特許第6247099号(P6247099)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6247099食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6247099
(24)【登録日】2017年11月24日
(45)【発行日】2017年12月13日
(54)【発明の名称】食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
   G06T 7/00 20170101AFI20171204BHJP
   B41J 29/393 20060101ALI20171204BHJP
【FI】
   G06T7/00 300B
   G06T7/00 610C
   B41J29/393 105
【請求項の数】6
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-2025(P2014-2025)
(22)【出願日】2014年1月8日
(65)【公開番号】特開2015-130125(P2015-130125A)
(43)【公開日】2015年7月16日
【審査請求日】2016年9月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006932
【氏名又は名称】リコーエレメックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】井上 靖之
【審査官】 佐田 宏史
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−175854(JP,A)
【文献】 特開2013−248822(JP,A)
【文献】 特開2012−174101(JP,A)
【文献】 “食品表示・トレーサビリティのための機器・システム −ラベル・ラベラー・印字機・印字検査機の最新動向−”,食品と開発,日本,牧野 順一、CMPジャパン株式会社,2003年12月 1日,Vol.38, No.12,pp.22-29
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06T 1/00,7/00−7/90
G06K 9/00−9/82
B41J 29/393
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第1表示領域に対応する第1マスタパターンを用いてパターン認識を行う第1認識部と、
前記第1認識部の認識結果に基づいて、前記第1表示領域の前記検査対象画像中の配置位置を検出し、前記第1表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報のみが表示された領域である第2表示領域に対応する第2マスタパターン及び前記第2表示領域の前記第1表示領域中における配置情報を用いて前記食品アレルギーに関する情報のパターン認識を行う第2認識部と、
前記第2認識部の認識結果に基づいて、前記食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する特定部と、
を備えた食品用ラベル検査装置。
【請求項2】
前記食品アレルギーに関する情報は、アレルゲンを含む食品名あるいは原材料名である、
請求項1記載の食品用ラベル検査装置。
【請求項3】
前記第1認識部は、前記食品用ラベルの前記検査対象画像中の配置位置、前記検査対象画像中における前記食品用ラベルの向きを検出する、
請求項1又は請求項2記載の食品用ラベル検査装置。
【請求項4】
前記第2認識部は、予め記憶した前記第2表示領域の前記第1表示領域内における相対的な位置関係に基づいて、前記検査対象画像中の前記第2表示領域の配置を検出し、前記第2マスタパターンを用いたパターン認識を行う、
請求項1乃至請求項のいずれかに記載の食品用ラベル検査装置。
【請求項5】
前記特定部の特定結果に基づいて前記食品アレルギーに関する情報の欠損を告知する告知部を備えた請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の食品用ラベル検査装置。
【請求項6】
入力された画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対応する画像データが入力される食品用ラベル検査装置において実行される制御方法であって、
前記食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第1表示領域に対応する第1マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、
前記第1認識部の認識結果に基づいて、前記第1表示領域の前記検査対象画像中の配置位置を検出し、前記第1表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報のみが表示された領域である第2表示領域に対応する第2マスタパターン及び前記第2表示領域の前記第1表示領域中における配置情報を用いて前記食品アレルギーに関する情報のパターン認識を行う過程と、
前記第2認識結果に基づいて、前記食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する過程と、
を備えた食品用ラベル検査装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、食品を収容した容器に貼付される食品用ラベル検査においては、貼られたラベルの位置、向き、ラベルの貼り漏れ、二重貼り及び印字の欠け(印字の漏れ)が検査項目として挙げられていた。
【0003】
そして、実際の検査においては、検査員が予め良品と判断したサンプルを複数枚撮像し、撮像した複数の画像に基づいて、パターンマッチングに用いる、いわゆるマスターパターン(正常な形状バターン)を生成し、このマスタパターンと実際の食品用ラベルの良不良を判別するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−175854号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、食品用ラベルに印字される文字(文字列)は、情報の欠損(印字の欠け)が非常に問題になるものと、そうでないものとがある。
すなわち、このような情報の欠損(印字欠け、印字漏れ)が、卵、大豆、そば等のアレルゲンを含む食品名あるいは原材料名である場合には、その影響は大きいものとなる。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、食品用ラベルにおける重要な情報である食品アレルギーに関する情報の欠損(印字の欠け)を確実に検出して、食品用ラベルの良否判定を行う食品用ラベル検査装置及び食品用ラベル検査装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の食品用ラベル検査装置は、画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第1表示領域に対応する第1マスタパターンを用いてパターン認識を行う第1認識部と、第1認識部の認識結果に基づいて、第1表示領域の検査対象画像中の配置位置を検出し、第1表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報のみが表示された領域である第2表示領域に対応する第2マスタパターン及び第2表示領域の第1表示領域中における配置情報を用いて食品アレルギーに関する情報のパターン認識を行う第2認識部と、第2認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する特定部と、を備える。
【0008】
また本発明の食品用ラベル検査装置の制御方法は、入力された画像データに対応する食品用ラベルの画像を含む検査対象画像に対応する画像データが入力される食品用ラベル検査装置において実行される制御方法であって、食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第1表示領域に対応する第1マスタパターンを用いてパターン認識を行う過程と、第1認識部の認識結果に基づいて、第1表示領域の検査対象画像中の配置位置を検出し、第1表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報のみが表示された領域である第2表示領域に対応する第2マスタパターン及び第2表示領域の第1表示領域中における配置情報を用いて食品アレルギーに関する情報のパターン認識を行う過程と、第2認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報の欠損部分を特定する過程と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、食品用ラベルにおける重要な情報の欠損(印字の欠け)を確実に検出して、食品用ラベルの良否判定を行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、実施形態の食品用ラベル検査システムの概要構成ブロック図である。
図2図2は、パターン認識処理の対象となる食品用ラベルの具体例の説明図である。
図3図3は、第1マスタパターンの一例の説明図である。
図4図4は、第2マスタパターンの一例の説明図である。
図5図5は、外部記憶装置におけるマスタパターンの格納フォーマットの説明図である。
図6図6は、食品用ラベルにおいて、アレルギー情報が欠損している場合の説明図である。
図7図7は、第2マスタパターンにおける相対座標の説明図である。
図8図8は、マスタパターン生成処理の処理フローチャートである。
図9図9は、食品用ラベルの検査処理の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる食品用ラベル検査装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施形態の食品用ラベル検査システムの概要構成ブロック図である。
食品用ラベル検査システム10は、商品11を撮像して、食品の包装に貼付、あるいは、印刷された食品用ラベル12を撮像して撮像データDを出力する撮像装置13と、撮像データに基づいて食品用ラベル12の検査を行う食品用ラベル検査装置14と、を備えている。
【0012】
食品用ラベル検査装置14は、大別すると、いわゆるコンピュータとして構成された検査装置本体21と、検査条件、検査状況及び検査結果を表示出力する出力装置として機能するディスプレイ22と、各種データの入力を行う入力装置として機能するキーボード、マウス等の操作入力部23と、検査条件、検査結果等をプリント出力する出力装置として機能するプリンタ24と、を備えている。
【0013】
ここで、検査装置本体21は、撮像データD(画像データ)に対応する食品用ラベル12の画像を含む検査対象画像に対し、当該食品用ラベルの情報表示領域全体に相当する第1表示領域に対応する第1マスタパターンを用いてパターン認識を行う第1認識部と、第1認識部の認識結果に基づいて、第1表示領域の一部であって、食品アレルギーに関する情報が表示された領域である第2表示領域に対応する第2マスタパターンを用いてパターン認識を行う第2認識部と、第2認識部の認識結果に基づいて、食品アレルギーに関する情報(アレルギー情報)の欠損部分を特定する特定部と、して機能している。
【0014】
検査装置本体21は、検査装置本体21全体を制御するMPU31と、制御プログラムを含む各種データを不揮発的に記憶するROM32と、ワークエリアとして機能するRAM33と、通信インタフェース等の入出力インタフェース動作を行うインタフェース部34と、検査結果データ等を記憶するハードディスクドライブ(HDD)、SSD(Solid State Drive)等として構成された外部記憶装置35と、を備えている。
【0015】
まず、具体的な動作説明に先立ち、パターン認識(パターンマッチング)に用いるマスタパターンについて説明する。
本実施形態においては、パターン認識処理を2段階に分けて行っている。
具体的には、第1段階のパターン認識処理は、第1マスタパターンを用いて行われ、食品用ラベル12の少なくとも情報表示領域(名称及び原材料名表示領域等)全体のパターン認識を行っている。そして、食品用ラベル12の撮像画像中における位置(検出位置)、食品用ラベル12の撮像画像中における向き並びに食品用ラベル12が貼付用である場合には、貼り忘れ(貼り漏れ)及び二重貼り(複数枚貼り付け)を検出する。
【0016】
図2は、パターン認識処理の対象となる食品用ラベルの具体例の説明図である。
食品用ラベル12は、図2に示すように、全体として長方形状を有し、当該食品用ラベル12が貼付される商品11の名称及び原材料名が記載されている。
【0017】
原材料名としては、じゃがいも、きゅうり、人参、半固体状のドレッシング等の食品単体の名称と、さらに食品がアレルゲンを含む場合には、卵、大豆、リンゴ、乳成分等のアレルゲンを含む原材料名と、が記載される。
ここで、アレルゲンを含む原材料名としては、例えば、「(卵、大豆・リンゴを含む)」等のように、括弧書きで原材料を含むことが記載される。
なお、マヨネーズのようにアレルゲンを含む原材料(卵)を含むことが一般に知られているような場合には、「マヨネーズ」の表記のみでアレルゲンを含む食品の食品名であることが明確であるので、原材料「卵」に関しては、表記の省略が可能となっている。
【0018】
図3は、第1マスタパターンの一例の説明図である。
第1マスタパターンMP1は、実際に制作された同一の食品用ラベル12のうち、複数選択された良品の食品用ラベル12を重ね合わせた画像から情報表示領域内の文字列の輪郭を抽出して生成されている。
したがって、図3に示すように、得られる第1マスタパターンMP1は、実際に食品用ラベル12を制作した場合に生じる文字のかすれ、滲みなどの食品用ラベル12のばらつきが反映されたものとなる。
【0019】
図4は、第2マスタパターンの一例の説明図である。
一方、第2段階のパターン認識は、第2マスタパターンMP2を用いて行われ、第1段階のパターン認識により検出された食品用ラベル12の撮像画像中における位置、食品用ラベル12の撮像画像中における向きに基づいて、パターン認識対象位置を特定し、食品用ラベル12内に含まれるアレルゲン(抗原)を含む食品名あるいは原材料名の配置位置近傍において、文字欠損等を検出する。
【0020】
図4(a)は、アレルゲン(抗原)を含む原材料名「卵」のパターン認識用の第2マスタパターンMP2である。
図4(b)は、アレルゲン(抗原)を含む複数の原材料名がある場合、すなわち、「卵、大豆」を原材料として含む場合のパターン認識用の第2マスタパターンMP2の一例である。
図4(c)は、アレルゲン(抗原)を含むことが明確である場合の食品名の場合、すなわち、アレルゲンを含む原材料である卵を含む「マヨネーズ」を原材料として含む場合のパターン認識用の第2マスタパターンMP2の一例である。
【0021】
図5は、外部記憶装置におけるマスタパターンの格納フォーマットの説明図である。
外部記憶装置35において、一つの第1マスタパターンMP1に対して、n個の第2マスタパターンMP2が対応している場合には、図5に示すように、第1マスタパターンMP1に対応づけて、n個の第2マスタパターンMP2が対応する相対座標(x,y)とともに格納されている。
【0022】
ここで、本実施形態において、パターン認識を2段階に分けて行っている理由について説明する。
図6は、食品用ラベルにおいて、アレルギー情報が欠損している場合の説明図である。
図6に示す食品用ラベル12の具体例である食品用ラベル12Xにおいては、アレルギー情報欠損部DF1では、アレルゲンを含む食品である卵を原材料として含む「マヨネーズ」の「マ」の文字が欠損しており、アレルギー情報欠損部DF2では、アレルゲン(抗原)を含む食品である「卵」の文字が欠損しており、アレルギー情報欠損部DF3では、アレルゲン(抗原)を含む食品である「卵」の文字の一部が欠損している。
【0023】
したがって、食品用ラベル12X全体で見れば、一致度(類似度)は、欠損がない正常の場合と比較して低くなる。
しかしながら、図2に示したように、第1マスタパターンMP1に含まれる文字数が多いため、これらの欠損が一致度の低下に寄与する割合(一致度の低下への影響)は小さくなり、全体として不良と判定されるとは限らない。
【0024】
また、第1マスタパターンMP1の生成には、食品用ラベルプリンタの経年劣化も考慮する必要があるため、実際の食品用ラベル12を用いるのが望ましい。しかしながら、第1マスタパターンMP1の生成に用いる食品用ラベル12自体のばらつきも発生するので、欠損を必ずしも検出できるとは限らない。
【0025】
そこで、本実施形態においては、第2マスタパターンMP2は、アレルゲン(抗原)を含む食品名あるいは原材料名を構成する文字列の当該第2マスタパターンMP2に含まれる文字数に対する割合を高く(例えば、10%以上)するように生成しているのである。
【0026】
この結果、第2マスタパターンMP2を用いて、パターン認識を行う場合に、アレルゲン物質(抗原)を含む食品名あるいは原材料名の欠損の影響が大きくなり、確実に不良判定が行える。
【0027】
この場合において、第1マスタパターンMP1が対応する食品用ラベル12内で、第2マスタパターンMP2に対応する文字列の配置位置の相対的な座標を第2マスタパターンMP2に対応付けしておくことで、パターンマッチングの対象となる領域(マッチング対象領域)の面積を実効的に減少させることができ、迅速、かつ、正確に欠損を検出して、不良判定が行えるようにされている。
【0028】
図7は、第2マスタパターンにおける相対座標の説明図である。
図7は、第2マスタパターンMP2が図4(c)に示した第2マスタパターンMP2=「マヨネーズ」の場合のものである。
第2マスタパターンMP2は、図7(a)に示す、食品用ラベル12の基準座標(第1マスタパターンの基準座標)=(0,0)に対する、第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)が一緒に記憶される。この第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)の処理方法については、後述する。
【0029】
次にマスタパターンの生成について説明する。
図8は、マスタパターン生成処理の処理フローチャートである。
まず、食品用ラベル検査システム10の撮像装置13、あるいは、撮像装置13と同様の構成の撮像装置を用意し、良品であると判断される複数の食品用ラベル12を撮像する(ステップS11)。この場合において、撮像装置13を用いて複数の食品用ラベル12を撮像する場合には、オペレータが操作入力部23を操作して、撮像を行わせるための指示を検査装置本体21に入力し、撮像を行わせることとなる。
【0030】
MPU31は、得られた撮像画像を重ね合わせて、重ね合わされた文字の輪郭を抽出し、食品用ラベル12の情報表示領域全体に対する第1マスタパターンMP1を生成する(ステップS12)。
【0031】
続いて、MPU31は、外部記憶装置35に予め記憶されている食品用ラベル12の情報表示領域に含まれるアレルゲンを含む食品名あるいは原材料名を抽出し、当該食品名あるいは原材料名のそれぞれに対応する第2マスタパターンMP2を生成する(ステップS13)。このとき、食品用ラベル12の基準座標(第1マスタパターンの基準座標)=(0,0)に対する、第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)を検出する。
【0032】
次に検査装置本体21のMPU31は、第1マスタパターンMP1並びに第2マスタパターンMP2及び当該第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)を外部記憶装置35に登録する(ステップS14)。
【0033】
次に実際の食品用ラベル12の検査処理手順について説明する。
図9は、食品用ラベルの検査処理の処理フローチャートである。
まず食品用ラベル12の検査を行うオペレータは、検査装置本体21のMPU31が検査に必要な第1マスタパターンMP1及び第2マスタパターンMP2を特定することが可能なように、予め検査対象の食品用ラベル12を識別するための情報を設定する。そして、食品用ラベル12が貼られた商品11を撮像装置13の撮像可能領域内に設置し、操作入力部23を操作して、検査の開始を指示する。
【0034】
これにより検査装置本体21のMPU31は、インタフェース部34を介して撮像装置13を制御し、食品用ラベル12の撮像を行わせて、撮像データDを出力させる。これにより、MPU31は、インタフェース部34を介して撮像データDを取得する(ステップS21)。
【0035】
続いてMPU31は、外部記憶装置35からオペレータにより設定された情報に基づいて、検査対象の食品用ラベル12に対応する第1マスタパターンMP1及び第2マスタパターンMP2を読み出し、まず第1マスタパターンMP1を用いた、食品用ラベル12の検査処理を行う(ステップS22)。
【0036】
より詳細には、MPU31は、第1マスタパターンMP1を用いてパターンマッチング処理を行い、撮像データDに対応する撮像画像中の食品用ラベル12の配置位置及び向きを特定する。
【0037】
すなわち、MPU31は、図7(b)に示すように、撮像データDに対応する撮像画像中で所定の基準位置(本実施形態では、食品用ラベル12の左上角)を特定し、当該基準位置の座標=(0,0)とするとともに、食品用ラベル12の向きDRを特定する。
【0038】
そしてMPU31は、当該所定の基準位置[座標=(0,0)]を中心として、食品用ラベル12が角度θだけ回転していると判別する。
【0039】
続いてMPU31は、当該食品用ラベル12に対応する第2マスタパターンMP2を読み出し、第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)を読み出して、座標=(x,y)の近傍において、第2マスタパターンMP2を用いたパターンマッチング処理を行い、食品用ラベル12に含まれているアレルギー情報の欠損状態を特定する(ステップS23)。
【0040】
しかしながら、この場合において、図7(b)に示したように、食品用ラベル12が角度θだけ回転している場合には、MPU31は、第2マスタパターンMP2に対応する文字列が配置されている位置の座標=(x,y)の撮像画像中の実際の文字列の配置位置を特定する座標(x1,y1)を次式により算出する。
【0041】
【数1】
【0042】
そして、MPU31は、食品用ラベル12の向きDRおよびこの向きDRに直交する方向に沿って第2マスタパターンMP2に対応づけられた文字列が配置されている位置の座標=(x1,y1)近傍のパターンマッチング処理を行う。
【0043】
したがって、第2マスタパターンMP2に対応づけられた文字列が配置されている位置の座標=(x1,y1)近傍のパターンマッチング処理を行うため、撮像データDに対応する撮像画像全域にわたってパターンマッチング処理を行う必要がないのでパターンマッチング処理に要する時間を短縮することが可能となっている。
【0044】
これらの結果、図6に示したように、アレルギー情報の欠損が検出されることとなるが、これらのアレルギー情報は、顧客にとって重要な情報であるため、欠損状態にあることは好ましくない。
そこで、本実施形態においては、これらのようなアレルギー情報の欠損が検出された場合には、不良品の食品用ラベル12であるとして、MPU31は、インタフェース部34を介してディスプレイ22に表示し、あるいは、プリンタ24にプリント出力するアレルギー情報欠損告知処理を行う(ステップS24)。
【0045】
この結果、アレルギー情報が欠損した状態の食品用ラベル12が用いられることは無くなり、食品用ラベル12に記載されているアレルギー情報が確実に顧客に伝達されて、有効に利用されることとなる。
【0046】
上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【0047】
また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【0048】
また、上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
上記実施形態の食品用ラベル検査装置で実行される制御プログラムは、上述した各部(第1認識部、第2認識部、特定部……)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が記憶媒体から制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、第1認識部、第2認識部、特定部……が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【0049】
以上のように、本発明にかかる食品用ラベル検査装置は、食品名又は原材料名が印字された食品用ラベルを検査する食品用ラベル検査装置に有用であり、特に、アレルゲンを含む食品名又は原材料名が印字された食品用ラベルを検査する食品用ラベル検査装置に適している。
【符号の説明】
【0050】
10…食品用ラベル検査システム、11…商品、12…食品用ラベル、13…撮像装置、14…食品用ラベル検査装置、21…検査装置本体、22…ディスプレイ、23…操作入力部、24…プリンタ、31…MPU、32…ROM、33…RAM、34…インタフェース部、35…外部記憶装置、D…撮像データ、DF1〜DF3…アレルギー情報欠損部、MP1…第1マスタパターン、MP2…第2マスタパターン。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9