラインで生産されたアイテムをさらに管理できるようにするために、追跡データをアイテムに含めることに関する。
【００２０】
従って、本発明は、識別された製品タイプデータと識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む符号化された追跡データを、アイテムに含めるステップをさらに含んでよい。この追跡データは、取得されたアイテムの画像のデジタル画像処理によって独立して決定されるので、信頼できる。符号化された追跡データは、符号化された識別データをさらに含んでよい。また、符号化された追跡データは、（追跡を強化するために）生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含んでもよい。
【００２１】
あるいは、本発明は、符号化された追跡データをアイテムに含めるステップをさらに含んでよいが、符号化された追跡データを、単に製品タイプと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つとに対応するデータを含むものとしてよい。もちろん、符号化された追跡データは、符号化された識別データをさらに含んでよい。
【００２２】
本発明の第１の主な態様による方法では、符号化された追跡データがすでにアイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含むようにしてよい。
【００２３】
どのような代替手法が考慮されようとも、本発明は、アイテム上の符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得るステップをさらに含んでよい。従って、例えば、（画像処理によって）識別されたデータと、（アイテム上に備わる）識別データとの整合性を確認することが、たとえアイテムが生産ラインを離れた後であっても可能である（例えば、好適な読取装置を持つ代行者が、すでに流通したアイテムに対するそのような検証に出向いてよい）。もちろん、他の任意の追跡情報が代行者によって確認されてもよい。
【００２４】
本発明のさらなる態様によれば、符号化された追跡データは、アイテムに印刷されたデータマトリクスに含まれてよい。これにより、追跡データのさらなる確認がより容易かつ確実になる。
【００２５】
符号化された追跡データが、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つを含む、上記態様のいずれかによる本発明は、各製品タイプおよび各アイテムと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、追跡情報とに基づいて作成するさらなるステップを含んでよい。本発明のこの態様により、生産量および対応する追跡情報の両方の管理が容易になり、追跡情報に従って生産量をより細かく記録することが可能になる。また、例えば、以前の生産ラインに由来するアイテムデータと現在の生産ラインのアイテムデータとの一貫性を確認することも、より容易である。
【００２６】
追跡データを読み出す時に遭遇する問題はこれらのデータの信頼性に影響を与える恐れがあるが、（例えばさらなる調査のために）こうした問題を把握するため、先の態様による本発明は、アイテム上の符号化された追跡データの可読性を確認するステップと、読み取りエラーが検出された場合にエラーメッセージをファイルレポートに含めるステップとをさらに含んでよい。
【００２７】
生産ライン上のアイテムが材料ベースのセキュリティ要素をさらに備える場合、上記態様のいずれかによる本発明は、材料ベースのセキュリティ要素を認証するさらなるステップを含んでよい。このセキュリティ要素の認証は、アイテム上の管理データの信頼性を大幅に高め、その結果、求められた生産量の信頼性を大幅に高める。材料ベースのセキュリティ要素は、例えば、発光マーカー、犯罪捜査用マーカー、赤外線吸収材、磁性材料、光学的に変化する材料、もしくは偏光材料、またはこれらの組み合わせとすることができ、これらはすべて、セキュリティ印刷の当業者によく知られている。
【００２８】
また、本発明は、材料ベースのセキュリティ要素をアイテムに付けるステップを含み、符号化された追跡データが、材料ベースのセキュリティ要素によって担持されるようにしてもよい。本発明のこの態様によれば、追跡データが直ちにセキュリティ保護されるので、生産ラインで、セキュリティ水準が１つ高められる。もちろん、符号化された追跡データの信頼性を高めるために、材料ベースのセキュリティ要素を認証するさらなるステップが含まれてよい。
【００２９】
材料ベースのセキュリティ要素の認証が行われる、本発明の上記の代替態様では、セキュリティ要素が認証されない場合に、認証エラー情報を出すさらなるステップが含まれてよい。
【００３０】
本発明は、そのさまざまな態様のすべてにおいて、生産ラインで生産されるあらゆる種類のアイテムに実際にかかわるものである。特に、本発明は、飲料容器（例えば瓶または缶）で成功裏に試されている。また、処理されるデジタル画像は、例えば、アイテム上の、ラベル上の領域、印、およびスリーブ包装のうちのいずれか１つに対応してよい。
【００３１】
また、本発明は、本発明の第１の主な態様による上記方法の各ステップを実行するように動作可能な、生産ラインでアイテムの生産を管理する管理システムにもかかわるものであり、これは、本発明の第１の主な態様による上記方法のいずれの変形においてもそうであって、添付の請求の範囲に定められた通りである。
【００３２】
従って、本発明は、概して以下の管理システムにも関する。すなわち、アイテムの生産を各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する管理システムであって、管理データが、符号化された識別データおよび銘柄パターンを含み、符号化された識別データが、関連製品タイプ識別情報と関連アイテム識別情報とに対応するデータを含む管理システムにおいて、
生産ラインでアイテムを計数して計数データを得、得られた計数データを送信するように動作可能な計数ユニットと、
生産ラインでアイテム上の符号化された識別データを読み出し、復号して、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を得て、得られた関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を送信するように動作可能な第１の読取部と、
計数ユニットから計数データを受信し、第１の読取部から関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を受信するように動作可能な制御ユニットと
を備え、
生産ラインでアイテムのデジタル画像を取得して、デジタル画像を送信するように動作可能な撮像ユニットと、
画像処理ユニットであって、
撮像ユニットからデジタル画像を受信し、受信されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得、
受信されたデジタル画像においてアイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得、
得られた識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを制御ユニットに送信する
ように動作可能な画像処理ユニットと
をさらに備え、制御ユニットが、
識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを画像処理ユニットから受信し、
受信された識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータが、対応する受信された関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合するかどうかを確認し、
整合する場合に、受信された計数データと、製品タイプ識別情報と、アイテム識別情報とから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求め、生産量をデータベースに格納する
ようにさらに動作可能である管理システムである。
【００３３】
撮像ユニットは、デジタルカメラ（ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラ）であってよい。しかしながら、デジタル画像形式を生成するようにフレーム取り込み用アナログ・デジタル変換器が補われるのであれば、アナログカメラを用いてもよい。管理システムは、アイテムをストロボ光で照明するために、撮像ユニットにつながれた照明ユニットも備えてよい。そのような照明ユニットのよくある例は、（可視光用の）ＬＥＤ照明ユニット、またはレーザーストロボである。また、他の種類の照明ユニットによって、（例えば、紫外光から赤外光、すなわち３００ｎｍから２５００ｎｍに及ぶ）より広いスペクトルにわたってアイテムを照明することが可能となる。もちろん、制御ユニットは、照明ユニット、撮像ユニット、および画像処理ユニットを制御するように動作可能であり、それらの動作を同期させて、アイテムを照明し、照明されたアイテムのデジタル画像を形成し、そのデジタル画像を処理するようになっている。
【００３４】
典型的には、管理システムが、撮像ユニットに対するアイテムの位置であって撮像ユニットがアイテムのデジタル画像を形成するように動作可能な位置を検出し、位置の検出を示すトリガ信号を送信するように動作可能なセンサ手段をさらに備え、制御ユニットが、センサ手段からトリガ信号を受信し、受信されたトリガ信号に基づいて照明ユニット、撮像ユニット、および画像処理ユニットの動作を同期させるようにさらに動作可能となるようにしてよい。典型的には、センサ手段は、高速写真撮影用のレーザートリガーであってよい。このよく知られた装置は、撮像ユニットの非常に正確なトリガ操作を可能にするものであり、特に、毎分１２００アイテムの高い生産速度が可能な、缶詰めラインまたは瓶詰めラインのような生産ラインに適している。
【００３５】
上記管理システムの制御ユニットは、識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータのいずれかが、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合しない場合に、対応する識別エラー情報を出し、出された識別エラー情報をデータベースに格納するようにさらに動作可能であってよい。さらに、撮像ユニットは、アイテムの見かけ上の輪郭内にある管理領域に制限されたデジタル画像を取得するように動作可能であってよく、これにより生産ライン上で接しているアイテムどうしを識別することが可能になる。
【００３６】
管理システムは、符号化された追跡データを生産ラインでアイテムに含めるように動作可能な符号化ユニットをさらに備えてよく、符号化された追跡データは、識別された製品タイプデータと識別されたアイテムデータとに対応するデータを含んでよい。符号化データは、符号化された識別データをさらに含んでよく、および／または、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含んでよい。本発明の管理システムの第１の主な態様によれば、符号化された追跡データがすでにアイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含むようにしてよい。また、管理システムが、アイテムに含まれる符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得、得られた追跡情報を制御ユニットに送信するように動作可能な第２の読取部をさらに備え、制御ユニットが、送信された追跡情報を受信してデータベースに格納するように動作可能となるようにしてよい。
【００３７】
管理システムの符号化ユニットは、さらに、
符号化された追跡データを含むデータマトリクスをアイテムに印刷するように動作可能であってよく、および／または、
各製品タイプおよび各関連アイテムと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、データベースに格納された追跡情報とに基づいて作成するように動作可能であってよく、および／または、
第２の読取部による符号化された追跡データの可読性を確認するように動作可能であり、読み取りエラーが検出された場合に、エラーメッセージを出してファイルレポートに含めるように動作可能であってよい。
【００３８】
対応する方法についてすでに説明したように、上記管理システムにおいて、アイテムは、材料ベースのセキュリティ要素をさらに備えてよく、さらに、認証手段が、材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を制御ユニットに送信するように動作可能であってよい。
【００３９】
本発明によれば、管理システムが、材料ベースのセキュリティ要素をアイテムに付けるように動作可能な手段を備え、上記の符号化された追跡データが、材料ベースのセキュリティ要素によって担持されるようにしてよい。さらに、管理システムは、材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を制御ユニットに送信するように動作可能な認証手段を備えてよい。また、認証手段が材料ベースのセキュリティ要素を認証できなかったことを上記の認証結果情報が示す場合に、制御ユニットは、認証エラーメッセージを出してデータベースに格納するように動作可能である。
【００４０】
本発明の第２の主な態様は、製品タイプごとおよびアイテムごとの生産量を確実に求める際の技術的問題に対する代替解決策を構成するものであり、以下の方法に関する。すなわち、アイテムの生産を各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する方法であって、管理データが、銘柄パターンを含む方法において、
生産ラインでアイテムを計数して計数データを得るステップと、
生産ラインでアイテムのデジタル画像を取得するステップと、
取得されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得るステップと、
取得されたデジタル画像においてアイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得るステップと、
計数データと、識別された製品タイプデータと、識別されたアイテムデータとから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求めるステップと
を含む方法である。
【００４１】
このように、具体的な管理データを持たないアイテムによく適合する、本発明の第２の主な態様によれば、アイテムの識別は、生産ラインでアイテムのデジタル画像の画像処理により決定される。その結果、上記特定のステップの組み合わせが、生産量を求めるために信頼できるデータを提供する。
【００４２】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、取得されたデジタル画像は、アイテムの見かけ上の輪郭内にある管理領域に制限される。
【００４３】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法であって、符号化された追跡データをアイテムに含めるステップをさらに含む方法において、符号化された追跡データは、識別された製品タイプデータと識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む。
【００４４】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、符号化された追跡データは、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含む。
【００４５】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法であって、符号化された追跡データをアイテムに含めるステップをさらに含む方法において、符号化された追跡データは、製品タイプと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つとに対応するデータを含む。
【００４６】
本発明の第２の主な態様によるさらなる方法では、符号化された追跡データがすでにアイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含むようにしてよい。
【００４７】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法は、アイテム上の符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得るステップをさらに含む。
【００４８】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、符号化された追跡データは、アイテムに印刷されたデータマトリクスに含まれる。
【００４９】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法は、各製品タイプおよび各アイテムと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、追跡情報とに基づいて作成するさらなるステップを含む。
【００５０】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法は、アイテム上の符号化された追跡データの可読性を確認するステップと、読み取りエラーが検出された場合にエラーメッセージをファイルレポートに含めるステップとを含む。
【００５１】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、アイテムは、材料ベースのセキュリティ要素をさらに備え、方法は、材料ベースのセキュリティ要素を認証するさらなるステップを含む。
【００５２】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法は、材料ベースのセキュリティ要素をアイテムに付けるステップを含み、符号化された追跡データが、材料ベースのセキュリティ要素によって担持される方法である。
【００５３】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法は、材料ベースのセキュリティ要素を認証するステップをさらに含む。
【００５４】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法では、材料ベースのセキュリティ要素が認証されない場合に、対応する認証エラー情報が出される。
【００５５】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、アイテムは飲料容器である。
【００５６】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる方法において、デジタル画像は、アイテム上の、ラベル上の領域、印、およびスリーブ包装のうちのいずれか１つに対応する。
【００５７】
また、本発明の第２の主な態様による本発明は、対応する以下の管理システムも含む。すなわち、アイテムの生産を各アイテム上に備わる管理データを用いて生産ラインで管理する管理システムであって、管理データが、銘柄パターンを含む管理システムにおいて、
生産ラインでアイテムを計数して計数データを得、得られた計数データを送信するように動作可能な計数ユニットと、
計数ユニットから計数データを受信するように動作可能な制御ユニットと、
生産ラインでアイテムのデジタル画像を取得して、デジタル画像を送信するように動作可能な撮像ユニットと、
画像処理ユニットであって、
撮像ユニットからデジタル画像を受信し、受信されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得、
受信されたデジタル画像においてアイテムを識別して、識別されたアイテムデータを得、
得られた識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを制御ユニットに送信する
ように動作可能な画像処理ユニットと
を備え、制御ユニットが、
識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを画像処理ユニットから受信し、
受信された計数データと、製品タイプ識別情報と、アイテム識別情報とから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求め、生産量をデータベースに格納する
ようにさらに動作可能である管理システムである。
【００５８】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、撮像ユニットは、アイテムの見かけ上の輪郭内にある管理領域に制限されたデジタル画像を取得するように動作可能である。
【００５９】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムは、識別された製品タイプデータと識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む符号化された追跡データを、生産ラインでアイテムに含めるように動作可能な符号化ユニットをさらに備える。
【００６０】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、符号化された追跡データは、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータをさらに含む。
【００６１】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムは、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含む符号化された追跡データを、生産ラインでアイテムに含めるように動作可能な符号化ユニットをさらに備える。
【００６２】
本発明の第２の主な態様の管理システムによれば、符号化された追跡データがすでにアイテム上に備わり、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つに対応するデータを含むようにしてよい。
【００６３】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムは、アイテムに含まれる符号化された追跡データを読み出し、復号して、対応する追跡情報を得、得られた追跡情報を制御ユニットに送信するように動作可能な第２の読取部をさらに備え、制御ユニットが、送信された追跡情報を受信してデータベースに格納するように動作可能である管理システムである。
【００６４】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、符号化ユニットは、符号化された追跡データを含むデータマトリクスをアイテムに印刷するように動作可能である。
【００６５】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムでは、各製品タイプおよび各関連アイテムと、生産日、ライン識別、および製造者識別のうちの少なくとも１つと、に対応する生産量を示すファイルレポートを、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量と、データベースに格納された追跡情報とに基づいて作成するように制御ユニットが動作可能である。
【００６６】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、制御ユニットは、第２の読取部による符号化された追跡データの可読性を確認するように動作可能であり、読み取りエラーが検出された場合に、エラーメッセージを出してファイルレポートに含めるように動作可能である。
【００６７】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、アイテムは、材料ベースのセキュリティ要素をさらに備え、管理システムは、材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を制御ユニットに送信するように動作可能な認証手段を備える。
【００６８】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムは、材料ベースのセキュリティ要素をアイテムに付けるように動作可能な手段を備え、符号化された追跡データが、材料ベースのセキュリティ要素によって担持される管理システムである。
【００６９】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムは、材料ベースのセキュリティ要素を検出して認証し、対応する認証結果情報を制御ユニットに送信するように動作可能な認証手段をさらに備える。
【００７０】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムでは、認証手段が材料ベースのセキュリティ要素を認証できなかったことを認証結果情報が示す場合に、制御ユニットが、認証エラーメッセージを出してデータベースに格納するように動作可能である。
【００７１】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、アイテムは飲料容器である。
【００７２】
本発明の上記第２の主な態様によるさらなる管理システムにおいて、デジタル画像は、アイテム上の、ラベル上の領域、印、およびスリーブ包装のうちのいずれか１つに対応する。
【００７３】
また、本発明は、アイテムの生産量を生産ラインで求めるための、本発明の実施の形態のいずれかによる管理システムの使用にも関する。特に開示されるのは、制御ユニットが、求められた生産量に応じた税額を計算するようにさらに動作可能である管理システムの使用である。
【００７４】
本発明は、特定の実施の形態に限定されず、請求の範囲により定められた本発明の範囲から離れることなく多様な変更が可能である。例えば、上記の撮像ユニットは、単一のアイテムの（異なる視角に対応する）複数のデジタル画像を取得し、取得された各画像をすでに説明したように処理してアイテムを識別するように動作可能であってよい。
【００７５】
また、本発明は、上述したように生産ラインでアイテムの生産を管理する管理システムに接続されたコンピュータで起動している時に、コンピュータに（上述したように）本発明による方法のステップを実行させるように動作可能なコンピュータプログラム製品も含む。
【００７６】
以下、本発明について、添付の図面を参照してさらに十分に説明する。図面では、同一の番号がそれら別々の図を通して同一の要素を表し、また本発明の顕著な態様および特徴が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による、生産量を求める管理システムの一部を含む自動化生産ラインを示す図である。
【図２】図２は、図１の生産ライン上のアイテム上の管理領域を示す図である。
【図３】図３は、図１の管理システムの撮像ユニットによって撮影された、図２のアイテムの管理領域のデジタル画像を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態による、生産ラインで生産量を求める管理システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
図１に示された、本発明によるアイテムの生産を管理する管理システムの例を含む自動化生産ラインにおいて、管理システムは、生産ラインのコンベア（１２）上のアイテム（１１）（ここでは缶が描かれている）のデジタル画像を取得する撮像ユニット（１０）と、撮像ユニット（１０）から受信されたデジタル画像を処理する画像処理ユニット（１３）と、生産量データを格納するデータベース（１４）とを備える。システムは、アイテム（１１）をストロボ光で照明する照明ユニット（１５）も備えてよい。
【００７９】
図２は、アイテム（１１）の表面上の管理領域（１７）を示し、図３は、撮像ユニット（１０）によって撮影された、アイテム（１１）の管理領域（１７）のデジタル画像（１８）を示す。画像処理ユニット（１３）は、典型的には、撮像ユニット（１０）から受信されたデジタル画像（１８）を、図３に描かれたように複数のゾーン（１９ａ〜１９ｄ）（例えば、ここでは４つのゾーン）に分割し、基準アイテムの（データベースに格納された）テンプレートデジタル画像の対応するゾーンとの比較によって、ゾーンごとに製品タイプおよびアイテムを識別する。
【００８０】
図４に示す例において、管理システムは、生産ラインでアイテムを計数し、計数データを得、得られた計数データを制御ユニット（１６）に送信する計数ユニット（２０）と、生産ラインでアイテム（１１）上の符号化された識別データを読み出し、復号して、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を得て、得られた関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を制御ユニット（１６）に送信する第１の読取部（２１）とを備える。
【００８１】
制御ユニット（１６）は、計数ユニット（２０）から計数データを受信し、第１の読取部（２１）から関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報を受信するように動作可能である。撮像ユニット（１０）は、生産ラインでアイテム（１１）のデジタル画像を取得し、デジタル画像を画像処理ユニット（１３）に送信するように動作可能である（図４の例では、撮像ユニット（１０）および画像処理ユニット（１３）は同一の撮像装置に含まれるものとして描かれている）。画像処理ユニット（１３）は、撮像ユニット（１０）からデジタル画像を受信し、受信されたデジタル画像において銘柄パターンを検出し、検出された銘柄パターンに対応する製品タイプを識別して、識別された製品タイプデータを得るように動作可能である。画像処理ユニット（１３）は、受信されたデジタル画像においてアイテム（１１）を識別して、識別されたアイテムデータを得るようにさらに動作可能である。製品タイプの識別は、（画像検索、特徴検出等に関する）デジタルデータ処理の従来の技術によって行われてよい。一例として、デジタル画像の各ゾーン（１９ａ〜１９ｄ）についてＨＳＬヒストグラムが計算され、各ヒストグラムの画素の数が、ビンごとに、テンプレートアイテムのヒストグラムに対応する基準データと比較される。この解析は、従来の輪郭検出によって完了させることもできる（従って、アイテムの検出された形状が、格納されている基準形状と比較されて、タイプが検出されてよい。例えば、先に検出された銘柄が「バドワイザー」である場合、形状検出によって、３３ｃｌ（３３０ｍｌ）の缶であることがさらに示される）。この技術により、アイテムに関する銘柄および関連タイプ情報を確実に検出できる。
【００８２】
そして、画像処理ユニット（１３）は、得られた識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを制御ユニット（１６）に送信するように動作可能である。制御ユニット（１６）は、識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータを画像処理ユニット（１３）から受信し、受信された識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータが、対応する受信された関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合するかどうかを確認し、整合する場合に、受信された計数データと、製品タイプ識別情報と、アイテム識別情報とから、製品タイプごとおよび関連アイテムごとの生産量を求め、生産量をデータベース（１４）に格納するように動作可能である。
【００８３】
制御ユニット（１６）は、識別された製品タイプデータおよび識別されたアイテムデータのいずれかが、対応する関連製品タイプ識別情報および関連アイテム識別情報と整合しない場合に、対応する識別エラー情報を出し、出された識別エラー情報をデータベース（１４）に格納するように動作可能である。従って、データベース（１４）に格納された生産量は、対応する識別エラー情報がない場合は、認証されたアイテムだけに関係し、あるいは、アイテムを認証することが不可能な場合には、制御ユニット（１６）からの対応する識別エラー情報もデータベースに格納される。
【００８４】
また、管理システムは、符号化された追跡データを生産ラインでアイテムに含める符号化ユニット（２２）も含む。符号化された追跡データは、（デジタル画像処理によって得られた）上記の識別された製品タイプデータと識別されたアイテムデータとに対応するデータを含む。この実施の形態では、符号化された追跡データは、符号化された追跡データをアイテムに印刷する符号化ユニット（２２）によって、コンベア（１２）上を搬送されるアイテムが符号化ユニットの前を通過する時に、アイテムに含められる。
【００８５】
管理システムは、アイテムに含まれる材料ベースのセキュリティ要素（磁性材料）を検出して認証する認証手段（２３）も含む。認証手段（２３）は、認証の結果を制御ユニット（１６）に送信し、制御ユニット（１６）は、アイテムが認証されない場合に、対応する認証エラーメッセージを出して、このメッセージをデータベースに格納する。
【００８６】
上記では、本発明のより適切な態様および特徴のいくつかについて、広く概説した。これらは、本発明のより顕著な特徴および応用のいくつかを単に説明するものであると解釈されるべきである。本発明は、上記にかかわらず、上記の実施の態様に限定されないものであり、請求の範囲により定められた本発明の範囲から離れることなく多様な変更が可能である。
【図１】
2014149852.tif 000003
【図２】
2014149852.tif 000004
【図３】
2014149852.tif 000005
【図４】
2014149852.tif 000006