JPH10501082A

JPH10501082A - 空間ドメイン内の二次元記号の復号方法及び装置

Info

Publication number: JPH10501082A
Application number: JP8501354A
Authority: JP
Inventors: チョウ，ジョー; レイ，ミン
Original assignee: ユナイテッドパーセルサービスオブアメリカ，インコーポレイテッド
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: EP0764307A1; DK0766191T3; DE69515481D1; EP0766191A3; ES2144185T3; US6094509A; ATE169754T1; EP0766191A2; ATE190415T1; DK0764307T3; ES2122656T3; EP0764307B1; DE69504069D1; EP0766191B1; WO1995034043A1; DE69504069T2; DE69515481T2; PT766191E; CA2187209C; CA2187209A1

Abstract

(57)【要約】空間ドメイン内の二次元光学記号を復号する方法及びシステム。本システムは、テンプレートを用いてテンプレートの所定角度で半径方向に隣接した信号間の相関係数を引き出し、テンプレートを像に対して回転させた時に相関係数を比較することによって、空間ドメイン内の撮像記号の方位を決定する。最高の相関係数の角度は、中心が同一直線上にある連続要素を含む１組の記号軸の方位に対応している。次に、復号のためにすべての要素の位置を後で決定できるように、システムは、各個々の記号の情報符号化要素を検出し、軸によって定められた記号のセグメントを使用して、まず各セグメントについて軸位置及び要素寸法を調節する。システムは、六角形の情報符号化要素を正方形に配置したマトリックスの中心に明暗の反射率が交互した６個の同心リングからなる捕捉ターゲットを設けて構成された記号に適用する例で開示されている。また、二次元記号表示において反射率レベルが交互する複数の同心リングからなる捕捉ターゲット（中心円パターン）の位置を検出する方法も開示されている。そのようなターゲットは、それらの寸法や撮像管に対する傾斜角度が変化した場合でも、見つけ出すことができる。ターゲットの対称特性を利用して、異なった反射率のリング間の遷移を決定できるように選択された閾レベルに影響されないでターゲットの位置を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】空間ドメイン内の二次元記号の復号方法及び装置技術分野本発明は、光学的に符号化された記号表示、特に空間ドメイン内の二次元光学記号の復号に関するものである。関連技術の背景光学的記号表示は、光学的感知機構だけが復号処理によって読み取ることができる情報符号化記号のことである。何年にもわたって、バーコードが機械読み取り記号表示として推進されてきた。バーコードは、黒色及び白色バーで符号化された独自の連続番号を含む一次点記号である。バーコードは、より詳しい情報を含むさらに大きいデータベースに物体を結び付けるインデックスとして広く使用されている。情報ベースの技術に対する需要が成長するのに伴って、関連のデータベースを除去してバーコード自体にさらに多くの情報を記憶することに大きな興味が集まっている。現在の技術では、追加情報を符号化すれば、一次元バーコードが非現実的な長さになる。この要求に対応するために、積層形バーコードまたはマトリックス形のいずれかの形を取った多くの二次元記号表示が紹介されている。情報セルを有する要素の二次元アレイで二次元記号を構成する。次に、符号化処理及び符号化すべき情報によってアレイの寸法、すなわち記号の寸法を決定する。記号内のセルは一般的に多角形の形状で、白色または黒色として現れる。このため、記号は、セル及び構造体の幾何学的形状に基づいて構成されている。記号内の白色または黒色のすべての要素は同じ寸法で同じ形状である。二次元記号表示を用いることの主たる目的は、バーコードアプリケーションに使用されているような関連データベースを除去することである。これによって、記号は、データベースから独立した可搬式情報キャリヤになる。情報キャリヤであるという特徴は、輸送する手紙、荷物、容器または他の関連物品が一般的に発送元、フライト番号、目的地、名前、価格、部品番号及び他の情報で識別される物流産業において特に重要である。情報は、配送ルートに沿って読まれるラベルに符号化されている。これらのラベルの他の用例として、手紙、小包及び手荷物の自動経路指定及び仕分けがある。二次元記号表示の１つ、一般的にマキシコード（ＭａｘｉＣｏｄｅ）記号表示として知られるものが、チャンドラー（Ｃｈａｎｄｌｅｒ）他の米国特許第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号に開示されている。開示されている記号は、セルが六角形の形状で、直径が約３０ミルの例である。そのような記号を復号するためには、各要素での反射強度を決定する必要がある。各六角形要素のグレースケール濃度を正確に決定するためには、まず記号の位置及び方位を求めてから、各要素の中心の位置を同定しなければならない。第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号特許の両方では、復号処理にフーリエ変換を使用する一般的な方法が説明されている。その原理は、記号を含む空間ドメイン表示像を、後続のセル強度決定のために記号の構成情報が引き出されるスペクトルドメインに変換することである。第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号特許に記載されている六角形ベースの記号では、空間ドメイン内の符号化要素の独自の構成及び表示が、スペクトルドメインの光輝点として知られる６個の高密度エネルギ点のアレイを形成する。原ラベルにゆがみがない場合、それらは６０度の等間隔に配置されている。空間ドメイン内のラベルの方位を推測するために主要組の位置を検出する調査が続いて行われる。開示された方法は、当該分野でスペクトルドメイン方法と呼ばれている。しかし、この方法は、フーリエ変換計算を含むことから、最も計算的に高コストの方法の１つであることがよく知られている。リアルタイムで用いる場合、必要な処理速度を達成するために高価なハードウェアを使用しなければならない。この方法は、オーバヘッドリーダを用いた自動仕分けの用途に使用されてきた。そのような用例でのコンピュータハードウェアのコストは、仕分けシステム全体のコストに比較して容認できるものである。高価なハードウェア設備を必要とするのに加えて、スペクトル方法は他の問題も伴うことが経験的にわかっている。例えば、像内の記号外部のグレースケール変動等の雑音情報もスペクトルに悪影響を与えて、復号処理が失敗する可能性がある。これらのグレースケール変動は、記号の周囲の印刷文字、サイン、汚れまたは反射率が不均一な物質によるものであろう。手持ち式リーダ等の他の多くの用例では、ハードウェアを大幅に小さくしながら高速の復号を必要とする目標であるコスト効率が高い読み取りシステムが大いに必要とされている。さらに、記号を復号するための計算の複雑さを低減させ、同時に効率及び信頼度を高めたシステムが当該分野で必要とされている。また、記号を様々な距離で効果的に復号することができるシステムも必要とされている。さらに、二次元捕捉ターゲットの位置を検出するための計算の複雑さを低減させ、同時に効率及び信頼度を高めたシステムが当該分野で必要とされている。また、捕捉ターゲットの位置をそれの大きさに関係なく効果的に検出できるそのようなシステムも必要とされている。発明の開示本発明は、上記問題点を考慮して行われたものである。本発明は、半径方向に隣接した信号間の相関係数を計算して、多数のセグメントを使用して個々の情報符号化要素の位置を検出することによって空間ドメイン内の撮像記号の方位を決定し、復号のためにすべての要素の位置を後で決定できるように各セグメントに対してそれの位置及び要素の寸法を調節する改良システムを提供している。包括的に説明すると、本発明は、中心が同一直線上にある１組または複数組の連続要素を含む像を処理するシステム及び方法であって、一線に沿って離設された連続状の対になった点を備えて、各対の第１点をその対の第２点から線に垂直な方向にわずかに離したサンプリングテンプレートを作成し、テンプレートを像データ上に位置決めし、対の第１点のグレースケール濃度をその対のそれぞれの第２点のグレースケール濃度と比較することによって第１点と第２点との間の相関係数を決定し、サンプリングテンプレートを像内で様々な方位に移動させて、テンプレートの各位置について相関係数を決定し、最高の相関係数に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって１組または複数組の同一直線上の要素の位置を検出する技術を用いたシステム及び方法を提供するものである。本発明の１つの特徴によれば、空間ドメイン方法は、空間ドメイン内での信号処理だけに依存している。像にしたマキシコード記号の方位を決定する際に、例えば６０度間隔の６本のスピンドルを備えたテンプレートを記号の中心回りに６０度の範囲内で回転させる。各スピンドルに沿った２つの並列信号を増分角度で引き出して、それらの相関係数を計算する。最高値を備えた一定数の相関係数を優先させることによって、記号の潜在方位を予想する。予想方位角度に基づいて、６個のセグメントを形成する６本の軸を記号内に定める。各軸とその軸位置に沿った六角形の寸法とを微調整することによって、その軸に沿った隣接の六角形のグレースケール値を用いて各セグメントについて正確な方位及び六角形寸法を求めることができる。各セグメント内において、調節パラメータを用いて各六角形の中心を記号の既知形状から検出することができる。各六角形の中心を表す画素のグレースケール値を同定することによって、記号を表す表が得られる。以下の説明から明らかになるように、すべての信号処理手順は、記号の中心から始まる。これにより、本発明では記号の周囲の印刷文字、図形または汚れなどの望ましくない信号による干渉を防止することができる。信号の記号を含む一部分だけを処理するのであるから、本発明の処理手順の有効性を理解できるであろう。本発明の別の特徴によれば、二次元捕捉ターゲットの位置は、それのキー要素を、すなわち第２反射率を備えた対称形状の境界領域によって取り囲まれた第１反射率を備えた対称形状の包囲要素を見つけ出すことによって検出される。包括的に説明すると、本システム及び方法は、記憶像を走査方向に沿って走査し、走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出し、候補包囲要素及び対応の境界領域が第２方向に沿って対称的であるかを決定することによってキー要素の位置を検出する。対称性テストを用いることの利点は、捕捉ターゲットの対称特性がゆがみ像内に保存されることから、ターゲットと感知機構との間の傾斜角度による捕捉ターゲットの像のゆがみの影響を受けないことである。好ましくは、本システム及び方法は、対称性を示す方向の各々で候補包囲要素及び対応の境界領域の直径を決定し、その直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する。走査方向に沿った対称性を検出する手順は、好ましくは像の行をランレングス符号化する手順と、そのランの対称性を調べる手順とを有している。従って、本発明の重要な目的は、空間ドメイン内の像の二次元記号の復号の包括的な解決策を提供することである。本発明のさらなる目的は、ハードウェア設備のコスト効率が高いそのような記号を復号する改良システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、高速計算能力があるそのような記号を復号する改良システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、可搬式で手に持って使用できるそのような記号を復号する改良システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、瞬時復号応答を与えるそのような記号を復号する改良システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、遷移像データを記憶するための余分なメモリを必要としないそのような記号を復号する改良システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、計算が効率的なそのような記号を復号する改良システム及び方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、解像度の変動に影響されないそのような記号を復号する改良システム及び方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、全体像の撮像記号部分を処理するそのような記号を復号する改良方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、記号を取り囲んでいる周囲の像情報の影響に強いそのような記号を復号する改良方法を提供することである。本発明のさらに別の目的は、二次元記号表示の像等のデジタル像内の捕捉ターゲットの位置を検出する改良システムを提供することである。本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び請求の範囲を参照しながら本発明の好適な実施例の以下の説明を読めば明らかになるであろう。図面の簡単な説明第１図は、６軸を図示した２次元記号の平面図である。第２図は、空間ドメイン内の記号の復号を説明するシステムフローチャートである。第３図は、プロセッサが本発明に従って構成されている、２次元捕捉ターゲットまたは記号を撮像するシステムブロック図である。第４図は、本発明の好適な実施例において捕捉ターゲットの対称特性を調べるために用いられる軸を示している。第５Ａ図及び第５Ｂ図は、捕捉ターゲットの位置を検出するための本発明の技法の手順を説明するシステムフローチャートである。第６図は、キー要素の中心を決定するための微調整処理を示す線図である。第７図は、像フレーム内の任意の方位の記号の平面図である。第８図は、ヒストグラムから４つの閾レベルを選択する方法を示している。第９図は、ヒストグラムを作成するために使用される記号の内側領域の平面図である。第１０図は、本発明の好適な実施例における１次元方位信号を発生できる構造のテンプレートの平面図である。第１１図は、図示の１８個の同期六角形及び符号を付けた６対の軸を備えた任意の方位のマキシコード記号の平面図である。第１２Ａ図は、１次元方位信号のグラフである。第１２Ｂ図は、ろ過後の第１２Ａ図の１次元方位信号のグラフである。第１３Ａ図は使用する試行射線の選択を、第１３Ｂ図、第１３Ｃ図及び第１３Ｄ図は、それぞれ軸の方向及び軸に沿った六角形の寸法を正確に決定した場合、六角形の寸法を不正確に決定した場合、及び軸方向を不正確に決定した場合の結果を示す概略図である。第１４図は、マキシコード記号軸を微調整する際の正確な試行パラメータ対の決定を説明するフローチャートである。第１５Ａ図及び第１５Ｂ図は、画素が六角形の中心であるかを決定する際に使用される、Ｗ（白色）及びＢ（黒色）で色を示した像画素を表す連続矩形群の線図である。第１６図は、記号の個々の六角形の中心の位置を検出する手順の平面図である。発明の詳細な説明次に図面を参照しながら説明するが、幾つかの図面を通して同一番号は同一部材を示しており、第１図は、ラベルやパッケージ等に付けることができるマキシコードとして知られる従来型２次元記号１０を示している。マキシコード記号表示は、正方形に配置された六角形の情報符号化要素１２のマトリックスを含み、その中心に明暗の反射率が交互する６個の同心リングからなる捕捉ターゲット１００が設けられている。第２図は、記号の像の獲得、それの中心点捕捉ターゲットの検出、六角形の寸法の予測、白色六角形から黒色六角形を区別する閾レベルの決定、マキシコード記号内に含まれる記号軸の方位の決定、軸方向及び六角形寸法の値の微調整、及び記号内に含まれる情報を復号するための個々の六角形の中心の位置の検出を行う本発明の処理全体を示すフローチャートである。処理のサブコンポーネントを詳細に説明する時に、この全体フローチャートを参照する。リーダハードウェア第３図は、感知機構２０のコンポーネントが概略的に示されている。感知機構２０の目的は、ラベル１４などの表面上のインデックスの像を捕捉することである。この機構は、第２図に示されているステップ２０２、２０４及び２０６を実行する。感知機構２０は、ＣＣＤ（電荷結合素子）ビデオカメラ３０、例えば米国カリフォルニア州９４０８６サニーベイルのパルニックス（Ｐｕｌｎｉｘ）・アメリカ社が製造しているパルニックス７−ＣＮを設けている。ターゲットは光源、例えば１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）２２で照明され、ラベル１４の記号１０から反射した光はレンズ２４でカメラ３０の検出器上に集束される。そのようなカメラは、画素のマトリックスを備えており、ピクセルに当たる光の量に対応した出力信号を発生することによって像を形成する。これらの出力信号を従来はアナログ／デジタルコンバータ３２へ読み出すことによって、例えば０（黒色）から２５５（白色）までの像データアレイを生成して、マイクロプロセッサ３６の制御を受けながらそれらのデータをコンピュータメモリ３４に記憶することができる。そのような像データをコンピュータメモリに取得する方法が、米国特許第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号に記載されており、これらの特許は参考として本説明に含まれる。本発明は、好ましくはイメージグラブカードを内蔵したコンパック・デスクプロ（ＣｏｍｐａｑＤｅｓｋｐｒｏ）５０Ｍ等のパソコンで走るＣ言語のソフトウェアで実行される。イメージグラブカードは、ＣＣＤカメラとコンピュータとの間のインターフェースとなる。本発明に使用されているイメージグラブカードは、カナダのディピックス（Ｄｉｐｉｘ）・テクノロジーズが販売しているパワーグラバー（ＰｏｗｅｒＧｒａｂｂｅｒ）である。当業者であれば、メモリ３４に記憶されている像データに対して以下の演算を実行できるようにコンピュータのプロセッサ３６をプログラムすることができるであろう。また、本発明の機能は、ハード配線論理回路か、特定用途向け積分回路（ＡＳＩＣｓ）で実施することもできるであろう。コンピュータメモリ３４内のいずれかの画素にアクセスする場合、２つのパラメータの、列を表すｘ及び行を表すｙ、すなわち座標（ｘ、ｙ）が画素のアドレスとして使用される。従って、デジタル化ビデオ信号を二次元像として見ることができる。第１図に示されているｘ軸はカメラのＣＣＤ検出器の画素の行に平行であるが、カメラはｘ軸に対していずれの角度をなす記号１０も捕捉することができる。また、カメラが記号の平面に対して傾斜すれば、像がある程度ゆがむ。捕捉ターゲットの検出マキシコード捕捉ターゲットを有する６個のリングには、第４図に示されているように、３個の暗リング１０１、１０３及び１０５と３個の明リング１０２、１０４及び１０６とがある。内側の明リング１０２は３個の明同心リングのうちの１つと見なされる。内側コア１０２はキー要素になり、他のリングは周辺要素になり、これらはすべて以下のようにターゲットの位置を検出するために使用される。記号１０の記憶多重行像では、明リングを表すデータは、明リングが高反射率であるために高い数値を示し、暗リングを表すデータは、暗リングが低反射率であるために低い数値を示す。本発明によれば、捕捉ターゲットの位置の検出は、合成テンプレートを合わせることによって行われるのではない。代わりに、（第２図のステップ２０８で表される）位置検出処理は、捕捉ターゲットの対称特性を利用することによって像データ自体内で実行される。第４図は、４５度の角度で分離させた４軸を設けた同じターゲット１００を示している。軸３００は、東向き、すなわち水平方向を向いており、軸３０２は北向き、すなわち垂直方向を向いており、軸３０４及び３０６はそれぞれ北東及び北西を向いている。軸３００は第１図に示されているｘ軸と同じであり、画素の行に平行に定められている。図示の好適な実施例では、捕捉ターゲットがこれらの軸のいずれについても対称的である。実際に、好適な捕捉ターゲットでは対称性がこれらの軸に制限されることはなく、その同心円リングは全方向に対称的である。もちろん、ここで「北」すなわち「垂直方向」等の方向は、基準の相対枠を与えるために用いられているだけである。第５Ａ図及び第５Ｂ図を参照しながら、捕捉ターゲットの中心の位置を検出するための第２図のステップ２０８の処理について対応の処理装置を参照しながらさらに詳細に説明する。また、解像度の可能予想の情報を与えるため、ターゲットの直径が求められる。ブロック２５４において、像の開始行番号を選択する。このため、一行の画素値がアドレス指定されている。白色画素を黒色画素から区別するための閾値が、現在行の値群から決定される。この閾値は、記憶像の黒色及び白色領域間の遷移部を見つけるために使用される。閾値を決定するために多くの方法が、例えば米国特許第４，８７４，９３６号に記載されているヒストグラム方法が当業者に知られている。Ｐ_max及びＰ_minを現在行における最大及び最小画素値とした場合に、好ましくは１／２（Ｐ_max＋Ｐ_min）として計算される中間値が閾値として選択される。あるいは、像全体について同じ方法で閾値を計算してもよいが、捕捉ターゲットの中心の位置を検出する処理のためには各行について個別の閾値を設けることが好ましい。閾値を決定する別の方法を、記号の方位の決定と関連させて以下に説明する。計算閾値に基づいて、データをランレングス符号化することができる。以下に一例を示す。閾値より低い画素値を文字Ｂ（すなわち黒色）で表示し、閾値より高い画素値を文字Ｗ（すなわち白色）で表している。対応のランレングス符号化シーケンスは７８３５５４５４で得られる。この群内の同じ文字の連続発生数を表す数値が「ラン」と呼ばれる。上記例のランの総数は８である。符号化は、常に走査方向の最初の黒色画素で開始されることに注意されたい。このため、符号化シーケンスに１、２、３．．．の指標を付けた場合、偶数値の指標を付けたランが白色ランを表す。捕捉ターゲットの中心を通過する行が現在符号化されている可能性を数値的に検出するため、ブロック２５５でランの数値をリングの数値と比較する。５個の周辺リング１０１、１０３、１０４、１０５、１０６を二回、中心リング１０２を一回横切るターゲット１００の軸３００に沿って、少なくとも１２回の「ＷからＢへ」または「ＢからＷへ」の遷移がある。このため、所定ターゲット１００の中心白色リング１０２を通過する行の場合、ランの数値が１３より大きくなければならない。ランの数値が所定数（好ましくは１３）より小さい場合、この行に沿ったターゲット１００の対称性をさらに調べる必要がない。この場合、プログラムはブロック２５９へ進み、現在行が像の最終行かを決定するテストが行われる。イエスの場合、ブロック２６１で、像にターゲットが見つかりませんというメッセージが出る。ノーの場合、プログラムはブロック２５４へ戻って、次の行を調べる。ランの所定の最小数は、ターゲットを構成している同心円の数によって決まることは理解されるであろう。ランの数値が所定数より大きい場合、プログラムは現在行の各白色ランを順次調べる。この捕捉ターゲットのパターンにより、最初の２つの白色ラン及び最後の２つの白色ランは中心白色ランではあり得ない。従って、符号化シーケンスの最初と最後の白色ランに対してそれぞれ一定数（例えば２）だけずれた白色ランに探索を限定することができる。ブロック２５６において、最初の白色ランが選択される。ブロック２５８において、そのランがすでに現在行の終端であるかを決定するためにランがテストされる。イエスであれば、プログラムはブロック２５９へ進んで、上記のテストを行う。ノーであれば、ブロック２６２及び２６４において、プログラムは白色ランが内側リング１０２を表しているかを決定するテストをする。固定寸法の像の場合、捕捉ターゲットの大きさを任意に大きくすることができない。位置検出処理を高速化するため、内側白色ランの長さに一定の最大長さ（例えば６画素）を課すことができる。ブロック２６２でテストして、白色ランがこの許容値より長い場合、対称性についてこのランのテストを続ける必要がなく、プログラムはブロック２５６へ戻る。テスト結果から、白色ランが許容範囲に入っていることがわかれば、ブロック２６４でさらなるテストを実行して、白色ランを先行の２つの白色ラン及び後続の２つの白色ランと比較する。第４図に示されている好適なターゲットの場合のように設計上３つの明リングが同じ幅である場合でも、それらの対応ランの幅は、閾値処理または不十分な解像度の結果として１画素か、せいぜい２画素だけ互いに異なる可能性があることに注意されたい。現在の白色ランと隣接の白色ランとの類似性を比較するために様々な方法がある。好適な実施例の１つの類似性テストは、中心の白色ランに１画素を加えたものがそれの４個の隣接白色ランの各々と少なくとも同じ長さであるかを調べるものである。このテストは上記の黒色／白色画素閾値の変動の影響を受けない（すなわち閾値の選択は決定的なものではない）。中心の白色ランに１画素を加えたものがそれの４個の隣接白色ランのいずれか１つより短い場合、それは内側リング１０２を表している可能性はなく、プログラムはブロック２５６へ戻る。現在ランがブロック２６４のテストを満足させる場合、捕捉ターゲット１００がほぼ同じ幅で最初から印刷されている６個の同心リングからなると仮定して、ブロック２６８で次の対称性テストが実行される。（１）現在白色ランの長さを１とする。現在行の２つの先行及び２つの後続の白色ランをｗ₁、ｗ₂、ｗ₃，ｗ₄とし、２つの先行及び２つの後続の黒色ランをｂ₁、ｂ₂、ｂ₃、ｂ₄とする。白色ラン及び黒色ランの平均長さをそれぞれｗ及びｂとすると、２つの次の条件に適合すれば、対称性テストを満足させる。｜ｂ−ｗ｜＜２｜ｗ_j−ｗ｜＜２及び｜ｂ_j−ｂ｜＜２ここで_j＝１、２、３、４但し、２は、ラベルプリンタトナーの変動及び不正確な像閾レベルに備えた許容差（２画素）を表す。テストでは外側の暗リング１０５を使用しないが、それの幅がそれに隣接したノイズ成分（例えば暗記号成分、マキシコード記号表示の場合は六角形）の影響を受けることが度々あるからである。上記の第１対称性テストに合格しない場合、プログラムはブロック２５６へ戻る。軸３００に沿った対称性テストに合格した後、ブロック２７２において捕捉ターゲットの候補中心座標（ｘ₁、ｙ₁）が宣言されて、軸３００に沿ったターゲット全体の予想直径（但し外側の暗リング１０５を除く）が次のように予想される。候補中心（ｘ₁、ｙ₁）に基づいて、その座標（ｘ₁、ｙ₁）が捕捉ターゲットの中心内にあることを確認するためにさらなる対称性テストをブロック２７４〜２８２で実行する。対称性テストを行う新しい方向をブロック２７４で選択する。画素（ｘ₁、ｙ₁）から開始し、現在水平方向に使用されたものと同じ閾値を用いて、軸３０４に沿って上下の両方向のランレングス符号化を、各方向に合計で５回の「ＷからＢへ」または「ＢからＷへ」の遷移が得られるまで実行する。その結果、４個の白色ラン及び４個の黒色ランの中心が候補中心白色ランにくる。ブロック２７６で上記の対称性テストをこれらのランに対して行って、ブロック２７８でこの軸に沿った捕捉ターゲットの直径を計算してセーブする。画素数に係数√２を掛けたものである軸３０４に沿ったこの斜め直径は、軸３００に沿って先に計算したものと密接に関連していなければならないことは当業者には理解されるであろう。これら２つの直径の差は、像ゆがみを生じる傾斜角度に正比例している。撮像処理において許容される最大傾斜角度に従って許容範囲を設定することができる。例えば、４画素の許容範囲は、３０度までの傾斜角度に有効である。ブロック２８０でテストして差が選択許容誤差より大きい場合、推定中心（ｘ₁、ｙ₁）を廃棄して、プログラムはブロック２５６へ戻って新しいランをアドレス指定し、最終的には必要に応じてランレングス符号化用の新しいデータ行をアドレス指定して上記テストを繰り返す。そうでなければ、プログラムはブロック２７４へ戻って、それぞれ軸３０６及び３０２に沿って対称性テスト及び直径チェックが継続される。最後に、候補中心（ｘ₁、ｙ₁）を通る軸３０２に沿った垂直方向符号化データが対称性テスト及び直径チェックに合格すれば、推定中心（ｘ₁、ｙ₁）がブロック２８４で確認される。図示の実施例では、いずれの不合格でもプログラムがブロック２５６へ戻る。しかし、捕捉ターゲットの像のゆがみまたは不完全性を考慮するため、候補ランを廃棄する前に１回の不合格を許容するようにしてもよい。例えば、斜め軸の１つに沿って不合格であっても、他の斜め軸及び垂直軸が対称性及び直径テストに合格すれば許容することができる。この時に候補中心（ｘ₁、ｙ₁）が内側の明リング１０２に入っているに違いないが捕捉ターゲットの真の中心にはないであろうことが当業者には理解されるであろう。ブロック２８６及び２８８の微調整処理が開始座標（ｘ₁、ｙ₁）に基づいて実行される。第６図は、調整処理を概略的に説明している。座標（ｘ₁、ｙ₁ ）が内側リング１０２に入っており、画素４０２の位置にあると仮定する。ｙ₁ を与えれば、調整窓が定められる。窓の寸法は内側白色リング１０２の寸法によって定められる。内側リング１０２内のｙ₁のすぐ上及びすぐ下の少なくとも２行の、例えば行ｙ₀、ｙ₂及びｙ₃のデータの長さ（白色ランの長さ）をカウントする。対応の長さを表す数値が得られ、例えば行ｙ₀の長さは５画素で、行ｙ₂の長さは７画素になるであろう。最も長い行で、すなわち内側リング１０２の最大幅を示す行で新しい垂直座標を選択する。これによって新しい候補中心４０４が得られる（これは図示の例では座標（ｘ₁、ｙ₂）の位置にある）。次に、座標（ｘ₁、ｙ₂）に基づいて列に沿って同じ形式の測定を実行して、内側リング１０２内の最も長い列を見つける（第６図に示されている例ではこれがｘ₂である）。座標（ｘ₂、ｙ₂）の位置の最も長い行と最も長い列の交点が、捕捉ターゲットの最終的すなわち真の中心座標である。複数の列または行の長さの値がたまたま同じである場合、第５図のブロック２８８において同じ行または列の各々について画素濃度の値を累積する。そのような場合の最終中心座標は、濃度の合計値が最大の行または列に入るように選択される。マキシコード記号表示全体と捕捉ターゲットのリングと個々の六角形との間に一定の寸法関係がある。従って、上記のようにして捕捉ターゲットの寸法の予想値が決定されれば、像の個々の六角形の平均寸法を計算することができる。これは、平均六角形直径として表現され、これは六角形の向き合った平な辺の間の距離である。マキシコード記号表示では、六角形が一杯に積み重なっており、六角形の直径が隣接六角形の中心間の距離と同じである。このため、以下に説明するように、六角形の寸法は、六角形の中心間距離を言うものと理解することもできる。これは、必ずしもすべての二次元記号表示に当てはまるわけではない。マキシコード記号表示及びＣＣＤ像の特徴前述したように、第１図に示されている記号１０は、正方形に配置された六角形の情報符号化要素１２のマトリックスを含み、中心には明暗の反射率が交互する６個の同心リングからなる中心円１００が設けられている。積み重ねられた六角形要素すなわちセルの構造が、中心に対するセルの特定の関係を説明する。第７図は、マキシコード記号を概略的に示している。図示のように、６本の記号軸０、１、２、３、４、５だけが中心円の中心を通っており、中心が同一線上にある１組の六角形と整合している。各記号軸は６０度の間隔で離れてなければならない。以下の技法はそのような軸が６本以上またはそれ以下の二次元記号表示に使用できるように変更できることは、当業者には理解されるであろう。例えば、正方形要素を行列状に配置したマトリックスは、記号表示の指定中心から半径方向に延出して中心が同一線上にある正方形組を通る８本の軸を備えているであろう。そのような軸は４５度の間隔になるであろう。８本の軸すべてを見つけるためには互いに辺で接する正方形と角で接するものとでは要素中心間距離が異なることを考慮しなければならないので、記号表示の方位はこれらの軸のうちの４本だけで決定できるであろう。さらに、中心円の周囲に間隔を置いて６組の独自の組み合わせの明暗六角形１６が設けられており、第７図にさらにわかりやすく示されているように、各組は３個の六角形を有している。これらの合計１８個の六角形を同期六角形と呼ぶ。各組の同期六角形では、３個の同期六角形のうちの２個が６本の記号軸のうちの１本の上に互いに隣接して位置している。このように、記号内の同期六角形は独自の位置にあるため、６本の記号軸の各々は各組の１行の２個の同期六角形を通過しなければならない。６組の同期六角形のパターンは記号内に符号化された情報で変化することはない。本発明のさらなる説明から理解されるように、この組み込み式構造は、ラベルの方位を独自に決定し、各記号軸の位置を調節するために使用される。前述したように、画素のアドレスとして座標（ｘ、ｙ）が使用されている。第７図に示されているように、ｘ軸は水平方向に（画素の行に平行に）設けられ、ｙ軸は垂直方向に（画素の列に平行に）設けられている。座標系の原点は中心円の中心に位置しており、それは像の中心でもある。座標系の角度はｘ軸から反時計回り方向に測定される。このため、第７図には記号軸０と水平軸ｘとの間の角度を表す大角度５４が定められている。大角度は、像の記号の真の方位を定める。例えば、１８０度の値の大角度は、撮像記号が像内で非回転状態に設けられていることを表す。他の値は、撮像記号が像内で回転していることを表す。記号軸０、１、２、３、４、５のうちの常に１本だけの記号軸が、０度から６０度まででなければならないｘ軸からの角度を維持する。この角度は方位角度５６と呼ばれる。記号の方位を決定するための像領域の選択上記方法を用いて決定された中心円の中心に基づいて、マキシコード記号を含む一定寸法の小さくした正方形の像フレーム５０を、コンピュータメモリに記憶されているオリジナル像から引き出すことができる。これが第７図に概略的に示されている。ここではマキシコード記号の中心が小型像の中心にある。一般的な用例では、小型像５０の寸法が、以下の理由から１２８画素ｘ１２８画素に選択できる。一般的に印刷されている上記のマキシコード記号の大きさは１平方インチである。上記のように、記号を含むラベルから好都合な距離を置いて使用できるＣＣＤカメラを使用すれは、像の解像度が一般的に９０ドット／平方インチ（ｄｐｉ）である、すなわち像の記号の１インチ縁部の表示が９０画素長さになる。従って、マキシコード記号は一般的に、記号の方位に関係なく像の１２８画素ｘ１２８画素の正方形領域にはまる。解像度は、ラベルとカメラとの間の距離に応じて決まることに注意されたい。実際に、解像度は約７０〜約１３０ｄｐｉの範囲で変化することがわかっている。記号の方位を見つける際に使用する閾レベルの決定次に、第２図のステップ２１０を参照し、さらに詳細に第８及び第９図を参照しながら、本発明に使用されている２つの閾レベルを決定する方法を説明する。最初に、中心円１００の中心にあるサブイメージ５１と呼ばれる像の部分からヒストグラムを作成する。像の記号外の白色部分を含むことによってヒストグラムが歪む可能性を避けるため、ヒストグラムの作成には小さいサブイメージ部分が選択される。第９図は、サブイメージ５１がある寸法の記号１０内の最大の正方形像として選択されることを示している。例えば、マキシコード記号の解像度が９０ｄｐｉの１２８ｘ１２８画素の上記小型像フレーム５０の場合、サブイメージ５１の寸法は９０√２と計算され、これはおよそ６４ｘ６４画素である。次に、第８図に示されているようなヒストグラムを描いて、可能なグレースケール濃度の値（０〜２５５）の各々を備えたサブイメージ５１内の画素の数を示す。像が黒色及び白色部分で構成されている場合、ヒストグラムは通常は２つのピークとその中間の１つの谷部とを備えている。２つのピークに対応した２つのグレースケール値がＬＯ１及びＨＩ１で示されている。谷部に対応したグレースケール値がＭＩＤで示されている。ＬＯ１及びＨＩ１からＭＩＤまでの中間に２つのグレー値がそれぞれＬＯ２及びＨＩ２で示されている。ヒストグラムの濃度目盛りに沿ったこれらの位置は、像の部分の色を決定するために様々な方法で利用される。例えば、同期六角形のサンプルアレイの色を決定する際に、グレースケール値がＨＩ２より大きい場合、それは＋１（白色）に変換される。グレースケール値がＬＯ２より小さい場合、それは−１（黒色）に変換される。残りのグレースケール値は０（灰色）に変換され、これは画素が黒色六角形と白色六角形との間の境界にあることを表す。記号の方位の決定マキシコード記号像を復号するためには、六角形の中心の位置をそれの対応の濃度と共に知る必要がある。像フレーム５０内の記号の方位を、記号の先に決定された中心１０２に関連させて決定して使用することによって、六角形の位置を計算できるようにする必要がある。第２図のステップ２１２〜２１８は、記号の方位を見つける処理に関するものである。要約すると、この処理は、記号軸の位置を見つけるために相関技術を用いている。まず、中心円の中心に中心を合わせて、アームまたはスピンドルを半径方向に延出させたテンプレートを記号の上方で回転させて、以下に説明するようにスピンドルの下方でグレースケール値を比較することによって、ここで「方位信号」と呼ぶ相関係数のシーケンスを得る。これらの相関係数は像の濃度とは無関係である。このシーケンスをろ過、分析することによって方位角度を決定し、これは像のｘ軸と最初に出会う記号軸との間の角度である。記号軸は方位角度の位置と、その方位角度から６０度の倍数だけ異なった６個の半径方向位置にある。同期六角形を利用して、これらの位置のうちのいずれに主記号軸が位置するかを決定することができる。像のゆがみ及び限定解像度を説明するため、各記号軸の方向及び各軸に沿った六角形の寸法を微調整する。１．テンプレートの作成第１０図は、６対のスピンドル７４を６０度の間隔で設けたテンプレート７０を示している。各対のスピンドルは、半径方向スピンドル軸７３（点線で示されている）上に中心が位置しており、２本の平行線７２がそれぞれスピンドル軸７３の各側に１つずつ等間隔に配置されている。線７２はスピンドル軸から所定距離の、すなわち上記決定された予想平均六角形直径の何分の１かの位置に配置されている。これは合計で、平行線７２間の距離は、約７０ｄｐｉの解像度での約１．０画素から約１３０ｄｐｉの解像度での約２．０画素までになる。選択された中心間距離は、特定の像の測定解像度に基づいてこの範囲内の値に決定できる。平行線に沿って、特定のデータ収集位置が互いに向き合った対に配置されている。平行線７２間の距離は、スピンドル軸が記号軸と整合した時に各対の２つのデータ収集位置が像の同じ六角形に入るように選択される。特定のデータ収集位置は、以下のようにして線７２に沿って配置される。テンプレートを記号の像の上に載せた時に、これらの位置についてグレースケール画素値を記録する。１本のスピンドルのこれらの位置をそれぞれｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４、ｐ５、ｐ６及びｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６とする。これらの点が中心円領域の外に出るようにするため、それらを平行線７２に沿ってテンプレートの中心から六角形の直径の６倍だけ離れた地点で開始する。位置ｐ１．．．ｐ６は１六角形直径分の距離を置いて互いに等間隔に配置されており、位置ｑ１．．．ｑ６も同様に対向線７２に沿ってｐ１．．．ｐ６の真向かいに配置されている。全部合わせて６対の線７２があり、それぞれが６個のデータ収集位置を２組与えている。従って、６本のすべてのスピンドルの合計３６ｐ位置及び３６ｑ位置のｐ及びｑ位置からそのような位置の２つの長いシーケンスが形成されている。すべての値を繋げるため、第１０図に示されているように、各シーケンスの画素値がテンプレート上にｐ１、ｐ２．．．ｐ３６及びｑ１、ｑ２．．．ｑ３６として示されている。以下に詳細に説明するように、これらのデータ収集位置の２つのシーケンスに対応した２つのグレースケール値シーケンスを比較することから方位信号が計算される。ＣＣＤ検出器によって捕捉される各像に対して、新しいテンプレート７０がプロセッサ３６で作成される。上記の中心円捕捉処理によって、像の解像度と共に変化する、画素で測定した予想平均六角形直径が得られる。好ましくは、スピンドル軸７３の１つが、最初は像のｘ軸に沿っている。像の解像度に基づいて選択できるように予め作成した多くのテンプレートを記憶することも可能であるが、これには大きなメモリ空間が必要になり、またテンプレート７０の計算は非常に迅速に行われる。次に、第１１図を参照しながら、ラベル方位を予測できる一次元方位信号を発生するようにテンプレート７０を用いる方法を説明する。テンプレート７０をマキシコード記号１０の上に、それぞれの中心を一致させて重ねることによって、点ｐ１、ｐ２．．．ｐ３６の下側になる画素位置におけるグレースケール値を３６個の要素のシーケンスとして得ることができる。同様に、点ｑ１、ｑ２．．．ｑ３６の下側になる画素位置におけるグレースケール値画素は３６個の要素の別のシーケンスを形成する。次に、２つのシーケンスの相関係数ρを計算することができる。簡単に説明すると、２つのシーケンスの相関係数は、２つのシーケンス間での個々の対のグレースケール値の差の測定値である。相関係数が大きいほど、２つのシーケンス間の差が小さい。相関係数の値は常に包括的に０〜１の範囲内にある。２つのシーケンス間の相関係数は次式で計算できる：ただしまた、ｇ（ｐ_i）及びｇ（ｑ_i）は、それぞれｐ_i及びｑ_i位置の画素のグレースケール値を表す。２．一次元方位信号の生成テンプレート７０は、その中心が中心円の中心位置にくるようにして像データに「重ねられ」、データ位置検出点の座標が示される。テンプレートの初期方位は、１組の平行線７２に対応したスピンドル軸７３が画素座標系のｘ軸と整合して０度の角度に対応するように定められている。しかし、テンプレートは対称的であり、中心が記号の中心に一致する限りは任意に設けることができるので、テンプレートの初期位置はそれほど制限されないことは理解されるであろう。クルースケール値の２つのシーケンスを記録し、テンプレートの初期位置に対して相関係数ρ１を計算して記憶する。次に、テンプレートを好ましくは反時計回り方向に一定角度単位で回転させる。新しい角度のテンプレートから、新しいデータ位置検出位置でグレースケール値を求め、また新しい相関係数ρ２を求めてメモリ内で新しい角度と組み合わせる。テンプレートの合計回転が６０度に達するまで、同じ処理を一定角度単位で繰り返す。角度単位の選択が、マキシコード記号の方位の検出正確度に影響を与える。増分単位が大きすぎる場合、方位角度が不正確になるが、増分単位が小さすぎる場合は、正確度がさほど向上しないのに計算負担が増大する。本発明の好適な実施例では、０．５度が増分単位として使用される。テンプレートは０度から６０度まで０．５度単位で回転するので、マキシコード記号全体の内部が６対の平行線７２で「走査」されることは、当業者には理解されるであろう。このため、１２０の角度増分の各々に対応した１２０の相関係数ρ１．．．ρ１２０のシーケンスが得られ、記憶される。このシーケンスすなわち一次元アレイは一次元方位信号と呼ばれる。テンプレート７０は、スピンドル軸が記号軸を形成している六角形の中心に沿っている時に最大相関係数が得られるように構成されている。これは、方位角度５６では、テンプレートの一方の平行線７２の各データ収集点に対して、他方の平行線７２の対応点が同じ六角形に属しており、このため２点が同じグレースケール値であるはずだからである。このように求められた２つのシーケンスは、１２０の係数のうちで最大の相関係数に対応する。従って、方位角度の特定の特徴に、好ましくは記憶されている一次元方位信号の最大相関係数に対応した角度に注目することによって方位角度５６を予想することができる。ここで、テンプレート７０の２本の平行線間の間隔が一次元方位信号の生成に重要であることに注目する必要がある。その間隔は、マキシコード記号１０の寸法を反映しなければならない。一定解像度のマキシコード記号ラベルの場合、間隔は一定である。それは、方位角度のテンプレートの６対の平行線が記号軸０、１、２、３、４、５に沿って六角形にはまることができるように十分に小さくなければならない。マキシコード記号像かゆがみを含む場合、これがさらに重要になる。ゆがんだマキシコード記号像の軸では、互いの間隔が６０度になっていない。テンプレート７０の２本の平行線の間隔を狭くすることによって、正確な方位の平行線７２が６本の記号軸すべてに沿った六角形にはまる可能性が高くなる。他方では、方位角度に対応しない幾分誤った方位のテンプレート７０も大きな相関係数を生じるので、間隔をあまり狭くすることができない。従って、間隔は六角形の寸法に正比例する。本発明の好適な実施例では、７０ｄｐｉ〜１３０ｄｐｉの解像度に対応して、間隔は１．０〜２．０画素の範囲で変動する。３．一次元方位信号のろ過一次元方位信号の最高相関係数を選択する処理を以下に説明する。一次元方位信号は第１２Ａ図に概略的に示されているようなグラフを描き、この図はテンプレート７０の０度から５９．５度までの角度位置に対する相関係数ρの値をグラフで示している。一次元方位信号は、一般的にラベルの印刷、撮像及びデジタル化から生じる像のたわみ及びノイズのために多くの尖ったスパイクを含んでいる。従って、これらの疑似スパイクを除去するために第２図のろ過ステップ２１４が必要である。ろ過ステップには、曲線を滑らかにして急激な変化の突発性を低減する効果がある。一般的に尖ったスパイクを低減させることによってピークが低く幅広になるが、幅の広いピークの高さは比較的変化しない。第１２Ｂ図は、以下のようにしてろ過した後の第１２Ａ図の信号を示している。方位信号は１／２度単位で増加する０度〜５９．５度の角度の関数であるから、角度が６０度に達してそれを越えると、方位信号は繰り返す。このため、方位信号は、第１２Ａ図に示されているように、０度〜５９．５度の範囲内を角度増分単位で変化する曲線として全体を表示することができる。ろ過処理を容易にするため、曲線を巻く、すなわち０度〜５９．５度を繋げる。また、一定数の角度にわたる移動窓ＷＩＮが点線で示されており、これを曲線に応用する。窓に入った角度の係数を平均して、平均値を窓の中心の値に置き換える。このようにして、信号のスパイクを平均して軽減する。方位角度を最適に保存し、方位角度の移動を防止するため、好適な実施例に使用される窓ＷＩＮはテンプレートの隣接した３増分角度位置だけを含む。各角度において、ろ過済みの相関係数が考慮中の角度及びそれの左右に隣接した角度に対応した３つの相関係数の平均値として計算される。そのような低域通過ろ過を１回通過することでは、必ずしも望ましくないスパイクをすべて除去できるわけではないであろう。好適な実施例では、３回通過させる。ろ過を３回通過させた後では、方位角度５６が滑らかになった方位信号の最高のピークに対応する可能性が高い。実際には、最高のピークが真の方位角度を表さない場合を避けるため、所定数のピークを、例えば５個の最高ピークを用いて方位信号から真の方位を決定する。好ましくは、処理装置は候補の１つとして最も高い残留ピークを見つけ出して選択する。次に、このピークの各側の２つの角度位置のデータを、それをゼロに設定することによって廃棄する。残りのデータのうちの次に高い相関係数を見つけ出して、それの角度を候補として選択し、このピークの各側の２つの角度位置のデータを廃棄する。５個の候補角度が同定されるまで、これを繰り返す。４．正確な方位角度の選択方位角度となり得る５候補のうちから、同期六角形が正しく配置されている記号の方位にどの候補が最も符合するかを決定することによって選択を行う。記号軸０、１、２、３、４、５のうちの１つが像のｘ軸から方位角度だけ離れている。しかし、記号方位を見つけるためには、大角度５４を決定しなければならない。第７図に示されているように、大角度及び方位角度には次式の関係がある。大角度＝方位角度＋（ｒ＋６０°）但し、２つの角度は度数単位で、ｒは０、１、２、３、４、５のうちの１つの値を取る整数である。第７図に示されているマキシコード記号の場合、ｒの値が３である。方位角度及び整数ｒは、マキシコード記号表示にはめ込まれた同期六角形を利用して決定できる。１８個の同期六角形が独自のパターンを形成していることを説明した。そのパターンは、六角形の所定の色が白色か黒色かに応じて＋１または−１の値の１８個の要素の一次元アレイによって表すことができる。毎回異なった記号軸で開始することによって、６個のそのような一次元アレイを生成することができる。前述したように、各記号軸は２つの同期六角形を通過している。各軸について、その軸から始めて時計回り方向に＋１または−１で表される同期六角形の色をグループ分けすることによって、一次元同期アレイが生成される。従って、説明されているように６個の一次元同期アレイがあり、その各々はマキシコード記号表示の６軸の１つに対応している。６個の一次元同期アレイをグループ分けすることによって、同期ルックアップテーブルすなわち二次元アレイを作成できるので、表の行である適当な順序の同期アレイによって各軸を同定することができる。そのようなルックアップテーブルが表Ｉに示されており、与えられている値は第７図に示されている記号の同期六角形に対応している。好ましくは、ルックアップテーブルの第０行は、主軸（記号軸０）上の同期六角形の値で始まる一次元同期アレイを含み、第１行は記号軸１等の同期六角形の値で始まる。比較のため、順次各候補方位角度に基づいて、１８個の同期六角形の中心があるべき位置のグレー値を計算して、同期六角形のグレースケール値の一次元サンプルアレイを生成する。第８図のヒストグラムを使用した（後述の）特定の閾算出方法を適用して、サンプルアレイを黒色、白色または灰色の要素アレイに、白色六角形を＋１、黒色六角形を−１、灰色を０として変換する。同期六角形のアレイとそれのサンプルアレイとのずれは、正しい方位角度で最小でなければならない。すなわち、候補方位角度及び先に得られた六角形の平均寸法に基づいて、１８個の同期六角形の予想中央画素位置を決定することができる。これらの画素位置でのグレースケール値を求めてから、＋１、−１または０に変換する。これらの数字は、ルックアップテーブルの一次元同期アレイを生成する際に使用した順序と同じ順序に従って一次元サンプルアレイに配列される。次に、サンプルアレイを同期ルックアップテーブル内の６個の同期アレイの各々と比較して、各要素比較で同期差の合計が最小になる同期アレイを見つける。すなわち、ルックアップテーブルアレイ及びサンプルアレイの対応要素の差を取って、これらの差の絶対値を合計する。前述したように、ルックアップテーブルの行数が記号の軸の数に一致している場合、最も接近した同期アレイに対応した行の番号（マキシコード記号の軸）が大角度５４を決定する整数ｒになる。この候補角度が正確な方位角度である場合、この処理の結果が記号の予想方位である。前述のように６個の同期アレイを適当な順序に配置することによって、整数ｒをテスト中のサンプルアレイとの同期差の合計が最小である同期アレイのループインデックスとして決定することができることは、当業者には理解されるであろう。これは、軸０に対応した同期アレイを同期アレイ０、軸１に対応した同期アレイを同期アレイ１等とすることによって同期ルックアップテーブルで得ることができる。ループインデックスは０から５までである。一次元方位信号の５個の最高ピークのうちのどの候補が正しい方位角度であるかを決定するため、各候補角度及び記録されている同期差の最小合計に対して上記処理を実施することができる。すべての方位角度候補のうちで、同期差の合計が最小になる候補が方位角度である。この候補によって生成されたサンプルアレイからの同期差の合計が最小である同期アレイに対応した軸が、正しい整数ｒを与える。候補ピークをテストする際に使用される特別な閾算出方法を以下に説明する。方位角度の各候補に対してサンプルアレイを生成するため、第８図のヒストグラムの２つの閾レベルＬＯ２及びＨＩ２を用いる。ＨＩ２に等しいか又はそれ以上のグレースケール値の画素は白色であると宣言して値１を割り当てる。ＬＯ２に等しいか又はそれ以下のグレースケール値の画素は黒であると宣言して値−１を割り当てる。ＨＩ２とＬＯ２との間のグレースケール値の画素は灰色であると宣言して値０を割り当てる。この方法によって、同期差の最小合計は常に方位角度及び正しい軸に対応することが実質的に確認される。そして、大角度は方位角度と６０度のｒ倍との合計として計算できる。５．記号軸の方向及び六角形寸法の微調整軸０に対応した大角度から、６０度の様々な倍数を加えることによって残りの５記号軸の位置を検出することができる。（主にラベルがカメラレンズに対して垂直な平面上にないために）場合によっては像にゆがみがあり、また解像度が限定されているため、記号軸の初期計算角度位置は一般的に実際の位置から少しずれている。さらに、像内のすべての六角形が同じ寸法であるとは限らない。従って、これらの２つのパラメータ、すなわち各軸の方向及びその軸に沿った六角形の寸法は、個々の六角形の中心を決定する際に使用する前に調整する必要がある。これは、第２図のステップ２１８で行われる。２つのパラメータは誤差を含まない、すなわち計算された軸は軸上の各六角形の真の中心を通過し、この軸に沿った六角形の寸法は同一で既知である。次に、軸の角度及び六角形の既知寸法を用いて、中心円の中心から出た軸に沿った各六角形の中心座標を計算することができる。しかし、軸の方向または軸に沿った六角形の寸法を表す２つのパラメータのいずれか一方が正確でない場合、計算中心の少なくとも一部が、軸に沿った六角形の実際の中心に一致しないであろう。２つのパラメータの正確度をテストするため、第１４図のフローチャートに示されている（また、詳細に後述する）処理を実行して、軸の方向及び六角形寸法である２つのパラメータの様々な組み合わせによってどれだけ多くの実際の六角形中心が正確に予想されるかを決定する。パラメータの様々な組み合わせを比較する処理が第１３図に概略的に示されており、像内の１点が六角形の中心にあるかを決定する処理が第１５図に部分的に概略的に示されている。これらの処理についても詳細に後述する。各対のパラメータについて、整数カウンタを記録、更新することによって、本当に実際の中心である計算中心の数を表示する。２つのパラメータにまったく誤差がない場合、軸に沿った六角形の計算中心は実際の中心に一致するはずであり、正確な中心の整数カウント値が高くなるであろう。パラメータが正確でない場合、２つのパラメータに対応した正確な中心の整数カウント値は、正しいパラメータに対応したものより小さくなるはずである。次に第１３Ａ図を参照しながら説明すると、大角度から計算された６軸を以下の方法で調整することができる。例えば、軸の１つ６１から始めると、軸６１の近くの中心円の中心から出た幾つかの射線６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを、各射線が０．５度の倍数だけ軸からずれるようにして選択する。これらの射線は軸６１と共に、マキシコード記号の適正軸の候補となる。同様に、（上記のように予想された）六角形の平均寸法よりわずかに大きいか小さい幾つかの数を選択して、適正軸に沿った六角形の適正寸法の候補として使用する。六角形の適正寸法を求める際の階段寸法として０．０５画素を選択する。そのため、六角形の適正寸法は、平均六角形寸法±（０．０５の倍数）にすることができるだけである。第１３Ｂ図は、誤差のない１対のパラメータを示している。予想射線６１は軸に沿って正にすべての六角形中心６２を通っており、すべての中心が予想六角形寸法で正確に予測される。第１３Ｃ図は、軸方向は正確であるが六角形寸法が不正確な１対のパラメータを示している。このため、一部に正確な六角形中心６２が予想されるだけで、他の予想中心６３は実際には像の六角形の中心にない。第１３Ｄ図は、方向及び六角形寸法の両方に誤差がある場合を示している。第１３Ｂ図に示されているパラメータ対に対応した整数カウントは第１３Ｃ図の場合のカウントより大きく、また第１３Ｃ図の場合のカウントは第１３Ｄ図の場合のカウントより大きいことがわかるであろう。軸の方向候補及び寸法候補の様々な組み合わせが、どれだけ多くの計算座標が実際に六角形の中心を表すかを示す整数カウントを生じるための試しパラメータとして使用される。好ましくは、候補軸に沿った六角形１２ａ及び候補軸に沿った六角形の両側に隣接した六角形１２ｎをテストする。最大整数カウントを生じる試しパラメータ対が正しい軸及び軸に沿った六角形の寸法として使用される。各組の試しパラメータに対応した整数カウントは、第１４図に示されているアルゴリズムに従って生じる。まず、ステップ３０８において、１対の試しパラメータを選択する。ステップ３０９において、同期六角形を使用して、一部の不正確なパラメータ対を迅速に除去することによって第１４図の処理の反復回数を制限することができる。１８個の同期六角形の正確な配列位置を、各軸の正確な方向及びその軸に沿った六角形の正確な寸法を用いて計算できることを説明した。これらの位置の計算に六角形の間違った寸法及び軸の間違った方向を用いた場合、これらの計算位置の六角形の画素値が、同期パターンの既知の色に十分に一致できなくなる。同期六角形との十分な一致をもたらすパラメータ対だけを第１４図の後続処理で使用する必要がある。各試しパラメータ対において、３つの同期六角形の計算位置の画素の色は、問題の軸の周囲の真の同期六角形の色と一致しなければならない。画素の色は、黒色と白色とを区別するための第８図のヒストグラムの閾レベルＭＩＤだけを使用して決定することができる。閾レベルＭＩＤは、ヒストグラムの谷の点である。この値を決定するための多くの他の方法が当業者には公知である。ＭＩＤを使用して、画素のグレースケール値がＭＩＤより小さいかそれ以上かに応じて黒色か白色かを決定することができる。試しパラメータ対が正確な同期パターンを生成できない場合、その試しパラメータ対に対応した整数カウントを計算する処理は必要なく、それは廃棄できる。射線の方向及びその射線に沿った六角形寸法を表す、ステップ３０８で選択されてステップ３０９の上記同期パターンテストに合格した試しパラメータ対について、ステップ３１０で対応の整数カウントをゼロに初期化する。ステップ３１２において、像座標（ｘ、ｙ）で表される、射線に沿った所定数の六角形中心及びその射線に沿ったものに隣接した六角形の中心を計算する。ｘ及びｙの数は、正確度を浮動小数点表示しようとするものである。６マキシコード記号軸の各々について、その射線に沿った所定数をその軸に沿った六角形の数として選択することができる。例えは、数字の９、１１、１１、１０、１１、１１をそれぞれ軸０、１、２、３、４、５に対して使用することができる。ステップ３１４において、計算六角形中心（ｘ、ｙ）の１つを選択する。ステップ３１６において、ｉｎｔが数字の整数部だけを取ることを意味するとして、行＝（ｉｎｔ）（ｙ＋０．５）、列＝（ｉｎｔ）（ｘ＋０．５）を用いてその座標（ｘ、ｙ）を整数値に変換する。これによって、浮動小数点座標が、中心が浮動小数点値に最も近い画素の整数座標に変換される。次に、その位置（行、列）の画素を調べて、それが黒色か、白色か、灰色かを見る。ここで使用したグレースケール閾テストは、第８図のヒストグラムのレベルＬＯ１及びＨＩ１に基づいている。画素の値がＨＩ１よりも大きくなく、またＬＯ１よりも小さくない場合、その画素は六角形の中心ではあり得ず、その画素についてそれ以上調べる必要はない。グレースケール値がＬＯ１より小さい場合、画素は黒色であると宣言して、Ｂを付ける。グレースケール値がＨＩ１より大きい場合、画素は白色であると宣言して、Ｗを付ける。いずれの場合も、ステップ３２０において、調査中の画素の４個の隣接画素の位置を後述の方法を用いて求める。ステップ３２２において、４個の隣接画素をさらに調べる。黒色画素Ｂの４個の隣接画素のグレースケール値はいずれもヒストグラムＬＯ２より大きくあってはならず、また白色画素Ｗの４個の隣接画素のグレースケール値はいずれもＨＩ２より小さくあってはならない。これらのテストに合格した後で初めて、その画素が六角形の中心であると確認され、ステップ３２４において、テスト中のパラメータ対に対応した整数カウントを増分する。処理はステップ３１４に戻って繰り返すことによって、次の計算六角形中心の座標が実際に像の六角形の中心にあるかを調べる。所定数の計算中心をテストした後、ステップ３２８において、試しパラメータ対に対応した整数カウントを最終的に決定して、処理はステップ３０８へ戻って別のパラメータ対を選択する。このようにして所定数の試しパラメータ対をすべてテストした後、実際に六角形の中心を表す計算座標の最高数を表す最高の整数カウントを備えた試しパラメータ対のものに等しい方向及び六角形寸法をその軸に割り当てる。ブロック３２０において、計算中心にある画素に隣接した４個の画素を求めるために別の方法を用いている。第１５Ａ図を参照しながら説明すると、黒色画素Ｂの場合、それの上下及び左右の４個の隣接画素Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を使用する。白色画素Ｗの場合、第１５Ｂ図に示されているように、Ｗを含む４画素ブロックを使用する。すなわち、座標（ｘ、ｙ）に最も近い４個の座標Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を使用して、ｘ及びｙの小数点の後の値に応じて、ＷはＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４のいずれにすることもできる。黒色対白色の六角形の中心の確認に異なった方法を使用することは、黒色六角形で囲まれた白色六角形が画素数の点で寸法が小さいという考えに基づいている。これは、特にＣＣＤ感知アレイに対する照明が比較的薄暗い時に当てはまる。オプションとして、黒色画素の４個の隣接画素を得る方法を白色画素に用いるものと置き換えることができる。六角形の中心を確認する上記方法は様々なダイナミックレンジを備えた像に使用できることに注意されたい。以下の考慮点は、正確な軸及び六角形の対応寸法を正確に決定する際に重要である。正確な軸に近接する射線の場合、その射線の座標（ｘ、ｙ）は試しパラメータ対から計算される。さらに、その射線に沿ったこれらの計算中心に対する隣接六角形１２ｎの中心を表す座標も同一の試しパラメータ対から計算される。整数カウントを生成する際にこれらの座標のすべてを使用することができる。本発明を実行する際に、第１３Ａ図に示されているように、各射線に沿った六角形１２ａの中心座標が、隣接した半径方向の２「行」の六角形１２ｎのものと共に計算される。その射線と２「行」の六角形とは互いに平行である。この方法は、黒色及び酢色六角形の両方またはいずれか一方が６軸の一部に沿って設けられている時に探索正確度を向上させる。６本の記号軸の各々は上記のように同じ方法で互いに独立的に調整できるが、１本の軸を調節した後に、好適な探索方法は、調整済みの（単数または複数の）軸から得られた探索結果に基づいて新しい軸の探索を行う。このため、本発明の好適な実施例では、各々の真の軸の方向及びその軸に沿った六角形の寸法を最もよく表す試しパラメータ対を探すため、ある程度のゆがみがあっても、特別な順序を監視する必要がある。探索は、まず真の軸０及び軸０に沿った六角形の寸法を決定するために実行される。探索空間は、第１３Ａ図に示されているモデルに従って、平均六角形寸法を中心にした５個の六角形分の寸法と計算軸０を中心にした５射線とで構成されている。中央の軸を、この場合は計算軸０であるが、開始軸と呼ぶ。探索処理で方向を補正され、六角形の寸法に等しい大きさの、軸０の方向のベクトルを計算することができる。第１６図には、ベクトルがｖ₀で表されている。同様に、軸３の方向のベクトルｖ₃を得ることができる。真の記号軸１、２、４、５の各々に対して探索空間を最良に生成するため、軸０及び３から得られた探索結果を以下のように利用しなければならない。ｖ₀の長さが平均六角形寸法と同じである場合、計算記号軸１を開始軸として使用して探索を開始する。（六角形寸法を表す）ｖ₀の長さが試しパラメータの段階寸法( parameter step size)０．０５の正（または負の）倍数だけ平均六角形寸法から異なっている場合、開始軸として計算軸１を使用する代わりに、段階角度間隔（ angle step interval）（０．５度）の同じ倍数を計算軸１に加えた（またはそれから引いた）もので記号軸１の探索を開始する必要がある。上記のような探索でも合計で５射線が使用される。次の探索で、真の記号軸１の方向にベクトルｖ１を得る。同様に、０．５度の同じ倍数を計算軸５から引いた（またはそれに加えた）もので記号軸５に対する探索を開始する必要がある。探索処理からベクトルｖ₅を求めることができる。探索処理の開始軸の位置を検出するため、ｖ₃の長さに従って計算軸２及び４を同様にして調節することができる。その探索の結果、それぞれ軸２及び４の方向に２つのベクトルｖ₂及びｖ₄が得られる。記号のすべての六角形の中心の検出次に第１６図を参照しながら、マキシコード記号像の六角形の中心の位置を検出する系統的な方法を説明する。各記号軸に対して個別に決定された調整六角形寸法を具現するベクトルｖ₀、ｖ₁・・・ｖ₅を利用して、６本の記号軸に沿った六角形の中心を決定することができる。次に、ベクトルｖ₀を用いて、軸０と軸１とで囲まれた領域内の六角形の中心を検出することができる。すなわち、軸１に沿った六角形の座標にベクトルｖ₀の倍数を加えることによって、軸１の左側に延出している六角形の各部分行の各六角形の中心を見つけ出すことができる。例えば、第１６図の六角形６９の中心は、軸１上にある六角形６８の位置にｖ₀ の倍数（６ｘｖ₀）を加えることによって決定される。記号像の中心１０２で開始して、六角形６９の位置をベクトル式：１４ｖ₁＋６ｖ₀で表すことができる。同じ処理を使用して、軸５に沿った六角形の座標にベクトルｖ₀の倍数を加えることによって、軸０と軸５とで囲まれた領域内のこれらの中心を決定することができる。同様に、記号軸２及び４に沿った六角形の座標にベクトルｖ₃の倍数を加えることによって、軸２と軸４とで囲まれた領域内の六角形の中心を決定することができる。軸１及び軸２で囲まれた領域内の六角形の場合、軸１に沿った六角形の座標にベクトル（ｖ₂−ｖ₁）の倍数を加える。軸４及び軸５で囲まれた領域内の六角形の場合、軸５に沿った六角形の座標にベクトル（ｖ₄−ｖ₅）の倍数を加える。上記のようにして記号の６セグメントを個別に処理することによって、ゆがみが存在する時に誤差累積を最小限に抑えることができる。六角形の中心のグレースケール値が数字のマトリックスを形成し、後続の復号処理で使用することができる。復号処理は米国特許第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号に記載されている。以上の本発明を特定の実施例に関して説明してきたが、それらはすべての点で説明のためのもので、制限的ではない。当該分野の当業者には、発明の精神の範囲内の変更実施例が明らかになるであろう。従って、発明の範囲は上記説明ではなく、添付の請求項によって定義される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年５月２３日【補正内容】補正された明細書第１頁から第５頁翻訳文明細書空間ドメイン内の二次元記号の復号方法及び装置技術分野本発明は、光学的に符号化された記号表示、特に空間ドメイン内の二次元光学記号の復号に関するものである。関連技術の背景光学的記号表示は、光学的感知機構だけが復号処理によって読み取ることができる情報符号化記号のことである。何年にもわたって、バーコードが機械読み取り記号表示として推進されてきた。バーコードは、黒色及び白色バーで符号化された独自の連続番号を含む一次点記号である。バーコードは、より詳しい情報を含むさらに大きいデータベースに物体を結び付けるインデックスとして広く使用されている。バーコードを含む像を処理するシステムの一例がヨーロッパ特許出願公開第０，４４９，６３４号に示されており、これは像領域を垂直セルに５２に分割し、その一部をバーコードラベルの一部の上に重ねることによって、バーコードの精密方位を決定することを開示している。セル内の各走査線について、セル内のその走査線に沿った画素のグレーレベルに対応した信号を（第８ｃ図）、異なった走査線で生じる信号間のずれ（第８ｄ図）と共に求める。連続走査線の各々に対するセルの第１走査線のクロス相関関数（第９図）を用いて、走査線に対するバーコードのバーの方位を決定する。情報ベースの技術に対する需要が成長するのに伴って、関連のデータベースを除去してバーコード自体にさらに多くの情報を記憶することに大きな興味が集まっている。現在の技術では、追加情報を符号化すれば、一次元バーコードが非現実的な長さになる。この要求に対応するために、積層形バーコードまたはマトリックス形のいずれかの形を取った多くの二次元記号表示が紹介されている。情報セルを有する要素の二次元アレイで二次元記号を構成する。次に、符号化処理及び符号化すべき情報によってアレイの寸法、すなわち記号の寸法を決定する。記号内のセルは一般的に多角形の形状で、白色または黒色として現れる。このため、記号は、セル及び構造体の幾何学的形状に基づいて構成されている。記号内の白色または黒色のすべての要素は同じ寸法で同じ形状である。二次元記号表示を用いることの主たる目的は、バーコードアプリケーションに使用されているような関連データベースを除去することである。これによって、記号は、データベースから独立した可搬式情報キャリヤになる。情報キャリヤであるという特徴は、輸送する手紙、荷物、容器または他の関連物品が一般的に発送元、フライト番号、目的地、名前、価格、部品番号及び他の情報で識別される物流産業において特に重要である。情報は、配送ルートに沿って読まれるラベルに符号化されている。これらのラベルの他の用例として、手紙、小包及び手荷物の自動経路指定及び仕分けがある。二次元記号表示の１つ、一般的にマキシコード（ＭａｘｉＣｏｄｅ）記号表示として知られるものか、チャンドラー（Ｃｈａｎｄｌｅｒ）他のヨーロッパ特許出願公開０５７３１２９号及び米国特許第４，８７４，９３６号及び第４，８９６，０２９号に開示されている。開示されている記号は、セルが六角形の形状で、直径が約３０ミルの例である。そのような記号を復号するためには、各要素での反射強度を決定する必要がある。各六角形要素のグレースケール濃度を正確に決定するためには、まず記号の位置及び方位を求めてから、各要素の中心の位置を同定しなければならない。ヨーロッパ特許出願公開第０５７３１２９号では、復号処理にフーリエ変換を使用する一般的な方法が説明されている。その原理は、記号を含む空間ドメイン表示像を、後続のセル強度決定のために記号の構成情報力句1き出されるスペクトルドメインに変換することである。ヨーロッパ特許出願公開第０５７３１２９号に記載されている六角形ベースの記号では、空間ドメイン内の符号化要素の独自の構成及び表示が、スペクトルドメインの光輝点として知られる６個の高密度エネルギ点のアレイを形成する。原ラベルにゆがみかない場合、それらは６０度の等間隔に配置されている。空間ドメイン内のラベルの方位を推測するために主要組の位置を検出する調査が続いて行われる。開示された方法は、当該分野でスペクトルドメイン方法と呼ばれている。しかし、この方法は、フーリエ変換計算を含むことから、最も計算的に高コストの方法の１つであることがよく知られている。リアルタイムで用いる場合、必要な処理速度を達成するために高価なハードウェアを使用しなければならない。この方法は、オーバヘッドリーダを用いた自動仕分けの用途に使用されてきた。そのような用例でのコンピュータハードウェアのコストは、仕分けシステム全体のコストに比較して容認できるものである。高価なハードウェア設備を必要とするのに加えて、スペクトル方法は他の問題も伴うことが経験的にわかっている。例えば、像内の記号外部のグレースケール変動等の雑音情報もスペクトルに悪影響を与えて、復号処理が失敗する可能性がある。これらのグレースケール変動は、記号の周囲の印刷文字、サイン、汚れまたは反射率が不均一な物質によるものであろう。手持ち式リーダ等の他の多くの用例では、ハードウェアを大幅に小さくしながら高速の復号を必要とする目標であるコスト効率が高い読み取りシステムか大いに必要とされている。さらに、記号を復号するための計算の複雑さを低減させ、同時に効率及び信頼度を高めたシステムが当該分野で必要とされている。また、記号を様々な距離で効果的に復号することができるシステムも必要とされている。ヨーロッパ特許出願公開第０５７３１２９号は、対照的な反射率の複数の同心リングで構成されて、線形走査した時に周期的ビデオ信号を発生する捕捉ターゲットを開示している。捕捉ターゲットを見つけ出す方法はアナログフィルタ手段を用いて、信号を直接的に所定の周波数と比較して、周波数を一致させることができるようにする。この方法にもかかわらず、さらに、二次元捕捉ターゲットの位置を検出するための計算の複雑さを低減させ、同時に効率及び信頼度を高めたシステムが当該分野で必要とされている。また、捕捉ターゲットの位置をそれの大きさに関係なく効果的に検出できるそのようなシステムも必要とされている。発明の開示本発明は、上記問題点を考慮して行われたものである。本発明は、半径方向に隣接した信号間の相関係数を計算して、多数のセグメントを使用して個々の情報符号化要素の位置を検出することによって空間ドメイン内の撮像記号の方位を決定し、復号のためにすべての要素の位置を後で決定できるように各セグメントに対してそれの位置及び要素の寸法を調節する改良システムを提供している。包括的に説明すると、本発明は、わずかに離れた平行な２線に沿って離設された連続状の対になった点を備えて、各対の第１点を平行線の一方の上に、他方の平行線上の対の第２点に向き合わせて配置したサンプリングテンプレートを作成し、テンプレートを像データ上に位置決めし、対の第１点のグレースケール濃度を対のそれぞれの第２点のグレースケール濃度と比較することによって第１点と第２点との間の相関係数を決定する技法を使用して、中心が同一直線上にある１組または複数組の連続要素を含む像を処理するシステム及び方法であって、サンプリングテンプレートを像に対して様々な方位に移動させて、テンプレートの各位置について相関係数を決定する手順と、相関係数の固有値に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって像内に１組または複数組の同一直線上の要素を同定する手順とを有していることを特徴とするシステム及び方法を提供している。本発明の１つの特徴によれば、空間ドメイン方法は、空間ドメイン内での信号処理だけに依存している。像にしたマキシコード記号の方位を決定する際に、例えば６０度間隔の６本のスピンドルを備えたテンプレートを記号の中心回りに６０度の範囲内で回転させる。各スピンドルに沿った２つの並列信号を増分角度で引き出して、それらの相関係数を計算する。最高値を備えた一定数の相関係数を優先させることによって、記号の潜在方位を予想する。予想方位角度に基づいて、６個のセグメントを形成する６本の軸を記号内に定める。各軸とその軸位置に沿った六角形の寸法とを微調整することによって、その軸に沿った隣接の六角形のグレースケール値を用いて各セグメントについて正確な方位及び六角形寸法を求めることができる。各セグメント内において、調節パラメータを用いて各六角形の中心を記号の既知形状から検出することができる。各六角形の中心を表す画素のグレースケール値を同定することによって、記号を表す表が得られる。以下の説明から明らかになるように、すべての信号処理手順は、記号の中心から始まる。これにより、本発明では記号の周囲の印刷文字、図形または汚れなどの望ましくない信号による干渉を防止することができる。信号の記号を含む一部分だけを処理するのであるから、本発明の処理手順の有効性を理解できるであろう。本発明の別の態様によれば、二次元捕捉ターゲットの位置は、それのキー要素を、すなわち第２反射率を備えた対称形状の境界領域によって取り囲まれた第１反射率を備えた対称形状の包囲要素を見つけ出すことによって検出される。包括的に説明すると、本システム及び方法は、記憶像を第１走査方向に沿って走査し、第１走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出し、候補包囲要素及び対応の境界領域が第１方向とは異なった第２方向に沿って対称的であるかを決定することによってキー要素の位置を検出する。対称性テストを用いることの利点は、捕捉ターゲットの対称特性がゆがみ像内に保存されることから、ターゲットと感知機構との間の傾斜角度による捕捉ターゲットの像のゆがみの影響を受けないことである。好ましくは、本システム及び方法は、対称性を示す方向の各々で候補包囲要素及び対応の境界領域の直径を決定し、その直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する。走査方向に沿った対称性を検出する手順は、好ましくは像の行をランレングス符号化する手順と、そのランの対称性を調べる手順とを有している。本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び請求の範囲を参照しながら本発明の好適な実施例の以下の説明を読めば明らかになるであろう。従って、本発明は、ハードウェア設備のコスト効率が高く、高速計算能力があり、可搬式で手に持って使用することができ、瞬時復号を与え、遷移像データを記憶するための余分なメモリを必要とせず、計算が効率的で、解像度の変動に影響されず、全体像の撮像記号部分を処理し、記号を取り囲んでいる周囲の像情報の影響に強い、空間ドメイン内の撮像二次元記号の復号の包括的な解決策を提供しようとしている。本発明はさらに、二次元記号表示の像等のデジタル像内の捕捉ターゲットの位置を検出する改良システムを提供しようとしている。本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び請求の範囲を参照しながら本発明の好適な実施例の以下の説明を読めば明らかになるであろう。図面の簡単な説明第１図は、６軸を図示した２次元記号の平面図である。第２図は、空間ドメイン内の記号の復号を説明するシステムフローチャートである。第３図は、プロセッサが本発明に従って構成されている、２次元捕捉ターゲットまたは記号を撮像するシステムブロック図である。第４図は、本発明の好適な実施例において捕捉ターゲットの対称特性を調べるために用いられる軸を示している。請求の範囲１．わずかに離れた平行な２線（７２）に沿って離設された連続状の対になった点（ｐ_i、ｑ_i）を備えて、各対の第１点（ｐ_i）を平行線の一方の上に、他方の平行線上の前記対の第２点（ｑ_i）に向き合わせて配置したサンプリングテンプレート（７０）を作成し、前記テンプレートを前記像データ上に位置決めし、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対のそれぞれの第２点のグレースケール濃度と比較することによって前記第１点と前記第２点との間の相関係数を決定する、像を処理する方法であって、前記サンプリングテンプレート（７０）を前記像に対して様々な方位に移動させて、前記テンプレートの各位置について前記相関係数を決定する手順と、相関係数の固有値に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって前記像内に１組または複数組の同一直線上の要素（１２）を同定する手順とを有していることを特徴とする方法。２．前記連続状の対になった点はテンプレートの中心点から半径方向に延在しており、前記テンプレートを位置決めする前記手順は、前記テンプレートの中心点を前記像の中心点に位置決めする手順を有しており、前記テンプレートを移動させる前記手順は、前記テンプレートを前記テンプレートの中心点回りに回転させる手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。３．前記連続要素（１２）は二次元記号表示（１０）の一部であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。４．前記連続要素（１２）は、中心が前記記号の原点を通る線（０−３、１−４、２−５）に沿っている少なくとも１半径方向組の連続要素を有していることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。５．前記像は、少なくとも２種類の反射率の要素を備えた形式の二次元の光学的に読み取り可能な記号（１０）を含む多数行画素マトリックスと、中心が前記記号の原点を通る線（０−３、１−４、２−５）に沿っている少なくとも１半径方向組の連続要素とを有しており、前記像を処理する前記手順は、前記原点を通る半径に平行な２線（７２）に沿って離設された連続状の対になった点（ｐ_iｑ_i）を備えて、各対の点が前記原点から同一距離にあり、前記線の各々の上に１つずつ配置されているサンプリングテンプレート（７０）を作成する手順と、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対の第２点のグレースケール濃度と比較してその間の相関係数を決定する手順と、前記サンプリングテンプレートを前記原点回りに一定増分で回転させて、前記テンプレートの各回転位置について前記相関係数を繰り返し決定する手順と、前記相関係数の固有値に対応した回転位置を見つけ出すことによって前記半径方向組の連続要素を同定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。６．前記半径方向組の連続要素を同定する手順はさらに、相関係数を回転位置に対してグラフ表示することによって一次元信号を形成する手順と、前記信号をろ過する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。７．前記記号の前記原点を検出する手順は、少なくとも２方向に沿って対称性を示す包囲要素（１０２）を検出する手順と、前記包囲要素の中心を決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。８．前記記号（１０）は、マトリックス状に配置された複数の多角形情報符号化要素（１２）を有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。９．固有相関係数値に対応した位置を見つけ出す前記手順は、前記テンプレート（７０）の各位置に対する一連の前記相関係数を有する方位信号を形成する手順と、前記信号のピークの高さを比較して最高ピークを見つけ出す手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。１０．さらに、前記方位信号の前記ピークを低域通過ろ過する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。１１．前記二次元の光学的に読み取り可能な記号（１０）は、中心が前記記号の原点を通る軸線（軸０−５）に沿って、前記原点回りに等間隔に配置されている複数の半径方向組の連続要素（１２）を有しており、前記要素は少なくとも２種類の反射率の一方であり、前記サンプリングテンプレート（７０）において、前記連続した対の点の数及び間隔は、前記軸の数及び間隔に等しく、前記複数の連続した対の点の各々について相関係数を決定し、前記半径方向組の連続要素の前記軸の位置は、最高相関係数に対応した前記テンプレートの回転位置を見つけ出すことによって同定されることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。１２．前記記号（１０）は、マトリックス状に配置された複数の多角形情報符号化要素（１２）を有していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。１３．前記記号の各軸は、それに対応した独自パターンの方位要素（１６）を備えており、さらに、どのパターンの方位要素が前記軸に対応しているかを決定することによって前記軸の各々を同定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。１４．さらに、軸方向（６１）及び要素寸法の複数の組み合わせを試しパラメータとして選択する手順と、各対の試しパラメータに対して、要素（１２）の中心（６３）が前記軸に沿って存在する前記像内の位置を決定する手順と、要素の中心が前記位置に実際に存在するかを決定する手順と、実際の六角形中心の位置（６２）を最良に検出する試しパラメータ対を選択する手順とを備えて前記軸の位置を個別に調節する方法を有していることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の方法。１５．要素の中心が前記軸に沿って存在する前記像内の位置を決定する前記手順は、要素の中心が前記軸に近接して存在する位置を決定する手順を含むことを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１６．前記軸の位置を個別に調節する方法はさらに、各対の試しパラメータが前記独自パターンの方位要素の色を予想するかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１７．さらに、前記軸の各々に対して個別に調整された要素寸法を用いて前記軸の各々に近接した領域内の要素の中心の位置を計算する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の方法。１８．要素の中心が前記位置に実際に存在するかを決定する前記手順は、前記位置の各々について前記像の隣接画素（Ｂ１−Ｂ４、Ｗ１−Ｗ４）が前記位置の色と同じ色であるかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１９．前記二次元記号はキー要素（１０２）を備えており、前記キー要素は、第２反射率の領域（１０１）で完全に包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、さらに、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出し、前記候補包囲要素が第２方向に沿って対称的であるかを決定することによって前記キー要素の位置を検出する手順と、前記キー要素内のグレースケール濃度を調べることによって原点の位置を検出して、前記キー要素の中心位置を検出する手順と、前記キー要素の複数の異なった直径を平均することによって前記記号の要素のおよその寸法を決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。２０．わずかに離れた平行な２線（７２）に沿って離設された連続状の対になった点（ｐ_i、ｑ_i）を備えて、各対の第１点（ｐ_i）を平行線の一方の上に、他方の平行線上の前記対の第２点（ｑ_i）に向き合わせて配置したサンプリングテンプレート（７０）と、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対のそれぞれの第２点のグレースケール濃度と比較することによって前記第１点と前記第２点との間の相関係数を決定する比較器（３６）とを備えた像処理装置であって、前記サンプリングテンプレートを前記像に対して様々な方位に移動させる位置決め器（３６）と、前記相関係数の固有値に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって前記１組または複数組の同一直線上の要素（１２）を同定する検出器（３６）とを有していることを特徴とする像処理装置。出すことによって前記１組または複数組の同一直線上の要素を同定する検出器とを有していることを特徴とする像処理装置。２１．前記連続状の対になった点はテンプレートの中心点から半径方向に延在しており、前記位置決め器（３６）は、前記テンプレートの中心点を前記像の中心点に位置決めし、前記テンプレートを前記テンプレートの中心点回りに回転させることによって前記テンプレートを移動させることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の像処理装置。２２．前記像処理装置は、少なくとも２種類の反射率の要素（１２）と、中心が前記記号の原点を通る軸線（０−３、１−４、２−５）に沿って、前記原点回りに等間隔に配置されている複数の半径方向組の連続要素とを有する形式の二次元の光学的に読み取り可能な記号（１０）の方位を決定するシステムを有しており、さらに、光源（２２）と、前記光源から出て前記記号で反射した光を受け取るように配置された画素アレイを有する検出器（３０）と、前記画素からデータ信号を求めて、記憶装置内（３４）に前記記号を含む像を形成するように接続された読み取り回路（３２）と、前記原点を通る半径に平行な２線（７２）に沿って離設された複数の連続状の対になった点（ｐ₁，ｑ₁）を備えて、各対の点が前記原点から同一距離にあり、前記線の各々の上に１つずつ配置されており、前記連続の数及び間隔は前記軸の数及び間隔と同じであるいるサンプリングテンプレート（７０）を作成し、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対の第２点のグレースケール濃度と比較してその間の相関係数を決定し、前記サンプリングテンプレートを前記原点回りに一定増分で回転させて、前記テンプレートの各位置について前記相関係数を繰り返し決定し、さらに最高の相関係数に対応した前記テンプレートの位置を見つけ出すことによって、前記半径方向組の連続要素の前記軸線の位置を検出できるように構成された処理装置（３６）とを有していることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の像処理装置。２３．前記二次元記号はキー要素（１０２）を備えており、前記キー要素は、第２反射率の領域（１０１）で完全に包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、前記処理装置（３６）は、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出し、前記候補包囲要素が第２方向に沿って対称的であるかを決定する手順と、前記キー要素内のグレースケール濃度を調べることによって原点の位置を検出して、前記キー要素の中心位置を検出する手順と、前記キー要素の複数の異なった直径を平均することによって前記記号の要素のおよその寸法を決定する手順とによって前記キー要素の位置を検出するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の像処理装置。２４．記憶像内の光学的に読み取り可能な二次元捕捉ターゲット（１００）を検出する方法であって、前記ターゲットはキー要素（１０２）を備えた形式で、前記キー要素は、第２反射率の対称形状の境界領域（１０１）で包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出する手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が第１方向とは異なった第２方向に沿って対称的であるかを決定する手順とを有していることを特徴とする方法。２５．さらに、前記候補包囲要素及び前記対応の境界領域の前記走査方向及び前記第２方向における直径を決定する手順と、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２６．前記第１走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出する手順は、前記像の行をランレングス符号化する手順と、前記ランの対称性を調べる手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２７．前記キー境界領域は、前記キー要素を取り囲む、交互に第１及び第２反射率を備えた複数の対称リング（１０１−１０６）を有しており、さらに、前記候補包囲要素の中心点を見つけ出す手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記中心点を通る１対の斜め方向の少なくとも一方に沿って対称的であるかを決定する手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記走査方向に直交する垂直方向に沿って対称的であるかを決定する手順と、対称性を示す前記方向の各々で前記候補包囲要素及び境界領域の直径を決定する手順と、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２８．さらに、前記直径を平均して、前記平均直径に基づいて前記ターゲット（１００）の寸法を決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の方法。２９．前記候補包囲要素及び対応の境界領域が対称的であるかを決定する前記手順は、前記包囲要素（１０２）の幅が、前記包囲要素の両側の交互する反射率を備えた前記境界領域リング（１０１−１０６）の各々の幅と少なくとも同じ長さであるかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の方法。３０．前記候補包囲要素及び対応の境界領域が対称的であるかを決定する前記手順はさらに、前記包囲要素の両側の第１反射率のリング（１０１、１０３、１０５）の第１平均幅と前記包囲要素の両側の第２反射率（１０４、１０６）のリングの第２平均幅との差の絶対値が所定の許容誤差より小さいかを決定する手順と、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記第１平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定する手順と、前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅と前記第２平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方法。３１．さらに、前記包囲要素内に１対の最長直交次元（ｘ_iｙ_i）を見つける手順と、前記包囲要素の中心点を前記コードの交点に定める手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第３０項に記載の方法。３２．記憶像内の光学的に読み取り可能な二次元捕捉ターゲットを検出するシステムであって、前記ターゲットはキー要素を備えた形式で、前記キー要素は、第２反射率の対称形状のキー境界領域で包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、前記システムには光源（２２）と、前記光源から出て前記ターゲットで反射した光を受け取るように配置された画素アレイを有する検出器（３０）と、前記画素からデータ信号を求めて、記憶装置（３４）内に前記ターゲットを含む像を形成するように接続された読み取り回路（３２）と、処理装置（３６）とを備えており、前記処理装置は、前記記憶像を第１走査方向に沿って走査することによって前記第１走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出し、前記候補包囲要素が、前記第１方向とは異なった第２方向に沿って対称的かを決定することによって前記キー要素の位置を検出できるように構成されていることを特徴とするシステム。３３．前記キー境界領域は、前記キー要素を取り囲む、交互に第１及び第２反射率を備えた複数の対称リング（１０１−１０６）を有しており、前記処理装置はさらに、前記候補包囲要素の中心点を見つけ出し、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記中心点を通る１対の斜め方向の少なくとも一方に沿って対称的であるかを決定し、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記走査方向に直交する垂直方向に沿って対称的であるかを決定し、対称性を示す前記方向の各々で前記候補包囲要素及び境界領域の直径を決定し、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。３４．前記処理装置はさらに、前記直径を平均して、前記平均直径に基づいて前記ターゲット（１００）の寸法を決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３３項に記載のシステム。３５．前記処理装置（３６）はさらに、前記包囲要素（１０２）の幅が、前記包囲要素の両側の交互する反射率を備えた前記境界領域リング（１０１−１０６）の各々の幅と少なくとも同じ長さであるかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３４項に記載のシステム。３６．前記処理装置（３６）はさらに、前記包囲要素の両側の第１反射率のリング（１０１、１０３、１０５）の第１平均幅と前記包囲要素の両側の第２反射率（１０４、１０６）のリングの第２平均幅との差の絶対値が所定の許容誤差より小さいかを決定し、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記第１平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定し、前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅と前記第２平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３５項に記載のシステム。３７．前記処理装置はさらに、前記包囲要素内に１対の最長直交次元（ｘ_i、ｙ_i ）を見つけて、前記包囲要素の中心点を前記コードの交点に定めるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３６項に記載のシステム。３８．前記処理装置はさらに、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって非文字情報を探して、前記非文字情報を用いて前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。３９．前記処理装置はさらに、対称性を示す前記方向の各々における前記候補包囲要素及び前記対応の境界領域の直径を決定し、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。４０．前記処理装置（３６）はさらに、前記像の行をランレングス符号化して、前記ランの対称性を調べるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。【手続補正書】【提出日】１９９７年７月２３日【補正内容】（１）明細書第１７頁第１７行目から第１８行目に記載の「このシーケンスをろ過、分析することによって方位角度を決定し、これは像のｘ軸と最初に出会う記号軸との間の角度である。」を「このシーケンスをろ過、分析することによって方位角度を決定する。これは像のｘ軸と最初に出会う記号軸との間の角度である。」と補正する。（２）明細書第１８頁第２行目から第３行目に記載の「これは合計で、平行線７２間の距離は、約７０ｄｐｉの解像度での約１．０画素から約１３０ｄｐｉの解像度での約２．０画素までになる。」を「このことは結局、平行線７２間の距離が、約７０ｄｐｉの解像度での約１．０画素から約１３０ｄｐｉの解像度での約２．０画素までになるということであろう。」と補正する。（３）明細書第１８頁第１３行目から第１４行目に記載の「位置ｐ１．．．ｐ６は１六角形直径分の距離を置いて互いに等間隔に配置されており、」を「位置ｐ１．．．ｐ６はひとつの六角形直径分の距離を置いて互いに等間隔に配置されており、」と補正する。（４）補正書の翻訳文提出書（特許法第184条8）で補正された明細書第１頁第１５行目に記載の「これは像領域を垂直セルに５２に分割し、」を「これは像領域を垂直セル５２に分割し」と補正する。（５）補正書の翻訳文提出書（特許法第184条8）で補正された明細書第３頁第１３行目から第１５行目に記載の「手持ち式リーダ等の他の多くの用例では、ハードウェアを大幅に小さくしながら高速の復号を必要とする目標であるコスト効率が高い読み取りシステムが大いに必要とされている。」を「手持ち式リーダ等の他の多くの用例では、高速の復号を必要とするがハードウェアを大幅に小さくするということも目標とする、コスト効率が高い読み取りシステムが大いに必要とされている。」と補正する。（６）補正書の翻訳文提出書（特許法第184条8）で補正された明細書第５頁第１９行目から第２０行目に記載の「本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面及び請求の範囲を参照しながら本発明の好適な実施例の以下の説明を読めば明らかになるであろう。」を削除する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＪＰ (72)発明者レイ，ミンアメリカ合衆国，06811 コネチカット, ダンバーリィ，73 ジー，コハンザストリート 109番地【要約の続き】管に対する傾斜角度が変化した場合でも、見つけ出すことができる。ターゲットの対称特性を利用して、異なった反射率のリング間の遷移を決定できるように選択された閾レベルに影響されないでターゲットの位置を検出することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．中心が同一直線上にある１組または複数組の連続要素を含む像を処理する方法であって、一線に沿って離設された連続状の対になった点を備えて、各対の第１点を前記対の第２点から前記線を横切る方向にわずかに離したサンプリングテンプレートを作成する手順と、前記テンプレートを前記像データ上に位置決めをする手順と、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対の第２点のグレースケール濃度と比較して、前記第１点と前記第２点との間の相関係数を決定する手順と、前記サンプリングテンプレートを前記像に対して様々な方位に移動させて、前記テンプレートの各位置について前記相関係数を決定する手順と、前記相関係数の固有値に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって前記１組または複数組の同一直線上の要素を同定する手順とを有していることを特徴とする方法。２．前記連続状の対になった点はテンプレートの中心点から半径方向に延在しており、前記テンプレートを位置決めする前記手順は、前記テンプレートの中心点を前記像の中心点に位置決めする手順を有しており、前記テンプレートを移動させる前記手順は、前記テンプレートを前記テンプレートの中心点回りに回転させる手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。３．前記連続要素は二次元記号表示の一部であることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法。４．前記連続要素は、中心が前記記号の原点を通る線に沿っている少なくとも１半径方向組の連続要素を有していることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。５．前記像は、少なくとも２種類の反射率の要素を備えた形式の二次元の光学的に読み取り可能な記号を含む多数行画素マトリックスと、中心が前記記号の原点を通る線に沿っている少なくとも１半径方向組の連続要素とを有しており、前記像を処理する前記手順は、前記原点を通る半径に平行な２線に沿って離設された連続状の対になった点を備えて、各対の点が前記原点から同一距離にあり、前記線の各々の上に１つずつ配置されているサンプリングテンプレートを作成する手順と、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対の第２点のグレースケール濃度と比較してその間の相関係数を決定する手順と、前記サンプリングテンプレートを前記原点回りに一定増分で回転させて、前記テンプレートの各回転位置について前記相関係数を繰り返し決定する手順と、前記相関係数の固有値に対応した回転位置を見つけ出すことによって前記半径方向組の連続要素を同定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。６．前記半径方向組の連続要素を同定する手順はさらに、相関係数を回転位置に対してグラフ表示することによって一次元信号を形成する手順と、前記信号をろ過する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。７．前記記号の前記原点を検出する手順は、少なくとも２方向に沿って対称性を示す包囲要素を検出する手順と、前記包囲要素の中心を決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。８．前記記号は、マトリックス状に配置された複数の多角形情報符号化要素を有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。９．固有相関係数値に対応した位置を見つけ出す前記手順は、前記テンプレートの各位置に対する一連の前記相関係数を有する方位信号を形成する手順と、前記信号のピークの高さを比較して最高ピークを見つけ出す手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。１０．さらに、前記方位信号の前記ピークを低域通過ろ過する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。１１．前記二次元の光学的に読み取り可能な記号は、中心が前記記号の原点を通る軸線に沿って、前記原点回りに等間隔に配置されている複数の半径方向組の連続要素を有しており、前記要素は少なくとも２種類の反射率の一方であり、前記サンプリングテンプレートにおいて、前記連続した対の点の数及び間隔は、前記軸の数及び間隔に等しく、前記複数の連続した対の点の各々について相関係数を決定し、前記半径方向組の連続要素の前記軸の位置は、最高相関係数に対応した前記テンプレートの回転位置を見つけ出すことによって同定されることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。１２．前記記号は、マトリックス状に配置された複数の多角形情報符号化要素を有していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。１３．前記記号の各軸は、それに対応した独自パターンの方位要素を備えており、さらに、どのパターンの方位要素が前記軸に対応しているかを決定することによって前記軸の各々を同定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。１４．さらに、軸方向及び要素寸法の複数の組み合わせを試しパラメータとして選択する手順と、各対の試しパラメータに対して交替に、要素の中心が前記軸に沿って存在する前記像内の位置を決定する手順と、要素の中心が前記位置に実際に存在するかを決定する手順と、実際の六角形中心の位置を最良に検出する試しパラメータ対を選択する手順とを備えて前記軸の位置を個別に調節する方法を有していることを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の方法。１５．要素の中心が前記軸に沿って存在する前記像内の位置を決定する前記手順は、要素の中心が前記軸に近接して存在する位置を決定する手順を含むことを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１６．前記軸の位置を個別に調節する方法はさらに、各対の試しパラメータが前記独自パターンの方位要素の色を予想するかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１７．さらに、前記軸の各々に対して個別に調整された要素寸法を用いて前記軸の各々に近接した領域内の要素の中心の位置を計算する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の方法。１８．要素の中心が前記位置に実際に存在するかを決定する前記手順は、前記位置の各々について前記像の隣接画素が前記位置の色と同じ色であるかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の方法。１９．前記二次元記号はキー要素を備えており、前記キー要素は、第２反射率の領域で完全に包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、さらに、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出し、前記候補包囲要素が第２方向に沿って対称的であるかを決定することによって前記キー要素の位置を検出する手順と、前記キー要素内のグレースケール濃度を調べることによって原点の位置を検出して、前記キー要素の中心位置を検出する手順と、前記キー要素の複数の異なった直径を平均することによって前記記号の要素のおよその寸法を決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。２０．像内において、中心が同一直線上にある１組または複数組の連続要素の位置を検出する像処理装置であって、一線に沿って離設された連続状の対になった点を備えて、各対の第１点を前記対の第２点から前記線を横切る方向にわずかに離したサンプリングテンプレートと、前記テンプレートを前記像の上に位置決めして、前記サンプリングテンプレートを前記像に対して様々な方位に移動させる位置決め器と、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対のそれぞれの第２点のグレースケール濃度と比較して、前記テンプレートの各点において前記第１点と前記第２点との間の相関係数を決定する比較器と、前記相関係数の固有値に対応した１つまたは複数のテンプレート位置を見つけ出すことによって前記１組または複数組の同一直線上の要素を同定する検出器とを有していることを特徴とする像処理装置。２１．前記連続状の対になった点はテンプレートの中心点から半径方向に延在しており、前記位置決め器は、前記テンプレートの中心点を前記像の中心点に位置決めし、前記テンプレートを前記テンプレートの中心点回りに回転させることによって前記テンプレートを移動させることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の像処理装置。２２．前記像処理装置は、少なくとも２種類の反射率の要素と、中心が前記記号の原点を通る軸線に沿って、前記原点回りに等間隔に配置されている複数の半径方向組の連続要素とを有する形式の二次元の光学的に読み取り可能な記号の方位を決定するシステムを有しており、さらに、光源と、前記光源から出て前記記号で反射した光を受け取るように配置された画素アレイを有する検出器と、前記画素からデータ信号を求めて、記憶装置内に前記記号を含む像を形成するように接続された読み取り回路と、前記原点を通る半径に平行な２線に沿って離設された複数の連続状の対になった点を備えて、各対の点が前記原点から同一距離にあり、前記線の各々の上に１つずつ配置されており、前記連続の数及び間隔は前記軸の数及び間隔と同じであるサンプリングテンプレートを作成し、前記対の第１点のグレースケール濃度を前記対の第２点のグレースケール濃度と比較してその間の相関係数を決定し、前記サンプリングテンプレートを前記原点回りに一定増分で回転させて、前記テンプレートの各位置について前記相関係数を繰り返し決定し、さらに最高の相関係数に対応した前記テンプレートの位置を見つけ出すことによって、前記半径方向組の連続要素の前記軸線の位置を検出できるように構成された処理装置とを有していることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の像処理装置。２３．前記二次元記号はキー要素を備えており、前記キー要素は、第２反射率の領域で完全に包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、前記処理装置は、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出し、前記候補包囲要素が第２方向に沿って対称的であるかを決定する手順と、前記キー要素内のグレースケール濃度を調べることによって原点の位置を検出して、前記キー要素の中心位置を検出する手順と、前記キー要素の複数の異なった直径を平均することによって前記記号の要素のおよその寸法を決定する手順とによって前記キー要素の位置を検出するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の像処理装置。２４．記憶像内の光学的に読み取り可能な二次元捕捉ターゲットを検出する方法であって、前記ターゲットはキー要素を備えた形式で、前記キー要素は、第２反射率の対称形状の境界領域で包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって、前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出する手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が第２方向に沿って対称的であるかを決定する手順とを有していることを特徴とする方法。２５．さらに、前記候補包囲要素及び前記対応の境界領域の前記走査方向及び前記第２方向における直径を決定する手順と、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２６．前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素及び対応の境界領域を検出する手順は、前記像の行をランレングス符号化する手順と、前記ランの対称性を調べる手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２７．前記キー境界領域は、前記キー要素を取り囲む、交互に第１及び第２反射率を備えた複数の対称リングを有しており、さらに、前記候補包囲要素の中心点を見つけ出す手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記中心点を通る１対の斜め方向の少なくとも一方に沿って対称的であるかを決定する手順と、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記走査方向に直交する垂直方向に沿って対称的てあるかを決定する手順と、対称性を示す前記方向の各々で前記候補包囲要素及び境界領域の直径を決定する手順と、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の方法。２８．さらに、前記直径を平均して、前記平均直径に基づいて前記ターゲットの寸法を決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の方法。２９．前記候補包囲要素及び対応の境界領域が対称的であるかを決定する前記手順は、前記包囲要素の幅が、前記包囲要素の両側の交互する反射率を備えた前記境界領域リングの各々の幅と少なくとも同じ長さであるかを決定する手順を有していることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の方法。３０．前記候補包囲要素及び対応の境界領域が対称的であるかを決定する前記手順はさらに、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅との差の絶対値が所定の許容誤差より小さいかを決定する手順と、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記第１平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定する手順と、前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅と前記第２平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定する手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第２９項に記載の方法。３１．さらに、前記包囲要素内に１対の最長直交コードを見つける手順と、前記包囲要素の中心点を前記コードの交点に定める手順とを有していることを特徴とする請求の範囲第３０項に記載の方法。３２．記憶像内の光学的に読み取り可能な二次元捕捉ターゲットを検出するシステムであって、前記ターゲットはキー要素を備えた形式で、前記キー要素は、第２反射率の対称形状のキー境界領域で包囲されている第１反射率の対称形状の包囲要素であり、光源と、前記光源から出て前記ターゲットで反射した光を受け取るように配置された画素アレイを有する検出器と、前記画素からデータ信号を求めて、記憶装置内に前記ターゲットを含む像を形成するように接続された読み取り回路と、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出し、前記候補包囲要素が第２方向に沿って対称的かを決定することによって前記キー要素の位置を検出できるように構成された処理装置とを有していることを特徴とするシステム。３３．前記キー境界領域は、前記キー要素を取り囲む、交互に第１及び第２反射率を備えた複数の対称リングを有しており、前記処理装置はさらに、前記候補包囲要素の中心点を見つけ出し、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記中心点を通る１対の斜め方向の少なくとも一方に沿って対称的であるかを決定し、前記候補包囲要素及び対応の境界領域が前記走査方向に直交する垂直方向に沿って対称的であるかを決定し、対称性を示す前記方向の各々で前記候補包囲要素及び境界領域の直径を決定し、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。３４．前記処理装置はさらに、前記直径を平均して、前記平均直径に基づいて前記ターゲットの寸法を決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３３項に記載のシステム。３５．前記処理装置はさらに、前記包囲要素の幅が、前記包囲要素の両側の交互する反射率を備えた前記境界領域リングの各々の幅と少なくとも同じ長さであるかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３４項に記載のシステム。３６．前記処理装置はさらに、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅との差の絶対値が所定の許容誤差より小さいかを決定し、前記包囲要素の両側の第１反射率のリングの第１平均幅と前記第１平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定し、前記包囲要素の両側の第２反射率のリングの第２平均幅と前記第２平均の個々の成分との差が前記所定の許容誤差より小さいかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３５項に記載のシステム。３７．前記処理装置はさらに、前記包囲要素内に１対の最長直交コードを見つけて、前記包囲要素の中心点を前記コードの交点に定めるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３６項に記載のシステム。３８．前記処理装置はさらに、前記記憶像を走査方向に沿って走査することによって非文字情報を探して、前記非文字情報を用いて前記走査方向に沿って対称性を示す候補包囲要素を検出するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。３９．前記処理装置はさらに、対称性を示す前記方向の各々における前記候補包囲要素及び前記対応の境界領域の直径を決定し、前記直径が互いの所定の許容範囲に入っているかを決定するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。４０．前記処理装置はさらに、前記像の行をランレングス符号化して、前記ランの対称性を調べるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３２項に記載のシステム。