(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
郵便物を処理する方法であって、該方法では、郵便物の最初の仕分けパスの間に、特定の解像度のレベルを有する第１デジタル画像が、自動的に郵便アドレスを評価しかつ前記郵便物を対応する仕分け用出口部へ向けるシステムにおいて郵便物の識別子として記録される第１画像シグネチャを生成するために郵便アドレス情報を含む各郵便物の表面から形成され、
前記郵便物の２度目の仕分けパスの間に、前記解像度のレベルを有する第２デジタル画像が、現在の画像シグネチャを生成するために現在の各郵便物の表面から形成され、前記記録された第１画像シグネチャは前記現在の画像シグネチャとの一致を検出するために前記システム内で検索され、
郵便アドレス情報を含む郵便物のデジタル画像から生成された各画像シグネチャは、デジタル画像の物理的な特徴を示す第１成分と、前記デジタル画像内のアドレス情報の特徴を示す第２成分とからなり、前記第１成分は、デジタル画像に全体として関連する全体属性と、前記デジタル画像の個別の部分に関連する局所的属性とを少なくとも含み、前記方法はさらに、
低周波数のデジタル画像を生成するために、前記デジタル画像の解像度を低周波数のレベルに低下させるステップと、
前記低周波数のデジタル画像を、異なる大きさの区画にそれぞれ対応する異なる大きさの画像部分の複数のセットに細分し、各画像シグネチャの前記局所的属性を生成するために、各画像部分の画素の輝度値の分布を表すヒストグラムを各画像部分から抽出するステップと、
候補の第１シグネチャを提供するために、前記現在の画像シグネチャの前記全体属性と第１画像シグネチャの前記全体属性とを比較し、その後、一致を検出するために、前記現在のシグネチャの局所的属性と前記候補の第１シグネチャの局所的属性とを比較することによって、前記第１画像シグネチャ間の初期フィルタリングを行うステップとを含み、前記局所的属性の比較は、移動正規化相関係数を計算することに基づくことを特徴とする、郵便物を処理する方法。
【請求項２】
第１画像シグネチャの第２成分も、一致を検出するために、前記現在の画像シグネチャの第２成分と比較される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
シグネチャの前記第２成分が、ＯＣＲ処理から計算され、またアドレス情報ブロックの空間的位置および画像への方向を表す第１データとアドレス情報のテキストの記述からなる第２データを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１画像シグネチャおよび現在の画像シグネチャの両方の第２成分の比較が、一致を検出するために、第１画像シグネチャおよび現在の画像シグネチャの両方の前記第１データ間の類似度を測定することによって開始し、また一致を検出するために、第１の画像シグネチャおよび現在の画像シグネチャの両方の前記第２データ間の類似度を測定することによって継続する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
郵便物の表面から、アドレス情報を含むデジタル画像が形成され、ビデオ符号化システムにおいて、郵便物のデジタル画像に、識別子が関連付けられる郵便仕分け機であって、郵便仕分け機が、請求項１から４のいずれかに記載の方法を実施することによって、郵便物のデジタル画像に関連付けられる識別子を生成するように構成されることを特徴とする郵便仕分け機。
【請求項６】
積み上げ部の形態の出口部を含み、積み上げ部のうちの、排除積み上げ部と呼ばれる一定数が、第１パスの間に、機械を通してその郵便のアドレスが評価されないであろう排除郵便物を収容するために確保される請求項５に記載の郵便仕分け機。
【請求項７】
少なくとも１つのセパレータ郵便物が、排除郵便物が機械を通して第２パスを受ける前に検出されるように、排除積み上げ部の上部に配置される請求項６に記載の郵便仕分け機。
【請求項８】
郵便物を識別するバーコードを印刷し読み取るシステムを含み、ビデオ符号化システムにおいて、識別コードがシグネチャに対応して記録される請求項５に記載の郵便仕分け機。
【請求項９】
シグネチャおよび識別コードは、仕分け機における郵便物の最初の仕分けパスの間に発生され、仕分け機における郵便物の２度目の仕分けパスの間に、ビデオ符号化システムは当該の郵便物に対応するシグネチャを、２度目の仕分けパスにおいて当該郵便物に先行する郵便物の識別コードを用いて検索する請求項８に記載の郵便仕分け機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、郵便物の表面から、アドレス情報を含むデジタル画像が形成され、データ管理システム、特に、ビデオ符号化システムにおいて、郵便物のデジタル画像に、識別子が関連付けられる、郵便物を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ符号化を有する郵便仕分け機において、郵便物はカメラを通過し、カメラは、アドレス情報を含む、各郵便物のデジタル画像を形成する。デジタル画像は、光学文字認識（ＯＣＲ）によってアドレスを自動で評価するシステムにおいて処理される。郵便のアドレスが、評価システムによって完全に評価されることができる時、郵便物は、機械の対応する仕分け用出口部へ送られる。郵便物の郵便のアドレスが、完全に評価されることができない時、郵便物に対する識別コードまたはタイムスタンプ（ＩｄＴａｇ）が、郵便物の表面上にバーコードの形態で印刷され、ビデオ符号化システムにおいて、郵便物のデジタル画像が、郵便物の識別コードに対応して記録される。プラスチック材料でできた封筒または包みを有する郵便物の場合、識別バーコードが印刷される前に紙ラベルが貼り付けられる。もちろん、広い範囲のメール品目を処理する時、郵便仕分け機は、プラスチックでできている外側の封筒または包みを有する品目上にのみラベルが貼り付けられるように、プラスチックでできた品目を検出する検出器を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、バーコードを印刷する周辺機器、プラスチック検出器、および、プラスチックでできた封筒または包みを有する郵便物上にラベルを貼り付けるシステムを必ずしも用いない、郵便物を処理する別の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明において、先に規定した郵便物を処理する方法は、郵便物のデジタル画像と関連付けられる識別子が、前記デジタル画像を処理することに基づいて生成されることを特徴とする。識別子は、郵便物を郵便物のセットの中から識別することを可能にする画像シグネチャである。郵便物を処理するこの方法を用いると、処理されるべき郵便物の上にバーコードを貼り付けるビデオ符号化システムを使用することは必要ではなく、本発明の方法を実施する郵便仕分け機は、バーコードを印刷する周辺機器、プラスチック検出器、および、郵便物上にラベルを貼り付けるシステムを省くことによって簡単にすることができる。
【０００５】
本発明の方法の特徴において、
識別子は、デジタル画像の物理的特徴を表す第１成分および光学文字認識によってデジタル画像から抽出される第２成分を含むシグネチャであり、
デジタル画像の物理的特徴は、デジタル画像の画素の輝度を統計的に解析することによって得られ、
シグネチャの第１成分は、デジタル画像における輝度値の変動を表すデータによって作られ、
シグネチャの第１成分は、デジタル画像の個別の部分における輝度値の変動を表すデータによって作られ、
シグネチャの第１成分は、デジタル画像の個別の部分における輝度値の分布を表すヒストグラムによって作られ、
デジタル画像の個別の部分は、デジタル画像上に適用された種々の格子から得られ、
シグネチャの第２成分は、デジタル画像における少なくとも１つの情報ブロックの位置を示すデータによって作られ、
第２成分は、デジタル画像における少なくとも１つの情報ブロックのテキストの記述によって作られる。
【０００６】
本発明はまた、郵便物の表面のデジタル画像が、先に規定した方法を用いて得られる識別子に対応してメモリに記録されるビデオ符号化システムを含む郵便仕分け機を提供する。より詳細には、先に示したように時間がかかって動作し、バーコード印刷システムを含むビデオ符号化システムが知られている。リアルタイムで動作し、バーコード印刷システムを必ずしも用いないが、郵便仕分け機において遅延ラインがあることが必要であるビデオ符号化システムもまた知られている。本発明の郵便仕分け機は、ほとんどリアルタイムで動作し、遅延ラインを使用せず、任意選択で、バーコード印刷システムも使用しないビデオ符号化システムを含む。この郵便仕分け機がバーコード印刷機を装備する場合、識別コードは、有利には、仕分けデータをビデオ符号化システムから取り出すために、シグネチャと共に用いられる。
【０００７】
本発明の郵便仕分け機からシグネチャを抽出する方法は、添付図面を参照して以下でより詳細に述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の郵便物を処理する方法は、郵便物の表面のデジタル画像が、識別子に対応してメモリに記録される、ビデオ符号化システムを含む郵便仕分け機において実施されるように設計される。
【０００９】
図１は、グレイスケールを用い、とりわけ、アドレス情報２を含む、一般にデジタル画像である郵便物のデジタル画像１を示す。アドレス情報２を含む郵便物のデジタル画像１は、郵便物用の識別子を生成するために、コンピュータによって自動で処理される。コンピュータは一般に、ビデオ符号化システムの一部である。
【００１０】
識別子は、図１に示す第１成分ＰＣおよび図２に示す第２成分ＳＣを含むシグネチャである。シグネチャの２つの成分ＰＣおよびＳＣは、原理上、互いに独立でなければならない。
【００１１】
第１成分ＰＣは、デジタル画像１の物理的特徴を表し、たとえば、デジタル画像１の絵要素（画素）の輝度を統計的に解析することによって抽出され、デジタル画像は、統計的解析に必要とされる処理時間を減らすため、また、複数回の収集の間に輝度の変動に比較的鈍感な低周波数タイプのコンテンツを有するために、画像の解像度レベルを落とす一連のフィルタリング操作を以前に受けている。画像の画素の輝度は、画素のグレイスケール値に対応する。
【００１２】
郵便物すなわち郵便品目の低解像度デジタル画像１を基礎として、郵便品目の高さと幅、デジタル画像の画素の最大、最小、および平均輝度、ならびに、輝度値の標準偏差、エネルギー、およびエントロピーなどの全体の属性を抽出するために計算を用いることが可能である。
【００１３】
デジタル画像の個別の部分に関連する局所的な属性を抽出するために計算を用いることも可能である。図１は、デジタル画像１上に適用されている種々の格子Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５から得られる複数の個別の部分Ｂ１１、Ｂ’４５に細分されたデジタル画像１を示す。格子Ｍ１は、この例では、３×３の個別の部分を規定する。格子Ｍ５は、８×１０の個別の部分を規定する。１つの格子の個別の部分の数および格子の数は、シグネチャの第１成分ＰＣを抽出する目的でデジタル画像に適用される統計的解析におけるパラメータであってよい。Ｍ１またはＭ３などの格子から得られる、デジタル画像のＢ１１およびＢ’４５などの各部分を基礎として、デジタル画像のこの部分における画素の最大、最小、および平均輝度値、同様に、デジタル画像のこの部分における輝度値の標準偏差、エネルギー、およびエントロピーなどの局所的な属性を抽出することが可能である。これらの局所的な属性は、差別的な情報を含み、郵便物が変われば変わるほど、情報がより差別的になる。デジタル画像のこの部分から、輝度値を表すヒストグラムを抽出することが可能である。デジタル画像１の個別の部分について、複数のヒストグラムを抽出することができ、複数のヒストグラムは、同じ郵便物について連続して形成されたデジタル画像の小さな変動に比較的鈍感である差別的な性状情報を表す。
【００１４】
デジタル画像について抽出された全体のおよび局所的な属性の全てのセットは、シグネチャの第１成分ＰＣを作る。
【００１５】
図２に示すように、シグネチャの第２成分ＳＣは、アドレス情報２を含むデジタル画像１に適用されるＯＣＲシステムによって抽出される。郵便仕分け機で従来用いられるＯＣＲシステムは、アドレス情報２を含むブロックなどの、デジタル画像において検出されるテキスト情報のブロックの位置を示すデータを提供することが可能である。こうした位置を指示するデータは、アドレスブロック２を形成する矩形ゾーンの空間および角度位置決め座標によって作られる。ＯＣＲシステムはまた、デジタル画像において検出される各情報ブロック、特にアドレスブロック２のテキストの記述を提供するのに適している。２のような情報ブロックのテキストの記述は、情報ブロックにおいて検出される文字行の数、各文字行において検出されるワード数、または、各文字行の各ワードにおいて検出される文字数を指示するためにあってよい。
【００１６】
図２は、郵便物のシグネチャの第２成分ＳＣを作る情報ブロックのテキスト記述の例を示す。
【００１７】
図２において、
３で指定される「ＢＬＯＣ＃０／３」は、デジタル画像１において検出される３つの情報ブロックの中から情報ブロック０を参照し、
３’で指定される「ＨＮ」は、デジタル画像における情報ブロック０の角度位置決めを与えるデータであり、
３”で指定される「（０６８４  ０６２６  ０８９５  ０７５６）」は、デジタル画像における情報ブロック０の空間座標を表すデータであり、
３’’’で指定される「ＮｂＬｉｇｎｅｓ  ４」は、情報ブロック０が、４つの文字行を含むことを指示し、
４で指定される「Ｌｉｇｎｅ  ＃０」は、情報ブロック０において検出される第１文字行を参照し、
５で指定される「ＮｂＭｏｔｓ  ０３」は、３つのワードが、第１文字行において検出されたことを指示するデータであり、
６で指定される「ＮｂＣａｒＰａｒＭｏｔ  ０１  ０６  ０４」は、第１文字行の３つのワードが１、６、および、４文字をそれぞれ含むことを指示するデータであり、
７で指定される「ｃａｒ  ＃０（１  ００７  Ｉ  ００９  ｉ  ０１９）」は、第１文字行の第１文字について、ＯＣＲが、３つの候補文字、それぞれ、１、Ｉ、およびｉを、００７、００９、および０１９のそれぞれの類似度距離で特定したことを指示するデータであり、
８で指定される「ｃａｒ  ＃１（Ｌ  ００８  Ｅ  ００９  Ｄ  ０５７）」は、第１文字行の第２文字について、ＯＣＲが、３つの候補文字、それぞれ、Ｌ、Ｅ、およびＤを、００８、００９、および０５７のそれぞれの類似度距離で特定したことを指示するデータであり、
第１文字列の他の文字についてなどなどである。ここで、類似度距離に対する値０は、最も短い距離である。すなわち、値０は、理想の文字からの逸脱が最も小さいことを表す。
【００１８】
そのため、シグネチャを生成することは、郵便物のデジタル画像が、そのコンテンツが、物理的と記号的の両方で理解されることができる解釈可能な２次元信号であるという考えから生ずる。郵便物のシグネチャは、２つの相補的な成分ＰＣおよびＳＣでできているため、第１成分ＰＣのシグネチャを判別することによって、ほぼ同じ郵便のアドレスを有する２つの郵便物の差を示すことが可能である。逆に、２つの郵便物のものであって、その郵便物の２つのデジタル画像のそれぞれの１つから抽出された２つのシグネチャを比較する時、比較を第２成分ＳＣに基づかせて、２つのシグネチャが、同じ郵便物を特定することが認識される。
【００１９】
先に示したように、シグネチャが郵便物のデジタル画像から抽出されることから始めて、２つの成分ＰＣおよびＳＣを有し、現在のシグネチャに対応するシグネチャの形態で記録されている識別子があるかを、データ管理システムを通して検索することは、現在のシグネチャの成分ＰＣおよびＳＣをデータ管理システムに記録されるシグネチャの対応する成分と比較することに基づく。
【００２０】
先に示したように、ＰＣ成分が、全体のおよび局所的な属性によって作られる時に、シグネチャのＰＣ成分を比較することは、管理システムに記録されたシグネチャの中から初期フィルタリングを行うために、それぞれの全体の属性の変動の絶対値をしきい値処理することを含む、それぞれの全体の属性を比較することで始まってもよい。このフィルタリングによって、現在のシグネチャと著しく異なるシグネチャをなくし、少数の候補シグネチャを保持することが可能になる。その後、候補シグネチャの数を減らすために、現在のシグネチャおよびそれぞれの候補シグネチャのＰＣ成分の局所的属性が比較される。この比較は、最初に、現在のシグネチャおよびそれぞれの候補シグネチャの対応するヒストグラムの間で移動正規化相関係数を計算することに基づいてもよく、それによって、比較されている２つのデジタル画像の間の輝度の任意の変動を無視することが可能になり、次に、現在のシグネチャとそれぞれの候補シグネチャの他の局所的属性の間で、属性のタイプごとの正規化相関係数を計算することに基づき、それによって、それぞれの局所的属性の可変性の差による正規化の問題を克服することが可能になる。候補シグネチャは、その後、相関係数に基づいて類似度の減少順に分類され、一定数の最も似ている候補シグネチャが保持される。
【００２１】
シグネチャのＳＣ成分の間の比較は、候補シグネチャを事前に選択するために、情報ブロックの位置を指示するデータの類似度を測定することによって始められることができる。候補シグネチャは、その後、情報ブロックのテキストの記述の間の類似度の測定値に基づいて減少順に分類されることができる。
【００２２】
処理される郵便物のタイプに応じて、ＰＣ成分の間の比較がＳＣ成分の比較より好ましいか、または、その逆である場合がある。データ管理システムにおいてシグネチャを検索する時、大きな割合の手書きの封書を含む封書のバッチの場合、シグネチャのＰＣ成分の比較が好ましい。対照的に、メールショット（ｓｈｏｔ）の品目のバッチの場合、シグネチャのＳＣ成分の比較が好ましい。
【００２３】
図３は、バーコードを印刷する周辺機器がなく、さらに、遅延ラインがないが、上述したように、デジタル画像に基づいて生成される識別子に対応してデジタル画像１が記録されるビデオ符号化システムを有する簡略化した郵便仕分け機を示す。郵便仕分け機は、より詳細には、主要な目的地および郵便局へ向けて郵便を発送するように仕分けを行うために使用される。郵便仕分け機は、それぞれの郵便物のデジタル画像を形成するカメラおよび光学文字認識用のＯＣＲを含む自動アドレス認識システム１０、ならびに、取り出し部１０’によって順番に並べられる郵便物がそこへ送られる仕分け用出口部すなわち積み上げ部１１〜１８のセットを含む。「排除積み上げ部」と呼ばれる一定数の積み上げ部１１〜１４は、取り出し部に近接して位置し、郵便のアドレスを自動で分解することが不可能である郵便物を取り出すのに使われる。
【００２４】
こうした郵便仕分け機は、以下の３つのステージで動作する。
【００２５】
ステージ１：操作者は、仕分け計画を機械にロードし、メール１９のバッチが、封書の全てがその間に自動アドレス認識システム１０に提出される第１仕分けパスにおいて処理されるようにされる。郵便のアドレスが全て分解されると、封書は、仕分け用出口部を構成する積み上げ部に送られる。そうでない場合、封書は排除積み上げ部に送られる。排除封書は、日時順に積み上げ部に置かれ、排除される第１の封書は第１の排除積み上げ部に置かれ、排除される第２の封書は第１の排除積み上げ部に隣接する第２の排除積み上げ部に置かれるなどである。封書が排除される時までに、排除封書は、上述したように、すでにシグネチャ抽出を受けており、排除封書のデジタル画像は、封書のシグネチャに対応して、ビデオ符号化システム２０においてメモリに記録される。前記シグネチャは、排除積み上げ部における封書の到着の日時順に、順次メモリファイルに記録される。好ましくは、第２パスの前に排除積み上げ部（およびそのコンテンツ）を特定するために、少なくとも１つのセパレータメール品目２１が、検出されるように、それぞれの排除積み上げ部の上部に置かれる。排除封書の第２パス中に仕分け機を通してセパレータ品目２１を検出することによって、操作者が、第２パスにおいて排除封書を処理するために仕分け機で作業する必要がなくなる。
【００２６】
ステージ２：このステージは、ステージ１が終わる前に始まることができる。動作が開始するとすぐ、排除封書のデジタル画像が、本質的に従来型である方法でビデオ符号化システム２０によって処理される。ビデオ符号化用の操作者の数は、好ましくは、排除封書の全てが第１パスの終わりに続く２〜３分以内で処理されるように選択される。
【００２７】
ステージ３：機械の操作者は、排除封書を、取り出し部のマガジン２２内に日時順に装填し、日時順で、排除封書が排除積み上げ部内に放出される。この装填は、排除積み上げ部が取り出し部の非常に近くにある場合には、排除封書を取り出し部のマガジンに滑り込ませるだけで達成されることができる。取り出し部１０’によって順番に並べられたセパレータメール品目が、バーコード読み取り器（図３には示されないが、システム１０から上流で、封書が流れる方向に配設され、その方向は、コンベア回路に沿って矢印で示される）によって検出されると、仕分け機は、当業者に知られている排除封書用の第２パスのために設定される。その後、自動アドレス評価システムにおいて、シグネチャ抽出を再び行うことができるように、取り出し部によって順番に並べられたそれぞれの排除封書から別のデジタル画像が取得され、別のデジタル画像に基づいて、また、シグネチャを比較することによって、仕分け情報が、ビデオ符号化システムのメモリから取り出される。排除封書は、その後、対応する仕分け用出口部に送られる。ビデオ符号化システムを介してそれについて郵便のアドレスを分解することが可能でなかったか、または、それについて仕分け情報の取り出しがうまくいかなかった排除封書は、手による仕分けのために、排除積み上げ部に送られる。
【００２８】
図３に示す郵便仕分け機は、時間がかかるビデオ符号化システムと異なって、即座に動作するビデオ符号化システムを有し、また、リアルタイムビデオ符号化郵便仕分け機と異なって、遅延ラインを装備しない。このことによって、機械の費用が軽減され、メールを処理している間の事故が起こるリスクが減る。ビデオ符号化用の操作者の数は、時間がかかるビデオ符号化に関する操作に必要とされる数と等しい。第１パス中に排除された封書を、取り出し部のマガジンに滑り込ませるだけで装填されるように郵便仕分け機を構成することは容易である。そのため、第１パスの間に排除された封書は、仕分け機を出て行かず、第２パスを受け、このことが、メールを処理する時の時間の節約をもたらす。セパレータメール品目が第２パスの開始を特徴付ける代わりに、第２パスの開始は、機械の制御コンソール上での明示的な行為によって示される。
【００２９】
郵便仕分け機が、評価システム１０から下流に配設されたバーコード印刷システムを装備する場合、ビデオ符号化システムは、前記封書について抽出されたシグネチャに対応して第２パスを受ける封書を特定する符号をメモリに記憶することができる。排除封書の第２パス中に、最初に、評価システム１０から上流で機械によって識別バーコードが読み取られる。識別コードを正確に読み取ることができる場合、ビデオ符号化システム２０から仕分け情報を取り出すために、識別コードが用いられる。そうでなければ、先に示したように、排除封書のシグネチャがシステム１０によって抽出され、前記シグネチャに基づいて、仕分け情報が、ビデオ符号化システム２０から取り出される。ビデオ符号化システムからの仕分け情報の取り出しを加速するために、現在の封書の（認識されない）識別コードの前に認識された最新の識別コードがメモリに保持され、最新の識別コードを用いて、現在のシグネチャについて候補シグネチャが記録されるメモリファイルのゾーンが見出される。この時の仮定は、シグネチャが、排除封書の識別コードに対応してシグネチャファイルに日時順に記録されているということである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】郵便物のシグネチャの第１成分の抽出の方法を示す概略図である。
【図２】郵便物のシグネチャの第２成分の抽出の方法を示す概略図である。
【図３】郵便物のデジタル画像からのシグネチャの抽出を用いる郵便仕分け機を示す概略図である。
【図１】
0004580233.tif 000002
【図２】
0004580233.tif 000003
【図３】
0004580233.tif 000004