マーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラム
【課題】マークを読み取りやすくしたマーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列されて構成されている情報マークを撮像する。得られた撮像画像を、明度が異なるそれぞれの単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する。そして、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する。そして明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取る。
【解決手段】明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列されて構成されている情報マークを撮像する。得られた撮像画像を、明度が異なるそれぞれの単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する。そして、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する。そして明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マークを読み取るためのマーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
倉庫や工場等に設置された搬送装置において、予め設置されたマークを読み取りながら走行する搬送装置が知られている。このような搬送装置としては、例えば、搬送装置の移動方向に基準位置を示すマークを所定間隔で設置し、搬送装置がこのマークを識別しながら走行する方法等が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、帯状に伸びる走行マークと照度が異なる複数のマークからなる位置マークとを、移動体が搭載したカメラで撮影し、撮影画像を処理することで、移動体の現位置を正確に把握できるとするマーク読取装置が提案されている。
【特許文献１】特開平８−２６６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に提案されたマーク読取装置では、マークの一部に外光があたっていたり影があったりする場合に、マークを正確に読み取ることができない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、マークを読み取りやすくしたマーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るマーク読取装置は、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力するカメラと、前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割手段と、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正手段と、前記明度補正手段により補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記カメラは、異なったタイミングで前記情報マークを撮影して複数の撮像画像を出力し、前記撮像画像分割手段は、前記複数の撮像画像のそれぞれを前記所定の大きさの画像に分割し、前記明度補正手段は、１つの撮像画像において前記明単位領域の明度を所定範囲の値とするために必要な累算回数を求める累算回数取得手段と、前記１つの撮像画像の画素の明度に、他の撮像画像の対応する画素の明度を、前記累算回数取得手段で取得した累算回数に相当する撮像画像の数だけ加算して新たな明度とする加算手段とを備えてもよい。
【０００８】
また、前記明度補正手段は、分割された画像毎に前記明単位領域の明度を所定範囲内の値とするために必要な倍率を求める倍率取得手段と、分割された画像の各画素の明度に前記倍率取得手段で取得した倍率を乗算して新たな明度とする乗算手段と、を備えてもよい。
【０００９】
また、前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像にローパスフィルタ処理を実行するローパスフィルタ処理手段と、所定の閾値を設定し、前記ローパスフィルタ処理がされた前記撮像画像の画素の明度を２値化する２値化処理手段と、をさらに備えてもよい。
【００１０】
また、前記所定の大きさは、前記情報単位のサイズに等しく設定してもよい。
【００１１】
また、前記情報マークは、該情報マークが配置されている位置を表わし、前記マーク読取手段は、前記明度補正手段により補正された画素の明度に基づいて、前記情報マークが示す位置を読み取り、前記マーク読取手段が読み取った読取情報に基づいて前記カメラを移動するカメラ移動手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るマーク読取方法は、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像出力する撮像ステップと、前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マークを読み取りやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るマーク読取装置を備えた荷物搬送設備を、図面を参照して説明する。荷物搬送設備は、荷物の搬送に使用するクレーンとカメラとを備えた移動体を一軸上に移動させ、所定の間隔で設置されている位置検出用マークを撮像し解析して、移動体の現位置を検出する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、荷物搬送設備１００は、情報マークである位置検出用マーク１０と、ガイドレール２０と、移動体３０と、カメラコントローラ４０と、カメラ４５と、モータコントローラ５０と、移動モータ５５と、クレーンコントローラ６０と、クレーン６５と、制御部７０とを備える。
【００１７】
図１に示すように、２本のガイドレール２０は、平行に配設され、移動体３０を図中の矢印で示す方向にガイド可能に支承している。また、ガイドレール２０は、移動体３０を支承可能な十分な剛度を備えた鋼材から構成されている。
【００１８】
移動体３０は、カメラ４５及びクレーン６５が固定的に取り付けられており、ガイドレール２０に沿って移動モータ５５を用いて移動する。さらに詳しく説明すると、移動体３０の下面には、移動モータ５５により駆動される複数の車輪（不図示）が取り付けられている。複数の車輪は、離間したそれぞれのガイドレール２０位置に備えられ、移動体３０は、この複数の車輪を介してガイドレール２０に支承されている。
【００１９】
カメラコントローラ４０は、制御部７０からの指示を受け、カメラ４５に所要の動作を実行させるとともに、カメラ４５で撮像された画像を制御部７０に転送する。
【００２０】
カメラ４５は、カメラコントローラ４０の指示に従って、位置検出用マーク１０を撮像する。カメラ４５はモノクロカメラで、後述する位置検出用マーク１０を構成する単位領域である明部最小単位１１と暗部最小単位１２とが、複数の画素で撮像できる位置に配されている。
【００２１】
モータコントローラ５０は、制御部７０からの指示を受け、移動モータ５５に所要の動作を実行させる。
【００２２】
移動モータ５５は、移動体３０の下面に取り付けられ、モータコントローラ５０の指示に従って移動体３０を移動する。
【００２３】
クレーンコントローラ６０は、制御部７０からの指示を受け、クレーン６５に所要の動作を実行させる。
【００２４】
クレーン６５は、移動体３０の下面に取り付けられ、クレーンコントローラ６０の指示に従って荷取りと荷置きとを行う。
【００２５】
制御部７０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）、及び、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、例えば、撮像画像分割手段、明度補正手段（明度補正手段は累算回数取得手段、加算手段、倍率取得手段、乗算手段を備えている）、マーク読取手段、ローパスフィルタ処理手段、２値化処理手段として機能する。ＲＯＭは、動作プログラムを記憶し、ＣＰＵは、その動作プログラムに従って荷物搬送設備１００全体を制御し、ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして機能する。
制御部７０は、カメラコントローラ４０とモータコントローラ５０とクレーンコントローラ６０とに接続され、それらを制御する。
具体的には、制御部７０は、移動体３０を移動させながらカメラ４５で位置検出用マーク１０を撮像し、撮像された画像を処理することにより移動体３０の現位置を把握する。制御部７０は、移動体３０が目的位置まで移動したと判断すると、移動体３０を停止させる。
【００２６】
また、２本のガイドレール２０に沿ってマーク設置面８０が設けられている。マーク設置面８０には、移動体３０の位置を把握するための位置検出用マーク１０が複数取付けられおり、位置検出用マーク１０の中心位置を示した中心ライン１７（図３）は、移動体３０の移動方向における所定の位置（ある基準位置から所定の距離だけ離れた位置）と合致している。
【００２７】
位置検出用マーク１０は、図３に示すように、異なる色からなる０あるいは１を表す複数の情報単位である最小情報マーク１３が所定の配列をなして構成されている。なお、本実施例の最小情報マーク１３は白及び黒で構成されているので、本実施例の色の違いは明度の違いとして記載する。この最小情報マーク１３は、さらに高い明度（白色に近い）からなる２つの明部最小単位１１と、低い明度（黒色に近い）からなる２つの暗部最小単位１２とが、所定の配列をなして構成されている。なお、本明細書では、「最小情報マーク１３」は、１を表わした１表示マーク１３ａと、０を表わした０表示マーク１３ｂとを総称した用語として用いている。
【００２８】
１表示マーク１３ａは、図中左上と図中右下とに配された明部最小単位１１と、図中右上と図中左下とに配された暗部最小単位１２とから構成されることで、“１”を表わすマークとして制御部７０に認識される。
また、０表示マーク１３ｂは、図中右上と図中左下とに配された明部最小単位１１と、図中左上と図中右下とに配された暗部最小単位１２とから構成されることで、“０”を表わすマークとして制御部７０に認識される。
つまり、図３に示した位置検出用マーク１０は、図中上から下にかけて、左から右に“０，１”、“１，１”、“１，０”、“０，１”を表わしたマークとして制御部７０に認識される。
【００２９】
なお、撮像画像において明部最小単位１１及び暗部最小単位１２が複数の画素に相当する大きさで撮像されるように、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２の寸法が設定されている。
【００３０】
ここで、カメラ４５で撮像した位置検出用マーク１０の撮像画像と、この撮像画像から検出する位置検出用マーク１０の明度とについて説明する。
図４（ａ）は、カメラ４５で撮像された位置検出用マーク１０の一部を示したものである。なお、図中点線で格子状に区切られた領域は、撮像画像の画素領域を示している。本実施形態では、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２は、９つの画素に相当する大きさで撮像されている。なお、図４（ａ）のＹｉ＋１の画素上には第１の走査線１６ａが、図中Ｙｉ＋４の画素上には第２の走査線１６ｂが設定されており、制御部７０はこれらの走査線１６（走査線１６ａ，走査線１６ｂ）上にある画素の明度を検出する。
【００３１】
第１の走査線１６ａで検出された各画素の明度の一例を、図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）の横軸は第１の走査線１６ａに沿った距離を示しており、縦軸は検出された明度を示している。検出された明度は０乃至２５５の数値で表現され、明度が２５５に近くなるにつれ白色、明度が０に近くなるにつれ黒色であることを示している。
【００３２】
なお、図４（ｂ）に示すように、検出された明度は過剰明度区間、明部適正明度区間、暗部適正明度区間の３つに区分される。
過剰明度区間とは、明度が２５５から所定の値までの区間であり、この過剰明度区間内に位置する明度が検出された画素は、受光により発生した電荷が飽和状態であることを示している。このような画素は、周辺画素の電荷も飽和状態とするため、周辺画素の正確な明度を検出することができない。
また、明部適正明度区間とは、明部最小単位１１の明度を良好なＳＮ比（Signal to Noise ratio）で検出することができるが、暗部最小単位１２の明度の検出には信号が大きすぎて正確に明度を検出することができない区間を示す。
また、暗部適正明度区間とは、暗部最小単位１２の明度を良好なＳＮ比で検出することができるが、明部最小単位１１の明度の検出にはＳＮ比が悪くなる区間を示す。
つまり、明部最小単位１１の明度が明部適性明度区間内で検出され、且つ、暗部最小単位１２の明度が暗部適正明度区間内で検出された位置検出用マーク１０は、適正な露光量で撮像されたことを示している。
【００３３】
なお、明部適性明度区間と暗部適正明度区間とを区分する線は、検出された明度の境界位置（明部最小単位１１と暗部最小単位１２との境界位置）を検出するライン（以下、明度境界検出ラインと記す）に設定される。例えば、図４（ｂ）に示すように、位置検出用マーク１０が適正な露光量で撮像されると、明度境界検出ラインと明度を示すグラフとは、図中のａ点、ｂ点、ｃ点で交差する。制御部７０は、これらａ点、ｂ点、ｃ点の撮像画像内での位置を検出する。
【００３４】
次に、上述した位置検出用マーク１０を検出して、移動体３０の位置合わせを行う手順について、図５乃至図８に示したフローチャートを参照して説明する。
なお、制御部７０は、外部より又はＲＯＭに記憶された動作プログラムにより移動体３０を所定の目的地に移動させるように指示を受けると、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って下記に示す動作を自動的に行う。
【００３５】
まず、制御部７０は、図５に示すように、モータコントローラ５０を制御して、移動モータ５５を作動させ、移動体３０を所定の方向に移動させる（Ｓ１００）。
【００３６】
次に、制御部７０は、カメラコントローラ４０を制御して、カメラ４５に位置検出用マーク１０を撮像させる（Ｓ１１０）。
【００３７】
続いて、制御部７０は、Ｓ１１０において撮像された画像を取得し、位置検出用マーク１０が所定範囲内に撮像されていると判断すると、撮像画像において予め設定されていた走査線１６（図３）上の画素の明度を検出する（Ｓ１２０）。
走査線１６は、位置検出用マーク１０を構成するそれぞれの明部最小単位１１及び暗部最小単位１２を、少なくとも一本の走査線１６が横断するように、その本数と間隔とが設定されている。このとき、位置検出用マーク１０に対するカメラ４５の高さと距離とを、移動体３０が移動する際も常に一定とすることにより、走査線１６は撮像画像において常に同じ高さに設定することができる。
【００３８】
次に制御部７０は、Ｓ１２０において検出された明度から、位置検出用マーク１０が適正露光量で撮像されたかどうか判断する（Ｓ１３０）。例えば、全ての明部最小単位１１の明度が図４（ｂ）に示す明部適性明度区間にあり、且つ、全ての暗部最小単位１２の明度が図４（ｂ）に示す暗部適正明度区間にある場合に、制御部７０は、位置検出用マーク１０が適性露光量で撮像されたと判断する。
【００３９】
Ｓ１３０において、位置検出用マーク１０の最小情報マーク１３の全てが適正露光量で撮像されたと判断すると（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０が表わした情報を読み取り、移動体３０の現位置を算出する（Ｓ１４０）。なお、Ｓ１４０の手順（移動体の現位置算出処理）については後述する。
【００４０】
続いて、制御部７０は、Ｓ１４０で算出した移動体３０の現位置が、目的位置と一致するか判断する（Ｓ１５０）。
【００４１】
Ｓ１５０において、移動体３０が目的位置にあると判断すると（Ｓ１５０；Ｙｅｓ）、制御部７０は、移動体３０を停止し（Ｓ１６０）、移動体３０の位置合わせ処理を終了する。
【００４２】
Ｓ１５０において、移動体３０が目的位置にないと判断すると（Ｓ１５０；ＮＯ）、制御部７０は、カメラ４５にｔ時間後に再度、位置検出用マーク１０を撮像させ（Ｓ１７０）、処理をＳ１２０に戻す。
【００４３】
次に、Ｓ１４０で示した移動体の現位置算出処理を、図６に示したフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
先ず、制御部７０は、Ｓ１２０（図５）で得た画素の明度から、撮像画像における位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを特定する（Ｓ１４１）。例えば、図４（ｂ）に示した明度境界検出ラインと明度の示したグラフとの交差位置を、ソーベルフィルタ等による処理で求め、位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを特定する。
【００４５】
次に、制御部７０はマーク読取手段として機能し、位置検出用マーク１０が表わした位置情報を読み取り、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄを算出する（Ｓ１４２）。例えば、図３に示す位置検出用マーク１０では、マーク読取手段として機能している制御部７０は、図中上から下へ、左から右に、０１１１１００１という情報を読み取る。この情報は、所定の基準位置から位置検出用マーク１０の設置位置までの位置（距離）Ｄを、２進法で表現したものである。つまり、図３に示した位置検出用マーク１０、は所定の基準位置から１２１ｍの位置に設置されていることを示している。
【００４６】
続いて、制御部７０は、撮像画像において、撮像画像の中心（任意の位置でもよい）が、Ｓ１４１で特定した位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘ以上であるか否か、つまり、カメラ４５の撮像中心が位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを越えているか否か判別する（Ｓ１４３）。
【００４７】
カメラ４５の撮像中心が設置基準位置Ｐ０−ｘを越えていない場合には（Ｓ１４３；ＹＥＳ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄの値から、Ｐ０−ｘを所定値Ａで割った値を減じ、得られた値を移動体３０の現在位置とし（Ｓ１４４）、移動体３０の現位置算出処理を終了する。ここで所定値Ａとは、画面上（解析上）で扱った寸法（距離）を、実寸法に変換するための値である。
【００４８】
カメラ４５の撮像中心が設置基準位置Ｐ０−ｘを越えている場合には（Ｓ１４３；ＮＯ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄの値から、Ｐ０−ｘを所定値Ａで割った値を加え、得られた値を移動体３０の現在位置の座標とし（Ｓ１４５）、移動体の現位置算出処理を終了する。
【００４９】
Ｓ１３０において、位置検出用マーク１０の最小情報マーク１３の少なくとも一つが適正露光量で撮像されていないと判断すると（Ｓ１３０；Ｎｏ）、制御部７０は、適正露光量で無い最小情報マーク１３は露光量が多かったか判断する（Ｓ１８０）。つまり、Ｓ１２０で得た最小情報マーク１３各々の明度の中で、過剰明度区間（図４（ｂ））内にある明度があるか、あるいは明度境界検出ライン（図４（ｂ））より大きな暗部最小単位１２の明度があるか判断する。
【００５０】
Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多いと判断すると（Ｓ１８０；Ｙｅｓ）、制御部７０は、カメラ４５の露光量を減らし位置検出用マーク１０を再撮像する（Ｓ１９０）。そして、処理を再びＳ１２０に戻す。
【００５１】
ここでＳ１８０において、カメラ４５の露光量が多い場合とは、例えば図９（ａ）に示す明度が検出された場合である。図９（ａ）は、Ｓ１２０で得た明部最小単位１１の明度が過剰明度区間にあり、受光により発生する電荷が飽和状態にあることを示している。また、Ｓ１２０で得た暗部最小単位１２の明度は、明部適正明度区間にあり、信号が大きすぎて正確に明度を検出することができない。そこで、カメラ４５の露光量を減らし位置検出用マーク１０を再撮像する。これにより、図９（ｂ）に示すように、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２の明度を落とすことができ、明度最小単位１１の明度を明部適性明度区間で、暗部最小単位１２の明度を暗部適正明度区間で検出することができる。
【００５２】
Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多くないと判断すると（Ｓ１８０；Ｎｏ）、制御部７０は、最小情報マーク１３に相当する画像データ領域毎に画像データの補正を行なう（Ｓ２００）。
なお、Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多くないと判断する場合とは、例えば図１０に示す明度が検出された場合である。この場合、明部最小単位１１の明度が暗部適正明度区間にあり、明部最小単位１１の明度の検出にはＳＮ比が悪いため、そのままでは正確な明度を検出することができない。
【００５３】
次に、Ｓ２００（分割画像データの補正処理）について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
まず、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、図７に示すように、Ｓ１１０で得た撮像画像を情報単位である最小情報マーク１３に相当する領域に分割する（Ｓ２０１）。
例えば、図４（ａ）において、点線Ａで囲んだ領域（以下、領域Ａとする。）は、分割された撮像画像（以下、分割画像とする。）の１つの領域を示している。撮像画像を分割するにあたり、位置検出用マーク１０に対するカメラ４５の高さと距離とを一定とすることで、位置検出用マーク１０が写ることのない領域を分割する必要はなくすことができる。
ところで、分割画像は最小情報マーク１３ごとに分割する必要はない。これは、最小情報マーク１３が等しい面積の明部最小単位１１と暗部最小単位１２とから構成されていることから、最小情報マーク１３に相当する領域に分割した分割画像は、ほぼ等しく明部最小単位１１と暗部最小単位１２を含むこととなるからで、例えば、複数の情報単位マークを１単位として分割してもよい。
【００５５】
次に、制御部７０は、分割画像内毎にＳ１２０で得た明度の最大値を抽出し、抽出した複数の明度の中から最小の明度を抽出する（Ｓ２０２）。
例えば、図１１（ａ）に示したＤａｔａ１が、領域Ａにおける走査線上の画素の明度であるとする。制御部７０は、このＤａｔａ１の中から最大の明度“７２” （Ｘｉ＋５，Ｙｉ＋１）を抽出する。そして、制御部７０は、明度“７２”が、他の分割画像から抽出した最大の明度の中で最小である場合、Ｄａｔａ１の最大の明度“７２”を抽出する。
【００５６】
続いて、制御部７０は、Ｓ２０２で抽出した明度に整数を乗じた値が、明度適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を求め、求めた整数（乗数）から１減じた値を撮像回数とする（Ｓ２０３）。
例えば、図４（ｂ）に示す過剰明度区間と明部適性明度区間との明度の境界値が“２４０”に設定されているとする。すると、制御部７０は、この明度の境界値“２４０”を超える事のない“７２”の乗数として、“３”を算出する。そして、制御部７０は、算出した乗数“３”から“１”を減じた“２”を撮像回数に決定する。
【００５７】
次に、制御部７０は、Ｓ２０３で得た撮像回数だけ、位置検出用マーク１０の撮像を行なう（Ｓ２０４）。
【００５８】
続いて、制御部７０は、Ｓ１２０（図５）と同様の処理を行い、Ｓ２０４で得た撮像画像の走査線上の明度を検出する（Ｓ２０５）。
【００５９】
次に、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、Ｓ２０４で得た撮像画像を、Ｓ２０１と同様の処理を行なうことで、位置検出用マーク１０を最小情報マーク１３に相当する領域に分割する（Ｓ２０６）。この時、位置検出用マーク１０を最小情報マーク１３毎の画像に分割することにより、Ｓ２０１で分割された画像と、Ｓ２０６で分割された画像とを対応付けることができる。
【００６０】
続いて、制御部７０は累算回数取得手段として機能し、Ｓ２０２で得た分割画像毎の明度の最大値に整数を乗じた値が、明部適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を分割画像毎に求める。そして、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、求めた整数（乗数）から“１”減じた値を、分割画像毎の加算回数とする（Ｓ２０７）。
例えば、図１１（ａ）に示したＤａｔａ１において、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、明度の境界値“２４０”を超えることのない“７２”の乗数として、“３”を算出する。そして、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、算出した乗数“３”から“１”を減じた“２”を、明度の加算回数に決定する。
【００６１】
次に、制御部７０は加算手段として機能し、Ｓ２０１で得た分割画像毎に、Ｓ２０６で得た対応する分割画像のデータを、Ｓ２０７で得た回数だけ、加算する（Ｓ２０８）。
例えば、上述した領域Ａにおいて、Ｓ２０７で得た加算回数は２回であったとすると、加算手段として機能している制御部７０は、Ｓ２０１で得た分割画像データにＳ２０６で得た２つの分割画像データを加算する。ここで、加算する２つの分割画像の明度が、図１１（ａ）に示すＤａｔａ２、Ｄａｔａ３であるとする。加算手段として機能している制御部７０は、これらの画素の明度を、Ｄａｔａ１に示した対応する画素の明度に加算する。加算手段として機能している制御部７０は、このようにして得られた明度の加算値（図１１（ａ）の最下段）を、領域Ａの明度として取り扱う。
【００６２】
次に、制御部７０は、処理をＳ１４０に進め、移動体３０を所定の目的位置に停止させる。なお、以後の処理は、上述した通りであるので、説明は省略する。
【００６３】
上述した実施の形態によれば、位置検出用マーク１０を分割し、得られた分割画像毎に画像データの重ね合わせ回数を決定することで、分割画像毎にカメラ４５の露光時間を制御した場合と同様の効果を得ることができる。つまり、分割した全ての画像を、適切な露光量で撮像した画像のように取り扱えるようになる。特に、位置検出用マーク１０の一部に光が当たっている箇所がある場合には、カメラ４５全体の露光量を少なくすることで、過剰明度区間に位置する画素（いわゆる白とび）を防ぐことができる。これにより、位置検出用マーク１０を読み取りやすくすることができる。
【００６４】
本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、図５に示したＳ２００（分割画像データの補正処理）を他の処理方法で実施可能である。以下、他の分割画像データの補正処理として、分割画像の明度に適切な乗算を行なう処理方法について、図８に示したフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
まず、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、図７に示すＳ２０１と同様の処理を行い、Ｓ１１０（図５）で得た位置検出用マーク１０の撮像画像を、最小情報マーク毎に分割する（Ｓ２１１）。
例えば、図４（ａ）において、点線Ａで囲んだ領域（以下、領域Ａとする。）は、分割画像の１つの領域を示している。
【００６６】
次に、制御部７０は倍率取得手段として機能し、分割画像毎にＳ１２０（図５）で得た明度の最大値を抽出する（Ｓ２１２）。例えば、領域Ａにおいて、Ｓ１２０で得た明度が図１１（ｂ）で示したＤａｔａ１であるとする。倍率取得手段として機能している制御部７０は、領域Ａにおいて、Ｄａｔａ１における明度の最大値７２（Ｘｉ＋５，Ｙｉ＋１）を抽出する。
【００６７】
続いて、倍率取得手段として機能している制御部７０は、Ｓ２１２で得た明度の最大値に整数を乗じた値が、明部適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を求め、求めた整数（乗数）を倍率として設定する（Ｓ２１３）。例えば、図４（ｂ）に示す過剰明度区間と明部適性明度区間との明度の境界値が“２４０”に設定されているとする。倍率取得手段として機能している制御部７０は、この明度の境界値“２４０”を超える事のない“７２”の乗数として、“３”を算出する。
【００６８】
次に、制御部７０は２値化処理手段として機能し、分割画像毎にＳ１２０（図５）で得た明度の平均を閾値として２値化処理を行う（Ｓ２１４）。例えば、図１１（ｂ）のＤａｔａ１に示した明度の平均は、“４０”である。２値化処理手段として機能している制御部７０は、この明度の平均値“４０”よりも大きな明度を、Ｓ２１２で抽出した明度の最大値“７２”に置き換える。また、２値化処理手段として機能している制御部７０は、明度の平均値“４０”よりも小さな明度を、Ｄａｔａ１で抽出した最小の明度“８”に置き換える。図１１（ｂ）に示したＤａｔａ２は、Ｓ２１４による２値化処理後に置き換えをした明度を示している。
【００６９】
続いて、制御部７０は乗算手段として機能し、Ｓ２１４により分割画像毎に２値化処理して置き換えを行ったそれぞれの明度に、Ｓ２１３で求めた倍率を掛け、明度の補正を行う（Ｓ２１５）。例えば、乗算手段として機能している制御部７０は、図１１（ｂ）のＤａｔａ２に示した各画素の明度に、Ｓ２１３で求めた倍率“３”を掛け、Ｄａｔａ３を求める。
このように、制御部７０は、分割画像毎に、２値化処理を施した後、明度の最大値が過剰明度区間とならない乗数で各画素の明度に乗算を行い、得た値を分割画像の各画素の明度として取り扱う。
【００７０】
次に、制御部７０は、処理をＳ１４０に進め、上述したように移動体３０を目的の停止位置に停止させる。
【００７１】
上述した、図８に示した分割画像データの補正処理によれば、位置検出用マーク１０を分割して得た画像毎に、２値化処理を施し、得られた分割画像の明度に適切な乗算を行なうことにより、分割画像毎にカメラ４５の露光時間を制御するのと同様の効果を得ることができる。つまり、全ての分割画像を適切な露光量で撮像した画像として取り扱える。
【００７２】
また、図８に示した分割画像データの補正処理において、Ｓ２１４の２値化処理を行なう前に、Ｓ２１１で得た分割画像の明度にローパスフィルタ処理を施してもよい。
【００７３】
例えば、図１１（ｃ）に示すように、Ｓ２０１で得た分割画像の明度（Ｄａｔａ１）にローパスフィルタ処理手段として機能する制御部７０がローパスフィルタ処理を実行した値をＤａｔａ２に示す。ローパスフィルタ処理手段として機能している制御部７０は、注目画素と、これに隣接する画素との明度との平均値を算出し、得られた平均値を注目画素の明度として置き換えている。続いて、図８に示した分割画像データの補正処理と同様に、Ｓ２１４とＳ２１５による処理を実行する。図１１（ｃ）に示したＤａｔａ３は、Ｓ２１４により置き換えた各画素の明度、Ｄａｔａ４はＳ２１５により置き換えた各画素の明度を示している。
【００７４】
このように、ローパスフィルタ処理手段として機能している制御部７０が、分割画像の各画素の明度にローパスフィルタ処理を実行することで、画像の局所的な特徴が除去されて、マクロな明度分布を求めることができる。これにより、移動体３０の移動に伴う撮像画像のぶれが無視し得ない場合に、画像ぶれによる局所的な特徴が低減され、位置検出用マーク１０を読み取りやすくすることができる。
【００７５】
一般に色は、色相、彩度、輝度や明るさを量的なものとして表されるが、本発明を実施するにあたり検出する色は、それら全てを検出する必要は必ずしもない。例えば、上記実施の形態においては、色相を有していない色（モノトーン）で塗り分けることにより、位置検出用マーク１０を形成した。本発明は、これに限定されず、色相を有する色により、位置検出用マーク１０の塗り分けを行なってもよい。この場合、例えば、カメラとしてカラーカメラを使用し、各画素の色度と明度の変化を判別すればよい。また、モノクロカメラを用いて、色相を無視して明度のみで領域を判別するようにしてもよい。
【００７６】
また、上述した実施の形態によれば、位置検出用マーク１０の中心位置を、明部最小単位１１と暗部最小単位１２との図心を算出して求めたが、例えば、位置検出用マーク１０の中心ライン１７（図３）位置に、明部最小単位１１と暗部最小単位１２と明度が異なる中心線を配置して、その中心線を検出することにより、位置検出用マーク１０の中心位置を求めてもよい。また、明部最小単位１１と暗部最小単位１２との境界を検出するようにして、その境界位置から位置検出用マーク１０の中心位置を求めてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態では、プログラムが、ＲＯＭ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、上述の処理動作を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、コンピュータに上記動作を実行させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る荷物搬送設備の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る荷物搬送設備の構成図。
【図３】本発明の実施形態に係る位置検出用マークを示した詳細図。
【図４】位置検出用マークの説明図で、（ａ）は位置検出用マークの部分図、（ｂ）は検出された明度の一例を示したグラフ。
【図５】本発明の実施形態に係る位置検出用マークを用いた移動体の位置合わせ処理を示したフローチャート。
【図６】移動体の現位置を算出するための処理を示したフローチャート。
【図７】分割した画像データの補正処理を示したフローチャート。
【図８】分割した画像データの補正処理を示したフローチャート。
【図９】検出された位置検出用マークの明度の一例を示した図で、（ａ）は、検出された明度が高い場合の一例、（ｂ）は適正露光で撮像した場合の一例。
【図１０】検出された位置検出用マークの明度が低い場合の一例を示した図。
【図１１】分割画像の明度に補正処理を施した一覧表で、（ａ）は第１の実施例、（ｂ）は第２の実施例、（ｃ）は第３の実施例。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 位置検出用マーク
１１ 明部最小単位
１２ 暗部最小単位
１３ 最小情報マーク
１３ａ １表示マーク
１３ｂ ０表示マーク
１６ 走査線
２０ ガイドレール
３０ 移動体
４０ カメラコントローラ
４５ カメラ
５０ モータコントローラ
５５ 移動モータ
６０ クレーンコントローラ
６５ クレーン
７０ 制御部
８０ マーク設置面
１００ 荷物搬送設備
Ａ 分割画像領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マークを読み取るためのマーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
倉庫や工場等に設置された搬送装置において、予め設置されたマークを読み取りながら走行する搬送装置が知られている。このような搬送装置としては、例えば、搬送装置の移動方向に基準位置を示すマークを所定間隔で設置し、搬送装置がこのマークを識別しながら走行する方法等が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、帯状に伸びる走行マークと照度が異なる複数のマークからなる位置マークとを、移動体が搭載したカメラで撮影し、撮影画像を処理することで、移動体の現位置を正確に把握できるとするマーク読取装置が提案されている。
【特許文献１】特開平８−２６６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に提案されたマーク読取装置では、マークの一部に外光があたっていたり影があったりする場合に、マークを正確に読み取ることができない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、マークを読み取りやすくしたマーク読取装置、マーク読取方法、及びプログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るマーク読取装置は、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力するカメラと、前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割手段と、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正手段と、前記明度補正手段により補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記カメラは、異なったタイミングで前記情報マークを撮影して複数の撮像画像を出力し、前記撮像画像分割手段は、前記複数の撮像画像のそれぞれを前記所定の大きさの画像に分割し、前記明度補正手段は、１つの撮像画像において前記明単位領域の明度を所定範囲の値とするために必要な累算回数を求める累算回数取得手段と、前記１つの撮像画像の画素の明度に、他の撮像画像の対応する画素の明度を、前記累算回数取得手段で取得した累算回数に相当する撮像画像の数だけ加算して新たな明度とする加算手段とを備えてもよい。
【０００８】
また、前記明度補正手段は、分割された画像毎に前記明単位領域の明度を所定範囲内の値とするために必要な倍率を求める倍率取得手段と、分割された画像の各画素の明度に前記倍率取得手段で取得した倍率を乗算して新たな明度とする乗算手段と、を備えてもよい。
【０００９】
また、前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像にローパスフィルタ処理を実行するローパスフィルタ処理手段と、所定の閾値を設定し、前記ローパスフィルタ処理がされた前記撮像画像の画素の明度を２値化する２値化処理手段と、をさらに備えてもよい。
【００１０】
また、前記所定の大きさは、前記情報単位のサイズに等しく設定してもよい。
【００１１】
また、前記情報マークは、該情報マークが配置されている位置を表わし、前記マーク読取手段は、前記明度補正手段により補正された画素の明度に基づいて、前記情報マークが示す位置を読み取り、前記マーク読取手段が読み取った読取情報に基づいて前記カメラを移動するカメラ移動手段をさらに備えてもよい。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るマーク読取方法は、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像出力する撮像ステップと、前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マークを読み取りやすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るマーク読取装置を備えた荷物搬送設備を、図面を参照して説明する。荷物搬送設備は、荷物の搬送に使用するクレーンとカメラとを備えた移動体を一軸上に移動させ、所定の間隔で設置されている位置検出用マークを撮像し解析して、移動体の現位置を検出する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、荷物搬送設備１００は、情報マークである位置検出用マーク１０と、ガイドレール２０と、移動体３０と、カメラコントローラ４０と、カメラ４５と、モータコントローラ５０と、移動モータ５５と、クレーンコントローラ６０と、クレーン６５と、制御部７０とを備える。
【００１７】
図１に示すように、２本のガイドレール２０は、平行に配設され、移動体３０を図中の矢印で示す方向にガイド可能に支承している。また、ガイドレール２０は、移動体３０を支承可能な十分な剛度を備えた鋼材から構成されている。
【００１８】
移動体３０は、カメラ４５及びクレーン６５が固定的に取り付けられており、ガイドレール２０に沿って移動モータ５５を用いて移動する。さらに詳しく説明すると、移動体３０の下面には、移動モータ５５により駆動される複数の車輪（不図示）が取り付けられている。複数の車輪は、離間したそれぞれのガイドレール２０位置に備えられ、移動体３０は、この複数の車輪を介してガイドレール２０に支承されている。
【００１９】
カメラコントローラ４０は、制御部７０からの指示を受け、カメラ４５に所要の動作を実行させるとともに、カメラ４５で撮像された画像を制御部７０に転送する。
【００２０】
カメラ４５は、カメラコントローラ４０の指示に従って、位置検出用マーク１０を撮像する。カメラ４５はモノクロカメラで、後述する位置検出用マーク１０を構成する単位領域である明部最小単位１１と暗部最小単位１２とが、複数の画素で撮像できる位置に配されている。
【００２１】
モータコントローラ５０は、制御部７０からの指示を受け、移動モータ５５に所要の動作を実行させる。
【００２２】
移動モータ５５は、移動体３０の下面に取り付けられ、モータコントローラ５０の指示に従って移動体３０を移動する。
【００２３】
クレーンコントローラ６０は、制御部７０からの指示を受け、クレーン６５に所要の動作を実行させる。
【００２４】
クレーン６５は、移動体３０の下面に取り付けられ、クレーンコントローラ６０の指示に従って荷取りと荷置きとを行う。
【００２５】
制御部７０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）、及び、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、例えば、撮像画像分割手段、明度補正手段（明度補正手段は累算回数取得手段、加算手段、倍率取得手段、乗算手段を備えている）、マーク読取手段、ローパスフィルタ処理手段、２値化処理手段として機能する。ＲＯＭは、動作プログラムを記憶し、ＣＰＵは、その動作プログラムに従って荷物搬送設備１００全体を制御し、ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして機能する。
制御部７０は、カメラコントローラ４０とモータコントローラ５０とクレーンコントローラ６０とに接続され、それらを制御する。
具体的には、制御部７０は、移動体３０を移動させながらカメラ４５で位置検出用マーク１０を撮像し、撮像された画像を処理することにより移動体３０の現位置を把握する。制御部７０は、移動体３０が目的位置まで移動したと判断すると、移動体３０を停止させる。
【００２６】
また、２本のガイドレール２０に沿ってマーク設置面８０が設けられている。マーク設置面８０には、移動体３０の位置を把握するための位置検出用マーク１０が複数取付けられおり、位置検出用マーク１０の中心位置を示した中心ライン１７（図３）は、移動体３０の移動方向における所定の位置（ある基準位置から所定の距離だけ離れた位置）と合致している。
【００２７】
位置検出用マーク１０は、図３に示すように、異なる色からなる０あるいは１を表す複数の情報単位である最小情報マーク１３が所定の配列をなして構成されている。なお、本実施例の最小情報マーク１３は白及び黒で構成されているので、本実施例の色の違いは明度の違いとして記載する。この最小情報マーク１３は、さらに高い明度（白色に近い）からなる２つの明部最小単位１１と、低い明度（黒色に近い）からなる２つの暗部最小単位１２とが、所定の配列をなして構成されている。なお、本明細書では、「最小情報マーク１３」は、１を表わした１表示マーク１３ａと、０を表わした０表示マーク１３ｂとを総称した用語として用いている。
【００２８】
１表示マーク１３ａは、図中左上と図中右下とに配された明部最小単位１１と、図中右上と図中左下とに配された暗部最小単位１２とから構成されることで、“１”を表わすマークとして制御部７０に認識される。
また、０表示マーク１３ｂは、図中右上と図中左下とに配された明部最小単位１１と、図中左上と図中右下とに配された暗部最小単位１２とから構成されることで、“０”を表わすマークとして制御部７０に認識される。
つまり、図３に示した位置検出用マーク１０は、図中上から下にかけて、左から右に“０，１”、“１，１”、“１，０”、“０，１”を表わしたマークとして制御部７０に認識される。
【００２９】
なお、撮像画像において明部最小単位１１及び暗部最小単位１２が複数の画素に相当する大きさで撮像されるように、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２の寸法が設定されている。
【００３０】
ここで、カメラ４５で撮像した位置検出用マーク１０の撮像画像と、この撮像画像から検出する位置検出用マーク１０の明度とについて説明する。
図４（ａ）は、カメラ４５で撮像された位置検出用マーク１０の一部を示したものである。なお、図中点線で格子状に区切られた領域は、撮像画像の画素領域を示している。本実施形態では、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２は、９つの画素に相当する大きさで撮像されている。なお、図４（ａ）のＹｉ＋１の画素上には第１の走査線１６ａが、図中Ｙｉ＋４の画素上には第２の走査線１６ｂが設定されており、制御部７０はこれらの走査線１６（走査線１６ａ，走査線１６ｂ）上にある画素の明度を検出する。
【００３１】
第１の走査線１６ａで検出された各画素の明度の一例を、図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）の横軸は第１の走査線１６ａに沿った距離を示しており、縦軸は検出された明度を示している。検出された明度は０乃至２５５の数値で表現され、明度が２５５に近くなるにつれ白色、明度が０に近くなるにつれ黒色であることを示している。
【００３２】
なお、図４（ｂ）に示すように、検出された明度は過剰明度区間、明部適正明度区間、暗部適正明度区間の３つに区分される。
過剰明度区間とは、明度が２５５から所定の値までの区間であり、この過剰明度区間内に位置する明度が検出された画素は、受光により発生した電荷が飽和状態であることを示している。このような画素は、周辺画素の電荷も飽和状態とするため、周辺画素の正確な明度を検出することができない。
また、明部適正明度区間とは、明部最小単位１１の明度を良好なＳＮ比（Signal to Noise ratio）で検出することができるが、暗部最小単位１２の明度の検出には信号が大きすぎて正確に明度を検出することができない区間を示す。
また、暗部適正明度区間とは、暗部最小単位１２の明度を良好なＳＮ比で検出することができるが、明部最小単位１１の明度の検出にはＳＮ比が悪くなる区間を示す。
つまり、明部最小単位１１の明度が明部適性明度区間内で検出され、且つ、暗部最小単位１２の明度が暗部適正明度区間内で検出された位置検出用マーク１０は、適正な露光量で撮像されたことを示している。
【００３３】
なお、明部適性明度区間と暗部適正明度区間とを区分する線は、検出された明度の境界位置（明部最小単位１１と暗部最小単位１２との境界位置）を検出するライン（以下、明度境界検出ラインと記す）に設定される。例えば、図４（ｂ）に示すように、位置検出用マーク１０が適正な露光量で撮像されると、明度境界検出ラインと明度を示すグラフとは、図中のａ点、ｂ点、ｃ点で交差する。制御部７０は、これらａ点、ｂ点、ｃ点の撮像画像内での位置を検出する。
【００３４】
次に、上述した位置検出用マーク１０を検出して、移動体３０の位置合わせを行う手順について、図５乃至図８に示したフローチャートを参照して説明する。
なお、制御部７０は、外部より又はＲＯＭに記憶された動作プログラムにより移動体３０を所定の目的地に移動させるように指示を受けると、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って下記に示す動作を自動的に行う。
【００３５】
まず、制御部７０は、図５に示すように、モータコントローラ５０を制御して、移動モータ５５を作動させ、移動体３０を所定の方向に移動させる（Ｓ１００）。
【００３６】
次に、制御部７０は、カメラコントローラ４０を制御して、カメラ４５に位置検出用マーク１０を撮像させる（Ｓ１１０）。
【００３７】
続いて、制御部７０は、Ｓ１１０において撮像された画像を取得し、位置検出用マーク１０が所定範囲内に撮像されていると判断すると、撮像画像において予め設定されていた走査線１６（図３）上の画素の明度を検出する（Ｓ１２０）。
走査線１６は、位置検出用マーク１０を構成するそれぞれの明部最小単位１１及び暗部最小単位１２を、少なくとも一本の走査線１６が横断するように、その本数と間隔とが設定されている。このとき、位置検出用マーク１０に対するカメラ４５の高さと距離とを、移動体３０が移動する際も常に一定とすることにより、走査線１６は撮像画像において常に同じ高さに設定することができる。
【００３８】
次に制御部７０は、Ｓ１２０において検出された明度から、位置検出用マーク１０が適正露光量で撮像されたかどうか判断する（Ｓ１３０）。例えば、全ての明部最小単位１１の明度が図４（ｂ）に示す明部適性明度区間にあり、且つ、全ての暗部最小単位１２の明度が図４（ｂ）に示す暗部適正明度区間にある場合に、制御部７０は、位置検出用マーク１０が適性露光量で撮像されたと判断する。
【００３９】
Ｓ１３０において、位置検出用マーク１０の最小情報マーク１３の全てが適正露光量で撮像されたと判断すると（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０が表わした情報を読み取り、移動体３０の現位置を算出する（Ｓ１４０）。なお、Ｓ１４０の手順（移動体の現位置算出処理）については後述する。
【００４０】
続いて、制御部７０は、Ｓ１４０で算出した移動体３０の現位置が、目的位置と一致するか判断する（Ｓ１５０）。
【００４１】
Ｓ１５０において、移動体３０が目的位置にあると判断すると（Ｓ１５０；Ｙｅｓ）、制御部７０は、移動体３０を停止し（Ｓ１６０）、移動体３０の位置合わせ処理を終了する。
【００４２】
Ｓ１５０において、移動体３０が目的位置にないと判断すると（Ｓ１５０；ＮＯ）、制御部７０は、カメラ４５にｔ時間後に再度、位置検出用マーク１０を撮像させ（Ｓ１７０）、処理をＳ１２０に戻す。
【００４３】
次に、Ｓ１４０で示した移動体の現位置算出処理を、図６に示したフローチャートを用いて説明する。
【００４４】
先ず、制御部７０は、Ｓ１２０（図５）で得た画素の明度から、撮像画像における位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを特定する（Ｓ１４１）。例えば、図４（ｂ）に示した明度境界検出ラインと明度の示したグラフとの交差位置を、ソーベルフィルタ等による処理で求め、位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを特定する。
【００４５】
次に、制御部７０はマーク読取手段として機能し、位置検出用マーク１０が表わした位置情報を読み取り、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄを算出する（Ｓ１４２）。例えば、図３に示す位置検出用マーク１０では、マーク読取手段として機能している制御部７０は、図中上から下へ、左から右に、０１１１１００１という情報を読み取る。この情報は、所定の基準位置から位置検出用マーク１０の設置位置までの位置（距離）Ｄを、２進法で表現したものである。つまり、図３に示した位置検出用マーク１０、は所定の基準位置から１２１ｍの位置に設置されていることを示している。
【００４６】
続いて、制御部７０は、撮像画像において、撮像画像の中心（任意の位置でもよい）が、Ｓ１４１で特定した位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘ以上であるか否か、つまり、カメラ４５の撮像中心が位置検出用マーク１０の中心位置Ｐ０−ｘを越えているか否か判別する（Ｓ１４３）。
【００４７】
カメラ４５の撮像中心が設置基準位置Ｐ０−ｘを越えていない場合には（Ｓ１４３；ＹＥＳ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄの値から、Ｐ０−ｘを所定値Ａで割った値を減じ、得られた値を移動体３０の現在位置とし（Ｓ１４４）、移動体３０の現位置算出処理を終了する。ここで所定値Ａとは、画面上（解析上）で扱った寸法（距離）を、実寸法に変換するための値である。
【００４８】
カメラ４５の撮像中心が設置基準位置Ｐ０−ｘを越えている場合には（Ｓ１４３；ＮＯ）、制御部７０は、位置検出用マーク１０の設置位置Ｄの値から、Ｐ０−ｘを所定値Ａで割った値を加え、得られた値を移動体３０の現在位置の座標とし（Ｓ１４５）、移動体の現位置算出処理を終了する。
【００４９】
Ｓ１３０において、位置検出用マーク１０の最小情報マーク１３の少なくとも一つが適正露光量で撮像されていないと判断すると（Ｓ１３０；Ｎｏ）、制御部７０は、適正露光量で無い最小情報マーク１３は露光量が多かったか判断する（Ｓ１８０）。つまり、Ｓ１２０で得た最小情報マーク１３各々の明度の中で、過剰明度区間（図４（ｂ））内にある明度があるか、あるいは明度境界検出ライン（図４（ｂ））より大きな暗部最小単位１２の明度があるか判断する。
【００５０】
Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多いと判断すると（Ｓ１８０；Ｙｅｓ）、制御部７０は、カメラ４５の露光量を減らし位置検出用マーク１０を再撮像する（Ｓ１９０）。そして、処理を再びＳ１２０に戻す。
【００５１】
ここでＳ１８０において、カメラ４５の露光量が多い場合とは、例えば図９（ａ）に示す明度が検出された場合である。図９（ａ）は、Ｓ１２０で得た明部最小単位１１の明度が過剰明度区間にあり、受光により発生する電荷が飽和状態にあることを示している。また、Ｓ１２０で得た暗部最小単位１２の明度は、明部適正明度区間にあり、信号が大きすぎて正確に明度を検出することができない。そこで、カメラ４５の露光量を減らし位置検出用マーク１０を再撮像する。これにより、図９（ｂ）に示すように、明部最小単位１１及び暗部最小単位１２の明度を落とすことができ、明度最小単位１１の明度を明部適性明度区間で、暗部最小単位１２の明度を暗部適正明度区間で検出することができる。
【００５２】
Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多くないと判断すると（Ｓ１８０；Ｎｏ）、制御部７０は、最小情報マーク１３に相当する画像データ領域毎に画像データの補正を行なう（Ｓ２００）。
なお、Ｓ１８０において、カメラ４５の露光量が多くないと判断する場合とは、例えば図１０に示す明度が検出された場合である。この場合、明部最小単位１１の明度が暗部適正明度区間にあり、明部最小単位１１の明度の検出にはＳＮ比が悪いため、そのままでは正確な明度を検出することができない。
【００５３】
次に、Ｓ２００（分割画像データの補正処理）について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
まず、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、図７に示すように、Ｓ１１０で得た撮像画像を情報単位である最小情報マーク１３に相当する領域に分割する（Ｓ２０１）。
例えば、図４（ａ）において、点線Ａで囲んだ領域（以下、領域Ａとする。）は、分割された撮像画像（以下、分割画像とする。）の１つの領域を示している。撮像画像を分割するにあたり、位置検出用マーク１０に対するカメラ４５の高さと距離とを一定とすることで、位置検出用マーク１０が写ることのない領域を分割する必要はなくすことができる。
ところで、分割画像は最小情報マーク１３ごとに分割する必要はない。これは、最小情報マーク１３が等しい面積の明部最小単位１１と暗部最小単位１２とから構成されていることから、最小情報マーク１３に相当する領域に分割した分割画像は、ほぼ等しく明部最小単位１１と暗部最小単位１２を含むこととなるからで、例えば、複数の情報単位マークを１単位として分割してもよい。
【００５５】
次に、制御部７０は、分割画像内毎にＳ１２０で得た明度の最大値を抽出し、抽出した複数の明度の中から最小の明度を抽出する（Ｓ２０２）。
例えば、図１１（ａ）に示したＤａｔａ１が、領域Ａにおける走査線上の画素の明度であるとする。制御部７０は、このＤａｔａ１の中から最大の明度“７２” （Ｘｉ＋５，Ｙｉ＋１）を抽出する。そして、制御部７０は、明度“７２”が、他の分割画像から抽出した最大の明度の中で最小である場合、Ｄａｔａ１の最大の明度“７２”を抽出する。
【００５６】
続いて、制御部７０は、Ｓ２０２で抽出した明度に整数を乗じた値が、明度適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を求め、求めた整数（乗数）から１減じた値を撮像回数とする（Ｓ２０３）。
例えば、図４（ｂ）に示す過剰明度区間と明部適性明度区間との明度の境界値が“２４０”に設定されているとする。すると、制御部７０は、この明度の境界値“２４０”を超える事のない“７２”の乗数として、“３”を算出する。そして、制御部７０は、算出した乗数“３”から“１”を減じた“２”を撮像回数に決定する。
【００５７】
次に、制御部７０は、Ｓ２０３で得た撮像回数だけ、位置検出用マーク１０の撮像を行なう（Ｓ２０４）。
【００５８】
続いて、制御部７０は、Ｓ１２０（図５）と同様の処理を行い、Ｓ２０４で得た撮像画像の走査線上の明度を検出する（Ｓ２０５）。
【００５９】
次に、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、Ｓ２０４で得た撮像画像を、Ｓ２０１と同様の処理を行なうことで、位置検出用マーク１０を最小情報マーク１３に相当する領域に分割する（Ｓ２０６）。この時、位置検出用マーク１０を最小情報マーク１３毎の画像に分割することにより、Ｓ２０１で分割された画像と、Ｓ２０６で分割された画像とを対応付けることができる。
【００６０】
続いて、制御部７０は累算回数取得手段として機能し、Ｓ２０２で得た分割画像毎の明度の最大値に整数を乗じた値が、明部適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を分割画像毎に求める。そして、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、求めた整数（乗数）から“１”減じた値を、分割画像毎の加算回数とする（Ｓ２０７）。
例えば、図１１（ａ）に示したＤａｔａ１において、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、明度の境界値“２４０”を超えることのない“７２”の乗数として、“３”を算出する。そして、累算回数取得手段として機能している制御部７０は、算出した乗数“３”から“１”を減じた“２”を、明度の加算回数に決定する。
【００６１】
次に、制御部７０は加算手段として機能し、Ｓ２０１で得た分割画像毎に、Ｓ２０６で得た対応する分割画像のデータを、Ｓ２０７で得た回数だけ、加算する（Ｓ２０８）。
例えば、上述した領域Ａにおいて、Ｓ２０７で得た加算回数は２回であったとすると、加算手段として機能している制御部７０は、Ｓ２０１で得た分割画像データにＳ２０６で得た２つの分割画像データを加算する。ここで、加算する２つの分割画像の明度が、図１１（ａ）に示すＤａｔａ２、Ｄａｔａ３であるとする。加算手段として機能している制御部７０は、これらの画素の明度を、Ｄａｔａ１に示した対応する画素の明度に加算する。加算手段として機能している制御部７０は、このようにして得られた明度の加算値（図１１（ａ）の最下段）を、領域Ａの明度として取り扱う。
【００６２】
次に、制御部７０は、処理をＳ１４０に進め、移動体３０を所定の目的位置に停止させる。なお、以後の処理は、上述した通りであるので、説明は省略する。
【００６３】
上述した実施の形態によれば、位置検出用マーク１０を分割し、得られた分割画像毎に画像データの重ね合わせ回数を決定することで、分割画像毎にカメラ４５の露光時間を制御した場合と同様の効果を得ることができる。つまり、分割した全ての画像を、適切な露光量で撮像した画像のように取り扱えるようになる。特に、位置検出用マーク１０の一部に光が当たっている箇所がある場合には、カメラ４５全体の露光量を少なくすることで、過剰明度区間に位置する画素（いわゆる白とび）を防ぐことができる。これにより、位置検出用マーク１０を読み取りやすくすることができる。
【００６４】
本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、図５に示したＳ２００（分割画像データの補正処理）を他の処理方法で実施可能である。以下、他の分割画像データの補正処理として、分割画像の明度に適切な乗算を行なう処理方法について、図８に示したフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
まず、制御部７０は撮像画像分割手段として機能し、図７に示すＳ２０１と同様の処理を行い、Ｓ１１０（図５）で得た位置検出用マーク１０の撮像画像を、最小情報マーク毎に分割する（Ｓ２１１）。
例えば、図４（ａ）において、点線Ａで囲んだ領域（以下、領域Ａとする。）は、分割画像の１つの領域を示している。
【００６６】
次に、制御部７０は倍率取得手段として機能し、分割画像毎にＳ１２０（図５）で得た明度の最大値を抽出する（Ｓ２１２）。例えば、領域Ａにおいて、Ｓ１２０で得た明度が図１１（ｂ）で示したＤａｔａ１であるとする。倍率取得手段として機能している制御部７０は、領域Ａにおいて、Ｄａｔａ１における明度の最大値７２（Ｘｉ＋５，Ｙｉ＋１）を抽出する。
【００６７】
続いて、倍率取得手段として機能している制御部７０は、Ｓ２１２で得た明度の最大値に整数を乗じた値が、明部適正明度区間（図４（ｂ））を超えない最大の整数（乗数）を求め、求めた整数（乗数）を倍率として設定する（Ｓ２１３）。例えば、図４（ｂ）に示す過剰明度区間と明部適性明度区間との明度の境界値が“２４０”に設定されているとする。倍率取得手段として機能している制御部７０は、この明度の境界値“２４０”を超える事のない“７２”の乗数として、“３”を算出する。
【００６８】
次に、制御部７０は２値化処理手段として機能し、分割画像毎にＳ１２０（図５）で得た明度の平均を閾値として２値化処理を行う（Ｓ２１４）。例えば、図１１（ｂ）のＤａｔａ１に示した明度の平均は、“４０”である。２値化処理手段として機能している制御部７０は、この明度の平均値“４０”よりも大きな明度を、Ｓ２１２で抽出した明度の最大値“７２”に置き換える。また、２値化処理手段として機能している制御部７０は、明度の平均値“４０”よりも小さな明度を、Ｄａｔａ１で抽出した最小の明度“８”に置き換える。図１１（ｂ）に示したＤａｔａ２は、Ｓ２１４による２値化処理後に置き換えをした明度を示している。
【００６９】
続いて、制御部７０は乗算手段として機能し、Ｓ２１４により分割画像毎に２値化処理して置き換えを行ったそれぞれの明度に、Ｓ２１３で求めた倍率を掛け、明度の補正を行う（Ｓ２１５）。例えば、乗算手段として機能している制御部７０は、図１１（ｂ）のＤａｔａ２に示した各画素の明度に、Ｓ２１３で求めた倍率“３”を掛け、Ｄａｔａ３を求める。
このように、制御部７０は、分割画像毎に、２値化処理を施した後、明度の最大値が過剰明度区間とならない乗数で各画素の明度に乗算を行い、得た値を分割画像の各画素の明度として取り扱う。
【００７０】
次に、制御部７０は、処理をＳ１４０に進め、上述したように移動体３０を目的の停止位置に停止させる。
【００７１】
上述した、図８に示した分割画像データの補正処理によれば、位置検出用マーク１０を分割して得た画像毎に、２値化処理を施し、得られた分割画像の明度に適切な乗算を行なうことにより、分割画像毎にカメラ４５の露光時間を制御するのと同様の効果を得ることができる。つまり、全ての分割画像を適切な露光量で撮像した画像として取り扱える。
【００７２】
また、図８に示した分割画像データの補正処理において、Ｓ２１４の２値化処理を行なう前に、Ｓ２１１で得た分割画像の明度にローパスフィルタ処理を施してもよい。
【００７３】
例えば、図１１（ｃ）に示すように、Ｓ２０１で得た分割画像の明度（Ｄａｔａ１）にローパスフィルタ処理手段として機能する制御部７０がローパスフィルタ処理を実行した値をＤａｔａ２に示す。ローパスフィルタ処理手段として機能している制御部７０は、注目画素と、これに隣接する画素との明度との平均値を算出し、得られた平均値を注目画素の明度として置き換えている。続いて、図８に示した分割画像データの補正処理と同様に、Ｓ２１４とＳ２１５による処理を実行する。図１１（ｃ）に示したＤａｔａ３は、Ｓ２１４により置き換えた各画素の明度、Ｄａｔａ４はＳ２１５により置き換えた各画素の明度を示している。
【００７４】
このように、ローパスフィルタ処理手段として機能している制御部７０が、分割画像の各画素の明度にローパスフィルタ処理を実行することで、画像の局所的な特徴が除去されて、マクロな明度分布を求めることができる。これにより、移動体３０の移動に伴う撮像画像のぶれが無視し得ない場合に、画像ぶれによる局所的な特徴が低減され、位置検出用マーク１０を読み取りやすくすることができる。
【００７５】
一般に色は、色相、彩度、輝度や明るさを量的なものとして表されるが、本発明を実施するにあたり検出する色は、それら全てを検出する必要は必ずしもない。例えば、上記実施の形態においては、色相を有していない色（モノトーン）で塗り分けることにより、位置検出用マーク１０を形成した。本発明は、これに限定されず、色相を有する色により、位置検出用マーク１０の塗り分けを行なってもよい。この場合、例えば、カメラとしてカラーカメラを使用し、各画素の色度と明度の変化を判別すればよい。また、モノクロカメラを用いて、色相を無視して明度のみで領域を判別するようにしてもよい。
【００７６】
また、上述した実施の形態によれば、位置検出用マーク１０の中心位置を、明部最小単位１１と暗部最小単位１２との図心を算出して求めたが、例えば、位置検出用マーク１０の中心ライン１７（図３）位置に、明部最小単位１１と暗部最小単位１２と明度が異なる中心線を配置して、その中心線を検出することにより、位置検出用マーク１０の中心位置を求めてもよい。また、明部最小単位１１と暗部最小単位１２との境界を検出するようにして、その境界位置から位置検出用マーク１０の中心位置を求めてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態では、プログラムが、ＲＯＭ等に予め記憶されているものとして説明した。しかし、上述の処理動作を実行させるためのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical Disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータにインストールすることにより、コンピュータに上記動作を実行させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る荷物搬送設備の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る荷物搬送設備の構成図。
【図３】本発明の実施形態に係る位置検出用マークを示した詳細図。
【図４】位置検出用マークの説明図で、（ａ）は位置検出用マークの部分図、（ｂ）は検出された明度の一例を示したグラフ。
【図５】本発明の実施形態に係る位置検出用マークを用いた移動体の位置合わせ処理を示したフローチャート。
【図６】移動体の現位置を算出するための処理を示したフローチャート。
【図７】分割した画像データの補正処理を示したフローチャート。
【図８】分割した画像データの補正処理を示したフローチャート。
【図９】検出された位置検出用マークの明度の一例を示した図で、（ａ）は、検出された明度が高い場合の一例、（ｂ）は適正露光で撮像した場合の一例。
【図１０】検出された位置検出用マークの明度が低い場合の一例を示した図。
【図１１】分割画像の明度に補正処理を施した一覧表で、（ａ）は第１の実施例、（ｂ）は第２の実施例、（ｃ）は第３の実施例。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 位置検出用マーク
１１ 明部最小単位
１２ 暗部最小単位
１３ 最小情報マーク
１３ａ １表示マーク
１３ｂ ０表示マーク
１６ 走査線
２０ ガイドレール
３０ 移動体
４０ カメラコントローラ
４５ カメラ
５０ モータコントローラ
５５ 移動モータ
６０ クレーンコントローラ
６５ クレーン
７０ 制御部
８０ マーク設置面
１００ 荷物搬送設備
Ａ 分割画像領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力するカメラと、
前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割手段と、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正手段と、
前記明度補正手段により補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取手段と、
を備えることを特徴とするマーク読取装置。
【請求項２】
前記カメラは、異なったタイミングで前記情報マークを撮影して複数の撮像画像を出力し、
前記撮像画像分割手段は、前記複数の撮像画像のそれぞれを前記所定の大きさの画像に分割し、
前記明度補正手段は、１つの撮像画像において前記明単位領域の明度を所定範囲の値とするために必要な累算回数を求める累算回数取得手段と、前記１つの撮像画像の画素の明度に、他の撮像画像の対応する画素の明度を、前記累算回数取得手段で取得した累算回数に相当する撮像画像の数だけ加算して新たな明度とする加算手段とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のマーク読取装置。
【請求項３】
前記明度補正手段は、分割された画像毎に前記明単位領域の明度を所定範囲内の値とするために必要な倍率を求める倍率取得手段と、分割された画像の各画素の明度に前記倍率取得手段で取得した倍率を乗算して新たな明度とする乗算手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のマーク読取装置。
【請求項４】
前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像にローパスフィルタ処理を実行するローパスフィルタ処理手段と、
所定の閾値を設定し、前記ローパスフィルタ処理がされた前記撮像画像の画素の明度を２値化する２値化処理手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のマーク読取装置。
【請求項５】
前記所定の大きさは、前記情報単位のサイズに等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマーク読取装置。
【請求項６】
前記情報マークは、該情報マークが配置されている位置を表わし、
前記マーク読取手段は、前記明度補正手段により補正された画素の明度に基づいて、前記情報マークが示す位置を読み取り、
前記マーク読取手段が読み取った読取情報に基づいて前記カメラを移動するカメラ移動手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のマーク読取装置。
【請求項７】
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、
前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、
を備えることを特徴とするマーク読取方法。
【請求項８】
コンピュータに、
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、
前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力するカメラと、
前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割手段と、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正手段と、
前記明度補正手段により補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取手段と、
を備えることを特徴とするマーク読取装置。
【請求項２】
前記カメラは、異なったタイミングで前記情報マークを撮影して複数の撮像画像を出力し、
前記撮像画像分割手段は、前記複数の撮像画像のそれぞれを前記所定の大きさの画像に分割し、
前記明度補正手段は、１つの撮像画像において前記明単位領域の明度を所定範囲の値とするために必要な累算回数を求める累算回数取得手段と、前記１つの撮像画像の画素の明度に、他の撮像画像の対応する画素の明度を、前記累算回数取得手段で取得した累算回数に相当する撮像画像の数だけ加算して新たな明度とする加算手段とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のマーク読取装置。
【請求項３】
前記明度補正手段は、分割された画像毎に前記明単位領域の明度を所定範囲内の値とするために必要な倍率を求める倍率取得手段と、分割された画像の各画素の明度に前記倍率取得手段で取得した倍率を乗算して新たな明度とする乗算手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のマーク読取装置。
【請求項４】
前記カメラが出力した前記情報マークの撮像画像にローパスフィルタ処理を実行するローパスフィルタ処理手段と、
所定の閾値を設定し、前記ローパスフィルタ処理がされた前記撮像画像の画素の明度を２値化する２値化処理手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のマーク読取装置。
【請求項５】
前記所定の大きさは、前記情報単位のサイズに等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマーク読取装置。
【請求項６】
前記情報マークは、該情報マークが配置されている位置を表わし、
前記マーク読取手段は、前記明度補正手段により補正された画素の明度に基づいて、前記情報マークが示す位置を読み取り、
前記マーク読取手段が読み取った読取情報に基づいて前記カメラを移動するカメラ移動手段をさらに備える、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のマーク読取装置。
【請求項７】
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、
前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、
を備えることを特徴とするマーク読取方法。
【請求項８】
コンピュータに、
明暗いずれかの階調を有する単位領域が配列され構成される情報単位が複数個配列され構成されている情報マークを撮像し、撮像画像を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップが出力した前記撮像画像を、明度が異なるそれぞれの前記単位領域を含む所定の大きさの画像に分割する撮像画像分割ステップと、
分割された画像毎に、明の階調を有する明単位領域の明度が所定範囲内の値となるように、各画素の明度を補正する明度補正ステップと、
前記明度補正ステップにより補正された明度に基づいて、前記撮像画像上の複数の前記単位領域の境界位置を判別し、判別した該境界位置に基づいて前記情報マークを読み取るマーク読取ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７６８５６（Ｐ２００９−２７６８５６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５１６８（Ｐ２００８−１２５１６８）
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（３９６００４９８１）セイコープレシジョン株式会社 (481)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]