JP2000306039A - バーコードシステムのバーコード読み取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーコードシステムの方向を選ばずに、しか
もバーコードシステムの持つ情報を簡単に認識できるバ
ーコード読み取り方法を提供する。 【解決手段】 直交する位置に３個の基準点を所定間隔
おいて設け、これら基準点を挟む位置にあって直交する
方向に延びる４ビットの情報領域を設けたバーコードシ
ステムにおいて、バーコードシステムが持つ情報をＣＣ
Ｄカメラにより二値化信号として取り込み、この二値化
信号から各検出画像の面積および重心位置を算出し、そ
の中から３個の基準点を検出する。さらに、最も離れた
位置にある２個の基準点の中間位置から残りの基準点に
延びる線分とこれに直交する線分とから、バーコードシ
ステムの姿勢に拘わらずバーコードが検出される情報領
域を一定に位置付けする。そのため、バーコードシステ
ムの方向に拘わらず、情報領域でのバーコードの有無を
確実に検出できるばかりか、バーコードが検出される情
報領域の位置付けをでき、バーコードシステムが持つ情
報を簡単に識別することができる等の利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、任意の角度で読み
取ることが可能で、しかも作業者が目視でも判別できる
バーコードシステムのバーコード読み取り方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、バーコードシステムとしては、ラ
ベルや部品に直接印刷された平行に延びる複数本のバー
コードを持ったものが広く利用されている。このバーコ
ードシステムでは読み取り方向が一方向に限定されるた
め、ハンドスキャナによりバーコードを判別する際には
問題ないが、バーコードをカメラを備えた自動機で判別
する場合には、バーコードの方向に合わせてカメラの位
置を移動させねばならない。そのため、大がかりな自動
機が必要となり、バーコードの方向を選ばずに、任意の
角度からバーコードを判別できるバーコードシステムが
要望されている。この要望に沿い、新たなバーコードシ
ステムが創案されているが、図７に示すようにこのバー
コードシステム１は、円形ラベル２上に印刷されてお
り、この円形ラベル２上の直交する位置に所定面積、形
状を持つ３個の基準点３ａ，３ｂ，３ｃが所定間隔おい
て印刷されている。また、この円形ラベル２は前記基準
点３ａ，３ｂ，３ｃから決まる矩形スペース内で、かつ
前記基準点３ａ，３ｂ，３ｃから等距離の位置、すなわ
ちマーキングの中心から放射状に、かつ前記基準点３
ａ，３ｂ，３ｃを中間に挟む位置で直交する方向に延び
る直交線Ｘ，Ｙに沿って４ビットの情報領域を有してお
り、各ビットの情報領域に沿って所定幅で所定長さのバ
ーコード４が印刷されているか否かで、所定情報が記憶
されるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このバーコードシステ
ム１では、ＣＣＤカメラにより取り込まれた画像中の検
出画像がラベリングされて、これら検出画像中からあら
かじめ設定された基準点の面積をもとに、まず３個の基
準点３ａ，３ｂ，３ｃが求められる。これら基準点３
ａ，３ｂ，３ｃからバーコード４の傾きが計算され、こ
の傾きと各基準点３ａ，３ｂ，３ｃの重心位置とから所
定情報領域の位置が算出されている。この算出位置の情
報領域に検出画像の重心位置があるか否かが判断され、
これにより情報領域にバーコード４があるか否かが判断
されている。この読み取り方法では、円形ラベル２の姿
勢に拘わらず、所定の情報領域にバーコード４があるか
否かの判別はできるが、その判別の際、始まりの情報領
域がどの情報領域なのかの判別が難しく、円形ラベル２
の姿勢に拘わらず常に一定に情報領域の位置付けができ
るバーコード読み取り方法が要望されている。

【０００４】本発明は、上記要望に鑑み創案されたもの
で、バーコードシステムの方向を選ばずに、しかもバー
コードシステムの持つ情報を簡単に認識できるバーコー
ド読み取り方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】直交する位置に所定面積
を持つ３個の基準点を所定間隔おいて設け、これら基準
点を挟む位置にあって直交する方向に延びる４ビットの
情報領域を設け、この情報領域に所定幅で所定長さのバ
ーコードがあるか否かで所定情報を記憶するバーコード
システムにおいて、バーコードシステムが持つ情報をＣ
ＣＤカメラにより二値化信号として取り込み、この二値
化信号から各検出画像の面積および重心位置を算出する
とともに、検出画像の中から３個の基準点を検出し、最
も離れた位置にある２個の基準点の中間位置から残りの
基準点に延びる線分とこれに直交する線分とから、バー
コードシステムの姿勢に拘わらずバーコードが検出され
る情報領域を一定に位置付けし、バーコードシステムが
持つ情報を認識するように構成されている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態を説明する。図６に示すバーコードシステム１が
持つ情報を識別するバーコード読み取り装置１１は、図
１に示すようにバーコード４が印刷された円形ラベル２
の上方に位置するＣＣＤカメラ１２と、ラベル識別開始
信号により駆動指令信号を出力する制御部１３と、駆動
指令信号により作動するＣＣＤカメラインタフェイス１
４と、ＣＣＤカメラ１２の各画素の持つ輝度信号に応じ
た二値化信号を記憶するフレームＲＡＭ１５と、円形ラ
ベル２の識別に必要な各種基準情報等のデータを入力す
るとともにティーチングモードあるいは読み取りモード
のモード指令信号を制御部１３に出力する操作部１６
と、サンプルラベル（図示せず）の基準点およびバーコ
ード４の基準面積等各種情報を記憶する記憶部１７と、
フレームＲＡＭ１５あるいは記憶部１７に記憶された情
報に応じて画像等を表示する表示部１８とからなってい
る。

【０００７】前記制御部１３は、ティーチングモード時
に、操作部１６からラベル識別開始信号を待って、フレ
ームＲＡＭ１５の二値化信号からサンプルラベル上の基
準点をサーチし、その面積を記憶部１７で記憶するよう
に構成されている。また、この制御部１３はバーコード
読み取りモード時、ワーク１９の位置決め完了信号を受
けると、図２ないし図５に示すように、 １）ＣＣＤカメラインタフェイスに駆動指令信号を出力
する。 ２）フレームＲＡＭに記憶された二値化信号からラベリ
ングにより各検出画像に番号付けを行う。 ３）検出画像の個数、各検出画像の面積、その重心位置
を算出し、これらを画像番号ｎ毎に記憶部で記憶する。 ４）画像番号ｎ＝０、基準点カウンタＣo＝０とする。 ５）画像番号ｎの検出画像の面積を呼び出し、これをあ
らかじめ記憶部で記憶された基準点の基準面積と比較
し、これらの差が所定範囲内でない時、９）にジャンプ
する。 ６）基準点カウンタＣｏを＋１インクリメントする。 ７）基準点カウンタＣoが３か否かを判断し、これが３
である時、１０）にジャンプする。（基準点カウンタＣ
oが３の時には、３個の基準点が直交する位置にあるこ
とを判定 しても良い。） ８）画像番号ｎが最終番号か否かを判断し、これが最終
番号である時、ラベル不良表示指令信号を表示部に出力
し、２２）にジャンプする。 ９）ｎ＝ｎ＋１として、５）に戻る。 １０）最も離れた２個の基準点の重心位置からこれらの
中間位置を算出し、マーキングの中心位置Ｃを検出す
る。 １１）マーキングの中心位置Ｃを通過してこれと残りの
基準点の重心位置Ｐとを結ぶ線分からー９０度方向に延
びる直線近くに位置する基準点の重心位置Ｑを呼び出
し、マーキングの中心位置Ｃを原点として、基準点の重
心位置Ｐ、Ｑを座標変換する（Ｐ(Ｐx，Ｐy)、Ｑ(Ｑx，
Ｑy)）。なお、前記重心位置Ｑに代え、マーキングの中
心位置Ｃを基点に、線分ＣＰをー９０度展開して得られ
る線上の点を算出してもよい。 １２）画像番号ｎ＝０をセットする。 １３）画像番号ｎの検出画像の面積を呼び出し、これと
所定バーコードの基準面積との差が所定範囲内か否かを
判断し、この差が所定範囲内でない時、２０）にジャン
プする。 １４）検出画像の重心位置Ｒを呼び出し、マーキングの
中心位置Ｃを原点としてこの重心位置Ｒを座標変換する
（Ｒ(Ｒx，Ｒy)）。 １５）座標変換後の検出画像の重心位置Ｒと座標変換後
の基準点の重心位置Ｑとを、線分ＣＱと線分ＣＲとのな
す角度をθとして得られるベクトルの内積とその内積の
成分表示とから導かれれる次式

【数１】 に代入し、cosθの値が正か負かを判断し、これが負の
時、象限情報ａを０にセットし、 １７）にジャンプす
る。 １６）象限情報ａを１にセットする。 １７）座標変換後の検出画像の重心位置Ｒと座標変換後
の基準点の重心位置Ｐとを、次式

【数２】 に代入し、cos(90-θ)の値が正か負かを判断し、これが
負の時、象限情報ｂを０にセットし、 １９）にジャン
プする。 １８）象限情報ｂを１にセットする。 １９）象限情報ａ，ｂから検出画像の重心位置Ｒが線分
ＣＱと線分ＣＰ上を延びる２軸により４分割される象限
のいずれに位置するかを決定し、この象限番号を記憶部
で記憶する。 ２０）画像番号ｎが最終番号か否かを判断し、これが最
終番号でない時、ｎ＝ｎ＋１として１３）に戻る。 ２１）記憶部に記憶された象限番号を呼び出し、各象限
にあらかじめ割り付けられた情報の重みからバーコード
システムが持つ情報を算出し、これを表示部で表示する
ように表示指令信号を出力する。 ２２）エンド。 となるように構成されている。

【０００８】上記バーコード読み取り装置において、読
み取り作業開始前に、サンプルラベルがＣＣＤカメラ１
２の下方に配置されて後、操作部１６でティーチングモ
ードが選択されると、操作部１６からのラベル識別開始
信号を待って、フレームＲＡＭ１５の二値化信号からサ
ンプルラベル上の基準点が検出され、その面積が基準面
積として記憶部１７で記憶される。

【０００９】その後、操作部１６で読み取りモードが選
択され、円形ラベル２が付されたワーク１９が所定位置
に位置決めされると、駆動指令信号がＣＣＤカメライン
タフェイス１４に出力され、ＣＣＤカメラ１２で取り込
まれた二値化信号がフレームＲＡＭ１５に記憶される。
この二値化信号から各検出画像のラベリングが開始さ
れ、各検出画像に番号付けがされるとともに、各検出画
像の面積、その重心位置が算出され、これらが画像番号
ｎ毎に記憶部１７で記憶される。

【００１０】その後、各検出画像の面積が画像番号順に
呼び出されて基準点３ａ，３ｂ，３ｃの基準面積と比較
される。この差が所定範囲内である時には、この検出画
像の重心位置が基準点として、記憶部１７に記憶され
る。すべての検出画像について前記比較が行われて、基
準点が３個選び出されない時には、円形ラベル２が不良
と判断され、ラベル不良が表示部１８で表示される。

【００１１】また、すべての検出画像について前記比較
行われて、基準点が３個選び出されると、これら３個の
基準点３ａ，３ｂ，３ｃの内、図６に示すように最も離
れた位置の基準点３ａ，３ｃの重心位置から両者の中間
位置が算出され、これがマーキングの中心位置Ｃとして
記憶部１７で記憶される。さらに、このマーキングの中
心位置Ｃを通ってこれと残りの基準点３ｂの重心位置Ｐ
とを結ぶ線分からー９０度方向に延びる直線上近くに位
置する基準点３ｃの重心位置Ｑが呼び出され、マーキン
グの中心位置Ｃを原点として、基準点３ｂ、３ｃの重心
位置Ｐ、Ｑが座標変換される。その後、検出画像の面積
が順次呼び出され、これが所定バーコード４の基準面積
と比較され、その差が所定範囲内にあるか否かが判断さ
れる。この差が所定範囲内にない時、次の検出画像が呼
び出され、同様の判断がなされる。

【００１２】前記検出画像の面積と所定バーコード４の
基準面積との差が所定範囲内である時には、その重心位
置Ｒが呼び出され、これがマーキングの中心位置Ｃを原
点として座標変換される。この座標変換後の検出画像の
重心位置Ｒと座標変換後の基準点３ｃの重心位置Ｑと
は、線分ＣＱと線分ＣＲとのなす角度をθとして得られ
るベクトルの内積とその内積の成分表示とから導かれれ
る数１の式に代入され、cosθの値が正か負かが判断さ
れる。これが正の時、象限情報ａが１にセットされ、負
の時、象限情報ａが０にセットされる。続いて、座標変
換後の検出画像の重心位置Ｒと座標変換後の基準点３ｂ
の重心位置Ｐとが、数２の式に代入され、cos(90-θ)す
なわちsinθの値が正か負かが判断され、同様にこれが
正の時、象限情報ｂが１にセットされ、負の時、象限情
報ｂが０にセットされる。

【００１３】これらの判断がすべての検出画像について
行われて後、記憶部１７に記憶された象限情報ａ，ｂが
呼び出される。この象限情報ａ，ｂが持つ値からバーコ
ード４でなる検出画像の重心位置が線分ＣＱと線分ＣＰ
上を延びる２軸により４分割される象限のいずれに位置
するかが判断され、これらの象限番号と各象限にあらか
じめ与えられた情報の重みとから、バーコードシステム
１が持つ情報が算出されて、これが表示部１８で表示さ
れる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は直交する
位置に所定面積を持つ３個の基準点を所定間隔おいて設
け、これら基準点を挟む位置に直交する方向に延びる４
ビットの情報領域を設け、この情報領域に所定幅で所定
長さのバーコードがあるか否かで所定情報を記憶するバ
ーコードシステムにおいて、バーコードシステムが持つ
情報をＣＣＤカメラにより二値化信号として取り込み、
この二値化信号から各検出画像の面積および重心位置を
算出するとともに、検出画像の中から３個の基準点を検
出し、最も離れた位置にある２個の基準点の中間位置か
ら残りの基準点に延びる線分とこれに直交する線分とか
ら、バーコードシステムの姿勢に拘わらず４個の情報領
域を一定に位置付けし、バーコードシステムが持つ情報
を認識するように構成されている。そのため、バーコー
ドシステムの方向に拘わらず、情報領域でのバーコード
の有無を確実に検出できるばかりか、バーコードが検出
される情報領域の位置付けをでき、バーコードシステム
が持つ情報を簡単に識別することができる等の利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明に係る制御部の動作を説明する第１部分
のフローチャートである。

【図３】本発明に係る制御部の動作を説明する第２部分
のフローチャートである。

【図４】本発明に係る制御部の動作を説明する第３部分
のフローチャートである。

【図５】本発明に係る制御部の動作を説明する第４部分
のフローチャートである。

【図６】本発明に係るバーコードの有無判別方法を説明
する説明図である。

【図７】本発明に係るバーコードシステムの説明図であ
る。

【符号の説明】

１ バーコードシステム ２ 円形ラベル ３ａ，３ｂ，３ｃ 基準点 ４ バーコード １１ バーコード読み取り装置 １２ ＣＣＤカメラ １３ 制御部 １４ ＣＣＤカメラインタフェイス １５ フレームＲＡＭ １６ 操作部 １７ 記憶部 １８ 表示部 １９ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交する位置に所定面積を持つ３個の基
   準点を所定間隔おいて設け、これら基準点を挟む位置に
   あって直交する方向に延びる４ビットの情報領域を設
   け、この情報領域に所定幅で所定長さのバーコードがあ
   るか否かで所定情報を記憶するバーコードシステムにお
   いて、 バーコードシステムが持つ情報をＣＣＤカメラにより二
   値化信号として取り込み、この二値化信号から各検出画
   像の面積および重心位置を算出するとともに、検出画像
   の中から３個の基準点を検出し、最も離れた位置にある
   ２個の基準点の中間位置から残りの基準点に延びる線分
   とこれに直交する線分とから、バーコードシステムの姿
   勢に拘わらず、バーコードが検出される情報領域を一定
   に位置付けし、バーコードシステムが持つ情報を認識す
   ることを特徴とするバーコード読み取り方法。