JPH0973508A - バーコード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バーの濃度情報が低い場合でも、高精度にバー
を検出し得るバーコード読取装置を提供することにあ
る。 【構成】入力画像の濃度を補正する濃度補正部５０２
と、濃度検出部５０３と、バー位置検出部５０４と、画
像データを記憶するメモリ５０８と、読み取った画像デ
ータより、バーの長手方向垂直投影時にバーの重なり合
う領域内の予め設定された領域の画素位置を算出する特
定位置指示部５０６と、前記特定位置指示で算出した画
素位置の濃度情報に基づいて、入力画像の濃度補正量を
算出する補正量算出部５０７とを設ける。 【効果】バーの濃度情報が低い場合でも、高精度でバー
を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被読取部材に付された
バーコードを読み取るバーコード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、名刺等の被読取部材にバーコード
を付す場合、美観を損なうのを防ぐために、例えば、特
開平5−67252号公報に記載されるように、赤外領域に反
射を持ち可視光領域における反射が十分小さい特性を有
するインクを用いて被読取部材にバーコードを付すもの
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(赤外
領域に反射を持つインキでバーコードを印刷する場
合、)墨やマジック等で文字が書かれている部分にバー
を重ねて印刷すると、バーコードを読み取る際、バーか
らの反射光が抑圧され、センサからの出力は結果的にバ
ーが擦れたような画像信号になる。そのため、バーコー
ドを認識する装置においてはバーの誤検出を引き起こす
場合があった。

【０００４】本発明の目的は、バーの濃度情報が低い場
合でも、高精度にバーを検出し得るバーコード読取装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】複数の長さの異なるバー
が、一定ピッチ，一定バー幅（バー長手方向に対し垂直
方向の長さ）で存在し、バーコード存在範囲でバーの長
手方向垂直に投影した場合に、バーの重なり合うある特
定領域をタイミングバー領域とする。このタイミングバ
ー領域には、必ずバーの濃度情報があるので、タイミン
グバー領域の濃度情報をバーコード検出可能な濃度にな
るように補正する。

【０００６】入力画像の濃度を補正する手段と、濃度検
出を行う手段と、バーの位置検出を行う手段と、画像デ
ータを記憶するメモリ手段と、読み取った画像データよ
り、バーの長手方向垂直投影時にバーの重なり合う領域
内の予め設定された領域の画素位置を検出する特定位置
指示手段と、前記特定位置指示手段で算出した画素位置
の情報から前記メモリ手段より画素位置の濃度情報を検
出し、入力画像の濃度補正量を算出する補正量算出手段
とを設けることで実現できる。

【０００７】

【作用】バーコード読取りの入力画像データの濃度補正
を濃度補正手段で行って、濃度検出手段で２値化を行
い、バー位置検出手段で２値データを基に大まかなバー
コードの存在範囲及び、バーの位置座標を作成する。特
定位置指示手段では、作成したバーコードの存在範囲及
び、バーの位置座標より、タイミングバー領域内の予め
設定している領域の座標を算出する。補正量算出手段で
メモリ手段から算出した座標の濃度情報を読み出し、そ
の濃度情報を基に入力画像の濃度補正量を算出し、補正
量に応じて濃度補正手段の補正用パラメータを再設定す
る。

【０００８】次に、メモリ手段より画像データを読み出
し、濃度補正手段で画像データの濃度補正を行い、濃度
検出手段で濃度検出を行い、バー位置検出手段でバーの
位置検出を行うことで、バーの濃度情報が擦れていて
も、その擦れた濃度情報に応じて入力画像を補正でき、
認識手段にてバーコード認識の誤判定を減らすことが可
能になり、高精度な認識を実現できる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明の一実施例としてのバーコード
読取装置を用いたシステムの概略ブロック図を示す。

【００１０】バーコードの記された読取対象物２０は搬
送部３０によって搬送され、読取部４０で読み取られ
る。読取部４０は光源４０２とセンサ４０１と増幅部４
０３とで構成されている。読取部４０の出力信号はバー
コード読取装置１０に入り、読取信号処理部１０１でデ
ジタル化し、読取部での歪を補正する。補正された信号
はメモリ１０３に記憶される。バーコード読取プログラ
ムはROM105に格納されており、MPU104に読みだして実行
する。メモリ制御部１０２はメモリの任意の番地の読み
書きを制御する。また、上位装置との通信は入出力ポー
ト１０６を通して行う。

【００１１】ここで、読み取るバーの例について図２を
用いて説明する。横を主走査方向、縦を副走査方向とし
てバーは一定ピッチ，一定のバー幅（バーの長手方向に
対し垂直方向の長さ）で存在する。本実施例のバーは３
種類の長手方向の長さの異なるバーがあり、バーの種類
はそれ以上であっても問題はない。バーの並び方向（バ
ーの長手方向に対し垂直方向）にバーを投影して、バー
の重なり合う領域をタイミングバー範囲とする。このバ
ーコードの特徴は、一定ピッチ毎のタイミングバー領域
には必ずバーが存在することである。

【００１２】図３に本方式の概念図を示す。赤外領域に
反射をもつインクでバーが印刷されていても、バーと墨
が重なっている場合、センサの出力信号はバーの画素位
置でも充分な出力を得ることができないので、バーの検
出が困難である。そのため、ダイミングバー領域には必
ずバーが存在するバーコードを読み取る場合には、この
タイミングバー領域の濃度情報を参照することで、入力
画像データを補正することで擦れによるバー検出時の誤
判定を防止することができる。補正する場合はタイミン
グバー領域の濃度情報が全白（２５５レベル：バーが完
全に検出できるレベル）になるように補正量を求める。
求めた補正量で入力画像データを補正する。また、この
補正量は、バー範囲だけに補正を掛けることが考えられ
る。バー範囲の補正量は２５５／タイミングバー領域の
信号レベルで求めることができる。また、入力データの
補正は、この補正量を入力データに掛けることで補正で
きる。補正後の信号は点線で示すようになる。この後、
バーの検出処理を行うことでかすれたバー信号を容易に
検出することができる。

【００１３】墨との重なりによりバーの擦れが有って
も、全てのバーが読めなくなることはあまりない。そこ
で、バーと判定できたバーの座標位置から、バーコード
全体の存在する範囲を大まかに算出して、常にバーの存
在しているタイミングバー領域から濃度情報を参照して
バー全体を補正する。そして再度、画像データを読み出
してバーの検出を行うことで、バーを高精度に検出す
る。

【００１４】図４を用いて本発明によるバーコード読取
処理のフローについて説明する。まず、入力データ取り
込み（ｓ１）で入力データを取り込んでメモリに格納
し、入力データの濃度補正を濃度補正（ｓ２）を行い、
濃度検出（ｓ３）でバーの判定しきい値と比較すること
で２値化し、バー位置検出（ｓ４）で２値化されたデー
タの変化点の座標を検出する。このバー位置検出（ｓ
４）の結果により、バーの存在する位置の座標（範囲）
がわかる。その結果より特定位置指示（ｓ５）で予め設
定しているタイミングバー範囲内のある特定領域の座標
を算出する。濃度補正（ｓ６）で、算出した特定領域の
濃度情報をメモリより読み出し、読み出した濃度情報を
用いて、特定領域の濃度情報がバーの検出に充分な濃度
情報レベル（全白レベル）になるように補正量を算出す
る。次に、濃度補正（ｓ２）で再度、入力データの濃度
情報について、補正量を掛けて濃度を補正する。そして
濃度検出（ｓ３），バー位置検出（ｓ４）を行い、認識
（ｓ８）で認識処理を行う。濃度検出，バー位置検出を
合わせて、バー検出処理（ｓ７）とし、図５を用いてバ
ー検出処理の一例を示す。バーの検出は一画素毎行い、
１つのバーの始まり（始点）と終わり（終点）を見つけ
ていく。まず、始点を求める。１走査線について１画素
目と３画素目の差、つまり２画素間の濃度差（（ｎ）−
（ｎ＋２））を求め、その濃度差が始点判定しきい値よ
り大きいかを判定する。始点判定より大きい場合はバー
の始点として座標（１走査線上の画素数）を設定してお
く。次に終点を求めるが、終点も始点と同様に、２画素
間の濃度差（(ｎ)−(ｎ＋２)）を終点判定しきい値と比
較して求める。終点判定しきい値にはマイナスの値を設
定し、終点判定しきい値より小さいときは終点として座
標を設定する。１ライン中に始点，終点が見つからない
場合は始点，終点座標は設定されない。この始点，終点
の検出を全ラインについて行う。全ラインのバーの始
点，終点の検出を行った結果、最初と最後のバーの始点
を結び、最初と最後のバーの終点を結ぶことでバーの範
囲がわかる。ただし、ここでの最初のバー，最後のバー
はタイミングバーでないことにする。このバーの範囲が
わかるとタイミングバーの範囲を相対的に算出すること
ができる。

【００１５】タイミングバーの範囲がわかれば、メモリ
からタイミングバーの範囲の濃度情報を読み出すことが
できる。そして、読み出したタイミングバー範囲の濃度
情報により、補正量を求める。

【００１６】また、この補正量は、入力データでなく、
バーの始点判定しきい値，終点判定しきい値に反映させ
ることも考えられる。

【００１７】読取信号処理部では読取信号をデジタル化
し、読取歪（レンズ歪，センサ感度ムラ）を補正を行っ
ている。

【００１８】また、タイミングバー領域の濃度情報だけ
でなく、バー範囲外（バー周囲）の濃度情報も使用して
補正することが考えられる。たとえば、図６のように、
タイミングバー領域を全白（２５５）にし、バー周囲の
濃度情報は全黒（０）にする。この場合は、補正量はタ
イミングバー範囲を検出して補正する補正量と同じ２５
５／タイミングバー範囲信号とする。ただし、補正後の
信号は入力信号（データ）からバー周囲の信号を引いた
値に補正量を掛けた値とすることが考えられる。

【００１９】また図７に本発明の他の実施例であるバー
コード読み取り処理フローについて簡単に説明する。

【００２０】バー範囲の検出までは、図４と同様であ
る。この後、バー範囲の両端の濃度情報を検出する。

【００２１】また、バー範囲外（バー周囲）の濃度情報
を検出し、バー両端とバー両端周囲のそれぞれの濃度情
報を比較してバーの検出を行う。

【００２２】図８に本発明によるバー濃度判定処理につ
いて説明する。

【００２３】２種類のバーについて右側に墨がある場合
について示している。ａはバー周囲の左側の平均濃度情
報とする。またｂはバー範囲の左端の平均濃度情報、ｃ
はバー範囲の左端の平均濃度情報、ｄはバー周囲の右側
の平均濃度情報とする。この場合のバー始点検出はｂと
ａの差分（ｂ−ａ）がしきい値ｔａｂより大きい場合に
始点とし、バー終点検出はｃとｄの差分（ｃ−ｄ）がし
きい値ｔｃｄより大きい場合に終点とする。バー１は始
点，終点ともに検出する。バー２は終点のみ検出する。

【００２４】バー２を用いて説明すると図８のようにバ
ー２の右側に墨がある場合のセンサ出力は墨の重なり部
分では出力が低下する。この場合、一定のしきい値で検
出すると、バー２の右側は検出できない。しかし、バー
２の右端の平均濃度情報ｃとそのバー周囲の平均濃度情
報ｄでは濃度差はある。この点に着目して、右側，左側
ぞれぞれの周囲の濃度情報を用いて比較することで、墨
があっても、充分にバーを検出できる。

【００２５】また、バー検出を行う処理として、タイミ
ングバー領域の濃度情報により入力データの補正を行い
バー検出処理を行うタルゴリズムと、バー濃度判定処理
の２つのアルゴリズムを同時に実行させ、最も早い、バ
ーの検出結果または、バーコード認識結果を用いること
で処理時間を短縮することが考えられる。また、認識認
識の精度を向上させるため、２つ検出アルゴリズムでの
検出結果で論理や多数決をとり、最終的な検出結果を得
ることも考えられる。

【００２６】また、その他の実施例として、図９に本発
明の一実施例であるバーコード読取装置を用いたシステ
ムの機能ブロック図を示す。

【００２７】バーコードの記された読取対象物２０は搬
送部３０によって搬送され、読取部４０で読み取られ
る。読取部４０は光源４０２とセンサ４０１と増幅部４
０３とで構成されている。読取部４０の出力信号はバー
コード読取装置５０に入り、Ａ／Ｄ変換を通して、メモ
リ部５０８及び、濃度補正部５０２に入る。濃度補正部
５０２では入力画像の濃度補正を行う。濃度補正後のデ
ータは濃度検出部５０３で判定しきい値等と比較して２
値化する。この２値化データを基にバー位置検出部５０
４ではバーの位置座標を作成する。ここで、認識部５０
５で認識を行うのは従来技術であるが、バー位置検出部
５０４で求めたバーの存在する位置座標より、特定位置
指示部５０６で予め設定している領域の位置座標を算出
して、補正量算出部５０７でメモリ部５０８から、算出
した座標の濃度情報を読み出し、その濃度情報を基に入
力画像の濃度補正量を算出して、補正量に応じて濃度補
正部502の補正用パラメータを再設定する。

【００２８】次に、セレクタ５０１を切り替えてメモリ
部５０８より画像データを読み出し、擦れ等に応じて補
正用パラメータが再設定されている濃度補正部５０２を
通し、濃度検出部５０３，バー位置検出部５０４でバー
の位置検出を行うことで、バーコードの認識率向上を図
ることができる。従来は濃度検出部５０３に相当する部
分にてバーの判定しきい値を複数段用いる等、スタティ
クな補正を行っていたが、本発明ではバーの濃度情報が
擦れていても、その擦れた濃度情報に応じてダイナミッ
クに入力画像を補正でき、高精度な認識を実現できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、読取対象であるバーの
濃度が低い場合であっても、高精度にバーを検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるバーコード読取装置を
用いたシステムの概略ブロックを示す図。

【図２】バーコードを示す図。

【図３】本発明の概念を示す図。

【図４】本発明の一実施例であるバーコード読取処理の
フローを示す図。

【図５】本発明によるバー検出処理のフローを示す図。

【図６】本発明の概念を示す図。

【図７】本発明の他の実施例であるバーコード読取処理
のフローを示す図。

【図８】本発明によるバー濃度判定処理の概念を示す
図。

【図９】本発明の一実施例であるバーコード読取装置を
用いたシステムの機能ブロックを示す図。

【符号の説明】

１０…バーコード読取装置、２０…読取対象物、３０…
搬送部、４０…読取部、１０１…読取信号処理部、１０
２…メモリ制御部、１０３，５０８…メモリ、１０４…
ＭＰＵ、１０５…ＲＯＭ、１０６…入出力ポート、５０
０…Ａ／Ｄ、５０１…セレクタ、５０２…濃度補正、５
０３…濃度検出、５０４…バー位置検出、５０５…認
識、５０６…特定位置指示、５０７…補正量算出。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶浦 敏範 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 野口 裕文 愛知県尾張旭市晴丘町池上１番地 株式会 社日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 安達 政明 愛知県名古屋市中区栄三丁目10番22号 日 立中部ソフトウェア株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被読取部材に付された複数の長さの異なる
   バーコードを認識するバーコード読取装置において、入
   力された前記被読取部材の画像データを記憶する記憶手
   段と、前記入力画像データに基づいて前記複数のバーコ
   ードの長手方向垂直投影時に重なり合う範囲を求める特
   定位置指示手段と、前記求めた範囲の濃度情報に基づい
   て入力画像の濃度補正量を算出する手段と、前記算出し
   た補正量を用いて入力画像の補正を行う濃度補正手段を
   設けたことを特徴とするバーコード読取装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記複数のバーコード
   は、バーの長手方向に対し垂直方向の長さであるバー幅
   とピッチが一定となるように前記被読取部材に付されて
   いることを特徴とするバーコード読取装置。
3. 【請求項３】被読取部材に付された複数の長さの異なる
   バーコードを認識するバーコード読取装置において、入
   力された前記被読取部材の画像データを記憶する記憶手
   段と、前記入力画像データに基づいて前記複数のバーコ
   ードの長手方向垂直投影時に重なり合う範囲を求める特
   定位置指示手段と、バーの存在範囲を検出する手段と、
   前記求めた重なり合う範囲の濃度情報及びバーの存在範
   囲外の予め定められた領域の濃度情報に基づいて入力画
   像の濃度補正量を算出する手段と、前記算出した補正量
   を用いて入力画像の補正を行う濃度補正手段を設けたこ
   とを特徴とするバーコード読取装置。
4. 【請求項４】被読取部材に付された複数の長さの異なる
   バーコードを認識するバーコード読取装置において、バ
   ーの長手方向両端の内側の予め定められた領域の平均濃
   度情報を求める第１の平均濃度算出手段と、バーの長手
   方向両端の外側の予め定められた領域の平均濃度を求め
   る第２の平均濃度算出手段とを設け、前記第１の平均濃
   度算出手段により求められた平均濃度と前記第２の平均
   濃度算出手段により求められた平均濃度とを比較し、バ
   ーの検出処理を行うことを特徴とするバーコード読取装
   置。
5. 【請求項５】赤外領域に反射を持ち、且つ可視光領域に
   吸収及び反射を持たない特定のインクでバーコードが付
   された被読取部材のバーコードを認識するバーコード読
   取装置において、入力された前記被読取部材の画像デー
   タを記憶する記憶手段と、バーが文字等の高濃度領域に
   重ねて付されている部分に生じる読取センサ出力信号の
   変動を検出する手段と、前記検出したセンサ出力信号の
   変動に応じて入力画像の補正を行うことを特徴とするバ
   ーコード読取装置。