JPH0814835B2

JPH0814835B2 - 符号読取装置

Info

Publication number: JPH0814835B2
Application number: JP63209535A
Authority: JP
Inventors: 純一大内; 康二中瀬; 弘明佐々木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH0259878A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、媒体上に表示されたバーコードを光電変換
器などで読み取り、その符号で示される情報を計算機な
どで処理可能な信号に解読して出力する符号読取装置、
特に高精度での読取りを行なう符号読取装置に関する。

〔従来の技術〕

バーコード符号を使用すると、計算機への入力が容易
に且つ確実に行なわれるので、例えば流通業界などで
も、バーコード符号を採用したシステムが広く実用化さ
れている。

各種のバーコードの内でも、一般に使用されているの
は、バー及びスペースに広狭２種類の幅を持たせ、これ
らの組合せパターンで、数字，文字或いは符号を表示さ
せる二値レベル・コードである。この種の二値レベル・
コードには、Code3of9,Code2of5,NW7などがある。

なお、以下の説明においては、バーあるいはスペース
からなる単位エレメントをエレメントという。これらの
二値レベル・コードの内計算機への入力などで、代表的
に使用されているCode3of9は、３本のワイドエレメント
と６本のナローエレメントで構成されていて、パターン
の配列で数字，文字（アルフアベツト）及び＋，％など
の符号を表示することが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した各種のバーコードでは、印刷時のインクのに
じみ、手動走査用のバーコード読取装置の走査速度のば
らつき、印刷面から読取装置までの間隔のばらつき、或
いはバーコードが付された面の曲率などが原因となつ
て、エレメントの幅が複雑に変動する。

このため、読み取られたエレメントの幅から、幅の広
狭を判定する閾値をどのように設定するかが、この種の
符号読取装置の読取精度に大きな影響を与える。

この閾値の設定法が特開昭62-197877号公報において
提案されている。この提案の方式では、エレメント中の
最大幅のものと、最小幅のものとの平均値を閾値に設定
している。

しかし、エレメントの最大幅のもの及び最小幅のもの
は、バーコード表示面の汚れや読取装置の不安定誤動作
によつて誤つて読みとられたものである場合がある。ま
た、エレメントの読み取りは、走査速度に依存して、ワ
イドエレメントとナローエレメントの中間値になるべき
閾値が変動し易い為に、誤判定をする場合が生ずるとい
う欠点がある。

本発明は、前述したようなこの種の符号読取装置にお
ける閾値設定の現状に鑑みてなされたものであり、その
目的はバーコード表示面の汚れや、読取装置の不安定誤
動作などの影響を受けることなく、高精度の読取り動作
が行なわれる符号読取装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、媒体上に表示
されたバーコードを読取る光電変換部と、前記光電変換
部から出力される信号レベルの変化から次の変化までの
時間をそれぞれカウントするカウンタ部と、このカウン
タ部から出力されるカウント値に基づいて、読取りのス
タート判定及びストップ判定を行なうスタートストップ
判定部と、前記カウンタ部から出力されるカウント値を
デコード処理するデコーダ部とを備えた符号読取装置に
おいて、前記デコーダ部に前記カウンタ部から出力され
るカウント値をビットイメージに変換するビットイメー
ジ変換部を設け、このビットイメージ変換部は、前記バ
ーコードを構成する各エレメントをカウント値の順に配
列し、配列したエレメントの全てについて隣接するカウ
ント値の差を求め、その差が最大となる２つのエレメン
トの平均カウント値を演算する演算手段と、前記平均カ
ウント値を閾値として、前記エレメントのそれぞれにつ
いてそのカウント値に基づきビットイメージ判断を行う
判定手段とを備えた手段を具備するものである。

（作用）前記手段を採用すれば、デコード部に設けられたビッ
トイメージ変換部は、演算手段と判定手段とを備えてお
り、この内、演算手段においては、バーコードを構成す
る各エレメントをカウント値の順に配列し、これら配列
したエレメントの全てについて隣接するカウント値の差
をそれぞれ求め、その差が最大となる２つのエレメント
の平均カウント値の演算を行い、また、判定手段におい
ては、演算手段で得られた平均カウント値を閾値とし、
エレメントのそれぞれについてそのカウント値に基づい
たビットイメージ判断を行っている。かかるビットイメ
ージ判断によれば、バーコード印刷時等に形成されたイ
ンクのにじみや、バーコードが印刷されているバーコー
ド読取り面の曲がりに対して充分対応することが可能に
なり、高感度かつ高精度でバーコード読取りを行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による符号読取装置の実施例の構成を
示すブロツク図であり、100は光電変換部、200はエツジ
検出部、300はフアーストエレメント判定部、400はカウ
ンタ部、500はスタート・ストツプ判定部、600はデコー
ド部、401,501はOR回路、402,502は切換器である。

光電変換部100は、バーコードを読み取つて、“H"ま
たは“L"の２値化信号ａに変換し、光電変換部100に接
続されているエツジ検出部200に与える。このエツジ検
出部200には、OR回路401,切換器402,スタートストツプ
判定部500,デコード部600及びフアーストエレメント判
定部300が接続されている。

エツジ検出部200は、リセツトが入つてから、光電変
換部100からの２値化信号ａが最初に変化（“H"→“L"
または“L"→“H"）すると、信号eg₁をOR回路401と切換
器402に与え、次に２値化信号ａが変化（“L"→“H"ま
たは“H"→“L"）すると、信号eg₂をスタートストツプ
判定部500とフアーストエレメント判定部300とデコード
部600とOR回路401とに与える。

前述のフアーストエレメント判定部300には切換器502
が接続され、フアーストエレメント判定部300は、リセ
ツトが入つてから、エツジ検出部200からの信号eg₂が、
予め設定した所定回数入力されると、切換器502に信号f
tを与える。

前述のOR回路401の出力端子が接続されているカウン
タ部400の出力端子は、切換器402とOR回路501に接続さ
れ、カウンタ部400はOR回路401からの信号r1でリセツト
され、クロツク信号によりカウント動作を行ない、カウ
ンタ値を信号cn1として切換器402に与える。

そして、このカウント動作によつてカウンタ部400が
オーバフローすると、信号ofをOR回路501に与えるよう
に、カウンタ部400のカウント動作が行なわれる。

切換器402にはスタートストツプ判定部500が接続さ
れ、エツジ検出部200が最初のエツジを検出して発する
信号eg₁が与えられると、切換器402はONとなつて、カウ
ンタ部400からの信号cn1が信号cn2として切換器402から
出力され、スタートストツプ判定部500に与えられる。
また、切換器402にリセツトが入ると、切換器402はOFF
となり、切換器402からは信号cn2は出力されない。

また、スタートストツプ判定部500には、OR回路501と
デコード部600とが接続され、スタートストツプ判定部5
00は、切換器402から与えられるカウンタ部400のカウン
ト値の信号cn2と、エツジ検出部200からの信号eg₂によ
り、エツジ間のカウンタ値を信号cn3として、デコード
部600に与える。

さらに、スタートストツプ判定部500は、リセツトが
入ってから、切換器402からのカウンタ部400のカウント
値の信号cn2と、エツジ検出部200の信号eg₂により、ス
タート判定を行ない、予め設定されたスタート判定条件
が満足されないと、OR回路501に信号ssを出力する。ス
タート判定条件が満足されると、その後ストップ判定を
行ない、予め設定されたストツプ判定条件が満足される
と、OR回路501に信号ssを出力する。

OR回路501には切換器502が接続され、切換器502には
デコード部600が接続されている。この切換器502は、リ
セツトが入ると第１の切換状態となって、OR回路501の
出力端子の信号ss1が、リセツト信号として出力され
る。

また、フアーストエレメント判定部300から信号ftが
入力されると、切換器502は第２の切換状態となって、O
R回路501の出力端子の信号ss1は、信号ss2としてデコー
ド部600に与えられる。

そして、デコード部600は、スタートストツプ判定部5
00のエツジ間のカウンタ値の信号cn3,エツジ検出部200
の信号eg₂及び切換器502の信号ss2に基づいて、デコー
ド作業を行ない、デコードが成功するとデコード結果を
示す信号Ｄを出力し、送信信号及びリセツト信号を出力
する。また、デコードが失敗すると、デコード部600か
らは、リセツト信号のみが出力される。

第２図は第１図に示した実施例のデコード部の構成を
示すブロック図であり、610はエレメントメモリ、620は
ビットイメージ変換器、630はビットイメージメモリ、6
40はキヤラクタ変換器、650は出力回路である。

エレメントメモリ610には、エツジ検出部200からの信
号eg₂及びスタートストツプ判定部500からの信号cn3が
入力され、エレメントメモリ610の出力端子には、ビー
トイメージ変換器620が接続されている。

このエレメントメモリ610は、信号eg₂により、エツジ
間のカウンタ値の信号cn3を取り込んで記憶し、記憶値
が読み出されてビツトイメージ変換620に信号cn4として
入力される。なお、エレメントメモリ610がリセツトさ
れると、記憶値がクリアされる。

ビツトイメージ変換器620にはビツトイメージメモリ6
30が接続され、ビツトイメージ変換器620は、エレメン
トメモリ610から入力されるエツジ間のカウンタ値であ
る信号cn4を、ビツトイメージに変換して信号bi1として
ビツトイメージメモリ630に与える。

ビツトイメージメモリ630にはキヤラクタ変換器640が
接続され、ビツトイメージメモリ630は、ビツトイメー
ジ変換器620からのビツトイメージの信号bi1を記憶し、
切換器502からの信号ss2が入力されると、記憶していた
信号bi1を信号bi2としてキヤラクタ変換器640に与え、
リセツト信号に従つてビツトイメージメモリ630はクリ
アされる。

キヤラクタ変換器640には、切換器502からの信号ss2
が入力され、キヤラクタ変換器640の出力端子には出力
回路650が接続されている。このキヤラクタ変換器640
は、信号ss2によってビツトイメージメモリ630からのビ
ツトイメージの信号bi2をキヤラクタに変換し、信号ch
として出力回路650に与える。このキヤラクタ変換動作
でエラーが発生すると、キヤラクタ変換器640からはリ
セツト信号が発せられる。

そして、出力回路650は、キヤラクタである信号chを
予め設定された所定のフオーマツトに整形して信号Ｄと
して出力し、送信終了後に出力回路650からはリセツト
信号が出力される。

第３図は第２図に示したデコード部において、ビツト
イメージ変換器の構成を示すブロツク図であり、622は
Ｎ個エレメントメモリ、623はソーテイング回路、624は
差分回路、625は差分比較回路、626は閾値決定回路、62
7はビツトイメージ変換回路である。

Ｎ個エレメントメモリ622には、エレメントメモリ610
からのエツジ間のカウンタ値を示す信号cn4が入力さ
れ、Ｎ個エレメントメモリ622は、ソーテイング回路623
とビツトイメージ変換回路627とに接続されている。

Ｎ個エレメントメモリ622は、エレメントメモリ610か
ら読み出されるエツジ間のカウンタ値を示す信号cn4を
取り込み、少なくとも１つ以上のワイドエレメントと少
なくとも１つ以上のナローエレメントを含むＮ個のエレ
メントのカウンタ値を記憶する。

例えば、Code3of9ではＮ＝９であり、この９個はバー
コードのキヤラクタ領域に対応して選択される。

第４図（ａ）から（ｆ）は、本発明の実施例の動作を
説明するもので、媒体上に同図（ａ）に示すような２つ
のワイドエレメントb₂₀,b₄₀、３つのナローエレメントb
₁₀,b₃₀,b₅₀、１つのワイドエレメントs₂₀及び３つのナ
ローエレメントs₁₀,s₃₀,s₄₀よりなるCode3of9が表示さ
れている。同図（ａ）はバーコードの理想パターンを示
したもので、実際には印刷時のインクのにじみ、表示面
の曲率或いは読取装置の走査速度のばらつきなどが原因
で、同図（ｂ）に示すバーコードの実効パターンが読み
取られる。

即ち、第３図のＮ個エレメントメモリ622に入力され
るエツジ間のカウンタ値を示す信号cn4により、Ｎ個エ
レメントメモリ622には第４図（ｃ）に示すような９個
のカウンタ値、tb₁,ts₁,tb₂,ts₂,tb₃,ts₃,tb₄,ts₄,tb₅
が記憶される。次いで、これらのカウンタ値に対応する
信号cn6が、ソーテイング回路623とビツトイメージ変換
回路627に与えられる。

このソーテイング回路623の出力端子は、差分回路624
の入力端子と、閾値決定回路626の一方の入力端子に接
続されている。また、差分回路624は差分比較回路625に
接続され、差分比較回路625の出力端子が、閾値決定回
路626の他方の入力端子に接続され、閾値決定回路626は
ビツトイメージ変換回路627に接続されている。

ソーテイング回路623は、Ｎ個エレメントメモリ622か
らの９個のカウンタ値に対応する信号cn6を、第４図
（ｄ）に示すようにカウンタ値の大きい順に並べ替え
る。この場合、信号cn6をカウンタ値の小さい順に並べ
替えてもよい。このようにして、並べ替えられたカウン
タ値の信号cn7は、差分回路624と閾値決定回路626に与
えられる。

差分回路624は、並べ替えられたカウンタ値の信号cn7
の隣接するもの同志の差を演算して、得られるN-1個の
差信号diffを差分比較回路625に与える。

この差信号diffが入力された差分比較回路625は、こ
れらの差信号diffを比較して１番大きな差信号diffのア
ドレスR_Kを指定する信号rankを閾値決定回路626に入力
する。

閾値決定回路626は、差分比較回路625からの信号rank
と、ソーテイング回路623からの信号cn7に基づいて、次
式で閾値Thを演算する。

実施例では、第４図（ｅ）に示す差信号の内tb₂-tb₁
が最大値であるので、となる。

ビツトイメージ変換回路627には、（１）式で演算さ
れた閾値Thと、Ｎ個エレメントメモリ622から出力され
るＮ個（実施例では９個）のカウント値の信号cn6とが
入力される。ビツトイメージ変換回路627は、これらの
入力に基づいて、（２）式が成立するとビツトイメージ
が“1"であると判定し、（３）式が成立するとビツトイ
メージが“0"であると判定する。

Th＜エレメントのカウント値……（２） Th＞エレメントのカウント値……（３）このように判定されてビツトイメージに変換された信
号bi1が、第２図ですでに説明したビツトイメージメモ
リ630に与えられる。

カウンタ値の順に配列されたエレメントの隣接差分の
最大なものの平均値を閾値とすることにより、バーコー
ド印刷時のインクのにじみ、バーコードが付された面の
曲率、印刷面から読取装置までの間隔のばらつきに対応
して、高感度の読取りが行なわれる。

さらに、実施例はバーコードからカウンタ値の順位の
情報が得られるので、自動識別デコードに利用すること
も出来る。

このように、実施例によると、カウンタ値の順に配列
されたエレメントの隣接差分の最大なものの平均値を閾
値として、ビツトイメージの判定が行なわれる。このた
めに、バーコード印刷時のインクのにじみ、バーコード
が付された面の曲率、印刷面から読取装置までの間隔の
ばらつきなどの不可避変動に充分対応し、且つ表示面の
汚れや読取装置の不安定動作による誤検出を避けること
により、高感度で高精度のバーコードの読取り動作が行
なわれる。

なお、実施例においては、バーコードとしてCode3of9
を用いた場合を説明したが、本発明は実施例に限定され
るものでなく、Code2of5,NW7など各種の二値レベルコー
ドに適用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によると、印刷時
のインクにじみ、バーコードが付された面の曲率などに
よる変動に充分対応し、表示面の汚れや装置の不安定動
作の影響を受けずに、高感度且つ高精度のバーコードの
読取りが行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による符号読取装置の一実施例の構成を
示すブロック図、第２図は第１図におけるデコード部の
構成を示すブロック図、第３図は第２図におけるビット
イメージ変換器の構成を示すブロック図、第４図（ａ）
〜（ｆ）は実施例の動作を示す説明図である。 100……光電変換部、200……エツジ検出部、300……フ
アーストエレメント判定部、400……カウンタ部、500…
…スタートストツプ判定部、600……デコード部、610…
…エレメントメモリ、620……ビットイメージ変換器、6
30……ビツトイメージメモリ、640……キヤラクタ変換
器、650……出力回路、622……Ｎ個エレメントメモリ、
623……ソーテイング回路、624……差分回路、625……
差分比較回路、626……閾値決定回路、627……ビツトイ
メージ変換回路。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−112184（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−34678（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−241883（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体上に表示されたバーコードを読取る光
電変換部と、前記光電変換部から出力される信号レベル
の変化から次の信号レベルの変化までの時間をそれぞれ
カウントするカウンタ部と、このカウンタ部から出力さ
れるカウント値に基づいて、読取りのスタート判定及び
ストップ判定を行なうスタートストップ判定部と、前記
カウンタ部から出力されるカウント値をデコード処理す
るデコーダ部とを備えた符号読取装置において、前記デ
コーダ部に前記カウンタ部から出力されるカウント値を
ビットイメージに変換するビットイメージ変換部を設
け、このビットイメージ変換部は、前記バーコードを構
成する各エレメントをカウント値の順に配列し、配列し
たエレメントの全てについて隣接するカウント値の差を
求め、その差が最大となる２つのエレメントの平均カウ
ント値を演算する演算手段と、前記平均カウント値を閾
値として、前記エレメントのそれぞれについてそのカウ
ント値に基づきビットイメージ判断を行う判定手段とを
備えていることを特徴とする符号読取装置。