(57)【要約】  物体照合装置は、取得手段と抽出手段と判定手段とを備える。取得手段は、文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する。抽出手段は、画像から、文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する。判定手段は、照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、照合対象の物体と登録対象の物体との同一性を判定する
2020039567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
を備える物体照合装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、前記画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定手段は、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
請求項１に記載の物体照合装置。
【請求項３】
前記照合姿勢データは、前記物体の外形の輪郭を表すデータを含んで構成されている、
請求項２に記載の物体照合装置。
【請求項４】
前記照合姿勢データは、前記物体の表面に施されている定形パターンの輪郭を表すデータを含んで構成されている、
請求項２または３に記載の物体照合装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記照合部分画像を補正する、
請求項１乃至４の何れかに記載の物体照合装置。
【請求項６】
前記抽出手段は、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記照合部分画像として抽出する、
請求項１乃至４の何れかに記載の物体照合装置。
【請求項７】
前記抽出手段は、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定手段は、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
請求項６に記載の物体照合装置。
【請求項８】
登録対象の物体に文字を印刷する印刷手段と、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する記憶手段と、
を備える物体印刷装置。
【請求項９】
前記抽出手段は、前記画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶手段は、前記登録部分画像および前記登録姿勢データを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
請求項８に記載の物体印刷装置。
【請求項１０】
前記抽出手段は、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記登録部分画像を補正する、
請求項８または９に記載の物体印刷装置。
【請求項１１】
前記抽出手段は、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記登録部分画像として抽出する、
請求項８または９に記載の物体印刷装置。
【請求項１２】
前記抽出手段は、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶手段は、前記登録部分画像と前記登録姿勢データとを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
請求項１１に記載の物体印刷装置。
【請求項１３】
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出し、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
物体照合方法。
【請求項１４】
前記抽出では、さらに、前記画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定では、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
請求項１３に記載の物体照合方法。
【請求項１５】
前記抽出では、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記照合部分画像を補正する、
請求項１３または１４に記載の物体照合方法。
【請求項１６】
前記抽出では、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記照合部分画像として抽出する、
請求項１３または１４に記載の物体照合方法。
【請求項１７】
前記抽出では、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定では、前記照合部分画像と前記照合姿勢データとを、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像と登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
請求項１６に記載の物体照合方法。
【請求項１８】
登録対象の物体に文字を印刷し、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出し、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
物体印刷方法。
【請求項１９】
前記抽出では、さらに、前記画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶では、前記登録部分画像および前記登録姿勢データを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
請求項１８に記載の物体印刷方法。
【請求項２０】
前記抽出では、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記登録部分画像を補正する、
請求項１８または１９に記載の物体印刷方法。
【請求項２１】
前記抽出では、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記登録部分画像として抽出する、
請求項１８または１９に記載の物体印刷方法。
【請求項２２】
前記抽出では、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶では、前記登録部分画像と前記登録姿勢データとを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
請求項２１に記載の物体印刷方法。
【請求項２３】
コンピュータを、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２４】
コンピュータを、
文字が印刷された登録対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に登録する登録手段と、
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体照合装置、物体照合方法、物体印刷装置、物体印刷方法、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医薬品の偽造品問題が深刻化している。また、途上国・新興国では、パッケージから錠剤を取り出して販売している。そのため、錠剤単位での真贋判定が要望されている。【０００３】
錠剤単位で真贋判定を行う技術の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載される技術（以下、本発明の関連技術と記す）は、錠剤に文字を印刷する装置において、錠剤の周縁部に近い、文字を含まない所定領域に分布する錠剤表面の微細な凹凸に起因するランダムパターンを取得して登録データとして事前に登録する。そして、照合時には、照合対象の錠剤の同じ所定領域から取得したランダムパターンの画像データと登録データとを比較することにより真贋判定（真偽判定）を実施する。なお、本発明の関連技術が文字を含まない錠剤表面を所定領域とする理由は、錠剤に対して文字を印刷する装置において、文字印刷前の画像または文字印刷後の画像のうちの一方から照合データを取得し、他方から登録データを取得し、両者の相関値を計算しているためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−９７３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の関連技術では、個々の錠剤の製造過程で錠剤表面に形成される微細な凹凸によるランダムパターンを真贋判定に利用する。しかし、錠剤表面の微細な凹凸によるランダムパターンは、そもそも視覚的に見えにくいため、鮮明に撮像するのは基本的に難しい。本発明の関連技術では、リング照明ユニットを使用して中央部に比較して陰影が強く表れる周縁部からランダムパターンを取得するようにして改善を図っている。しかし、リング照明ユニットなどの特殊な照明装置が必要である。また、カメラの位置も正確である必要がある。そのため、リング照明ユニットなどの特殊な照明装置を所持していない一般人が、スマートフォンのカメラなどを利用して、照合対象の錠剤から鮮明なランダムパターンを取得するのは困難である。その結果、照合精度が低下する、という課題があった。かかる課題は、錠剤だけでなく物体固有のランダムパターンを有する任意の物体においても生じ得る。【０００６】
本発明の目的は、上述した課題を解決する物体照合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る物体照合装置は、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
を備える。【０００８】
また、本発明の他の形態に係る物体印刷装置は、
登録対象の物体に文字を印刷する印刷手段と、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する記憶手段と、
を備える。【０００９】
また、本発明の他の形態に係る物体照合方法は、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出し、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する。【００１０】
また、本発明の他の形態に係る物体印刷方法は、
登録対象の物体に文字を印刷し、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出し、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する。【００１１】
また、本発明の他の形態に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータを、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
して機能させるためのプログラムを記録する。【００１２】
また、本発明の他の形態に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータを、
文字が印刷された登録対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に登録する登録手段と、
して機能させるためのプログラムを記録する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上述した構成を有することにより、照合精度の高い物体照合が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において印刷用データとして使用する画像データの例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態においてインクジェットプリンタにより錠剤に印刷が行われる様子を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施形態において、プリントヘッドに正対する姿勢を有する錠剤に対して長さＷの線分パターンを印刷してできる印刷部位を示す模式図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施形態において、プリントヘッドに対して正対しない姿勢を有する錠剤に対して長さＷの線分パターンを印刷してできる印刷部位を示す模式図である。
【図５】錠剤の形状の例を示す図である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態において、画像データを印刷した錠剤の上面図の例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施形態において、錠剤に印刷された画像データ中の一部の文字部分の拡大図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置の制御ユニットのブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置の制御ユニットのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態において、印刷後の錠剤を含む画像とその画像から取得された登録部分画像の例を示す図である。
【図１０Ａ】本発明の第１の実施形態において、印刷後の錠剤を含む画像から取得した錠剤の輪郭データの一例を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の第１の実施形態において、印刷後の錠剤を含む画像から取得した錠剤の輪郭データの他の例を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置におけるデータベースの登録情報の例を示す。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置における制御ユニットの処理例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置の構成図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置の処理例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置における照合データ取得部の処理例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置における照合データ取得部が補正画像を作成する方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置における照合データ取得部が補正画像を作成する他の方法の説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置における判定部の処理例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置における判定部の他の処理例を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る物体印刷装置のブロック図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る物体照合装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
先ず、本発明の第１の実施形態に係る錠剤印刷装置について説明する。
【００１７】
本実施の形態に係る錠剤印刷装置は、登録対象の錠剤にインクジェット印刷により文字を印刷するように構成されている。また、錠剤印刷装置は、文字が印刷された錠剤を撮像した画像を取得するように構成されている。また、錠剤印刷装置は、上記画像から文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出するように構成されている。また、錠剤印刷装置は、上記画像から錠剤の輪郭データを登録輪郭データとして抽出するように構成されている。また、錠剤印刷装置は、上記登録部分画像と上記登録輪郭データとを、錠剤の同一性を判定するためのデータとして記憶するように構成されている。
【００１８】
図１は本実施形態に係る錠剤印刷装置の構成を示す図である。図１を参照すると、本実施形態に係る錠剤印刷装置は、錠剤１を供給するためのホッパ２と、ホッパ２により供給された錠剤１を搬送するためのベルトコンベア３とを備えている。ベルトコンベア３は、搬送中の錠剤１の姿勢（向き）を安定させるための図示しないガイドを有していてよい。例えば、ベルトコンベア３は、搬送方向に沿って整列配置された凹部からなるガイドを有していてよい。ホッパ２から供給された錠剤１は、その一部がガイドの凹部に収容されることにより、姿勢が安定する。
【００１９】
また、本実施形態に係る錠剤印刷装置は、ベルトコンベア３上の錠剤１を検出するための検出用カメラ４と、検出用カメラ４で検出された錠剤１に対して文字を印刷するインクジェットプリンタ５と、インクジェットプリンタ５による印刷が行われた錠剤１の画像を取得する登録用カメラ６と、データベース７と、制御ユニット８と、良品格納ボックス９と、不良品排出ユニット１２と、不良品格納ボックス１３とを備えている。
【００２０】
検出用カメラ４は、ベルトコンベア３上を搬送される錠剤１を、ベルトコンベア３の所定の場所の上方から撮像する撮像手段である。制御ユニット８は、検出用カメラ４の画像を解析することにより、ベルトコンベア３の所定の場所に錠剤１が存在するか否か、存在する場合には錠剤１の正確な位置および姿勢（向き）等を検出することができる。
【００２１】
インクジェットプリンタ５は、錠剤１に所定の文字を印刷する印刷手段である。印刷する文字は、予め定められている。また、本明細書において、「文字」とは、カタカナ、ひらがな、アルファベットなどの狭義の意味の文字に限定されず、記号や図形などを含む。文字の色は、錠剤１の表面色と明確に区別できる色に設定される。また、文字のサイズ、形状は、錠剤１に全ての文字の全体が収まるように設定される。インクジェットプリンタ５は、制御ユニット８により印刷動作が制御される。
【００２２】
制御ユニット８は、検出用カメラ４により撮像された画像に基づいて、錠剤１の位置や姿勢等を検出し、検出した情報に基づいてベルトコンベア３上の錠剤１に対して指定された位置に指定された文字が印刷されるタイミングでインクジェットプリンタ５を制御する。
【００２３】
図２は、印刷用データとして使用する画像データ１４の例を示す。この例の画像データ１４は、「ファーマ」と「システムズ」なる文字列が所定の字体を使用して、所定の文字間隔で、２段に印刷される例である。画像データ１４中の文字の色は錠剤１の表面色と異なるように設定されている。また、画像データ１４中の文字の背景色は、例えば無色に設定されている。また、画像データ１４の横、縦のサイズは、それぞれＷ、Ｈである。画像データ中の文字列の外接矩形の横、縦のサイズが、上記Ｗ、Ｈと同じになるように文字の配置が設定されていてよい。或いは、画像データ１４の輪郭を表す枠が錠剤１の表面色と異なる色で設定されていてもよい。画像データ１４は、文字の基準画像あるいは基準文字パターンとも呼ぶ。
【００２４】
図３は、インクジェットプリンタ５により錠剤１に印刷が行われる様子を示す図である。図３を参照すると、錠剤１は、ベルトコンベア３によりインクジェットプリンタ５の図示しないプリントヘッドの下を通過する際に、「ファーマ」、「システムズ」という文字が印刷されている。ここで、印刷時の錠剤１の姿勢にかかわらず、錠剤１に画像データ１４を印刷した状態を直上から観察すると、錠剤１に印刷された画像データ１４の横、縦のサイズ、文字の形状やサイズは、印刷用データとして使用した画像データ１４に一致する。その理由は以下の通りである。
【００２５】
図４Ａは、プリントヘッドに正対する姿勢を有する錠剤１に対して長さＷの線分パターンを印刷してできる印刷部位１５を示す。また、図４Ｂは、プリントヘッドに対して正対しない姿勢を有する錠剤１に対して長さＷの線分パターンを印刷してできる印刷部位１６を示す。どちらの印刷部位１５、１６も、プリントヘッド側から観察する限り、同じ長さＷに見える。それ故、上述したように、印刷時の錠剤１の姿勢にかかわらず、錠剤１に印刷された画像データ１４の横、縦のサイズ、文字の形状やサイズは、印刷用データとして使用した画像データ１４のものと一致することになる。なお、錠剤１がプリントヘッドに正対するとは、例えば図５に示すように、錠剤１の形状が、文字が印刷される曲面部１ａと、その反対側の曲面部１ｂと、それらの間に存在する側面部１ｃとで規定される場合、曲面部１ａがプリントヘッドに正対している状態を意味するものとする。
【００２６】
登録用カメラ６は、インクジェットプリンタ５によって印刷が行われた後の錠剤１がカメラ６の直下に搬送されてきたタイミングで、直上から錠剤１の全体を含む画像を撮像する撮像手段である。従って、錠剤１が印刷位置から登録用カメラ６の撮像場所まで同じ姿勢を維持する場合、登録用カメラ６で撮像された錠剤１の画像中の印刷された画像データ１４の横、縦のサイズ、文字の形状やサイズは、画像データ１４のものと一致する。一方、同じ画像データ１４を印刷した場合であっても、プリンタヘッドから噴射された微細なインク粒によって形成される印刷部位のドットの形状および配置は、インク粒が着弾する箇所の凹凸、印刷時の錠剤の姿勢、インクの浸透むら等の多くの要因によって決定され、決して同じにはなり得ず、また後に再現することも極めて困難である。そのため、インクによる印刷部位のランダムパターンは、錠剤の同一性を判定するデータとして利用することができる。そのため、登録用カメラ６は、画像データ１４を印刷するためにインクジェットプリンタ５から噴射されたインクによって形成されたドットの形状および配置が判別可能な分解能で錠剤１の画像を取得するように構成されている。
【００２７】
図６Ａは、画像データ１４を印刷した３つの錠剤の上面図の例を示す。また、図６Ｂは、上記３つの錠剤に印刷された画像データ１４中の文字「テ」の部分の拡大図を示す。図６Ｂに示されるように、同じ「テ」という文字であっても、それを構成する印刷部位のドットの形状および配置は互いに相違している。
【００２８】
再び図１を参照すると、不良品排出ユニット１２は、制御ユニット８の制御に基づいて、ベルトコンベア３上を配送されている錠剤１を不良品格納ボックス１３に排出するように動作する。
【００２９】
不良品格納ボックス１３は、不良品排出ユニット１２により排出された不良品の錠剤を格納するための排出場所である。良品格納ボックス９は、不良品排出ユニット１２により排出されなかった良品の錠剤１を格納するための格納場所である。
【００３０】
制御ユニット８は、登録用カメラ６により撮像された錠剤１の画像に基づいて、錠剤１の印刷状態を確認し、印刷不良の場合には不良品排出ユニット１２を制御して不良品の錠剤１が不良品格納ボックス１３に排出されるように制御する。また、制御ユニット８は、印刷不良でない錠剤１については、登録用カメラ６により撮像された錠剤１の画像から錠剤の同一性を判定するためのデータを取得し、データベース７に登録する。
【００３１】
図７は制御ユニット８のブロック図である。図７を参照すると、制御ユニット８は、印刷制御部２１と不良品検出部２２と登録データ取得部２３とを備えている。このような制御ユニット８は、例えば図８に示すように、通信インタフェース部３１と、キーボードやマウスなどの操作入力部３２と、液晶ディスプレイ等の画面表示部３３と、メモリやハードディスク等の記憶部３４と、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部３５とを有するパーソナルコンピュータ等の情報処理装置３６と、プログラム３７とで実現することができる。プログラム３７は、情報処理装置３６の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から記憶部３４に読み込まれ、演算処理部３５の動作を制御することにより、演算処理部３５上に、印刷制御部２１、不良品検出部２２、および登録データ取得部２３を実現する。
【００３２】
印刷制御部２１は、検出用カメラ４により撮像された画像から錠剤１の位置および姿勢などを検出し、検出した錠剤１の位置とベルトコンベア３の搬送速度とインクジェットプリンタ５の印刷速度等の情報から、インクジェットプリンタ５に対して印刷指示を出力するタイミングを算出し、算出したタイミングでインクジェットプリンタ５に対して印刷指示を送信する。
【００３３】
不良品検出部２２は、登録用カメラ６により撮像された印刷後の錠剤１を含む画像から錠剤１に印刷された文字に印刷ずれや印刷のかすれなどの不具合がないか、錠剤１に欠け等の欠陥がないか否かを判定し、印刷不良または欠陥があると判定した場合、その錠剤１をベルトコンベア３から排出するよう不良品排出ユニット１２を制御する。また、不良品検出部２２は、不良品と判定した錠剤１を含む画像の識別情報（例えば画像のフレーム番号や撮影時刻など）を登録データ取得部２３に通知する。
【００３４】
登録データ取得部２３は、登録用カメラ６により撮像された印刷後の錠剤１を含む画像から、錠剤１に印刷された画像データ１４の領域を登録部分画像として取得する。また、登録データ取得部２３は、登録用カメラ６により撮像された印刷後の錠剤１を含む画像から、錠剤１の輪郭データを登録輪郭データとして取得する。また、登録データ取得部２３は、上記取得した登録部分画像と登録輪郭データとの２種類の登録データをペアにして、データベース７に登録する。登録データ取得部２３は、不良品排出ユニット１２により不良品と判定された錠剤１を含む画像からは上記登録データは取得しない。
【００３５】
図９は、登録用カメラ６により撮像された印刷後の錠剤１を含む画像４１とその画像から取得された登録部分画像４２の例を示す。図９に示す例では、登録データ取得部２３は、錠剤１の画像中に存在する全ての文字を包含する外接矩形を登録部分画像４２として取得している。登録部分画像４２の取得では、登録データ取得部２３は、例えば、錠剤１の画像からパターンマッチング等の方法によって文字を認識し、認識した全ての文字を包含する外接矩形を生成し、外接矩形内の画像領域を登録部分画像４２として取得する。或いは、登録データ取得部２３は、印刷用データとして使用する画像データ１４に輪郭線が存在する場合、錠剤１の画像から当該輪郭線をパターンマッチング等の方法によって認識し、認識した輪郭線内の画像領域を登録部分画像４２として取得する。取得された登録部分画像４２には、インクによる印刷部位および錠剤表面が露出した非印刷部位の双方が含まれている。
【００３６】
図１０Ａは、登録用カメラ６により撮像された印刷後の錠剤１を含む画像から取得した錠剤１の輪郭データ４３の一例を示す。この輪郭データ４３は、プリントヘッドに正対する姿勢で印刷が行われた錠剤１の輪郭データの例である。図１０Ｂは、画像から取得した錠剤１の輪郭データ４３の他の例を示す。図１０Ｂに示す輪郭データ４３は、プリントヘッドに正対せずに傾いた向きで印刷が行われた錠剤１の輪郭データの例である。傾いた向きで印刷が行われた錠剤１では、曲面部１ａの輪郭だけでなく、図１０Ａでは現れていない側面部１ｃや下側の曲面部１ｂの輪郭の一部が取得されている。輪郭データ４３は、例えば、輪郭部分が値１、それ以外が値０の２値画像であってよい。或いは、輪郭データ４３は、輪郭をできるだけ忠実に多数の線分で近似し、線分と線分の接続点である頂点座標の組からなるデータであってもよい。また、登録データ取得部２３は、錠剤１の輪郭データとして、図１０Ａ、図１０Ｂに示すような錠剤１の形状の輪郭データに加えて、インクジェットプリンタ５によって錠剤１に印刷された文字の輪郭データを取得するように構成されていてよい。さらに、インクジェットプリンタ５による印刷前に錠剤１の表面に何らかの定形パターンが施されている場合、錠剤１の形状の輪郭データに加えて、上記定形パターンの輪郭データを取得するように構成されていてよい。定形パターンの例として、文字、図形、記号、デザイン画、バーコードなどがある。例えば、上下が別々の色に塗り分けられたカプセル錠剤などがその一例である。このように錠剤１に施されている定形パターンは、錠剤１の同じ場所に施されていても錠剤１の姿勢によって見え方が変化するため、錠剤１の形状の輪郭データと同様に同一性を判定するデータとして利用することができる。錠剤１の形状の輪郭データだけでなく、定形パターンを利用することにより、より高精度な真贋判定あるいは照合の枝刈りが可能になる。但し、そのような定形パターンを利用しない形態も当然本発明に含まれる。
【００３７】
図１１は、データベース７の登録情報の例を示す。図１１を参照すると、データベース７は、登録部分画像４５−１〜４５−ｎと登録輪郭データ４６−１〜４６−ｎとのペアが登録されている。
【００３８】
図１２は、制御ユニット８の処理例を示すフローチャートである。ホッパ２により供給された錠剤１がベルトコンベア３上を搬送されて検出用カメラ４の直下を通過すると、検出用カメラ４によりその錠剤１の画像が撮像される。制御ユニット８の印刷制御部２１は、この撮像された画像を検出用カメラ４から取得し（ステップＳ１）、その画像を解析して錠剤１の位置を確認する（ステップＳ２）。次に、印刷制御部２１は、錠剤１がインクジェットプリンタ５のプリントヘッドの直下を通過するタイミングで基準文字パターンを印刷するようにインクジェットプリンタ５を制御する（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、印刷処理が行われた錠剤１が登録用カメラ６の直下を通過すると、登録用カメラ６により印刷処理後の錠剤１の画像が撮像される。制御ユニット８の不良品検出部２２および登録データ取得部２３は、この撮像された画像を登録用カメラ６から取得する（ステップＳ４）。次に、不良品検出部２２は、取得した画像から印刷の良否を判定し（ステップＳ５）、不良の場合（ステップＳ６でＮＯ）、錠剤１を不良品排出ユニット１２により不良品格納ボックス１３に排出する（ステップＳ９）。他方、不良でない場合、登録データ取得部２３は、登録用カメラ６から取得した画像から、登録部分画像と登録輪郭データとを取得する（ステップＳ７）。次に、登録データ取得部２３は、取得した登録部分画像と登録輪郭データとを対応付けてデータベース７に登録する（ステップＳ８）。
【００４０】
次に本実施形態の効果を説明する。
【００４１】
第１に、錠剤の同一性を判定するための照合の精度を高めることができることである。その理由は、錠剤にインクジェット印刷したインクによる印刷部位のランダムパターンは、錠剤表面の凹凸に起因するランダムパターンに比べて、再現性良く且つ鮮明に撮像できるためである。
【００４２】
第２に、文字を含む部分画像である登録部分画像と共に、錠剤の姿勢を表す登録輪郭データを、錠剤の同一性を判定するためのデータとして取得するため、文字を含む部分画像だけでなく、印刷時の錠剤の姿勢に基づいて錠剤の同一性を判定することができることである。
【００４３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る錠剤照合装置について説明する。本実施形態に係る錠剤照合装置は、例えば市場で入手した錠剤が正規に製造された本物（真の錠剤）であるのか、偽物であるのかを判定するための装置である。
【００４４】
図１３は、本実施形態に係る錠剤照合装置の構成図である。図１３を参照すると、本実施形態に係る錠剤照合装置は、カメラ５１と、照合データ取得部５２と、データベース５３と、判定部５４と、出力部５５とを備えている。このような錠剤照合装置は、例えば図１４に示すように、カメラ６０と、通信インタフェース部６１と、キーボードやマウスなどの操作入力部６２と、液晶ディスプレイ等の画面表示部６３と、メモリやハードディスク等の記憶部６４と、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部６５とを有するパーソナルコンピュータあるいはスマートフォン等の情報処理装置６６と、プログラム６７とで実現することができる。プログラム６７は、情報処理装置６６の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から記憶部６４に読み込まれ、演算処理部６５の動作を制御することにより、演算処理部６５上に、照合データ取得部５２と、データベース５３と、判定部５４と、出力部５５とを実現する。
【００４５】
カメラ５１は、真贋判定の対象とされる錠剤１を撮像する撮像手段である。錠剤照合装置を使用して真贋判定を行う利用者は、真贋判定の対象とされる錠剤１を文字が印刷された曲面部１ａを上にしてテーブルなどの上に載置し、錠剤１全体をカメラ５１で撮像する。
【００４６】
照合データ取得部５２は、カメラ５１で撮像された錠剤１を含む画像から、文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として取得するように構成されている。また、照合データ取得部５２は、上記画像から錠剤１の輪郭データを照合輪郭データとして取得するように構成されている。
【００４７】
データベース５３は、図１に示した錠剤印刷装置に備わるデータベース７と同様の２種類の登録用データ、即ち登録部分画像と登録輪郭データのペアを１以上事前に記憶している。また、データベース５３は、照合対象となる錠剤１の３次元モデルを事前に記憶している。３次元モデルの表現方法は任意であり、例えばサーフェス、ソリッドを使用してよい。錠剤１の形状の輪郭データに加えて、錠剤１の表面に施されている定形パターンの輪郭データを使用する場合、照合対象となる錠剤１の３次元モデルは、錠剤１の表面に施されている定形パターンのデータを含んで構成されている。
【００４８】
判定部５４は、照合データ取得部５２により取得された照合部分画像および照合輪郭データと、データベース５３に記憶されている登録部分画像および登録輪郭データとを比較して、錠剤１が正規に製造された本物（真の錠剤）であるのか、偽物であるのかを判定するように構成されている。
【００４９】
出力部５５は、判定部５４の判定結果を、画面表示部６３に表示し、または、通信インタフェース部６１を通じて外部の端末へ送信するように構成されている。
【００５０】
図１５は、本実施形態に係る錠剤照合装置の処理例を示すフローチャートである。図１５を参照すると、先ず、カメラ５１は、利用者のカメラ操作に従って錠剤１を含む画像を撮像する（ステップＳ１１）。次に、照合データ取得部５２は、カメラ５１で撮像された錠剤１を含む画像から、照合部分画像と照合輪郭データとの２種類の照合データを取得する（ステップＳ１２）。次に、判定部５４は、照合データ取得部５２により取得された照合部分画像および照合輪郭データと、データベース５３に事前に記憶されている登録部分画像および登録輪郭データとを比較して、錠剤１の真贋を判定する（ステップＳ１３）。次に、出力部５５は、判定部５４の判定結果を出力する（ステップＳ１４）。
【００５１】
続いて、照合データ取得部５２および判定部５４の処理を詳細に説明する。
【００５２】
先ず、照合データ取得部５２の処理を詳細に説明する。
【００５３】
図１６は、照合データ取得部５２の処理例を示すフローチャートである。図１６を参照すると、照合データ取得部５２は、カメラ５１によって撮像された錠剤１の画像をオリジナル画像とし、オリジナル画像から照合部分画像を抽出する（ステップＳ２１）。照合部分画像を抽出する方法は、錠剤印刷装置の登録データ取得部２３が画像から登録部分画像を抽出する方法と同じである。
【００５４】
次に、照合データ取得部５２は、オリジナル画像から抽出した照合部分画像の横および縦のサイズ、文字の形状やサイズと、基準文字パターンである画像データ１４の横および縦のサイズ、文字の形状やサイズとを比較することにより、照合部分画像と基準文字パターンとの類似度を算出する（ステップＳ２２）。類似度の求め方は任意である。例えば、照合データ取得部５２は、オリジナル画像から抽出した照合部分画像と基準文字パターンとの相関値の最大値を類似度としてよい。照合データ取得部５２が使用する基準文字パターンは、錠剤印刷装置のインクジェットプリンタ５が印刷用データとして使用する画像データ１４と同じである。カメラ５１で撮像した際の錠剤１の姿勢が、その錠剤１に文字を印刷した際の錠剤１の姿勢と同一であるならば、照合部分画像と基準文字パターンとは一致する。しかし、カメラ５１で撮像した際の錠剤１の姿勢が、その錠剤１に文字を印刷した際の錠剤１の姿勢と相違すると、照合部分画像は基準文字パターンに対して歪みが生じる。例えば図４Ａの印刷部位１５を、錠剤１に正対しない方向から観察すると、Ｗより短いＷ’のパターンに見える。
【００５５】
次に、照合データ取得部５２は、類似度を閾値と比較する（ステップＳ２３）。次に、照合データ取得部５２は、類似度が閾値以上であれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、ステップＳ２１で抽出した照合部分画像を判定部５４に出力する（ステップＳ２４）。また、照合データ取得部５２は、オリジナル画像から錠剤１の輪郭データを抽出し、この抽出した輪郭データを照合輪郭データとして判定部５４に出力する（ステップＳ２５）。照合輪郭データを抽出する方法は、錠剤印刷装置の登録データ取得部２３が画像から登録輪郭データを抽出する方法と同じである。
【００５６】
他方、照合データ取得部５２は、類似度が閾値未満であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、以下の処理を行う。
【００５７】
先ず、照合データ取得部５２は、文字を印刷したときの錠剤１の姿勢と同じ姿勢の錠剤１をカメラ５１で撮像した画像をオリジナル画像から画像処理によって作成する（ステップＳ２６）。この作成した画像を補正画像と呼ぶ。この補正画像を作成する方法の詳細は後述する。
【００５８】
次に、照合データ取得部５２は、ステップＳ２１と同様の方法を使用して、補正画像から照合部分画像を取得し、この取得した照合部分画像を判定部５４に出力する（ステップＳ２７）。次に、照合データ取得部５２は、補正画像から錠剤１の輪郭データを取得し、この取得した輪郭データを照合輪郭データとして判定部５４に出力する（ステップＳ２８）。
【００５９】
次に、オリジナル画像から補正画像を作成する方法の詳細を説明する。
【００６０】
図１７は、補正画像を作成する方法の一例を示すフローチャートである。図１７を参照すると、照合データ取得部５２は、先ず、照合対象の錠剤１の３次元モデルをデータベース５３から取得する（ステップＳ３１）。次に、照合データ取得部５２は、３次元モデルとオリジナル画像中の錠剤１の画像との位置合わせを行う（ステップＳ３２）。ここで言う位置合わせとは、３次元モデルを撮像する仮想的なカメラの位置および画角を、オリジナル画像を撮像したカメラ５１の位置および画角に一致させることである。即ち、オリジナル画像中の錠剤１の画像と同じように撮像できる仮想的なカメラの位置および画角を決定することである。カメラ５１の位置等は未知であるため、照合データ取得部５２は、例えば仮想的なカメラの位置および画角を変更しながら、３次元モデルとオリジナル画像中の錠剤１の画像のマッチング処理を行うことにより、３次元モデルとオリジナル画像中の錠剤１の画像との位置合わせを行う。
【００６１】
次に照合データ取得部５２は、オリジナル画像中の錠剤の画像を、位置合わせした３次元モデルにテクスチャマッピングする（ステップＳ３３）。即ち、位置合わせした３次元モデルの表面ポリゴンに対して錠剤の画像をマッピングする。
【００６２】
次に照合データ取得部５２は、３次元モデルにテクスチャマッピングされた文字を含む照合部分画像が基準文字パターンに一致する視点、即ち仮想カメラの位置を決定する（ステップＳ３４）。次に照合データ取得部５２は、決定した視点の３次元モデルの画像、即ち決定した視点から３次元モデルを撮像した画像を補正画像として取得する（ステップＳ３５）。
【００６３】
図１８は、オリジナル画像から抽出した照合部分画像の歪みを補正する他の方法の説明図である。図１８において、画像７１がオリジナル画像から抽出した照合部分画像、画像７２が印刷用データである画像データ１４である。照合データ取得部５２は、画像７１の頂点７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄを検出し、それぞれを画像７２の頂点７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄに対応付ける。次に、照合データ取得部５２は、画像７１を画像７２と同じサイズおよび縦横比の長方形になるように画像７１の歪みを補正する。このような照合データ取得部５２は、歪み補正機能を有するフォトショップ（登録商標）などのソフトウェアを使用して実現することができる。
【００６４】
次に、判定部５４の詳細を説明する。
【００６５】
図１９は、判定部５４の処理例を示すフローチャートである。図１９を参照すると、判定部５４は、データベース５３に記憶されている登録部分画像と登録輪郭データとのペアの１つに注目する（ステップＳ４１）。次に、判定部５４は、注目中のペアの登録輪郭データと照合輪郭データとの類似度を算出する（ステップＳ４２）。錠剤の輪郭データどうしの類似度は、２値化した輪郭データのパターンマッチングや、２値化した輪郭データから抽出した特徴量どうしの比較演算等によって、照合部分画像と登録部分画像との相関処理に比べて少ない計算量で算出できる。類似度は、互いの輪郭データが類似していればいるほど、大きな値になり、類似していなければ小さな値になる。
【００６６】
次に、判定部５４は、類似度を予め設定された閾値ＴＨ１と比較する（ステップＳ４３）。次に、判定部５４は、類似度が閾値ＴＨ１未満であれば、注目中のペアの登録部分画像による照合処理（ステップＳ４４、Ｓ４５）を省略し、ステップＳ４６へと進む。また判定部５４は、類似度が閾値ＴＨ１以上であれば、注目中のペアの登録部分画像と照合部分画像との相関値を、位相限定相関法などを使用して算出する（ステップＳ４４）。相関値は、登録部分画像と照合部分画像とが、同じ錠剤１から取得されている場合、１に近い値となる。次に、判定部５４は、相関値を予め設定された閾値ＴＨ２と比較する（ステップＳ４５）。次に、判定部５４は、相関値が閾値ＴＨ２以上であれば、錠剤１は本物の錠剤であると判定する（ステップＳ４９）。そして、判定部５４は、図１９の処理を終了する。また、判定部５４は、相関値が閾値ＴＨ２未満であれば、ステップＳ４６へと進む。
【００６７】
判定部５４は、ステップＳ４６では、データベース５３に記憶されている登録部分画像と登録輪郭データとの次のペアの１つに注目を移す。そして、判定部５４は、ステップＳ４２に戻って、上述した処理と同様の処理を繰り返す。また、判定部５４は、データベース５３中の全てのペアに注目し終えると（ステップＳ４７でＹＥＳ）、錠剤１は偽物の錠剤であると判定する（ステップＳ４８）。そして、判定部５４は図１９の処理を終了する。
【００６８】
図２０は、判定部５４の他の処理例を示すフローチャートである。図２０を参照すると、判定部５４は、データベース５３に記憶されている全ての登録輪郭データと照合輪郭データとの類似度を算出する（ステップＳ５１）。次に、判定部５４は、データベース５３中の登録部分画像と登録輪郭データとのペアを、その登録輪郭データと照合輪郭データとの類似度の降順にソートし、ソート後のペアをペア集合に格納する（ステップＳ５２）。
【００６９】
次に判定部５４は、ペア集合中の類似度の一番大きいペアに注目し（ステップＳ５３）、その類似度を予め設定された閾値ＴＨ１と比較する（ステップＳ５４）。次に、判定部５４は、類似度が閾値ＴＨ１未満であれば、錠剤１は偽物の錠剤であると判定する（ステップＳ５９）。そして、判定部５４は図２０の処理を終了する。一方、判定部５４は、類似度が閾値ＴＨ１以上であれば、注目中のペアの登録部分画像と照合部分画像との相関値を、位相限定相関法などを使用して算出する（ステップＳ５５）。次に、判定部５４は、相関値を予め設定された閾値ＴＨ２と比較する（ステップＳ５６）。次に、判定部５４は、相関値が閾値ＴＨ２以上であれば、錠剤１は本物の錠剤であると判定する（ステップＳ６０）。そして、判定部５４は、図２０の処理を終了する。また、判定部５４は、相関値が閾値ＴＨ２未満であれば、ペア集合中の次に類似度の大きなペアの１つに注目を移す（ステップＳ５７）。そして、判定部５４は、ステップＳ５４に戻って、上述した処理と同様の処理を繰り返す。また、判定部５４は、ペア集合中の全てのペアに注目し終えると（ステップＳ５８でＹＥＳ）、錠剤１は偽物の錠剤であると判定する（ステップＳ５９）。そして、判定部５４は図２０の処理を終了する。
【００７０】
次に本実施形態の効果を説明する。
【００７１】
第１に、照合精度の高い錠剤照合装置が得られることである。その理由は、文字が印刷された照合対象の錠剤を撮像した画像から上記文字を含む照合部分画像を抽出し、その照合部分画像と、真の錠剤から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、照合対象の錠剤の同一性を判定するためである。
【００７２】
第２に、特殊な照明装置を所持していない一般人であってもスマートフォン等のカメラなどを使用して、手軽に鮮明なランダムパターンを撮像して真贋判定できることである。その理由は、文字が印刷された照合対象の錠剤を撮像した画像からは、手軽に鮮明なランダムパターンを得ることができるためである。
【００７３】
第３に、高速な真贋判定が行えることである。その理由は、文字印刷時の錠剤の姿勢を表す輪郭データを使用して錠剤照合の枝刈りをしているためである。即ち、錠剤照合装置の判定部５４は、錠剤１の照合輪郭データと真の錠剤から取得され予め登録されている登録輪郭データとの類似度を算出して、閾値と比較することにより、錠剤１の文字を含む照合部分画像と登録部分画像との相関演算の要否を決定し、演算量の多い相関演算を行う回数を削減しているためである。
【００７４】
第４に、登録時と照合時の撮像方向の相違に頑健な真贋判定が行えることである。その理由の１つは、本発明の関連技術による錠剤の周縁部の陰影に起因するランダムパターンは、照明が照射される方向（照明方向）が多少ずれるだけでも比較的容易に変化し、それに応じて得られるランダムパターンも変化する。また、そもそも、携帯電話のカメラ等ではレンズ口径が小さいために明暗の感度が悪いため、強い照明を当てなければ、薄い陰影の濃淡を安定して撮像できないことが多い。そのため、同一の錠剤であっても、登録時と照合時の照明方向や照明機材に相違があると、得られるランダムパターンが相違し、照合精度が低下する。これに対して、文字が印刷された照合対象の錠剤を撮像した画像から取得されるランダムパターンは、濃い色のインクの付着の有無によって生じる明暗であり、元々鮮明に得られるものであるため、登録時と照合時とで撮像方向が多少相違してもランダムパターンはあまり変化しないためである。他の理由の１つは、錠剤照合装置の照合データ取得部５２は、オリジナル画像の歪みを補正した補正画像を算出し、この補正画像から照合部分画像を取得するためである。
【００７５】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る物体印刷装置について説明する。図２１は本実施形態に係る物体印刷装置のブロック図である。
【００７６】
図２１を参照すると、本実施形態に係る物体印刷装置１００は、印刷手段１０１と、取得手段１０２と、抽出手段１０３と、記憶手段１０４とを備えている。
【００７７】
印刷手段１０１は、登録対象の物体に文字を印刷するように構成されている。物体は、例えば錠剤であってもよいし、錠剤以外の物体、例えば菓子、半導体部品、機械部品、製品パッケージなどであってよい。印刷手段１０１は、例えばインクジェットプリンタによって構成することができるが、それに限定されない。取得手段１０２は、印刷手段１０１によって文字が印刷された物体を撮像した画像を取得するように構成されている。取得手段１０２は、例えばカメラによって構成することができるが、それに限定されない。抽出手段１０３は、取得手段１０２によって取得された画像から、上記文字を含む登録部分画像を抽出するように構成されている。抽出手段１０３は、例えば第１の実施形態に係る物体印刷装置の登録データ取得部２３と同様に構成することができるが、それに限定されない。記憶手段１０４は、抽出手段１０３によって抽出された登録部分画像を、登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶するように構成されている。
【００７８】
このように構成された物体印刷装置１００は、以下のように動作する。先ず印刷手段１０１は、登録対象の物体に文字を印刷する。次に取得手段１０２は、印刷手段１０１によって文字が印刷された物体を撮像した画像を取得する。次に抽出手段１０３は、取得手段１０２によって取得された画像から、上記文字を含む登録部分画像を抽出する。次に記憶手段１０４は、抽出手段１０３によって抽出された登録部分画像を、登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する。
【００７９】
以上のように構成され、動作する物体印刷装置１００によれば、物体の同一性を判定するための照合精度を高めることができる。その理由は、物体に印刷した文字による印刷部位のランダムパターンは、物体表面の陰影に起因するランダムパターンに比べて、特殊な照明装置を使わずとも鮮明に撮像できるため、再現性良く抽出することができるためである。
【００８０】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る物体照合装置について説明する。図２２は本実施形態に係る物体照合装置のブロック図である。
【００８１】
図２２を参照すると、本実施形態に係る物体照合装置１１０は、取得手段１１１と、抽出手段１１２と、判定手段１１３とを備えている。
【００８２】
取得手段１１１は、文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得するように構成されている。物体は、例えば錠剤であってもよいし、錠剤以外の物体、例えば菓子、半導体部品、機械部品、製品パッケージなどであってよい。取得手段１１１は、例えばカメラによって構成することができるが、それに限定されない。抽出手段１１２は、取得手段１１１によって取得された画像から、上記文字を含む照合部分画像を抽出するように構成されている。抽出手段１１２は、例えば本発明の第２の実施形態に係る物体照合装置の照合データ取得部５２と同様に構成することができるが、それに限定されない。判定手段１１３は、抽出手段１１２によって抽出された照合部分画像と、真の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、照合対象の物体の同一性を判定するように構成されている。判定手段１１３は、例えば本発明の第２の実施形態に係る物体照合装置の判定部５４と同様に構成することができるが、それに限定されない。
【００８３】
このように構成された物体照合装置１１０は、以下のように動作する。先ず取得手段１１１は、文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する。次に抽出手段１１２は、取得手段１１１によって取得された画像から、上記文字を含む照合部分画像を抽出する。次に判定手段１１３は、抽出手段１１２によって抽出された照合部分画像と、真の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、照合対象の物体の同一性を判定する。
【００８４】
以上のように構成され、動作する物体照合装置１１０によれば、物体の同一性を判定するための照合精度を高めることができる。その理由は、物体に印刷した文字による印刷部位のランダムパターンは、物体表面の陰影に起因するランダムパターンに比べて、特殊な照明装置を使わずとも鮮明に撮像できるため、再現性良く抽出することができるためである。
【００８５】
［他の実施形態］
本発明の他の実施形態について説明する。
【００８６】
例えば、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置および第２の実施形態に係る錠剤照合装置では、錠剤の姿勢を表すデータとして錠剤の輪郭データを使用した。しかし、錠剤の姿勢を表すデータは、錠剤の輪郭データに限定されない。例えば、錠剤の向きを表すデータを、錠剤の姿勢を表すデータとしてもよい。錠剤の向きを表すデータとしては、例えば、カメラに対して錠剤１の曲面部１ｂが正対している程度を表すデータとすることができるが、それに限定されない。錠剤の向きは、例えば、錠剤の輪郭データからパターンマッチングによって決定することができる。即ち、向きの異なる錠剤の輪郭データを基準輪郭データとして用意しておき、登録輪郭データまたは照合輪郭データとマッチする基準輪郭データに対応する向きを錠剤の向きに決定することができる。このように本発明では、物体の輪郭データ、および、物体の向きを表すデータを、物体の姿勢を表すデータとして用いることができる。また、物体の姿勢を表すデータは、第１および第２の実施形態において既に説明したように、物体の形状の輪郭データに加えて、物体の表面の施されている定形パターンの輪郭を含んで構成されていてもよい。例えば、商品名、絵、デザイン画などによる定形パターンが既に印刷されている直方体などの形状を有する商品パッケージに対して、インクジェット印刷などによって出荷先の名前、出荷番号、日時などの文字やバーコード等を印刷する物体印刷装置において、ベルトコンベアで搬送されてくる商品パッケージに文字を印刷した際、パッケージの形状の輪郭だけでなく、パッケージに印刷されていた定形パターンの輪郭を輪郭データとして抽出し、登録輪郭データとして登録するように構成されていてよい。また、物体照合装置では、照合対象の商品パッケージを撮像した画像から、物体の形状の輪郭データに加えて、物体の表面に施されている定形パターンの輪郭を表すデータを照合輪郭データとして抽出して照合に利用してよい。
【００８７】
また、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置および第２の実施形態に係る錠剤照合装置では、文字を含む部分画像と錠剤の姿勢を表す輪郭データとを、錠剤の同一性を判定するためのデータとしたが、錠剤の姿勢を表す輪郭データを省略するように構成されていてもよい。即ち、錠剤印刷装置の登録データ取得部２３は、登録輪郭データを取得しないように構成されていてよい。また、錠剤照合装置の照合データ取得部５２は、照合輪郭データを取得しないように構成されていてよい。
【００８８】
また、第１の実施形態に係る錠剤印刷装置では、錠剤１の姿勢が印刷時と画像取得時とで殆ど変化しないことを前提としていた。また、登録用カメラ６は、インクジェットプリンタ５と同じく錠剤１の直上から錠剤１の画像を撮像するように構成されていた。しかし、錠剤１の姿勢が印刷時と画像取得時とで変化することもあり得る。また、設置スペース等の制限により、登録用カメラ６が錠剤１の直上から錠剤１の画像を撮像することができず、斜め方向から撮像しなければならない場合も考えられる。これらの場合、登録用カメラ６で撮像した錠剤１の画像から抽出される文字を含む登録部分画像は、錠剤照合装置の場合と同様に歪むことになる。そこで、本発明の他の形態として、錠剤印刷装置の登録データ取得部２３は、錠剤照合装置の照合データ取得部５２で行った処理と同様な補正処理（図１７および図１８に示される処理）を行うようにしてもよい。
【００８９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、錠剤単位での真贋判定など、物体の真贋判定に利用できる。【００９１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
を備える物体照合装置。
［付記２］
前記抽出手段は、前記画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定手段は、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
付記１に記載の物体照合装置。
［付記３］
前記照合姿勢データは、前記物体の外形の輪郭を表すデータを含んで構成されている、
付記２に記載の物体照合装置。
［付記４］
前記照合姿勢データは、前記物体の表面に施されている定形パターンの輪郭を表すデータを含んで構成されている、
付記２または３に記載の物体照合装置。
［付記５］
前記抽出手段は、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記照合部分画像を補正する、
付記１乃至４の何れかに記載の物体照合装置。
［付記６］
前記抽出手段は、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記照合部分画像として抽出する、
付記１乃至４の何れかに記載の物体照合装置。
［付記７］
前記抽出手段は、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定手段は、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
付記６に記載の物体照合装置。
［付記８］
登録対象の物体に文字を印刷する印刷手段と、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する記憶手段と、
を備える物体印刷装置。
［付記９］
前記抽出手段は、前記画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶手段は、前記登録部分画像および前記登録姿勢データを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
付記８に記載の物体印刷装置。
［付記１０］
前記抽出手段は、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記登録部分画像を補正する、
付記８または９に記載の物体印刷装置。
［付記１１］
前記抽出手段は、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記登録部分画像として抽出する、
付記８または９に記載の物体印刷装置。
［付記１２］
前記抽出手段は、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶手段は、前記登録部分画像と前記登録姿勢データとを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
付記１１に記載の物体印刷装置。
［付記１３］
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出し、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
物体照合方法。
［付記１４］
前記抽出では、さらに、前記画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定では、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
付記１３に記載の物体照合方法。
［付記１５］
前記抽出では、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記照合部分画像を補正する、
付記１３または１４に記載の物体照合方法。
［付記１６］
前記抽出では、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記照合部分画像として抽出する、
付記１３または１４に記載の物体照合方法。
［付記１７］
前記抽出では、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定では、前記照合部分画像と前記照合姿勢データとを、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像と登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
付記１６に記載の物体照合方法。
［付記１８］
登録対象の物体に文字を印刷し、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出し、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
物体印刷方法。
［付記１９］
前記抽出では、さらに、前記画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶では、前記登録部分画像および前記登録姿勢データを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
付記１８に記載の物体印刷方法。
［付記２０］
前記抽出では、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記登録部分画像を補正する、
付記１８または１９に記載の物体印刷方法。
［付記２１］
前記抽出では、前記画像と予め登録されている物体３次元モデルとの位置合わせを行い、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルに前記画像をテクスチャマッピングし、前記物体３次元モデルにテクスチャマッピングされた前記画像中の前記文字のパターンが基準文字パターンに一致する視点を決定し、前記決定した視点の前記物体３次元モデルの画像から前記文字を含む所定サイズの部分画像を前記登録部分画像として抽出する、
付記１８または１９に記載の物体印刷方法。
［付記２２］
前記抽出では、前記位置合わせ後の前記物体３次元モデルの画像から、前記物体の姿勢データを登録姿勢データとして抽出し、
前記記憶では、前記登録部分画像と前記登録姿勢データとを、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
付記２１に記載の物体印刷方法。
［付記２３］
コンピュータを、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
［付記２４］
コンピュータを、
文字が印刷された登録対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に登録する登録手段と、
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【００９２】
１…錠剤
１ａ…曲面部
１ｂ…曲面部
１ｃ…側面部
２…ホッパ
３…ベルトコンベア
４…検出用カメラ
５…インクジェットプリンタ
６…登録用カメラ
７…データベース
８…制御ユニット
９…良品格納ボックス
１２…不良品排出ユニット
１３…不良品排出ボックス
１４…印刷用データとして使用する画像データ
１５…印刷部位
１６…印刷部位
２１…印刷制御部
２２…不良品検出部
２３…登録データ取得部
３１…通信インタフェース部
３２…操作入力部
３３…画面表示部
３４…記憶部
３５…演算処理部
３６…情報処理装置
３７…プログラム
４１…印刷後の錠剤を含む画像
４２…登録部分画像
４３…輪郭データ
４５−１〜４５−ｎ…登録部分画像
４６−１〜４６−ｎ…登録輪郭データ
５１…カメラ
５２…照合データ取得部
５３…データベース
５４…判定部
５５…出力部
６０…カメラ
６１…通信インタフェース部
６２…操作入力部
６３…画面表示部
６４…記憶部
６５…演算処理部
６６…情報処理装置
６７…プログラム
７１…画像
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ…頂点
７２…印刷用データである画像データ
７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ…頂点
１００…物体印刷装置
１０１…印刷手段
１０２…取得手段
１０３…抽出手段
１０４…記憶手段
１１０…物体照合装置
１１１…取得手段
１１２…抽出手段
１１３…判定手段
【図１】
2020039567.tif 000003
【図２】
2020039567.tif 000004
【図３】
2020039567.tif 000005
【図４Ａ】
2020039567.tif 000006
【図４Ｂ】
2020039567.tif 000007
【図５】
2020039567.tif 000008
【図６Ａ】
2020039567.tif 000009
【図６Ｂ】
2020039567.tif 000010
【図７】
2020039567.tif 000011
【図８】
2020039567.tif 000012
【図９】
2020039567.tif 000013
【図１０Ａ】
2020039567.tif 000014
【図１０Ｂ】
2020039567.tif 000015
【図１１】
2020039567.tif 000016
【図１２】
2020039567.tif 000017
【図１３】
2020039567.tif 000018
【図１４】
2020039567.tif 000019
【図１５】
2020039567.tif 000020
【図１６】
2020039567.tif 000021
【図１７】
2020039567.tif 000022
【図１８】
2020039567.tif 000023
【図１９】
2020039567.tif 000024
【図２０】
2020039567.tif 000025
【図２１】
2020039567.tif 000026
【図２２】
2020039567.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】令和3年1月20日(2021.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
を備える物体照合装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、前記画像から、前記物体の姿勢データを照合姿勢データとして抽出し、
前記判定手段は、前記照合部分画像および前記照合姿勢データと、登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像および登録姿勢データとを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
請求項１に記載の物体照合装置。
【請求項３】
前記照合姿勢データは、前記物体の外形の輪郭を表すデータを含んで構成されている、
請求項２に記載の物体照合装置。
【請求項４】
前記照合姿勢データは、前記物体の表面に施されている定形パターンの輪郭を表すデータを含んで構成されている、
請求項２または３に記載の物体照合装置。
【請求項５】
前記抽出手段は、前記画像中の前記文字の領域と前記文字の基準画像とを比較して前記印刷された文字の歪みを検出し、前記検出された歪みに基づいて前記照合部分画像を補正する、
請求項１乃至４の何れかに記載の物体照合装置。
【請求項６】
登録対象の物体に文字を印刷する印刷手段と、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する記憶手段と、
を備える物体印刷装置。
【請求項７】
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出し、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する、
物体照合方法。
【請求項８】
登録対象の物体に文字を印刷し、
前記文字が印刷された前記物体を撮像した画像を取得し、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出し、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶する、
物体印刷方法。
【請求項９】
コンピュータを、
文字が印刷された照合対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を照合部分画像として抽出する抽出手段と、
前記照合部分画像と登録対象の物体から取得され予め登録されている登録部分画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、
文字が印刷された登録対象の物体を撮像した画像を取得する取得手段と、
前記画像から、前記文字を含む所定サイズの部分画像を登録部分画像として抽出する抽出手段と、
前記登録部分画像を、前記物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に登録する登録手段と、
して機能させるためのプログラム。
【国際調査報告】
2020039567.tif 000028
2020039567.tif 000029
2020039567.tif 000030
2020039567.tif 000031