JPH0412876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の対象技術分野〕 この発明は１つのコードで数ビツトの情報を表
わすことのできる田形コードを読取る方法に関す
るものである。

〔従来技術およびその問題点〕

従来この種の田形コードはこのコードを形成す
る各網目がマトリクス状に配列されていることか
ら、その網目すなわちコードの位置情報の読取り
に際しその位置合せが必要であるばかりかその位
置合せにかなりの時間を要し、このためコードの
利用価値を十分生かすことができないばかりでな
く田形コードを走査する際にこの田形コードが走
査方向に対して傾いているばあいには誤まつたデ
ータを読取る欠点があつた。

〔発明の目的〕

この発明はこのような従来の欠点にかんがみ、
田形コードの位置を正確に知るとともに、そのデ
ータを正確に読取り、さらに田形コードが走査方
向に対して若干傾いてもそのコードの位置情報を
正確に得ることを目的とするものである。

〔発明の概要〕

この発明はその目的を達成するために、田形コ
ードと平行に、かつこの田形コードの一辺の長さ
に等しい長さを有する基準線を設け、また田形コ
ードの基準線側に位置する第１列目の網目の少な
くとも１つの網目を濃色の画素とし、田形コード
を第１の方向に沿つて走査することによりそのデ
ータを読取るとともに、田形コードの第１列目の
網目の位置は基準線の位置情報を基準として得、
さらに第２列目以降の網目の位置はその列の基準
線側にある濃色の画素を施した網目位置情報を基
準として得るようにしたもので、これによつて田
形コードのデータを容易に読取ることができると
ともに、走査角度が若干傾いてもそのデータを正
確に読取ることができる。

〔実施例〕

以下図によつてこの発明の一実施例について説
明する。

すなわち第２図において符号１は周知の田形コ
ードの基本構成を示すもので、方形たとえば一辺
が２mmの正方形の網目を４個田の字状に組合せて
全体として一辺が４mmである田形コードが形成さ
れる。この田形コードは各網目を塗潰すことによ
り所定のビツト数の情報を表わすことができる。
たとえば４つの網目を用いるばあいにはこの実施
例の認識アルゴリズムにおいて、基準線側の１列
の網目のうち少なくとも１つは濃色であることに
より12とおりの情報を表わすことができる。今仮
りに左上の網目を塗潰したときに０、さらに左下
の網目を塗潰したときに１、右上の網目を塗潰し
たときに２、右下の網目を塗潰したときに４、そ
して左上、左下の網目を塗潰したときに８とする
ことができる。

またこの田形コードは第１の軸心線すなわち十
字の一方の線この実施例においては縦の線が第１
の方向すなわちＹ軸に一致し、かつ第１図に示す
ように複数個の田形コード１，１を第１の方向と
交差する第２の方向すなわちＸ軸の方向に沿つて
たがいに所定の間隔をおいて配設される。

所定の寸法たとえば長さが４mmに対し幅が１mm
の基準線３は左端に位置する田形コードから第２
の方向においてさらに左側に所定の間隔たとえば
１mmだけずれ、かつその長手方向の軸心線が第１
の方向に一致して配設される。

したがつて基準線３と交差する第２の方向にお
いて、田形コード１，１の一方の端部、すなわち
この実施例においては上端は基準線３の一方の端
部すなわち上端に、またその他方の端部すなわち
下端は基準線３の他方の端部すなわち下端にそれ
ぞれ一致している。

また基準線３は田形コード１の所定の網目を塗
潰す色と同様に黒色が選ばれるが、その色は無彩
色に限定されることなく任意に選択することが可
能である。

次にこの発明における田形コード１，１の読取
り方法について説明する。

まずその読取りはラスタースキヤンにより行わ
れ、その走査方向は第１図において第１の方向に
沿つて上から下へ、かつその走査の進行方向は第
１図において第２の方向に沿つて基準線３から田
形コード１側すなわち左側から右側になるように
設定される。すなわちこの走査は左側から右側へ
の垂直ラスタースキヤンと呼ばれるものである。

そして走査が開始され、基準線３がラスタース
キヤンを受けたときに初めて正式な読取りが開始
される。すなわちラスタースキヤンによつて濃色
の画素である黒画素がある一定値以上、この実施
例においては４mm弱に相当する画素数が連続した
ならばそれを基準線３として抽出する。同時に第
３図に示す基準線３の一方の端部における点３ａ
すなわち上端点と他方の端部における点３ｂすな
わち下端点の座標を求める。

次に現われる濃色画素の領域は基準線３の隣に
位置し、最初に走査される田形コード１ａの左端
であるのでこの点L0から約0.5mm先の線Ｌ１上す
なわち第１列目を走査する。このときその走査線
上にある２つの網目の中、少なくとも１つは濃色
の画素を有しているので、この画素の走査線上に
おける上端点および下端点を比較することにより
その網目の画素構成が第４図のイ，ロ，ハのいず
れかであることが判断される。

さらに隣の田形コード１ｂの第１列目の画素す
なわちコードは第１番目の田形コード１ａの第１
列目のコードが第４図イであるときにこの上端点
y12と下端点y10の座標をコード認識位置基準点
すなわち基準線３の上端点および下端点を基準と
して更新する。またそのコードが第４図ロである
とき、すなわち濃色の画素がその列の上側にある
ときにはその画素の上端点y12と下端点y11＋（下
端点y11−上端点y12）の座標をコード認識位置
基準点として更新する。一方そのコードが第４図
ハであるとき、すなわち濃色の画素がその列の下
側にあるときにはその画素の上端点y11−（下端
点y10−上端点y11）と下端点ｙ１０の座標をコ
ード認識位置基準点として更新する。

また田形コード１ａの第２列目すなわち右側の
網目の認識は第３図に示すようにその列の左端の
線から2.5mm右側の線Ｌ２を走査することによつ
て行う。そしてその列の網目に対応する走査の開
始点のｙ座標は第１列目の網目が第４図イの形を
とるときには上端点y22と（更新後の上端点y22
＋更新後の下端点y20）／２の点を、またその網
目が第４図ロの形をとるときには更新後の上端点
y22と更新前の下端点y11を、さらにその網目が
第４図ハの形をとるときには更新後の上端点y22
と更新前の上端点y11をそれぞれ基準にしてそこ
から約0.25mmの位置から走査を行う。そしてその
走査の長さはそれぞれ約1.5mm相当でその中に約
0.8mm程度の連続する濃色画素を認めたときその
網目を濃色すなわち黒の網目と判断する。これに
よつて最初の田形コード１ａのデータの認識が終
了する。

さらに第２番目の田形コード１ｂが続くばあい
には、認識が終了した最初の田形コード１ａの左
端の線すなわち第３図において符号Ｌ０で示す位
置から走査線の進行方向に4.5mmの位置Ｌ３で走
査を開始し、次の田形コード１ｂの認識を行う。
そこで最初に抽出される濃色画素の連続領域がそ
の第２の田形コード１ｂの左端の線となるので、
ここから0.5mm右側の線を走査することによつて
第２の田形コード１ｂの第１列目の網目すなわち
第１の田形コード１ａの第１列目から数えて第３
列目の網目が走査される。ここでは第１番目の田
形コードより更新された上端点、下端点からその
形が第４図のイ，ロ，ハのどれに該当するかが認
識され、そして再び上端点、下端点が更新され
る。つづいて第２番目の田形コード１ｂの三右側
の網目の画素が抽出される。以下同様な作業を行
うことによつて後に続く田形コード１ｃ，１ｄ…
のデータを走査する。

次に各データをコード変換し、各コードの値を
算出する。

第５図および第６図は回転誤差の許容の範囲を
示すもので、走査方向が基準線３および田形コー
ド１に対して反時計方向に傾いた状態、換言すれ
ば田形コード１が走査方向に対して時計方向に傾
いた状態を示し、第５図は第７図イの形をとる田
形コード１の、また第６図は第７図ロの形をとる
田形コード１の関係を示している。

これらの図から基準線３を求めることができる
限界の傾きすなわち図の対角線の傾きは±13度
で、この角度において田形コード１のデータを抽
出しても符号Ｄ，Ｄで示すように読取り用の走査
線はいずれも走査対象となる網目内に位置し、そ
の傾きによる誤差を許容し、正しく認識されるこ
とが理解されよう。

したがつてこの方法においては第１の方向、第
２の方向および回転方向のずれを許容した田形コ
ード１の認識が可能となることが理解されよう。

第７図はコード読取り装置５の外観を示すもの
で、対象物６たとえばシート上に印刷された基準
線３および田形コード１，１を抽出するペン部７
とコントローラ部８とから構成される。ペン部７
は対象物６に密着して使用され、かつ第１の方向
の情報すなわち１次元情報を入力するもので、田
形コード１，１の２次元情報を得るばあいにはそ
のコードすなわち対象に密着させた状態で第２の
方向すなわち横方向に移動させることになる。

さらにペン部７およびコントローラ部８は第８
図に示すように構成される。この図において光源
１１は複数個の発光ダイオードにより構成され、
ペン部７が田形コード１，１に密着しているとき
に、これを照射する。密着形ラインイメージセン
サ１２は光源１１によつて照射された田形コード
１，１の１次元情報を撮像する。ラインセンサド
ライバ１３は同期発生回路１４からの出力信号に
よつて１次元情報を読出し、これを信号処理回路
１５に出力する。ローラ１６はラインイメージセ
ンサ１２を駆動するものである。また回転検出回
路１７はローラ１６の回転角度を検出する。ここ
で同期発生回路１４からラインセンサドライバ１
３への信号はローラ１６の回転角を回転検出回路
１７で検出し、かつ出力された結果とコントロー
ラ８内のタイミング発生回路２１からクロツク信
号とから生成される。２値化回路１８は信号処理
回路１５よつて増幅、フイルタリング等の処理を
受けた１次元信号を２値化するもので、そのしき
い値は１周期前の平均濃度値や最大度値との比等
により自動的に設定することが可能である。コン
トローラ部８において、ラインメモリ２３は２値
化された画像信号をクロツク信号により入力する
ものである。専用コード読取り器２４はタイミン
グ発生回路２１によりラインメモリ２３の１次元
情報の内容を処理し、各田形コード１の網目情報
を得るものである。コード変換回路２５は田形コ
ード１の網目情報をコード値に変換するものであ
る。シリアル変換器２６はコード値をシリアル変
換するもので、さらにRS232Cポート２７はシリ
アル変換されたデータを外部に出力するものであ
る。なお２８は電源である。

さらに第９図は専用コード読取り器２４および
コード変換回路２５をより具体的に示すもので、
符号３１はライン検出回路、３２はライン端点検
出回路、３３は上端点メモリ、３４は下端点メモ
リ、３５はコード左側判別回路、３６は右側上走
査開始点、３７は右側下走査開始点、３８はコー
ド右側判別回路、３９は網目解析回路、４１はコ
ード決定回路、４２はテーブルである。

次に上記構成における動作について説明する。

まずペン部７を対象物６に印刷された田形コー
ド１に対して密着させる。すると田形コード１は
光源１１によつて照射され、さらに密着形ライン
イメージセンサ１２によつて撮像される。またラ
インメモリ２３上にあらかじめ読込んだデータに
おいて黒画素がある一定値以上、すなわちこの実
施例においては４mm弱に当たる画素数が連続する
かどうかを専用コード読取り器２４のライン検出
回路３１で調べる。そのために最初の線すなわち
基準線３が検出されるまでローラ１６の回転を回
転検出回路１７により検出し、密着形ラインイメ
ージセンサ１２内に取込んだ１次元情報を連続的
に信号処理回路１５，２値化回路１８を通してラ
インメモリ２３に入力する。

ライン検出回路３１において基準線３が検出さ
れたら次にライン端点検出回路３２によりその上
端点および下端点の座標をそれぞれ上端点メモリ
３３および下端点メモリ３４に記録する。これに
よつて基準線３の情報が得られる。

次にローラ１６の回転を回転検出回路１７で検
出し、オフセツトたとえば１mm強をとつたあとの
点からふたたびラインメモリ２３上に読込んだデ
ータにおいて黒画素がある一定値以上連続するか
どうかを専用コード読取り器２４内のライン検出
回路３１で調べ、次の線が検出されるまでローラ
１６の回転を回転検出回路１７により検出し、密
着形ラインイメージセンサ１２内に取込んだ１次
元情報を連続的に信号処理回路１５，２値化回路
１８を通してラインメモリ２３に入力する。

ライン検出回路３１において線が検出されたな
らばそれは田形コード１の左端であるのでローラ
１６の回転を回転検出回路１７で検出し、オフセ
ツトとして1.5mmと地点の１次元情報を密着形ラ
インイメージセンサ１２から信号処理回路１５を
通してラインメモリ２３に入力する。

次にラインメモリ２３に入力された情報はコー
ド左側判別回路３５により第４図イ，ロ，ハに示
す田形コードのいずれであるかを判別する。

すなわち田形コード１の第１列目の網目のコー
ドの判別点として第４図イのばあいには上端点と
下端点の座標を、第４図ロのばあい上端点と下端
点＋（下端点−上端点）の座標を、また第４図ハ
のばあい上端点−（下端点−上端点）下端点の座
標を基準線３に対して更新する。また第２列目す
なわち右側の網目の認識のための走査開始点の座
標を第４図イの田形コードのばあいには上端点
（上端点＋下端点）／２の点を、第４図ロのばあ
いには上端点と更新前の下端点を、また第４図ハ
のばあいには更新後の上端点と更新前の上端点を
基準としてそこから0.25mmの位置を右側上スキヤ
ン開始点３６、右側下スキヤン開始点３７として
記録する。

ローラ１６の回転と回転検出回路１７によりす
でに得られた田形コード１の左端からオフセツト
すなわち2.5mmの地点の１次元情報を密着形ライ
ンイメージセンサ１２、信号処理回路１５、２値
化回路１８を通してラインメモリ２３に入力す
る。

この入力されたデータに対してコード右側判別
回路３８はすでに求めた右側上走査開始点３６、
右側下走査開始点３７を用いて網目情報を得る。
そして網目解析回路３９はこの情報を受取り、網
目の値を出力する。

次にデータを取込む位置をすでに得られた田形
コードの左端かローラ１６の回転と回転検出回路
１７によりオフセツトとして4.5mmの地点にする。

以下同様にして田形コードの抽出操作を繰返す
ことによりすべての網目の情報が得られる。

そしてこのようにして得られた網目情報は順に
コード変換回路４１に入力され、テーブル４２を
用いてコード変換され、コード値として出力され
る。

〔発明の効果〕

この発明は上述のように田形コードと平行に、
かつこの田形コードの１辺の長さに等しい長さを
有する基準線を設けているので、コードの抽出が
きわめて容易で、したがつて利用者にかかる負担
を極端に減少させることができるとともに、田形
コードを正確に認識することができる。

また田形コードの基準線側に位置する第１列目
の少なくとも１つの網目を濃色の画素とし、田形
コードを第１の方向に沿つて走査することにより
そのデータを読取るとともに、田形コードの第１
列目の網目の位置は基準線の位置情報を基準とし
て得、さらに第２番目以降の田形コードの最初の
列の網目の位置はその前に位置する田形コードの
基準線側にある濃色の画素を施した網目位置情報
を基準として得るようにしているので、走査線の
進行方向と基準線および田形コードの第２の方向
における配列方向に対する相対角度が若干変つて
もその誤差を十分許容でき、したがつて第１の方
向、第２の方向および回転方向のずれを許容でき
る田形コードの認識が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における田形コードの読取り
方法の一実施例を示すもので、そのパターンの配
置図、第２図は田形コードの構成図、第３図は読
取り位置を示す説明図、第４図は田形コードの種
類を示すパターン、第５図および第６図は走査線
の進行方向と田形コードの関係を示す説明図、第
７図は読取り装置の斜視図、第８図はペン部およ
びコントローラ部のブロツク回路図、第９図は専
用コード読取り器とコード変換回路のブロツク図
である。 １……田形コード、３……基準線、５……コー
ド読取り装置、６……対象物、７……ペン部、８
……コントローラ部、１１……光源、１２……密
着形ラインイメージセンサ、１３……ラインセン
サドライバ、１４……同期発生回路、１５……信
号処理回路１６……ローラ、１７……回転検出回
路、１８……２値化回路、２１……タイミング発
生回路、２３……ラインメモリ、２４……専用コ
ード読取り器、２５……コード変換回路、２６…
…シリアル変換器、２７……RS232Cポート、３
１……ライン検出回路、３２……ライン端点検出
回路、３３……上端点メモリ、３４……下端点メ
モリ、３５……コード左側判別回路、３６……右
側上走査開始点、３７……右側下走査開始点、３
８……コード右側判別回路、３９……網目解析回
路、４１……コード決定回路、４２……テーブ
ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ４つの方形の網目を田の字状に組合せ、かつ
   各網目の色の濃淡によつてコードを表示する田形
   コードの軸心線を第１の方向に一致させるととも
   に、この田形コードの軸心線と平行に、かつこの
   田形コードの一辺の寸法と等しい寸法を有する基
   準線を上記田形コードと所定の間隔をおいて設
   け、さらに第１の方向において、上記田形コード
   の上記基準線側に位置する第１列目の網目の少な
   くとも１つの網目を濃色の画素とし、しかも上記
   基準線と交差する第２の方向において、上記田形
   コードの一方の端部を上記基準線の一方の端部
   に、また上記田形コードの他方の端部を上記基準
   線の他方の端部にそれぞれ一致させ、上記田形コ
   ードおよび上記基準線をそれぞれの一方の端部か
   ら他方の端部に向つて走査するとともに、この走
   査における走査線を第２の方向に沿つて上記基準
   線から上記田形コード側に向つて進行させること
   により上記田形コードのデータを読取るととも
   に、上記走査線の進行方向において、最初に走査
   される上記基準線側の田形コードの第１の方向に
   おける第１列目の網目の位置は上記基準線の第１
   の方向における位置情報を基準にすることにより
   得、かつ第２列目以降の網目の位置は上記基準線
   側に向つてその直前に位置する濃色の画素を施し
   た網目の一方の端部と他方の端部の位置情報を基
   準として得るようにした田形コードの読取り方
   法。