JPH02125385A - 画像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリのように走査した画像デ−夕から
バーコード領域を抽出し復号化する画像信号処理装置に
関するものである。

従来の技術 従来、スーパーマーケットなどの物流関係や各方面でバ
ーコードが数多く使用されておシその多くは複数方向の
走査パターンを有する方式で、使用するバーコードラベ
ル上を少なくとも１走査は正しく走査するように構成し
ている。（日経エレクトロニクス　１９８０．１２．２
２．Ｐ１４２バーコードリーダの種類） 発明が解決しようとする課題 しかし、ファクシミリ走査のように１方向走査の画像デ
ータの中からバーコード領域を抽出して正しく読み出す
方式及び装置の従来例は見当たらない。本発明はバーコ
ード領域を正しく抽出し、そのバーコードを正確に復号
することのできる画像信号処理装置を提供するものであ
る。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段は入
力画像信号を２値化して記憶手段に記憶するとともに、
前記２値データを輪郭データに変換し、前記輪郭データ
を膨張処理することによりバ−コード領域を塗り潰し、
前記塗り潰したバーコード領域が消滅しない程度・の大
きさで、前記膨張したデータをｍ×ｍマスクで収縮した
後主走査・副走査方向とも１　／　ｍのデータ間引きに
よる縮小と前記縮小データを収縮処理することにより背
景画像を消去し、残ったバーコード領域データの傾きと
中心点を算出した後、前記記憶手段から傾き角方向にデ
ータを読みだしバーコードの復号を行うものである。

作　　　　用 本発明は上記構成で、バーコードの各バーが平行である
特徴を使ったバーコード領域塗り潰しを行った後、収縮
と縮小とさらに収縮処理を行い。

バーコードの中心領域を残し背景画像を消去する。

残ったバーコードの中心領域からバーコードの中心と傾
きを求めバーコードの傾き角方向にメモリからデータを
読み出すことによりバーコードラベルが入力原稿の任意
方向に貼られていても復号化が可能であるようにしたも
のである０画像の輪郭データに対して膨張処理を行うの
は広い面積をもつ背景画像を無くし後の収縮で消去可能
にするためである。また、主走査・副走査方向とも１　
／　ｍに縮小する前にｍ×ｍの収縮を行うのは縮小によ
り背景画像の白（データ＝０）が間引かれて黒（データ
＝１）が連結し、バーコード領域よシ大きな面積の背景
画像の黒領域を作らないようにするためである。

実施例 第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック構成図である。第１因において、１は入力画像
信号（多値）の入力端子、２は入力端子ｌの入力画像信
号を一部レベルの閾値で２値化する２値化回路、３は２
値化した信号を記憶する２値データメモリ、４は２値化
した信号の輪郭データを出力する輪郭検出回路、５は輪
郭データを走査する走査窓内データの論理和を取り出力
する膨張処理によりバーコードの輪郭データ間を塗り潰
す輪郭信号膨張回路、６は膨張データを走査するｍ×ｍ
走査窓内データの論理積を取り出力する収縮処理を行う
ｍ×ｍ収縮回路、７はｍ×ｍ収縮データの主走査・副走
査とも１／ｍ間引き入力による縮小とその縮小データを
走査する走査窓内データの論理積をとり出力する収縮処
理によりバーコード領域の一部を残し背景画像領域を消
去する縮小・収縮回路、８は収縮したデータからバーコ
ード領域の傾きと中心を演算する傾き・中心演算回路、
９は傾き方向に従って２値データメモリ３からデータを
読み出すアドレス演算回路、１０はメモリの読みだしデ
ータからバーコードを復号するバーコード復号化回路で
ある。

上記構成において、以下その動作について説明する。入
力端子１の入力画像信号（多値）を２値化回路２で２値
化号に変換した後、２値データメモリ３に記憶する。一
方、輪郭検出回路４で前記２値化号を輪郭信号に変換し
、輪郭信号膨張回路５で前記輪郭信号を膨張してバーコ
ード領域を塗り潰す。ｍ×ｍ収縮回路６で前記膨張した
信号をｍ×ｍ走査窓で収縮し、縮小・収縮回路７で前記
ｍ×ｍ走査窓で収縮した信号に対し主走査・副走査方向
とも１　／　ｍの縮小と所定サイズの収縮を行うことに
よりバーコード領域を残して背景画像を除去する。前記
膨張は太いバーコード幅分行い、前記縮小率と縮小後の
収縮量はバーコード領域の短辺が残る範囲で大きく、背
景画像の除去効果を高める◇前記収縮した信号から傾き
・中心演算回路８でバーコードの傾きと中心を求め、ア
ドレス演算回路９で前記傾き角に添ってデータメモリ３
からバーコードデータを読み出すアドレスを演算する。

前記読みだしアドレスでデータメモリ３から読みだした
データをバーコード復号化回路１０で解読しバーコード
判定を行う。

以下、上記各構成について更に具体的に説明する。２値
化回路２は一定の閾値レベルで入力画像信号を単純に２
値化する一般的な回路である。輪郭検出回路４は２値画
像データを２×２走査窓で走査し下式の演算で輪郭信号
データを出力する。

第２図に前記輪郭検出のための走査窓を示す。

１）は２値画像データで、１２は２Ｘ２走査窓であり、
走査窓の各データＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄから輪郭信号出力Ｒを
次式で演算する。

Ｒ＝（Ａ十Ｂ十〇＋Ｄ）・（Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ）輪郭信号
膨張回路６は走査窓内データの全ての論理和をとって出
力信号とする回路である。走査窓の大きさは黒または白
の広いバー幅をｒとしたとき直径ｒ＋１の円形マスクに
するとバーコード領域を塗り潰すことができる。第３図
に直径８のときの円形マスクの例を示す。ｍ×ｍ収縮回
路６はｍ×ｍ走査窓内データのすべての論理積をとって
出力信号とする回路である。縮小・収縮回路７は入力デ
ータの主走査・副走査とも１／ｍの間引き入力でデータ
の縮小を行い、前記縮小データを走査する走査窓内デー
タの全ての論理積をとって収縮した出力信号とする回路
である。前記膨張処理で塗り潰したバーコード領域の短
辺をＳとし、主走査方向と副走査方向の縮小率をそれぞ
れｋとしたとき収縮回路の収縮量をに−８よシ小さい範
囲で最大の値にすると、バーコード領域を残し多くの背
景雑音を除去することができる。その縮小することの目
的は収縮のための走査窓サイズを小さくし回路構成を簡
単にすることと、傾き・中心演算のためのデータ数を少
なくし演算時間を短縮することである。但し、中心座標
の誤差も大きくなるため必要な精度との兼ね合いで縮小
率を決定しなければならない。傾き・中心演算回路８は
バーコードの傾きと中心を縮小・収縮回路７の出力信号
の黒（データ＝１）データアドレスから演算する。

今、第４図に示すような画像データが傾き・中心演算回
路８の入力信号であるとき傾きと中心点の演算例につい
て説明する。同図１３が画像データ領域（データメモリ
領域に対し縮小率に倍した大きさで対応している）で、
１４がバーコードの領域、１５が縮小・収縮回路７で収
縮されたバーコードの領域で傾き・中心演算回路８の入
力画像。

他に背景雑音が無くバーコードは長方形で、長辺方向に
読みだすと復号化できるものとする。長方形の４点を （ｘ　１　＋　’Ｉ　＋　）％（ｘ２．　ｙｚ）　、　
（ｘ５會ｙ３）　、　（Ｘ４１３’４）とし、それぞれ （ｘｌｍ　ｙｔ）　；　Ｖが最小である点ｐｙｍｉｎ（
ｘ２．　ｙｚ）　　；　Ｖが最大である点Ｐ　）’ｍａ
ｘ（ｘ３．　ｙ５）　；　ｘが最小である点ｐｘｍｌｎ
（Ｘ４１　）’ａ）　　；　ｘが最大である点ｐｘｍａ
ｘ以下の演算においてｌ　ｙｍ　−ｙｎ　ｌ　＞　ｌ　
×ｍ　−Ｘｎ　１であるときＸ座標とｙ座標を交換して
演算する。

第４図の例では傾きａは長辺２点から ａ　＝　（ｙｚ　−ｙ３）　／　（Ｘ２−　ｘ５）　　
　　　　ｉ　ｆｃハａ　＝　（ｙａ　−ｙ、）　／　（
Ｘ４−　ｘｌ）傾きが逆になると ａ　＝　（１２−ｙａ）　／　（Ｘ２−　ｘ４）　　　
　　　またはａ　＝　（ｙｓ　−ｙｔ）　／　（ｘｓ　
−ｘｌ）中心（ｘｏ＊ｙｏ）は ’／ａ　＝　（Ｘ４−　Ｘ３）／　２ ｙｏ　−（’１２ｙ１）／　２ 第５図に長方形４点Ｐｙｍ１ｎ　＃　Ｐｙｍａｘ　＊　
ｐｘｍｉｎ　＋　ｐｘｍａｎの各座標点（ｘ１＋　ｙｔ
）　（ｘｚｔ　ｙｚ）　ＣＸ５Ｉ　ｙ３）　（ｘａ　＋
ｙ４）を演算する動作フローを示す。（Ａ）は開始点、
（Ｂ）は黒信号検出部で入力画像信号−走査線のデ−タ
から最初の黒信号を検出するところである。

黒信号が無ければ（Ｃ）で副走査終了かを判定し終了で
あれば黒信号の検出不可である（Ｄ）の異常終了へ、副
走査終了で無ければ（Ｂ）の黒信号検出部へ戻る。（Ｂ
）で黒信号を検出すると（Ｅ）の各ポインタ初期値セッ
ト部へいきＰｙｍｉｎ＊　ｐｙｍａｘ＋　Ｐｘｍｉｎ＋
ｐｘ□工各点のＸ、ｙ座工区点信号を検出した最初のア
ドレスをセットする。次に（Ｆ）で副走査終了かを判定
し終了であれば（ｐ）の異常終了へ、終了でなければ（
Ｇ）の黒信号検出部へ行＜ｏ（Ｇ）の黒信号検出部は次
のラインの入力画信号−走査線のデータから黒信号を検
出するところである。黒信号を検出すると（Ｈ）の各ポ
インタ更新へい〈０ここで、検出した黒信号の始点をｐ
ｓ、終点をｐ。とじたとき点ｐｙｍａｘのｘ＋　　ｙ座
標に１）ｓのアドレスをセットし、点ｐ３のアドレスが
点ＰｘｍｉｎのＸアドレスより小さければ点ｐｘｍｉｎ
のＸ、ｙ座標に点ｐｓのアドレスをセットし、点ｐ０の
Ｘアドレスが点Ｐ　ｘｍａｘのＸアドレスより大きけれ
ば点ｐｘｍａｘのｘ　＊　ｙ座標に点ｐ、のアドレスを
セットした後（Ｆ）の副走査終了判定へ戻る。（Ｇ）の
黒信号検出部で黒信号が検出されなくなると（Ｉ）にい
き正常終了となる。

アドレス演算回路９は２値データメモリ３にデータ入力
が完了した後、バーコードの傾きに添ってデータを読み
出すためのアドレスを演算するところである。傾き・中
心演算回路８で求めた傾きａと中心（ｘｏ、　ｙｏ）か
ら中心を通る直線ｙ　＝　ａ　ｘ　十すを求め、その直
線に添ってデータを読み出す。読みだしアドレスｘ＋ｙ
は ｘ＝１．２．３・・・・・・・・・ ｙ　＝　ａｘ＋ｂ ｂ　＝　（）’ｏ　−ａｘｏ）／　ｋ 傾き・中心演算回路８とアドレス演算回路９はマイクロ
コンピュータで演算回路を構成する　、＜−コード復号
化回路１０は従来のバーコード復号化技術をそのまま適
用でき１例えば符号の参照テーブルと比較するなどして
バーコードの復号を行う。

で１文字の背景画像上にバーコードラベルを貼りた絵の
一部を示している。第６図（ｂｌは同図（ａｔの輪郭画
像、第６図（ｃｌは同図（ｂｌの選択膨張画像である。

第６図（ｄｌは同図（ｃｌの画像を論理積縮小した画像
（拡大表示している）、第６図（ｅｌは同図（ｄｉの画
像を収縮した画像である。第６図（ｆ）は同図（ｅｌの
画像から２値データメモリ上のバーコード読み取り位置
を演算した結果バーコード上の実線２５の読み取りライ
ンが得られた様子を示している。

上記実施例ではバーの高さよりバーの全桁長が長い長方
形バーコード領域をもつラベルについての処理を実施し
たが、他の形状をもつラベルに対しても以下のように実
施すれば良い。

第７図はバーコードの異なる形状をもつ３種類について
示している。第７図（ａｌはこれまで実施例で説明した
バーコード形状で、バーの高さよりバーの全桁長が長い
ラベルである。従ってバーコード領域２６を収縮した領
域２７に対してその長手方向ＡＡ’を読みとるとバーコ
ード復号が可能である。それに対して第７図（ｂｌは逆
の場合で、バーの全桁長よりバーの高さが長いラベルで
ある０この場合にはバーコード領域２３を収縮した領域
２９の長手方向ＡＡ’に直交するＢＢ’を読みとること
によりバーコード復号を行なう。第７図（ｃｌは同図（
ａ）。

（ｂｌの中間でバーコード領域３０がほぼ正方形に近い
場合で、このときは収縮した領域３）の直交する方向Ａ
Ａ’とＢＢ’の両方を復号することで正しい一方の復号
結果を得ることができる。

あらかじめ第７図（ａ）のタイプか同図（ｂｌのタイプ
かが知られていない場合には常にＡＡ’とＢＢ’の両方
を読みとりバーコード復号を行なうとよい。

発明の効果 以上のように、本発明の効果としては、バーコードの傾
き方向を検出して、記憶手段に記憶した１方向走査の画
像データを前記傾き方向に読みだし復号化することがで
きるためバーコードラベルが入力原稿の任意の位置・方
向に貼られていても復号化が可能であるなどその効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画像信号処理装置の
ブロック構成図、第２図は同装置の要部である輪郭検出
のための走査窓の概念図、第３図は同直径８の円形マス
ク例の概念図、第４図は同収縮したバーコード領域の画
像例の概念図、第５図は同収縮したバーコードの長方形
領域４点のアドレスを演算す゛る動作フロー図、第６図
（ａｌ〜（ｆｌは同バーコードを含む画像の処理状態を
示した図、第７図（ａ）〜（ｃｌは形状の異なるバーコ
ードの概念図である。 ４・・・輪郭検出回路、５・・・輪郭信号膨張回路、６
・・・ｍ×ｍ収縮回路、７・・・縮小・収縮回路、８・
・・傾き・中心演算回路、９・・・アドレス演算回路。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名七５ 図 第 図 □生麦奮込 第 図 第 図 （Ｑ） 第 図 （Ｃ） 第 図 （ｅ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）長方形バーコード領域を含む原画像の走査分解デ
   ータを２値データに変換する２値化手段と、その２値デ
   ータを記憶する記憶手段と、前記２値データの輪郭デー
   タを出力する輪郭検出手段と、前記輪郭データを走査す
   る走査窓内データの論理和で前記輪郭データを所定サイ
   ズ分拡大しバーコードの輪郭データ間を塗り潰す輪郭信
   号膨張手段と、前記膨張データを走査するｍ×ｍサイズ
   の走査窓内データの論理積を出力するｍ×ｍ収縮手段と
   、そのｍ×ｍ収縮データを主走査・副走査とも１／ｍの
   間引き入力で縮小し前記縮小データを走査する走査窓内
   データの論理積で前記縮小データを所定サイズ分収縮す
   ることによりバーコード領域の一部を残し背景画像領域
   を消去する縮小・収縮手段と、その縮小・収縮したデー
   タから前記長方形バーコードの傾きと中心を演算する傾
   き・中心演算手段と、その傾き方向に従って前記記憶手
   段からデータを読み出すためのアドレスを演算するアド
   レス演算手段と、前記記憶手段から読みだしたデータか
   らバーコードを復号するバーコード復号化手段とを具備
   する画像信号処理装置。
2. （２）請求項（１）記載の画像信号処理装置に対して、
   バーコードラベルにおけるバーコードの桁方向を決定す
   るバーコード読取り方向決定手段を付加した画像信号処
   理装置。
3. （３）バーコード読取り方向決定手段はあらかじめ手動
   により指示することを特徴とする請求項２記載の画像信
   号処理装置。
4. （４）バーコード読取り方向決定手段は常に直交する２
   方向について読み取り、復号判定で正しいバーコード復
   号を行なうことを特徴とする請求項２記載の画像信号処
   理装置。