JPH09251508A - 太バー認識によるバーコード読み取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーコードとバーコードリーダとの間隔が離
れていてもバーコードを読みとることのできるバーコー
ドの読みとり方法を提供すること。 【解決手段】 １つのキャラクタを示すバーコードパタ
ーンそれぞれについて、ある特徴部分の位置を検出し、
その位置に基づいて、当該バーコードパターンが示して
いるキャラクタを判定する。例えば、code39に準拠した
バーコードにおいては、太バーの位置（ｂ１，ｂ２，ｗ
１）を検出し、その位置に基づいてキャラクタを判定す
る。細バーについては、識別できなくてもバーコードを
解読できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理によるバ
ーコードリーダの読み取り方法にかかり、特に、バーコ
ードとバーコードリーダとの間隔が離れていてもバーコ
ードを読み取ることのできるバーコード読み取り方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】バーコードの読み取り方法には、レーザ
スキャン方式と、画像処理方式とがある。

【０００３】レーザスキャン方式は、バーコード上をレ
ーザ光線で走査し、その反射光を光学式１次元センサで
検出することで、バーコードを構成する４種類（黒太、
黒細、白太、白細）のバーの組み合わせを解読する方法
である。

【０００４】画像処理方式は、カメラによってバーコー
ドを撮影し、その映像データに画像処理を施すことで、
バーコード部分を抽出するとともに当該バーコードを構
成する４種類のバーの組み合わせを検出し解読する方法
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のバーコード読み
取り方法では、レーザスキャン方式、画像処理方式いず
れにおいても、４種類のバーの並び順に基づいてその内
容を解読していた。そのため、読み取り対象となってい
るバーコードを構成するバーのすべてを検出できなけれ
ば、当該バーコードを解読できない。バーコードとバー
コードリーダとの間隔が離れている場合には、細バーの
識別が困難となり、そのままではバーコードを解読でき
ないことがあった。このような場合、従来はあらかじめ
バーコード自体を大きく（バーを太く）することで対応
していた。

【０００６】しかし、バーコードを大きくしたのでは、
バーコードが商品のバーコード張り付け領域からはみ出
てしまうという問題があった。また、装置価格，保守費
用が高くなるという問題もあった。

【０００７】本発明の目的は、黒細バー、白細バーが識
別できなくてもバーコードを読み取ることのできる、太
バー認識によるバーコード読み取り方法に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記目的
を達成するべくバーコードの解読原理にまでさかのぼっ
て検討した。その結果、本願発明者は一部のバーしか識
別できなくてもバーコードを解読できる方法を発明する
にいたった。つまり、本発明ではバーコードを構成する
部分のうちある特徴部分についての位置を検出し、その
位置情報に基づいて当該バーコードを解読する。そのた
め、この特徴部分以外の部分については識別できなくて
もバーコードを解読することができる。この特徴部分と
して、読み取りが容易な部分（例えば、太バー）を採用
することで、バーコードとバーコードリーダとが離れて
いても容易にバーコードを読み取ることができる。

【０００９】本発明の構成をさらに具体的に述べれば以
下の通りである。

【００１０】本発明は上記目的を達成するためになされ
たもので、その第１の態様としては、黒くて太い黒太バ
ー，黒くて細い黒細バー，白くて太い白太バーおよび白
くて細い白細バーの４種類のバーの組み合わせからなり
その組み合わせ方に応じて異なるキャラクタに対応づけ
られたバーコードパターンを、所望の個数分だけ配列し
て構成されたバーコードの太バー認識によるバーコード
読み取り方法において、上記黒太バーおよび上記白太バ
ーの当該バーコードパターン内での位置を検出し、当該
検出された位置に基づいて当該バーコードパターンに対
応するキャラクタを判定すること、を特徴とする太バー
認識によるバーコード読み取り方法が提供される。

【００１１】上記キャラクタの判定を、上記バーの組み
合わせ方の定義上規定されている上記黒太バーおよび上
記白太バーの上記バーコードパターン内での位置と、上
記検出された位置との一致性に基づいて行ってもよい。

【００１２】さらに、上記黒太バーと上記白太バーとの
相対的な位置関係をも判定し、該判定結果および上記検
出された位置に基づいて当該バーコードパターンに対応
するキャラクタを判定することが好ましい。

【００１３】上記バーコードは、code３９に準拠したも
のであってもよい。

【００１４】本発明の第２の態様としては、複数種類の
バーの組み合わせから成りその組み合わせ方に応じて異
なるキャラクタに対応づけられたバーコードパターンの
うち、あらかじめ定められた部分について当該バーコー
ドパターン内での位置を検出し、当該検出された位置に
基づいて、当該バーコードパターンの対応するキャラク
タを判定すること、を特徴とするバーコード読み取り方
法が提供される。

【００１５】本発明の第３の態様としては、複数種類の
バーの組み合わせから成りその組み合わせ方に応じて異
なるキャラクタに対応づけられたバーコードパターン
を、所望の個数分だけ並べて構成されたバーコードを読
み取るバーコード読み取り装置において、上記バーコー
ドを縦断するライン上における各位置ごとの輝度を検出
する輝度検出手段と、あらかじめ定められた特徴部分の
上記バーコードパターン内での位置を、上記輝度検出手
段の検出結果に基づいて検出する特徴位置検出手段と、
上記特徴位置検出手段の検出した特徴部分の位置に基づ
いて、当該バーコードパターンに対応するキャラクタを
判定する判定手段と、を有することを特徴とするバーコ
ード読み取り装置が提供される。

【００１６】上記判定手段は、上記バーコードパターン
の定義上規定されている上記特徴部分の上記バーコード
パターン内での位置と、当該バーコードパターンに対応
づけられているキャラクタとの関係を示す変換テーブル
を格納した記憶手段と、上記変換テーブルを参照するこ
とで上記特等位置検出手段の検出結果に応じたキャラク
タを得る参照手段と、を備えたものであってもよい。

【００１７】上記各態様における作用についてまとめて
説明する。

【００１８】輝度検出手段は、バーコードを縦断するラ
イン上における各位置ごとの輝度を検出する。

【００１９】特徴位置検出手段は、あらかじめ定められ
た特徴部分のバーコードパターン内での位置を輝度検出
手段の検出結果に基づいて検出する。この特徴部分とし
ては、そのバーコードの体系において定義されているキ
ャラクタの種類によって、バーコードパターン上での位
置が明らかに異なる部分を採用しておくことが好まし
い。例えば、code３９に準拠したバーコードの場合に
は、白太バーおよび２本の黒太バーを特徴部分として採
用できる。

【００２０】判定手段は、特徴位置検出手段の検出した
特徴部分の位置に基づいて、当該バーコードパターンに
対応するキャラクタを判定する。この判定は、例えば、
バーコードパターンの定義上における特徴部分の位置と
実際に検出された特徴部分の位置との一致性に基づいて
行うことができる。実際には、バーコードパターンの定
義上における特徴部分の位置をあらかじめ変換テーブル
に記憶しておき、実際に検出された特徴部分の位置に基
づいてこの変換テーブルを参照することで可能である。

【００２１】この場合、特徴部分同士の相対的な位置関
係をも考慮すれば、より正確な判定が可能である。例え
ば、上述のcode３９の例では、白太バーと黒太バーとの
相対的な位置関係（白太バーが２本の黒太バーの左側に
あるか、中間にあるか、右側にあるか）でに基づいて場
合分けをすることで、より正確な判定が可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００２３】本実施形態のバーコード読み取りシステム
は、Code39の規格に準拠したバーコードを読み取ること
を前提としたものである。

【００２４】本実施形態のバーコード読み取りシステム
は、図１に示すとおり、ITVカメラ１０２と、バーコー
ド読取り処理装置１０１とから構成される。

【００２５】ITVカメラ１０２は、バーコード１０３を
映像として捕えるためのものである。本実施形態ではIT
Vカメラ１０２として、解像度が５１２×４４０画素の
ものを採用し、これを読み取り対象となるバーコードラ
ベル１０３の位置での視野幅が１３３mmとなるような位
置に設置している。

【００２６】バーコード読取り処理装置１０１は、ITV
カメラ１０２の捕えた映像を画像処理してバーコード１
０３を読み取るためのものである。バーコード読み取り
処理装置１０１のハードウェア構成を図２に示した。

【００２７】バーコード読み取り処理装置１０１は、読
取り制御処理部２０１と、画像処理部２０２と、処理デ
ータ格納メモリ２０３と、各部間において処理の指示や
データを伝送するシステムバス２０４とから構成され
る。

【００２８】読取り制御処理部２０１は、バーコードの
輝度情報に基づいてバーコード読取り処理を行う機能部
である。

【００２９】画像処理部２０２は、ITVカメラ１０２の
撮影した映像に対し所定の画像処理を行うことで、バー
コードの輝度情報を得るためのものである。

【００３０】処理データ格納メモリ２０３は、読み取り
処理に必要な各種データ等を格納するものである。この
処理データ格納メモリ２０３には、文字変換パターン格
納部２０５と、入力情報格納部２０６と、太バー情報格
納部２０７と、制御情報格納部２０８とが構成されてい
る。また、図には示していないが、このほかにも画像処
理を行うための画像メモリが設けられている。

【００３１】文字変換パターン格納部２０５は、バーコ
ードパターンの後述する太バー情報に基づいて当該バー
コードパターンが表わす文字を解読するために必要な変
換テーブル等を格納するための部分である。なお、変換
テーブルとは、キャラクタと、当該キャラクタを示すバ
ーコードパターンの特徴量（後述するｂ１，ｂ２，ｗ
１）との対応関係を記載したものである（図８参照） 入力情報格納部２０６は、画像処理をして抽出したデー
タを格納するための部分である。具体的には、後述する
濃度配列（バーコードの輝度情報）、距離配列（ライン
スキャン開始位置からの距離情報）が格納される。

【００３２】太バー情報格納部２０７は、太バーの位置
情報（後述する黒太配列、白太配列、区切り位置配列）
を格納するための部分である。

【００３３】制御情報格納部２０８は、読取り制御装置
２０１が使用するワークデータを格納するための部分で
ある。具体的には、後述する認識文字数、１文字の幅
（13.50 bar_pich）等が格納されている。なお、認識文
字数とは、その時読み取り対象となっているバーコード
ラベルに描かれている読み取り対象となる文字（キャラ
クタ）の文字数である（後述の数１，２，３参照）。但
し、この認識文字数には、後述するスタート／エンドキ
ャラクタ“＊”の文字数（合計２文字分）は含んでいな
い。例えば、図３（ａ）に示した例では、認識文字数は
７である。

【００３４】特許請求の範囲において言う“輝度検出手
段”とは、ＩＴＶカメラ１０２、画像処理部２０２、処
理データ格納メモリ２０３によって構成されるものであ
る。“特徴位置検出手段”および“判定手段”とは、読
み取り制御処理部２０１、処理データ格納メモリ２０３
によって構成されるものである。

【００３５】本実施形態における読み取り対象であるco
de39に準拠したバーコードの構成と、ラベルに描かれた
バーコードの観測特性とについて、図３を用いて説明し
ておく。

【００３６】図３(a)の例に示すとおり、code39では、
長さ44mmのバーコードラベル上に、所望の文字（キャラ
クタ）を示すバーコードパターンを、所望の文字数分だ
け並べて描くようになっている。

【００３７】code３９では、１つの文字（キャラクタ）
を、黒色の太いバー（以下“黒太バー”という）２本
と、白色の太いバー（以下“白太バー”という）１本
と、黒色の細いバー（以下“黒細バー”という）３本
と、白色の細いバー（以下“白細バー”という）３本と
の配列（バーコードパターン）によって表現している。
そして、１つのキャラクタを表現したバーコードパター
ンは、必ず黒バーで始まり、必ず黒バーで終わる。本実
施例では、黒太バーおよび白太バーの幅（太さ）は、0.
625mmであり、黒細バーおよび白細バーの幅（太さ）
は、0.25mmであり、太：細比は１：２．５の関係であ
り、１個のキャラクタを示すバーコードパターン全体で
の長さ（図３における左右方向の長さ）は、細バーの幅
（太さ）の13.5倍となっている。

【００３８】また、バーコードラベル上においては、バ
ーコードパターンで表現されたキャラクタとキャラクタ
との間には、かならずキャラクタギャップと呼ばれる白
色領域が設けられている。このキャラクタギャップの幅
（長さ）は、白細バーと同じく0.25mmである。従って、
このキャラクタギャップ分を含めて考えた場合、バーコ
ードパターンで表現された１個のキャラクタは、バーコ
ードラベル上において細バーの14.5倍の領域を占めてい
る。

【００３９】さらに、バーコードラベル上に描かれる文
字列には、その先頭および最後尾に必ず“＊”が配置さ
れる。この二つの“＊”は、読み取り対象となる文字列
の範囲を示すために配置されたものであり、スタートキ
ャラクタ／エンドキャラクタと呼ばれる。

【００４０】図３(b)に示したのは、ITVカメラ１０２の
撮像データに基づいてバーコード部分を縦断するライン
上での輝度の変化を示したものである。この図３（ｂ）
から分かるように、黒太バーに対応する部分では輝度の
下がりかたが大きく（つまり谷が深く）、黒細バーに対
応する部分では輝度の下がり方が小さい（つまり谷が浅
い）。一方、黒太バーに対応する部分での輝度を基準と
してみた場合、白太バーに対応する部分では輝度のあが
り方が大きく（つまり、山が高い）、白細バーに対応す
る部分では輝度の上がり方が小さい（山が低い）。後述
するとおり、本実施形態ではこのようなバーの太さによ
る輝度の違いを利用して太バーを識別・検出している。

【００４１】次に、本実施形態のバーコード読み取りシ
ステムによるバーコード読みとりの動作概要を図４を用
いて説明する。この図４中に併せて描いた画像408，40
9，410は、後述する各画像処理後の画像メモリの状態を
示したものである。

【００４２】画像処理部２０２は、ITVカメラ102の撮影
した画像データ（入力画像）を獲得する（ステップ４０
１、カメラ入力画像408参照）。

【００４３】続いて、画像処理部２０２は、ステップ４
０１で得た入力画像に対して所定の画像処理(前処理)を
施すことで、バーコード部分の輝度情報を取得する（ス
テップ４０２）。

【００４４】本実施形態では、この前処理としてＭＩＮ
−ＭＡＸ法と呼ばれる方法を利用している。このＭＩＮ
−ＭＡＸ法については既に公知の技術であるためここで
はその概要を述べるにとどめることとする。ＭＩＮ−Ｍ
ＡＸ法では、まず、ITVカメラ１０２から得た画像デー
タに対して背景差分処理を施すことで、バーコードの特
徴である縞模様を抽出する（背景差分画像４０９参
照）。また、ここで抽出した画像に対して整形処理を施
すことで、最大面積部分を検出する（最大面積検出画像
４１０参照）。さらに、この最大面積部分の始点座標・
終点座標に基づいて、入力画像内においてバーコードの
映し出されているエリアを求める。そして、最後に、こ
のエリアのデータをラインスキャンすることで、バーコ
ードの輝度情報と、ラインスキャン開始位置からの距離
情報とを取得することができる。なお、ＭＩＮ−ＭＡＸ
法については、例えば、特開昭６３−１５３６８２号公
報において実施例の説明の欄等に開示されている（但
し、該文献中“ＭＩＮ−ＭＡＸ法”という名称は使用さ
れていない）。

【００４５】画像処理部２０２は、このようにして取得
した情報（輝度情報、距離情報）を、入力情報格納部20
6内に濃度配列（濃度分布）、距離配列として格納す
る。

【００４６】続く図４のステップ４０３において、読み
取り制御処理部２０１は、ステップ４０２の前処理によ
って得られた輝度情報に基づいて、まず、サーチ範囲を
決定する。そしてさらに、このサーチ範囲内での黒太バ
ーの位置および白太バーの位置を、同様に輝度情報に基
づいて計測する。この計測の詳細については、後ほど、
図5、図6を用いて説明する。読み取り制御処理部２０１
は、計測した位置情報を、太バー情報格納部207内に黒
太配列、白太配列として格納する。

【００４７】さらに、読み取り制御処理部２０１は、黒
太配列の情報に基づいて、バーコードを文字単位に区切
る位置を算出する（ステップ４０４）。この区切り位置
の算出方法については後ほど図7を用いて詳細に説明す
る。読み取り制御処理部２０１は、算出した区切り位置
を太バー情報格納部207に区切り位置配列として格納す
る。

【００４８】この後、読み取り制御処理部２０１は、各
文字の解読処理を行う（ステップ４０５〜４０７）。す
なわち、ステップ４０５において、読み取り制御処理部
２０１は、まず、文字の解読処理を制御情報格納部208
内に格納されている認識文字数に等しい回数だけ実行し
たか否かを判定する（ステップ４０５）。この判定の結
果、まだ認識文字数分だけ解読処理を実行していない場
合は、ステップ４０６に進む。ステップ４０６におい
て、読み取り制御処理部２０１は、その時解読対象とな
っている範囲（１文字分の範囲）に描かれているバーコ
ードパターンについて、１本目の黒太バーの位置(b1)
と、２本目の黒太バーの位置(b2)と、白太バーの位置(w
1)とを算出する。該b1，b2，ｗ１の算出は、太バー情報
格納部207に格納されている黒太配列と白太配列と区切
り位置配列とを用いて行う。そして、最後に、ステップ
４０６で求めたb1，b2，w1の値に基づいて、当該バーコ
ードパターンに対応する文字を判定する(ステップ４０
７）。ステップ４０６、４０７における処理について
は、後ほど図８、図９、図１０を用いて詳細に説明す
る。

【００４９】なお、ステップ４０５における判定の結
果、認識文字数分だけ解読処理を実行していた場合は、
当該バーコードラベル上に記載されている文字（バーコ
ードパターン）のすべてを解読していることになる。従
って、この場合には読み取り制御処理部２０１はバーコ
ードの解読処理を終了する。

【００５０】次に、以上述べた処理動作を、各ステップ
毎にさらに詳細に説明する。

【００５１】図４のステップ４０３で行われる太バー位
置計測処理を図５、図６を用いて詳細に説明する。

【００５２】読み取り制御処理部２０１は、入力情報格
納部２０６に格納された輝度情報の濃度配列（濃度分
布）を解析することで、まず、太バー位置計測を行う範
囲（サーチ範囲）を決定する。

【００５３】この解析では、まず、輝度情報の濃度分布
の最大値と最小値とに基づいて、所定のしきい値を決め
る。次に、この濃度分布を示す波形を、その先頭側（図
５における左側）から順に、このしきい値と比較してゆ
く。そして、最初に該しきい値を下回った位置をスター
ト座標とする。同様に、濃度分布を示す波形を、その後
端側（図５における右側）から順に、該しきい値と比較
してゆく。そして、最初にしきい値を下回った位置をエ
ンド座標とする（図５参照）。

【００５４】図３を用いて既に述べたとおり、バーコー
ドをカメラで観測した場合、その輝度（山の高さ、谷の
深さ）はバーの太さに応じて異なる。そこで、本実施形
態ではここで用いるしきい値として、黒太バーの輝度よ
りも高く、且つ、黒細バーの輝度よりも低いであろう値
をあらかじめ設定している。実際のしきい値は、経験的
に定まる分（黒太バーと黒細バーとの輝度の差の経験値
よりも小さい分）だけ濃度の最小値よりも高い値とす
る。従って、スタート座標としては、最も先頭側に位置
する黒太バーの左端位置が得られることになる。また、
エンド座標としては、最も最後尾に位置する黒太バーの
右端位置が得られることになる。Code39に準拠したバー
コードでは、必ずスタート／エンドキャラクタとして”
＊”が設けられている。従って、このようにして得られ
たスタート座標は、スタートキャラクタを構成する
“＊”の１本目の黒太バーの左端位置である（注：スタ
ート座標は、スタートキャラクタを構成するバーコード
パターンの最左端位置ではない）。また、エンド座標
は、エンドキャラクタを構成する“＊”の２本目の黒太
バーの右端位置である（注：エンド座標は、エンドキャ
ラクタを構成するバーコードパターンの最右端位置では
ない）。本実施形態では、このようにして求められるこ
のスタート座標とエンド座標との間の領域をサーチ範囲
としている。

【００５５】次に、読み取り制御処理部２０１はこのサ
ーチ範囲内において、図６に示す黒太バー抽出処理およ
び白太バー抽出処理を行う。

【００５６】ここで行う太バー抽出処理は、基本的には
上述のスタート／エンド座標の求め方と同様の処理であ
る。但し、黒太バー抽出処理では、読み取り制御処理部
２０１は、図６(a)に示すように、濃度（輝度）の最小
値を、しきい値の初期値とする。そして、このしきい値
を徐々に高くしてゆきながら、しきい値より濃度の低く
なっている谷部分を抽出してゆく。該抽出は、下記数１
で示される個数だけ谷部分が抽出されるまで繰り返す。
例えば認識文字数が７文字である場合には、１８個の谷
が抽出されるまで処理を繰り返す。このようにして抽出
された最初のの２・（認識文字数＋２）個の谷が、黒太
バーに相当する。

【００５７】

【数１】サーチ範囲内の黒太バーの本数 ＝ ２・（認識
文字数＋２） 白太バー抽出処理は、黒太バー抽出処理とは逆に、しき
い値を徐々に下げながら行う。つまり、読み取り制御処
理部２０１は、図６(ｂ)に示すように、濃度（輝度）の
最大値を、しきい値の初期値とする。そして、このしき
い値を徐々に下げてゆきながら、しきい値より濃度の高
くなっている山部分を抽出してゆく。該抽出は、下記数
２で示される個数だけ山部分が抽出されるまで繰り返
す。例えば認識文字数が７文字である場合には、８本の
谷が抽出されるまで処理を繰り返す。このようにして抽
出された最初の（認識文字数＋１）個の山が、白太バー
に相当する。

【００５８】

【数２】サーチ範囲内の白太バーの本数 ＝ 認識文字数
＋１ なお、数１，数２は、code３９では１つのキャラクタを
示すバーコードパターン中に必ず黒太バーが２本、白太
バーが１本含まれることに基づいて導かれた数式であ
る。従って、サーチ範囲内には、数１で示される本数の
黒太バーが、また、数２で示される本数の白太バーが含
まれているはずである。該数1，数２中、認識文字数に
２を加えているのは、このスタート／エンドキャラクタ
の分を加算するためである。数１中、認識文字数に２を
加えているのは、このスタート／エンドキャラクタの分
を加算するためである。また、数２中、認識文字数に１
を加えているのは、サーチ範囲内に含まれているスター
ト／エンドキャラクタどちらかの白太バーを加算するた
めである。

【００５９】読み取り制御処理部２０１は、このように
して抽出した黒太バーおよび白太バーに対応するピーク
の座標位置（ここでは、スタート座標からの距離）を求
め、太バー情報格納部207内へ格納する。

【００６０】次に、図４のステップ４０４で行われる文
字区切り位置の算出処理の詳細を図７を用いて説明す
る。

【００６１】バーコードラベルに印刷されるバーコード
のバーの幅（太さ）は、厳密に規定されている。しか
し、ITVカメラ１０２によって撮影された画像上でのバ
ーコードの大きさは、バーコードラベル１０３とITVカ
メラ１０２との距離等に応じて異なってしまう。この距
離を厳密に規定した上でバーコード読み取りシステムを
運用することは不可能である。従って、撮影された画像
上において、文字の区切り位置を特定するためには、画
像上での長さとバーコードラベル上での長さとの関係を
示す何らかの指標が必要である。

【００６２】既に述べたとおりcode３９では、１文字分
のバーコードパターンは、バーコードラベル上において
細バー１本の幅の14.5倍（注：キャラクタギャップ分を
含む）の領域を占めるように規定されている。そこで本
発明では撮影された画像上での細バー１本分の幅(bar_p
ich)をこの指標として用いている。具体的には、以下の
通りである。

【００６３】図７に示すように、読み取り制御処理部２
０１は、位置Ａと位置Ｂとの距離Ｌに基づいて、bar_pi
chを計算する。ここで、位置Ａは、左から１本目の黒太
バーの座標位置と２本目の黒太バー（注：ともにスター
トキャラクタ“＊”に含まれている黒太バー）の座標位
置との中心位置である。位置Ｂは、右から１本目の黒太
バーの座標位置と２本目の黒太バー（注：ともにエンド
キャラクタ“＊”に含まれている黒太バー）の座標位置
との中心位置である。

【００６４】つまり、キャラクタ“＊”の具体的なバー
コードパターンは、図８の最下段に示したようなもので
ある。この“＊”のバーコードパターンに含まれている
２本の黒太バーの座標の中心位置は、該バーコードパタ
ーンがバーコードラベル上において占めている領域の左
端から9.0 bar_pich 、右端から5.5 bar_pichの位置で
ある（注：バーコードギャップ分（左側0.5 bar_pich，
右側0.5 bar_pich）を含む）。従って、この位置Ａと位
置Ｂとの距離Ｌは、 bar_pichを単位として表現した場
合下記数３で示される。なお、該数３の右辺第３項（1
4.5・認識文字数）は、バーコードパターンで表現され
たキャラクタの長さ分に相当する。

【００６５】

【数３】Ｌ＝5.5 + 9.0 + 14.5・認識文字数 従って、読み取り制御処理部２０１はあらかじめ与えら
れている認識文字数を数３に代入演算することで、 bar
_pich を単位として表された距離Ｌを得る。例えば、認
識文字数が7文字の場合には、距離Ｌは116.0 bar_pich
となる。一方、読み取り制御処理部２０１は、ステップ
403で求めた黒太バーの位置データを用いることで、実
際に撮影された画像上での位置Ａと位置Ｂとの距離Ｌ´
を得る。そして、この実際の画像データに基づいて得ら
れた距離Ｌ´を、 bar_pich を単位として表された距離
Ｌで除することで、bar_pichの長さを得る。

【００６６】画像上でのbar_pichの具体的長さが得られ
ると、続いて、読み取り制御処理部２０１は、このbar_
pichを14.5倍することで、画像上での１文字分の幅を求
める。そして、位置Ａと位置Ｂとの間の領域を、上述の
位置Ａの側から順に１文字分の長さ（14.5 bar_pich）
毎に区切ってゆくことで、各キャラクタ間の区切り位置
を求めることができる。但し、最初の区切り位置は、位
置Ａから14.5 bar_pich右側の位置ではなく、5.5 bar_p
ich右側の位置とする。

【００６７】読み取り制御処理部２０１はこのようにし
て求めた区切り位置を、太バー情報格納部207に格納す
る。

【００６８】次に、図４のステップ４０６，４０７で行
われる処理の詳細を図８、図９、図１０を用いて説明す
る。

【００６９】読み取り制御処理部２０１は、バーコード
ラベルにバーコードパターンによって記載されている各
文字について、その特徴量（b1、b2、w1）を、図４のス
テップ４０３で求めた太バーの位置と、ステップ４０４
で求めた区切り位置とに基づいて演算によって求める。
ここでｂ１とは、当該キャラクタを構成するバーコード
パターンの最左端位置から、当該バーコードパターンに
含まれている１本目の黒太バーの中心までの距離である
（注：バーコードギャップ分は含まず）。ｂ２とは、当
該キャラクタを構成するバーコードパターンの最左端位
置から、当該バーコードパターンに含まれている２本目
の黒太バーの中心までの距離である（注：バーコードギ
ャップ分は含まず）。ｗ１とは、当該キャラクタを構成
するバーコードパターンの最左端位置から、当該バーコ
ードパターンに含まれている白太バーの中心までの距離
である（注：バーコードギャップ分は含まず）。

【００７０】そして、読み取り制御処理部２０１は、求
めた特徴量（ｂ１，ｂ２，ｗ１）と、文字変換パターン
格納部２０５にあらかじめ用意されている変換テーブル
とを比較参照することで、当該バーコードパターンがい
ずれのキャラクタを示しているかを解読する。但し、変
換テーブルとの比較参照は、実際には、画像から求めら
れた特徴量（b1、b2、w1）をbar_pichで規格化した後の
値について行う。これは、画像の大きさはカメラとの距
離などによって異なるため、画像データから得られた特
徴量そのものを直接変換テーブルの値と比較することは
できないからである。この規格化は、画像から求められ
た特徴量（b1、b2、w1）を上述のbar_pichで除すること
で行う。

【００７１】変換テーブルの一例を図８に示した。この
変換テーブルは、code39において定義されているキャラ
クタそれぞれについて、キャラクタと、そのバーコード
パターンと、その特徴量（b1、b2、w1）との対応関係を
記したものである。図８に記載された特徴量（b1、b2、
w1）の値は、 細バーの幅（太さ）を基準（＝１）とし
た相対的なものである。これらの値は、code３９におけ
るバーコードの定義（細バー：0.25mm、太バー：0.625m
m）から計算によって求められたものである。なお、図
８中には、“ＢＡＲＳ”の欄に黒バーの配列状態（黒太
バー：１、黒細バー：０）を、また、“ＳＰＡＣＥ”の
欄に白バーの配列状態（白太バー：１、白細バー：０）
を記載している。但し、上述の文字変換パターン格納部
２０５にあらかじめ用意しておく変換テーブルとして
は、最低限、キャラクタと特徴量（b1、b2、w1）との対
応関係が記載されていればそれで足りる。

【００７２】例えば、得られた特徴量がｂ１＝4.75、ｂ
２＝8.25、ｗ１＝2.25であれば、当該バーコードパター
ンの示すキャラクタは、“Ｚ”であることが分かる。ま
た、得られた特徴量がｂ１＝1.25、ｂ２＝4.75、ｗ１＝
11.25であれば、当該バーコードパターンの示すキャラ
クタは、“Ｍ”であることが分かる。

【００７３】ところで、実際には測定誤差が含まれてし
まうため、撮影した画像から求められた特徴量と、変換
テーブルの値とが完全に一致することはない。従って、
本発明の手法で正確に解読可能な許容範囲について述べ
ておく。定義に基づいて得られたｂ１，ｂ２（図8に示
した値）を、その大きさで整理すると図9に示すように
なる。b1を小さい順に整理すると、その間隔の最小値は
0.5である。ｂ２についても同様に、その間隔の最小値
は0.5である。従って、解読ミスを防ぐには、±0.25
（＝０．５／２）以上のばらつきは許されないことにな
る。

【００７４】許容値±0.25以下とした場合における、読
み取り制御処理部２０１の行う変換テーブルとの比較参
照処理のフローチャートを図10に示した。

【００７５】読み取り制御処理部２０１は、初めに計測
値に基づいて得られたb1、b2が、いずれのキャラクタの
b1、b2の定義値（図８参照）の許容値（ここでは±0.2
5）内にあるか否かを判定する。そして、その判定結果
に基づいて分岐する。続いて、計測値に基づいて得られ
たw1が、いずれのキャラクタのw1の定義値（図８参照）
の許容値（ここでは±0.25）内にあるか否かに基づい
て、さらに分岐する。このような分岐処理を行うこと
で、読み取り制御処理部２０１は、計測されたb1、b2、
w1に対応した文字を得ることができる。

【００７６】以上説明したとおり、本実施形態によれ
ば、太バーの位置が検出できさえすれば、バーコードを
解読できる。

【００７７】上述した実施形態では、単に、計測によっ
て得られた特徴量（ｂ１，ｂ２，ｗ１）と定義値（図８
参照）との一致性に基づいて、解読を行っていた。しか
し、さらに計測によって得られた特徴量間での大小関係
をも考慮すれば、さらに許容値を大きく取ることができ
る。このような例を図１１を用いて説明する。

【００７８】図１１は、白太バーと２本の黒太バーとの
相対的な位置関係に基づいて場合分けした上で、図９と
同様の整理を行ったものである。図１１（ａ）は白太バ
ーが２本の黒太バーの間に位置する場合（ｂ１＜ｗ１＜
ｂ２）、図１１（ｂ）は白太バーが２本の黒太バーの左
に位置する場合（ｗ１＜ｂ１＜ｂ２）、図１１（ｃ）は
白太バーが２本の黒太バーの右に位置する場合（ｂ１＜
ｂ２＜ｗ１）である。図１１から分かるように、このよ
うにｂ１，ｂ２，ｗ１の大小関係に応じて場合分けを行
った場合には、ｂ１，ｂ２，ｗ１いずれについてもそれ
ぞれの値の間隔の最小値は、2.0である。従って、読み
取り制御処理部２０１は、このような場合分けをさらに
行うことで、許容値として±１（＝２．０／２）を採用
することができる。上記実施形態は、code39に準拠した
バーコードを読み取るものであった。しかし、本発明の
適用対象は、code39に限定されない。位置検出の対象と
する部分を適当に選択することで、他の体系のバーコー
ドの読みとりにも適用可能である。

【００７９】上記実施形態では、図４のステップ４０２
において実行する前処理としてＭＩＮ−ＭＡＸ法を適用
していた。しかし、前処理の具体的内容はこれに限定さ
れるものではない。バーコード部分の輝度情報が得られ
さえすれば他のどのような手法を用いても構わない。

【００８０】上記実施形態では、細バーと太バーとの輝
度の違いを利用して太バーを識別・検出していた。しか
し、太バーの検出方法はこれに限定されるものではな
い。例えば、スキャンライン上において、所定のしきい
値よりも輝度が低くなっている領域（あるいは、高くな
っている領域）の長さに基づいて、黒太バー（あるい
は、白太バー）を、細バーと識別・検出することも可能
である。

【００８１】文字区切り位置の決定方法についても上述
した方法には限定されない。例えば、細バーと太バーと
のすべてが識別可能な使用状況下にあっては、各バーの
種類ごとにその本数を先頭側（あるいは、後端側）から
順番にカウントしてゆくことで、区切り位置を検出する
ことは可能である。このようにすべてのバーを識別可能
な場合であっても、本発明の手法を用いてバーコードパ
ターンを解読しても当然構わない。

【００８２】上記実施形態では、太バーの位置に基づい
て、バーコードを解読していた。しかし、位置を検出す
る部分は、太バーには限定されない。各キャラクタ毎の
違いが明確に現れさえすれば、他のどのような部分の位
置を検出するようにしても構わない。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、バ
ーコードの一部が読みとれない場合でも解読可能であ
る。従って、例えば、バーコードとバーコードリーダの
間隔が離れており、細バーが識別できない場合でも、バ
ーコードを解読できる。従って、バーコードを設ける領
域が小さくて済む。これは、商品イメージや商品パッケ
ージを変えることなく、商品の在庫管理や物流管理の自
由度が広がることにつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるバーコード読み取りシ
ステムの概要を示す図である。

【図２】バーコード読み取り処理装置１０１のハードウ
ェア構成を示すブロック図である。

【図３】（ａ）code39におけるバーコードの一例、
（ｂ）バーコードの観測特性を示す図である。

【図４】画像入力からバーコード解読までの処理の概要
を示すフローチャートである。

【図５】太バー位置計測を行うサーチ範囲の決定方法を
示す図である。

【図６】（ａ）黒太バー位置抽出方法、（ｂ）白太バー
位置抽出方法、を示す図である。

【図７】文字区切り位置の決定方法を示す図である。

【図８】code39におけるキャラクタのバーコードパター
ンとb1、b2、w1の値を示す図である。

【図９】ｂ１，ｂ２の値をそれぞれ小さい順にならべ、
それぞれの値同士の間隔を示した図である。

【図１０】ｂ１，ｂ２，ｗ１の組合せによりバーコード
パターンの示す文字を判定する読み取り制御処理部２０
１の動作フローチャートである。

【図１１】特徴量同士の大小関係を考慮することで、許
容値を大きくした例を示す図である。

【符号の説明】

１０１…バーコード読み取り装置 １０２…ＩＴＶカメラ １０３…バーコード（Ｃｏｄｅ３９準拠） １０４…映像信号ケーブル ２０１…読取り制御処理部 ２０２…画像処理部 ２０３…処理データ格納メモリ ２０４…システムバス ２０５…文字変換パターン格納部 ２０６…入力情報格納部 ２０７…太バー情報格納部 ２０８…制御情報格納部

フロントページの続き (72)発明者 北村 忠明 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 吉澤 隆司 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 米丘 孝幸 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 佐藤 哲雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 小湊 康雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 君島 隆雄 東京都小平市小川東町３丁目１番１号 株 式会社ブリヂストン内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】黒くて太い黒太バー，黒くて細い黒細バ
   ー，白くて太い白太バーおよび白くて細い白細バーの４
   種類のバーの組み合わせからなりその組み合わせ方に応
   じて異なるキャラクタに対応づけられたバーコードパタ
   ーンを、所望の個数分だけ配列して構成されたバーコー
   ドの太バー認識によるバーコード読み取り方法におい
   て、 上記黒太バーおよび上記白太バーの当該バーコードパタ
   ーン内での位置を検出し、当該検出された位置に基づい
   て当該バーコードパターンに対応するキャラクタを判定
   すること、 を特徴とする太バー認識によるバーコード読み取り方
   法。
2. 【請求項２】上記キャラクタの判定を、上記バーの組み
   合わせ方の定義上規定されている上記黒太バーおよび上
   記白太バーの上記バーコードパターン内での位置と、上
   記検出された位置との一致性に基づいて行うこと、 を特徴とする請求項１記載の太バー認識によるバーコー
   ド読み取り方法。
3. 【請求項３】さらに、上記黒太バーと上記白太バーとの
   相対的な位置関係をも判定し、該判定結果および上記検
   出された位置に基づいて当該バーコードパターンに対応
   するキャラクタを判定すること、 を特徴とする請求項１または２記載の太バー認識による
   バーコード読み取り方法。
4. 【請求項４】上記バーコードは、code３９に準拠したも
   のであること、 を特徴とする請求項１、２、３または４記載の太バー認
   識によるバーコード読み取り方法。
5. 【請求項５】複数種類のバーの組み合わせから成りその
   組み合わせ方に応じて異なるキャラクタに対応づけられ
   たバーコードパターンのうち、あらかじめ定められた部
   分について当該バーコードパターン内での位置を検出
   し、当該検出された位置に基づいて、当該バーコードパ
   ターンの対応するキャラクタを判定すること、 を特徴とするバーコード読み取り方法。
6. 【請求項６】複数種類のバーの組み合わせから成りその
   組み合わせ方に応じて異なるキャラクタに対応づけられ
   たバーコードパターンを、所望の個数分だけ並べて構成
   されたバーコードを読み取るバーコード読み取り装置に
   おいて、 上記バーコードを縦断するライン上における各位置ごと
   の輝度を検出する輝度検出手段と、 あらかじめ定められた特徴部分の上記バーコードパター
   ン内での位置を、上記輝度検出手段の検出結果に基づい
   て検出する特徴位置検出手段と、 上記特徴位置検出手段の検出した特徴部分の位置に基づ
   いて、当該バーコードパターンに対応するキャラクタを
   判定する判定手段と、 を有することを特徴とするバーコード読み取り装置。
7. 【請求項７】上記判定手段は、 上記バーコードパターンの定義上規定されている上記特
   徴部分の上記バーコードパターン内での位置と、当該バ
   ーコードパターンに対応づけられているキャラクタとの
   関係を示す変換テーブルを格納した記憶手段と、 上記変換テーブルを参照することで上記特等位置検出手
   段の検出結果に応じたキャラクタを得る参照手段と、 を備えたものであることを特徴とする請求項６記載のバ
   ーコード読み取り装置。