KEYENCE社の画像処理「OCR編」

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『OCR』編
画像処理を基礎から効率的に学べる技術資料です。
今回のテーマは「文字認識OCR」です。
ロットナンバー、日付など業種を問わず様々な文字情報が生産ラインで検査項目として画像処理検査装置
で実施されています。
今回は、印字検査の原理と知っておくと役に立つOCRに搭載された機能を解説します。
1. 印字検査の分類と代表用途
印字検査の分類
印字検査は、その目的によって以下のように分類され、検査方法や使用する機能が異なることがあります。
●印字有無
印字機器の調整不足やトラブルにより、印字がされていないワークを検出する。
●印字品質
印字機器の調整不足やトラブルにより、読み取れない文字を検出する。
●文字照合(OCV) 印字された文字が、本来あるべき印字内容と一致しているか判定する。
●文字認識(OCR) 印字された文字を読み取り、主に外部へ出力し仕分けや照合、自動制御に使用する。
※ OCV…Optical Character Verification OCR…Optical Character Recognition
代表的な用途例
賞味期限印字検査
食品容器上の賞味期限の正誤を文字照合 (OCV)
します。
品番の文字認識
電子部品上の品番を画像センサで文字認識 (OCR)
します。
01
2 . OCRのアルゴリズム
文字認識のしくみ
画像センサによる文字認識は、下図のようにカメラで撮像された対象物の文字を 1 文字ずつ認識し、あらかじめ内部に登
録しておいた辞書(文字フォント群)と最も形状が一致するものをその文字として認識します。さらに、正しい文字列を判
定公差として登録することによって、認識された文字列と全て一致しているかどうかを判定し、OK、NG の判定結果を出
力することができます。また、読み取られた文字列を外部機器へ文字データとして出力することもできます。
検査対象
ワーク❶
ワーク❷
ワーク❸
2013.06.12
カ メラ
データ出力
画像センサ コントローラ
2013.06.12
判定出力
❶ OK
❷ OK
❸ NG
2013.06.13
登録辞書から認識処理
判定文字列との照合判定
0123456789
ABCDEFGH……XYZ
判定文字列=2013.06.12
❶ 2013.06.12
❷ 2013.06.12
❸ 2013.06.13
自動文字切り出し設定
●最大 20 文字 / 行 2 行 / 領域まで対応
● 独自の投 影 波 形にもとづ いて文 字 列の位 置を
求め、切り出し領域を自動調整
行角度
● 直接グレー画像から切り出し、2 値化処理不要
で明るさ変化の影響を受けにくい
文字高
計測領域内の文字切り出しと同時に
文字間隔
●行の角度回転傾き
●文字高ばらつき
●文字間隔ばらつき
文字幅
●文字サイズばらつき
を検知、辞書パターンとの照合の際に補正するこ
とで認識度を向上させます。
フィッティング機能
一律に切出した文字に対して、1 文字毎に最適な切出し状態に微調整をおこないます。
文字毎に発生する微妙な変化を個別補正して照合することで認識度を向上させます。
■フィッティング ON(標準仕様)
02
文字高さに合わせて切出し領域を
個別に微調整するので認識度が安定
■フィッティング OFF
切出し領域が一律になるため
文字高さが変動すると認識度が低下
3 . 知っておくと役立つOCR標準機能
文字品質が落ちても正確に認識させる機能:サブパターン登録
1 文字に対して複数のパターンを登録するサブパターン機能もサポート。
全文字合計で 200 文字までの任意のパターン登録が可能で、認識安定度を高められます。
■ 各文字にパターンを1つだけ登録した場合
■ 「A」に対してサブパターンを登録した場合
A に対して 、実 際に撮 像し
たフォントをサブパターンと
して追加登録。
After
Before
フォントが変化しても認識度はすべて 99。
A と認識しているが、読取品質を示す「認識度」が
2 文字目以降のフォントの変化で低下している。
「月」
「年」など暗号化された文字の認識をする:日時暗号化設定
内蔵カレンダーの値を暗号化文字に変換することができ、判定文字列に日時暗号化公差設定を行なうことで、判定文字
列を暗号文字に変換できます。
■ 暗号化テーブル設定
0∼9 を
A∼K で暗号化
■ 判定文字列に暗号化カレンダー設定
年
月
日
シフト
(3 交代制などを暗号化)
03
■ 画像処理ラインナップのご紹介
XG-8000 / XG-7000 シリーズ
CV-X100 シリーズ
あらゆるニーズに応える最高の課題解決力。
人間と同じ判断力を。誰でも。簡単に。
ラインスキャンカメラまで対応
良品を流すだけで、それと違うものを不良品として認識
可 能なカメララインナップ 、
」を搭載。限り
載
する「学習検査ツール」
マルチコア DSP の分散処理
近い検査が実現
なく人間の感覚に近い検査が実現
による高速性、豊富で柔軟な
け」
「クリックする
できます。
「選ぶだけ」
検査ツール、ユーザーが独自に
により、使う人を
だけ」の設定・運用により、
作成可能なインターフェース、
展開ができます。
選ばず、グローバル展開ができます。
それら全てがお客様のニーズ
に的確に応えます。
CV-5000 シリーズ
CV-X100E シリーズ
高い検査能力と、シンプルな使い勝手。
簡単検査をローコストで。
全19 種の豊 富な検 査
CV-X100シリーズの操作感
ツールと、500 万画素
とユーティリティを継承したま
まで対 応のカメラバリ
ま、ベーシック機能を搭載しま
エーションでお客様の
した。
課題を解決します。
■ 幅広い検査に対応できる充実した照明ラインナップ
ダイレクトリング照明
マルチアングル丸型照明
マルチアングル角型照明
バー照明
ドーム照明
バックライト照明
同軸落射照明
スポット照明
ローアングル照明
角型バー照明
ライン照明
LED照明用コントローラ
小型カメラ専用レンズ
ラインスキャンカメラ専用レンズ
■ カメラタイプや要求精度に応じて選べるレンズラインナップ
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超高解像度・低ディストーションレンズ
高解像度・低ディストーションレンズ
CCTVレンズ
マクロレンズ
画像システム事業部
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www.keyence.co.jp/gazo
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画像7-0129
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