CN112955903A - 代码读取系统以及代码读取装置 - Google Patents

Abstract

在本发明中，提供即使对象物的朝向变化也能够读取代码的代码读取系统以及代码读取装置。本发明所涉及的代码读取系统具备：摄像机；对象物，具备相对摄像机的角度不同的多个平面或者曲面，在平面或者曲面配置有多个标志，并且多个标志中的能够用摄像机拍摄的一部分的相邻的标志构成标志模式，以即使摄像机的位置或者对象物的朝向变化而能够用摄像机拍摄的标志模式的标志的一部分被其他标志替换，仍使标志模式对对象物而言固有的方式，配置有多个标志；以及取得部，确定摄像机拍摄的标志模式，取得与标志模式关联起来的对象物的信息。

Description

代码读取系统以及代码读取装置

技术领域

本发明涉及读取对对象物赋予的代码的代码读取系统以及代码读取装置。

背景技术

为了使工厂内的作业者的作业高效化，用摄像机对进行特定的作业的作业者进行拍摄来分析作业者的活动。为了进行该分析，必须能够在摄像机图像中识别进行特定的作业的作业者。因此，需要预先对作业者的保护具等对象物赋予与作业者的ID(Identification)信息关联起来的代码，从摄像机图像读取代码。例如，考虑预先对对象物赋予条形码或者循环码(下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-225408号公报

发明内容

但是，作业者有时在作业中改变朝向，与其相伴地，对对象物赋予的代码的朝向也改变。其结果，有时代码偏离摄像机的正面，无法用摄像机对代码进行拍摄，存在无法分析作业者的活动这样的问题。

本发明是为了解决如上述的课题而完成的，其目的在于提供一种即使对象物的朝向发生变化也能够读取代码的代码读取系统以及代码读取装置。

本发明的代码读取系统具备：摄像机；对象物，具备相对于摄像机的角度不同的多个平面或者曲面，在平面或者曲面配置有多个标志，并且由多个标志中的能够用摄像机拍摄的一部分相邻的标志来构成标志模式，将多个标志配置成：即使摄像机的位置或者对象物的朝向发生变化而能够用摄像机拍摄的标志模式的标志的一部分被其它标志替换，标志模式对对象物而言也是固有的；以及取得部，确定摄像机拍摄的标志模式，取得与标志模式关联起来的对象物的信息。

另外，本发明的代码读取装置具备：摄像机，对具备不平行的多个平面或者曲面且在平面或者曲面配置有多个标志的对象物进行拍摄，取得多个标志中的一部分的标志的图像；以及取得部，确定使摄像机取得的图像所包含的一部分标志中的位于端部的1个或者多个标志移动到相反侧的端部而成的标志模式，取得与使标志移动而成的标志模式关联起来的对象物的信息。

根据本发明，即使对象物的朝向发生变化，也能够从摄像机拍摄的标志确定对对象物而言固有的标志模式，能够读取对对象物赋予的代码。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统的结构的图。

图2是示出本发明的实施方式1所涉及的代码的结构的图。

图3是示出本发明的实施方式1所涉及的ID信息和标志模式的表格的图。

图4是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取装置的结构的图。

图5是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统的处理的流程图。

图6是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统的切出图像的生成处理的流程图。

图7是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统的切出图像的例子的图。

图8是示出本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统的ID信息的取得处理的流程图。

图9是示出本发明的实施方式2所涉及的代码读取系统的ID信息的取得处理的流程图。

图10是示出本发明的实施方式3所涉及的代码读取系统的切出图像的生成处理的流程图。

图11是示出本发明的实施方式1、2、3中的对象物的形状的变形例的图。

图12是示出本发明的实施方式1、2、3中的ID信息和标志模式的表格的变形例的图。

图13是示出本发明的实施方式1、2、3中的ID信息和标志模式的表格的变形例的图。

图14是示出本发明的实施方式1、2、3中的代码的结构的变形例的图。

图15是示出本发明的实施方式1、2、3中的代码的结构的变形例的图。

(附图标记说明)

1：对象物；2：代码；10：代码读取装置；11：摄像机；12：计算机；13：处理器；14：存储器；15：存储装置；16：网络接口；17：数据总线；18：输出装置；19：通信线；21：粘签(sticker)；22：标志；23：背景区域；100：代码读取系统；121：图像解码部；122：图像预处理部；123：标志模式检测部；124：标志模式读取部；125：读取结果输出部。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。图中的同一符号表示同一或者相当的部分。

实施方式1

本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统100是用于分析在工厂或者办公室等中进行作业的作业者的活动的系统，具备附加代码2的对象物1、和读取代码2的代码读取装置10(图1)。对象物1具备配置有多个标志22的曲面，有时相对代码读取装置10改变朝向。在对象物1的朝向改变时，由代码读取装置10拍摄的标志22被其他标志22替换。

构成本发明的实施方式1所涉及的代码2的多个标志22被配置成不论将哪个标志22作为起点，包括相邻的标志22的标志模式都对于对象物1而言是固有的。因此，代码读取装置10即使对象物1的朝向变化也能够确定对象物1固有的标志模式，能够识别拍摄的对象物1。

使用图1至图4说明上述本发明的实施方式1的代码读取系统100的结构。

如图1所示，代码读取系统100包括：被赋予代码2的对象物1；和包括摄像机11、计算机12以及输出装置18的代码读取装置10。

图1所示的对象物1是保护作业者的头部的保护具，具体而言是头盔或者作业帽。对象物1是与作业者的头部配合的半球形状的对象物，对象物1的外侧由曲面构成。

对对象物1赋予的代码2是多个标志22直线状地排列的一维代码，印刷到大致直线状的粘签21(图2)。该粘签21被粘贴到半球形状的对象物1的整个周围。即，对对象物1的曲面赋予了代码2。

构成代码2的各标志22被上色，代码2通过相邻的标志22的颜色的模式(标志模式)表示ID信息。

在此，使用图2以及图3说明代码2的结构。

如图2所示，代码2包括沿着大致直线状的粘签21配置的多个圆形形状的标志22。在标志22中使用白色、灰色、暗灰色这三色。作为在粘签21上未配置标志22的区域的背景区域23用黑色着色。另外，标志22在粘签21上等间隔地配置，代码2在标志22之间不包括用于表示标志模式的开始位置或者结束位置的标志。此外，在图中，为方便起见，用由多个横线构成的花样表示灰色，用格子的花样表示暗灰色。

代码2的标志模式包括相邻的4个标志，代码2包括包含以任意的标志22为起点的相邻的4个标志22的多个标志模式。多个标志22以使多个标志模式全部成为对象物1固有的模式的方式配置。例如，在图2中，从左端起白色、灰色、暗灰色、灰色的4个标志22构成对象物1固有的一个标志模式。另外，包括以从左端起第2个标志(灰色)为起点的4个标志22的标志模式(灰色、暗灰色、灰色、白色)也是对象物1固有的一个标志模式，进而以从左端起第N个标志22为起点包括4个标志22的标志模式也是同样的(N是自然数)。此外，以包围对象物1的整个周围的方式赋予代码2，所以粘签21的右端的标志22和左端的标志22是相邻的标志。

为了使包括使用三色的标志22的4个标志22的标志模式全部成为对于对象物1而言是固有的，依照接下来的规则配置标志22。以下，为便于说明，将三色的标志分别称为“A”、“B”、“C”，将包括4个标志22的标志模式记载为“ABCA”等。

首先，将在粘签21的左端排列的4个标志22的标志模式设为“ABCB”，将其与对象物1的ID信息关联起来，设为仅在对象物1中使用的模式。将该标志模式称为基本标志模式。而且，以使该基本标志模式“ABCB”重复多次的方式，配置标志22。即，在对象物1中，以使该标志模式“ABCB”周期性地重复的方式，配置标志22。

另外，关于以从粘签21的左端起第2个标志22为开头的标志模式“BCBA”、以第3个标志22为开头的“CBAB”、以及以第4个标志22为开头的“BABC”，也设为仅在对象物1中使用的模式。换言之，关于使位于以任意的标志22为起点的标志模式的端部的1个或者多个标志22移动到标志模式的相反侧的端部而成的标志模式的全部，设为对象物1固有的模式。由此，即使对象物1的朝向改变而构成被拍摄的标志模式的标志22的一部分被其他标志22替换，代码读取装置10也能够拍摄对象物1固有的标志模式。

此外，在制作对其他对象物1赋予的代码时，准备除了上述基本标志模式以及使位于基本标志模式的端部的1个或者多个标志22移动到相反侧的端部而成的标志模式以外的标志模式、例如“ACBC”等标志模式。将该标志模式作为基本标志模式，以使基本标志模式周期性地重复的方式配置标志即可。由此，对其他对象物赋予的代码2所包含的所有标志模式与对对象物1赋予的代码所包含的任意标志模式都不重复。

如上所述，在使构成标志模式的标志的数量成为4个、使标志成为三色的情况下，能够取为对象物1固有的基本标志模式的标志模式有24种。在图3中，示出该24种基本标志模式。在图2中说明的基本标志模式“ABCB”与ID21关联起来。另外，对上述其他对象物赋予的代码的基本标志模式“ACBC”与ID22关联起来。能够使用该图3所示的基本标志模式，对24名作业者单独地赋予代码。

如上所述包括对象物1固有的标志模式的代码2被赋予给由曲面构成的对象物1，所以如下所述构成。

以使代码读取装置10的摄像机11能够对构成至少一个标志模式的4个标志22进行拍摄的方式，配置标志22。具体而言，对象物1是半球形状的，所以在用摄像机11从一个方向进行拍摄时，仅能够拍摄对象物1的圆周的1/2至1/4程度。进而，即便是包含于对象物1的圆周的1/2至1/4程度的标志22，配置于摄像机11的正面以外的位置的标志22由于圆形的形状变形地被拍摄，所以利用代码读取装置10的读取精度降低。因此，构成标志模式的至少4个标志以收敛于对象物1的圆周的1/4至1/8程度的范围的方式配置。

另外，基本标志模式被配置成从粘签21的左端开始连续重复多个并在粘签21的右端结束。换言之，在粘签21上，基本标志模式恰好配置N个(N是自然数)。而且，该粘签21以使左端和右端不重叠的方式粘贴到对象物1。由此，仅基本标志模式和使其端部的标志移动而成的标志模式在对象物1上出现。

用于对被赋予如上所述构成的代码2的对象物1进行拍摄并读取代码2的代码读取装置10如图1所示构成。

包含于代码读取装置10的摄像机11设置于工厂内部的柱或者墙面，对工厂的内部进行拍摄。为了分析作业者的活动，以能够对至少作业者为了进行作业而移动的范围进行拍摄的方式设置。

摄像机11经由通信线19，与计算机12连接，对于拍摄的图像的数据，如果是静止图像则依照JPEG2000，如果是运动图像则依照H.264等标准来进行编码，发送到计算机12。

计算机12具有解析从摄像机11接收到的图像的数据并读取包含于图像的代码2的功能。

计算机12具备处理器13、存储器14、存储装置15以及网络接口16。这些结构用数据总线17连接，相互进行通信。

处理器13读出用于读取存储于存储装置15的代码2的各种程序，在存储器14中展开，执行该程序。

存储器14是RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等易失性的存储介质，被用作在处理器13执行程序时展开程序的区域、各种高速缓存以及缓冲器。

存储装置15是HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)或者SSD(Solid State Disk，固态硬盘)等大容量的非易失性的记录介质，存储有用于读取代码2的各种程序、用于判定标志22的颜色的基准颜色的信息(例如RGB值等)等。另外，存储有将基本标志代码的信息和作业者的ID信息关联起来的表格(图3)。基本标志代码的信息在图3中成为“ABCB”等，是构成基本标志代码的标志的基准颜色的信息(RGB值等)和包括基准颜色的顺序的信息。

网络接口16接收从摄像机11发送的图像的数据，将处理器13读取代码2而得到的结果发送给输出装置18。

数据总线17是可通信地连接处理器13、存储器14、存储装置15以及网络接口16的传送路。

计算机12如图4所示，包括图像解码部121、图像预处理部122、标志模式检测部123、标志模式读取部124以及读取结果输出部125。图像解码部121、图像预处理部122、标志模式检测部123、以及标志模式读取部124通过处理器13执行各种程序而实现。另外，读取结果输出部125包括网络接口16。

图像解码部121具有对经由网络接口16接收到的摄像机11的图像的数据进行解码的功能，具体而言是解码器。

图像预处理部122具有接受解码的图像的数据并进行用于使读取代码2的精度或者速度提高的预处理的功能。作为预处理的例子，包括校正图像的亮度值的处理、校正色泽的处理、以及去除噪声的处理。

标志模式检测部123具有接受预处理后的图像的数据并针对具有同一颜色的每个区域分割图像的功能。另外，具有提取分割的区域中的包括标志22的区域(标志候补区域)的功能。进而，具有生成包括提取的多个标志候补区域的切出图像的功能。

标志模式读取部124具有从包括多个标志候补区域的切出图像确定包括4个标志(一个周期量的标志)的标志模式并取得与该标志模式关联起来的ID信息的功能。另外，具有如下功能：在没有与标志模式关联起来的ID信息的情况下，使位于包括4个标志(一个周期量的标志)的标志模式的端部的1个或者多个标志22向相反侧的端部移动而生成基本标志模式，取得与基本标志模式关联起来的ID信息。

读取结果输出部125具有将取得的ID信息输出到外部的输出装置18的功能。读取结果输出部125包括网络接口16。

如图1以及图4所示，代码读取装置10还具备输出装置18。输出装置18经由通信线19与计算机12连接，依次接收ID信息以及图像的数据，生成被赋予代码2的作业者的轨迹，输出到显示器等。

另外，连接摄像机11、计算机12以及输出装置18的通信线19包括在各设备之间进行数据通信的LAN(Local Area Network，局域网)电缆。

此前，说明代码读取系统100的结构。接下来，使用图5至图8，说明代码读取系统100的动作。

利用代码读取系统100读取代码2的读取处理依照图5的流程图进行。

包含于代码读取系统100的摄像机11以一定的间隔对工厂内进行拍摄，将拍摄的图像的数据经由通信线19发送到计算机12。每当计算机12接收到图像的数据时开始图5的流程图所示的代码2的读取处理。

首先，图像解码部121(具体而言是处理器13)读入从摄像机11接收到的图像的数据，以能够进行之后的处理的方式，进行图像的数据的解码处理(步骤S11)。

具体而言，处理器13将从摄像机11接收到的图像的数据存储到存储器14或者存储装置15，针对图像的数据进行解码处理。解码处理以与摄像机11的编码形式对应的形式进行。例如，如果是静止图像则依照JPEG2000，如果是运动图像则依照H.264等标准来进行解码处理。

接下来，图像预处理部122(具体而言是处理器13)针对解码的图像的数据进行预处理(步骤S12)。

在摄像机11的曝光时间长的情况或者对对象物1照射强的光的情况下，对象物1的亮度变高，所以存储于存储装置15的标志22的基准颜色和拍摄的标志22的颜色不一致。为了防止该不一致，处理器13进行校正图像的数据的亮度值的处理。例如，根据图像的各像素的亮度值生成直方图，以使直方图收敛于预先存储于存储装置15的范围的方式，使图像整体的亮度值增减。

另外，在由于设置于工厂的光源的颜色的影响而图像的色泽变动时，标志22的基准颜色和拍摄的标志22的颜色不一致。为了防止该不一致，处理器13例如进行如下处理：计算图像的数据的各像素中的RGB值的平均值，以使该平均值接近存储于存储装置15的标准的RGB值的平均值的方式，在图像整体中使各像素的RGB值增减。

另外，处理器13为了去除图像内的噪声，进行使用平均化滤波器或者高斯滤波器等平滑滤波器、或者中值滤波器等噪声去除滤波器来去除噪声的处理。

接下来，标志模式检测部123(具体而言是处理器13)生成包括构成标志模式的标志22的切出图像(步骤S13)。图6示出用于生成切出图像的详细的处理。

为了生成切出图像，处理器13使用多值的标记处理来进行对同一颜色的每个区域分割预处理后的图像的分割处理(步骤S131)。例如，处理器13从存储有图像的数据的存储器14或者存储装置15，读出某个像素的亮度值和相邻的像素的亮度值，计算其差分。然后，读出用于判定存储于存储装置15的相邻像素的关联性的阈值，与计算的差分进行比较。在差分是阈值以下的情况下，将某个像素和相邻的像素进行分组。处理器13在所有像素中进行该处理，将被分组的像素的集合作为一个区域。例如，一个标志22内的像素由于是同一颜色而亮度值接近。因此，标志22内的像素的集合被设定为一个区域。同样地，粘签21的背景区域、对象物1(头盔)的未赋予粘签21的部分、以及作业员的衣服等如果是同一颜色则被设定为区域。

接下来，处理器13从分割处理后的图像提取标志候补区域(步骤S132)。标志候补区域是在步骤S131中分割的区域中的、推测为包括标志22的区域。构成代码2的标志22是圆形形状(图2)，所以处理器13通过Hough变换，在图像中提取圆形形状的区域、或者使圆变形而成的椭圆形形状的区域。另外，计算提取的区域内的RGB值和存储于存储装置15的作为标志22的基准颜色的信息的RGB值的差分。在该差分小于存储于存储装置15的用于判定标志候补区域的阈值的情况下，处理器13将该区域提取为标志候补区域。

接下来，处理器13切出包括相邻的多个标志候补区域的图像(步骤S133)。处理器13例如切出如图7所示的与相邻的标志候补区域外接的矩形形状的区域，生成切出图像。另外，一并生成将切出图像中的标志候补区域被连续配置的方向(图7的箭头的方向)作为读取方向的读取方向信息。

返回到图5，最后，标志模式读取部124(具体而言是处理器13)从包含于切出图像的4个标志候补区域确定标志模式，取得与标志模式关联起来的作业者的ID信息(步骤S14)。图8示出用于取得ID信息的详细的处理。

在存储装置15中，存储有作为构成一个周期量的标志模式的标志22的数量而预先决定的标志数(在本例子中是4)，处理器13读出该标志数，在用读取方向信息表示的方向上扫描切出图像，确定与标志数一致的数量的连续的标志候补区域的RGB值和RGB值的顺序(步骤S141)。在存储于存储装置15的表格内，检索与确定的RGB值和其顺序关联起来的ID信息(步骤S142)，在存在ID信息的情况(在步骤S142中“是”的情况)下，将该ID信息取得为作业者的ID信息(步骤S143)。

另外，在存储装置15中不存在ID信息的情况(在步骤S142中“否”的情况)下，处理器13将确定的RGB值的顺序中的最后读取的RGB值作为最初的RGB值并使其他RGB值的顺序逐个错开，由此变换标志模式(步骤S144)，再次在表格内检索ID信息(步骤S142)。进而，在不存在ID信息的情况下，重复标志模式的变换(步骤S144)，取得ID信息(步骤S143)。

此外，取得部与实施方式1的计算机12对应。更具体而言，取得部与实施方式1的标志模式检测部123以及标志模式读取部124对应。

本发明的实施方式1所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10如以上所述构成，起到如下的效果。

在包含于代码读取系统100的对象物1的曲面，配置有多个标志22。该多个标志22被配置成：包括以任意的标志22为起点的多个标志22的标志模式全部成为对象物1固有的模式。

在对象物1的朝向改变时，可由摄像机11拍摄的标志22的一部分被其他标志22替换，但通过如上所述配置标志22，代码读取系统100能够从拍摄的标志22确定对象物1固有的标志模式，能够取得对象物1的ID信息。

在代码2中，以使包括以任意的标志22为起点的多个标志22的标志模式之一周期性地重复的方式，配置有多个标志22。

在随机地配置标志22，想要使以任意的标志22为起点的标志模式全部成为对象物1固有的模式时，必须以使所有标志模式在多个对象物之间不重复的方式管理。相对于此，在本发明的实施方式1中，通过如上所述配置标志22，仅通过对各对象物1分配基本标志模式和变换该标志模式而成的标志模式，就能够避免对象物1之间的标志模式的重复。因此，能够容易地制作代码2。

代码2不包括用于表示标志模式的开始位置或者结束位置的标志，代码读取系统100能够从以任意的标志22为起点的标志模式取得ID信息。

通过使用如上述的代码2，相比于包括用于表示开始位置或者结束位置的标志的以往的代码，能够增大构成标志模式的标志22，能够提高用代码读取装置10确定标志模式的精度。另外，代替增大标志22，而能够增加配置于代码2的标志22的数量。由此，代码读取系统100能够增加构成标志模式的标志22的数量，能够对更多的作业者赋予ID。

另外，代码读取装置10能够变换包括任意的4个相邻的标志22的标志模式，确定对象物1固有的标志模式。因此，代码读取系统100无需在存储装置15中存储所有标志模式，易于变更标志模式和ID信息的关联。

实施方式2

接下来，说明本发明的实施方式2。关于与在实施方式1中说明的结构以及动作同样的部分，省略说明，以下说明与实施方式1不同的部分。

在使用实施方式1的代码读取装置10对对象物1进行拍摄时，有时不仅是拍摄构成标志模式的4个(一个周期量)标志22，进而还能够拍摄与4个标志22相邻的多个标志22。在该情况下，代码读取装置10能够确定多个标志模式。

实施方式2所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10选择可确定的多个标志模式中的能够精度最高地取得ID信息的标志模式。

实施方式2所涉及的代码读取系统100在图8的步骤S141的处理中进行与实施方式1不同的处理。实施方式2中的ID信息的取得处理(图5中的步骤S14)依照图9的流程图执行。

首先，标志模式读取部124(具体而言是处理器13)从标志模式检测部123接受切出与相邻的多个标志候补区域外接的矩形形状的区域而成的切出图像，针对包含于切出图像的每个标志候补区域，计算变色度(步骤S141-1)。变色度是表示拍摄的标志候补区域的颜色和标志22的基准颜色的接近程度的指标，表示变色度越低则越能够高精度地拍摄标志候补区域，表示变色度越高则拍摄的标志候补区域越变色。

具体而言，处理器13针对每个标志候补区域，读出存储于存储器14或者存储装置15的标志候补区域中包含的各像素的RGB值，针对RGB的每个分量，计算标志候补区域整体中的平均值。另外，处理器13从存储装置15读出作为标志22的基准颜色的信息的RGB值，计算读出的RGB值的各分量的值和计算的各分量的平均值的差分，将各分量的差分的绝对值之和作为标志候补区域的变色度。

接下来，处理器13针对包含于切出图像的每连续的4个标志候补区域，即针对每个标志模式，计算标志候补区域的变色度的平均值，作为各标志模式的变色度(步骤S141-2)。

接下来，处理器13依次比较各标志模式的变色度的大小关系，选择并读取最小的变色度的标志模式(步骤S141-3)。该处理除了选择变色度最低的标志模式以外，与实施方式1的图7的步骤S141相同。

以后的用于取得ID信息的处理(步骤S142至步骤S144)与实施方式1相同。

本发明的实施方式2所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10如以上所述构成，起到如下的效果。

根据对象物朝向的方向，有时不仅是拍摄构成标志模式的4个标志22，进而也能够拍摄相邻的多个标志22，能够确定多个标志模式。

代码读取系统100以及代码读取装置10在能够确定多个标志模式的情况下，能够选择由最接近基准颜色的颜色构成的变色度低的标志模式，高精度地取得ID信息。

以下，示出本发明的实施方式2的变形例以及补充说明。

在图9的步骤S141-1中，处理器13比较拍摄的标志候补区域的颜色和存储于存储装置15的基准颜色，计算标志候补区域的变色度，但也可以比较标志候补区域的形状和存储于存储装置15的作为标志的基准形状的圆形形状而计算变形度来代替变色度。具体而言，处理器13以一定的角度间隔在多个方向上计算标志候补区域中的从中心坐标至标志候补区域的轮廓的距离，将距离最长的角度设为0°。另外，关于作为基准形状的圆形形状也同样地，计算各角度下的距离。然后，计算标志候补区域和圆形形状中的以每个角度的距离为分量的矢量的余弦类似度，将从1减去余弦类似度而得到的值作为标志候补区域的变形度。或者，也可以计算标志候补区域中的矢量的各分量的方差值，计算与圆形形状中的方差值的差分来作为变形度。此外，变形度是表示拍摄的标志候补区域的形状和标志22的基准形状的接近程度的指标。变形度越小，标志候补区域的形状和标志22的基准形状越接近。

另外，处理器13也可以计算表示与标志候补区域的轮廓相邻的像素或者离开一定的距离的像素的颜色的RGB值、和存储于存储装置15的背景区域23的基准颜色的信息中包含的RGB值的差分，作为标志候补区域的变色度。

此外，将用于计算变色度或者变形度的标志候补区域的RGB值等颜色的信息、标志候补区域的形状的信息、以及标志候补区域的周边的颜色的信息，总称为标志候补区域的特征量。另外，将存储于存储装置15的标志22的基准颜色的信息、标志22的基准形状的信息、以及背景区域的基准颜色的信息，总称为成为基准的特征量。成为基准的特征量是在将标志22配置到对象物1时作为基准的量。

另外，将变色度以及变形度称为相异度。

在图9的步骤S141-1中，处理器13使用表示拍摄的标志候补区域的颜色的RGB值，计算标志候补区域的变色度，但也可以将RGB值变换为HSV表达，计算色调值(S)和存储于存储装置15的作为基准颜色的信息的色调值的差分来作为变色度。

另外，在图9的步骤S141-2中，处理器13取包含于标志模式的标志候补区域的变色度的平均，作为各标志模式的变色度，但也可以将包含于标志模式的标志候补区域的变色度的最大值作为各标志模式的变色度。

实施方式3

接下来，说明本发明的实施方式3。关于与在实施方式1中说明的结构以及动作同样的部分，省略说明，以下说明与实施方式1不同的部分。此外，实施方式3能够与实施方式2或者其变形例组合使用。

在分析工厂的作业者的活动时，有时同时将多个作业者拍摄到图像中。在这样的情况下，实施方式3的代码读取系统100能够针对每个作业者，生成独立的切出图像并同时分析。

实施方式3所涉及的代码读取系统100在图6的步骤S133的处理中进行与实施方式1不同的处理。实施方式3中的切出图像的生成处理(图5中的步骤S13)依照图10的流程图执行。

分割由摄像机11拍摄的图像的区域的处理(步骤S131)、以及从分割的区域提取标志候补区域的处理(步骤S132)与实施方式1相同。

在提取标志候补区域之后，标志模式检测部123(具体而言是处理器13)集中被赋予的对象物1相同的标志候补区域，针对每个对象物1进行聚类(步骤S133-1)。

首先，处理器13计算包含于图像的所有标志候补区域的中心坐标。

接下来，处理器13任意地选择一个标志候补区域，计算该标志候补区域的中心坐标和其他所有标志候补区域的中心坐标的距离。将计算出的距离低于存储于存储装置15的用于判断是否属于同一簇的阈值的标志候补区域，聚类为与选择的标志候补区域一起赋予到同一对象物1的标志候补区域。

处理器13关于其他标志候补区域也进行同样的处理，制作多个簇。此外，关于该聚类，选择任意的标志候补区域来依次进行，但在进行聚类时，在进行聚类的标志候补区域未属于任意一个簇的情况下，处理器13制作这些标志候补区域所属的新的簇。在进行聚类的标志候补区域之一已经属于某个簇的情况下，处理器13将进行聚类的所有标志候补区域追加到该簇。另外，在进行聚类的标志候补区域属于不同的簇的情况下，处理器13将各个簇合并而制作新的一个簇。

这样，处理器13制作集中对各对象物1赋予的标志候补区域的多个簇。

接下来，标志模式检测部123(具体而言是处理器13)针对每个簇，生成包含于簇内的多个标志候补区域的切出图像。该处理除了针对每个簇进行以外，与实施方式1的处理(图6的步骤S133)相同。

本发明的实施方式3所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10如以上所述构成，起到如下的效果。

在工厂内成为分析对象的作业者有多名且在图像中包括多个作业者的情况下，实施方式3的代码读取系统100以及代码读取装置10能够针对每个作业者，对拍摄的标志22进行聚类。因此，即使在作业者有多名的情况下，也能够同时进行活动的分析。

以下，示出本发明的实施方式3的变形例以及补充说明。

在图10的步骤S133-1中，处理器13对距离接近的标志候补区域彼此进行聚类，但也可以除了距离的接近程度以外，还根据标志候补区域的尺寸判断是否进行聚类。具体而言，在选择的标志候补区域的尺寸和其他标志候补区域的尺寸的差分大于存储于存储装置15的用于判断是否属于同一簇的阈值的情况下，处理器13也可以即使这些标志候补区域的距离接近也判断为不对这些标志候补区域彼此进行聚类。

在作业者在摄像机11的拍摄方向上重叠存在的情况下，对各作业者赋予的标志候补区域彼此的距离有时变近，但与摄像机11的距离不同，所以标志候补区域的尺寸不同。因此，通过如上所述除了距离以外还根据尺寸进行聚类的判断，能够提高聚类的精度。

存储于存储装置15的用于判断是否属于同一簇的阈值可以是固定值，但在对已经制作的簇追加标志候补区域的情况下，阈值也可以使用对属于簇的标志候补区域之间的距离的平均值或者尺寸的平均值乘以系数而得到的值。由于阈值并非固定值，所以即使摄像机11的拍摄状态发生变化，也能够高精度地聚类。

另外，在聚类时，处理器13也可以是除了距离的接近程度以外，还根据标志候补区域是否按照大致直线状或者圆弧状地配置，来判断是否进行聚类。其原因为，标志22沿着直线状的粘签21配置，所以能够判断为未按照大致直线状或者圆弧状地配置的标志候补区域并非同一簇。

具体而言，处理器13也可以是在制作包括多个标志候补区域的簇之后进而判断是否将其他标志候补区域聚类为同一簇时，计算连接包含于簇的任意的2个标志候补区域的中心坐标的直线、和连接第二个标志候补区域的中心坐标与最近的标志候补区域的中心坐标的直线所成的角度，在该角度超过存储于存储装置15的用于判断是否属于同一簇的阈值的情况下，判断为不将这些标志候补区域彼此进行聚类。

在图10的步骤S133-1中，使用将标志候补区域一个一个加到簇这样的层次性的聚类方式，但如果预先已知拍摄的作业者的数量，则也可以使用以k-means法为代表的非层次性的聚类方式。

说明本发明的实施方式1至实施方式3所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10的变形例。

设为对象物1由配置有多个标志22的曲面构成，但也可以例如如图11(a)所示，由不平行的多个平面构成。在由不平行的多个平面构成的情况下，在赋予以往的代码的情况下，也存在无法用摄像机11拍摄代码的情况这一点是同样的。此外，关于由不平行的多个平面构成，换句话来说，可以说是由相对摄像机11的角度不同的多个平面构成。

对象物1设为头盔或者作业帽等半球形状的保护具，但也可以是例如如图11(b)所示的圆筒形状的例子。作为圆筒形状的例子，有赋予代码2的臂章等。另外，只要赋予代码2的面在某种程度上不变形，则也可以是衣服等。

包含于代码2的标志22的种类设为白色、灰色、暗灰色这三色，但也可以还加上可与这些颜色区分的颜色的标志22而成为四色。在将标志22的颜色设为四色时，如图12所示，能够制作70种基本标志模式，能够对更多的作业员分配ID信息。另外，还能够将标志22的种类设为四色以上。

设为标志模式包括4个标志22，但构成标志模式的标志22的数量也可以是5个。例如，如图13所示，在使构成标志模式的标志的数量成为5个的情况下，能够制作45种基本标志模式，能够对更多的作业员分配ID信息。构成标志模式的标志22的数量可进一步变更，但至少需要能够用摄像机11拍摄构成标志模式的所有标志22(一个周期量的标志22)。

此外，在存储装置15中，存储有将基本标志模式和ID信息关联起来的表格，但也可以存储不仅是基本标志模式，而且将在代码2中出现的所有标志模式和ID信息关联起来的表格。

代码2设为在粘签21上配置标志22的结构，但也可以将标志22直接印刷、写入到对象物1。

另外，代码2的背景区域设为黑色，但只要是可与标志22区分的颜色，则也可以是不同的颜色。标志22设为白色、灰色、暗灰色，但这些也只要是可区分的颜色，则也可以是不同的颜色。在选择背景区域以及标志22的颜色时，能够利用HSV表色系中的明度、彩度以及色调的值。例如，通过在背景区域中采用HSV表色系中的明度和彩度为零或者接近零的颜色，在各标志22中采用明度和彩度取最大值或者接近最大值的值的颜色，标志22的读取变得容易。另外，通过针对各标志22，采用色调最不同的颜色，标志22的读取变得容易。例如，在使用三色的标志22的情况下，能够采用色调相差120°的颜色。具体而言，能够采用青色、品红色、黄色等。在使用四色的标志22的情况下，能够采用色调相差90°的颜色。

标志22设为圆形形状，但只要有为了读取颜色而充分的面积，则也可以是其他形状。例如，也可以成为图14(a)所示的四边形状、图14(b)所示的菱形形状。进而，也可以如图14(c)所示，组合圆形形状、四边形状、菱形形状、星形形状等各种形状。

另外，标志模式成为标志22的颜色的模式，但也可以使各标志22成为同一颜色，成为在上述图14(c)中表示的形状的模式。

一个标志22的颜色仅由一色构成，但也可以如图15所示，在圆形形状的标志22的内部还设置圆形，使由内部的圆形划分的2个区域成为不同的颜色。由此，能够进一步增加基本标志模式。

设为计算机12处理从摄像机11接收到的图像的数据，但也可以将由摄像机11拍摄的图像的数据临时保存到外部的服务器等，计算机12从服务器接收并处理图像的数据。

也可以在包含于图5的步骤S12的预处理的色泽的校正处理中，处理器13通过伽玛校正对颜色进行校正。

另外，在图6的步骤S131的区域分割的处理中，处理器13根据相邻的像素的亮度值的差分进行区域分割，但也可以使用像素的明度、彩度以及色调各自的差分的加权和，进行区域分割。另外，处理器13也可以在比较相邻的像素彼此时，使用已经连结的多个像素的亮度值等的平均值。另外，也可以使用watershed算法或者图割算法等公知的算法，进行区域分割。

另外，在图像整体中进行区域分割，但处理器13也可以仅将与标志22的基准颜色一致的颜色的像素作为对象，进行区域分割。

在图6的步骤S132的标志候补区域的提取处理中，以分割的区域的形状是大致圆形形状、以及区域内的颜色与基准颜色大致一致为条件，但处理器13也可以除了这些以外，将与分割的区域的边界相邻的外侧的像素或者离开一定的距离的像素的颜色与背景区域的基准颜色大致一致也作为条件，进行提取处理。在该情况下，处理器13取相邻的外侧的像素等的RGB值和存储于存储装置15的背景区域的基准颜色的RGB值的差分，在该差分低于存储于存储装置15的阈值的情况下，将分割的区域判断为标志候补区域。

另外，在从远距离对代码2进行拍摄的情况下，有时由于模糊等而标志的形状变得不明确，所以处理器13也可以不使用上述形状为大致圆形形状这样的条件。

在图6的步骤S133的切出图像的生成处理中，处理器13生成将标志候补区域排列的方向作为读取方向的读取方向信息，但也可以假设为摄像机11的图像的上下方向与实际空间中的上下方向一致且标志22配置于图像的横向，将图像的横向预先设定为读取方向。

关于代码2，设为周期性地重复基本标志模式，但也可以随机地配置标志22等而进行无周期性的配置。

产业上的可利用性

本发明所涉及的代码读取系统100以及代码读取装置10能够在对作业者的保护具等赋予代码2来分析作业者的活动时使用。

Claims (12)

1.一种代码读取系统，具备：

摄像机；

对象物，具备相对于所述摄像机的角度不同的多个平面或者曲面，在所述平面或者所述曲面配置有多个标志，并且由所述多个标志中的能够用所述摄像机拍摄的一部分相邻的标志来构成标志模式，将所述多个标志配置成：即使所述摄像机的位置或者所述对象物的朝向发生变化而构成所述相邻的标志的标志的一部分被替换，所述标志模式对所述对象物而言也是固有的；以及

取得部，根据所述摄像机拍摄的多个标志确定所述标志模式，取得与所述标志模式关联起来的所述对象物的信息。

2.根据权利要求1所述的代码读取系统，其特征在于，

所述多个标志被配置成周期性地重复一个所述标志模式，

所述取得部根据所述摄像机拍摄的多个标志确定一个周期量的所述标志模式，取得与所述标志模式关联起来的所述对象物的信息。

3.根据权利要求1所述的代码读取系统，其特征在于，

所述对象物在所述多个标志之间不包括用于表示所述标志模式的开始位置或者结束位置的标志。

4.一种代码读取装置，具备：

摄像机，拍摄具备不平行的多个平面或者曲面且在所述平面或者所述曲面配置有多个标志的对象物，取得所述多个标志中的一部分标志的图像；以及

取得部，确定使所述摄像机取得的所述图像所包含的所述一部分标志中的位于端部的1个或者多个标志移动到相反侧的端部而成的标志模式，取得与使所述标志移动而成的标志模式关联起来的所述对象物的信息。

5.根据权利要求4所述的代码读取装置，其特征在于，

所述多个标志以周期性地重复一个标志模式的方式配置于所述对象物，所述一个标志模式包括预先决定的数量的相邻的标志，

所述取得部确定使所述摄像机取得的所述图像所包含的多个标志中的位于包括所述预先决定的数量的相邻的标志的标志模式的端部的1个或者多个标志移动到相反侧的端部而成的标志模式。

6.根据权利要求4所述的代码读取装置，其特征在于，

在所述摄像机取得的所述图像中包括超过所述标志模式所包含的标志的数量的多个标志的情况下，所述取得部针对包含于所述图像的每个所述标志，计算所述标志的特征量，计算所计算的所述特征量和成为预先决定的基准的特征量的相异度，使用包括所述多个标志的多个标志模式中的构成所述标志模式的所述标志的所述相异度低的标志模式，取得所述对象物的信息。

7.根据权利要求6所述的代码读取装置，其特征在于，

所述取得部使用所述多个标志模式中的构成所述标志模式的所述标志的所述相异度的平均值低的标志模式，取得所述对象物的信息。

8.根据权利要求6所述的代码读取装置，其特征在于，

所述取得部使用所述多个标志模式中的构成所述标志模式的所述标志的所述相异度的最大值低的标志模式，取得所述对象物的信息。

9.根据权利要求6所述的代码读取装置，其特征在于，

所述特征量是表示被拍摄的所述标志的颜色的量。

10.根据权利要求6所述的代码读取装置，其特征在于，

所述特征量是表示被拍摄的所述标志的形状的量。

11.根据权利要求6所述的代码读取装置，其特征在于，

所述特征量是表示被拍摄的所述标志的周边的颜色的量。

12.根据权利要求4所述的代码读取装置，其特征在于，

在所述摄像机取得的所述图像中包括多个所述对象物的情况下，所述取得部计算所述图像所包含的所述多个标志之间的距离，对所述距离低于用于判断是否进行聚类的阈值的所述标志彼此进行聚类来生成多个簇，针对每个所述簇，取得所述对象物的信息。

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