CN100458827C - 条形码识别装置 - Google Patents

Abstract

在二进制化被执行后，基于条形码的结构的特征从标注的输入图像分析连接域的邻接关系，从而提取出条形码域。依照提取出的条形码域中的黑色像素的连接域的宽度确定被用做条形码的模块宽度的单位宽度。基于单位宽度的放大率的排列，通过把规定条形码样式与输入宽度样式相对比来识别条形码。在上述对照中，例如噪声的影响能通过按照宽度对照的每个放大率设置容许范围而被减少，且即使在使用内建在移动终端中的小型图像感应器拍摄的低分辨率图像中，条形码也能以提高的精度被识别。

Description

条形码识别装置

技术领域

本发明涉及一种用于从输入的图像数据中提取条形码域识别条形码的条形码识别装置，识别方法和程序等等。

背景技术

近年，因为小型低能耗的图像感应器已被开发，所以能够在诸如移动电话等移动设备中内建相机，并即时地把使用内建相机拍摄的图像通过电子邮件进行传送。这样的内建相机优先被做成小型的，因而其分辨率低于普通数字相机。

并且，近年的移动电话具有连接到因特网的功能。为了连接到因特网，有必要使用键盘输入URL，且它需要费力使用移动电话的键盘输入长URL。这样，已经企图使用唯一的数字操作URL并且通过条形码读取器读取与该数字对应的打印的条形码，从而省去输入URL的麻烦且增加了用户可用性。在这样的装置中，条形码读取器需要被单独连接到移动电话上。

这样，如果关于由内建相机输入的条形码图像的条形码能够被识别，那么具有内建相机的移动电话能使用这样的服务而不必单独准备条形码读取器。

然而，目前内建相机的分辨率比用于条形码读取器的图像感应器的分辨率低，因而难以以高精度识别条形码。

同样，难以识别条形码的原因包括拍摄到输入图像中的条形的宽度不是常量这样的事实。这是因为每次输入时条形码和相机之间的距离都在变化。在特写扫描(close-up scan)的扫描仪中，以不变的大小输入条形码总是可能的，因而条形的宽度能被预先设定。然而，在条形码是由手持的相机拍摄的情况中，为条形码预设固定的宽度是不可能的。

基于通过图像扫描仪输入的条形码图像确定条形的宽度，识别条形码的方法已经被提出。例如，在日本专利公开(Kokai)号6-325197A(1994)中，条形的宽度通过计算每个扫描线中像素的宽的程度来确定。下面说明确定宽度的原理。

图19示出检测频率和宽度之间的关系。如图19中所示，关于扫描线的宽度的检测频率被提取。从而，具有不小于某个阈值的频率的域被检测为有效宽度。在图19的例子中，部分1、2、和3是有效宽度。另外，选择在有效宽度中两个长部分，以作为条形宽。在此方法中，两种宽度、即“细”和“粗”宽度，能从高频率的顶部两个宽度中被检测到。然而，低分辨率图像具有频率峰的间隔变短且检测不稳定的问题。同样的，该方法不能被用于具有多个宽度的条形码。

在条形码被使用相机拍摄的情况中，在条形码外围的字符或设计的域而不是条形码被包括在输入图像中。从而，必需从输入图像中提取条形码域。在JP专利公开(Kokai)号9-16701A(1997)(图19)中，条形码域在条形的间隔处于某个阈值内的条件下被提取出。这对能相对稳定地获得输入图像所利用的、诸如扫描仪等系统是有效的。然而，因为条形码是在相机持在手中时被输入的，由于对象和相机的距离的原因条形的宽度有很大的变化。其引起的问题是，在有些情况下，条形码域不能依照固定阈值而被成功的提取。

为了解决此问题，在JP专利公开(Kokai)号9-22437A(1997)中，当条形码域被提取时，条形码的样式特征被检查，以便提高提取的精度。

图18示出条形码的构造的图例。如图中所示，条形码1具有条形码的左保护(left guard)条形2(或开始条形)条形码特征、中央条形3、和右保护(right guard)条形4(或结束条形)。在此情况中，左保护条形2被布置在条形码1的开始点(左边)。左保护条形2具有黑色条和白色条被交替排列的样式，且“101”的信息(模块表示)被设置为条形码1的开始信息。中央条形3被布置在条形码1的中央位置。中央条形3具有黑色条和白色条被交替排列的样式，且“01010”的信息(模块表示)被设置为条形码1的中央信息。右保护条形4被布置在条形码1的终点侧。右保护条形4具有黑色条和白色条被交替排列的样式，且“101”的信息(模块表示)被设置为条形码1的结束信息。

在左边的六个数字数据字符5被布置在左保护条形2和中央条形3之间，且在右边的六个数字数据字符6和检查数字7被布置在中央条形3和右保护条形4之间。在条形码1下的左侧末端的数值表示前缀数字8。

图20示出表示传统条形码提取处理的流程的流程图。首先，如上所述条形的间隔在某个阈值的域被提取为复杂域(步骤401)。复杂域能被看作条形码被假设存在的域。

接着，从提取的复杂域中确定前述中央条形、右保护条形、和左保护条形的存在，且然后确定提取的复杂域是否为条形码(步骤402到404)。然后，关于被确定为条形码的域的每个条形码的字符被识别(步骤405)。

在此情况中，当确定中央条形、右保护条形和左保护条形的存在时，条形构造的模块表示的样式基于提取出的条形的宽度和条形的预设模块宽度而被对照。模块宽度依照扫描仪的分辨率被预先设定。

例如，在文档被具有200dpi分辨率的扫描仪读取的情况中，以四个像素表示一个模块，因而模块宽度被定为四个像素。

然而，如上所述，因为条形码是当相机被持在手中时被输入，由于对象和相机的距离的原因，条形的宽度有很大的变化。从而，其引起的问题是模块宽度不能预先被指定。

同样的，使用低分辨率相机输入的图像有大概两个像素的条形宽。例如，在宽度的四种类型被使用的条形码中，由于输入中的噪声，没有条形具有与模块宽度完全相同的宽度。从而，通过仅仅以精确方式比较宽度，粗的条形可能被错误地识别为细的。其引起的问题是，对照不能准确地进行。

为了解决该问题，在JP专利公开(Kokai)号4-263381A(1992)中，当将规定样式的条形的宽与被输入的条形的宽相比较时，如果条形的宽在具有某个界限的范围中，那么条形的宽被确定为相同。例如，条形宽a和条形宽b相同的条件是：

1.25a≥b≥0.75a

然而，在条形码是使用低分辨率数字相机被拍摄的情况下，图像中条形的最小宽只有大约两个像素。实际上，依赖输入处理中的误差界限，两个像素的宽度可能是一个像素或三个像素。在此情况中，宽度的波动是巨大的，达到实际宽度的50％。如果宽度是粗的，在很多情况下，四个像素的宽度可能是五个像素或三个像素。在此情况下，关于实际宽度的波动范围是25％。其引起的问题是，，当比较所有上述条形的宽度的时候，如果所有宽度的范围被决定是相同的，那么例如当对于条形宽度波动很大时，不能准确地进行确定。

发明内容

本发明中要被解决的问题是从使用低分辨率图像感应器拍摄的条形码图像中以高精度识别条形码。从而有必要以提高的精度从输入图像中提取条形码域。同样的，有必要不预先指定条形宽度而从输入图像中取得条形的宽度，以便即使在条形的宽度波动时，宽度能被正确地识别。通过使用低分辨率图像感应器，最窄的条形的宽度大约是两个像素。然而，同样在此情况下，例如不受噪声影响，有必要正确地确定并识别多个条形的宽度。另外，有必要支持具有多个宽度的条形码。

本发明是鉴于这些问题做出的，且本发明的目标是提供用于即使在由内建在移动终端中的小型图像感应器拍摄的低分辨率图像中，也能以提高的精度识别条形码的条形码识别装置。

本发明的条形码识别装置，包括：预处理装置，用于判定输入图像的边缘部分，并将该边缘部分转换为亮度的直方图；二进制化处理装置，用于二进制化预处理后的输入图像；标注装置，用于标注二进制化后的输入图像；条形码域提取装置，用于从标注后的输入图像中提取条形码域；条形码识别装置，用于从提取出的条形码域中识别条形码；和其中所述二进制化处理装置采用确定分析方法作为用于在图像的二进制化中确定阈值的方法。

本发明的条形码识别装置，包括：预处理装置，用于判定输入图像的边缘部分，并将该边缘部分转换为亮度的直方图；二进制化处理装置，用于二进制化预处理后的输入图像；标注装置，用于标注二进制化后的输入图像；条形码域提取装置，用于从标注后的输入图像中提取条形码域；条形码识别装置，用于从提取出的条形码域中识别条形码；和标注处理通过把唯一标志附于被连接到二进制后的图像的黑色像素的所有黑色像素上来完成，被连接的黑色像素所占域被当作连接域。

在本发明的条形码识别装置中，最好由预处理装置进行直方图变换。

二进制化处理装置最好使用确定分析方法作为确定图像的二进制化中阈值的方法。

在本发明的条形码识别装置中，标注装置最好通过为关联于输入图像的每个样式分配独立的数值名称而进行标注。

条形码的宽度最好通过关于来自由标注装置标注的输入图像的条形的标志的黑色像素的数量/垂直方向高度来定义。

当条形或空白的宽度被对照时，宽度的容许范围最好依照该宽度被设置。

最好在本发明的条形码识别装置中，条形码域提取装置提取条形的邻接关系，并依照该邻接关系确定条形的左末端和右末端。同样的，条形码域通过条形的左末端和右末端之间条形的数量与规定的某个值的相应关系而被提取。

关于条形的邻接关系，最好当两个条形共享扫描线、两个条形之间高度差在某个范围内、和两个条形的距离在某个范围内的所有这些条件都满足时，条形被确定为是邻接的。同样的，条形高度差的范围和条形的距离的范围以适当的方式从被用做标准的条形的高度和宽度中获得。

最好在本发明的条形码识别装置中，条形码识别使用条形码域中条形的最小宽度作为单位宽度，通过条形码域提取装置提取所述条形码域。且条形码识别是通过把提取出的条形码域中单位宽度整数倍的宽度的条形和空白的样式的排列与预先规定的条形和空白的宽度的样式的相对照而进行的。

最好改变单位宽度重复条形码识别。

依照本发明的条形码识别装置，通过使用内建在移动终端中的采用小型图像感应器的相机，条形码能从拍摄的条形码图像中以提高的精度被识别。同样的，依照本发明，因为即使当低分辨率相机被使用时条形码能也被识别，所以不用特别附加条形码读取器条形码也能被读出。

依照本发明的移动电话包括本发明的条形码识别装置。通过在移动电话中嵌入条形码识别装置，条形码识别能在任何地方轻松地进行。另外，通过条形码识别装置识别的条形码能被即时传输。

依照本发明的条形码识别方法包括如下步骤：预处理输入图像；二进制化预处理后的输入图像；标注二进制化后的输入图像；从标注后的输入图像中提取条形码域；和从提取的条形码域中识别条形码。

本发明也能被实现为一种用于容许计算机用作条形码识别装置，或者用作记录所述程序的记录媒体的一种程序。

附图说明

图1示出表示条形码识别处理的流程的流程图。

图2示出标注处理的例子的图例。

图3示出表示邻接条形的搜索处理的流程的流程图(前半部分)。

图4示出表示邻接条形的搜索处理的流程的流程图(后半部分)。

图5示出表示条形码识别处理的流程的流程图。

图6示出描述空白宽度的图例。

图7示出描述容许误差率的图表。

图8示出描述左保护的宽的排列样式的图表。

图9示出描述右保护的条形和空白的排列样式的图表。

图10示出表示涉及数值的宽度的排列样式的图表。

图11示出表示图10中所示的宽度1到4是否是条形宽度或空白宽度的组合的图表。

图12示出表示关于数值识别的处理的流程的流程图。

图13示出表示奇数奇偶校验和偶数奇偶校验的组合(前缀数字)的结果的图表。

图14示出表示中央条形的宽的排列样式的图表。

图15示出表示中央条形的条形和空白的排列样式的图表。

图16示出带有内建摄像机的移动电话的结构的图例。

图17示出表示移动电话终端如何被连接到因特网的图表。

图18示出条形码的结构的图例。

图19示出表示检测频率和宽度之间的关系的图表。

图20示出表示传统条形码提取的处理的流程的流程图。

图21示出描述邻接条形的条件(1)的图例。

图22示出描述邻接条形的条件(2)的图例。

图23示出描述邻接条形的条件(3)的图例。

发明最佳实施例

本发明中，在通过使用直方图变换对输入的图像进行预处理之后，该输入图像被二进制化且然后被标注处理。基于条形码的结构特征，条形的邻接关系从标注的图像中被计算出。例如，基于满足下列条件的条形候选的连接域作为邻接条形，对所有图像的连接域检查邻接关系：

(1)如图21中所示，两个条形共享横向扫描线9。

(2)如图22中所示，相邻条形的高度差在某个范围内。在此情况中，该范围不超过条形高度的20％。

(3)如图23中所示，X方向的位置坐标的差在某个范围内。在此情况中，该范围不超过条形宽度的六倍。

接着，在左末端和右末端之间存在的条形的数量被计算。如果计数值与规定数相同，那么条形被提取为条形码域。被用做条形码的模块宽的单位宽度依照提取的条形码域中的黑色像素的连接域的宽度而被确定。

基于为单位宽度的整数倍的条形和空白的宽度的样式的排列，条形码通过对照规定的条形码样式和提取的条形码域中的样式而被识别。在该识别中，首先对照条形码的左保护的样式。如果比较成功，那么左边的六个数字的样式，前缀数字，中央条形，和右边的六个数字的样式被继续依次对照。在前述样式的对照时，例如，低分辨率图像中噪声的影响通过依照条形和空白的宽度即按每个放大率设置容许范围而被减少。

依照本发明，即使在使用内建在移动终端中的小型图像感应器拍摄的低分辨率图像中，条形码也能以提高的精度被识别。

下面，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1展示了表示条形码识别处理的流程的流程图。

在图1的步骤1中，预处理时，输入的图像被转换为直方图。当输入的图像的亮度的最小值由Yi表示，且最大值由Yj表示时，相对于亮度Y在转换后亮度Y’由下面的公式(1)获得。

公式(1)： $Y^{\′}=\frac{255}{Y_j-Y_i}(Y-Y_i)$

首先，亮度Y的导数值被计算。不小于阈值的导数值的像素作为边缘部分。准备边缘部分的亮度的直方图。

在步骤2，在步骤1中处理的图像被二进制化。亮度导数值的计算通过二进制处理进行稳定，从而提高低分辩率图像的对比度。

从上面获得的直方图中确定二进制化阈值，且图像被二进制化。阈值的确定方法例如可以采用确定分析方法。如下进行该确定分析方法。

在亮度范围从“0到D”的图像利用阈值t被二进制化的情况中，如果亮度范围从“0到t-1”的像素的平均亮度为f₀，亮度范围从“t到D”的像素的平均亮度是f₁，全部图像的平均亮度是f，且具有亮度k的像素的数量是n_k，那么组内方差σ_B ²由下面的公式(2)表示，且组间方差σ_I ²由下列公式(3)表示。

公式(2)： ${{\mathrm{\σ}}_B}^2\left(t\right)=\frac{\underset{k=0}{\overset{t-1}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k{(f_0-f)}^2+\underset{k=t}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k{(f_1-f)}^2}{\underset{k=0}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k}$

公式(3)： ${{\mathrm{\σ}}_I}^2\left(t\right)=\frac{\underset{k=0}{\overset{t-1}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k{(k-f_0)}^{\text{2}}+\underset{k=t}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k{(k-f_1)}^2}{\underset{k=0}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{n}_k}$

在此情况中，当方差比由下面的公式(4)表示时，从而使F(t)最大的t被确定为阈值。

公式(4)： $F\left(t\right)=\frac{{{\mathrm{\σ}}_B}^2}{{{\mathrm{\σ}}_I}^2}$

在步骤3中，标注处理被执行。如图2中所示，标注处理通过把唯一标志附于被连接到二进制后的图像的黑色像素(具有像素值1)的所有黑色像素上来完成。被连接的黑色像素所占域被当作连接域。因为有多种标注方法，一个例子是下面的标注方法。

(1)图像被从左上到右下扫描，具有像素值1且没有被标注的像素P被探测到。新标志被附于其上。

(2)相同的标志被附于图像中连接到像素P的所有像素上(图中数字10到12表示标志)。

(3)处理返回到(1)。如果尚未标注的像素被探测到，那么新标志被附上，且处理(2)被执行。

(4)当全部图像的扫描完成，处理结束。

在步骤4中，基于标注结果，依照包括被连接的黑色像素的高度和宽度的样式信息，在预定条件下排列有黑色像素的连接域(条形)的域被提取为条形码域。

在步骤5，在提取出的条形码域中的条形和空白的宽度的排列被检查，且条形码被识别。

步骤4中的条形码域的提取通过检查每个标注的连接域之间的邻接关系而进行。下面，标注的连接域被当作条形。

图3和4示出表示邻接条形搜索处理的流程的流程图。

使用关于条形的宽度、高度、和位置的信息检查邻接关系。条形宽度和条形高度按如下方式获得：

条形高度是环绕连接域的矩形的高度；且

条形宽度是连接域的面积/条形高度。

环绕连接域的矩形的左上坐标是条形的位置坐标。

确定邻接条件的一个例子如下所示。

(1)两个条形共享水平扫描线。

(2)相邻条形的高度差不大于条形高度的20％。

(3)X方向的位置坐标的差不大于条形宽度的6倍。

满足前述条件且具有最接近于目标条形的位置坐标的位置坐标的条形被确定为该条形的邻接条形。在左边和右边可能分别有邻接条形。

当关于所有条形的邻接关系被获得时，条形是否是条形码域在下列步骤中被检查。

邻接条形的搜索处理的流程参照图3和4被说明。在图3和4中，下列变量被定义：

条形(L)是附有标志L的连接域(条形)；

条形高(L)是附有标志L的条形的高(条形高)；

条形宽(L)是附有标志L的条形的宽(条形宽)；

条形位置_x(L)是附有标志L的条形的位置坐标的x坐标；

MAX_LABEL是标志的最大值；

MIN_LABEL是标志的最小值；

左距离是存在于条形左边的条形的水平距离的最小值；

右距离是存在于条形右边的条形的水平距离的最小值；

条形距离(L，L2)是附有标志L的条形和附有标志L2条形之间的水平距离；和

条形高度差(L，L2)是附有标志L的条形和附有标志L2的条形之间的高度差。

在步骤101，首先，表示用作搜索标准的关注条形的标志被分配给变量L。该标志从标志的最小值(MIN_LABEL)依次地增加到标志的最大值(MAX_LABEL)。

在步骤102中，表示关于关注条形的候选邻接条形的标志被分配给变量L2。该标志从标志的最小值(MIN_LABEL)依次地增加到标志的最大值(MAX_LABEL)。

在步骤103中，如果变量L和变量L2显示同样的值，也就是说相同的条形，那么处理转到步骤116。如果并非如此，则处理转到步骤104。

在步骤104中，上述条件(1)中所示的条件被检查。如果条件(1)被满足，那么处理转到步骤105。如果该条件没有被满足，那么处理转到步骤116。

在步骤105中，关于附有由变量L表示的标志的条形的条形高和附有由变量L2表示的标志的条形的条形高，条形高度差被计算。

在步骤106中，上述条件(2)中所示的条件被检查。如果条件(2)被满足，那么处理转到步骤107。如果该条件没有被满足，那么处理转到步骤116。

在步骤107中，关于附有由变量L表示的标志的条形的条形位置和附有由变量L2表示的标志的条形的条形位置，水平方向距离被计算出来。

在步骤108中，上述条件(3)中所示的条件被检查。如果条件(2)被满足，那么处理转到步骤109。如果该条件没有被满足，那么处理转到步骤116。在条件(3)中，阈值基于关于条形宽度的相对值被确定，以便即使输入的图像中的条形的宽度不是常量，确定也能被正确进行。

在步骤109中，附有由变量L2所表示的标志的条形是在附有由变量L所表示的标志的条形的左边还是右边，基于条形位置坐标而被确定。分别地，如果条形被确定为在右边，那么处理转到步骤110，且如果条形被确定为在左边，那么处理转到步骤113。

在步骤110中，将存储的迄今找到的与右边的条形的最小距离的变量“右距离”和当前的与右边的条形的距离相比较。如果距离更近，那么处理转到步骤111。如果并非如此，则条形被确定为在右边非邻接，且步骤转到步骤116。

在步骤111中，附有由变量L2表示的标志的条形被确定在右边邻接，且变量L2的值被保存。在步骤112中，变量“右距离”被更新。在步骤113中，将存储的迄今找到的与左边的条形的最小距离的变量“左距离”和当前与左边的条形的距离相比较。如果距离更近，那么处理转到步骤114。如果并非如此，则条形被确定为在左边非邻接，且步骤转到步骤116。

在步骤114中，附有由变量L2表示的标志的条形被确定在左边邻接，且变量L2的值被保存。在步骤115中，变量“左距离”被更新。在步骤116中，变量L2被更新为下一个更小的标志。

在步骤117，如果存在使用变量L2没有被检索为候选邻接条形的标志，那么处理转到步骤103，且重复处理的流程。当对所有标志的搜索完成时，处理转到步骤118。

在步骤118中，变量L顺序地被更新为更大的标志。此时，在步骤111和114中存储为右边的邻接的条形和存储为左边的邻接的条形被分别决定为由变量L表示的在右边邻接的条形和在左边邻接的条形。

在步骤119，如果存在使用变量L没有被检索的标志，那么处理转到步骤102，且重复处理的流程。当对所有标志的搜索完成时，处理转到步骤120且处理结束。

当邻接关系被如上获得时，条形是否为条形码域在下面的程序中被确定。

首先，左边没有邻接条形的条形被标记为左末端条形。接着，在从左末端条形开始依次地检索右边的邻接条形。右边没有邻接条形的条形被标记为右末端条形。

从左末端条形到右末端条形的条形数量被计算。如果数量等于规定数，存在从左末端条形到右末端条形的条形和条形之间的空白的区域被作为条形码域。规定数依照条形码标准被确定。例如，对于JAN13位的条形码，条形数为30。

条形码识别处理在包含于提取出的条形码域中的条形上被执行。

图5展示了表示条形码识别处理的流程的流程图。

在步骤201中，首先，被用做估算条形和空白的宽度的标准的单位宽度被确定。在条形码域的条形中，最小宽度被作为单位宽度。单位宽度对应于条形码的模块宽度。

在步骤202中，将在左末端的两个条形与左保护条形的样式进行对照来检查该两个条形是否是左保护。如果该条形被确定为左保护，那么处理转到步骤203。如果并非如此，则处理转到步骤212。

在步骤203，对于下十二个条形，识别左边的六个数字的数值。在步骤204，所有左边的六个数字的识别是否被正常完成得到确定。如果识别被正常完成，那么处理转到步骤205。如果并非如此，则处理转到步骤212。

在步骤205，依照左边的六个数字的偶数奇偶校验和奇数奇偶校验的组合，前缀数字被识别。在步骤206，前缀数字是否无矛盾地被识别得到确定。如果前缀数字无矛盾地被识别，那么处理转到步骤206。如果并非如此，则处理转到212。

在步骤207，对于下两个条形，与中央条形的样式相对比，以检查这两个条形是否为中央条形。如果该条形被确定为中央条形，那么处理转到步骤208。如果并非如此，则处理转到步骤212。

在步骤208，对于下十二个条形，识别右边的六个数字的数值。在步骤209，所有右边的六个数字的识别是否被正常完成得到确定。如果识别被正常完成，那么处理转到步骤210。如果并非如此，则处理转到步骤212。

在步骤210，校验数字被测试。如果校验数字没有矛盾，那么处理转到步骤211。如果并非如此，则处理转到步骤212。

校验数字是被计算出来检查读取中的是否有错误存在的数值。右边的六个数字的最后一个数字是校验数字。校验数字基于校验数字以外的十一个数字使用规定的计算方法被计算。将其计算结果与已经被读出的校验数字相对照。如果它们相等，那么它们被认为没有矛盾。在图18中，校验数字是右末端的数值4。

在步骤211中，处理因为识别已经成功而结束。在步骤212中，单位宽度增加一个像素。在步骤213中，单位宽度的增加是否超过3得到确定。如果增加没有超过3，那么处理转到202，且相同的识别处理被再次执行。如果并非如此，则处理转到步骤214。在步骤214中，处理因为识别失败而结束。

在前述左保护的检查、中央条形的检查、和数值的识别中，将条形和空白的宽度与预设样式相对照，且估算被执行。估算的程序在下面被说明。

图6示出描述空白宽度的图例。图7示出描述容许误差率的图表。

条形和空白的宽度是单位宽度的整数倍，且按照每个放大率被估算。如图6中所示，空白宽度15是在两个邻接条形13和14之间的宽度。空白宽度15被如下获得。

对于邻接条形(L)13和(L2)14，按每个水平扫描线取得条形间的像素数。条形(L)13和(L2)14共享的所有扫描线中的条形之间的像素数的平均值被作为空白宽度15。

条形码的样式在其宽度是作为标准的模块宽度(单位宽度)的整数倍的条形或空白的排列中被规定。宽度的放大率被分别设置为1，2，3和4。在此情况中，最窄的宽度是1，且最宽的宽度是4。

满足下列条件的最小放大率是条形(空白)宽度的放大率。换句话说，该条件是条形(空白)宽度在放大率×单位宽度±容许误差的范围中。

在此情况下，容许误差被定义为：容许误差＝单位宽度×容许误差率。如图7中所示，按照每个放大率规定容许误差率。考虑到由于二进制化而遗漏像素的影响而给出容许误差率。当使用低分辨率数字相机拍摄条形码的时候，在图像中的单位宽度只有大约两个像素。当二进制化被执行的时候，在条形的图像中遗漏大约一个像素，并且噪声被扩大。当对被认为具有没有容许误差的两个像素的宽度的条形进行比较时，一个像素宽度和三个像素宽度被识别为不同的宽度。然而，实际上，由于二进制化的噪声，两个像素宽度可以成为一个像素宽度或三个像素宽度。通过设置容许误差，考虑宽度的变动，且可能把它们识别为相同的宽度。

上述步骤202中的左保护的检查被如下执行。

图8示出描述了左保护的宽度的排列样式的图表。图9示出描述左保护的条形和空白的排列样式的图表。

如图8和9中所示，将基于提取出的条形码域中的宽度的估算而获得的左保护的宽度的条形和空白的排列样式与规定的左保护的条形和空白的宽度的排列样式相对照。如果样式匹配，那么条形被认为是构成左保护的有效条形。

上述步骤203和208中的数值的识别被如下执行。

图10示出表示对于数值的条形和空白的宽度的排列样式的规定的图表。图11示出表示图10中所示的宽度1到4是条形宽度还是空白宽度的组合的图表。图12示出表示数值识别处理的流程的流程图。

图10中，关于左边的六个数字的宽度的排列样式具有奇数奇偶校验和偶数奇偶校验。图10中所示的宽度的排列基于奇数奇偶校验。在偶数奇偶校验的情况下，从相反的方向读出该相同的表。换句话说，表以宽度4，宽度3，宽度2，和宽度1被读出。例如，在奇数奇偶校验中，从左边开始，数值9由三倍宽度的空白、单位宽度的条形、单位宽度的空白和双倍宽度的条形的排列样式来表示。在偶数奇偶校验中，从左边开始，数值1由单位宽度的空白、双倍宽度的条形、双倍宽度的空白和双倍宽度的条形的排列样式来表示(见图18，左边的第一和第二数据字符)。

在图11中，因为条形和空白的排列样式在关于中央条形的左边的六个数字和右边的六个数字中不同，所以在图11中定义了两种类型的样式。例如，在奇数奇偶校验中，从左边开始，右边的数值6由单位宽度的条形、单位宽度的空白、单位宽度的条形和四倍宽度的空白的排列样式来表示(见图18，右边第一数据字符)。

在图12的流程图中，在步骤301中，关于在左边的六个数字数据字符，以与左保护的检查中相同的程序来获得目标条形和空白的宽度的排列样式。

在步骤302中，使用图10和11中规定的对照样式，执行宽度的前述估算来依次地检查条形和空白的排列样式是否与规定的样式相匹配。在左边的六个数字中，样式是奇数奇偶校验的宽度样式还是偶偶奇偶校验的宽度样式被依次检查。

在步骤303中，如果样式被确定为匹配，那么处理转到步骤304。如果并非如此，则处理转到307。在步骤304中，从输入的图像中获得的实际宽度和规定的宽度的样式之间的宽度差被取得。该宽度差是对应四个宽度的每个差的合计值。

在步骤305中，如果宽度差比迄今找到的差都小，那么处理转到步骤306。如果并非如此，则处理转到步骤307。

在步骤306中，与样式对应的数值被存储为候选识别的数值。同时，这是奇数奇偶校验类型还是偶数奇偶校验类型被存储。宽度差的初始值被设置为最大值。

在步骤307中，如果关于图10中所示的所有对照样式(数值0到9)完成上述处理，那么处理转到步骤308。如果并非如此，则处理转到步骤302，且为下个对照样式重复处理的流程。

在步骤308中，如果样式与规定数值样式相匹配，那么所述样式的数值被作为识别结果。处理转到步骤309，且处理因为识别成功而结束。如果并非如此，则处理转到步骤310，且处理因为识别失败而结束。

步骤205中的前缀数字的识别被如下执行。

图13示出表示奇数奇偶校验和偶数奇偶校验的组合(前缀数字)结果的图表。图14示出表示中央条形的宽度的排列样式的图表。图15示出表示中央条形的条形和空白的排列样式的图表。

在步骤205中，依照奇数奇偶校验和偶数奇偶校验的存储记录，当左边所有六个数字的识别已成功时，前缀数字被识别。奇数奇偶校验和偶数奇偶校验的组合结果如图13中所示。表被搜索，且一致的组合被识别为前缀数字。如果没有找到一致的组合，因为前缀数字的识别失败而处理结束。在图18的例子中，左边的六个数字数据字符5包括奇数奇偶校验的9，偶数奇偶校验的1，奇数奇偶校验的2，奇数奇偶校验的3，偶数奇偶校验的4，和偶数奇偶校验的5。奇偶校验的组合是101100，所以前缀数字8是依照图13的4(表示在图18的左末端)。

通过以与左保护的检查中相同的方式进行样式的匹配执行步骤207中的中央条形的检查。用于检查中央条形的、条形和空白的宽度的样式被示于图14和15中。

本发明不局限于前述实施方式，且能够进行修改，以便本发明以多种方式被实施。

同样的，将本发明的条形码识别装置嵌入移动电话是可能的。通过把条形码识别装置嵌入到移动电话中，条形码识别能轻松的在任何地方被执行。另外，通过条形码识别装置识别的条形码能被即时发送。

图16示出在本发明的条形码识别装置被嵌入到带有内建相机的移动电话中的情况的模块图。带有内建相机的移动电话包括天线21，用于传输和接收无线电波；无线部分22，用于控制无线通信的传输和接收；键盘输入部分23，用于输入产生来自用户的键盘操作信息；和显示部分24，用于对用户显示字符信息和图像信息。另外，带有内建相机的移动电话还包括扬声器25，用于输出声音信号；麦克风26，用于输入来自用户的声音信号；存储器27，用于存储输入的字符信息、图像信息和声音信号；相机28，用于输入目标图像信息；和控制部分29，在其中内置条形码识别装置，控制部分29控制每个部分。

在包括前述构造的带有内建相机的移动电话中，当条形码从自相机28输入的图像信息(条形码)中被识别时，用户操作键盘输入部分23，并选择相机操作。控制部分29基于来自键盘输入部分的设置初始化相机28，且开始捕获图像信息(条形码)。使用相机28捕获的图像信息(条形码)通过控制部分29被传送到存储器27中。控制部分29把存储在存储器27中的图像信息(条形码)传送到显示部分24并显示该图像信息(条形码)。同样，通过依次捕获并显示图像信息(条形码)，用户能把相机图像确认为运动图片。同时，存储在存储器27中的图像信息(条形码)被传送到具有条形码识别装置的控制部分29，且然后条形码识别通过在该实施方式中描述的条形码识别处理而被执行。如果识别成功，识别结果被传送到存储器27，且被作为条形码数据存储在存储器27中。

下面，参照图17，说明当存储在存储器27中的条形码数据通过到无线或因特网的连接被传输到目的地时的操作。用户操作键盘输入部分23，并选择到无线或因特网的连接。控制部分29基于来自键盘输入部分的设置命令无线部分22连接到无线或因特网。无线部分22基于来自控制部分29的命令开始与无线或因特网连接。用户操作键盘输入部分23，并选择已被存储在存储器27中的条形码数据的传输。控制部分29基于来自键盘输入部分23的设置把已被存储在存储器27中的条形码数据传送到无线电部分22，并命令传输。无线部分22基于来自控制部分29的命令把传送的条形码数据传输到无线或因特网。从无线部分22传输的条形码数据通过无线网络33被传输到URL数据服务器32。URL数据服务器32控制移动电话终端34的无线网络33和因特网31的网关的操作。URL数据服务器32使用接收的条形码数据和URL数据库，搜索该传输的目的地的URL，执行到因特网31的连接，并把条形码数据转送到该传输的目的地。传送完成的结果被传输到移动电话终端34。

本发明也能被实现为用于容许计算机用作条形码识别装置或者用作记录程序的记录媒体的一种程序。

本发明的电子邮件通信装置也能由程序实现来完成当前电子邮件通信装置的功能。该程序可以被存储在可通过计算机读取的记录媒体中。

关于记录媒体，本身具有条形码识别装置内建其中的ROM可以作为程序媒体。同样的，条形码识别装置可以是一种程序媒体，例如通过连接到诸如CD-ROM驱动器等程序读取装置并通过插入记录媒体而可读取的CD-ROM。在这两种情况中，存储的程序可以通过CPU访问并被执行，或者程序可以被读取并且读取程序可以被下载到程序存储区域(未被在图中示出)，然后被执行。用于下载的程序被预先存储在装置主体中。

前述程序媒体是可与主体分离的方式构成的记录媒体。程序媒体可以是用于静态地执行程序的媒体，包括诸如磁带和盒式录音带等磁带，诸如软盘和硬盘等磁盘，诸如CD-ROM，MO，MD，和DVD等光盘，诸如IC卡(包括存储器卡)和光卡等卡，和诸如掩模型ROM，EPROM，EEPROM和闪速ROM等半导体存储器。

另外，程序媒体可以是用于动态执行程序的媒体，以便通过具有条形码识别装置的移动电话的传输部分和接收部分从通信网络中下载该程序。在程序以此方式从通信网络被下载的情况中，用于下载的程序可以被预先存储在装置主体中，或者可以从其他媒体被安装。存储在记录媒体中的内容不局限于程序，该内容可以是数据。

工业适用性

如上所述，依照本发明，通过使用采用内置在移动终端中的小型图像感应器的相机，条形码能以提高的精度从拍摄的条形码图像中被识别。同样，依照本发明，因为即使当使用低分辨率相机时条形码也能被读取，所以不特别附带条形码读取器也能读取条形码成为可能。

Claims (14)

1.一种条形码识别装置，包括：

预处理装置，用于判定输入图像的边缘部分，并将该边缘部分转换为亮度的直方图；

二进制化处理装置，用于二进制化预处理后的输入图像；

标注装置，用于标注二进制化后的输入图像；

条形码域提取装置，用于从标注后的输入图像中提取条形码域；

条形码识别装置，用于从提取出的条形码域中识别条形码；和

其中所述二进制化处理装置采用确定分析方法作为用于在图像的二进制化中确定阈值的方法。

2.一种条形码识别装置，包括：

预处理装置，用于判定输入图像的边缘部分，并将该边缘部分转换为亮度的直方图；

二进制化处理装置，用于二进制化预处理后的输入图像；

标注装置，用于标注二进制化后的输入图像；

条形码域提取装置，用于从标注后的输入图像中提取条形码域；

条形码识别装置，用于从提取出的条形码域中识别条形码；和

标注处理通过把唯一标志附于被连接到二进制后的图像的黑色像素的所有黑色像素上来完成，被连接的黑色像素所占域被当作连接域。

3.依照权利要求2所述的条形码识别装置，其中所述二进制化处理装置采用确定分析方法作为用于在图像的二进制化中确定阈值的方法。

4.依照权利要求2所述的条形码识别装置，其中条形宽度通过关于来自由标注装置标注的输入图像的条形标志的黑色像素数量/垂直方向高度被定义。

5.依照权利要求1或2所述的条形码识别装置，其中：

预处理装置用于判定通过摄像机拍摄的输入图像的边缘部分，并将该边缘部分转换为亮度的直方图；其中，

作为条形码中条形邻接的条件，关于条形宽度的相对值被确定为阈值。

6.依照权利要求5所述的条形码识别装置，其中当对照条形或空白的宽度时，容许范围依照该宽度被设置。

7.依照权利要求1或2所述的条形码识别装置，其中所述条形码域提取装置提取条形的邻接关系，依照该邻接关系确定条形的左末端和右末端，并通过条形的左末端和右末端之间条形数量与规定的某个值的相应关系提取条形码域。

8.依照权利要求7所述的条形码识别装置，其中当两个条形共享扫描线、两个条形之间高度差在某个范围内、和两个条形之间的距离在某个范围内的所有这些条件都被满足时，条形的邻接关系被确定为是邻接的，其中条形高度差的范围和条形距离的范围是以关于被用作标准的条形高度和宽度的相对值为基础而获得的。

9.依照权利要求7所述的条形码识别装置，其中条形码识别使用条形码域中条形的最小宽度作为单位宽度，通过条形码域提取装置提取所述条形码域，其中条形码识别是通过把提取出的条形码域中其宽度是单位宽度整数倍的条形和空白宽度样式的排列与预定的条形和空白宽度样式的排列相对照而进行的。

10.依照权利要求9所述的条形码识别装置，其中，改变单位宽度而重复条形码识别。

11.依照权利要求1或2所述的条形码识别装置，其中：

预处理装置被设置来确定输入图像的边缘部分，并准备亮度的直方图，并将该边缘部分转换为亮度的直方图，该边缘部分由具有不小于阈值的亮度导数值的像素定义；其中

二进制化处理装置用于根据从该直方图确定的二进制化阈值来二进制化预处理后的输入图像。

12.一种移动电话，包括依照权利要求1-2，5-6，11的任何一项所述的条形码识别装置。

13.依照权利要求12的移动电话，包括：

天线，用于发送和接收无线电波；

第一控制部分，用于控制无线通信的发送和接收；

键盘输入部分；

显示部分；

摄像机，用于输入图像信息；和

第二控制部分，具有条形码识别装置。

14.一种条形码识别方法，使用依照权利要求13所述的移动电话，包括以下步骤，即，在通过摄像机将上述条形码作为输入图像拍摄时，在显示部分上显示输入图像信息。

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