(57)【要約】【課題】単レンズのような色収差が大きい低コストかつ小型な撮像光学系を用いた場合であっても、撮像光学系の色収差の影響を除去し、高い精度で文字読取を実行することが可能な文字読取装置を提供すること。【解決手段】文字情報を含む被写体１００からの反射光を集光し、被写体１００の像を形成するための撮像光学系４１と、撮像光学系４１によって集光された被写体１００からの反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみを通過させるカラーフィルター４２と、カラーフィルター４２を通過した被写体１００からの特定波長帯域の反射光に基づいて画像信号を生成するための画像センサー４３と、画像センサー４３によって生成された画像信号から被写体１００の文字情報を読み取るための読取部２２と、を備える文字読取装置１。【選択図】図２
2019032612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字情報を含む被写体からの反射光を集光し、前記被写体の像を形成するための撮像光学系と、
前記撮像光学系によって集光された前記被写体からの前記反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみを通過させるカラーフィルターと、
前記カラーフィルターを通過した前記被写体からの前記特定波長帯域の前記反射光に基づいて画像信号を生成するための画像センサーと、
前記画像センサーによって生成された前記画像信号から前記被写体の前記文字情報を読み取るための読取部と、を備えることを特徴とする文字読取装置。
【請求項２】
前記特定波長帯域は、前記特定波長帯域の中心波長から±５０ｎｍ以下の波長帯域である請求項１に記載の文字読取装置。
【請求項３】
前記文字情報を含む前記被写体に対し、前記特定波長帯域の照明光を照射するための照明部をさらに含む請求項１または２に記載の文字読取装置。
【請求項４】
前記照明部は、前記被写体に対し、前記特定波長帯域の前記照明光を照射するＬＥＤである請求項３に記載の文字読取装置。
【請求項５】
前記被写体の前記文字情報が白色または黒色以外の任意の色の文字情報を含む場合、前記特定波長帯域は、前記任意の色の補色に対応する波長帯域である請求項１ないし４のいずれかに記載の文字読取装置。
【請求項６】
文字情報を含む被写体に対し、特定波長帯域の照明光を照射するための照明部と、
前記被写体からの前記特定波長帯域の反射光を集光し、前記被写体の像を形成するための撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された前記被写体の前記像に基づいて画像信号を生成するための画像センサーと、
前記画像センサーによって生成された前記画像信号から前記被写体の前記文字情報を読み取るための読取部と、を備えることを特徴とする文字読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、被写体の文字情報を読み取るための文字読取装置に関し、より具体的には、被写体からの特定波長帯域の反射光に基づいて、被写体の文字情報を読み取るための文字読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮像機器を用いて、被写体に含まれる文字情報を読み取ることが広く行われている。被写体に含まれる文字情報を読み取るために、ＯＣＲ（光学的文字認識）機器を用いることが一般的である。ＯＣＲ機器を用いて被写体に含まれる文字情報を読み取る際には、まず、撮像光学系によって被写体の像が画像センサー上に形成され、画像信号が取得される。その後、取得した画像信号に対して、２値化処理、ノイズ除去処理、特徴抽出処理、パターンマッチング等の文字読取用の画像処理が施され、被写体に含まれる文字情報が読み取られる。
【０００３】
文字情報を精度良く読み取るためには、画像センサー上に形成される被写体の像が鮮明である必要がある。しかしながら、撮像光学系を構成する各レンズは、色収差を有しており、光の色（波長）に応じて被写体の像の結像位置が変化し、センサー上に形成される被写体の像が不鮮明になってしまうことが一般によく知られている。そのため、従来技術では、様々な色分散特性を有するレンズを複数組み合わせて撮像光学系を構成することにより撮像光学系の色収差を抑制し、文字読取の精度を向上させることが行われている。しかしながら、色分散特性が異なる複数のレンズを組み合わせて撮像光学系を構成すると、撮像光学系のサイズやコストが増加し、ＯＣＲ機器等の文字読取装置のサイズ増大やコスト増加に繋がってしまう。
【０００４】
また、画像センサーとして、ＲＧＢのそれぞれに対応するカラーフィルターを有するカラー画像センサーを用いて、各色に対応する画像信号を取得し、さらに、各色に対応する画像信号を分離処理することにより撮像光学系の色収差の影響を低減し、文字読取の精度を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、図１に示すように、一般的なカラー画像センサーで用いられているカラーフィルターのそれぞれは、広い透過波長帯域を有しているため、各カラーフィルターを通過した光に基づいて生成された画像信号には、撮像光学系の色収差の影響が残っている。そのため、カラー画像センサーで得られる各色に対応する画像信号を分離処理したとしても、撮像光学系の色収差の影響を完全には除去できない。
【０００５】
例えば、図１に示す緑カラーフィルターの主たる透過波長帯域は、波長約５００〜６００ｎｍの波長帯域であるが、それ以外の波長帯域にも透過帯域を有している。そのため、緑カラーフィルターを透過した光は、緑色光だけでなく、赤色光や青色光等も含まれており、緑カラーフィルターを透過した光に基づいて生成された画像信号を用いたとしても、色収差の影響を完全には除去できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５７２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、単レンズのような色収差が大きい低コストかつ小型な撮像光学系を用いた場合であっても、撮像光学系の色収差の影響を除去し、高い精度で文字読取を実行することが可能な文字読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、以下の（１）〜（６）の本発明により達成される。
（１）文字情報を含む被写体からの反射光を集光し、前記被写体の像を形成するための撮像光学系と、
前記撮像光学系によって集光された前記被写体からの前記反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみを通過させるカラーフィルターと、
前記カラーフィルターを通過した前記被写体からの前記特定波長帯域の前記反射光に基づいて画像信号を生成するための画像センサーと、
前記画像センサーによって生成された前記画像信号から前記被写体の前記文字情報を読み取るための読取部と、を備えることを特徴とする文字読取装置。
【０００９】
（２）前記特定波長帯域は、前記特定波長帯域の中心波長から±５０ｎｍ以下の波長帯域である上記（１）に記載の文字読取装置。
【００１０】
（３）前記文字情報を含む前記被写体に対し、前記特定波長帯域の照明光を照射するための照明部をさらに含む上記（１）または（２）に記載の文字読取装置。
【００１１】
（４）前記照明部は、前記被写体に対し、前記特定波長帯域の前記照明光を照射するＬＥＤである上記（３）に記載の文字読取装置。
【００１２】
（５）前記被写体の前記文字情報が白色または黒色以外の任意の色の文字情報を含む場合、前記特定波長帯域は、前記任意の色の補色に対応する波長帯域である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の文字読取装置。
【００１３】
（６）文字情報を含む被写体に対し、特定波長帯域の照明光を照射するための照明部と、
前記被写体からの前記特定波長帯域の反射光を集光し、前記被写体の像を形成するための撮像光学系と、
前記撮像光学系によって形成された前記被写体の前記像に基づいて画像信号を生成するための画像センサーと、
前記画像センサーによって生成された前記画像信号から前記被写体の前記文字情報を読み取るための読取部と、を備えることを特徴とする文字読取装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の文字読取装置によれば、単レンズのような色収差が大きい低コストかつ小型な撮像光学系を用いた場合であっても、撮像光学系の色収差の影響を除去し、高い精度で文字読取を実行することができる。
【００１５】
さらに、本発明の文字読取装置においては、被写体からの特定波長帯域の反射光に基づいて生成された画像信号が文字読取のために用いられる。この特定波長帯域は、一般的なカラー画像センサーにおいて用いられるカラーフィルターの透過波長帯域よりも狭い。そのため、そのような狭い波長帯域の反射光に基づいて生成された画像信号を用いることにより、一般的なカラー画像センサーから出力される各色の画像信号（赤色画像信号、緑色画像信号、および青色画像信号）を用いた場合と比較して、撮像光学系の色収差の影響をより効果的に除去し、高い精度で文字読取を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的なカラー画像センサーにおいて用いられているカラーフィルターの光透過率を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【図３】図２に示す文字読取装置によって実行される文字読取方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【図７】図６に示す文字読取装置によって実行される文字読取方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の文字読取装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
最初に図２および図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る文字読取装置について詳述する。図２は、本発明の第１実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。図３は、図２に示す文字読取装置によって実行される文字読取方法を示すフローチャートである。
【００１８】
図２に示す文字読取装置１は、文字情報を含む被写体１００を撮影し、被写体１００の文字情報を読み取る機能を有している。文字読取装置１は、文字読取装置１の制御を行う制御回路２と、被写体１００に白色照明光を照射するための白色照明部３ａと、被写体１００からの反射光に基づいて画像信号を生成し、制御回路２に画像信号を送信する撮像部４と、を備えている。なお、文字読取装置１の各コンポーネントには、図示しないバッテリーまたは電源から電力が供給され、各コンポーネントはバッテリーまたは電源から供給される電力によって駆動する。
【００１９】
制御回路２は、文字読取装置１の制御を実行するための制御部２１と、撮像部４によって生成された画像信号から被写体１００の文字情報を読み取るための読取部２２と、読取部２２によって読み取られた文字情報をサーバーやユーザーデバイス等の外部デバイスに送信するため通信部２３と、を備えている。
【００２０】
制御部２１は、文字読取装置１の各コンポーネントとの間で各種データや各種指示の授受を行い、文字読取装置１の制御を実行する。制御部２１は、演算処理を実行するためのプロセッサーと、文字読取装置１の制御を行うために必要なデータ、プログラム、モジュール等を保存しているメモリーとを備えており、制御部２１のプロセッサーは、メモリー内に保存されているデータ、プログラム、モジュール等を用いることにより、文字読取装置１の制御を実行する。また、制御部２１のプロセッサーは、制御部２１の各コンポーネントを用いることにより、所望の機能を提供することができる。例えば、制御部２１のプロセッサーは、読取部２２を用いることにより、撮像部４によって生成された画像信号から被写体１００の文字情報を読み取ることができる。
【００２１】
制御部２１のプロセッサーは、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサー、マイクロコンピューター、マイクロコントローラー、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリーコントールユニット（ＭＣＵ）、画像処理用演算処理装置（ＧＰＵ）、状態機械、論理回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはこれらの組み合わせ等のコンピューター可読命令に基づいて信号操作等の演算処理を実行する演算ユニットである。特に、制御部２１のプロセッサーは、制御部２１のメモリー内に保存されているコンピューター可読命令（例えば、データ、プログラム、モジュール等）をフェッチし、信号操作および制御を実行するよう構成されている。
【００２２】
制御部２１のメモリーは、揮発性記憶媒体（例えば、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ）、不揮発性記憶媒体（例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、ハードディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク）、またはこれらの組み合わせを含む着脱式または非着脱式のコンピューター可読媒体である。
【００２３】
読取部２２は、撮像部４によって生成された画像信号から被写体１００の文字情報を読み取るための機能を有している。読取部２２は、撮像部４から画像信号を受信すると、受信した画像信号に対し、文字読取用の画像処理を施し、被写体１００の文字情報を読み取る。読取部２２が画像信号に対して実行する画像処理は特に限定されないが、典型的には、画像信号に対する２値化処理、エッジ検出処理、および文字認識辞書を用いたパターンマッチングを挙げることができる。
【００２４】
例えば、読取部２２は、２値化処理およびエッジ検出処理を用いることにより、画像信号を２値化し、さらに、画像信号に含まれる文字情報のエッジを抽出する。その後、読取部２２は、文字認識辞書を用いたパターンマッチングを、抽出したエッジに施すことにより、被写体１００の文字情報を読み取ることができる。
【００２５】
通信部２３は、読取部２２が読み取った被写体１００の文字情報を通信により、外部サーバーや、スマートフォン、携帯電話、タブレットのようなユーザーデバイス等の外部デバイスに送信する機能を有している。通信部２３は、有線通信または無線通信のいずれかを用いて、読取部２２が読み取った被写体１００の文字情報を外部デバイスに送信してもよいが、無線通信を用いて読取部２２が読み取った被写体１００の文字情報を外部デバイスに送信することが好ましい。また、通信部２３は、インターネットのようなネットワークに接続されていてもよい。この場合、文字読取装置１は、通信部２３を用いることにより、ネットワークを介して、ウェブサーバーやデータサーバーのような外部デバイスと通信を行うことができる。
【００２６】
白色照明部３ａは、被写体１００に白色照明光を照射する機能を有する。白色照明部３ａは、制御回路２からの制御に応じてオン・オフされ、白色照明光を被写体１００に照射する。白色照明部３ａは、被写体１００に白色照明光を照射することができれば特に限定されず、例えば、白色ＬＥＤ、白色蛍光灯、白色電球等の任意の照明器具を白色照明部３ａとして用いることができる。
【００２７】
撮像部４は、白色照明部３ａからの白色照明光によって照射された被写体１００から反射光を受光し、受光した反射光に基づいて画像信号を生成する機能を有している。本実施形態では、撮像部４は、被写体１００からの反射光を集光し、被写体１００の像を形成するための撮像光学系４１と、被写体１００からの反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみを通過させるカラーフィルター４２と、カラーフィルター４２を通過した特定波長帯域の反射光に基づいて画像信号を生成する画像センサー４３と、を備えている。また、図示しないが、撮像部４は、赤外線除去フィルターや紫外線除去フィルター等の追加的なフィルターをさらに備えていてもよい。
【００２８】
カラーフィルター４２は、撮像光学系４１と画像センサー４３との間に設けられており、撮像光学系４１によって集光された被写体１００からの反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみがカラーフィルター４２を通過する。カラーフィルター４２は、特定波長帯域のみに高い透過率を有し、それ以外の波長帯域では実施的にゼロの透過率を有するバンドパスフィルターである。このような特定波長帯域の幅は特に限定されないが、好ましくは、帯域の中心波長から約±５０ｎｍ以下の幅であり、より好ましくは、帯域の中心波長から約±２５ｎｍ以下の幅である。また、このようなカラーフィルター４２の光透過率の半値幅は、約５０ｎｍ以下であることが好ましく、約２５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２９】
このようなカラーフィルター４２を用いることにより、撮像光学系４１によって集光される被写体１００からの反射光のうち、特定波長帯域以外の反射光を実質的に遮断し、特定波長帯域の反射光のみを画像センサー４３に到達させることができる。本実施形態の文字読取装置１では、カラーフィルター４２が撮像光学系４１と画像センサー４３との間に設けられているので、特定波長帯域の反射光のみから形成される被写体１００の像を画像センサー４３の撮像面上に形成することができる。このような特定波長帯域の反射光から形成される被写体１００の像は、色収差の影響をほとんど受けない。そのため、たとえ、撮像光学系４１が大きい色収差を有している場合であっても、撮像光学系４１の色収差の影響が実質的にない、鮮明な被写体１００の像を画像センサー４３の像面上に形成することができる。
【００３０】
画像センサー４３の像面上に鮮明な被写体１００の像が形成されれば、画像センサー４３によって生成され、制御回路２の読取部２２に送信される画像信号も鮮明になる。そのため、読取部２２は鮮明な画像信号に基づいて被写体１００の文字情報の読み取りを実行することができるので、文字情報の読取精度を向上させることができる。
【００３１】
このように、本実施形態の文字読取装置１は、撮像光学系４１と画像センサー４３との間に設けられ、特定波長帯域の反射光のみを通過させるカラーフィルター４２を撮像部４において用いているため、撮像光学系４１の色収差の影響を実質的に完全に除去することができる。そのため、低コストでサイズも小さいが、色収差が大きい単レンズ等を撮像光学系４１として用いても、高い精度で被写体１００の文字情報の読み取りを実行することができる。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施形態の文字読取装置１を用いて実行される文字読取方法を詳述する。図３に示す文字読取方法Ｓ１００では、最初に、工程Ｓ１１０において、制御回路２の制御部２１からの制御に応じて、白色照明部３ａがオンにされ、白色照明部３ａから被写体１００に白色照明光が照射される。次に、工程Ｓ１２０において、制御回路２の制御部２１からの制御に応じて、撮像部４が駆動され、白色照明部３ａによって照射されている被写体１００が撮像され、画像信号が生成される。この際、被写体１００からの反射光のうち特定波長帯域の反射光のみがカラーフィルター４２を通過し、画像センサー４３に到達するので、撮像部４によって生成される画像信号は、被写体１００からの反射光のうち、特定波長帯域の反射光のみに基づいて生成される。
【００３３】
次に、工程Ｓ１３０において、制御回路２の読取部２２が、撮像部４によって生成された画像信号を受信し、受信した画像信号から被写体１００の文字情報を読み取る。次に、工程Ｓ１４０において、制御回路２の通信部２３が、読取部２２によって読み取られた被写体１００の文字情報を外部デバイスに送信し、文字読取方法Ｓ１００が終了する。
【００３４】
なお、本実施形態では、文字読取装置１は白色照明部３ａを備えているが本発明はこれに限られない。例えば、太陽光や文字読取装置１以外の照明器具により被写体１００が十分に照らされている場合には、白色照明部３ａを省略することができる。この場合、図３に示す文字読取方法Ｓ１００では、白色照明光を被写体１００に照射するための工程Ｓ１１０が省略される。
【００３５】
また、本実施形態の撮像部４において用いられる画像センサー４３は、赤、緑、および青の各色に対応するカラーフィルターを有するカラー画像センサーであってもよいし、そのようなカラーフィルターを有さない白黒画像センサーであってもよいが、白黒画像センサーであることが好ましい。白黒画像センサーを画像センサー４３として用いることにより、特定波長帯域の反射光の光量がカラー画像センサーのカラーフィルターによってさらに減少してしまうことを防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態における特定波長帯域は、上述の幅および／または半値幅に関する条件を満たしていれば、特に限定されないが、被写体１００の文字情報が白色または黒色以外の任意の色の文字情報を含む場合、特定波長帯域は、任意の色の補色に対応する波長帯域であることが好ましい。特定の色の補色に対応する波長帯域の光で被写体１００を照射することにより、画像信号における特定の色の文字情報をより鮮明にすることができる。これにより、特定の色の文字情報の読取精度を向上させることができる。
【００３７】
例えば、被写体１００の文字情報が緑色の文字情報を含んでいる場合には、特定波長帯域は、緑色の補色であるマゼンタ色に対応する波長帯域であることが好ましい。これにより、被写体１００の緑色の文字情報がより鮮明な画像信号を取得することができ、緑色の文字情報の読取精度を向上させることができる。
【００３８】
なお、被写体１００の文字情報が白色または黒色以外の複数の色の文字情報を含んでいる場合には、特定波長帯域は、被写体１００の複数の色の文字情報のうち、最も重要な文字情報の色の補色に対応する波長帯域、被写体１００の文字情報の色のうち、文字の数が最も多い色の補色に対応する波長帯域、または被写体１００の文字情報のうち、最も小さい文字の色の補色に対応する波長帯域であることが好ましい。これにより、重要な文字情報、多くの文字情報、または最も小さな文字情報に対する読取精度を向上させることができる。
【００３９】
例えば、被写体１００が電気使用量、ガス使用量、または水道使用量のメーターである場合には、最も重要な文字情報は、電気、ガスまたは水道の使用量を表す数字車の数字列である。電気、ガス、または水道の使用量を表す数字車の数字列の全部または一部が白色または黒色以外の任意の色（例えば、赤色）である場合には、特定波長帯域は、その色の補色に対応する波長帯域（例えば、赤色の補色であるシアン色に対応する波長帯域）であることが好ましい。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る文字読取装置について詳述する。図４は、本発明の第２実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【００４１】
以下、第２実施形態の文字読取装置１について、第１実施形態の文字読取装置１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。第２実施形態の文字読取装置１では、白色照明部３ａが特定色照明部３ｂに置き換えられている点、および撮像部４からカラーフィルター４２が省略されている点を除き、第１実施形態の文字読取装置１と同様である。
【００４２】
図４に示す文字読取装置１の特定色照明部３ｂは、被写体１００に特定波長帯域の照明光を照射する機能を有する。ここでいう「特定波長帯域」とは、第１実施形態における「特定波長帯域」と同じ意味であり、好ましくは、帯域の中心波長から約±５０ｎｍ以下の幅、より好ましくは、帯域の中心波長から約±２５ｎｍ以下の幅である。
【００４３】
特定色照明部３ｂは、制御回路２からの制御に応じてオン・オフされ、特定波長帯域の照明光を被写体１００に照射する。特定色照明部３ｂは、被写体１００に特定波長帯域の照明光を照射することができれば特に限定されず、例えば、特定波長帯域の光を発することが可能なＬＥＤを、特定色照明部３ｂとして用いることができる。
【００４４】
特定波長帯域の光が、特定色照明部３ｂから被写体１００に照射されるので、太陽光やその他照明器具のような外部照明からの照明光が遮断されている限り、被写体１００からの反射光は、特定波長帯の反射光のみとなる。そのため、本実施形態では、第１実施形態のようなカラーフィルター４２を撮像部４内に設けなくとも、特定波長帯域の反射光のみを撮像部４の画像センサー４３に到達させることができる。
【００４５】
本実施形態では、太陽光や外部照明からの照明光が遮断されている限り、撮像光学系４１によって集光される被写体１００からの反射光は、特定波長帯域の反射光のみとなり、画像センサー４３の撮像面上に形成される被写体１００の像は、特定波長帯域の反射光のみから形成される。画像センサー４３は、このような特定波長帯域の反射光のみから形成される被写体１００の像に基づいて画像信号を生成する。このようにして得られた画像信号は、撮像光学系４１の色収差の影響をほとんど受けない。そのため、このような様態によっても、第１実施形態の文字読取装置１と同様の効果を提供することができる。
【００４６】
なお、本実施形態の文字読取装置１を、被写体１００が太陽光や外部照明からの照明光で照射されているような環境下で用いる場合には、太陽光や外部照明からの照明光を遮断する必要がある。そのため、本実施形態の文字読取装置１は、太陽光や外部照明からの照明光が被写体１００に照射されるような環境下においては、太陽光や外部照明からの照明光を遮断するための遮光幕や遮光箱等の遮光部材と共に用いられる。
【００４７】
また、第１実施形態では、白色照明部３ａから発せられる白色照明光のうち、特定波長帯域の光を除く大部分の光がカラーフィルター４２によって吸収され、無駄になってしまう。それに対し、本実施形態では、特定色照明部３ｂから発せられる光がカラーフィルター４２によって吸収されることがないので、特定色照明部３ｂから発せられる光を効率的に利用することができる。そのため、本実施形態の特定色照明部３ｂから発せられる光の輝度を、第１実施形態の白色照明部３ａから発せられる光の輝度より低くしても、十分な明るさの画像信号を取得し、文字読取を実行することができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る文字読取装置について詳述する。図５は、本発明の第３実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。
【００４９】
以下、第３実施形態の文字読取装置１について、第１実施形態および第２実施形態の文字読取装置１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。第３実施形態の文字読取装置１では、白色照明部３ａが特定色照明部３ｂに置き換えられている点を除き、第１実施形態の文字読取装置１と同様である。
【００５０】
本実施形態の文字読取装置１は、第１実施形態と第２実施形態の組み合わせに相当する。第２実施形態と同様に、本実施形態では、白色照明部３ａが特定色照明部３ｂに置き換えられている。一方、第１実施形態と同様に、本実施形態では、撮像部４がカラーフィルター４２を備えている。
【００５１】
本実施形態では、特定色照明部３ｂによって発せられる照明光の特定波長帯は、カラーフィルター４２が透過させる被写体１００からの反射光の特定波長帯と同一または実質的に対応している。そのため、特定色照明部３ｂから被写体１００に特定波長帯の照明光が照射され、被写体１００からの特定波長帯の反射光のみがカラーフィルター４２を通過して、撮像部４の画像センサー４３に到達する。
【００５２】
そのため、第１実施形態および第２実施形態と同様に、本実施形態でも、被写体１００からの特定波長帯域の反射光のみを撮像部４の画像センサー４３に到達させることができる。画像センサー４３は、特定波長帯域の反射光のみから形成される被写体１００の像に基づいて画像信号を生成する。このようにして得られた画像信号は、撮像光学系４１の色収差の影響をほとんど受けない。よって、このような様態によっても、第１実施形態および第２実施形態の文字読取装置１と同様の効果を提供することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、撮像部４がカラーフィルター４２を備えているので、太陽光やその他照明器具のような外部照明からの照明光を遮断せずとも、被写体１００からの特定波長帯の反射光のみを撮像部４の画像センサー４３に到達させることができる。また、本実施形態では、第２実施形態と同様に、特定色照明部３ｂから発せられる光がカラーフィルター４２によって吸収されることがないので、特定色照明部３ｂから発せられる光を効率的に利用することができる。
【００５４】
＜第４実施形態＞
次に、図６および図７を参照して、本発明の第４実施形態に係る文字読取装置について詳述する。図６は、本発明の第４実施形態に係る文字読取装置を概略的に示すブロック図である。図７は、図６に示す文字読取装置によって実行される文字読取方法を示すフローチャートである。
【００５５】
以下、第４実施形態の文字読取装置１について、第１実施形態、第２実施形態、および第３実施形態の文字読取装置１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。第４実施形態の文字読取装置１では、文字読取装置１が、白色照明部３ａに加え、複数の特定色照明部３ｂを有している点、撮像部４からカラーフィルター４２が省略されている点、制御回路２が文字情報の色を識別するための色識別部２４をさらに備えている点、および画像センサー４３がカラー画像センサーに限定される点を除き、第１実施形態の文字読取装置１と同様である。
【００５６】
本実施形態の文字読取装置１は、白色照明部３ａに加え、複数の特定色照明部３ｂを備えている。複数の特定色照明部３ｂは、制御回路２からの制御に応じてオン・オフされ、それぞれ異なった特定波長帯域の照明光を被写体１００に照射する。各特定色照明部３ｂは、それぞれから発せられる照明光の波長帯域が、上述の幅および／または半値幅に関する条件を満たすよう構成されている。
【００５７】
各特定色照明部３ｂから発せられる照明光は、上述の幅および／または半値幅に関する条件を満たしていれば特に限定されないが、任意の色の補色に対応する波長帯域の照明光であることが好ましい。例えば、本実施形態の文字読取装置１は、白色照明部３ａに加え、緑色の補色であるマゼンタ色に対応する波長帯域（４３０ｎｍ付近の波長帯域）の照明光を被写体１００に照射する第１の特定色照明部３ｂと、赤色の補色であるシアン色に対応する波長帯域（５００ｎｍ付近の波長帯域）の照明光を被写体１００に照射する第２の特定色照明部３ｂと、青色の補色である黄色に対応する波長帯域（５８０ｎｍ付近の波長帯域）の照明光を被写体１００に照射する第３の特定色照明部３ｂとを備えている。なお、ここで挙げた特定色照明部３ｂの組み合わせは、１例に過ぎず、本実施形態の文字読取装置１は、様々な色の補色に対応する波長帯域の照明光の任意の組み合わせを備えていてもよい。
【００５８】
本実施形態では、白色照明部３ａによって照射された状態の被写体１００が撮像部４によって撮像されると第１の画像信号が取得され、制御回路２の読取部２２に送信される。読取部２２は、第１の画像信号に含まれる被写体１００の文字情報を読み取る。その後、読取部２２は、色識別部２４に対して、読み取った文字情報の第１の画像信号内の位置（例えば、各文字のピクセル位置および文字の形状等）を送信する。
【００５９】
色識別部２４は、第１の画像信号と、読取部２２が読み取った文字情報の第１の画像信号内の位置とを受信し、第１の画像信号および読取部２２が読み取った文字情報の第１の画像信号内の位置に基づき、第１の画像信号に含まれる被写体１００の文字情報の色（各文字の色）を識別する機能を有している。本実施形態では、撮像部４の画像センサー４３はカラー画像センサーであり、そのような画像センサー４３から出力される第１の画像信号はカラー画像信号であるので、取得された第１の画像信号に含まれる被写体１００の文字情報に対応するピクセルのＲＧＢ値を参照することにより、色識別部２４は、被写体１００の文字情報の色を識別することができる。
【００６０】
色識別部２４は、被写体１００の文字情報の色を識別すると、被写体１００の文字情報の色に関する情報を生成し、制御部２１に送信する。色識別部２４によって生成される文字情報の色に関する情報は、例えば、被写体１００の文字情報は何種類の色の文字を含むか、文字数の最も多い色は何か、最も小さい文字の色は何か等の情報を含む。
【００６１】
制御部２１は、白色照明部３ａをオフした後、色識別部２４から受信した文字情報の色に関する情報に基づいて、複数の特定色照明部３ｂのうちの少なくとも１つを選択し、選択した少なくとも１つの特定色照明部３ｂをオンする。制御部２１が色識別部２４から受信した文字情報の色に関する情報に基づいてどのように複数の特定色照明部３ｂのうちの少なくとも１つを選択するかは、文字読取装置１のユーザーまたは管理者によって任意に設定可能である。
【００６２】
例えば、制御部２１は、被写体１００の文字情報に含まれる色のうち、文字数の最も多い色の補色に対応する特定色照明部３ｂを選択し、オンするよう設定されていてもよいし、最も小さい文字の色の補色に対応する特定色照明部３ｂを選択し、オンするよう設定されていてもよい。
【００６３】
その後、制御部２１によってオンされた少なくとも１つの特定色照明部３ｂによって照射された被写体１００が撮像部４によって撮像され、被写体１００の第２の画像信号が取得される。この第２の画像信号は、被写体１００の文字情報に含まれる特定の色の補色に対応する波長帯域の反射光に基づいて生成されているので、第１の画像信号内の特定の色の文字情報よりも、第２の画像信号内の特定の色の文字情報のほうがより鮮明となる。そのため、読取部２２は、第２の画像信号から、特定の色の文字情報をより正確に読み取ることができる。
【００６４】
また、被写体１００の文字情報が複数の色を含む場合には、制御部２１は、複数の色のそれぞれの補色に対応する特定色照明部３ｂを選択し、選択した複数の特定色照明部３ｂを任意の順番でオンし、撮像部４によって被写体１００を撮像することにより、複数の第２の画像信号を取得してもよい。読取部２２によって、取得した複数の第２の画像信号のそれぞれに含まれる被写体１００の文字情報を読み取ることにより、全ての色の文字情報をより正確に読み取ることができる。
【００６５】
次に、図７を参照して、本実施形態の文字読取装置１を用いて実行される文字読取方法を詳述する。図７に示す文字読取方法Ｓ２００では、最初に、工程Ｓ２１０において、制御回路２の制御部２１からの制御に応じて、白色照明部３ａがオンにされ、白色照明部３ａから被写体１００に白色照明光が照射される。次に、工程Ｓ２２０において、制御回路２の制御部２１からの制御に応じて、撮像部４が駆動され、第１回目の撮像が実行される。第１回目の撮像によって、白色照明部３ａによって照射されている被写体１００が撮像され、第１の画像信号が生成される。
【００６６】
次に、工程Ｓ２３０において、制御回路２の読取部２２が第１の画像信号を受信し、第１の画像信号内の被写体１００の文字情報を読み取る。その後、読取部２２は、読取部２２が読み取った文字情報の第１の画像信号内における位置を色識別部２４に送信する。色識別部２４は、第１の画像信号および読取部２２が読み取った文字情報の第１の画像信号内における位置に基づいて、第１の画像信号に含まれる被写体１００の文字情報の色を識別し、被写体１００の文字情報の色に関する情報を生成する。次に、工程Ｓ２４０において、制御回路２の制御部２１が、色識別部２４から被写体１００の文字情報の色に関する情報を受信し、受信した被写体１００の文字情報の色に関する情報に基づいて、複数の特定色照明部３ｂのうちの少なくとも１つを選択する。その後、制御回路２からの制御に応じて、選択された少なくとも１つの特定色照明部３ｂがオンされ、被写体１００に特定色照明光が照射される。
【００６７】
次に、工程Ｓ２５０において、制御回路２の制御部２１からの制御に応じて、撮像部４が駆動され、選択された少なくとも１つの特定色照明部３ｂによって照射されている被写体１００が撮像され、第２の画像信号が生成される。
【００６８】
次に、工程Ｓ２６０において、制御回路２の読取部２２が、撮像部４によって生成された第２の画像信号を受信し、受信した第２の画像信号から被写体１００の文字情報を読み取る。次に、工程Ｓ２７０において、制御回路２の通信部２３が、読取部２２によって読み取られた被写体１００の文字情報を外部デバイスに送信し、文字読取方法Ｓ２００が終了する。
【００６９】
なお、工程Ｓ２３０において、制御回路２の制御部２１が、複数の特定色照明部３ｂを選択した場合には、選択された特定色照明部３ｂのうち、オンする特定色照明部３ｂが変更され、工程Ｓ２４０および工程Ｓ２５０が繰り返されてもよい。この場合、複数の第２の画像信号が生成される。この場合、工程Ｓ２６０において、読取部２２は、複数の第２の画像信号のそれぞれから、被写体１００の文字情報を読み取る。
【００７０】
また、本実施形態では、制御回路２の制御部２１が、色識別部２４から受信した文字情報の色に関する情報に基づいて、複数の特定色照明部３ｂのうちの少なくとも１つを選択し、選択した少なくとも１つの特定色照明部３ｂをオンするが、本発明はこれに限られない。例えば、制御回路２の制御部２１は、色識別部２４から受信した文字情報の色に関する情報に関わらず、自身が備えている全ての特定色照明部３ｂを１つ１つまたは任意の組み合わせで、順番にオンすることにより複数の第２の画像信号を取得してもよい。
【００７１】
例えば、文字読取装置１が、上述の第１〜第３の特定色照明部３ｂを備えている場合、文字読取装置１は、第１〜第３の特定色照明部３ｂを１つ１つ順番にオンし、複数の第２の画像信号を取得してもよい。この場合、いずれかの第２の画像信号において、いずれかの色の文字情報が鮮明となるので、全ての第２の画像信号に対して読取部２２による文字読取処理を実行することにより、様々な色の文字情報を正確に読み取ることができる。例えば、緑色の補色であるマゼンタ色に対応する波長帯域の照明光を発する第１の特定色照明部３ｂをオンした状態で得られた第２の画像信号においては、緑色の文字情報がより鮮明になっており、赤色の補色であるシアン色に対応する波長帯域の照明光を発する第２の特定色照明部３ｂをオンした状態で得られた第２の画像信号においては、赤色の文字情報がより鮮明になっている。
【００７２】
以上、本発明の文字読取装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
【００７３】
本発明の属する分野および技術における当業者であれば、本発明の原理、考え方、および範囲から有意に逸脱することなく、記述された本発明の文字読取装置の構成の変更を実行可能であろうし、変更された構成を有する文字読取装置もまた、本発明の範囲内である。
【００７４】
例えば、図２、図４、図５、および図６に示された各実施例の文字読取装置のコンポーネントの数や種類は、説明のための例示にすぎず、本発明は必ずしもこれに限られない。本発明の原理および意図から逸脱しない範囲において、任意のコンポーネントが追加若しくは組み合わされ、または任意のコンポーネントが削除された様態も、本発明の範囲内である。また、文字読取装置の各コンポーネントは、ハードウェア的に実現されていてもよいし、ソフトウェア的に実現されていてもよいし、これらの組み合わせによって実現されていてもよい。
【００７５】
また、図３および図７に示された文字読取方法の工程の数や種類は、説明のための例示にすぎず、本発明は必ずしもこれに限られない。本発明の原理および意図から逸脱しない範囲において、任意の工程が、任意の目的で追加若しくは組み合され、または、任意の工程が削除される様態も、本発明の範囲内である。
【００７６】
また、本発明の文字読取装置は、スキャナー装置、電気、水道、またはガスの使用量メーターの読取装置、車のナンバーの読取装置、日めくりカレンダーの日付を読み取らせることにより、日めくりカレンダーのめくり忘れを検知する日めくりカレンダーめくり忘れ検知装置等の様々な用途に用いることができる。
【００７７】
例えば、スキャナー装置において本発明の文字読取装置を用いることにより、単レンズのような色収差が大きい低コストかつ小型な撮像光学系を用いた場合であっても、文字情報を正確に読み取ることができ、スキャナー装置の低コスト化および小型化を実現することができる。
【００７８】
また、電気、水道、またはガスの使用量メーターの読取装置として、電気、水道、またはガスの使用量のメーターに本発明の文字読取装置を取り付けることにより、電気、ガスまたは水道の使用量を表す数字車の数字列を自動で読み取り、電気、ガスまたは水道の管理者に読み取った文字情報を送信することができる。これにより、人手によって実行されている電気、ガスまたは水道の使用量のチェックを自動化することができ、電気、ガスまたは水道の管理者のオペレーションコストを削減することができる。
【００７９】
以上、本発明の文字読取装置の応用例について説明したが、本発明の文字読取装置の応用は、上述の例に限られるものではない。本分野における当業者が想到し得る様々な用途に、本発明の文字読取装置を応用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…文字読取装置  ２…制御回路  ２１…制御部  ２２…読取部  ２３…通信部  ２４…色識別部  ３ａ…白色照明部  ３ｂ…特定色照明部  ４…撮像部  ４１…撮像光学系  ４２…カラーフィルター  ４３…画像センサー  １００…被写体  Ｓ１００…文字読取方法  Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０…工程  Ｓ２００…文字読取方法  Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２５０、Ｓ２６０、Ｓ２７０…工程
【図１】
2019032612.tif 000003
【図２】
2019032612.tif 000004
【図３】
2019032612.tif 000005
【図４】
2019032612.tif 000006
【図５】
2019032612.tif 000007
【図６】
2019032612.tif 000008
【図７】
2019032612.tif 000009