特許 7308030 画像処理装置

(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】

(24)【登録日】2023-07-05

(45)【発行日】2023-07-13

(54)【発明の名称】画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/12 20060101AFI20230706BHJP

   G06K 7/14 20060101ALI20230706BHJP

   G06K 19/06 20060101ALI20230706BHJP

【ＦＩ】

G06K7/12

G06K7/14 017

G06K7/14 047

G06K19/06 140

G06K19/06 103

G06K19/06 037

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2018246846

(22)【出願日】2018-12-28

(65)【公開番号】P2020106455

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-10-28

(73)【特許権者】

【識別番号】599001389

【氏名又は名称】株式会社プリマジェスト

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】栗山 淳

(72)【発明者】

【氏名】松浦 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】山田 貴秀

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２８４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６４７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１７７６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８０２６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ ７／１２

Ｇ０６Ｋ ７／１４

Ｇ０６Ｋ １９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可視光下で可視化されない 不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける画像受付部であって、前記第１の画像は、前記不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、前記第２の画像は、前記第１の光とは異なる可視光下で撮像される、画像受付部と、
前記第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、前記第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する補正部と
を備えた画像処理装置。

【請求項2】

前記補正部は、前記第２の画像の画素毎の補正係数Ｘを各画素の出力レベルに、前記第２の画像の分解能の逆数を乗算することにより算出して、前記第１の画像の各画素の出力レベルを、対応する前記第２の画像の画素の前記補正係数Ｘで除算する、請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項3】

前記補正部は、前記第２の画像の画素毎の補正係数Ｘを、前記第２の画像の画素の出力レベルに関連付けられた所定の値とし、前記第１の画像の各画素の出力レベルを、対応する前記第２の画像の画素の前記補正係数Ｘで除算する、請求項１に記載の画像処理装置。

【請求項4】

前記対象物が移動する場合に、前記対象物の移動速度に基づいて、前記第１の画像又は前記第２の画像の位置補正を行う位置補正部をさらに備えた、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項5】

１又は複数のカメラと、
前記不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光を照射する第１の光源と、
前記第１の光とは異なる可視光を照射する第２の光源と、
前記カメラを動作させ、前記第１の光下で前記第１の画像を撮像し、前記可視光下で前記第２の画像を撮像する撮像制御部と
を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。

【請求項6】

前記カメラは、前記第１の光下で前記不可視画像において可視化された物質の発光波長を透過する光学フィルタ又はカラーフィルタの前記発光波長に受光帯域を持つチャネルを使用して前記第１の画像を撮像する、請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項7】

前記カメラは、プリズムで分光された入射光を撮像する２つの撮像素子を有する第１のカメラである、請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項8】

前記カメラは、１つの撮像素子を有する１台のカメラであり、前記撮像制御部は、当該カメラを用いて２回撮像を行うことによって、前記第１の画像及び前記第２の画像を取得する、請求項５に記載の画像処理装置。

【請求項9】

可視光下で可視化されない 不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける画像受付部であって、前記第１の画像は、前記不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で、前記不可視画像において可視化された物質の発光波長に受光帯域を持つカラーフィルタのチャネルを使用して撮像され、前記第２の画像は、前記第１の光下で、前記チャネル以外のチャネルを使用して撮像される、画像受付部と、
前記第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、前記第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する補正部と
を備えた画像処理装置。

【請求項10】

コンピュータが、
可視光下で可視化されない 不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける工程であって、前記第１の画像は、前記不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、前記第２の画像は、前記第１の光とは異なる可視光下で撮像される、工程と、
前記第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、前記第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する工程と
を含む方法。

【請求項11】

コンピュータに、
可視光下で可視化されない 不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける処理であって、前記第１の画像は、前記不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、前記第２の画像は、前記第１の光とは異なる可視光下で撮像される、処理と、
前記第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、前記第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する処理と
を実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

バーコードや２次元コード等のコードは、郵便物の分類、帳票類の分類、飲料水の賞味期限管理やロット番号管理、商品の製造工程や物流工程における在庫管理等を目的として、幅広い分野で使用されている。

【0003】

これらのコードは、１次印刷がなされた対象物に対して２次的に印刷され、後続の処理で読み取られることとなる。例えば、特許文献１には、仕分け用文字をバーコード化して帳票に印刷しておき、バーコードを読み取ったときに帳票を分類する技術が開示されている。コードを印刷するためのインクとして、不可視インク（ステルスインクとも呼ぶ。）が用いられる例も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０８－２７２８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コードが１次印刷に重なって印刷される場合、１次印刷された柄や罫線、文字等の内容によってコードの認識率が低下し、読み取りの失敗や誤認識となる場合がある。例えば、黒色で１次印刷された罫線や文字上に不可視インクの１つである紫外線励起発光インクでコードが印刷された場合、罫線や文字に重なった紫外線励起発光インクからの発光量は罫線や文字による吸収で下がってしまうので、コードの認識率が低下してしまう。

【0006】

このような事態を防ぐために予めコード用のスペースを確保することも考えられるが、それにより１次印刷のデザインに制約を課すことになるので、好ましくない。また、この手法では、１次印刷のデザイン毎にコード用のスペースを予め定義する処理、さらに、コードの２次印刷時に、対象物に１次印刷されたデザインを特定した上で、予め定義されたコード用のスペースに正確に印刷する処理が追加で必要となる。これらの追加の処理は、１次印刷のデザイン数が多い場合に特に煩雑なものとなり、追加の処理の精度によってコードの認識精度も変動してしまう。

【0007】

そこで、本発明は、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識することを可能とした画像処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る画像処理装置は、不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける画像受付部であって、第１の画像は、不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、第２の画像は、第１の光とは異なる第２の光下で撮像される、画像受付部と、第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する補正部とを備える。

【0009】

この態様によれば、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識することができる。

【0010】

上記画像処理装置において、補正部は、第２の画像の画素毎の補正係数Ｘを各画素の出力レベルに、前記第２の画像の分解能の逆数を乗算することにより算出して、第１の画像の各画素の出力レベルを、対応する第２の画像の画素の補正係数Ｘで除算してもよい。この態様によれば、画像を撮像したカメラの分解能に応じて、第１の画像の各画素の出力レベルを補正することができる。

【0011】

上記画像処理装置において、補正部は、第２の画像の画素毎の補正係数Ｘを、第２の画像の画素の出力レベルに関連付けられた所定の値とし、第１の画像の各画素の出力レベルを、対応する第２の画像の画素の補正係数Ｘで除算してもよい。この態様によれば、第２の画像の画素の出力レベルに関連付けられた、予め定められた補正係数に応じて、第１の画像の各画素の出力レベルを補正することができる。

【0012】

上記画像処理装置において、対象物が移動する場合に、対象物の移動速度に基づいて、第１の画像又は第２の画像の位置補正を行う位置補正部をさらに備えてもよい。この態様によれば、対象物が移動する適用例においても、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識することができる。

【0013】

上記画像処理装置において、１又は複数のカメラと、不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光を照射する第１の光源と、第１の光とは異なる第２の光を照射する第２の光源と、カメラを動作させ、第１の光下で第１の画像を撮像し、第２の光下で第２の画像を撮像する撮像制御部とを備えてもよい。この態様によれば、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識するために用いる、第１の画像と第２の画像とを得ることができる。

【0014】

上記画像処理装置において、カメラは、第１の光下で不可視画像において可視化された物質の発光波長を透過する光学フィルタ又はカラーフィルタの発光波長に受光帯域を持つチャネルを使用して第１の画像を撮像してもよい。この態様によれば、様々な構成で、本発明を実現することができる。

【0015】

上記画像処理装置において、カメラは、プリズムで分光された入射光を撮像する２つの撮像素子を有する１第のカメラであってもよい。この態様によれば、レンズに係るコストを抑えることができる。

【0016】

上記画像処理装置において、カメラは、１つの撮像素子を有する１台のカメラであり、撮像制御部は、当該カメラを用いて２回撮像を行うことによって、第１の画像及び第２の画像を取得してもよい。この態様によれば、カメラに係るコストを抑えることができる。

【0017】

本発明の他の態様に係る画像処理装置は、不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける画像受付部であって、第１の画像は、不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で、不可視画像において可視化された物質の発光波長に受光帯域を持つカラーフィルタのチャネルを使用して撮像され、第２の画像は、第１の光下で、チャネル以外のチャネルを使用して撮像される、画像受付部と、第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する補正部とを備える。

【0018】

この態様によれば、１つのレンズとカラーフィルタとを有する１台のカメラによる撮像でコードを認識することができるので、画像取得装置のコストを最小限に抑えることができる。

【0019】

本発明の他の態様に係る方法は、コンピュータが、不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける工程であって、第１の画像は、不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、第２の画像は、第１の光とは異なる第２の光下で撮像される、工程と、第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する工程とを含む。

【0020】

本発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータに、不可視画像を含む対象物を撮像した第１の画像及び第２の画像を受け付ける処理であって、第１の画像は、不可視画像が可視化される第１の波長を含む第１の光下で撮像され、第２の画像は、第１の光とは異なる第２の光下で撮像される、処理と、第２の画像における各画素の出力レベルに基づいて、第１の画像において対応する各画素の出力レベルを補正する処理とを実行させる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】画像処理システムの全体構成を示す図である。

【図2】画像取得装置の断面図（正面）を示す図である。

【図3】画像取得装置の断面図（側面）を示す図である。

【図4】画像取得装置のハードウェア構成を示す図である。

【図5】認識装置のハードウェア構成を示す図である。

【図6】画像処理装置のソフトウェア構成を示す図である。

【図7】認識装置のソフトウェア構成を示す図である。

【図8】画像取得装置によって実行される画像取得処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】認識装置によって実行されるコード認識処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】紫外線画像、可視光画像、認識用画像の例を示す図である。

【図11】画像取得装置によって実行される処理のタイミングを示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。さらに、当業者であれば、以下に述べる各要素を均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、係る実施形態も本発明の範囲に含まれる。

【0024】

（システム構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理システムの構成例を示す。画像処理システム１は、製造ラインや物流ライン等に設置され、対象物を分類するために、当該対象物に印刷されたコードを認識するシステムであり、対象物を撮像する画像取得装置１０と、画像取得装置１０で撮像された画像を用いてコードの認識処理を行う認識装置２０とを備える。

【0025】

画像取得装置１０がコンベア上を移動する対象物を撮像し、認識装置２０は、画像取得装置１０で撮像された画像を用いて対象物に印刷されたコードを認識する処理を実行する。対象物は、例えば、郵便物、帳票、飲料水等、任意の物体とすることができる。画像処理システム１の出力である認識結果は、例えば、郵便物に印刷された郵政バーコード、食品パッケージに印刷された賞味期限、製品に印刷された製造番号等を示し、認識結果を利用して対象物が分類される。

【0026】

コードは、モジュールの明暗パターンによって情報を記録するものであり、モジュールを横方向に配列するバーコートや、モジュールを縦横にマトリクス上に配列する２次元コード等が含まれる。本実施形態において、コードは不可視画像であり、例えば、対象物の表面に、印刷により不可視インクの層を形成することにより作成される。

【0027】

ここで、不可視画像とは、特定の処理を施すことによって可視化される画像であり、不可視インクによって形成されたコード画像を含むが、これに限られない。本実施形態では、不可視インクとして、紫外線照射時に赤色に励起発光する蛍光物質を含む赤色蛍光インクを用いるが、紫外線照射時に他の色に励起発光する蛍光物質を含む青色蛍光インク、緑色蛍光インク、又は赤外線照射時に視認可能なＩＲ吸収インク等、他の不可視インクを用いてもよい。

【0028】

（ハードウェア構成）
（画像取得装置）
図２～図４を参照して、画像取得装置１０のハードウェア構成を説明する。画像取得装置１０は、同じ撮像面Ｓを撮像する２台のカメラ１１、１２、及び同じエリアに照射することができる４つの照明基板１３ａ～１３ｄ、カメラや照明を制御するＣＰＵ１４、ワークメモリとして用いられるメインメモリ１５、固定記憶部であるハードディスク１６を備える。カメラ１１は、撮像装置１１１、光学フィルタ１１２、レンズ１１３を有し、同様に、カメラ１２も、撮像装置１２１、光学フィルタ１２２、レンズ１２３を有する。照明基板１３ａ～１３ｄはそれぞれ、可視光を照射する可視光光源１３１と、可視光とは異なるスペクトルを有する紫外線を照射する紫外光光源１３２とが配置されている。

【0029】

撮像装置１１１は、紫外線光下で紫外線画像を撮像する。照明基板１３ａ～１３ｄが紫外線を照射すると、紫外線照射下で発光する不可視インクが発する光が光学フィルタ１１２を透過し、レンズ１１３で集光され、撮像装置１１１によって撮像される。

【0030】

また、撮像装置１２１は、可視光下で可視光画像を撮像する。照明基板１３ａ～１３ｄが可視光を照射すると、対象物から反射された光が光学フィルタ１２２を透過し、レンズ１２３で集光され、撮像装置１２１によって可視光画像が撮像される。

【0031】

光学フィルタ１１２、１２２は、不可視インクの励起発光波長を透過するフィルタを用いる。本実施形態では、光学フィルタ１１２、１２２は、赤色蛍光インクの励起発光波長を透過するフィルタを用いる。

【0032】

（認識装置）
図５を参照して、認識装置２０のハードウェア構成を説明する。認識装置２０は、ＣＰＵ２１と、ワークメモリとして用いられるメインメモリ２２と、固定記憶部であるハードディスク２３と、画像取得装置インターフェイス２４と、入力インターフェイス２５と、表示コントローラ２６と、通信インターフェイス２７と、データリーダ／ライタ２８とを含む。

【0033】

画像取得装置インターフェイス２４は、ＣＰＵ２１と画像取得装置１０との間のデータ伝送を仲介する部分であり、画像取得装置１０からの画像データを一時的に蓄積するための画像バッファ２４１を有している。入力インターフェイス２５は、ＣＰＵ２１と入力部との間のデータ伝送を仲介する。入力部には、マウス３１、キーボード、タッチパネル等が含まれる。表示コントローラ２６は、液晶モニタ等のディスプレイ３２に接続され、当該ディスプレイでの表示を制御する。通信インターフェイス２７は、ＣＰＵ２１とパーソナルコンピュータやサーバ装置等との間のデータ伝送を仲介する。データリーダ／ライタ２８は、ＣＰＵ２１と記録媒体であるメモリカード３３との間のデータ伝送を仲介する。各インターフェイスは、ハードウェア構成としては、例えばＵＳＢ等のインターフェイスを介してＣＰＵ２１へと接続される。

【0034】

認識装置２０は、汎用的なアーキテクチャを有するコンピュータで構成可能であり、ＣＰＵ２１が、ハードディスク２３又はメモリカード３３に格納されたプログラムを読み込み、実行することで、各種処理を実行する。このようなプログラムは、メモリカード３３や光ディスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に格納された状態か、あるいはインターネット等を通じて提供される。なお、本実施形態に係るプログラムは単体のアプリケーションプログラムとして提供されてもよいし、他のプログラムの一部に組み込まれるモジュールとして提供されてもよい。また、その処理の一部又は全部がＡＳＩＣ等の専用回路で代替されてもよい。

【0035】

（ソフトウェア構成）
（画像取得装置）
図６に、画像取得装置１０のソフトウェア構成を示す。画像取得装置１０は、トリガー部１０１と、光源制御部１０２と、撮像制御部１０３と、通信部１０４とを備えている。画像取得装置１０のＣＰＵ１４が、ハードディスク１６に格納されたプログラムを読み込み、実行することで、各部の処理が実現される。

【0036】

トリガー部１０１は、画像取得処理を開始するトリガーを受け付ける。本実施形態では、コンベア上に所定の間隔で配置された対象物の画像を取得するために、コンベアの速度と対象物間の間隔に応じて、一定間隔でトリガーが発行されるように事前に設定されているものとする。別の実施形態では、コンベア上に任意の間隔で配置された対象物を検知するセンサを設け、このセンサからの信号をトリガーとして受け付けてもよい。

【0037】

光源制御部１０２は、トリガー部１０１が受け付けたトリガーに応じて、可視光光源１３１及び紫外光光源１３２の点灯と消灯とを制御する。一実施形態では、光源制御部１０２は、トリガーの受付から１２μｓ後に紫外光光源１３２を点灯し、点灯から５５μｓ後に紫外光光源１３２を消灯する。さらに、光源制御部１０２は、紫外光光源１３２の消灯から１２μｓ後に可視光光源１３１を点灯し、その点灯から５５μｓ後に可視光光源１３１を消灯する。

【0038】

撮像制御部１０３は、トリガー部１０１が受け付けたトリガーに応じて、撮像装置１１１及び撮像装置１２１を動作させて撮像タイミングを制御する。一実施形態では、撮像制御部１０３は、トリガーの受付から１２μｓ後に撮像装置１１１の撮像素子を露出し、露光時間が５０μｓとなるように制御する。さらに、撮像制御部１０３は、撮像装置１１１の撮像素子の露出を終えてから１２μｓ後に撮像装置１２１の撮像素子を露出し、露光時間が５０μｓとなるように制御する。

【0039】

通信部１０４は、撮像装置１１１で撮像した紫外線画像、及び撮像装置１２１で撮像した可視光画像を出力する。

【0040】

（認識装置）
図７に、認識装置２０のソフトウェア構成を示す。認識装置２０は、画像受付部２０１、位置補正部２０２と、補正部２０３と、２値化部２０４と、デコード部２０５と、通信部２０６とを備えている。認識装置２０のＣＰＵ２１が、ハードディスク２３又はメモリカード３３に格納されたプログラムを読み込み、実行することで、各部の処理が実現される。

【0041】

画像受付部２０１は、紫外線画像及び可視光画像を受け付ける。本実施形態では、画像受付部２０１は、画像取得装置１０で撮像された紫外線画像及び可視光画像を受け付ける。なお、紫外線画像及び可視光画像は、画像取得装置１０で撮像される都度順次受け付けてもよいし、撮像タイミングと同期しない任意のタイミングで受け付けてもよい。

【0042】

位置補正部２０２は、紫外線画像及び可視光画像で撮像された対象物が移動物体である場合に、以下の式に従って、移動方向へ画像の位置補正を行う。本実施形態では、紫外線画像の撮像後に撮像された可視光画像に対して位置補正を行うが、別の実施形態では、紫外線画像に対して位置補正を行ってもよい。また、紫外線画像及び／又は可視光画像の大きさや出力レベルを正規化してもよい。

【0043】

位置補正画素数Ｐ＝Ｒ×ｖ×ｔ
ここで、
Ｒ：分解能［Ｐｉｘｅｌ／ｉｎｃｈ］
ｖ：対象物の移動速度［ｉｐｓ］
ｔ：紫外線画像を取得した露光タイミングと可視光画像を取得した露光タイミングの差［ｓ］

【0044】

補正部２０３は、可視光画像における各画素の出力レベルに基づいて、紫外線画像において対応する各画素の出力レベルを補正する。例えば、１次印刷のない領域における不可視インクの励起発光波長の吸収率と比べて、文字等が１次印刷されている部分における不可視インクの励起発光波長の吸収率は高くなる。そのため、１次印刷された文字等の上に、不可視インクによるコードが重畳して印刷されていると、紫外線画像において、１次印刷された領域から不可視インクにより印刷されたコードを識別することが難しくなる。なお、１次印刷された内容には、例えば、柄、罫線、文字等が含まれる。

【0045】

本実施形態では、補正部２０３は、以下の式に従って、可視光画像の画素毎の補正係数Ｘを算出し、算出された補正係数Ｘに基づいて紫外線画像の各画素の出力レベルを補正する。例えば、紫外線画像のある画素の出力レベルを、対応する位置にある可視光画像の画素の補正係数Ｘで除算することによって、紫外線画像の出力レベルを補正した補正画像を生成してよい。また、紫外線画像のある画素の出力レベルから、対応する位置にある可視光画像の出力レベルを減算したものを、補正係数Ｘで除算することによって、補正画像を生成してもよい。このような処理を行うことにより、紫外線画像において１次印刷された内容等によって吸収された不可視インクの励起発光波長を補った出力レベルの補正画像を得ることができる。

【0046】

なお、補正係数Ｘは、可視光画像の対応する画素の出力レベルに基づく関数として表してもよい。例えば、補正係数Ｘを次の算出式で求めてもよい。

【0047】

補正係数Ｘ＝可視光画像の各画素の出力レベル×可視光画像の分解能の逆数
別の実施形態では、補正部２０３は、可視光画像の画素毎の補正係数Ｘを、可視光画像の画素の出力レベルに関連付けて保存しているテーブルから取得し、取得した補正係数Ｘに基づいて紫外線画像の各画素の出力レベルを補正してもよい。

【0048】

２値化部２０４は、補正部２０３が処理した補正画像の輝度を反転させ、輝度を反転させた補正画像を２値画像に変換して、認識用画像を得る。例えば、図１０の可視光画像で示される不可視インクの励起発光波長の吸収率の差に応じて補正部２０３が紫外線画像を処理し、２値化部２０４が変換処理を行うことで、図１０の認識用画像を得ることができる。

【0049】

デコード部２０５は、認識用画像をデコードして出力値を得る。

【0050】

（画像取得処理）
次に、図８のフローチャートに沿って、画像取得装置１０によって実行される画像取得処理について説明する。図１１は、画像取得装置によって実行される処理のタイミングを示す。

【0051】

ステップＳ８０１において、画像取得装置１０のトリガー部１０１は、画像取得処理を開始するトリガーを受け付ける。本実施形態では、コンベア上に所定の間隔で配置された対象物の画像を取得するために、コンベアの速度と対象物間の間隔に応じて、一定間隔でトリガーが発行されるように事前に設定されているものとする。

【0052】

ステップＳ８０２において、画像取得装置１０の光源制御部１０２は、トリガー部１０１が受け付けたトリガーに応じて可視光光源１３１を点灯し、さらに、画像取得装置１０の撮像制御部１０３が、トリガー部１０１が受け付けたトリガーに応じて撮像装置１１１の撮像素子を露出する。本実施形態では、光源制御部１０２はトリガーの受付から９．５μｓ後に可視光光源１３１を点灯し、撮像制御部１０３は、トリガーの受付から１２μｓ後に撮像装置１１１の撮像素子を露出する。

【0053】

ステップＳ８０３において、撮像制御部１０３は、画像装置１１１の撮像素子の露出を終える。本実施形態では、撮像制御部１０３は、露光時間が５０μｓとなるように制御するものとする。

【0054】

ステップＳ８０４において、光源制御部１０２は、可視光光源１３１を消灯する。本実施形態では、光源制御部１０２は、点灯時間が５５μｓとなるように制御するものとする。

【0055】

ステップＳ８０５において、光源制御部１０２は、可視光光源１３１の消灯後に紫外光光源１３２を点灯し、さらに、撮像制御部１０３が、撮像装置１１１の撮像素子の露出終了後に撮像装置１２１の撮像素子を露出する。本実施形態では、光源制御部１０２は、可視光光源１３１の消灯から７μｓ後に紫外光光源１３２を点灯し、撮像制御部１０３は、撮像装置１１１の撮像素子の露出終了から１２μｓ後に撮像装置１２１の撮像素子を露出するものとする。

【0056】

ステップＳ８０６において、撮像制御部１０３は、画像装置１２１の撮像素子の露出を終える。本実施形態では、撮像制御部１０３は、露光時間が５０μｓとなるように制御するものとする。

【0057】

ステップＳ８０７において、光源制御部１０２は、紫外光光源１３２を消灯する。本実施形態では、光源制御部１０２は、点灯時間が５５μｓとなるように制御するものとする。

【0058】

ステップＳ８０８において、画像取得装置１０の通信部１０４は、撮像装置１１１で撮像した可視光画像、及び撮像装置１２１で撮像した紫外線画像を出力する。

【0059】

なお、本実施形態では、可視光画像の撮像に続いて紫外線画像を撮像する例について説明したが、２つの画像の撮像順序を限定するものではなく、紫外線画像の撮像に続いて可視光画像を取得してもよい。

【0060】

（コード認識処理）
（第１実施形態）
次に、図９のフローチャートに沿って、認識装置２０によって実行されるコード認識処理について説明する。

【0061】

ステップＳ９０１において、認識装置２０の画像受付部２０１は、紫外線画像及び可視光画像を受け付ける。本実施形態では、画像受付部２０１は、画像取得装置１０で撮像された紫外線画像及び可視光画像を受け付ける。

【0062】

ステップＳ９０２において、認識装置２０の位置補正部２０２は、紫外線画像及び可視光画像で撮像された対象物が移動物体である場合に、移動方向へ画像の位置補正を行う。本実施形態では、位置補正部２０２は、以下の式に従って、紫外線画像の撮像後に撮像された可視光画像に対して位置補正を行う。

【0063】

位置補正画素数Ｐ＝Ｒ×ｖ×ｔ
ここで、
Ｒ：分解能［Ｐｉｘｅｌ／ｉｎｃｈ］
ｖ：対象物の移動速度［ｉｐｓ］
ｔ：紫外線画像を取得した露光タイミングと可視光画像を取得した露光タイミングの差［ｓ］

【0064】

ステップＳ９０３において、認識装置２０の補正部２０３は、可視光画像における各画素の出力レベルに基づいて、紫外線画像において対応する各画素の出力レベルを補正する。本実施形態では、補正部２０３は、以下の式に従って、可視光画像の画素毎の補正係数Ｘを算出して、紫外線画像のある画素の出力レベルを、対応する位置にある可視光画像の画素の補正係数Ｘで除算することによって、紫外線画像の出力レベルを補正した補正画像を生成する。

【0065】

補正係数Ｘ＝可視光画像の各画素の出力レベル×可視光画像の分解能の逆数

【0066】

ステップＳ９０４において、認識装置２０の２値化部２０４は、補正部２０３が処理した補正画像の輝度を反転させ、ステップＳ９０５において、２値化部２０４は、輝度を反転させた補正画像を２値画像に変換して、認識用画像を得る。

【0067】

ステップＳ９０６において、認識装置２０のデコード部２０５は、認識用画像をデコードして出力値を得る。

【0068】

以上、本実施形態によれば、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたコードを認識することができる。これにより、１次印刷のデザインに制約を課すことなく、コードを２次印刷することができる。そして、従来、コードの２次印刷時にかかっていた、対象物に１次印刷されたデザインを特定する処理コスト、及び予め定義されたコード用のスペースに正確に印刷する処理コストを減らすことができる。コードを不可視インクの層で形成するので、１次印刷のデザインを損なうことなく、対象物に付加情報を付与することができる。

【0069】

（第２実施形態）
第１実施形態では、画像処理の結果として得られた画像を用いて読取処理を行う態様について説明した。具体的には、ステップＳ９０３で補正部２０３が生成した補正画像から得た認識用画像を用いて、最終ステップＳ９０６で、認識装置２０がデコードして出力値を得る例について説明した。そして、不可視画像の一例として、対象物の表面に、印刷により不可視インクの層を形成することにより作成されたコードを例に説明した。

【0070】

第２実施形態では、画像処理の結果として得られた画像を表示装置等でユーザに提示し、ユーザが画像の読取りを行う態様について説明する。具体的には、第１実施形態においてステップＳ９０３で補正部２０３が生成した補正画像、ステップＳ９０４で２値化部２０４が輝度を反転させた補正画像、又は、ステップＳ９０５で２値化部２０４が輝度を反転させた補正画像を２値画像に変換した認識用画像をディスプレイ３２に表示させることで、ユーザに、不可視画像を視認させてもよい。不可視画像としては、前述のコードに加えて、対象物の表面に、印刷により不可視インクの層を形成することにより作成された、シンボルマークやロゴタイプを含む任意のマークを用いることができる。

【0071】

以上、第２実施形態によれば、ユーザは、対象物に１次印刷された内容に依存することなく、２次印刷されたマークを認識することができる。これにより、ユーザは、マークから付加情報を得ることができる。

【0072】

（変形例１）
上記実施形態では、２台のカメラを備えた画像取得装置１０について説明してきたが、別の実施形態では、例えばプリズムで分光された入射光を撮像する２つの撮像素子を有する１台のカメラを備えた画像取得装置１０Ａを用いて、紫外線画像及び可視光画像を取得してもよい。本実施形態によれば、レンズに係るコストを抑えることができる。

【0073】

（変形例２）
別の実施形態では、１つの撮像素子を有する１台のカメラを備えた画像取得装置１０Ｂを用いて２回撮像を行うことによって、紫外線画像及び可視光画像を取得してもよい。本実施形態によれば、画像取得装置に係るコストを抑えることができる。

【0074】

（変形例３）
上記実施形態では、不可視インクの励起発光波長を透過する光学フィルタを有するカメラを備えた画像取得装置１０について説明してきたが、別の実施形態では、カメラのカラーフィルタを利用して、不可視インクの励起発光波長に受光帯域を持つチャネルのみを使用して、紫外線画像及び可視光画像を取得してもよい。本実施形態によれば、光学フィルタに係るコストを抑えることができる。

【0075】

（変形例４）
上記実施形態では、紫外線光下で撮像した紫外線画像及び可視光下で撮像した可視光画像を用いてコードを認識する例について説明してきたが、別の実施形態では、カメラのカラーフィルタを利用して、紫外線光下での不可視インクの励起発光波長に受光帯域を持つチャネルの不可視インク励起発光画像及びその他のチャネルの補正用画像を用いてコードを認識してもよい。例えば、不可視インクとして赤色蛍光インクを用いる場合、Ｒチャネルの画像を不可視インク励起発光画像とし、Ｇ及びＢチャネルの画像を補正用画像とする。

【0076】

すなわち、上記実施形態では、可視光下で撮像した可視光画像を用いて、紫外線画像において１次印刷された内容等によって吸収された不可視インクの励起発光波長を補った出力レベルの補正画像を得たが、本実施形態では、不可視インクの励起発光波長とは異なる波長域の補正用画像を用いて、不可視インク励起発光画像において１次印刷された内容等によって吸収された不可視インクの励起発光波長を補った出力レベルの補正画像を得る。

【0077】

本実施形態によれば、１つのレンズとカラーフィルタとを有する１台のカメラによる撮像でコードを認識することができるので、画像取得装置のコストを最小限に抑えることができる。

【符号の説明】

【0078】

１…画像処理システム（画像処理装置）、１０…画像取得装置、１１、１２…カメラ、１１１、１３２…撮像装置、１１２、１２２…光学フィルタ、１１３、１２３…レンズ、１３ａ～１３ｄ…照明基板、１３１ａ～１３１ｄ…可視光光源、１３２ａ～１３２ｄ…紫外光光源、１４…ＣＰＵ、１５…メインメモリ、１６…ハードディスク、１０１…トリガー部、１０２…光源制御部、１０３…撮像制御部、１０４…通信部、２０…認識装置、２１…ＣＰＵ、２２…メインメモリ、２３…ハードディスク、２４…画像取得装置インターフェイス、２４１…画像バッファ、２５…入力インターフェイス、２６…表示コントローラ、２７…通信インターフェイス、２８…データリーダ／ライタ、２０１…画像受付部、２０２…位置補正部、２０３…補正部、２０４…２値化部、２０５…デコード部、２０６…通信部、Ｓ…撮像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】