JP3440261B2 - 高圧ガス容器の容器番号の読取り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、高圧ガス容器の容器番
号の読取り方法に関し、詳しくは、容器番号を構成する
英字と数字とを光学的文字読取り手段により個々に図形
としてＸ−Ｙ直交座標内に取込んだ後、各図形を画像処
理して英字，数字として識別し、自動的に容器番号を読
取る方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、各種物品の表面に表示された
記号を自動的に読取ることが行われている。例えば、郵
便番号の読取りにおいては、はがき等の紙面上に表示さ
れた数字をテレビカメラ等の光学的文字読取り手段によ
り個々に図形として確保した後、各図形を画像処理して
数字として認識するようにしている。 【０００３】このときの図形から数字への画像処理は、
予め０から９の数字毎にいくつかの基本パターンを記憶
させておき、光学的に読込まれた図形を適宜に拡大縮小
し、例えば重ね合わせ法等により前記基本パターンと比
較照合し、一致していればそれを答とし、一致していな
ければ排除するという処理を繰返すことにより、各図形
を数字として識別し、郵便番号として認識している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、通常の高圧ガ
ス容器の容器番号は、数字のみからなる前記郵便番号と
異なり、Ａ〜Ｚの英字（大文字）と０〜９の数字との組
合わせで表示されている。このため、従来の読取り方法
の場合は、英字の「Ｉ」と数字の「１」、英字の「Ｏ」
と数字の「０」、英字の「Ｓ」と数字の「５」、英字の
「Ｚ」と数字の「２」のように、形状が類似した図形を
誤認することがあった。 【０００５】さらに、合成樹脂等で形成された軽量の高
圧ガス容器の場合は、容器番号が刻印ではなく、容器の
胴部に貼付したシール上に表示されているので、従来の
平面的な撮影方法で図形として取込んでも良いが、金属
製の高圧ガス容器の場合には、容器番号が高圧ガス容器
の肩部に刻印されているため、従来の平面的な撮影方法
で図形として取込むと容器番号が歪むため、基本パター
ンとの比較照合自体ができなかった。 【０００６】例えば、上記高圧ガス容器の容器番号は、
立てて置いたときの容器の肩部の同一高さ、すなわち容
器の肩部を形成する球面の略同緯度にくるように刻印さ
れている。このため、図１に想像線で示すように、立て
て置いた高圧ガス容器１の水平方向からテレビカメラ２
で容器番号３を撮影すると、図２に示すように、球面の
影響で両端の文字ほど大きく傾き歪んで映る。このた
め、歪んだ画像データを従来方法で処理しても、予め読
取り装置に記憶させておいた記号の基本パターンと一致
しないため識別できないことになる。 【０００７】このようなことから、ガス充填工場等で高
圧ガス容器の容器番号を自動的に読取らせて高圧ガス容
器の管理を自動化しようとしても、容器番号の読取りは
作業者の目視に頼らなければならず、作業者の読取りミ
スにより生産性が落ちるという不都合があり、作業者の
負担になっていた。 【０００８】そこで本発明者らは、上記高圧ガス容器の
容器番号を自動的に確実に読取れるように鋭意研究を重
ねた。その結果、高圧ガス容器の容器番号が、ある特定
の配列で容器に明示されていることを知見し、該容器番
号の配列状態を判別することにより、容器番号の英字部
と数字部とを分離し、より確実に容器番号を読取れるこ
と、さらに、容器の肩部に表示されている容器番号は、
特定の方向から撮影した後、特定の手法で画像処理する
ことにより容器番号を識別することが可能になることを
見出した。 【０００９】すなわち、本発明は、高圧ガス容器の肩部
に表示されている容器番号を高い確率で識別することが
できる読取り方法を提供することを目的としている。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の高圧ガス容器の容器番号の読取り方法
は、高圧ガス容器の肩部に表示された容器番号を構成す
る英字と数字とを、前記肩部を形成する球面の略法線位
置から光学的文字読取り手段により撮影して個々に図形
としてＸ−Ｙ直交座標内に取込んで、個々の前記図形を
Ｘ軸とＹ軸にそれぞれ平行な直線で囲んで外接四角形を
形成し、各外接四角形の図心を結ぶ曲線に近似する円弧
の中心点を求め、該中心点から個々の外接四角形の図心
を結ぶ直線がＹ軸に平行になるように各図形を各図心を
中心にして回転させる。 【００１１】しかる後、各図形相互の間隔を測定し、相
互の間隔の関係から一連の図形を英字部と数字部とに分
離し、次いで、各図形を英字もしくは数字として基本パ
ターンと比較対照することを特徴とする。 【００１２】 【作 用】前記したように、高圧ガス容器の肩部に刻印
された容器番号は、肩部を形成する球面上の略法線位置
から撮影してＸ−Ｙ直交座標内に取込むと、容器番号を
構成する記号は扇形に並んだ図形群として確保される。
このとき、各図形は正立状態にはならないが歪みはほと
んどない。次に、扇形に並んだ図形群の一つ一つをＸ軸
とＹ軸に平行な直線で囲んで外接四角形を形成し、得ら
れた各外接四角形の図心を結ぶと、結んだ線は、ある点
を中心とした円弧に近似する曲線上に位置することにな
る。 【００１３】したがって、上記曲線に近似した円弧の中
心点と個々の外接四角形の図心とを結ぶ直線は、個々の
図形の正立線となるので、これらの直線が前記Ｙ軸に平
行になるように個々の図形を図心を中心として回転させ
れば、各図形は正立状態になる。 【００１４】一方、容器番号を構成する英数字は特定の
配列で容器に表示されている。このため、各英字、数字
を個々に図形として確保した後、各図形相互の間隔を測
定することによって間隔相互の関係から容器番号を英字
部と数字部とに分離できる。したがって、容器番号中
に、英字の「Ｉ」と数字の「１」のように似た図形があ
っても、英字部の図形は英字の基本パターンのみと、ま
た、数字部の図形は数字の基本パターンのみと峻別して
比較照合できるので図形を正確に識別できる。 【００１５】 【実施例】以下、本発明を、高圧ガス容器の肩部に表示
された容器番号の読取りの場合について図面を参照しな
がらさらに詳細に説明する。 【００１６】まず、図１に実線で示すように、高圧ガス
容器１の肩部を形成する球面状部分の略同緯度に刻印さ
れた容器番号３を、該球面の略法線方向からテレビカメ
ラ２によって撮影し、その映像を、図３に示すようにモ
ニタテレビ４に映し出すとともに、読取り装置５に取込
んで画像処理を行う。 【００１７】なお、テレビカメラ２は、容器番号３の中
央部が画面の縦方向の中心線上にくるように設定するこ
とが好ましい。また、高圧ガス容器１は、所定位置に静
置されていてもよいが、台車やベルトコンベアで搬送さ
れている移動中でもよい。 【００１８】高圧ガス容器１の容器番号３の近傍には、
容器番号３を構成する英数字だけではなく、高圧ガス容
器１に充填されるガスの種類を表す記号も含まれている
（本実施例の場合は、窒素充填用容器であることを示す
Ｎ₂ が刻印されている）。また、容器番号３が刻印され
た部分には、高圧ガス容器１の外壁に塗られた色と異な
る色が塗られており、目視だけでなく、テレビカメラ２
によっても容易に識別できるようになっている。 【００１９】このように、読取り装置５のＸ−Ｙ直交座
標内に確保された図形群は、以下に示す手順で処理さ
れ、記号として認識される。まず、容器番号３以外の上
記ガス種別の記号は処理の必要がないため、画像処理に
より上下の位置関係を利用して排除し、扇形に並んだ容
器番号３だけを抽出する。 【００２０】抽出した容器番号３の図形群は、前述のよ
うに、高圧ガス容器１の肩部に刻印されている関係か
ら、図４に示すように、扇形に並んだ状態で、記号列の
両端の記号ほど大きく傾いた状態となる。 【００２１】次いで、それぞれの記号の図形をＸ軸とＹ
軸に平行な４本の直線Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２で囲み、
各図形毎に外接四角形１１を形成するとともに、各外接
四角形１１の図心１２を求める。 【００２２】次に、それぞれの図形の図心１２を結ぶと
曲線１３になるが、この曲線１３は、最小二乗法によ
り、ある点を中心とする円の一部（円弧）に近似させる
ことができる。したがって、各図形の図心１２は、近似
された円の円弧上に存在すると仮定することができるの
で、該円弧の中心点１４をＸ−Ｙ直交座標上に求める。 【００２３】そして、各図形の図心１２と中心点１４と
を直線１５で結び、該直線１５とＹ軸との交差角度αを
求め、図心１２と中心点１４とを結んだ直線１５がＹ軸
に平行になるように、それぞれの図形を図心１２を中心
として角α分だけ回転させる。 【００２４】この操作により、それぞれの図形は、図５
に示すような正立状態になるので、予め読取り装置５に
記憶されている記号のいくつかの基本パターンとの照合
が可能となり、個々の図形が認識できるようになる。 【００２５】なお、前記図２の、水平方向から撮影した
図形は、図６に示すように、両端部の記号が傾くだけで
なく歪むので、どのように処理しても基本パターンとの
照合が困難であり、記号として認識することはできな
い。 【００２６】上述のようにして個々の図形を認識可能な
状態にした後、以下に説明する手順で英字部と数字部と
を分離する。なお、図４に示す傾いた状態で以下の分離
手順を行うことも可能ではあるが、「Ｉ」や「１」のよ
うに正立時と傾斜時とで幅寸法が大きく異なるものがあ
るので、図５に示す正立状態にしてからのほうが、分離
精度を高めることができる。 【００２７】まず、英字部と数字部とを分離する手順を
説明する前に、高圧ガス容器における容器番号の一般的
な配列状態を説明する。最初に、高圧ガス容器の容器番
号は、前述のように、Ａ〜Ｚの英字（大文字）と０〜９
のアラビア数字との組合わせからなるものであるが、英
字と数字とがランダムに混在することはなく、容器番号
を構成する記号列の左側には英字が、右側には数字が存
在している。すなわち、容器番号は、少なくとも１個の
英字の後に複数の数字が並んだ状態になっている。 【００２８】次に、英字と数字との間には適当な間隔が
設けられており、数字同士は比較的近接した状態になっ
ている。また、数字と数字との間に、「−」（ハイフ
ン）が挿入されることがあるが、このハイフンは、通
常、右から２文字目と３文字目との間に挿入されてい
る。さらに、複数の英字がある場合、英字同士の間隔は
一定ではないが、その場合でも、英字と数字との間隔が
最大になる。 【００２９】なお、ハイフンは、図５の状態までそのま
ま残しておいてもよいが、前記外接四角形１１を形成し
た時点で、Ｘ軸に平行な２本の直線Ｘ１，Ｘ２の間隔か
ら、英字又は数字ではないと判断して除外しておくこと
が好ましい。すなわち、上下方向の高さがほとんどない
文字は、英字及び数字には存在しないので、このような
ものを除外することにより、容器番号部分の汚れなども
除外することができ、読取り操作の精度や速度を向上さ
せることができる。 【００３０】英字部と数字部との分離手順の一例を図７
に示す。まず最初に、前記ハイフンに相当する部分を除
外した後（ステップ１０１）、図８乃至図１１に示すよ
うに、各文字（図形）の間隔（文字間隔を左からＳ１，
Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎとする）を求める（ステップ１０
２）。 【００３１】そして、求めた各間隔をステップ１０３で
比較し、一番左側の間隔Ｓ１が最大の間隔ではなかった
場合には、ステップ１０４で、各間隔の中で最大のもの
を選び出し、この最大文字間隔点を英数字分離点Ｓとす
る。 【００３２】すなわち、図８に示すように、一番左側の
間隔Ｓ１よりも２番目の間隔Ｓ２の方が大きい場合は、
２番目の間隔Ｓ２部分を分離点Ｓとし、分離点Ｓよりも
左側の各図形を英字部として英字の基本パターンと照合
させ、分離点Ｓよりも右側の各図形を数字部として数字
の基本パターンと照合させる。 【００３３】また、ハイフンが挿入されている場合は、
図９に示すように、このハイフン部分の間隔Ｓ５が最大
間隔であっても、ステップ１０１で既に除外されている
ので、その他の間隔同士で比較して最大間隔であるＳ３
が英数字分離点Ｓとなる。 【００３４】前記ステップ１０３で間隔Ｓ１が最大であ
ると判断されたときは、ステップ１０５で２番目の間隔
Ｓ２が第２番目かどうかを判断し、これに合っていれば
ステップ１０６に進んで２番目の間隔Ｓ２を英数字分離
点Ｓとする（図１０参照）。 【００３５】また、間隔Ｓ１が最大で、２番目の間隔Ｓ
２が第２番目ではない場合は、ステップ１０７に進んで
一番左側の間隔Ｓ１を英数字分離点Ｓとする（図１１参
照）。 【００３６】このように、高圧ガス容器の容器番号に独
特の配列パターンに応じて英数字分離点を求め、英字と
数字とをそれぞれの基本パターンと照合することによ
り、前述の「Ｉ」と「１」、「Ｏ」と「０」、「Ｓ」と
「５」、「Ｚ」と「２」を確実に識別することができ
る。 【００３７】これにより、高圧ガス容器１の肩部に刻印
された記号列を容器独自の容器番号として読取ることが
でき、読取った容器番号から、予めデータベースに蓄積
されている各容器毎の製造年月，製造番号，充填ガス
名，重量，配置先等の管理データを取込むことにより、
高圧ガス容器１の管理を行うことができる。 【００３８】なお、高圧ガス容器の容器番号は、通常は
肩部に刻印されているが、胴部等に刻印されているもの
を読取る場合は、前述の図４及び図５に示す処理を行わ
ずに、図７に示す手順を行うだけで読取りを精度よく行
うことができる。 【００３９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、高圧ガス容器の容器番号が英字と数字の混在で表示
されていても、容器番号を構成する個々の記号を予め英
字又は数字と判別できるので、図形を基本パターンと比
較対照する際に、英字部の図形は英字の基本パターンだ
けと、また、数字部の図形は数字の基本パターンだけと
比較対照すれば良いので、英字の「Ｉ」と数字の「１」
等のように英字部の記号と数字部の記号とに形状の似た
ものがあっても精度よく識別することができ、正確に読
取ることができる。 【００４０】また、容器番号が高圧ガス容器の肩部に表
示されていても、容器番号の読取りを、自動的に、か
つ、正確に行うことができるので、高圧ガス容器の管理
を確実かつ容易に行うことができ、作業者の負担を大幅
に軽減することができ、また、生産性の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 高圧ガス容器の肩部に刻印された容器番号を
テレビカメラで撮影する状態を示す説明図である。 【図２】 高圧ガス容器の水平方向から撮影したときの
容器番号の状態を示す図である。 【図３】 高圧ガス容器の肩部の球面の法線方向から撮
影したときの容器番号の状態を示す図である。 【図４】 本発明方法で図形データを処理する手順の説
明図である。 【図５】 本発明方法で処理した後の図形データの状態
を示す図である。 【図６】 水平方向から撮影した図形データを本発明方
法と同様の手順で処理した後の状態を示す図である。 【図７】 英字部と数字部とを分離する手順の一例を示
すフローチャートである。 【図８】 英数字分離点の一例を示す説明図である。 【図９】 英数字分離点の他の例を示す説明図である。 【図１０】 英数字分離点のさらに他の例を示す説明図
である。 【図１１】 英数字分離点のさらに他の例を示す説明図
である。 【符号の説明】 １…高圧ガス容器、２…テレビカメラ、３…容器番号、
１１…外接四角形、１２…外接四角形の図心、１３…曲
線、１４…中心点、１５…直線、Ｓ…英数字分離点，Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３・・・…文字間隔

フロントページの続き (72)発明者 小田 芳美 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−101986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−1089（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 9/00 - 9/76

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 高圧ガス容器の肩部に表示された容器番
   号を構成する英字と数字とを、前記肩部を形成する球面
   の略法線位置から光学的文字読取り手段により撮影して
   個々に図形としてＸ−Ｙ直交座標内に取込んで、個々の
   前記図形をＸ軸とＹ軸にそれぞれ平行な直線で囲んで外
   接四角形を形成し、各外接四角形の図心を結ぶ曲線に近
   似する円弧の中心点を求め、該中心点から個々の外接四
   角形の図心を結ぶ直線がＹ軸に平行になるように各図形
   を各図心を中心にして回転させた後、各図形相互の間隔
   を測定し、相互の間隔の関係から一連の図形を英字部と
   数字部とに分離し、次いで、各図形を英字もしくは数字
   として基本パターンと比較対照することを特徴とする高
   圧ガス容器の容器番号の読取り方法。