(57)【要約】【課題】  簡易な構成でより正確に位置検出を行うことができる光検出装置、及び光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  一実施形態に係る光検出装置は、搬送される紙葉類に対して光を照射する第１の照明部と、第２の照明部と、を有する照明部と、前記紙葉類が搬送される搬送面上の走査範囲から光を受光する受光部と、前記受光部により受光された光に基づいて画像を取得する画像取得部と、前記照明部の前記第１の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第１の画像を取得し、前記照明部の前記第２の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第２の画像を取得するように前記画像取得部を制御する制御部と、を具備し、前記第１の照明部は、光軸が前記紙葉類に対して所定の角度を成すように設けられた第１の光源と、前記受光部の光軸に対して前記第１の光源と対向する位置に設けられた第２の光源とを有し、前記第２の照明部は、前記第１の光源と前記第２の光源とのうちのいずれか１つを有する。【選択図】      図３
2012198700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される紙葉類に対して光を照射する第１の照明部と、第２の照明部と、を有する照明部と、
前記紙葉類が搬送される搬送面上の走査範囲から光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された光に基づいて画像を取得する画像取得部と、
前記照明部の前記第１の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第１の画像を取得し、前記照明部の前記第２の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第２の画像を取得するように前記画像取得部を制御する制御部と、
を具備し、
前記第１の照明部は、光軸が前記紙葉類に対して所定の角度を成すように設けられた第１の光源と、前記受光部の光軸に対して前記第１の光源と対向する位置に設けられた第２の光源とを有し、
前記第２の照明部は、前記第１の光源と前記第２の光源とのうちのいずれか１つを有する、
光検出装置。
【請求項２】
前記第２の光源は、前記受光部の光軸に対して前記第１の光源と対称な位置に設けられる、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の照明部と、前記第２の照明部とが所定間隔で交互に点灯するように前記照明部を制御する請求項３に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記第２の画像に基づいて、窓枠の位置を認識する認識部をさらに具備する請求項３に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記認識部は、認識された前記窓枠の位置と、前記第１の画像とに基づいて、前記紙葉類の宛先情報を認識する、請求項４に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記第２の画像に基づいて、切手が貼付されている位置を認識する認識部をさらに具備する請求項５に記載の光検出装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１の照明部から射出された光の照度と、前記第２の照明部から射出された光の照度とが、前記受光部の前記走査範囲内において同じになるように前記照明部を制御する請求項３に記載の光検出装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第１の画像に対して第１の補正係数を用いて補正を行う第１の補正部と、
前記第２の画像に対して第２の補正係数を用いて補正を行う第２の補正部と、
を具備する、請求項３に記載の光検出装置。
【請求項９】
前記画像取得部により取得された画像に基づいて郵便番号を認識する認識部をさらに具備し、
前記照明部は、搬送される紙葉類に対して赤色の波長の光を照射する第３の照明部を具備し、
前記制御部は、前記第３の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第３の画像を取得し、
前記認識部は、前記第３の画像に基づいて郵便番号を認識する、
請求項３に記載の光検出装置。
【請求項１０】
紙葉類を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記紙葉類に対して光を照射する第１の照明部と、第２の照明部と、を有する照明部と、
前記紙葉類が搬送される搬送面上の走査範囲から光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された光に基づいて画像を取得する画像取得部と、
前記照明部の前記第１の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第１の画像を取得し、前記照明部の前記第２の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第２の画像を取得するように前記画像取得部を制御する制御部と、
前記第２の画像に基づいて、窓枠の位置を認識し、認識された前記窓枠の位置と、前記第１の画像とに基づいて、前記紙葉類の宛先情報を認識する認識部と、
前記認識部により認識された前記宛先情報に基づいて、前記紙葉類を区分する区分処理部と、
を具備し、
前記第１の照明部は、光軸が前記紙葉類に対して所定の角度を成すように設けられた第１の光源と、前記受光部の光軸に対して前記第１の光源と対向する位置に設けられた第２の光源とを有し、
前記第２の照明部は、前記第１の光源と前記第２の光源とのうちのいずれか１つを有する、
紙葉類処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光検出装置、及び光検出装置を備える紙葉類処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば郵便物などの紙葉類を処理する郵便区分機などの紙葉類処理装置が実用化されている。このような紙葉類処理装置は、投入部に投入された紙葉類を１枚ずつ取り込み、紙葉類の認識装置に搬送する。認識装置は、紙葉類から画像を取得し、取得した画像に基づいて、例えば宛先情報、及び切手の位置などを認識する。紙葉類処理装置は、認識結果に基づいて、切手に押印し、紙葉類を所定の区分ポケットに区分する。
【０００３】
紙葉類処理装置で処理する紙葉類には、窓枠が存在するものがある。このような紙葉類では、窓枠の内部に宛先情報が記載されている場合が多い。切手及び窓枠の内部は、紙葉類の表面とは高さが異なる場合が多い。そこで、認識装置は、紙葉類に対して斜めから光を照射する。これにより、紙葉類の凹凸箇所に陰影ができる。認識装置は、この反射光に基づいて画像を取得し、取得した画像に基づいて、切手及び窓枠の位置を認識する。認識装置は、窓枠の中の画像に基づいて文字認識処理を行い、宛先情報を認識する。さらに、紙葉類処理装置は、切手が貼付されている位置に押印する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、紙葉類に対して斜めから照射された光の反射光から画像を取得した場合、紙葉類の折れ目などの凹凸により陰影ができる可能性がある。この為、文字認識処理が正確に行われない場合がある。そこで、斜めから照射された光から位置検出用画像を取得するセンサと、影が出来ないように照射された光から文字認識用画像を取得するセンサとの二つのセンサを備える認識装置がある。
【０００６】
しかし、このような認識装置は、位置検出用画像から切手及び窓枠の位置を検出し、検出された位置と、文字認識用画像とに基づいて文字認識を行う。この為、二つのセンサにより取得された画像中における切手及び窓枠の位置がずれている場合、正確に文字認識処理を行う事ができないという課題がある。また、受光系を二つ備える為、コストが高い、装置が大きくなるなどの課題がある。
【０００７】
そこで、簡易な構成でより正確に位置検出を行うことができる光検出装置、及び光検出装置を備える紙葉類処理装置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】
【０００８】
一実施形態に係る光検出装置は、搬送される紙葉類に対して光を照射する第１の照明部と、第２の照明部と、を有する照明部と、前記紙葉類が搬送される搬送面上の走査範囲から光を受光する受光部と、前記受光部により受光された光に基づいて画像を取得する画像取得部と、前記照明部の前記第１の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第１の画像を取得し、前記照明部の前記第２の照明部が点灯している場合に前記画像取得部により第２の画像を取得するように前記画像取得部を制御する制御部と、を具備し、前記第１の照明部は、光軸が前記紙葉類に対して所定の角度を成すように設けられた第１の光源と、前記受光部の光軸に対して前記第１の光源と対向する位置に設けられた第２の光源とを有し、前記第２の照明部は、前記第１の光源と前記第２の光源とのうちのいずれか１つを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置について説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る紙葉類処理装置により処理される紙葉類の例について説明するための図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図６】図６は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図８】図８は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図９】図９は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図１０】図１０は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図１１】図１１は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図１２】図１２は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【図１３】図１３は、一実施形態に係る光検出装置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）  
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る紙葉類処理装置、及び光検出装置について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る紙葉類処理装置１００の構成例を示す。  
紙葉類処理装置１００は、紙葉類から画像を読み取って、読み取った画像から宛先情報及び切手の貼付位置などを認識し、紙葉類に押印し、紙葉類を区分する。紙葉類処理装置１００は、供給部２０、分離ローラ２５、搬送路３０、光検出装置４０、押印部４６、印刷部４７、主制御部５０、区分処理部６０、操作部７０、表示部８０、及び入出力部９０を備える。
【００１２】
主制御部５０は、紙葉類処理装置１００の各部の動作を統合的に制御する。主制御部５０は、ＣＰＵ、バッファメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。主制御部５０は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。
【００１３】
供給部２０は、紙葉類処理装置１００に取り込む紙葉類１をストックする。供給部２０は、重ねられた状態の紙葉類１をまとめて受け入れる。
【００１４】
分離ローラ２５は、例えば供給部２０の下端に設置される。分離ローラ２５は、供給部２０に紙葉類１が投入された場合、投入された紙葉類１の集積方向の下端に接する。分離ローラ２５は、回転することにより、供給部２０にセットされた紙葉類１を集積方向の下端から１枚ずつ紙葉類処理装置１００の内部に取り込む。
【００１５】
分離ローラ２５は、たとえば、１回転するごとに１枚の紙葉類１を取り込む。これにより、分離ローラ２５は、紙葉類１を一定のピッチで取り込むことができる。分離ローラ２５により取り込まれた紙葉類１は、搬送路３０に導入される。
【００１６】
搬送路３０は、紙葉類１を紙葉類処理装置１００内の各部に搬送する搬送部である。搬送路３０は、図示しない搬送ベルト及び図示しない駆動プーリなどを備える。搬送路３０は、図示しない駆動モータにより駆動プーリを駆動する。搬送ベルトは、駆動プーリにより動作する。
【００１７】
搬送路３０は、分離ローラ２５により取り込む紙葉類１を搬送ベルトにより一定速度で矢印ａ（搬送方向ａ）の方向に搬送する。なお、搬送路３０において分離ローラ２５に近い側を上流側、逆側を下流側として説明する。
【００１８】
光検出装置４０は、搬送路３０により搬送される紙葉類１から画像を取得する。光検出装置４０は、例えば、照明と光学センサとを備える。照明は、搬送路３０により搬送される紙葉類１に対して光を照射する。光学センサは、紙葉類１で反射する反射光に基づいて画像を取得する。さらに、光検出装置４０は、取得した画像に基づいて、切手の貼付位置（切手位置情報）、及び宛先情報を取得し、主制御部５０に伝送する。なお、光検出装置４０については後述する。
【００１９】
主制御部５０は、光検出装置４０から伝送された宛先情報に基づいて、紙葉類１の搬送先を判定する。さらに、主制御部５０は、宛先情報に基づいて２次元コード、またはバーコードなどのイメージを生成し、生成したイメージを印刷部４７に供給する。またさらに、主制御部５０は、光検出装置４０から伝送された切手の貼付位置（切手位置情報）に基づいて、押印部４６の動作を制御する。
【００２０】
押印部４６は、主制御部５０の制御に基づいて、例えば日付印などのスタンプを紙葉類１に押印する。即ち、押印部４６は、切手位置情報に基づいて、紙葉類１上の光検出装置４０により検出された切手の貼付位置と重なる位置にスタンプを押印する。例えば、押印部４６は、割り印となるようにスタンプを押印する。
【００２１】
印刷部４７は、主制御部５０の制御に基づいて、例えば二次元コードまたはバーコードなどのイメージを印刷する。即ち、印刷部４７は、主制御部５０から供給される二次元コードまたはバーコードなどのイメージを印刷する。例えば、印刷部４７は、紫外線が照射された場合に励起光を発する蛍光体などを含むインクにより上記のイメージを印刷する。
【００２２】
区分処理部６０は、主制御部５０の制御に基づいて、紙葉類１を区分けして集積する。区分処理部６０は、例えば、第１のゲート６１、第１のスタッカ６２、第２のゲート６３、及び第２のスタッカ６４などの複数のゲート及びスタッカを備える。
【００２３】
第１のゲート６１及び第２のゲート６３は、搬送路３０の光検出装置４０、押印部４６、及び印刷部４７より下流に設けられる。第１のゲート６１及び第２のゲート６３は、それぞれ主制御部５０の制御に基づいて動作する。主制御部５０は、上記した処理により認識された宛先情報に応じて、第１のゲート６１及び第２のゲート６３を制御する。
【００２４】
第１のゲート６１は、紙葉類１の搬送先を第１のスタッカ６２と第２のゲート６３とで切り替える。また、第２のゲート６３は、紙葉類１の搬送先を第２のスタッカ６４と他のスタッカとで切り替える。
【００２５】
また、主制御部５０は、光検出装置４０により宛先情報が認識されなかった紙葉類１から取得した画像を保持するメモリを備える。また、区分処理部６０は、光検出装置４０により宛先情報が認識されなかった紙葉類１を集積するスタッカを備える
操作部７０は、オペレータによる各種操作入力を操作部により受け付ける。操作部７０は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を主制御部５０に伝送する。
【００２６】
例えば、紙葉類処理装置１００は、請求書に代表される同一フォーマットの書状において光検出装置４０により宛先領域が検出できず、宛先情報が認識されなかった紙葉類１の画像を表示部８０に表示し、オペレータに宛先領域を読み取らせて宛先領域を操作部７０により入力させることにより、それ以降に供給される同一フォーマットの書状に対し正しい宛先領域を検出させ、宛先情報を取得させるようにすることができる。
【００２７】
表示部８０は、主制御部５０の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部８０は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。また、上記したように、表示部８０は、光検出装置４０により宛先情報が認識されなかった紙葉類１の画像を表示する構成であってもよい。なお、操作部７０と表示部８０とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。
【００２８】
入出力部９０は、紙葉類処理装置１００に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、入出力部９０は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、紙葉類処理装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。
【００２９】
図２は、紙葉類処理装置１００により処理される紙葉類１の例を示す。  
図２により示されるように、紙葉類１の表面には、切手１１、窓枠１２、赤枠１３、及び線分１４などの要素が存在する。
【００３０】
切手１１は、一般的な切手であり、通常、紙葉類１に糊付けされた状態で搬送される。窓枠１２は、例えば、透過性を有するセロハンなどが貼付された領域である。例えば、紙葉類１が封書などである場合、宛先を示す文字列が窓枠１２を通して視認可能な状態であることが多い。即ち、光検出装置４０は、窓枠１２内の画像を認識することにより、宛先情報を取得することができる。
【００３１】
赤枠１３は、例えば郵便番号などの情報が記載される枠である。即ち、光検出装置４０は、赤枠１３内の画像を認識することにより、宛先の郵便番号を取得することができる。線分１４は、例えば、紙葉類１の表面に印刷された模様などである。
【００３２】
なお、切手１１は、紙葉類１の搬送方向ａに対して垂直な方向に所定の厚さを有する。また、窓枠１２と、上記の宛先を示す文字列が印刷されたシートとの間には、紙葉類１の搬送方向ａに対して垂直な方向に高さの差が存在する。よって、光検出装置４０は、紙葉類１に対して、斜めから光を照射することにより、切手１１及び窓枠１２に陰影をつけることができる。
【００３３】
図３は、第１の実施形態に係る光検出装置４０の例を示す。  
光検出装置４０は、紙葉類１の券面を撮像する。光検出装置４０の光学センサは、例えば、Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）などの受光素子と、光学系と、光源とを備える。光学センサは、搬送される紙葉類１に対して光源により光を投光し、反射光または透過光を光学系により受光する。光学センサは、光学系により受光した光をＣＣＤに結像させ、電気信号（画像）を取得する。光検出装置４０は、搬送路３０により搬送される紙葉類１から連続して画像を取得することにより、紙葉類１の全体の画像を取得する。
【００３４】
光検出装置４０は、例えば紙葉類処理装置１００の搬送路３０の近傍に設置される。図３に示すように、光検出装置４０は、照明部４１、受光部４２、制御部４３、及び認識部４４を備える。図３において認識装置は光検出装置と同じ場所に記載されているが、切り離されて設置される場合もある。搬送路３０は、紙葉類１を矢印ａの方向に所定の速度で搬送する。なお、紙葉類１が搬送される搬送路上の面を搬送面Ｐとする。
【００３５】
制御部４３は、光検出装置４０の各部の動作を統合的に制御する。制御部４３は、ＣＰＵ、バッファメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。バッファメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。制御部４３は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。例えば、制御部４３は、照明部４１及び受光部４２の動作のタイミングを制御する。
【００３６】
なお、制御部４３は、図１に示す主制御部５０と通信を行うことができる。制御部４３は、主制御部５０から入力された制御信号に基づいて、照明部４１及び受光部４２を動作させる信号を生成する。
【００３７】
照明部４１は、搬送される紙葉類１に対して光を照射する。照明部４１は、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対してそれぞれ異なる角度で光を照射するように設置された複数の光源４１１乃至４１６を備える。
【００３８】
各光源４１１乃至４１６は、例えば、それぞれ、可視光を射出するＬＥＤ、蛍光灯、または他の光源などを備える。各光源４１１乃至４１６は、それぞれ、受光部４２の走査範囲に対して異なる角度で光を照射するように設置される。なお、光源４１１乃至４１６は、全ての光源４１１乃至４１６が点灯された場合、紙葉類１の表面の凹凸により陰影ができないように設置される。
【００３９】
受光部４２は、所定の走査範囲（撮像範囲）を走査し、画像または光強度に応じた電気信号を取得する。すなわち、受光部４２は、入射する光の光強度を検出値として検出する。受光部４２は、例えば、ＣＭＯＳ、フォトダイオード、またはＣＣＤなどの受光素子が線状に配列されたラインイメージセンサと、光を受光するレンズとを備える。また、受光部４２は、例えば、照明部４１から射出される光の波長に応じた特性を有するフィルタ（波長制限媒体）をさらに備えていてもよい。また、受光部４２のラインイメージセンサは、所定の帯域の波長を感度領域とするセンサにより構成されていてもよい。
【００４０】
レンズは、上記の走査範囲から光を受光する。さらに、レンズは、走査範囲から受光した光をラインイメージセンサに結像させる。ラインイメージセンサは、受光した光を電気信号（画像）に変換する。
【００４１】
図４は、照明部４１の照明範囲、及び受光部４２の走査範囲について示す。  
紙葉類１は、図２に示したように、例えば矩形状の本体を有する。即ち、紙葉類１は、図４に示すように長手方向と短手方向（幅方向）とを有する。本実施形態では、紙葉類１は、長手方向に搬送される。
【００４２】
図４に示されるように、受光部４２の走査範囲は、紙葉類１の搬送方向と搬送面Ｐ上において直交する方向に延びるように形成される。なお、受光部４２の走査範囲は、少なくとも紙葉類１の幅方向の長さより長く形成される。これにより、受光部４２は、紙葉類１の全体から画像を取得することが出来る。
【００４３】
また、照明部４１の照明範囲は、少なくとも受光部４２の走査範囲を覆うように形成される。これにより、照明部４１は、受光部４２の走査範囲の全体に対して光を照射することができる。
【００４４】
図３に示される制御部４３は、受光部４２により取得された紙葉類１の画像に対して信号処理を施し、宛先情報を認識する為の画像（宛先認識用画像）と、切手１１及び窓枠１２の位置を認識する為の画像（位置認識用画像）とを生成する。制御部４３は、生成した宛先認識用画像と、位置認識用画像とを認識部４４に出力する。
【００４５】
認識部４４は、種々の認識処理を行う。認識部４４は、制御部４３から供給された位置認識用画像に基づいて、切手１１の位置及び窓枠１２の位置を認識する。これにより、認識部４４は、切手位置情報と、窓枠位置情報とを取得する。
【００４６】
さらに、認識部４４は、窓枠位置情報に基づいて、宛先認識用画像上に宛先情報を示す文字列が写り込んでいる範囲を特定する。認識部４４は、特定した範囲の画像から文字を認識することにより、宛先情報を取得する。即ち、認識部４４は、窓枠位置情報に基づいて、宛先認識用画像を切り出し、切り出した画像に対して文字認識処理を行うことにより、宛先情報を取得する。認識部４４は、取得した切手位置情報及び宛先情報を主制御部５０に供給する。
【００４７】
図５は、制御部４３が有する機能について示す。  
制御部４３は、点灯制御部４３１、データ取得部４３２、第１の補正部４３３、第２の補正部４３４、及びデータ出力部４３５を備える。
【００４８】
点灯制御部４３１は、照明部４１の各光源４１１乃至４１６の点灯のタイミングを制御する。データ取得部４３２は、受光部４２のラインイメージセンサにより画像を取得するタイミングを制御する。
【００４９】
例えば、点灯制御部４３１及びデータ取得部４３２は、図６に示されるタイミングチャートに基づいて、各光源４１１乃至４１６の点灯のタイミングと、受光部４２のラインイメージセンサにより画像を取得するタイミングとを制御する。
【００５０】
図６に示されるタイミングチャートに基づいて動作した場合、第１の光源４１１は、時間ｔ１において点灯を開始し、時間ｔ３において点灯を終了する。さらに、第１の光源４１１は、時間ｔ９において点灯を開始し、時間ｔ１１において点灯を終了する。
【００５１】
また、第２の光源４１２、第３の光源４１３、第４の光源４１４、及び第５の光源４１５は、第１の光源４１１と同様に、時間ｔ１において点灯を開始し、時間ｔ３において点灯を終了し、時間ｔ９において点灯を開始し、時間ｔ１１において点灯を終了する。光源４１１乃至４１５は、同様の点灯周期で以降の動作を行う。
【００５２】
また、図６に示されるタイミングチャートに基づいて動作した場合、第６の光源４１６は、時間ｔ１において点灯を開始し、時間ｔ３において点灯を終了する。さらに、第６の光源４１６は、時間ｔ５において点灯を開始し、時間ｔ７において点灯を終了する。またさらに、第６の光源４１６は、時間ｔ９において点灯を開始し、時間ｔ１１において点灯を終了する。光源４１６は、同様の点灯周期で以降の動作を行う。
【００５３】
また、図６に示されるタイミングチャートに基づいて動作した場合、受光部４２は、時間ｔ２において走査を開始し、時間ｔ４において走査を終了する。これにより第１のラインの画像の取得が完了する。なお、時間ｔ１から時間ｔ３の間は、光源４１１乃至４１６が点灯している。即ち、受光部４２は、光源４１１乃至４１６により照明された光の反射光に基づいて第１のラインの画像を取得する。
【００５４】
光源４１１乃至４１６が点灯する場合、図７により示されるように、紙葉類１の表面の凹凸により陰影が生じない。受光部４２は、光源４１１乃至４１６が点灯するタイミングで画像を取得することにより、宛先情報の認識に適した画像（宛先認識用画像）を取得することができる。
【００５５】
さらに、受光部４２は、時間ｔ６において走査を開始し、時間ｔ８において走査を終了する。これにより第２のラインの画像の取得が完了する。なお、時間ｔ５から時間ｔ７の間は、光源４１１乃至４１５が消灯しており、光源４１６が点灯している。即ち、受光部４２は、光源４１６により照明された光の反射光に基づいて第２のラインの画像を取得する。
【００５６】
光源４１６は、図８により示されるように、光源４１６から射出される光の光軸が紙葉類１と所定の角度を成すように設けられている。この為、光源４１６が単体で点灯する場合、図８により示されるように、紙葉類１の表面の凹凸により陰影が生じる。図８の例では、切手１１により陰影が生じる例が示されている。受光部４２は、光源４１６が単体で点灯するタイミングで画像を取得することにより、切手１１及び窓枠１２の位置を認識する為の画像（位置認識用画像）を取得することができる。
【００５７】
さらに、受光部４２は、所定時間毎にスキャンを行うことにより、第３のライン、第４のライン、及び第Ｎのラインの画像を取得する。これにより、受光部４２は、紙葉類１の全体から画像を取得する。
【００５８】
図６に示されるタイミングチャートにしたがって動作する場合、受光部４２は、奇数ラインの画像として、宛先認識用画像を取得する。また、受光部４２は、偶数ラインの画像として、位置認識用画像を取得する。
【００５９】
データ取得部４３２は、受光部４２のラインイメージセンサにより取得した画像を第１の補正部４３３と第２の補正部４３４とに伝送する。例えば、データ取得部４３２は、宛先認識用画像を第１の補正部４３３に伝送し、位置認識用画像を第２の補正部４３４に伝送する。
【００６０】
第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４は、それぞれ、データ取得部４３２から伝送された画像に対してシェイディング（ｓｈａｄｉｎｇ）補正を行う。これにより、第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４は、データ取得部４３２から伝送された画像の明るさを補正する。第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４は、補正を施した画像をデータ出力部４３５に伝送する。データ出力部４３５は、第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４から伝送された画像を認識部４４に出力する。
【００６１】
なお、第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４は、それぞれ、異なる補正係数を用いてデータ取得部４３２から伝送された画像に対して補正を行う。例えば、第１の補正部４３３は、第１の補正係数を用いて補正を行い、第２の補正部４３４は、第２の補正係数を用いて補正を行う。
【００６２】
第１の補正係数及び第２の補正係数は、第１の補正部４３３により補正が施された画像と、第２の補正部４３４により補正が施された画像とで明るさが同程度になる値に設定される。
【００６３】
なお、宛先認識用画像と位置認識用画像との明るさの差は、光源４１１乃至４１６が点灯した場合の照度と、光源４１６が単体で点灯した場合の照度と、に関係する。従って、第１の補正係数及び第２の補正係数は、光源４１１乃至４１６の照度に基づいて決定されてもよい。
【００６４】
図９及び図１０は、本実施形態の光検出装置４０により取得された宛先認識用画像及び位置認識用画像の例を示す。図９は、宛先認識用画像の例を示す。図１０は、位置認識用画像の例を示す。
【００６５】
図９に示されるように、宛先認識用画像は、陰影などが写りこまず、且つ、文字認識に適した明るさの画像である。また、図１０に示されるように、位置認識用画像は、切手１１及び窓枠１２の位置の認識に適した画像である。位置認識用画像は、厚みを有する切手１１の近傍、及び窓枠１２内に生じた陰影を有する。
【００６６】
認識部４４は、位置認識用画像の陰影に基づいて、切手１１及び窓枠１２の位置を認識する。即ち、認識部４４は、位置認識用画像の陰影に基づいて、切手位置情報及び窓枠位置情報を取得する。
【００６７】
さらに、認識部４４は、窓枠位置情報に基づいて。宛先認識用画像上に宛先情報を示す文字列が写り込んでいる範囲を特定する。認識部４４は、特定した範囲の画像から文字を認識することにより、宛先情報を取得する。
【００６８】
例えば、認識部４４は、予め設定されたテンプレートと位置認識用画像とでパターンマッチングを行うことにより、切手１１及び窓枠１２の位置を認識することができる。例えば、認識部４４は、Ｌ字またはコの字の形状のテンプレートを予め記憶する。これにより、認識部４４は、位置認識用画像上のＬ字またはコの字の形状のオブジェクトを検出することができる。例えば、認識部４４は、検出したオブジェクトが矩形状となるように補完を行うことで、切手１１及び窓枠１２の位置を認識することができる。
【００６９】
また、位置認識用画像には、図１０により示される赤枠１３、または線分１４などが写り込む場合がある。赤枠１３及び線分１４などは、紙葉類１に印刷された模様などの印刷情報である。赤枠１３及び線分１４と上記のテンプレートの形状とが似ている場合、認識部４４は、赤枠１３及び線分１４と、切手１１及び窓枠１２とを誤認識する可能性がある。そこで、認識部４４は、宛先認識用画像と位置認識用画像との両方を用いて切手１１及び窓枠１２を認識する構成であってもよい。
【００７０】
この場合、認識部４４は、宛先認識用画像と位置認識用画像との差異を検出し、検出された差異に基づいて切手１１及び窓枠１２の位置を認識する。この場合、赤枠１３及び線分１４は、宛先認識用画像と位置認識用画像との両方に写り込んでいる要素であり、差異から除外される。また、位置認識用画像の切手１１及び窓枠１２の近傍に生じた陰影は、宛先認識用画像には写りこんでいない要素であり、差異として検出される。認識部４４は、検出された差異に基づいて切手１１及び窓枠１２の位置を認識することにより、より高い精度で切手１１及び窓枠１２の位置を認識することができる。
【００７１】
認識部４４は、例えば、宛先認識用画像と位置認識用画像との論理積を算出し、算出した論理積を位置認識用画像から除算（または減算）することにより、宛先認識用画像と位置認識用画像との差異を検出する。
【００７２】
また、認識部４４は、宛先認識用画像及び位置認識用画像からそれぞれ線分などの要素を検出し、検出された線分の幅の差に基づいて、宛先認識用画像と位置認識用画像との差異を検出する。
【００７３】
上記したように、本実施形態に係る光検出装置４０は、異なる角度で配置された複数の光源４１１及び４１６の点灯のタイミングと、受光部４２の画像取得のタイミングとを制御する。これにより、光検出装置４０は、紙葉類１の表面の凹凸に起因する陰影が写り込まない宛先認識用画像と、紙葉類１の表面の凹凸に起因する陰影が写り込んだ位置認識用画像と、を取得する。光検出装置４０は、位置認識用画像に基づいて、切手位置情報と窓枠位置情報を取得する。さらに、光検出装置４０は、窓枠位置情報と宛先認識用画像とに基づいて、宛先情報を取得する。
【００７４】
この構成によると、光検出装置４０は、１つの受光部４２（ラインイメージセンサ）を用いて宛先認識用画像と位置認識用画像とを取得することができる。この場合、宛先認識用画像と位置認識用画像とを１ラインずつ交互に取得している為、宛先認識用画像と位置認識用画像との間に位置のズレなどが生じることを防ぐことが出来る。この為、光検出装置４０は、受光部４２の設置を容易にすることができる。さらに、光検出装置４０は、高い精度で切手位置情報及び宛先情報を取得することができる。
【００７５】
この結果、簡易な構成でより正確に位置検出を行うことができる光検出装置、及び光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。
【００７６】
なお、上記した実施形態では、光検出装置４０は、宛先認識用画像と、位置認識用画像とを１ラインずつ交互に取得するとして説明したが、この構成に限定されない。光検出装置４０は、宛先認識用画像と、位置認識用画像とを複数ラインずつ交互に取得する構成であってもよい。
【００７７】
また、上記した実施形態では、光検出装置４０は、奇数ラインで宛先認識用画像を取得し、偶数ラインで位置認識用画像を検出するとして説明したが、逆であってもよい。即ち、光検出装置４０は、偶数ラインで宛先認識用画像を取得し、奇数ラインで位置認識用画像を検出する構成であってもよい。
【００７８】
またさらに、上記した実施形態では、光検出装置４０は、第１の補正部４３３及び第２の補正部４３４により宛先認識用画像と位置認識用画像とが同じ明るさになるように補正すると説明したが、この構成に限定されない。光検出装置４０は、点灯制御部４３１により光源４１１乃至４１６の発光強度を制御する構成であってもよい。
【００７９】
またさらに、上記した実施形態では、照明部４１は、６個の光源を備える構成として説明したが、この構成に限定されない。光源の数は、紙葉類１の凹凸に起因する陰影が生じないように照明する事ができる数であれば、如何なる数であってもよい。
【００８０】
この場合、光検出装置４０は、図６に示される時間ｔ５からｔ７の間に、光源４１６を強い発光強度で発光させることにより、同程度の明るさの宛先認識用画像及び位置認識用画像を取得することが出来る。例えば、光検出装置４０は、宛先認識用画像を取得するタイミングと、位置認識用画像を取得するタイミングとで、受光部４２の走査範囲における照度が同程度になるように光源４１１乃至４１６の発光強度を制御する。
【００８１】
（第２の実施形態）  
図１１は、第２の実施形態に係る光検出装置４０の例を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。  
光検出装置４０は、例えば紙葉類処理装置１００の搬送路３０の近傍に設置される。図１１に示すように、光検出装置４０は、照明部４５、受光部４２、制御部４３、及び認識部４４を備える。搬送路３０は、紙葉類１を矢印ａの方向に所定の速度で搬送する。なお、紙葉類１が搬送される搬送路上の面を搬送面Ｐとする。
【００８２】
照明部４５は、搬送される紙葉類１に対して光を照射する。照明部４５は、紙葉類１が搬送される搬送面Ｐに対してそれぞれ異なる角度で光を照射するように設置された複数の光源４５１乃至４５６を備える。
【００８３】
光源４５１、光源４５３、及び光源４５５は、例えば、それぞれ、白色などのブロードな帯域の光を射出するＬＥＤ、蛍光灯、または他の光源などを備える。光源４５１、光源４５３、及び光源４５５は、それぞれ、受光部４２の走査範囲に対して異なる角度で光を照射するように設置される。なお、光源４５１、光源４５３、及び光源４５５は、光源４５１、光源４５３、及び光源４５５が全て点灯された場合、紙葉類１の表面の凹凸により陰影ができないように設置される。
【００８４】
光源４５２、光源４５４、及び光源４５６は、例えば、それぞれ、赤色の波長の光を射出するＬＥＤ、蛍光灯、または他の光源などを備える。光源４５２、光源４５４、及び光源４５６は、それぞれ、受光部４２の走査範囲に対して異なる角度で光を照射するように設置される。なお、光源４５２、光源４５４、及び光源４５６は、光源４５２、光源４５４、及び光源４５６が全て点灯された場合、紙葉類１の表面の凹凸により陰影ができないように設置される。
【００８５】
制御部４３は、図１２に示されるタイミングチャートに基づいて、各光源４５１乃至４５６の点灯のタイミングと、受光部４２のラインイメージセンサにより画像を取得するタイミングとを制御する。
【００８６】
図１２に示されるタイミングチャートに基づいて動作した場合、第７の光源４５１、第９の光源４５３、及び第１１の光源４５５は、時間ｔ１において点灯を開始し、時間ｔ３において点灯を終了する。さらに、第７の光源４５１、第９の光源４５３、及び第１１の光源４５５は、時間ｔ９において点灯を開始し、時間ｔ１１において点灯を終了する。第７の光源４５１、第９の光源４５３、及び第１１の光源４５５は、同様の点灯周期で以降の動作を行う。
【００８７】
また、第８の光源４５２、第１０の光源４５４、及び第１２の光源４５６は、時間ｔ５において点灯を開始し、時間ｔ７において点灯を終了し、時間ｔ１３において点灯を開始し、時間ｔ１５において点灯を終了する。第８の光源４５２、第１０の光源４５４、及び第１２の光源４５６は、同様の点灯周期で以降の動作を行う。
【００８８】
第７の光源４５１、第９の光源４５３、及び第１１の光源４５５が点灯する場合、紙葉類１の表面の凹凸により陰影が生じない。受光部４２は、第７の光源４５１、第９の光源４５３、及び第１１の光源４５５が点灯するタイミングで画像を取得することにより、宛先情報の認識に適した画像（宛先認識用画像）を取得することができる。即ち、光検出装置４０は、図９に示される画像と同様の画像を取得することが出来る。
【００８９】
また、第８の光源４５２、第１０の光源４５４、及び第１２の光源４５６が点灯する場合、紙葉類１の表面の凹凸により陰影が生じない。さらに、第８の光源４５２、第１０の光源４５４、及び第１２の光源４５６は、赤色の波長の光を照射する光源である。この為、受光部４２は、第８の光源４５２、第１０の光源４５４、及び第１２の光源４５６が点灯するタイミングで画像を取得することにより、紙葉類１上の赤色で印刷された模様（赤色要素）が除去された画像（赤色除去画像）を取得することができる。
【００９０】
さらに、受光部４２は、所定時間毎にスキャンを行うことにより、第３のライン、第４のライン、及び第Ｎのラインの画像を取得する。これにより、受光部４２は、紙葉類１の全体から画像を取得する。
【００９１】
図１２に示されるタイミングチャートにしたがって動作する場合、受光部４２は、奇数ラインの画像として、宛先認識用画像を取得する。また、受光部４２は、偶数ラインの画像として、赤色除去画像を取得する。
【００９２】
図１３は、本実施形態の光検出装置４０により取得された赤色除去画像の例を示す。  
図１３に示されるように、赤色除去画像は、紙葉類１上において赤色で印刷された模様が写りこまない。この為、例えば、赤枠１３内に郵便番号などが記載されている場合、認識部４４は、赤色除去画像に基づいて文字認識を行うことにより、容易に郵便番号を取得することができる。また、例えば、線分１４が赤色で紙葉類１に印刷されている場合、光検出装置４０は、図１３に示されるように線分１４が除去された画像を取得することができる。
【００９３】
上記したように、本実施形態に係る光検出装置４０は、白色などのブロードな帯域の光と、赤色光とを交互のタイミングで紙葉類１に照射する。光検出装置４０は、各タイミングで画像を取得することにより、宛先認識用画像と赤色除去画像とを取得することができる。これにより、光検出装置４０は、赤枠１３内に記載されている郵便番号などを容易に認識することができる。
【００９４】
なお、上気した実施形態では、光検出装置４０は、白色などのブロードな帯域の光と、赤色光とを交互のタイミングで紙葉類１に照射し、宛先認識用画像と赤色除去画像とを取得すると説明したが、この構成に限定されない。さらに第１の実施例の構成を組み合わせても良い。
【００９５】
即ち、光検出装置４０は、白色などのブロードな帯域の光を照射するタイミングと、赤色光を照射するタイミングと、陰影ができるように光を照射するタイミングとを制御する。さらに、光検出装置４０は、各タイミングにおいて画像を取得する。これにより、光検出装置４０は、紙葉類１の表面の凹凸に起因する陰影が写り込まない宛先認識用画像と、紙葉類１の表面の凹凸に起因する陰影が写り込んだ位置認識用画像と、赤色要素が除去された赤色除去画像とを取得することができる。
【００９６】
これにより、光検出装置４０は、位置認識用画像に基づいて、切手位置情報と窓枠位置情報を取得することができる。さらに、光検出装置４０は、窓枠位置情報と宛先認識用画像とに基づいて、宛先情報を取得する。またさらに、光検出装置４０は、赤色除去画像に基づいて、郵便番号などを容易に取得することができる。この結果、簡易な構成でより正確に位置検出を行うことができる光検出装置、及び光検出装置を備える紙葉類処理装置を提供することができる。
【００９７】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００９８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１…紙葉類、１１…切手、１２…窓枠、１３…赤枠、１４…線分、２０…供給部、２５…分離ローラ、３０…搬送路、４０…光検出装置、４１…照明部、４２…受光部、４３…制御部、４４…認識部、４５…照明部、４６…押印部、４７…印刷部、５０…主制御部、６０…区分処理部、７０…操作部、８０…表示部、９０…入出力部、１００…紙葉類処理装置、４１１乃至４１６…光源、４３１…点灯制御部、４３２…データ取得部、４３３…第１の補正部、４３４…第２の補正部、４３５…データ出力部、４５１乃至４５６…光源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2012198700.tif 000011
【図１０】
2012198700.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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