JPH0335705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラベル等の情報媒体に記録された２次
元の文字情報を読取る光学情報読取装置に関する
ものである。

従来この種の装置、OCR（Optical Character
Recognition）には１次元イメージセンサ、或い
は２次元イメージセンサの読取センサを用いたも
のがある。

しかしながら、２次元イメージセンサを用いた
場合には、装置が大型、高価になつてしまう。ま
た、１次元イメージセンサを用いた場合には、２
次元の文字情報を対象としているので、自己走査
に加えてその文字全領域にわたる別走査を必要と
し、かつその文字情報を１次元情報として取込む
のでその１次元データの読取位置を知ることが必
要であり、精密な走査機構が必要になつてしまう
という問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、１次元イメ
ージセンサを用いて２次元文字情報を読取る際の
文字全領域にわたる走査機構を簡単化し、しかも
その読取処理も簡単になりその文字情報を高精度
に読ることを目的としている。

そのために本発明では、読取領域を規定する開
口部を通して２次元の文字情報の映像を１次元イ
メージセンサ上に結像させるとともに、その映像
とイメージセンサとの相対位置を所定範囲で移動
させる映像走査手段と、前記イメージセンサの読
取領域内でかつ前記開口部の少なくとも一側に前
記映像走査手段により変化する走査位置を示す位
置情報を設けた補助情報部とを設けている。

以下、本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図は全体の構成図、第２図は情報読取部
の構成図、第３図は前記情報読取部の読取用開口
部の内側構成図である。第１図において、２０は
情報読取部であり、手持ち部分である。３０は
CPU（演算処理部）４０と読取部２０のインター
フエイス部であり、波形整形回路、サンプルホー
ルド回路、コンパレータ回路、クロツクジエネレ
ータ回路により構成された公知のものである。５
０はメモリであり、CPU４０のプログラム記憶、
及び演算用の一時記憶により構成されている。６
０は音声合成部であり、CPU４０からの信号に
より、音声波形を発生し、読取部２０内に設置さ
れたスピーカ１１から操作者に必要な情報を提供
するものである。

次に、情報読取部２０について第２図に基づい
て詳細に説明する。１は文字ラベルであり、その
表面に文字情報１ａが印刷されている。２は手持
式読取器のケースで、読取領域を規定する開口部
２Ａを有している。３は文字ラベル上を照明する
光源で、複数のランプを備えており、この照射光
を文字ラベル上に照射している。また、後述する
高さ位置情報マーク（高さマーク）も同時に照射
している。５は映像走査手段をなす可動の反射ミ
ラーで、文字ラベル及び高さマークよりの反射光
を特定方向（イメージセンサの走査線方向）に反
射させるものであり、その反射光がレンズ６と絞
り部材７を通して自己走査型のイメージセンサ８
の走査線上に文字ラベル及び高さマークの走査用
映像を結像させる。この絞り部材７は、文字ラベ
ル及び高さマークの位置の違いによる結像のぼけ
がない程度に絞られている。イメージセンサ８
は、その走査線上の走査用文字映像及び高さマー
ク映像を電子スキヤン作動して電気信号に変換す
るものである。第２図中の一点鎖線は、光学系に
おける光の軌跡を示している。９はセンサの駆動
回路で、イメージセンサ８を駆動させるのに必要
なクロツクをインターフエイス部３０より受け
て、センサ８に加えている。１０はイメージセン
サ８の走査作動により得られた電気信号を増幅す
るアナログ増幅器である。１１はスピーカであ
り、音声合成部６０で発生させた音声信号を音に
変換し、操作者に音声によつて情報を伝達するも
のである。

次に、高さ位置情報マークについて説明する。
第３図は手持式読取器のケース２の読取り開口部
２Ａの両側の補助情報部に、位置情報としてのバ
ーコード２ａが印刷もしくは添付されており、文
字の高さ方向に異なるバーコードが配置されてい
る。２ｂはイメージセンサ８上に結像し、走査さ
れる走査線を示している。可動の反射ミラー５が
回動することにより、走査線２ｂは上下に変位す
る。従つて、バーコード２ａは、適当な長さに設
定することにより、走査線２ｂの文字１ａの高さ
方向の位置を示すことができることになる。

次に、可動反射ミラー５について、第４図に基
づいて説明する。５ａは回転軸、５ｂは反射ミラ
ー面、５ｃは釣合いのための重り、５ｄは反射ミ
ラー５ｂと重り５ｃを結合する接続部である。そ
して、手持読取器のケース２の開口部２Ａを文字
情報１ａに位置合せし、かつそのケース２の角度
を所定角度範囲で回動させると、重り５ｃ、接続
部５ｄの作用により連動して反射ミラー面５ｂの
角度が開口部２Ａの文字情報の全領域にわたる所
定角度範囲で回動する。よつて、１次元イメージ
センサ８上の映像として反射ミラー５の回動によ
り文字情報全体の走査を行なうことができる。

次に、読取り演算について説明する。第５図に
CPU４０の演算流れ図を示す。まずステツプ100
において、読取つた文字情報を記憶するメモリ５
０の初期化を行なう。この実施例では、メモリを
すべて「０」に初期化する。次にステツプ110に
進み、インターフエイス部３０の発生するクロツ
クに従い、イメージセンサ８からインターフエイ
ス部３０を介して、２値化された情報を読出し、
メモリ５０に記憶する。

次にステツプ200に進み、バーコード２ａによ
つて示される高さ位置情報を解読する。この過程
の流れ図を第６図に示す。高さ位置決定過程に入
る、ステツプ210に進み、文字ラベル１上の文字
情報１ａと同時に読み出されたバーコード２ａ
が、イメージセンサ８のどこのビツトに対応する
のかを決定する。この決定は、例えば、読み出さ
れた２値化データを左端、もしくは右端から順次
検出し、最初に「１」が検出された点から、あら
かじめ定められたバーコード幅までをバーコード
部であると判定する。この決定は、左右のバーコ
ードについて行なう。次に、ステツプ211に進み、
読取データのうちバーコード部について黒部すな
わち「１」であるエリアをカウントする。両端の
バーは、位置決め用の太バーであるように構成
し、順次「１」をカウントしてメモリに記憶し、
バーコード部分全体についてカウントを行う。次
に、ステツプ212に進み、メモリに記憶されたバ
ーの太さ情報から、すべてのバーについて太線で
あるか、細線であるかを判定し、それらを基に、
バーコードを数字列に変換する。次にステツプ
213に進み、ステツプ212によつて得られた数字列
から、高さ位置を決定する。ステツプ210〜ステ
ツプ213は、左右のバーコードについて等しく行
なう。

次に、ステツプ214に進み、左右のバーコード
２１で示された高さ位置が同じであるか、否かを
判定する。「YES」の場合、正常に高さ位置情報
の読取りが完了したとして、この過程を終える。
「NO」の場合、何らかの原因で予定された直線
上を走査しなかつた。もしくは、バーコード２ａ
あるいは反射ミラー５あるいはイメージセンサ８
が、あらかじめ予定された光軸からはずれた位置
に置かれていると判定し、再読取りを行なう、も
しくは、調整が必要であることを音声によつて、
スピーカ１１より、操作者に告知してこの過程を
終える。

高さ位置検定過程が終了すると、ステツプ300
に進み、前記高さ位置情報が、正常に得られた
か、否かを判定する。「NO」の場合、当該読取
り動作は、正常に行えないと判定し、読取り動作
を終了する。「YES」の場合、ステツプ310に進
み、ステツプ300で求められた高さ位置情報に従
い、対応する文字情報メモリのエリアを検出し、
記憶されているデータとの論理和を取る。これに
より、同一の高さ位置に区分される領域につい
て、多重回のサンプリングデータに対して平滑化
を行なう。次に、ステツプ320に進み、前記デー
タを前記文字情報メモリエリアに記憶する。

次に、ステツプ330に進み、あらかじめ区切ら
れたすべての高さ位置に関して、すべての走査が
終了したか否かを判定する。「NO」の場合、ス
テツプ110に戻り、再びデータ取込動作を行なう。
「YES」の場合、データサンプリングはすべて終
了したと判定し、ステツプ400に進み文字認識過
程に入る。

次に、文字認識過程について説明する。この過
程の流れ図を第７図に示す。文字認識過程に入る
とステツプ410に進み、メモリ５０の文字情報メ
モリエリアから一文字分のデータの切り出しを行
なう。次にステツプ411に進み、あらかじめ記さ
れた標準パターンとの比較（パターンマツチン
グ）を行なう。標準パターンは、文字の回転に対
応して、数組設定する。例えば、この実施例では
３組設定する。そして、回転角によつて各組を分
類しておく。すなわち、この実施例では、各文字
に対応して、３つの標準パターンを有する。この
標準パターンの例を第８図に示す。すべての標準
パターンとのパターンマツチングが終了すると、
ステツプ412に進み、前記パターンマツチングの
結果、最も高い類似度を示した標準パターンにつ
いて、その回転角を記憶する。次に、ステツプ
413に進み、前記最大類似度を記憶し、ステツプ
414に進み、最大類似度を示した標準パターンの
文字コードを記憶する。次に、ステツプ415に進
み、すべての文字情報について、パターンマツチ
ングが終了したか、否かを判定する。「NO」の
場合、ステツプ410に戻る。「YES」の場合、ス
テツプ416に進み、文字ラベル１上の文字１ａと
情報読取装置が光学的に為す角度を決定する。こ
の決定は、ステツプ412で記憶した各文字の回転
角情報と、ステツプ413で記憶した類似度を基に
決定する。具体的には、類似度を重みとする各回
転角を示したパターンの数によつて定める。この
回転角によつて分類した標準パターンの組が定め
られたので、次に個々の文字を認識する過程に入
る。次にステツプ417に進み、ステツプ412で記憶
された回転角が、ステツプ416で定められた回転
角と等しいか否かを判定する。この判定は各文字
に対して行なう。「YES」の場合、ステツプ414
で記憶した文字は正しい認識結果であるとして、
ステツプ421に進む。「NO」の場合、異なつた回
転角の標準パターンが最大類似度を示しているの
で、このパターンマツチングの結果は正しくない
可能性があると判定し、ステツプ418に進み、ス
テツプ410と同時に、対応する文字情報データを
一文字分切り出し、ステツプ419に進み、ステツ
プ416で決定された回転角の標準パターンについ
てのみ、再びパターンマツチングを行なう。次
に、ステツプ420に進み、ステツプ419のパターン
マツチングの結果、最大類似度を示した標準パタ
ーンの文字コードを記憶する。次に、ステツプ
421に進み、当該認識文字の類似度があらかじめ
設定されたしきい値を越えているか、否かを判定
する。「NO」の場合、正常な読取りが行なえな
かつたとして、ステツプ423に進み、音声合成部
６０からの音声波形をスピーカ１１から出力し、
再読取動作を行なうべき旨を告知し、認識過程を
終了する。「YES」の場合、ステツプ422に進み、
すべての文字情報について認識が終了したか、否
かを判定する。「NO」の場合、ステツプ417に戻
る。「YES」の場合、すべての入力文字情報を正
常に認識したとして、文字認識過程を終了する。

文字認識過程が終了すると、ステツプ500に進
み、正常に文字認識が終了したか否かを判定し、
「NO」の場合、読取り処理を終了する。「YES」
の場合、ステツプ510に進み、認識した文字列を
出力し、読取り処理を終了する。

上述の実施例では、高さ位置情報としてバーコ
ードを用いたが、第９図に示すごとく矩形の白黒
情報を用いてもよい。その際、隣り合うパターン
が１ビツトのみ異なるグレイコードを用いるとよ
り正確な入力を行なうことができる。これは、光
学的走査が高さ位置情報の境界について行なわれ
た場合、高さ位置情報の解読の結果、境界の両側
のコードのいずれかに判定されるからである。

また、高さ位置情報として、第１０図に示すご
とく、白黒の二つの三角形状の部分を設け、横方
向の走査により、黒もしくは白の長さによつて高
さ位置を表現するようにしてもよい。

また、反射ミラー５の回動機構として第１１図
に示す機構を用いてもよい。すなわち、電気駆動
器５ｅとリターンスプリング５ｆをミラー面５ｂ
に取付け、電気駆動器５ｅへの通電の断続制御に
より反射ミラー面５ｅを回動させている。

また、位置情報を開口部２Ａの両側に設けたも
のを示したが、一側のみに設けてもよい。

さらに、映像走査手段として反射ミラー５を用
いたものを示したが、反射ミラーを固定してお
き、１次元イメージセンサ８を所定範囲で移動さ
せる走査機構を設けるようにしてもよい。

以上述べたように本発明においては、１次元イ
メージセンサの読取領域内でかつ文字情報の映像
を通す開口部の少なくとも一側に補助的に走査位
置を示す位置情報を設けているため、前記開口部
を通して文字情報の映像をイメージセンサ上に結
像させるとともにその映像とイメージセンサとの
相対位置を所定範囲で移動させればよく、その走
査機構を簡単化することができ、しかも位置情報
に基いてその読取処理を簡単化でき、その文字情
報を高精度に読取ることができるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体ブロツク線図、第２図は
第１図中の読取部の部分断面構成図、第３図は第
２図中の開口部の内側構成図、第４図は反射ミラ
ーの構成図、第５図はCPUの読取演算処理を示
すフローチヤート、第６図は位置情報処理の詳細
フローチヤート、第７図は文字認識処理の詳細フ
ローチヤート、第８図は文字認識の標準パターン
の説明図、第９図は本発明の他の実施例における
位置情報説明図、第１０図は本発明の他の実施例
における位置情報説明図、第１１図は本発明の他
の実施例における反射ミラーの構成図である。 １……文字ラベル、１ａ……文字情報、２……
手持式読取器のケース、２Ａ……開口部、２ａ…
…補助情報部のバーコード、５……映像走査手段
としての反射ミラー、８……１次元イメージセン
サ、９……センサ駆動回路、１０……アナログ増
幅器、１１……スピーカー、２０……読取部、３
０……インターフエイス部、４０……CPU、５
０……メモリ、６０……音声合成部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自己走査型の１次元イメージセンサを内蔵し
   てそのセンサ上に結像させた映像を電気信号に変
   換する光学情報読取装置において、 読取領域を規定する開口部を通して２次元の文
   字情報の映像を前記イメージセンサ上に結像させ
   るとともに、その映像とイメージセンサとの相対
   位置を所定範囲で移動させる映像走査手段と、 前記イメージセンサの読取領域内でかつ前記開
   口部の少なくとも一側に前記映像走査手段により
   変化する走査位置を示す位置情報を設けた補助情
   報部と を設けた光学情報読取装置。