PrintSPEC 印字不良&OCR同時検査システム

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印字品質&読取り認識の同時検査

■PrintSPECとは?

PrintSPECは、高精度の印字不良検査と、OCR文字読み取り・バーコートQRコードの読み取り機能を同時に処理する次世代型「印字検査&読み取り装置」です。
各種フィルターや設定項目により、検出したい差異のみを抽出することが可能です。

PrintSPECは、印字検査では、誤字、文字かけ、かすれ・ズレ・ボケ・汚れや縮小・拡大、横伸びや縮み、傾斜・線太・ドット抜けやドット乱れなどを検知して良否判定します。
読み取り(OCR)認識では、アルファベット・数字とバーコード、2次元バーコードやQRコードに対応します。

特に優位性を発揮するのが、凹凸面や歪んだ面に印字され、カメラ撮像すると陰影が大きくて見難い文字、歪んだ文字、斜めになった文字列、隣接する文字と繋がって見える文字列など、通常の綺麗に並んで見えない文字列の読み取り判別性能です。

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■印字品質検査では、何を検査するのか?

当社は長年、文字検査に取り組んできました。

2008年。初代の文字検査・読み取り装置「iLINE SmartPAC」を開発・製品化しました。
この時代のソフトウエアは、OCR性能が不十分で、漢字のような複雑な文字の不良検査には対応できませんでした。
この度発売したPrintSPECは、これらの課題を克服し、従来なかったような高精度な印字検査とOCR読み取り性能を備えた画期的な製品です。

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印字検査で検出する文字の不良

一般に「文字検査装置」といわれる検査では、下の表にある文字の不良を検出します。
文字の認識(OCR)ができるとする装置もありますが、パターンマッチングによる比較処理であり、読み取り性能は高くありません。

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光学式文字照合(OCV)と光学式文字認識(OCR)の違い

OCRソフトは、文字列を読み取り、またクオリティの低い文字やつぶれている文字等も、最善のデータ推測を使って読み取りを試みます。
一方、OCVソフトは、クオリティを検査し、文字の可読性を確認します。
この検査は、印刷された日付・ロットコードのクオリティが高く、製品リコール等が発生した場合にユーザーがコードを読むことができるかどうか(ほとんどのパッケージングにおいて大きな問題点)を確認するために最もよく利用されます。


光学式文字認識(OCR)の性能と現状

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一般的に、さらに上位のマシンビジョンの特徴として、学習機能付きのOCRシステムでは、専用OCRフォント(OCR-A、OCR-B、MICR、SEMI)だけでなく、ユーザー定義のフォントの文字を認識するよう学習させることができます。また、他の言語で作成されたフォントの文字一式も認識するよう学習させることもできます。
このタイプのシステムの欠点は、組み入れプロセスに労力が掛かることと、非OCRフォントを使用した場合に信頼性が低下することです。
この信頼性の問題に対象する1つの方法が、光学式文字照合(OCV)です。
必要とする仕様をOCRリーダーに学習させた後は、OCRソフトウェアが、印刷文字がその仕様に合致するかどうかを照合し、データが正しく暗号化されているかを確認し、またラベルが正しいアイテム上に正しい向きに貼付されているかどうかを確認することができます。


■従来のOCV・OCRの問題点

読み取る文字列の「サーチ領域の設定」と「文字列の配列パターンと大きさの登録」

通常、全体画像のどの領域にある文字列を探すのか?のサーチ領域設定が不可欠です。
そして、文字の種類と大きさの配列パターンを登録しなければなりません。
しかも配列は、一定の文字間隔で、その上、一直線上に配置しなければなりません。

・問題点(1) 「サーチ領域」に文字列が見つけられないと検査不可能
                      つねに一定範囲の同じ位置で、画面を得る事が不可欠

・問題点(2) 検査画面で、文字間隔が「配列パターン」と異なると検査不可能
                     表面に凹凸があり、文字の間隔が狭くなると検査不可能

・問題点(3) 文字列が斜めになると検査不可能

・問題点(4) 文字が一定以上に回転すると検査不可能

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・問題点(5) 類似文字の検査が難しい!
フォントベースのOCV ツールでは、事前に保存されている文字品質の許容レベルのテンプレートを使いますので、文字を容易に照合できます。
OCVビジョン ソフトウェアにおいては、文字の回転、イメージの明るさ、文字の切れや欠けに対する許容度や、類似文字の区別(B と 8、O と 0、O と D 等)をする能力が強く望まれます。

下記の事例は、文字認識ソフトの読取り失敗事例です。

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赤文字は読み取り失敗、数字は一致率の%


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フォントが異なると読取り率が大きく変化する

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■PrintSPECが解決します!

PrintSPECなら、OCR文字でなくても、類似文字があっても、斜め文字でも、横消し線があっても(横線除去)、ハレーションがあっても、凹凸陰影があっても、高精度・高確率でOCVとOCRを実行します。

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特長1: 狙った文字だけを抽出して読み取ります!
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読取り設定:数字だけを抽出して認識します。


■余白の無い数字の読取り設定
検査枠に接触しない限り、1画素の余白があれば文字認識可能です。

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問題なく認識できます。


特長2: 特定の文字列数を自動抽出して、OCR処理します!

■文字列の長さで選別
読取りたい文字列の長さ(文字数)を指定する事で、その文字数の列のみを抽出して認識する事が出来ます。

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どの文字列でも長さが異なればその列だけを選別読取り可能です。
検査対象画像


特長3: 文字の不良検査機能

■文字列の方向への対応
読取りたい文字列の方向を指定する事でどの向きでも認識する事が出来ます。特にカメラの回転は不要となります。

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検査対象画像


特長4: 複合処理ができます!

■複数の検査と読取り処理を一括して行えます!
右の事例に示すように、ひとつの画面内で、様々な検査や認識、読み取りを一括して実行することができます。

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■複雑な文字の不良検査と読取り(OCR)の同時処理

画数の多い漢字のような複雑な文字の不良を検査できます。 また、数字では、文字の不良と数字読取りを同時に並行処理します。
右の事例は、検査対象に、漢字を含む複雑な形状の文字内の不良、数字の文字不良とOCR並行処理の検査結果画面です。

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検査結果の画像



■バーコードの品質検査

バーコードを1画素ライン単位で全面積の検査を行います。

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■数字文字の不良検査とOCR並行処理機能

バーコードを1画素ライン単位で全面積の検査を行います。

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■文字の不良検査機能 <汚れ検査>

PrintSPECは、各種フィルターや設定項目により、検出したい差異のみを抽出することが可能です。

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汚れ検査では元画像との差異を検出します。
しかし厳密には全ての印刷物に若干の差異があります。特に印刷された境目(エッジ)の部分は差異が大きいため、厳密に検査すると全ての画像がNGとなってしまいます。
しかし、検出感度を緩くすると検出したい差異も検出しにくくなってしまうという矛盾が発生します。
PrintSPECは、各種フィルターや設定項目により、検出したい差異のみを抽出することが可能です。

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