段ばらしされた物体の経路を検出する、扁平物体の段ばらしするための装置
扁平物体を段ばらしするための装置（１）は、段ばらしされるべき物体（２）が、それの縁部によって、微動縁部（５）に抗して、かつ、第１の物体（２Ａ）を分離しかつ微動縁部（５）に直角な段ばらし方向（Ａ）に前記物体を運ぶように設けられる段ばらしプレート（４）に対向して積み重ねられるマガジン（３）と、微動縁部（５）から下流に入口（７Ａ）を有する段ばらしされた物体のためのコンベヤ（７）と、微動縁部（５）とコンベヤの入口（７Ａ）との間に配置され、物体（２Ａ、２Ｂ）に対して物体の移動に対抗する保持力を加えるように制御される保持手段（８）とを含む。装置は、共に移動する複数の物体の存在を検出し、前記物体を分離するように前記検出に基づいて前記保持手段を制御するために、微動縁部とコンベヤとの間を移動する物体の経路を感知し、分析することができる検出装置（９、１０）を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平物品のスタックを、特にこれらを連続して並べこれらをコンベヤで連続して搬送するように、パンフレットなどの大判の郵便物や「平たい小包（ｆｌａｔｓ）」のスタックを段ばらしする分野に関する。
【０００２】
本発明は、より詳細には、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置に関し、前記アンスタッカ装置は、
段ばらしされるべき扁平物品が、端を揃えて、段ばらしプレートに面するスタックに、かつ微動縁部に抗して配置され、段ばらしプレートが、スタックの他の物品からスタックの第１の物品を分離し、微動縁部に実質的に直角である一定の段ばらし方向にこれを駆動するように配置されるマガジンと、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向に対して微動縁部（ｊｏｇｇｉｎｇ ｅｄｇｅ）から下流に配置される入口を有するコンベヤと、
微動縁部とコンベヤの入口との間に実質的に配置され、微動縁部とコンベヤの入口との間で段ばらし方向に移動する物品の面に保持力、たとえば摩擦力や吸引力を加えるように作動させられ、その保持力が段ばらし方向への前記物品の移動に対抗する保持手段とを備えている。
【背景技術】
【０００３】
保持手段がコンベヤの入口に配置される通過センサによって送信される信号に応じて系統的に作動させられる、このような郵便物アンスタッカ装置が知られている。このような装置は、郵便物のすべての移動にブレーキを掛ける欠点を免れず、それによって、アンスタッカ装置の性能に悪影響を及ぼす。さらに、保持手段を系統的に作動させる場合、厚みの薄い郵便物は、損傷されることがあり、厚みのより大きな郵便物は、不正確に分離されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、扁平物品、および特に扁平郵便物を段ばらしするためのアンスタッカ装置を改善することであり、したがって、保持手段は、これらがコンベヤに入らないように一緒に段ばらしされる郵便物、すなわち重ね合わされた郵便物を分離するためにより効果的に作動させられる。これにより、コンベヤの入口で最適なレートで１つずつ郵便物を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明は、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置を提供し、前記アンスタッカ装置は：
段ばらしされるべき扁平物品が、端を揃えて、段ばらしプレートに面するスタックに、かつ微動縁部に抗して配置され、段ばらしプレートが、スタックの他の物品からスタックの第１の物品を分離し、微動縁部に実質的に直角である一定の段ばらし方向にこれを駆動するように配置されるマガジンと、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向に対して微動縁部から下流に配置される入口を有するコンベヤと、
微動縁部とコンベヤの入口との間に実質的に配置され、微動縁部とコンベヤの入口との間で段ばらし方向に移動する物品の面に保持力を加えるように作動させられ、その保持力が段ばらし方向への前記物品の移動に対抗する保持手段とを備え、
前記アンスタッカ装置は、微動縁部とコンベヤの入口との間を移動するそれぞれの段ばらしされた物品の軌跡を感知し、一緒に移動する複数の物品の存在を検出するように、かつこのような検出に基づいて、一緒に移動している物品の分離の目的のために前記保持手段を作動させるように前記軌跡を解析するのに適した検出装置をさらに備えることを特徴とする。
【０００６】
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡（各物品の底縁部のイメージ（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ））は、リニアアレイカメラなどの光学手段によって感知されることができるが、他のタイプの検出器、たとえば櫛型の検出器が使用され得る。したがって、それぞれの段ばらしされた物品の軌跡は、一緒に移動している複数の物品の存在、および郵便物の相対位置を明らかにすることができ、したがって、このような軌跡により、たとえば２つの物品が一緒に移動している場合、いずれのものが段ばらし方向へ他のものの先に進んでいるかを決定することができる。このような決定により、先行技術の系統的な駆動に比べて保持手段の駆動の制御を改善することができる。試験は、複数の郵便物が一緒に移動する状況の６０％だけが、保持手段が系統的に作動させられる従来のアンスタッカ装置によって修正され得ることを示している。このような先行技術の装置では、複数の郵便物が一緒に段ばらしされるとき、さらに先に進んでいる郵便物が保持手段と同じ側のものである（さらに遅れている他の郵便物は段ばらしプレートによって駆動されるものである）場合には、さらに先に進んでいる郵便物は既にコンベヤによって駆動されており、したがってさらに遅れている郵便物からもはや分離され得ないので、保持手段の動作はいかなる効果もない。本発明のアンスタッカ装置では、複数の郵便物が一緒に段ばらしされる状況が初期に検出され、それによって、複数の郵便物がコンベヤの入口に到達する前に保持手段を作動させることができる。さらに、郵便物の段ばらしのさまざまな形態に応じて、異なって保持手段を作動させることを考えることができる。この初期の検出により、先行技術のアンスタッカ装置によって処理されない、一緒に段ばらしされる複数の郵便物のうちの４０％を処理することができる。
【０００７】
本発明のアンスタッカ装置は、有利には次の特徴を有することができ：
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡の画像を形成するように、微動縁部とコンベヤの入口との間に段ばらしされた物体の経路の下に前記段ばらし方向に横断方向に延在するリニアアレイカメラが設けられ、かつ、一緒に段ばらしされている少なくとも２つの物品の存在が検出される場合に、２つの物品のうちのいずれが前記段ばらし方向へ他のものの先に進んでいるかを決定し、この決定に基づいて、保持手段を作動させるように配置されるデータ処理装置が設けられ、
リニアカメラが、段ばらし方向に対して保持手段から上流に配置され、
段ばらし方向の周りに互いに対向して配置される第１の保持手段および第２の保持手段が設けられ、
段ばらし方向に沿って位置合わせして配置される第１の保持手段および場合により第２の保持手段が設けられ、
各保持手段が、吸引装置であり、
データ処理装置が、画像に基づいてそれぞれの段ばらしされた郵便物の厚さを測定するように配置され、この測定が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをすし、
データ処理装置が、画像に基づいて郵便物のステープルの存在を検出するように配置され、この検出が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする。
【０００８】
本発明は、本発明の非限定的な例を示している添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のアンスタッカ装置の非常に概略的な平面図である。
【図２】本発明による郵便物の底縁部の軌跡を感知するための光学装置を示す図である。
【図３Ａ】本発明の検出装置によって得られる、単独で郵便物のグレースケール（ＧＳ）画像を示す図である。
【図３Ｂ】束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｃ】左の郵便物が右の郵便物の先に進んでいる２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｄ】右の郵便物が左の郵便物の先に進んでいる２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｅ】両方の郵便物の前縁が同じ横座標値に置かれている２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図４】本発明の検出プロセスを示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の検出装置によって得られる、２つの郵便物の他のグレースケール画像を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａのグレースケール画像の投影を示す図である。
【図６】本発明の保持手段が制御される手法を示すフローチャートである。
【図７】本発明のアンスタッカ装置の他の実施形態の非常に概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、扁平郵便物２を段ばらしするためのアンスタッカ装置１の平面図であり、前記アンスタッカ装置は、段ばらしされるべき郵便物２が、端を揃えて、段ばらしプレート４に面するスタックに、かつ段ばらしプレート４に実質的に直角である微動縁部５に抗して配置されるマガジン３を含んでいる。
【００１１】
段ばらしプレート４には、駆動手段６、たとえば、矢印Ａによって示される一定の段ばらし方向に段ばらしプレート４に面する段ばらしされるべきスタック２の第１の郵便物２Ａを、段ばらしプレート４に平行に、かつ微動縁部５に直角に駆動するのに適した、段ばらし電磁弁と協働する穿孔されたベルトが設けられる。
【００１２】
図１に示されるように、アンスタッカ装置１は、コンベヤの入口７Ａを形成する２つの対向するモータ駆動型プーリの形でこの例では示されている、挟むことによってこの例では作動するコンベヤ７さらに含んでいる。入口７Ａは、通常、アンスタッカ装置の「ニップ点」と呼ばれる。これは、段ばらし方向Ａに、段ばらしプレート４から下流に配置される。コンベヤの入口７Ａと微動縁部５との間に、段ばらし方向Ａに、保持手段８たとえば吸引ノズル８、および検出装置９が設けられる。
【００１３】
保持手段８は、微動縁部とコンベヤの入口との間を移動する郵便物に保持力を加えるように、方向Ａに郵便物の経路の１つの側に配置され、前記保持力は、段ばらし方向Ａに前記郵便物の移動に対抗する。以下で説明されるように、本発明のアンスタッカ装置は、たとえば、段ばらし方向Ａの周りに相互に対向する、すなわち微動縁部とコンベヤの入口との間で郵便物の経路のどちらの側にも配置される２つの保持手段、またはさらに郵便物の経路の同じ側に一列に並べられる２つ以上の保持手段を含むことができる。
【００１４】
検出装置９は、この例では、微動縁部５と入口７Ａとの間の郵便物の経路の下に配置される、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）のリニアアレイカメラ１３である光学装置を備えている。カメラ１３は、一緒に移動している郵便物を初期に検出できるように、微動縁部５の近くに、かつ段ばらし方向Ａに対して保持手段８から上流に配置されることが好ましい。リニアアレイカメラ１３は、微動縁部５（または段ばらしプレート４）とコンベヤの入口７Ａとの間を移動する各郵便物の軌跡の画像を感知するように、段ばらし方向Ａに対して横断方向に延在する。画像は、特に、デジタルグレースケール画像であることができる。上で示されるように、カメラ１３を使用する代わりに、たとえば、郵便物の重量に敏感である触知性の櫛型のセンサを使用することができる。
【００１５】
段ばらしプレート４とコンベヤ７との間に、通過センサ１１、１２、たとえばそのそれぞれがエミッタおよび受信機を備える光電セルが設けられ得る。特に、第１のセンサ１１は、郵便物が段ばらしプレートを去るとすぐに各郵便物の前縁を検出できるように微動縁部５に設けられる。第２のセンサ１２は、コンベヤの入口７Ａに到達する各郵便物の前縁を検出するためにコンベヤ７の入口７Ａに設けられる。
【００１６】
図２は、光学装置９を詳細に示しており、この光学装置９は、適切なレンズ１４と、光ビーム１５Ａを送出する照明装置１５とを伴い、この例ではラインジェネレータによるレーザダイオードで構成される、ＣＣＤタイプのリニアアレイカメラ１３を備える。カメラ１３は、各郵便物の底縁部を感知するように、その軸１３Ｂまたは通視線が段ばらし方向Ａに対して直角であるように方向付けられる視野１３Ａの幅を有する。したがって、カメラ１３の取得のラインは、段ばらし方向Ａに直角な、図２の矢印Ｂによって示される水平方向に、郵便物２Ａの縁部に実質的に直角に延在する。したがって、カメラ１３は、郵便物２Ａなどの郵便物が段ばらし方向Ａにカメラを通り過ぎて移動している際に、連続的に線画像を形成する。連続的に取得される線画像は、郵便物２Ａの底縁部２Ｃの２次元画像を形成するように、メモリに並置される。
【００１７】
アンスタッカ装置１に検出装置９を機械的に組み込むことをより容易にするように検出装置９のコンパクトさを高めるために、照明装置１５の軸１５Ｂは、カメラ１３の軸１３Ｂに対して実質的に直角に延在し、ビームスプリッタ１６が、カメラ１３の軸１３Ｂとこれを位置合わせするような具合に、照明を位置出しするように設けられる。したがって、ビームスプリッタ１６（たとえば、プレート）は、光ビーム１５Ａを偏光させるようにカメラ１３の軸１３Ｂに対して約４５°に、また照明装置１５の軸１５Ｂに対して約４５°に位置出しされる。したがって、カメラ１３は、ビームスプリッタ１６を通して郵便物２Ａの画像を取得する。ビームスプリッタ１６を有するこのような照明装置１５により、郵便物２Ａの照明を改善しながら検出装置９の被写界深度を増大させることができる。
【００１８】
カメラ１３は、５１２ピクセルリニアアレイセンサであることが好ましく、取得される画像の解像度は、方向Ｂに１ミリメートル（ｍｍ）当たり約１６ピクセルであることができ、郵便物２Ａ、または０．１ｍｍより薄い厚さの２つの郵便物の間の隙間を検出することができるための限度を表している。毎秒約２．４メートルの速度（ｍ／ｓ）における取得の度数は、１ミリメートル当たり約４ピクセル、または１ミリメートル当たり４列の解像度になる。変形例では、カメラ１３は、郵便物２Ａの縁部の２次元画像を直接取得するマトリックスアレイカメラであることができる。
【００１９】
カメラ１３は、段ばらしプレートとコンベヤとの間のアンスタッカの基部に設けられるスロットに位置出しされ得る。これは、マガジン３で段ばらしを待ち受ける郵便物の画像の感知を避けるように微動縁部５から十分遠く離されているべきであるが、データ処理ユニット１０を通して保持手段８がリアルタイムで作動されるように十分近くにあるべきである。以下で説明されるように、ユニット１０は、束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を検出し、すなわち郵便物の数を数え、これらの相対位置を決定し、かつ、複数の画像が検出されると保持手段８を作動させるために、郵便物の軌跡の画像を解析するように配置される。
【００２０】
図３Ａから図３Ｅは、カメラ１３によって形成されるグレースケール画像の例を示している。図３Ａの画像は、単一の軌跡を示している。図３Ｂの画像は、４つの軌跡、したがって、束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を示す。図３Ｃおよび図Ｄの画像は、２つの軌跡、したがって、やはり束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を示している。全体にわたって、段ばらし形態の４つのタイプの間を識別することができる。郵便物は、これが単独で段ばらしされる場合、「標準」または「Ｓ」タイプからなると言われている（図３Ａ）。少なくとも２つの郵便物が一緒に段ばらしされるときに、郵便物は、図３Ｃで見られ得るように、搬送方向Ａに左の郵便物の前縁が右の郵便物の前縁の先に進んでいる場合には、「ポジティブ」または「Ｐ」、「非標準」または「ｎＳ」タイプからなると言われており、図３Ｄで見られ得るように、搬送方向Ａに右の郵便物の前縁が左の郵便物の前縁の先に進んでいる場合には、「ネガティブ」または「Ｎ」、「ｎＳ」タイプからなると言われている。最後に、図３Ｅに示されるように、一緒に段ばらしされる２つの郵便物の前縁が正確に一致する場合（すなわち、これらが搬送方向Ａに沿って同じ横座標値を有する場合）、郵便物は、「完全」または「Ｐｆ」、「ｎＳ」からなると言われている。
【００２１】
図１に示されるアンスタッカ装置１の形態では、スタック２内の第１の２つの郵便物が束になって一緒に段ばらしされる場合、スタック内の第１の郵便物は、搬送方向Ａに、左に位置出しされ、第２の郵便物は右に位置出しされる。ポジティブタイプの郵便物は、スタック内の第１の郵便物の前縁が第２の郵便物の前縁の先に進んでいる形態に対応することが理解され得る。非標準郵便物の約７５％を表すのでこれは最も頻繁に観察される形態である。したがって、保持手段８は、大多数の場合遅れている第２の郵便物を保持するように、搬送方向Ａに対して右側に配置されている。当然のこととして、図１に示される形態に対して対称であるアンスタッカ装置の形態では、この場合は、ポジティブタイプの郵便物は、左の郵便物の先に進んでいる右の郵便物に対応することが理解され得る。
【００２２】
したがって、処理ユニット１０は、郵便物が一緒に段ばらしされる場合、郵便物のタイプＳ、Ｐ、Ｎ、またはＰｆを決定するように、かつ、したがって保持手段８を適切に制御するように配置される。
【００２３】
図４は、保持手段８が制御される手法を示している。ステップ４１では、センサ１１によって郵便物が検出されるとすぐに、たとえば、前記郵便物が方向Ａに移動されると、各郵便物の底縁部の連続するＧＳ線画像が、連続的に形成される。変形例では、郵便物の縁部の画像の感知および解析は、段ばらしのサイクル時間の長さに制限される場合があり、すなわち、これらは、駆動手段６の駆動と同時に起動され、前記駆動手段の駆動停止後に決められた時間の経過で停止される。段ばらしされる郵便物の高速（約２．４ｍ／ｓ）のため、段ばらしされる郵便物の軌跡によって与えられる情報を管理するためにユニット１０によって処理画像に割り当てられる時間は、アンスタッカ装置１の形態に応じて１０ミリセカンド（ｍｓ）よりも短い可能性がある。このリアルタイムの制限条件を満足させるために、ユニット１０は、取得列の限定された数、たとえばこの例では、段ばらしされる郵便物について約８ｍｍの長さに対応する３２列を含む２次元の部分画像を解析する。したがって、各部分画像は、ＧＳピクセルの３２列および５１２行を含む。
【００２４】
また、解析は、スライディングウィンドウ、たとえば、連続する画像の間のオーバーラップを有するように、かつ画像取得の４行ごとに、すなわち郵便物の前進の１ミリメートルごとに解析を更新するように４行×４行を滑らせるウィンドウを有する、３２行の部分画像について行うこともできる。
【００２５】
２次元の部分画像は、ステップ４２でメモリ内に形成され、複数の郵便物が一緒に段ばらしされているかどうかを決定するように、かつ存在する郵便物の数を決定するようにステップ４３で解析される。この解析中に、現在の郵便物は引き続き方向Ａに移動し、部分画像の更新を完了する前に郵便物の軌跡の０．５ｍｍの長さに対応する、２つの取得列が失われることを評価することができる。複数の郵便物が検出されると、処理は、以下で説明されるように、４６でヒストリをできるだけ考慮に入れながら保持手段を制御４５するように、ステップ４４で郵便物のタイプＳ、またはＰ、Ｎ、またはＰｆ、非標準の決定を続ける。
【００２６】
ステップ４３およびステップ４４は、図６においてより詳細に示されている。
【００２７】
ステップ６１では、部分画像が、メモリ内に構成される。画像解析は、前記画像内に目に見える一緒に段ばらしされる郵便物の数を決定することにある。図５Ａで見られ得るように、この目的のために、画像内に複数の郵便物の軌跡の間で変化し得る大きさの空間１８が存在するということを用いることが行われる。
【００２８】
画像内では、これは、暗いゾーン２０（郵便物の軌跡）と薄いゾーン１９（郵便物の周りおよび空間１８）が交互になることになる。方向Ｂでの暗いゾーンと薄いゾーンとの間の移行の回数は、郵便物のタイプを決定することが可能になるロバスト特性である。当然のこととして、選択される画像化の慣行に応じて、空間１８は、逆に、暗いゾーンに対応することもでき、郵便物は、薄いゾーンに対応することもできることが理解され得る。
【００２９】
ステップ６２では画像内の移行の回数を数えるために、まず、画像が、図５Ｂで見られ得るように固定サイズのストリップ２１に方向Ｂに再分される。次いで、グレースケールレベルの投影が、各ストリップ２１について計算され、すなわち、ピクセルのグレースケールレベルの平均が、ストリップの列すべてが投影後に同じ値を有するようにＧＳ画像ストリップの行ごとに計算される。このようにして、ＧＳ画像は平滑化され、それによって、存在する郵便物の数を検出する方法はノイズに対する感度が低くなる。ストリップの幅は、適切に選択されることが理解されることができ、すなわち、小さなストリップの幅は、余りにも雑音の多すぎる、かつ局所的な変動を免れない投影信号をもたらす。逆に、余りにも幅広いストリップの幅は、信号を平滑化し、双峰性分布の特性ピークを減衰させる（暗いゾーン／薄いゾーン）。さらに、過度に幅広いストリップは、郵便物が湾曲された標準郵便物である場合、方法を誤解させることがある（図３Ａ、郵便物の頂部を参照されたい）。
【００３０】
次いで、各ストリップ２１について、暗い移行／薄い移行に対応するグレースケールレベルで極値の数について調査が行われる。知られているように、極値の調査は、まず、局所的な最大および最少を調査することからなり、次いで、局所的な最大または最小が余り異なってない、または余りにも類似している場合、これらは、２つの郵便物を検出するために２つの最大の間にある最少が見つけられるまで拒否される。次いで、次の関係を用いて全画像部分について平均移行回数Ｓｃを表す計算が行われる。
【数１】
【００３１】
Ｓｃは、通常、単独で段ばらしされる郵便物Ｓの場合の０から２つの一緒に束になった郵便物の場合の１までの範囲にあることが理解され得る。しかしながら、実際には、Ｓｃは、３つ以上の郵便物が一緒に段ばらしされている場合、１よりも大きいことがある。スコアＳｃは、ファジイ部分集合の帰属度の概念に結び付けられ得る。帰属の曖昧度を出力として伝えることは、１つの郵便物Ｓから一緒に段ばらしされる複数の郵便物まで連続的に進むことができ、それによって、閾値効果を回避するので、このアプローチの主要な利点を構成している。
【００３２】
平均移行回数Ｓｃに基づいて、まず、現在の段ばらしされる郵便物について、これが、スコアＳｃで単に閾値化することによってＳタイプおよびｎＳタイプで構成される２つのカテゴリのうちの１つに属するかどうかが決定される。したがって、Ｓｃがゼロである場合（ステップ６３）の郵便物は、６４でＳタイプからなると宣言され、Ｓｃが一定の閾値τよりも大きい場合（ステップ６５）の郵便物は、６６でｎＳタイプからなると宣言される（すなわち、それが確かであり得る郵便物のすべてが、Ｓタイプからならない）。Ｓｃが０からτまでの範囲にある場合（ステップ６７）の郵便物は、タイプ（ＳまたはｎＳ）のいずれにも帰属する等しい可能性を有する。値Ｓｃのこの範囲は、６８で郵便物の曖昧な分類に対応する方法についての不確実性のゾーンである。したがって、閾値τは、不正確な方向（Ｓタイプの郵便物であるとして検出されるｎＳタイプの郵便物によって生じる）への仕分けと、ｎＳタイプの郵便物であるとして不正確に検出されているＳタイプの郵便物との間の良好な歩み寄りを得るように選択される。
【００３３】
郵便物が、ステップ６６で十分に信頼性のある信頼度ランクをもってｎＳタイプからなると宣言されている場合、方法は、一緒に段ばらしされる郵便物のタイプ、すなわちポジティブ、ネガティブ、または完全を決定するように設計されるラベリングアルゴリズムをステップ４４で続ける。
【００３４】
ステップ６９では、ラベリングアルゴリズムは、ＧＳ画像から郵便物の左の輪郭および右の輪郭を抽出し、次いでピークを検出する目的で前記輪郭を解析することからなる。現在の郵便物の左の輪郭
【数２】
は、ＧＳ画像の各列が図３Ｃで示されるように搬送方向Ａに直角な方向Ｂに左から右に走査されるときに、一定の閾値σよりも大きなグレースケールレベルを有する第１のピクセルの組であるとして定義される。
【００３５】
【数３】
ここに、ｉおよびｊは、各ピクセルの座標であり、ｉは、列の位置指標を示し、ｊは、行の位置指標を示し、ｉｍａｇｅ［ｉ，ｊ］は、ＧＳ画像内の座標（ｉ，ｊ）のピクセルの値である。
【００３６】
同じ方法で、右の輪郭Ｐｒ（ｉ）は、図３Ｃで示されるように搬送方向Ａに直角な方向Ｂに閾値σよりも大きなグレースケールレベルを有する最後のピクセルの組であるとして定義される：
Ｐｒ（ｉ）＝Ｍａｘ｛ｊ／ｉｍａｇｅ［ｉ，ｊ］＞σ｝
【００３７】
閾値σは、たとえばシャドー現象を考慮に入れるように、左の輪郭または右の輪郭を定義するために異なる場合があることが理解され得る。
【００３８】
ラベリングアルゴリズムは、それぞれの関数、左の輪郭については
【数４】
および右の輪郭については｜Ｐｒ（ｉ＋１）−Ｐｒ（ｉ）｜の局所的極値であるとして輪郭の左のピークおよび右のピークを定義することによって続く。
【００３９】
最後に、ピークが輪郭内に存在するかまたは欠如しているかどうかに応じて、アルゴリズムは、次の方法で郵便物を標識付けする：
ピークが左の輪郭に存在する場合、郵便物は、ステップ７２でＮタイプからなるとして宣言され（図３Ｄ）、
ピークが欠如する場合、郵便物は、ステップ７１でＰｆタイプからなるとして宣言され（図３Ｅ）、
ピークが右の輪郭に存在する場合、郵便物はステップ７０でＰタイプからなるとして宣言される（図３Ｃ）。
【００４０】
次いで、得られた結果に応じて、かつ先の決定４６のヒストリに基づいて、ユニット１０は、ステップ４５において保持手段８を作動させ、または作動させず：
ステップ７３では、郵便物が標準Ｓタイプからなる場合（図３Ａ）、保持手段８（図６で参照符号ＲＭで示されている）は作動されず、
ステップ７４では、郵便物がＰタイプからなる場合（図３Ｃ）、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａ（図６で参照符号ＮＰで示されている）でセンサ１２によって検出される前または後のいずれかに、郵便物の厚さに応じて作動されることができ、すなわち、さらに先に進んでいる郵便物（左の郵便物）は、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、右の郵便物は、保持手段８によって保持され、それによって左の郵便物からこれを分離し、郵便物コンベヤ７が詰まることを回避し、
ステップ７６では、郵便物がＮタイプからなる場合（図３Ｄ）、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａでセンサ１２によって検出される前に作動され、すなわち、さらに先に進んでいる郵便物（右の郵便物）は、保持手段８によって保持され、左の郵便物は、段ばらしされ、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、それによって２つの郵便物を分離し、郵便物コンベヤ７が詰まることを回避し、
ステップ７５では、郵便物がＰｆタイプからなる場合（図３Ｅ）、作動は、Ｎタイプの郵便物の場合と同じであり、すなわち、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａでセンサ１２によって検出される前に作動され、すなわち、右の郵便物は、保持手段８によって保持され、左の郵便物は、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、
ステップ７７では、郵便物の分類について不確実性がある場合、保持手段８は、郵便物がセンサ１２によって検出された後、すなわちニップ点７Ａに到達した後に系統的に作動される。これは、先行技術の方法で作動する保持手段８に対応する。
【００４１】
決定４６のヒストリにより、郵便物がコンベヤ７で駆動されるまで、ユニット１０は、郵便物の移動を監視し、経時的に作動を適応させることができるようになる。たとえば、郵便物が第１の画像に基づいてＰタイプまたはＮタイプとして標識付けされると、次の画像は、保持手段８の対応する作動を起動することは必要なしに、２つの郵便物が重ね合わされる場所に対応して「Ｐｆタイプ」の結果をもたらす。
【００４２】
本発明のアンスタッカ装置１によって生じる利点は２つの面を有する。第１に、Ｓタイプの郵便物が存在する場合の保持手段８の不正確な駆動を最小限にし、それによって郵便物を損傷する危険が低減し、アンスタッカ装置１のスループットレートが改善する。第２に、非標準の郵便物が存在する場合、適切なときに保持手段８を作動させることにより、コンベヤ７で複数の郵便物を同時に駆動することを回避することができる。
【００４３】
図６では、ステップ４５の後に、プロセスは、新しい画像（たとえば、または３２列の画像の一部）のためにステップ６１までループバックすることを理解すべきである。
【００４４】
図７は、扁平郵便物１０２を段ばらしするための他のアンスタッカ装置１００を示している。装置１００は、段ばらしされるべき郵便物１０２が、端を揃えて、段ばらしプレート１０４に面するスタックに、かつ微動縁部１０５に抗して配置されるマガジン１０３を含む。アンスタッカ装置１００は、これらを挟むことによって郵便物を搬送するための、かつ２つの対向するプーリの形でこの例では示されるその入口１０９Ａまたはニップ点を有する郵便物コンベヤ１０９をさらに含む。段ばらしプレートとニップ点との間に、段ばらし方向Ｃに郵便物１０２を駆動するための駆動手段１０７が設けられる。
【００４５】
図７に示されるように、この例では、アンスタッカ装置１００には、段ばらし方向Ｃに間隔を置いて設けられ、郵便物１０２の底縁部の画像を取得するように設計される２つのカメラ１１０を有する検出装置が備え付けられる。さらに、連続する保持手段１１１が、段ばらし方向Ｃに沿って位置合わせして配置される。また、複数の連続する保持手段１１１を設けることもできる。
【００４６】
アンスタッカ装置１００では、２つのカメラ１１０により、駆動手段１０７および保持手段１１１の動作をリアルタイムで監視し、前記動作の結果に応じて、データ処理装置１１２を通して保持手段１１１のそれぞれをリアルタイムで制御することができる。たとえば、複数の郵便物が一緒に段ばらしされると、２つの保持手段１１１は、特定の郵便物にブレーキを掛け、またはブレーキを掛けないように、異なる方法で選択的に制御され得る。
【００４７】
上の実施形態の説明は、本発明を決して限定しているものではないことを理解されたい。たとえば、一緒に搬送される郵便物の保持を改善するために、かつ段ばらし方向Ｃに連続して郵便物を系統化することを改善するために、搬送方向Ａに相互に対向して向い合せに２つ以上の保持手段８を配置することができる。
【００４８】
さらに、本発明の方法は、郵便物が保持される有効性、および、したがってこれらが分離される有効性を決定するように、かつそれに見合ったように保持力を調整するように、各郵便物の厚さ、および／または郵便物の移動の速度、および／または一緒に段ばらしされている郵便物の相対移動を測定することを組み込むことができる。したがって、各郵便物のそれなりの脆性を考慮に入れるように、保持手段によって郵便物に加えられる保持力を調整することができる。
【００４９】
また、郵便物のＧＳ画像に基づいて、郵便物の縁部にステープルが存在するかどうかを決定し、郵便物が、開いたもの（ステープルあり）か、または閉じたもの（ステープルなし）であるかを示し、かつ、開いた郵便物を損傷することを回避するように、郵便物に加えられる保持力の調整を可能にすることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平物品のスタックを、特にこれらを連続して並べこれらをコンベヤで連続して搬送するように、パンフレットなどの大判の郵便物や「平たい小包（ｆｌａｔｓ）」のスタックを段ばらしする分野に関する。
【０００２】
本発明は、より詳細には、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置に関し、前記アンスタッカ装置は、
段ばらしされるべき扁平物品が、端を揃えて、段ばらしプレートに面するスタックに、かつ微動縁部に抗して配置され、段ばらしプレートが、スタックの他の物品からスタックの第１の物品を分離し、微動縁部に実質的に直角である一定の段ばらし方向にこれを駆動するように配置されるマガジンと、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向に対して微動縁部（ｊｏｇｇｉｎｇ ｅｄｇｅ）から下流に配置される入口を有するコンベヤと、
微動縁部とコンベヤの入口との間に実質的に配置され、微動縁部とコンベヤの入口との間で段ばらし方向に移動する物品の面に保持力、たとえば摩擦力や吸引力を加えるように作動させられ、その保持力が段ばらし方向への前記物品の移動に対抗する保持手段とを備えている。
【背景技術】
【０００３】
保持手段がコンベヤの入口に配置される通過センサによって送信される信号に応じて系統的に作動させられる、このような郵便物アンスタッカ装置が知られている。このような装置は、郵便物のすべての移動にブレーキを掛ける欠点を免れず、それによって、アンスタッカ装置の性能に悪影響を及ぼす。さらに、保持手段を系統的に作動させる場合、厚みの薄い郵便物は、損傷されることがあり、厚みのより大きな郵便物は、不正確に分離されることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、扁平物品、および特に扁平郵便物を段ばらしするためのアンスタッカ装置を改善することであり、したがって、保持手段は、これらがコンベヤに入らないように一緒に段ばらしされる郵便物、すなわち重ね合わされた郵便物を分離するためにより効果的に作動させられる。これにより、コンベヤの入口で最適なレートで１つずつ郵便物を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のため、本発明は、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置を提供し、前記アンスタッカ装置は：
段ばらしされるべき扁平物品が、端を揃えて、段ばらしプレートに面するスタックに、かつ微動縁部に抗して配置され、段ばらしプレートが、スタックの他の物品からスタックの第１の物品を分離し、微動縁部に実質的に直角である一定の段ばらし方向にこれを駆動するように配置されるマガジンと、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向に対して微動縁部から下流に配置される入口を有するコンベヤと、
微動縁部とコンベヤの入口との間に実質的に配置され、微動縁部とコンベヤの入口との間で段ばらし方向に移動する物品の面に保持力を加えるように作動させられ、その保持力が段ばらし方向への前記物品の移動に対抗する保持手段とを備え、
前記アンスタッカ装置は、微動縁部とコンベヤの入口との間を移動するそれぞれの段ばらしされた物品の軌跡を感知し、一緒に移動する複数の物品の存在を検出するように、かつこのような検出に基づいて、一緒に移動している物品の分離の目的のために前記保持手段を作動させるように前記軌跡を解析するのに適した検出装置をさらに備えることを特徴とする。
【０００６】
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡（各物品の底縁部のイメージ（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ））は、リニアアレイカメラなどの光学手段によって感知されることができるが、他のタイプの検出器、たとえば櫛型の検出器が使用され得る。したがって、それぞれの段ばらしされた物品の軌跡は、一緒に移動している複数の物品の存在、および郵便物の相対位置を明らかにすることができ、したがって、このような軌跡により、たとえば２つの物品が一緒に移動している場合、いずれのものが段ばらし方向へ他のものの先に進んでいるかを決定することができる。このような決定により、先行技術の系統的な駆動に比べて保持手段の駆動の制御を改善することができる。試験は、複数の郵便物が一緒に移動する状況の６０％だけが、保持手段が系統的に作動させられる従来のアンスタッカ装置によって修正され得ることを示している。このような先行技術の装置では、複数の郵便物が一緒に段ばらしされるとき、さらに先に進んでいる郵便物が保持手段と同じ側のものである（さらに遅れている他の郵便物は段ばらしプレートによって駆動されるものである）場合には、さらに先に進んでいる郵便物は既にコンベヤによって駆動されており、したがってさらに遅れている郵便物からもはや分離され得ないので、保持手段の動作はいかなる効果もない。本発明のアンスタッカ装置では、複数の郵便物が一緒に段ばらしされる状況が初期に検出され、それによって、複数の郵便物がコンベヤの入口に到達する前に保持手段を作動させることができる。さらに、郵便物の段ばらしのさまざまな形態に応じて、異なって保持手段を作動させることを考えることができる。この初期の検出により、先行技術のアンスタッカ装置によって処理されない、一緒に段ばらしされる複数の郵便物のうちの４０％を処理することができる。
【０００７】
本発明のアンスタッカ装置は、有利には次の特徴を有することができ：
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡の画像を形成するように、微動縁部とコンベヤの入口との間に段ばらしされた物体の経路の下に前記段ばらし方向に横断方向に延在するリニアアレイカメラが設けられ、かつ、一緒に段ばらしされている少なくとも２つの物品の存在が検出される場合に、２つの物品のうちのいずれが前記段ばらし方向へ他のものの先に進んでいるかを決定し、この決定に基づいて、保持手段を作動させるように配置されるデータ処理装置が設けられ、
リニアカメラが、段ばらし方向に対して保持手段から上流に配置され、
段ばらし方向の周りに互いに対向して配置される第１の保持手段および第２の保持手段が設けられ、
段ばらし方向に沿って位置合わせして配置される第１の保持手段および場合により第２の保持手段が設けられ、
各保持手段が、吸引装置であり、
データ処理装置が、画像に基づいてそれぞれの段ばらしされた郵便物の厚さを測定するように配置され、この測定が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをすし、
データ処理装置が、画像に基づいて郵便物のステープルの存在を検出するように配置され、この検出が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする。
【０００８】
本発明は、本発明の非限定的な例を示している添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のアンスタッカ装置の非常に概略的な平面図である。
【図２】本発明による郵便物の底縁部の軌跡を感知するための光学装置を示す図である。
【図３Ａ】本発明の検出装置によって得られる、単独で郵便物のグレースケール（ＧＳ）画像を示す図である。
【図３Ｂ】束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｃ】左の郵便物が右の郵便物の先に進んでいる２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｄ】右の郵便物が左の郵便物の先に進んでいる２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図３Ｅ】両方の郵便物の前縁が同じ横座標値に置かれている２つの郵便物のグレースケール画像を示し、画像は本発明の検出装置によって得られる図である。
【図４】本発明の検出プロセスを示すフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の検出装置によって得られる、２つの郵便物の他のグレースケール画像を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａのグレースケール画像の投影を示す図である。
【図６】本発明の保持手段が制御される手法を示すフローチャートである。
【図７】本発明のアンスタッカ装置の他の実施形態の非常に概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、扁平郵便物２を段ばらしするためのアンスタッカ装置１の平面図であり、前記アンスタッカ装置は、段ばらしされるべき郵便物２が、端を揃えて、段ばらしプレート４に面するスタックに、かつ段ばらしプレート４に実質的に直角である微動縁部５に抗して配置されるマガジン３を含んでいる。
【００１１】
段ばらしプレート４には、駆動手段６、たとえば、矢印Ａによって示される一定の段ばらし方向に段ばらしプレート４に面する段ばらしされるべきスタック２の第１の郵便物２Ａを、段ばらしプレート４に平行に、かつ微動縁部５に直角に駆動するのに適した、段ばらし電磁弁と協働する穿孔されたベルトが設けられる。
【００１２】
図１に示されるように、アンスタッカ装置１は、コンベヤの入口７Ａを形成する２つの対向するモータ駆動型プーリの形でこの例では示されている、挟むことによってこの例では作動するコンベヤ７さらに含んでいる。入口７Ａは、通常、アンスタッカ装置の「ニップ点」と呼ばれる。これは、段ばらし方向Ａに、段ばらしプレート４から下流に配置される。コンベヤの入口７Ａと微動縁部５との間に、段ばらし方向Ａに、保持手段８たとえば吸引ノズル８、および検出装置９が設けられる。
【００１３】
保持手段８は、微動縁部とコンベヤの入口との間を移動する郵便物に保持力を加えるように、方向Ａに郵便物の経路の１つの側に配置され、前記保持力は、段ばらし方向Ａに前記郵便物の移動に対抗する。以下で説明されるように、本発明のアンスタッカ装置は、たとえば、段ばらし方向Ａの周りに相互に対向する、すなわち微動縁部とコンベヤの入口との間で郵便物の経路のどちらの側にも配置される２つの保持手段、またはさらに郵便物の経路の同じ側に一列に並べられる２つ以上の保持手段を含むことができる。
【００１４】
検出装置９は、この例では、微動縁部５と入口７Ａとの間の郵便物の経路の下に配置される、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）のリニアアレイカメラ１３である光学装置を備えている。カメラ１３は、一緒に移動している郵便物を初期に検出できるように、微動縁部５の近くに、かつ段ばらし方向Ａに対して保持手段８から上流に配置されることが好ましい。リニアアレイカメラ１３は、微動縁部５（または段ばらしプレート４）とコンベヤの入口７Ａとの間を移動する各郵便物の軌跡の画像を感知するように、段ばらし方向Ａに対して横断方向に延在する。画像は、特に、デジタルグレースケール画像であることができる。上で示されるように、カメラ１３を使用する代わりに、たとえば、郵便物の重量に敏感である触知性の櫛型のセンサを使用することができる。
【００１５】
段ばらしプレート４とコンベヤ７との間に、通過センサ１１、１２、たとえばそのそれぞれがエミッタおよび受信機を備える光電セルが設けられ得る。特に、第１のセンサ１１は、郵便物が段ばらしプレートを去るとすぐに各郵便物の前縁を検出できるように微動縁部５に設けられる。第２のセンサ１２は、コンベヤの入口７Ａに到達する各郵便物の前縁を検出するためにコンベヤ７の入口７Ａに設けられる。
【００１６】
図２は、光学装置９を詳細に示しており、この光学装置９は、適切なレンズ１４と、光ビーム１５Ａを送出する照明装置１５とを伴い、この例ではラインジェネレータによるレーザダイオードで構成される、ＣＣＤタイプのリニアアレイカメラ１３を備える。カメラ１３は、各郵便物の底縁部を感知するように、その軸１３Ｂまたは通視線が段ばらし方向Ａに対して直角であるように方向付けられる視野１３Ａの幅を有する。したがって、カメラ１３の取得のラインは、段ばらし方向Ａに直角な、図２の矢印Ｂによって示される水平方向に、郵便物２Ａの縁部に実質的に直角に延在する。したがって、カメラ１３は、郵便物２Ａなどの郵便物が段ばらし方向Ａにカメラを通り過ぎて移動している際に、連続的に線画像を形成する。連続的に取得される線画像は、郵便物２Ａの底縁部２Ｃの２次元画像を形成するように、メモリに並置される。
【００１７】
アンスタッカ装置１に検出装置９を機械的に組み込むことをより容易にするように検出装置９のコンパクトさを高めるために、照明装置１５の軸１５Ｂは、カメラ１３の軸１３Ｂに対して実質的に直角に延在し、ビームスプリッタ１６が、カメラ１３の軸１３Ｂとこれを位置合わせするような具合に、照明を位置出しするように設けられる。したがって、ビームスプリッタ１６（たとえば、プレート）は、光ビーム１５Ａを偏光させるようにカメラ１３の軸１３Ｂに対して約４５°に、また照明装置１５の軸１５Ｂに対して約４５°に位置出しされる。したがって、カメラ１３は、ビームスプリッタ１６を通して郵便物２Ａの画像を取得する。ビームスプリッタ１６を有するこのような照明装置１５により、郵便物２Ａの照明を改善しながら検出装置９の被写界深度を増大させることができる。
【００１８】
カメラ１３は、５１２ピクセルリニアアレイセンサであることが好ましく、取得される画像の解像度は、方向Ｂに１ミリメートル（ｍｍ）当たり約１６ピクセルであることができ、郵便物２Ａ、または０．１ｍｍより薄い厚さの２つの郵便物の間の隙間を検出することができるための限度を表している。毎秒約２．４メートルの速度（ｍ／ｓ）における取得の度数は、１ミリメートル当たり約４ピクセル、または１ミリメートル当たり４列の解像度になる。変形例では、カメラ１３は、郵便物２Ａの縁部の２次元画像を直接取得するマトリックスアレイカメラであることができる。
【００１９】
カメラ１３は、段ばらしプレートとコンベヤとの間のアンスタッカの基部に設けられるスロットに位置出しされ得る。これは、マガジン３で段ばらしを待ち受ける郵便物の画像の感知を避けるように微動縁部５から十分遠く離されているべきであるが、データ処理ユニット１０を通して保持手段８がリアルタイムで作動されるように十分近くにあるべきである。以下で説明されるように、ユニット１０は、束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を検出し、すなわち郵便物の数を数え、これらの相対位置を決定し、かつ、複数の画像が検出されると保持手段８を作動させるために、郵便物の軌跡の画像を解析するように配置される。
【００２０】
図３Ａから図３Ｅは、カメラ１３によって形成されるグレースケール画像の例を示している。図３Ａの画像は、単一の軌跡を示している。図３Ｂの画像は、４つの軌跡、したがって、束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を示す。図３Ｃおよび図Ｄの画像は、２つの軌跡、したがって、やはり束になって一緒に段ばらしされる複数の郵便物の存在を示している。全体にわたって、段ばらし形態の４つのタイプの間を識別することができる。郵便物は、これが単独で段ばらしされる場合、「標準」または「Ｓ」タイプからなると言われている（図３Ａ）。少なくとも２つの郵便物が一緒に段ばらしされるときに、郵便物は、図３Ｃで見られ得るように、搬送方向Ａに左の郵便物の前縁が右の郵便物の前縁の先に進んでいる場合には、「ポジティブ」または「Ｐ」、「非標準」または「ｎＳ」タイプからなると言われており、図３Ｄで見られ得るように、搬送方向Ａに右の郵便物の前縁が左の郵便物の前縁の先に進んでいる場合には、「ネガティブ」または「Ｎ」、「ｎＳ」タイプからなると言われている。最後に、図３Ｅに示されるように、一緒に段ばらしされる２つの郵便物の前縁が正確に一致する場合（すなわち、これらが搬送方向Ａに沿って同じ横座標値を有する場合）、郵便物は、「完全」または「Ｐｆ」、「ｎＳ」からなると言われている。
【００２１】
図１に示されるアンスタッカ装置１の形態では、スタック２内の第１の２つの郵便物が束になって一緒に段ばらしされる場合、スタック内の第１の郵便物は、搬送方向Ａに、左に位置出しされ、第２の郵便物は右に位置出しされる。ポジティブタイプの郵便物は、スタック内の第１の郵便物の前縁が第２の郵便物の前縁の先に進んでいる形態に対応することが理解され得る。非標準郵便物の約７５％を表すのでこれは最も頻繁に観察される形態である。したがって、保持手段８は、大多数の場合遅れている第２の郵便物を保持するように、搬送方向Ａに対して右側に配置されている。当然のこととして、図１に示される形態に対して対称であるアンスタッカ装置の形態では、この場合は、ポジティブタイプの郵便物は、左の郵便物の先に進んでいる右の郵便物に対応することが理解され得る。
【００２２】
したがって、処理ユニット１０は、郵便物が一緒に段ばらしされる場合、郵便物のタイプＳ、Ｐ、Ｎ、またはＰｆを決定するように、かつ、したがって保持手段８を適切に制御するように配置される。
【００２３】
図４は、保持手段８が制御される手法を示している。ステップ４１では、センサ１１によって郵便物が検出されるとすぐに、たとえば、前記郵便物が方向Ａに移動されると、各郵便物の底縁部の連続するＧＳ線画像が、連続的に形成される。変形例では、郵便物の縁部の画像の感知および解析は、段ばらしのサイクル時間の長さに制限される場合があり、すなわち、これらは、駆動手段６の駆動と同時に起動され、前記駆動手段の駆動停止後に決められた時間の経過で停止される。段ばらしされる郵便物の高速（約２．４ｍ／ｓ）のため、段ばらしされる郵便物の軌跡によって与えられる情報を管理するためにユニット１０によって処理画像に割り当てられる時間は、アンスタッカ装置１の形態に応じて１０ミリセカンド（ｍｓ）よりも短い可能性がある。このリアルタイムの制限条件を満足させるために、ユニット１０は、取得列の限定された数、たとえばこの例では、段ばらしされる郵便物について約８ｍｍの長さに対応する３２列を含む２次元の部分画像を解析する。したがって、各部分画像は、ＧＳピクセルの３２列および５１２行を含む。
【００２４】
また、解析は、スライディングウィンドウ、たとえば、連続する画像の間のオーバーラップを有するように、かつ画像取得の４行ごとに、すなわち郵便物の前進の１ミリメートルごとに解析を更新するように４行×４行を滑らせるウィンドウを有する、３２行の部分画像について行うこともできる。
【００２５】
２次元の部分画像は、ステップ４２でメモリ内に形成され、複数の郵便物が一緒に段ばらしされているかどうかを決定するように、かつ存在する郵便物の数を決定するようにステップ４３で解析される。この解析中に、現在の郵便物は引き続き方向Ａに移動し、部分画像の更新を完了する前に郵便物の軌跡の０．５ｍｍの長さに対応する、２つの取得列が失われることを評価することができる。複数の郵便物が検出されると、処理は、以下で説明されるように、４６でヒストリをできるだけ考慮に入れながら保持手段を制御４５するように、ステップ４４で郵便物のタイプＳ、またはＰ、Ｎ、またはＰｆ、非標準の決定を続ける。
【００２６】
ステップ４３およびステップ４４は、図６においてより詳細に示されている。
【００２７】
ステップ６１では、部分画像が、メモリ内に構成される。画像解析は、前記画像内に目に見える一緒に段ばらしされる郵便物の数を決定することにある。図５Ａで見られ得るように、この目的のために、画像内に複数の郵便物の軌跡の間で変化し得る大きさの空間１８が存在するということを用いることが行われる。
【００２８】
画像内では、これは、暗いゾーン２０（郵便物の軌跡）と薄いゾーン１９（郵便物の周りおよび空間１８）が交互になることになる。方向Ｂでの暗いゾーンと薄いゾーンとの間の移行の回数は、郵便物のタイプを決定することが可能になるロバスト特性である。当然のこととして、選択される画像化の慣行に応じて、空間１８は、逆に、暗いゾーンに対応することもでき、郵便物は、薄いゾーンに対応することもできることが理解され得る。
【００２９】
ステップ６２では画像内の移行の回数を数えるために、まず、画像が、図５Ｂで見られ得るように固定サイズのストリップ２１に方向Ｂに再分される。次いで、グレースケールレベルの投影が、各ストリップ２１について計算され、すなわち、ピクセルのグレースケールレベルの平均が、ストリップの列すべてが投影後に同じ値を有するようにＧＳ画像ストリップの行ごとに計算される。このようにして、ＧＳ画像は平滑化され、それによって、存在する郵便物の数を検出する方法はノイズに対する感度が低くなる。ストリップの幅は、適切に選択されることが理解されることができ、すなわち、小さなストリップの幅は、余りにも雑音の多すぎる、かつ局所的な変動を免れない投影信号をもたらす。逆に、余りにも幅広いストリップの幅は、信号を平滑化し、双峰性分布の特性ピークを減衰させる（暗いゾーン／薄いゾーン）。さらに、過度に幅広いストリップは、郵便物が湾曲された標準郵便物である場合、方法を誤解させることがある（図３Ａ、郵便物の頂部を参照されたい）。
【００３０】
次いで、各ストリップ２１について、暗い移行／薄い移行に対応するグレースケールレベルで極値の数について調査が行われる。知られているように、極値の調査は、まず、局所的な最大および最少を調査することからなり、次いで、局所的な最大または最小が余り異なってない、または余りにも類似している場合、これらは、２つの郵便物を検出するために２つの最大の間にある最少が見つけられるまで拒否される。次いで、次の関係を用いて全画像部分について平均移行回数Ｓｃを表す計算が行われる。
【数１】
【００３１】
Ｓｃは、通常、単独で段ばらしされる郵便物Ｓの場合の０から２つの一緒に束になった郵便物の場合の１までの範囲にあることが理解され得る。しかしながら、実際には、Ｓｃは、３つ以上の郵便物が一緒に段ばらしされている場合、１よりも大きいことがある。スコアＳｃは、ファジイ部分集合の帰属度の概念に結び付けられ得る。帰属の曖昧度を出力として伝えることは、１つの郵便物Ｓから一緒に段ばらしされる複数の郵便物まで連続的に進むことができ、それによって、閾値効果を回避するので、このアプローチの主要な利点を構成している。
【００３２】
平均移行回数Ｓｃに基づいて、まず、現在の段ばらしされる郵便物について、これが、スコアＳｃで単に閾値化することによってＳタイプおよびｎＳタイプで構成される２つのカテゴリのうちの１つに属するかどうかが決定される。したがって、Ｓｃがゼロである場合（ステップ６３）の郵便物は、６４でＳタイプからなると宣言され、Ｓｃが一定の閾値τよりも大きい場合（ステップ６５）の郵便物は、６６でｎＳタイプからなると宣言される（すなわち、それが確かであり得る郵便物のすべてが、Ｓタイプからならない）。Ｓｃが０からτまでの範囲にある場合（ステップ６７）の郵便物は、タイプ（ＳまたはｎＳ）のいずれにも帰属する等しい可能性を有する。値Ｓｃのこの範囲は、６８で郵便物の曖昧な分類に対応する方法についての不確実性のゾーンである。したがって、閾値τは、不正確な方向（Ｓタイプの郵便物であるとして検出されるｎＳタイプの郵便物によって生じる）への仕分けと、ｎＳタイプの郵便物であるとして不正確に検出されているＳタイプの郵便物との間の良好な歩み寄りを得るように選択される。
【００３３】
郵便物が、ステップ６６で十分に信頼性のある信頼度ランクをもってｎＳタイプからなると宣言されている場合、方法は、一緒に段ばらしされる郵便物のタイプ、すなわちポジティブ、ネガティブ、または完全を決定するように設計されるラベリングアルゴリズムをステップ４４で続ける。
【００３４】
ステップ６９では、ラベリングアルゴリズムは、ＧＳ画像から郵便物の左の輪郭および右の輪郭を抽出し、次いでピークを検出する目的で前記輪郭を解析することからなる。現在の郵便物の左の輪郭
【数２】
は、ＧＳ画像の各列が図３Ｃで示されるように搬送方向Ａに直角な方向Ｂに左から右に走査されるときに、一定の閾値σよりも大きなグレースケールレベルを有する第１のピクセルの組であるとして定義される。
【００３５】
【数３】
ここに、ｉおよびｊは、各ピクセルの座標であり、ｉは、列の位置指標を示し、ｊは、行の位置指標を示し、ｉｍａｇｅ［ｉ，ｊ］は、ＧＳ画像内の座標（ｉ，ｊ）のピクセルの値である。
【００３６】
同じ方法で、右の輪郭Ｐｒ（ｉ）は、図３Ｃで示されるように搬送方向Ａに直角な方向Ｂに閾値σよりも大きなグレースケールレベルを有する最後のピクセルの組であるとして定義される：
Ｐｒ（ｉ）＝Ｍａｘ｛ｊ／ｉｍａｇｅ［ｉ，ｊ］＞σ｝
【００３７】
閾値σは、たとえばシャドー現象を考慮に入れるように、左の輪郭または右の輪郭を定義するために異なる場合があることが理解され得る。
【００３８】
ラベリングアルゴリズムは、それぞれの関数、左の輪郭については
【数４】
および右の輪郭については｜Ｐｒ（ｉ＋１）−Ｐｒ（ｉ）｜の局所的極値であるとして輪郭の左のピークおよび右のピークを定義することによって続く。
【００３９】
最後に、ピークが輪郭内に存在するかまたは欠如しているかどうかに応じて、アルゴリズムは、次の方法で郵便物を標識付けする：
ピークが左の輪郭に存在する場合、郵便物は、ステップ７２でＮタイプからなるとして宣言され（図３Ｄ）、
ピークが欠如する場合、郵便物は、ステップ７１でＰｆタイプからなるとして宣言され（図３Ｅ）、
ピークが右の輪郭に存在する場合、郵便物はステップ７０でＰタイプからなるとして宣言される（図３Ｃ）。
【００４０】
次いで、得られた結果に応じて、かつ先の決定４６のヒストリに基づいて、ユニット１０は、ステップ４５において保持手段８を作動させ、または作動させず：
ステップ７３では、郵便物が標準Ｓタイプからなる場合（図３Ａ）、保持手段８（図６で参照符号ＲＭで示されている）は作動されず、
ステップ７４では、郵便物がＰタイプからなる場合（図３Ｃ）、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａ（図６で参照符号ＮＰで示されている）でセンサ１２によって検出される前または後のいずれかに、郵便物の厚さに応じて作動されることができ、すなわち、さらに先に進んでいる郵便物（左の郵便物）は、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、右の郵便物は、保持手段８によって保持され、それによって左の郵便物からこれを分離し、郵便物コンベヤ７が詰まることを回避し、
ステップ７６では、郵便物がＮタイプからなる場合（図３Ｄ）、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａでセンサ１２によって検出される前に作動され、すなわち、さらに先に進んでいる郵便物（右の郵便物）は、保持手段８によって保持され、左の郵便物は、段ばらしされ、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、それによって２つの郵便物を分離し、郵便物コンベヤ７が詰まることを回避し、
ステップ７５では、郵便物がＰｆタイプからなる場合（図３Ｅ）、作動は、Ｎタイプの郵便物の場合と同じであり、すなわち、保持手段８は、郵便物２Ａがニップ点７Ａでセンサ１２によって検出される前に作動され、すなわち、右の郵便物は、保持手段８によって保持され、左の郵便物は、郵便物コンベヤ７によって挟まれ、
ステップ７７では、郵便物の分類について不確実性がある場合、保持手段８は、郵便物がセンサ１２によって検出された後、すなわちニップ点７Ａに到達した後に系統的に作動される。これは、先行技術の方法で作動する保持手段８に対応する。
【００４１】
決定４６のヒストリにより、郵便物がコンベヤ７で駆動されるまで、ユニット１０は、郵便物の移動を監視し、経時的に作動を適応させることができるようになる。たとえば、郵便物が第１の画像に基づいてＰタイプまたはＮタイプとして標識付けされると、次の画像は、保持手段８の対応する作動を起動することは必要なしに、２つの郵便物が重ね合わされる場所に対応して「Ｐｆタイプ」の結果をもたらす。
【００４２】
本発明のアンスタッカ装置１によって生じる利点は２つの面を有する。第１に、Ｓタイプの郵便物が存在する場合の保持手段８の不正確な駆動を最小限にし、それによって郵便物を損傷する危険が低減し、アンスタッカ装置１のスループットレートが改善する。第２に、非標準の郵便物が存在する場合、適切なときに保持手段８を作動させることにより、コンベヤ７で複数の郵便物を同時に駆動することを回避することができる。
【００４３】
図６では、ステップ４５の後に、プロセスは、新しい画像（たとえば、または３２列の画像の一部）のためにステップ６１までループバックすることを理解すべきである。
【００４４】
図７は、扁平郵便物１０２を段ばらしするための他のアンスタッカ装置１００を示している。装置１００は、段ばらしされるべき郵便物１０２が、端を揃えて、段ばらしプレート１０４に面するスタックに、かつ微動縁部１０５に抗して配置されるマガジン１０３を含む。アンスタッカ装置１００は、これらを挟むことによって郵便物を搬送するための、かつ２つの対向するプーリの形でこの例では示されるその入口１０９Ａまたはニップ点を有する郵便物コンベヤ１０９をさらに含む。段ばらしプレートとニップ点との間に、段ばらし方向Ｃに郵便物１０２を駆動するための駆動手段１０７が設けられる。
【００４５】
図７に示されるように、この例では、アンスタッカ装置１００には、段ばらし方向Ｃに間隔を置いて設けられ、郵便物１０２の底縁部の画像を取得するように設計される２つのカメラ１１０を有する検出装置が備え付けられる。さらに、連続する保持手段１１１が、段ばらし方向Ｃに沿って位置合わせして配置される。また、複数の連続する保持手段１１１を設けることもできる。
【００４６】
アンスタッカ装置１００では、２つのカメラ１１０により、駆動手段１０７および保持手段１１１の動作をリアルタイムで監視し、前記動作の結果に応じて、データ処理装置１１２を通して保持手段１１１のそれぞれをリアルタイムで制御することができる。たとえば、複数の郵便物が一緒に段ばらしされると、２つの保持手段１１１は、特定の郵便物にブレーキを掛け、またはブレーキを掛けないように、異なる方法で選択的に制御され得る。
【００４７】
上の実施形態の説明は、本発明を決して限定しているものではないことを理解されたい。たとえば、一緒に搬送される郵便物の保持を改善するために、かつ段ばらし方向Ｃに連続して郵便物を系統化することを改善するために、搬送方向Ａに相互に対向して向い合せに２つ以上の保持手段８を配置することができる。
【００４８】
さらに、本発明の方法は、郵便物が保持される有効性、および、したがってこれらが分離される有効性を決定するように、かつそれに見合ったように保持力を調整するように、各郵便物の厚さ、および／または郵便物の移動の速度、および／または一緒に段ばらしされている郵便物の相対移動を測定することを組み込むことができる。したがって、各郵便物のそれなりの脆性を考慮に入れるように、保持手段によって郵便物に加えられる保持力を調整することができる。
【００４９】
また、郵便物のＧＳ画像に基づいて、郵便物の縁部にステープルが存在するかどうかを決定し、郵便物が、開いたもの（ステープルあり）か、または閉じたもの（ステープルなし）であるかを示し、かつ、開いた郵便物を損傷することを回避するように、郵便物に加えられる保持力の調整を可能にすることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ばらしされるべき扁平物品（２、１０２）が、端を揃えて、段ばらしプレート（４、１０４）に面するスタックに、かつ微動縁部（５、１０５）に抗して配置され、段ばらしプレート（４、１０４）が、スタックの他の物品（２、１０２）からスタックの第１の物品（２Ａ）を分離し、微動縁部（５、１０５）に実質的に直角である一定の段ばらし方向（Ａ、Ｃ）にこれを駆動するように配置されるマガジン（３、１０３）と、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に対して微動縁部（５、１０５）から下流に配置される入口（７Ａ、１０９Ａ）を有するコンベヤ（７、１０９）と、
微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間に実質的に配置され、微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間で段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に移動する物品（２Ａ、２Ｂ）の面に保持力を加えるように作動させられ、その保持力が、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）への前記物品の移動に対抗する保持手段（８、１１１）とを備える、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置（１、１００）であって、
微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間を移動するそれぞれの段ばらしされた物品の軌跡を感知し、一緒に移動する複数の物品の存在を検出するように、かつこのような検出に基づいて、一緒に移動している物品を分離する目的のために前記保持手段（８、１１１）を作動させるように前記軌跡を解析するのに適した検出装置（９、１０、１１０、１１２）をさらに備えることを特徴とする、アンスタッカ装置。
【請求項２】
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡の画像を形成するように、微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間に段ばらしされた物体の経路の下に前記段ばらし方向に横断方向に延在するリニアアレイカメラ（９、１１０）と、一緒に段ばらしされている少なくとも２つの物品の存在が検出される場合に、２つの物品のうちのいずれが前記段ばらし方向（Ａ、Ｃ）へ他のものの先に進んでいるかを決定し、この決定に基づいて、保持手段（８、１１１）を作動させるように配置されるデータ処理装置（１０、１１２）とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
リニアカメラが、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に対して保持手段（８、１１１）から上流に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
段ばらし方向に関して互いに対向して配置される第１の保持手段および第２の保持手段を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項５】
段ばらし方向（Ｃ）に沿って位置合わせして配置される第１の保持手段および第２の保持手段（１１１）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項６】
各保持手段（８、１１１）が、吸引装置である、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項７】
データ処理装置（１０、１１２）が、画像に基づいてそれぞれの段ばらしされた郵便物の厚さを測定するように配置され、この測定が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
データ処理装置（１０、１１２）が、画像に基づいて郵便物のステープルの存在を検出するように配置され、この検出が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記段ばらし方向（Ｃ）に間隔を置いて設けられた複数のリニアアレイカメラ（１１０）を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置（１、１００）を含む、郵便物処理機械。
【請求項１】
段ばらしされるべき扁平物品（２、１０２）が、端を揃えて、段ばらしプレート（４、１０４）に面するスタックに、かつ微動縁部（５、１０５）に抗して配置され、段ばらしプレート（４、１０４）が、スタックの他の物品（２、１０２）からスタックの第１の物品（２Ａ）を分離し、微動縁部（５、１０５）に実質的に直角である一定の段ばらし方向（Ａ、Ｃ）にこれを駆動するように配置されるマガジン（３、１０３）と、
連続してかつ端を揃えて段ばらしされた物品を搬送するのに適し、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に対して微動縁部（５、１０５）から下流に配置される入口（７Ａ、１０９Ａ）を有するコンベヤ（７、１０９）と、
微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間に実質的に配置され、微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間で段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に移動する物品（２Ａ、２Ｂ）の面に保持力を加えるように作動させられ、その保持力が、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）への前記物品の移動に対抗する保持手段（８、１１１）とを備える、扁平物品を段ばらしするためのアンスタッカ装置（１、１００）であって、
微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間を移動するそれぞれの段ばらしされた物品の軌跡を感知し、一緒に移動する複数の物品の存在を検出するように、かつこのような検出に基づいて、一緒に移動している物品を分離する目的のために前記保持手段（８、１１１）を作動させるように前記軌跡を解析するのに適した検出装置（９、１０、１１０、１１２）をさらに備えることを特徴とする、アンスタッカ装置。
【請求項２】
それぞれの段ばらしされた物品の軌跡の画像を形成するように、微動縁部（５、１０５）とコンベヤの入口（７Ａ、１０９Ａ）との間に段ばらしされた物体の経路の下に前記段ばらし方向に横断方向に延在するリニアアレイカメラ（９、１１０）と、一緒に段ばらしされている少なくとも２つの物品の存在が検出される場合に、２つの物品のうちのいずれが前記段ばらし方向（Ａ、Ｃ）へ他のものの先に進んでいるかを決定し、この決定に基づいて、保持手段（８、１１１）を作動させるように配置されるデータ処理装置（１０、１１２）とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
リニアカメラが、段ばらし方向（Ａ、Ｃ）に対して保持手段（８、１１１）から上流に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
段ばらし方向に関して互いに対向して配置される第１の保持手段および第２の保持手段を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項５】
段ばらし方向（Ｃ）に沿って位置合わせして配置される第１の保持手段および第２の保持手段（１１１）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項６】
各保持手段（８、１１１）が、吸引装置である、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置。
【請求項７】
データ処理装置（１０、１１２）が、画像に基づいてそれぞれの段ばらしされた郵便物の厚さを測定するように配置され、この測定が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする、請求項２に記載の装置。
【請求項８】
データ処理装置（１０、１１２）が、画像に基づいて郵便物のステープルの存在を検出するように配置され、この検出が、保持手段によって加えられる保持力を調整する働きをする、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記段ばらし方向（Ｃ）に間隔を置いて設けられた複数のリニアアレイカメラ（１１０）を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のアンスタッカ装置（１、１００）を含む、郵便物処理機械。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１２−５１６２３２（Ｐ２０１２−５１６２３２Ａ）
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４６９３１（Ｐ２０１１−５４６９３１）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２０１０／０５１４１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００７０７７
【国際公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５９７０３８５３０）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２０１０／０５１４１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００７０７７
【国際公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【出願人】（５９７０３８５３０）
【Ｆターム（参考）】
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