(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に印刷されたバーコードを撮影する撮影装置と、画像処理装置とを有するバーコード外観検査システムであって、
前記画像処理装置は、
前記撮影装置でバーコードを撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査部と、
を具備し、
前記外観不良検査部は、
前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出するバー配列方向エッジ検出手段と、
前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出するバー長さ方向エッジ検出手段と、
前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出する欠陥検出領域生成手段と、
前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定する外観不良検出手段と、
を有し、
前記バー配列方向エッジ検出手段と前記バー長さ方向エッジ検出手段はそれぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とするバーコード外観検査システム。
【請求項２】
前記欠陥検出領域は、前記バーコードの領域のバー長さ方向の両端の間隔を所定量短くした領域であることを特徴とする請求項１に記載のバーコード外観検査システム。
【請求項３】
前記外観不良検出手段は、前記バーコードの欠陥領域の画素の外周部に所定幅の領域を付加して膨張させた後、この膨張後の欠陥領域の外周部から所定幅の領域を削除して収縮させた欠陥領域を算出し、この収縮後の欠陥領域が所定の面積以上か否かを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバーコード外観検査システム。
【請求項４】
前記欠陥検出領域生成手段は、前記バーコードの領域の頂点の位置から前記欠陥検出領域の回転角度を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のバーコード外観検査システム。
【請求項５】
前記バー配列方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域は、前記画像処理装置に予め記憶されており、
前記バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域は、前記バー配列方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域の位置と、検出した前記バー配列方向のエッジの位置を用いて生成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のバーコード外観検査システム。
【請求項６】
前記バー長さ方向エッジ検出手段は、前記バー長さ方向の両端部のエッジの間隔と所定の判定値を比較することにより、前記バー長さ方向の両端部のエッジが正しく検出されたか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のバーコード外観検査システム。
【請求項７】
媒体に印刷されたバーコードを撮影する撮影装置と、画像処理装置とを有するバーコード外観検査システムにおけるバーコード外観検査方法であって、
前記画像処理装置が、
前記撮影装置でバーコードを撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、
前記撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査ステップと、
を実行し、
前記外観不良検査ステップでは、
前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出し、
前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出し、
前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出し、
前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定し、
前記バー配列方向の両端部のエッジの位置と前記バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出する際、それぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とするバーコード外観検査方法。
【請求項８】
バーコードの撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査部を具備する画像処理装置であって、
前記外観不良検査部は、
前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出するバー配列方向エッジ検出手段と、
前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出するバー長さ方向エッジ検出手段と、
前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出する欠陥検出領域生成手段と、
前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定する外観不良検出手段と、
を有し、
前記バー配列方向エッジ検出手段と前記バー長さ方向エッジ検出手段はそれぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバーコードの外観不良の検査を行うバーコード外観検査システム、およびバーコード外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種の情報の読取のために、バーコードを種々の媒体に印刷して用いることがある。このようなバーコードに認証用の情報を記録しておく場合などでは、印刷物ごとに異なる可変情報としてバーコードを媒体に印刷する。
【０００３】
ところで、印刷物一般の問題として、汚れ、抜け等の印刷不良の発生がある。このような印刷不良が発生した場合、バーコードに関しては、その可読性（リーダーで読み取れるか否か）だけでなく、外観の点でも問題となる。バーコードが外観上正しく印刷されていないと、ユーザに不安を与えてしまうためである。
【０００４】
従来、印刷不良の一般的な検査としては、（１）基準となる画像を事前に登録し、この事前登録画像と印刷結果を撮影した撮影画像で比較検査を行い、不良を検出する方法や、（２）印刷機からリアルタイムで印刷データを取得し、該印刷データと印刷結果を撮影した撮像画像で比較検査を行い、不良を検出する方法があった。
また、バーコードの印刷不良に関しては、（３）バーコードをリーダーによって読み取ったデータと事前登録されたデータ間で照合検査を行う方法（特許文献１参照）があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７７６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、（１）の方法は、前記のように、バーコードを可変情報として印刷する場合には適用できない。印刷物ごとに印刷される内容が異なるので、基準となるバーコードの画像を定めることができないためである。
【０００７】
また、（２）の方法は、前記のような可変情報の印刷に対応しているが、リアルタイムで印刷データを取得するため、高速な処理が必要となり、検査装置は高スペックかつ高コストとなるという問題がある。
【０００８】
また、（３）の方法では、バーコード上に小さな汚れや抜けがあっても正常にデータを読み込めてしまう場合が多く、バーコードの可読性の検査は行えるものの、バーコードの外観不良の検査を行うことはできない。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、バーコードの外観不良を簡易に検査できるバーコード外観検査システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達するために第１の発明は、媒体に印刷されたバーコードを撮影する撮影装置と、画像処理装置とを有するバーコード外観検査システムであって、前記画像処理装置は、前記撮影装置でバーコードを撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、前記撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査部と、を具備し、前記外観不良検査部は、前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出するバー配列方向エッジ検出手段と、前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出するバー長さ方向エッジ検出手段と、前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出する欠陥検出領域生成手段と、前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定する外観不良検出手段と、を有し、前記バー配列方向エッジ検出手段と前記バー長さ方向エッジ検出手段はそれぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とするバーコード外観検査システムである。
【００１１】
かかる構成により、バーコードの外観不良をバーコードの画像のみから検査することができるようになる。これにより、従来できなかったバーコードの外観検査が可能となり、品質保証の質を向上させることできる。また、印刷データ等との比較を行わず、バーコードの画像のみから外観検査を行うので、バーコードの外観検査が不可欠な製品において、従来の可変情報印刷に対応した検査装置と比較してコストを下げることが可能となる。
【００１２】
また、前記欠陥検出領域は、前記バーコードの領域のバー長さ方向の両端の間隔を所定量短くした領域であることが望ましい。
かかる構成により、バーコードの欠陥検出の際に、バーコードの上下端のエッジの誤検出を避けることができる。
【００１３】
前記外観不良検出手段は、前記バーコードの欠陥領域の画素の外周部に所定幅の領域を付加して膨張させた後、この膨張後の欠陥領域の外周部から所定幅の領域を削除して収縮させた欠陥領域を算出し、この収縮後の欠陥領域が所定の面積以上か否かを判定することが望ましい。
バーコードは、バーが断続的に配列されたものであるので、欠陥領域は、バー上、あるいはバー間で断続的に検出されることになる。従って、上記のようにして欠陥領域の膨張・収縮を行うことで、断続的に検出された欠陥領域を統合して欠陥領域の補完を行い、面積による外観不良判定を好適に行うことができる。
【００１４】
前記欠陥検出領域生成手段は、前記バーコードの領域の頂点の位置から前記欠陥検出領域の回転角度を算出することが望ましい。さらに、前記バー配列方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域は、前記画像処理装置に予め記憶されており、前記バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域は、前記バー配列方向の両端部のエッジの位置を検出する際の前記所定領域の位置と、検出した前記バー配列方向のエッジの位置を用いて生成されることも望ましい。加えて、前記バー長さ方向エッジ検出手段は、前記バー長さ方向の両端部のエッジの間隔と所定の判定値を比較することにより、前記バー長さ方向の両端部のエッジが正しく検出されたか否かを判定することも望ましい。
かかる構成により、バーコードの頂点の位置を、バーコードの頂点近傍のエッジの位置より求めることで、ずれ等も少なく、バーコードの画像から正しく求めることができ、これをバーコードの領域を示す位置情報として用いて欠陥検出領域の算出を正確に行うことができる。
【００１５】
また、第１の発明の検査システムは、前記外観不良検査部にて前記バーコードの外観不良が検出された場合に、警報を行う警報装置をさらに具備することが望ましい。
かかる構成により、バーコードの外観不良が検出された場合に、警報を行い、オペレータに注意を促すことが可能になる。
【００１６】
第２の発明は、媒体に印刷されたバーコードを撮影する撮影装置と、画像処理装置とを有するバーコード外観検査システムにおけるバーコード外観検査方法であって、前記画像処理装置が、前記撮影装置でバーコードを撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、前記撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査ステップと、を実行し、前記外観不良検査ステップでは、前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出し、前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出し、前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出し、前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定し、前記バー配列方向の両端部のエッジの位置と前記バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出する際、それぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とするバーコード外観検査方法である。
【００１７】
前記欠陥検出領域は、前記バーコードの領域のバー長さ方向の両端の間隔を所定量短くした領域であることが望ましい。
前記外観不良検出ステップでは、前記バーコードの欠陥領域の画素の外周部に所定幅の領域を付加して膨張させた後、この膨張後の欠陥領域の外周部から所定幅の領域を削除して収縮させた欠陥領域を算出し、この収縮後の欠陥領域が所定の面積以上か否かを判定することが望ましい。
加えて、前記外観不良検査ステップでは、さらに、前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出し、前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出し、前記バーコードのバー配列方向のエッジの位置とバー長さ方向のエッジの位置に基づき、前記位置情報として、前記バーコードの領域の頂点の位置を算出することが望ましい。
さらに、第２の発明の検査方法では、前記外観不良検査ステップにて前記バーコードの外観不良が検出された場合に、警報装置が警報を行う警報ステップをさらに具備することが望ましい。
【００１８】
第３の発明は、バーコードの撮影画像を基に、前記バーコードの外観不良を検出する外観不良検査部を具備する画像処理装置であって、前記外観不良検査部は、前記バーコードのバー配列方向の両端部のエッジの位置を検出するバー配列方向エッジ検出手段と、前記バーコードの、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出するバー長さ方向エッジ検出手段と、前記バーコードのバー配列方向の前記エッジの位置とバー長さ方向の前記エッジの位置に基づき、前記バーコードの領域を示す位置情報として前記バーコードの領域の頂点の位置を算出し、前記位置情報に基づいて、前記バーコードの欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出する欠陥検出領域生成手段と、前記欠陥検出領域について、前記バーコードのバー長さ方向に微分フィルタ演算を行って求めた前記バーコードのバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、前記バーコードの欠陥領域を検出し、前記欠陥領域が所定の面積以上である場合に、前記バーコードに外観不良があると判定する外観不良検出手段と、を有し、前記バー配列方向エッジ検出手段と前記バー長さ方向エッジ検出手段はそれぞれ、前記撮影画像の所定領域の所定方向の画素間で合計した濃度値に基づいて前記エッジの位置を検出することを特徴とする画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、バーコードの外観不良を簡易に検査できるバーコード外観検査システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】カード封入ライン１に設けたバーコード外観検査システム１０について示す図
【図２】カード５について示す図
【図３】画像処理装置１２のハードウェア構成を示す図
【図４】画像処理装置１２の機構構成を示す図
【図５】バーコード外観検査システム１０における検査の全体の流れを示す図
【図６】画像処理装置１２におけるバーコード６の外観不良検査の流れを示す図
【図７】バーコード６の外観不良検査を説明する図
【図８】バーコード６の外観不良検査を説明する図
【図９】バーコード６の外観不良検査を説明する図
【図１０】バーコード６の外観不良検査の別の例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明のバーコード外観検査システム等の実施形態について説明する。
【００２２】
まず、図１を参照して、本実施形態のバーコード外観検査システム１０の概略について説明する。本実施形態のバーコード外観検査システム１０は、図１に示すカード封入ライン１に設けられる。
【００２３】
このカード封入ライン１は、ロール状の台紙３を搬送台５０上で搬送しつつ、カード封入機２０にて予め収容しておいたカード５（媒体）を台紙３に封入し、断裁機４０にてカード５を封入した台紙３を所定の幅で切断するものである。
バーコード外観検査システム１０は、カード封入機２０と断裁機４０の間に設けられたカメラ１３により、照明３０で照明された搬送途中の台紙３上のカード５を撮影し、撮影画像に基づきカード５に印刷されたバーコードの外観不良を検査する。
【００２４】
図２は、台紙３上に封入されたカード５を示す図である。図に示すように、カード５は、カード封入機２０において、台紙３上に配置するともに透明のラップ８で覆われることにより、台紙３上に封入される。なお、図において３ａは断裁機４０で台紙３が断裁される断裁線である。
【００２５】
カード５上には、バーコード６が印刷される。バーコード６は、様々な幅のバーを間隔をあけて複数配列したものである。
また、図に示すバーコード６では、バーを印刷する以外の必要でないインクがバーコード６の領域に付着した汚れ６１や、バーの印刷が一部行われなかった箇所である抜け６３などの外観不良が存在する。これらの外観不良が、バーコード外観検査システム１０で検査される。
【００２６】
図１に示すように、バーコード外観検査システム１０は、ＰＬＣ１１、画像処理装置１２、カメラ１３、モニタ１４、ランプ１５、コンピュータ１６、プリンタ１７等を備える。
【００２７】
ＰＬＣ１１は、図１の矢印Ａで示す台紙３（カード５）の搬送方向において、カード封入機２０とカメラ１３の間に配置されたセンサ６０から入力される、カード５の搬送位置を示す信号を受けて、該カード５がカメラ１３の位置に来る所定のタイミングでカード５上のバーコード６を撮影すべく、カメラ１３の制御を行うための信号を画像処理装置１２に出力する。
また、ＰＬＣ１１は、画像処理装置１２から入力される外観不良の検査結果をコンピュータ１６に出力するとともに、検査結果が外観不良を示す場合には、ランプ１５を点灯させるための制御信号をランプ１５に出力する。
【００２８】
画像処理装置１２は、ＰＬＣ１１からの信号に基づきカメラ１３を制御して、カード５に印刷されたバーコード６を撮影し、撮影画像データを取得する。また、この撮影画像データに基づき、バーコード６の外観不良を後述する方法にて検出し、検査結果をＰＬＣ１１やモニタ１４に出力する。
【００２９】
カメラ１３は、カード５上に印刷されたバーコード６を撮影する撮影装置である。
モニタ１４は、画像処置装置１２から入力されたバーコード６の外観不良の検査結果を表示する表示装置である。また、画像処理装置１２からバーコード６の撮影画像データを入力させてこれを表示することも可能で、この場合、モニタ１４に表示された撮影画像より目視で外観不良の有無を確認することもできる。
【００３０】
ランプ１５は、ＰＬＣ１１から制御信号の入力を受けて点灯し、オペレータにバーコード６の外観不良がある旨の注意を促すためのものである。
コンピュータ１６は、制御部、記憶部、表示部等を備える汎用のコンピュータであり、ＰＬＣ１１から入力される外観不良の検査結果を記憶し、制御部の制御により、表示部に検査結果の表示を行ったり、検査結果について各種の演算を行い管理データを算出しバーコード６の印刷管理に用いるものである。例えば、検査結果の集計を行ってバーコード６の外観不良の割合を算出する。
プリンタ１７は、コンピュータ１６に接続され、上記の検査結果や各種の管理データの印刷出力を行うものである。
【００３１】
次に、画像処理装置１２のハードウェア構成について、図３を参照して説明する。
図３に示すように、画像処理装置１２は、制御部２０１、記憶部２０２、通信Ｉ／Ｆ部２０６、周辺機器Ｉ／Ｆ部２０７等がバス２０９を介して接続されて構成される。
【００３２】
制御部２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｓｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。
ＣＰＵは、記憶部２０２、ＲＯＭ等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス２０９を介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、画像処理装置１２の制御プログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部２０１が後述する各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００３３】
記憶部２０２は、制御部２０１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ等を格納する。これらのプログラムコードは、制御部２０１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。
【００３４】
通信Ｉ／Ｆ２０６は、通信制御装置、通信ポート等を有する通信インタフェースであり、各種機器との通信を媒介する通信制御を行う。
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）２０７は、画像処理装置１２に周辺機器を接続させるためのインタフェースであり、画像処理装置１２は周辺機器Ｉ／Ｆ２０７を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。
バス２０９は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３５】
次に、画像処理装置１２の機能構成について、図４を参照して説明する。
図４に示すように、画像処理装置１２は、撮影画像取得部１２１、外観不良検査部１２２、検査結果出力部１２７を有し、記憶部２０２に撮影画像データ８０を記憶する。
【００３６】
撮影画像取得部１２１は、画像処理装置１２の制御部２０１が、カメラ１３を制御してカード５に印刷されたバーコード６の撮影を行い、その撮影画像データ８０をカメラ１３より取得して記憶部２０２に記憶するものである。
【００３７】
外観不良検査部１２２は、画像処理装置１２の制御部２０１が、バーコード６の撮影画像データ８０を基に、バーコード６の外観不良を検出するものであり、バー配列方向エッジ検出手段１２３、バー長さ方向エッジ検出手段１２４、欠陥検出領域生成手段１２５、外観不良検出手段１２６により構成される。
【００３８】
バー配列方向エッジ検出手段１２３は、バーコード６のバー配列方向の両端部のエッジ（境界）の位置を検出するものである。なお、バー配列方向とは、バーコード６のバーが並べて配列される方向を示す。
バー長さ方向エッジ検出手段１２４は、バー配列方向の両端部における、バーコード６のバー長さ方向の両端部のエッジの位置を検出するものである。なお、バー長さ方向とは、バーコード６のバーの長さ方向を示す。
【００３９】
欠陥検出領域生成手段１２５は、バーコード６のバー配列方向のエッジの位置とバー長さ方向のエッジの位置に基づき、バーコード６の領域の頂点の位置を算出し、この位置情報に基づき、バーコード６の欠陥を検出する領域である欠陥検出領域を算出するものである。
外観不良検出手段１２６は、該欠陥検出領域について、バーコード６のバー長さ方向の濃度値の変化に基づき、バーコード６の汚れ６１、抜け６３等の欠陥領域を検出し、該欠陥領域が所定の面積以上である場合に、バーコード６に外観不良があると判定するものである。
【００４０】
検査結果出力部１２７は、外観不良の検査結果をＰＬＣ１１やモニタ１４に出力するものである。
【００４１】
次に、バーコード検査システム１０の処理手順について図５〜図８を参照して説明する。まず、バーコード検査システム１０の全体の処理手順について図５を用いて説明する。
【００４２】
バーコード検査システム１０では、まず、搬送台５０を搬送される台紙３上のカード５をカメラ１３にて撮影する（Ｓ１０１）。
前述したように、センサ６０により、カメラ１３の位置に搬送される前の台紙３上のカード５の搬送位置が検出されるので、センサ６０によりＰＬＣ１１に入力されるこの検出信号をトリガーとして、ＰＬＣ１１から画像処理装置１２に所定のタイミングで制御信号を出力することにより、カメラ１３の位置に搬送された時点で上記のカード５の撮影を行うことができる。
【００４３】
画像処理装置１２の制御部２０１は、カメラ１３により撮影された撮影画像データ８０を取得し、該撮影画像データ８０に基づき、カード５に印刷されたバーコード６の外観不良検査を行う（Ｓ１０２）。この手順については後述する。
【００４４】
検査結果は画像処理装置１２からモニタ１４に出力される（Ｓ１０３）。これにより、オペレータが検査結果を確認することができる。
【００４５】
一方、検査結果はＰＬＣ１１にも出力される（Ｓ１０４）。ＰＬＣ１１は検査結果の入力を受けて、この検査結果をコンピュータ１６に出力する（Ｓ１０５）。前記のように、コンピュータ１６では検査結果の記憶や、各種管理データの算出が行われ、これらは、必要に応じてコンピュータ１６の表示部で表示したり、プリンタ１７で印刷したりして出力することができる。
【００４６】
また、ＰＬＣ１１は、検査結果が外観不良であることを示す場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、ランプ１５に制御信号を出力する。これによりランプ１５が点灯し（Ｓ１０７）、オペレータにバーコード６の外観不良が発生している旨の注意が促される。なお、検査結果が外観不良を示すものでない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、Ｓ１０７の処理は特に行わない。
【００４７】
次に、上記のＳ１０２におけるバーコード６の外観不良検査について、図６〜図９を参照して説明する。図６は、画像処理装置１２におけるバーコード６の外観不良検査の流れを示す図である。
【００４８】
図６に示すように、外観不良検査では、まず、画像処理装置１２の制御部２０１が、バーコード６のバー配列方向の両端のエッジ検出を行う（Ｓ２０１）。
【００４９】
ここで、画像処理装置１２の記憶部２０２には、図７（ａ）に示すような、撮影画像データ８０における、バーコード６のバー配列方向の両端部の矩形のバー配列方向エッジ検出領域２１ａを予め記憶しておく。
図に示すように、バー配列方向エッジ検出領域２１ａは、横方向の一方の端部がバーコード６の領域の外側に位置し、他方の端部がバーコード６の領域の内部に位置するとともに、縦方向の両端部がバーコード６の領域内に位置する。
【００５０】
このようなバー配列方向エッジ検出領域２１ａは、カード５の搬送位置や、カメラ１３での撮影タイミングに応じて、撮影画像データ８０における横方向および縦方向の位置、長さ等を定め、バーコード６の位置ズレ、バーコード６のバー配列方向の長さの変動を考慮して、バーコード６のバー配列方向の端部のエッジが含まれるように広く設定する。また、バー配列方向エッジ検出領域２１ａ内にバーコード以外の印字部分などのエッジが含まれないように定める。
【００５１】
なお、台紙３に封入されたカード５の位置ズレ等により、図７（ａ）に示すような撮影画像データ８０の横方向と、バーコード６のバー配列方向はわずかにずれている場合もある。そこで、撮影画像データ８０における方向を指す場合は、上記のように、横方向およびこれと直交する縦方向といった語を用いる。
【００５２】
Ｓ２０１では、図７（ｂ）に示すように、バー配列方向エッジ検出領域２１ａ内において、図の矢印Ｂに示す撮影画像データ８０の横方向に、バーコード６の外側から内部に向けて濃度値を順に計測し、明から暗方向の所定量以上のコントラスト変化が最初に検出された位置をバーコード６のバー配列方向のエッジ６５とし、該エッジ６５の位置として、撮影画像データ８０における横座標を計測する。このようにして、バー配列方向の両端のエッジ検出を行う。
なお、本実施形態では、バー配列方向エッジ検出領域２１ａの縦方向の画素間で合計した濃度値に基づき、上記のエッジ検出を行う。これにより、バーコード６に微小な汚れや抜けがあった場合やバーコード６の近傍に微小な汚れ等があった場合でも、エッジ検出を正確に行えるようになる。ただし、縦方向の個々の画素の濃度値について上記のエッジ検出を行ってもよい。また、エッジ検出の閾値となる上記の所定量は予め画像処理装置１２の記憶部２０２に記憶しておく。
【００５３】
次に、画像処理装置１２の制御部２０１は、バーコード６のバー長さ方向エッジ検出領域２１ｂの自動生成を行う（Ｓ２０２）。
【００５４】
Ｓ２０２では、図７（ｃ）に示すように、矩形のバー長さ方向エッジ検出領域２１ｂの中心２３１の縦座標を、前記のバー配列方向エッジ検出領域２１ａの縦方向の中心座標とし、横座標を前記のエッジ６５の横座標とする。
また、バー長さ方向エッジ検出領域２１ｂの横方向の長さ２３３は、検出精度を上げるためにバーコード６のバーを複数含む長さと定め、縦方向の長さ２３５はバーコード６のバー長さより十分大きくするように定める。これら横方向、縦方向の長さ２３３、２３５については、いずれも事前に設定しておき画像処理装置１２の記憶部２０２に記憶しておく。
以上に基づき、バーコード６のバー配列方向の両端部におけるバー長さ方向エッジ検出領域２１ｂが算出される。
【００５５】
続いて、画像処理装置１２の制御部２０１は、バーコード６のバー長さ方向のエッジ検出を行う（Ｓ２０３）。
【００５６】
Ｓ２０３では、図８（ａ）に示すように、バー長さ方向エッジ検出領域２１ｂにおいて、図の矢印Ｃに示す撮影画像データ８０の縦方向に、濃度値を順に計測し、明から暗、または暗から明の所定量以上のコントラスト変化が、一番目と二番目に検出された位置をそれぞれバーコード６のバー長さ方向の両端のエッジ６７ａ、６７ｂとし、該エッジ６７ａ、６７ｂの位置として、撮影画像データ８０における縦座標を計測する。
なお、本実施形態では、前記と同様、バー長さ方向エッジ検出領域２１ｂの横方向の画素間で合計した濃度値に基づき、上記のエッジ検出を行う。また、上記の所定量は予め画像処理装置１２の記憶部２０２に記憶しておく。
さらに、この際、バー長さ方向エッジ検出領域２１ｂ内のバーコード６内部で欠陥がある場合に、この欠陥部でエッジが誤検出されることを防ぐため、検出されたエッジ６７ａ、６７ｂの間隔による判定を行ってもよい。すなわち、事前にバーの長さ(画素数)より所定量小さな値を判定値として画像処理装置１２の記憶部２０２に登録しておき、上記検出した２つのエッジ６７ａ、６７ｂの縦座標値の差からバーの長さを求める。そして、上記の判定値とバーの長さを比較し、バーの長さが判定値以上の場合に正しくエッジ６７ａ、６７ｂが検出されたと判定してＳ２０４以降の処理を進めるが、判定値より小さい場合、バーコード６の欠陥により正しいエッジ６７ａ、６７ｂが検出されなかったとしてＮＧ判定を出力する。この後は、例えば、このバーコード６（カード５）について外観不良があったものとして取り扱うことができる。これにより、バーコード６の欠陥によるエッジ６７ａ、６７ｂの誤検出を避けて検査精度を向上させることができる。
【００５７】
次に、画像処理装置１２の制御部２０１は、バーコード６の位置演算を行う（Ｓ２０４）。
【００５８】
Ｓ２０４では、バーコード６の前記のエッジ６５の横座標、およびエッジ６７ａ、６７ｂの縦座標から、図８（ｂ）に示すように、バーコード６の頂点６８の座標を算出する。本実施形態では、頂点６８の横座標をエッジ６５の横座標とし、頂点６８の縦座標をエッジ６７ａまたはエッジ６７ｂの縦座標とする。
そして、この頂点６８の位置をバーコード６の領域を示す位置情報として用い、これを基に、バーコード６の領域の中心座標、バー配列方向長さ、バー長さ方向長さ、回転角度等を算出する。
【００５９】
次に、画像処理装置１２の制御部２０１は、バーコード６の欠陥検出領域の自動生成を行う（Ｓ２０５）。
【００６０】
Ｓ２０５では、図８（ｃ）に示すように、Ｓ２０４で算出したバーコード６の中心座標、バー配列方向長さ、回転角度を、欠陥検出領域２５の中心座標、バー配列方向長さ、回転角度とし、欠陥検出領域２５のバー長さ方向長さについては、Ｓ２０４で算出したバー長さ方向の長さに対して事前に設定した所定値を減算した値として、バーコード６のバー長さ方向長さよりわずかに短くする。この所定値は、予め画像処理装置１２の記憶部２０２に記憶しておく。
以上に基づき、欠陥検出領域２５が算出される。即ち、欠陥検出領域２５は、図８（ｃ）に示すように、バーコード６の領域のバー長さ方向の両端の間隔を所定量短くした領域として算出される。これは、バーコード６の上下端におけるエッジの誤検出を防ぐためである。
【００６１】
次に、画像処理装置１２の制御部２０１は、欠陥検出領域２５において、バー長さ方向の微分フィルタ演算を行い、演算結果画像の２値化を行い、２値化後の領域のラベリングを行う（Ｓ２０６）。
【００６２】
Ｓ２０６では、まず、図８（ｃ）に示す欠陥検出領域２５において、バーコード６のバー長さ方向に既知の微分フィルタ演算処理を行い、バー長さ方向の濃度値の変化に基づき、バーの消去と汚れ６１、抜け６３等の欠陥領域の強調を行う。そして、演算結果画像を２値化し欠陥領域の検出を行う。この状態を図８（ｄ）に示す。
なお、本実施形態では、前記したようにバーコード６の欠陥検出領域２５の回転角度を算出しているので、バーコード６が撮影画像データ８０上で傾いて配置されている場合でも、バーコード６の（傾いている）バー長さ方向に微分することが可能である。あるいは回転角度に基づき欠陥検出領域２５の傾きを修正して欠陥検出領域２５内のバー長さ方向と撮影画像データ８０の縦方向と一致させた後、撮影画像データ８０の縦方向に微分フィルタ演算を行ってもよい。
このように、バーコード６（欠陥検出領域２５）の回転角度を算出したうえで、欠陥領域の検出を行うので、台紙３へ封入されたカード５の位置ズレなどによりバーコード６に回転ズレがあった場合の誤検出を抑制することができ、検査精度が向上できる。
【００６３】
なお、本実施形態では、画素毎に上記の微分フィルタ演算処理を行うので、以上の処理では、例えば図９（ａ）に示す汚れ６１の欠陥領域について、図９（ｂ）に示すように、当初バーコード６のバー６ａの間で断続的に検出されることになる。
そこで、本実施形態では、図９（ｃ）に示すように、汚れ６１の欠陥領域の個々の画素の外周部に所定幅の画素の領域を付加して膨張させ欠陥領域の統合を行った後、図９（ｄ）に示すように、統合した欠陥領域の外周部から所定幅の画素の領域を削除して収縮させることにより、図８（ｄ）に示す汚れ６１の欠陥領域を算出するようにしておく。
一方、バーコード６の抜け６３の欠陥領域は、バーコード６のバー部分でのみ検出されるが、必要に応じて上記と同様の処理を行うようにしておく。
これら検出された欠陥領域に対して、既知の画像処理手法によりラベリングが行われる。
【００６４】
そして、画像処理装置１２の制御部２０１は、Ｓ２０６でラベリングされた汚れ６１、抜け６３等の欠陥領域の面積に基づき、外観不良の検出を行う（Ｓ２０７）。
【００６５】
Ｓ２０６では、図８（ｄ）に示す、汚れ６１・抜け６３等のラベリングされた欠陥領域の面積判定を行うことにより、いずれかの欠陥領域が所定の面積（画素数）以上であると判定された場合に、バーコード６に外観不良があると判定する。
上記の所定の面積は、Ｓ２０５、２０６等における欠陥領域の算出手順に応じて予め定めておけばよい。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態によれば、バーコード６の外観不良をバーコード６の撮影画像データ８０のみから検査することができるようになる。これにより、従来できなかったバーコード６の外観検査が可能となり、品質保証の質を向上させることできる。また、印刷データ等との比較を行わず、バーコード６の画像のみから外観検査を行うので、バーコード６の外観検査が不可欠な製品において、従来の可変情報印刷に対応した検査装置と比較してコストを下げることが可能となる。
【００６７】
また、欠陥検出領域２５は、バーコード６の領域のバー長さ方向の両端の間隔を所定幅短くした領域に定められるので、バーコード６の欠陥検出の際に、バーコード６の上下端のエッジの誤検出を避けることができる。
【００６８】
また、バーコード６の汚れ６１等の欠陥領域は、該欠陥領域の画素の外周部に所定幅の画素の領域を付加して膨張させた後、この膨張後の欠陥領域の外周部から所定幅の画素の領域を削除して収縮させたものを算出し、これが所定の面積以上か否かを判定する。
バーコード６は、バーが断続的に配列されたものであるので、欠陥領域は、バー上、あるいはバー間で断続的に検出されることになる。従って、上記のようにして欠陥領域の膨張・収縮を行うことで、断続的に検出された欠陥領域を統合して欠陥領域の補完を行い、面積による外観不良判定を好適に行うことができる。
【００６９】
さらに、バーコード６のバー配列方向の両端部のエッジ６５の位置を検出するとともに、バーコード６の、バー配列方向の両端部における、バー長さ方向の両端部のエッジ６７ａ、６７ｂの位置を検出し、これらに基づき、バーコード６の領域を示す位置情報として、バーコード６の領域の頂点６８の位置を算出するので、頂点６８の位置を頂点６８の近傍のエッジの位置より求めることによりずれ等も少なく、バーコード６の画像から正しく求めることができ、これにより欠陥検出領域２５の算出を正確に行うことができる。
【００７０】
加えて、バーコード外観検査システム１０は、バーコード６の外観不良が検出された場合に、警報を行うランプ１５を具備するので、バーコード６の外観不良が検出された場合に、警報を行い、オペレータに注意を促すことが可能になる。
【００７１】
また、上記の実施形態の検査手順の変形例として、例えば、バーコード６のバー配列方向、バー長さ方向のエッジを検出する際、図１０に示すように、これらを共に検するための、バー配列方向の両端部の矩形のエッジ検出領域２３を用いてもよい。このエッジ検出領域２３は、横方向の一方の端部がバーコード６の領域の外側に位置し、他方の端部がバーコード６の領域の内部に位置するとともに、縦方向の両端部がバーコード６のバー長さ方向の外側に位置するように定め、予め画像処理装置１２の記憶部２０２に記憶しておく。
この場合、前記と同様にバー配列方向のエッジ６５の横座標とバー長さ方向のエッジ６７ａ、６７ｂの縦座標を算出し、これにより前記と同様にバーコード６の頂点の位置を求めることができる。
【００７２】
また、上記の実施形態では、微分フィルタ演算と２値化処理により検出した欠陥領域について膨張と収縮を行い、収縮後の欠陥領域について面積の判定を行ったが、この膨張、収縮処理は省略することも可能である。この場合は、面積判定の際に閾値として用いる前記の所定値をより小さくしておけばよい。
さらに、上記の実施形態では、バーコード６の領域を示す位置情報としてバーコード６の頂点６８の位置を求めたが、この位置情報は、バーコード６の領域の中心座標、バー配列方向の長さ、バー長さ方向の長さ、回転角度等を算出可能なものであればよく、必ずしも前記のような頂点６８の位置に限らない。例えば、バーコード６の領域の各辺の中点などでもよい。ただし、頂点６８の位置はその算出をより正確かつ簡易に行えるとともに、上記の中心座標等の値も簡易に求めることができる利点がある。
さらに、上記の実施形態では、外観不良を検出した場合に警報を行いオペレータに注意を促す警報装置として、ランプ１５の点灯を行う例を示したが、必ずしもこれに限ることはなく、例えば音などによりオペレータに注意を促すものであってもよい。
【００７３】
また、上記の実施形態では、バーコード６がカード５に印刷される例を示したが、必ずしもこれに限ることはなく、バーコード６は、印刷可能な媒体に印刷されていればよい。
さらに、上記の実施形態では、バーコード６を印刷したカード５を台紙３上に封入するカード封入ライン１にバーコード外観検査システム１を適用する例を示したが、バーコード６の外観不良の検査を行うものであれば、カード封入ライン１に限らず種々の装置に適用することが可能である。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るバーコード外観検査システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７５】
１………カード封入ライン
５………カード
６………バーコード
１０………バーコード外観検査システム
１２………画像処理装置
１３………カメラ
１５………ランプ
２１ａ………バー配列方向エッジ検出領域
２１ｂ………バー長さ方向エッジ検出領域
２５………欠陥検出領域
６１………汚れ
６３………抜け
６５、６７ａ、６７ｂ………エッジ
６８………頂点
８０………撮影画像データ
１２１………撮影画像取得部
１２２………外観不良検査部
１２３………バー配列方向エッジ検出手段
１２４………バー長さ方向エッジ検出手段
１２５………欠陥領域生成手段
１２６………外観不良検出手段
１２７………検査結果出力部
【図１】
0005966277.tif 000002
【図２】
0005966277.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005966277.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005966277.tif 000007
【図７】
0005966277.tif 000008
【図８】
0005966277.tif 000009
【図９】
0005966277.tif 000010
【図１０】
0005966277.tif 000011