JP2001014418A - ２次元バーコード読み取り方法 - Google Patents

２次元バーコード読み取り方法

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JP2001014418A
JP2001014418A JP2000155201A JP2000155201A JP2001014418A JP 2001014418 A JP2001014418 A JP 2001014418A JP 2000155201 A JP2000155201 A JP 2000155201A JP 2000155201 A JP2000155201 A JP 2000155201A JP 2001014418 A JP2001014418 A JP 2001014418A
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Yue Ma
マ ユゥー
Junichi Kanai
潤一 金井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プリント媒体上にプリントされたクロックな
し２次元バーコードにしまわれている情報を復号化する
方法の改良。 【解決手段】 ２次元バーコードを表す２次元ピクセル
つくるために、まず、２次元バーコードがスキャンされ
る。次に、２次元ピクセル内のピクセルの各列の水平エ
ッジの数が決定され、水平エッジカウント配列（アレ
イ）中にしまわれ、また、同様に、２次元ピクセル内の
ピクセルの各行の垂直エッジの数が決定され、垂直エッ
ジカウント配列中にしまわれる。各配列は、その中の中
心線の位置を決めるための処理に使われる。各列と各行
の中心線の交点は２次元バーコード中にしまわれている
データの位置を表している。次に、中心線は、スキャン
された２次元バーコードから２進データを抽出し、そこ
にしまわれている符号化情報の信号の表示をつくるのに
使われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、画像内
にプリントされた２次元バーコードの読み取りについて
の改良法に関する。特に、本発明の２次元バーコードの
読み取り法は、ファックスで送られてきた文書あるいは
ファックス装置によって引き起こされたのと類似のノイ
ズを含む文書を読み取るとき改善された性能を提供でき
るものである。
【０００２】
【従来の技術】次元バーコードの生のビット（すなわ
ち、「１」か「０」を表す論理ビット）を読み取る一般
的な技術は、バーコードを横断して水平スキャンライン
を移動させ、白から黒へのまたは黒から白への遷移を検
出するものである。しかし、この技術は、論理ビットの
Ｎ行Ｍ列からなる２次元バーコードに対して、１本のス
キャンラインがＮ行のいずれの行またはＭ列のいずれの
列を読み取りつつあるかを決定することができないの
で、そのまま適用することができない。
【０００３】従来別々の行（複数）と列（複数）との明
確な同定に用いるため、整列マークおよび／またはクロ
ックビットを付加するなどの方法を含んで、２次元バー
コードからの論理ビット読み取りのための各種の技術が
用いられてきた。
【０００４】論理ビットの、行であるか列であるかを同
定するためのクロックビットまたは整列マークを必要と
しない２次元バーコードの読み取り法が、「クロックな
し２次元バーコードとそのプリントと読み取り」と題し
て本特許の出願人と同一の譲受者に付与されている米国
特許５，８６２，２７０（以下では単に「 '２７０号特
許」と称する）に述べられている。
【０００５】「 '２７０号特許」の内容は、ここに参照
することによって本出願の中に明示的に組み入れられる
上記の「 '２７０号特許」で詳細に述べられているよう
に、そこで述べられている２次元バーコード中の論理ビ
ット読み取り法がスキャニング過程で得られるビット配
列に使われる。
【０００６】ピクセルの配列の各列に対するすべての水
平の「エッジ」と各行に対するすべての垂直の「エッジ」が
同定され、次にカウントされ、各列と各行についてのエ
ッジカウントに対して、それぞれ水平と垂直のヒストグ
ラム（実際には１次元の配列（複数））がつくられる。
【０００７】各配列（アレイ）は、そこで、各列と各行
の中心線を表す局所的な最小を決定するために検査され
る。これは、列または行の中心でのエッジの数が周辺に
おけるよりもずっと少ないからである。システムでは、
列と行の中にいくつの論理ビットがあるか（それによっ
て列と行のそれぞれにおいて中心線（複数）がどれ程離
れているはずか）についてのあらかじめの知識があるの
で、局所的最小についての特定の領域内を見るだけでこ
れら１次元の配列の処理が改善される。
【０００８】しかし、 '２７０号特許の方法は、ファッ
クスで伝送されてきた２次元バーコードを読み取るの
に、文書のファックス伝送の間に起こる水平方向の線の
欠落や水平方向の線の重複によって起こされるバーコー
ドの変形、または水平または垂直方向に引かれる線状ノ
イズを含む２次元バーコードに起因する困難などに遭遇
することがある。
【０００９】伝送された文書上のバーコードが位置する
ところで水平方向の線の欠落が起こるときは、２次元バ
ーコード内で、ある１行の論理ビットの高さを、それ以
外の行の高さよりも小さくする。
【００１０】もちろん、行全体の論理ビットが欠落し
て、水平方向の線欠落が、欠落した論理ビットを全然読
み取れない程に大きければ、当該分野にある程度精通す
る何人（なんびと）もこれに気づくであろうから、 '２
７０号特許で議論されたように、失われたデータを回復
するのに誤り訂正技術を用いることができる。
【００１１】一方、水平線の重複が、伝送された文書上
のバーコードが位置するところで起こるときは、水平方
向の線の欠落が２次元バーコード内で、その１行の論理
ビットの高さを、それ以外の行の高さよりも大きくす
る。
【００１２】描かれた線状のノイズとは、実際たとえば
鉛筆による文書上のマーキングによっても引き起こされ
ることがあり、そのような場合には、論理ビットの１行
または１列が、それ以外の行や列よりも、それぞれ、小
さな高さ、または小さな幅を持つ論理ビットの分離した
２行または２列に見えるようになる。
【００１３】'２７０号特許の方法では、線欠落または
線重複変形によって、行の中心線を見落としたり、余分
に付け加えたり、その両方が起こったりする。それは、
これら両方のタイプの変形が、予期されていない行を行
の間隔とみなすような行変形に対して中心線を発生させ
るからである。
【００１４】図１に、４本のラインの線欠落を含むバー
コード１０を、それから得られる垂直エッジヒストグラ
ム２０（ここで、ヒストグラムは、列と行のそれぞれの
中心線の位置を決めるための処理に使われた水平（また
は列）と垂直（または行）エッジのカウントの配列をグ
ラフにして示すのに用いた）とともに示す。
【００１５】行中心線３０から６０までと８０は '２７
０号特許の方法で決められたものである。中心線３０、
４０、５０と８０は正しく決められているが、中心線６
０は、線欠落によって引き起こされた余分な局所的最小
にもとづいて決められており、したがって中心線５０に
近すぎている。さらに、その行に対する適正な中心線を
表す局所的最小７０は、局所的最小について検査された
領域内になかったので見落とされてしまっている。
【００１６】したがって、本発明の目的は、印刷媒体に
プリントされたクロックなし２次元バーコードの改良さ
れた読み取り方法を提供することにある。本発明の付加
的な目的は、バーコードがプリントされた文書のファッ
クス伝送により引き起こされた変形を含むクロックなし
２次元バーコードの改良された読み取り方法を提供する
ことにある。
【００１７】本発明の他の１つの目的は、バーコードが
プリントされた文書の表面に引かれた線(複数)によって
引き起こされた変形を含むクロックなし２次元バーコー
ドの改良された読み取り方法を提供することにある。本
発明のこれ以外の種々の目的、利点及び特徴は、以下の
詳しい記述から直ちに明らかになるであろうし、また新
しい特徴は付属する請求項で特に指摘されるであろう。
【００１８】
【発明の概要】本発明は、プリントされた媒体上にプリ
ントされた２次元バーコードにしまわれている情報を復
号化する方法に向けられており、その方法は、読み出さ
れるべきバーコードがファックス伝送により引き起こさ
れた線欠落または線重複変形を含む時、改善された性能
を提供するものである。
【００１９】本発明の２つの実施例を示した。両方の実
施例において、２次元バーコードを表す２次元ピクセル
つくるために、まず、２次元バーコードがスキャンされ
る。次に、２次元ピクセル内のピクセルの各列の水平エ
ッジの数が決定され、水平エッジカウント配列（アレ
イ）中にしまわれ、また、同様に、２次元ピクセル内の
ピクセルの各行の垂直エッジの数が決定され、垂直エッ
ジカウント配列中にしまわれる。
【００２０】各配列は、その中の中心線の位置を決める
ための処理に使われる。各列と各行の中心線の交点は２
次元バーコード中にしまわれているデータの位置を表し
ている。次に、中心線は、スキャンされた２次元バーコ
ードから２進データを抽出し、そこにしまわれている符
号化情報の信号の表示をつくるのに使われる。
【００２１】第１の実施例においては、水平と垂直のエ
ッジカウント配列が、列と行の中心線をそれぞれ抽出す
るのと同じ方法で処理さる。詳しく言えば、２本のエッ
ジカウント配列のそれぞれが別々にスキャンされて、エ
ッジカウント中の引き続く一対のピークの位置を同定す
ることによってその中の中心線が決定される。
【００２２】それらの２つのピークの各々は予め決めら
れた第１の値よりも大きい値を持っており、これら引き
続く一対のピーク間の谷の領域で中心線の位置が決定さ
れ、このようにして決められた中心線は予め決められた
第２の値よりも小さな値を持っている。
【００２３】一旦、水平と垂直の両方のエッジカウント
が処理されると、各行の中心線と各列の中心線の交点に
位置する２進データが読みとられて２次元バーコードの
符号化情報の信号の表示がつくられる。望ましくは、エ
ッジカウント配列中の各々の引き続く一対のピークは、
ある与えられた第３の値によって分離されていなければ
ならない。
【００２４】更にまた、エッジカウント配列中の一対の
ピークの間で第２のピークが第１のピークから予め決め
られた第４の値以上離れているならば、予め決められた
第１の値は、好ましくは、予め決められた値だけ減らさ
れ、この減らされた第１の予め決められた値を用いて、
第２のピークが改めて同定される。
【００２５】第２の実施例においては、その中の中心線
を抽出するについて、第１の実施例の方法を用いたとき
遭遇するエラーの全数を減らすために、水平と垂直のエ
ッジ配列がそれぞれ異なった処理を受ける。線欠落また
は線重複変形は列中心線間隔よりも行中心線間隔に影響
することが予想されるので、水平エッジ配列は、まず、
水平エッジカウント中の列中心線を表す局所的最小の位
置決めがなされるところの先行技術（すなわち、 '２７
０号特許で開示された方法）を用いて処理される。
【００２６】もし位置決めされた列中心線の数が予定値
に一致すれば、処理は垂直エッジ配列に進む。しかし、
もし位置決めされた列中心線の数が予定値に等しくなけ
れば、列中心線は、上の方法に代わって、第１の実施例
の方法を用いて決められる。
【００２７】この第１実施例の方法では、水平エッジカ
ウント中の引き続く各一対のピークが位置決められ、各
々のピークは予め決められた第１の値よりも大きい値を
持っていて、引き続く各一対のピーク間の谷の領域で列
中心線の位置が決定され、このようにして決められた列
中心線は予め決められた第２の値よりも小さな値を持っ
ている。
【００２８】次に、垂直エッジカウント配列は、これと
は違った処理を受ける。まず、第１の実施例の方法を用
いて、垂直エッジカウント中の予め決められた第１の値
よりも大きい値を持つ引き続く各一対のピークを位置決
めすることによって行中心線が決定され、引き続く各一
対のピーク間の谷の領域で各行中心線の位置が決定され
る。このようにして決められた各行中心線は予め決めら
れた第２の値よりも小さな値を持っている。
【００２９】もし、それにより位置決めされた行中心線
の数がそれにより予定値に一致すれば、処理は完了して
おり、符号化情報をスキャンされたバーコードから読み
取ることができる。しかし、もし位置決めされた行中心
線の数が予定値よりも１だけ多ければ、余分な中心線が
位置決めされているのであり、それは除去される。ま
た、もし行中心線の数が予定値よりも１だけ少なけれ
ば、失われた中心線が位置決めされ、挿入される。
【００３０】さらに、もし行中心線の数が予定値より１
以上多いか、または、予定値より１以上少なければ、行
中心線は、上の方法とはことなって、垂直エッジカウン
ト中の行中心線を表す局所的最小の位置決めを行うこと
によって決められる。
【００３１】一旦、列と行の中心線が正しくい決定され
れば、各列と行の中心線の交点に位置する２進データが
読み取られ、２次元バーコード中の符号化情報の信号列
がつくられる。
【００３２】
【発明の実施の形態・好適な実施例の詳細な説明】上記
及び関連する目的、特徴、利点は、本発明の好適実施例
についての以下の詳細な記述を添付の図面とともに参照
することによって、より深く理解されるだろう。本発明
は、 '２７０号特許の２次元バーコード読み取りの方法
に対する改良であり、バーコードがプリントされている
書類の伝送によって引き起こされた変形を含む２次元バ
ーコードを読み取るとき改善された結果をもたらす。
【００３３】本発明の２つの好適実施例を以下に示す。
それらいずれの実施例においても、まず、行エッジカウ
ントと列エッジカウントの垂直と水平のヒストグラムを
表す１次元配列が、 '２７０号特許において詳しく述べ
たのと同様の方法で発生させられる。
【００３４】第１の実施例は、論理ビットに対する列と
行の中心線を位置決めするのに水平と垂直の配列中のエ
ッジカウントを、それぞれ別々に分けて分析し、それに
よって、線欠落または線重複変形に遭遇したときに、大
幅に改善された性能を提供する。しかし、この第１実施
例の方法は、 '２７０号特許の方法に比べてエラーの総
数を増やすことがあり得る。
【００３５】そこで、第２の実施例は、第１実施例の方
法または '２７０号特許の方法を選択的に用い、それに
よって本発明の第１実施例に比べて線欠落または線重複
の変形及びエラー総数の両方に対して改善された性能を
提供する。
【００３６】上に詳しく議論したように、 '２７０号特
許の方法は、中心線が垂直と水平のエッジヒストグラム
中にそれぞれ行と列の中心線を見つけるために中心線が
見つかると期待される領域内に局所最小の位置を決定す
る。もし２次元バーコードが線欠落と線重複変形を含む
ならば、中心線が予想される領域の外側に位置すること
になるので、 '２７０号特許の方法を使うとエラーが出
るかもしれない。
【００３７】これらのエラーを取り除くために、各配列
を順次スキャンしてエッジ配列中の各ピークを同定する
のに、垂直と水平エッジのヒストグラム配列の分析がそ
れぞれ違った方法で実行される。このスキャニング処理
の間に、引き続く各一対のピーク間の谷部が、それらの
間で中心線を位置決めするため調べられる。
【００３８】ここで図２を参照すると、そこでは中心線
の位置決め処理を行うエッジ配列（水平と垂直の）を表
すヒストグラム１００が示されている。第１実施例の方
法では、ピーク（たとえば、ピーク１１５）は、普通、
最小ピーク初期値１４０よりも大きい値を持ち、配列の
値が最小ピーク初期値１４０をまたがって遷移する点
（複数）を同定することによって位置決めされる。しか
し、当該分野にある程度精通した何人（なんびと）によ
っても容易に認識されるように、エッジ配列中でピーク
を位置決めするのに、それ以外の種々の方法を用いるこ
とができる。
【００３９】ここの例では、ピーク１１５は、好ましく
は、ヒストグラム１００によって表される配列に沿って
スキャニングする間に上向き交叉点（up crossing poin
t)１１０（すなわち、配列が最小ピーク初期値１４０よ
りも小さい値から最小ピーク初期値１４０よりも大きい
値へと遷移する局所的な点）と下向き交叉点(down cros
sing point)１２０（すなわち、配列が最小ピーク初期
値１４０よりも大きい値から最小ピーク初期値１４０よ
りも小さい値へと遷移する局所的な点）を位置決めする
ことによって同定される。
【００４０】リップルノイズが間違ったピーク同定を引
き起こすことを防ぐために、第１実施例の方法は、好ま
しくは、引き続く各一対のピーク（たとえば、ピーク１
２５と１３５）の間が予め決められた最小の間隔１３０
（Ｐ_min）だけ離れていることを必要とする。この間隔
は、第１のピーク（たとえば、ピーク１２５の点１０
３）と第２のピーク（たとえば、ピーク１３５の点１０
８）との間の距離として計算され、ノイズがエッジ配列
中でピークの不正な同定を起こさないことを保証するだ
けの値にセットされている。
【００４１】当該分野にある程度精通した何人（なんび
と）によっても容易に認識されるように、同定された一
対のピーク間に中心線を位置決めするのに、他の種々の
方法を用いることができるであろうが、第１実施例の方
法では、引き続く各一対のピーク間に局所的な中心線を
同定するために、好ましくは、同定された一対のピーク
（たとえば、ピーク１２５と１３５）間の谷領域（たと
えば、領域１０５）内に少なくとも１個のピクセルが存
在することを要求する。
【００４２】谷領域（たとえば、領域１０５）は、好ま
しくは３つのピクセルを持つウインドウとして定義さ
れ、そのウインドウはそれらの中央のピクセルを位置決
めすることによって同定される。その中点は第１ピーク
からの下向き交叉点（たとえば、点１０３）と次のピー
ク（たとえば、点１０８）からの上向き交叉点との間の
中点として定義される。ここで、中心線を同定するピク
セルは有効な谷部内での最低の値をもつピクセルである
（有効な谷部とは最大のしきい値１５０より小さい値内
に少なくとも１つのピクセルを持つ領域である）。
【００４３】谷領域に対するウインドウの使用は、配列
中に存在するかもしれないある程度のスパイク状のノイ
ズを除去する。たとえば、もし２つのピーク間の中点の
ピクセルにスパイクが発生すれば、この中点の値は最大
の谷部しきい値を超えてしまうだろう。
【００４４】中点の左と右の１ピクセルを検査すること
によって、なお、しきい値１５０よりも小さい値を持つ
ピクセルが依然見つけられ、局所的な中心線を見つける
ことができる。当該分野にある程度精通した何人（なん
びと）によっても認識されるように、スパイク状ノイズ
に対する性能をさらに改善するために、処理時間の増加
を招くであろうが、谷部を定義するウインドウ内のピク
セル数をさらに増やしてもよい。
【００４５】このようにして、ヒストグラム１００内の
ピークの大部分が同定される。しかし、２次元バーコー
ドの論理ビットがその発生時点以前にランダム化されて
いるので、論理ビットに対しては固定したパターンはな
く、したがって、水平と垂直のエッジ配列はバーコード
ごとに異なる。配列中のピークの高さもまたバーコード
ごとに大幅に変化する。
【００４６】ピークしきい値の初期値１４０は大部分の
ピーク値の検出を可能とするように十分に低く、しかし
ノイズによって引き起こされる間違ったピークを検出し
てしまうほど低すぎない値への設定を確実にするような
経験的な処理によって得られる。しかし、ある場合に
は、真のピーク（たとえば、ピーク１８０）でもピーク
しきい値の初期値１４０以下に落ちることがある。
【００４７】図３のヒストグラム１００を参照して、ピ
ーク１８０のようなピークが同定されなかったとき、第
１のピーク１５５の下向き交叉点１８５と第２のピーク
１６５の上向き交叉点１９５との間の距離１７５は、通
常のピーク間隔を表す予め決められた値よりも大きくな
るはずである。
【００４８】見失ったピークを同定するためには、２つ
の引き続くピーク間の距離（第１のピークの下向き交叉
点と第２のピークの上向き交叉点との間の距離として計
算された距離）が、この予め決められた最大値よりも大
きいことが見いだされたとき、第１実施例の方法では、
適応形の処理が用いられて、適応領域（すなわち、第１
のピークの下向き交叉点と第２のピークの上向き交叉点
との間の領域）が初期のしきい値１４０よりも、好まし
くは２０％小さい新しいしきい値１６０を用いてさらに
検査される。
【００４９】適応領域（たとえば、領域１９０）を検査
するとき、もし第２のピーク（たとえば、ピーク１６
５）が再び第１ののピーク（たとえば、ピーク１５５）
よりもはるかに離れておれば、しきい値１６０より更に
小さい、好ましくは２０％小さい、しきい値１７０が用
いられる。好ましくは、同一の適応領域内でのパスが２
回以上になると、エラーの条件が存在すると判定し、そ
の２次元バーコードが読み取り不能として拒否されなけ
ればならない。
【００５０】この適応処理は非常に小さなピーク（たと
えば、ピーク１８０）まで検出することを可能とする。
当該分野にある程度精通した何人（なんびと）によって
も認識されるように、パス(pass)当たり減らされるしき
い値の量と最大のパス回数は設計の選択の問題であり、
それは精度と処理時間の間のトレードオフの関係を含ん
でいるので、精度か処理時間のいずれを最適化するか
を、もう一方の機能低下を伴うけれども、選ぶことがで
きる。
【００５１】ピークのしきい値はその初期値１４０にリ
セットされ、一旦見失ったピークが同定された適応領域
内でうまく検出されると、通常の検出処理が続けられ
る。有効なピークが見つかった後、処理が続けられる
と、見つかった有効なピークを第１のピークとし、それ
によって、ピークしきい値の初期値１４０よりも小さい
値を持つ２つかまたはそれ以上の数の引き続くピークが
位置決めされることが保証される。
【００５２】各ヒストグラム中の中心線の数は、好まし
くは、配列の処理期間中に実行されるべき有効化ステッ
プの処理が可能となるように予め決められる。 '２７０
号特許の２次元バーコードは好ましくは２０ビット×２
０ビットの配列からなっており、したがって、そのバー
コードを読み取ったとき、もし各配列中に見つかる中心
線の総数が２０に等しくなければ、エラー条件が存在
し、その２次元バーコードは読み取り不能として拒否さ
れる。
【００５３】図４において、第１実施例の中心線検出方
法は、好ましくは、以上に述べてきたすべての処理を統
合した高速１回スキャン法で実行される。配列中のある
領域が再スキャンされるのは、低いピークを検出するた
めに変更された適応しきい値が用いられるときだけであ
る。ここでの例で言えば、現在位置指数が検査実行中の
配列の最初の点にセットされるステップ２００で処理が
スタートし、このとき最初の交叉点（すなわち、crossp
_1）もまた配列中の最初の点にセットされる。
【００５４】ステップ２０５で、現在位置指数が増やさ
れ、ステップ２１０で配列の終点に到達したかどうかを
見るために現在位置指数がチェックされる。もし到達し
ておれば、処理はステップ２１５で終わる。もし処理が
完了していなければ、ステップ２２０で現在位置での配
列の値が現在のT_peak値（これは最初図２と３に示され
た最小ピーク値の初期値１４０にセットされている）と
比較される。
【００５５】もしこの点での配列の値が現在のT_peak値
より小さいか等しければ、処理はステップ２０５に戻
り、そこで現在位置指数が再び増やされる。もしこの点
での配列の値が現在のT_peak値より大きければ、処理は
ステップ２２５に進み、そこで現在位置指数と最初の交
叉点との間の距離が、図２に関して先に説明したところ
の、予め決められた標準間隔１３０を表すP_normal値と
比較される。
【００５６】もし現在位置指数と最初の交叉点との間の
距離がP_normal値よりも大きければ、ステップ２３０で
適応しきい値処理がはじめられ、そこで現在位置はcros
sp_1にリセットされ、T_peak値が予め決められている比
率の分、好ましくは２０％分、減らされる。その後、処
理は、それまでにスキャンした部分をより小さなT_peak
値を用いて検査するためにステップ２０５に戻る。
【００５７】ステップ２３０はまた、それまでに起こっ
た適応しきい値変更の繰り返しの回数、すなわち、減ら
された回数を記録しており、もしこの回数が予め決めら
れた限度、好ましくは、図３に関して先に議論した２回
を超えたことがステップ２８０で見つかったならば、何
らかの不具合が起こったと見なされて、処理はステップ
２７０で停止する。
【００５８】もし現在位置指数と最初の交叉点の間の距
離がP_normal値より小さいか等しければ、処理はステッ
プ２４０に進み、そこで現在位置指数と最初の交叉点と
の間の距離が、図２に関して先に説明したように、最小
の予め決められた間隔（すなわち、P_min ）と比較され
る。
【００５９】もしステップ２４０で現在位置指数と最初
の交叉点との間の距離がP_min値より小さいか等しけれ
ば、第２のピークは見つけられず、ステップ２３５で最
初の交叉点crossp_1が現在位置指数にリセットされ、処
理はステップ２０５に戻って第２のピークの探索が続け
られる。
【００６０】もしステップ２４０で現在位置指数と最初
の交叉点の間の距離がP_min値より大きければ、第２の
ピークが見つかったと考えられる。図２に関して議論し
たように、第２の交叉点は、図２の点１０８で示したよ
うに上向き交叉点である。最初の交叉点、crossp_1、と
現在位置指数との間の中点がステップ２４５で同定さ
れ、ここでの現在位置指数は探索していた第２の交叉点
を表している。
【００６１】ステップ２５０で、中点での配列の値と中
点よりも１大きいか１小さい指数を持つ点での配列の値
からなる谷部が同定され、これら３つの値の最低のもの
の位置指数が候補の中心線として選ばれる。ステップ２
５５で候補の中心線の値が予め決められた最大のしきい
値V_max （図２に関して説明したもの）、と比較され
る。
【００６２】もしステップ２５５で候補の中心線の値が
V_maxよりも小さければ、有効な中心線が見つかったも
のとしてステップ２６０でその位置指数がしまわれる。
ステップ２６５では、中心線の総数が予め決められた
値、好ましくは２０、と比較される。もし中心線の数が
この予め決められた値を超えたならば、エラーに遭遇し
たものとして、ステップ２７０で処理は停止され、エラ
ー信号がホストに送られる。
【００６３】もし中心線の数が予め決められた中心線の
数より少ないか等しければ、処理はステップ２７５で続
けられ、そこでT_peakが初期値にリセットされ、次にス
テップ２３５で現在位置指数がcrossp_1にリセットさ
れ、ステップ２０５に戻り、そこで上に説明したのと同
様にして、次の中心線の探索が始まる。
【００６４】もしステップ２５５で候補の中心線の値が
V_maxよりも大きいか等しければ、有効な中心線が見つ
からなかったものとしてステップ２３５でその位置指数
がcrossp_1にリセットされ、処理はステップ２０５へと
続き、そこで次の有効な中心線の探索が、上に議論した
ように続けられる。この処理は配列の終端に達するか、
エラーに遭遇するまでまで続けられる。
【００６５】第１実施例の方法は、４本の引き続く線に
影響する線欠落変形を持つバーコードを読み取るのに用
いられるとき、米国特許第 '２７０号特許の方法より改
善された性能を持つことがわかった。しかし、４本の引
き続く線に影響する線重複変形を持つバーコード、ある
いは２本の引き続く線に影響する線欠落または線重複変
形を持つバーコードを第１実施例の方法を用いて読み取
るとき、拒否されるバーコードの総数が '２７０号特許
の方法に比べて増加することがわかった。
【００６６】第１実施例の方法を用いて遭遇するエラー
の増加の故に、これに代わって、 '２７０号特許の方法
または第１実施例の方法をその場の状況に応じて用いる
第２の方法が開発された。このようにして線欠落と/ま
たは線重複変形を持つバーコードを読み取ると、 '２７
０号特許の方法の低いエラーレートとともに第１実施例
の方法よりも改善された性能を提供する方法が実現され
る。この例では、この方法は線欠落と／または線重複が
通常垂直方向に移動する間に起こるという事実の特性を
利用して、水平と垂直のエッジ配列に対して異なるステ
ップを適用する。その上、この第２の実施例の方法は、
中心線の数が予定よりも少ないか多いとき、中心線（複
数）を、好ましくは１本の中心線を、それぞれ、挿入ま
たは除去する能力を提供する。
【００６７】次に図５のフローチャートを参照して説明
する。以上説明してきたように、線欠落または線重複変
形のいずれも２次元バーコードの列に影響を与えていな
いようなので、第２実施例の方法は、まず、ステップ３
００で '２７０号特許の方法を水平エッジ配列に適用す
る。もし、水平エッジ配列中で列中心線の正しい数がス
テップ３００で検出されたと、ステップ３０５が判断す
れば、処理は図６とともに以下に説明される垂直エッジ
配列での行中心線の検出（ステップ３２０）へと進む。
【００６８】もしステップ３００で水平エッジ配列で正
しい数の列中心線が検出されなかったならば、その水平
エッジ配列がステップ３１０で第１実施例の方法を用い
て再処理される。もしステップ３１５で第１実施例の方
法がエラーを生じなかったということがわかれば（列中
心線の適正な数、好ましくは２０本、の位置決めの完了
によって判断される）、処理は垂直エッジ配列での行中
心線の探索へと向かう（ステップ３２０）。もし第１実
施例の方法が中心線の不適切な数を生じるならば、失敗
が記録され、処理は、ステップ３２５で示されるように
停止する。
【００６９】次に図６のフローチャートを参照して説明
する。線欠落／線重複変形は２次元バーコードの行に対
してより多くの影響を与えるようなので、まず、ステッ
プ３５０で第１実施例の方法が垂直エッジ配列に適用さ
れる。もし、第１実施例の方法が行中心線の適正な数、
好ましくは２０、を生成するということがステップ３６
０で判断されれば、読み取り処理はステップ４００で表
されるように完了する。
【００７０】しかし、もし行中心線の数が不適正であれ
ば、まず、それが１本の余分な中心線があるからなのか
(ステップ３６５)、中心線が１本足りないからなのか
（３８０）、が判定される。もし１本の余分の中心線が
あれば、処理は中心線除去ステップ３７０へと進む。こ
のステップは後で図７Ａと７Ｂに関連して更に詳細に説
明される。
【００７１】もし中心線が１本足りなければ、処理は中
心線挿入ステップ３７５へと進む。このステップは後で
図８に関連して更に詳細に説明される。もし中心線が１
本以上余分であるか、または１本少なければ、処理はス
テップ３８５へと進み、そこで垂直エッジ配列を処理す
るのに '２７０号特許の方法が使われる。
【００７２】中心線除去ステップ３７０、中心線挿入ス
テップ３７５またはステップ３８５を完了するに当たっ
て、ステップ３９０で選ばれた方法を実行する際にエラ
ーに遭遇しなかったかどうかが判定される。もしエラー
に遭遇していなければ、読み取り処理はステップ４００
で表されるように完了する。もしエラーが発見されれ
ば、ステップ３９５で表されるように失敗が記録され、
処理は停止する。
【００７３】第２実施例の方法では２次元バーコードの
１方向に関して説明をしたが、当該分野にある程度精通
した何人（なんびと）によっても認識されるように、本
方法は「肖像（ポートレート）モード」（縦型モード）
のかわりに「風景（ランズケープモード」（横型モー
ド）で伝送された文書中で起こるであろうところの、垂
直方向における線欠落または線重複変形を持つ２次元バ
ーコードを読み取るのに、ただ単に図５と図６で説明さ
れた処理を、図５の処理を垂直エッジ配列の上で動作さ
せ、図６の処理を水平エッジ配列の上で動作させるよう
に逆転するだけで使うことができる。
【００７４】第１実施例の方法はエラーを伝播させない
（変形を含むバーコードの部分についての中心線だけが
その変形によって影響を受け、そのバーコードの変形を
含まない部分についての中心線は適正に位置していると
いう意味で）ので、もし、その方法を用いて位置決めさ
れた中心線の数が予想される値から１だけ異なる（すな
わち、本発明の実施例では、１９または２１である）な
らば、さらに１本の行中心線を足すか引くかの処理を行
うことが可能である。
【００７５】次に、図７Ａのバーコード５００とそれに
付属するヒストグラム５０５を参照して、中心線（複
数）５１０中に１本の余分な中心線が検出されたとき、
１本の「にせの」中心線があるように見えるのが普通で
ある。変形がなければ、位置決めされた中心線（複数）
５１０はエッジヒストグラム５０５の間で均等に間隔を
保っている。このため、「にせの」中心線たとえば中心
線５２５が、２本の真の中心線たとえば５３０と５３５
の間に位置していると言う蓋然性が高い。
【００７６】その結果、「にせの」中心線５２５及びそ
れを挟む２本の中心線５３０と５３５の間により狭い間
隔ができる。「にせの」中心線５２５は、まず、最も狭
い中心線間隔５２０を位置決めし、次に、最も狭い間隔
を持つ中心線たとえば中心線５２５と５３５に隣接する
２本の中心線たとえば５３０と５４０によって形成され
る除去領域を設定することによって同定される。
【００７７】その後、除去領域５１５が、その中の局所
的最小を同定することによって（ '２７０号特許と同じ
やり方で）処理され、その中で１本の中心線の位置が決
まる。図７Ｂは、除去領域５１５でこのような処理がな
された後の、以前に存在していた中心線５３０と５４０
の間の新たな位置に設けられた中心線５５５を含む中心
線（複数）５５０を示している。
【００７８】この実施例の好ましい方法は、１本以上の
余分な中心線が見つかったときの '２７０号特許の方法
（図６のステップ３８５を参照）を用いて、垂直エッジ
配列の全体を再処理することができる。したがって、こ
の方法論は、当該分野にある程度精通した何人（なんび
と）によっても認識されるように、最初の中心線が一旦
除去されれば、同じ処理を繰り返すことによって、１本
以上の余分な中心線の除去のための位置決めを行う場合
にも容易に拡張できる。
【００７９】図８のバーコード６００とそれに付属する
ヒストグラム６０５を参照して、上に述べた中心線除去
ステップに似た状況が、中心線（複数）６１０の数が予
定よりも少ないときにも起こる。実線で示した中心線６
２５、６３０と６３５はバーコード６００の関連の領域
で実際に検出された中心線を表している。見失われた中
心線が存在するはずの領域（たとえば、領域６１５）
は、その間に最大の間隔を持つ２本の中心線（たとえば
中心線６３０と６３５）間にあるとして同定される。
【００８０】このようにして、一旦挿入領域６１５が同
定されると、中心線は、'２７０号特許の方法で用いら
れたのと同じやり方で、その中の局所的最小を同定する
ことにより位置決めされる。位置決めされた中心線６４
０は図８で点線で示されている。
【００８１】この実施例の好ましい方法は、１本以上の
中心線が失われたときの '２７０号特許の方法（図６の
ステップ３８５を参照）を用いて、垂直エッジ配列の全
体を再処理することができるので、上の方法論は、当該
分野にある程度精通した何人（なんびと）によっても認
識されるように、最初の中心線が一旦挿入されれば、同
じ処理を繰り返すことによって、１本以上の中心線の位
置決めを行う場合にも容易に拡張できる。本発明は、好
適実施例とそれの種々の側面に言及して特定の場合につ
いて示され、説明されてきたが、種々の変更と変形が本
発明の精神と範囲から逸脱することなくなされ得るであ
ろうことは、当該分野に通常に精通した何人（なんび
と）によっても認められるであろう。付属の請求範囲
は、ここに述べられた実施例、上にあげた変更、変形、
及び、それらに等価なものを含むものと解釈されること
が意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 線欠落変形を持つ２次元バーコードと、その
バーコードについて得られる垂直エッジのヒストグラム
と、計算によって得られた中心線を示す。
【図２】 本発明の第１の実施例に用いられた、ある要
素の２次元バーコードの垂直エッジのヒストグラムで、
ゼロ交差遷移、最小のピーク間隔と最大の谷部しきい値
を含む。
【図３】 第１実施例の適応的処理がどのように動作す
るかを図示する２次元バーコードの垂直エッジのヒスト
グラム。
【図４】 本発明の第１実施例の動作を説明するフロー
チャート。
【図５】 本発明の第２実施例において列中心線がどの
ように計算されるかを示すフローチャート。
【図６】 本発明の第２実施例において行中心線がどの
ように計算されるかを示すフローチャート。
【図７Ａ】 変形を持つ２次元バーコードと、そのバー
コードについて得られた垂直エッジのヒストグラムと計
算によって得られた余分の中心線を含む中心線（複数）
を示す。
【図７Ｂ】 線欠落変形を持つ２次元バーコードを、本
発明の第２の実施例の１つの処理で余分な中心線が取り
除かれた後のそのバーコードについて得られた垂直エッ
ジのヒストグラム及び計算によって得られた中心線（複
数）とともにを示す。
【図８】 図８は変形を持つ２次元バーコードと、その
バーコードについて得られた垂直エッジのヒストグラム
と、計算によって得られた中心線を示しており、それは
本発明の第２の実施例のいま１つの処理で追加の中心線
がどのように挿入されるかを示している。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント媒体上にプリントされた２次元
    バーコードにしまわれている情報を復号化する方法であ
    って：前記２次元バーコードを表す２次元ピクセル配列
    をつくる２次元バーコードをスキャニングするステッ
    プ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル行中の水平エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル列中の垂直エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記水平エッジカウント中で引き続く各一対のピークを
    位置決めし、次に各一対のピークの間の谷部内に列中心
    線を位置決めすることによって列中心線を決定するステ
    ップ、 前記垂直エッジカウント中で引き続く各一対のピークを
    位置決めし、次に各一対のピークの間の谷部内に行中心
    線を位置決めすることによって行中心線を決定するステ
    ップ、及び各行中心線と各列中心線との交点に位置する
    ２進データを読み取り、前記２次元バーコード内の符号
    化情報の信号列をつくるステップ、を具備する方法。
  2. 【請求項２】 前記水平エッジカウント中の前記各ピー
    クが予め決められたピークしきい値よりも大きい値を持
    っており、前記垂直エッジカウント中の前記各ピークが
    が予め決められたピークしきい値よりも大きい値を持っ
    ている請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記列中心線が予め決められた谷部しき
    い値よりも小さい値を持っており、また、前記行中心線
    が予め決められた谷部しきい値よりも小さい値を持って
    いる請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記水平エッジカウント中の前記引き続
    く各一対のピークが少なくとも予め決められた距離だけ
    離れていて、前記垂直エッジカウント中の前記引き続く
    各一対のピークが少なくとも予め決められた距離だけ離
    れている請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 もし前記水平エッジカウント中の一対の
    ピーク内の第２のピークが第１のピークから予め決めら
    れた距離よりも大きく離れておれば、列中心線を決定す
    る前記ステップは前記予め決められたピークしきい値を
    予め与えられた値だけ減らす更なるステップを含み、 もし前記垂直エッジカウント中の一対のピーク内の第２
    のピークが第１のピークから予め決められた距離よりも
    大きく離れておれば、行中心線を決定する前記ステップ
    は前記予め決められたピークしきい値を予め与えられた
    値だけ減らす更なるステップを含む、 請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 プリント媒体上にプリントされた２次元
    バーコードにしまわれている情報を復号化する方法であ
    って：前記２次元バーコードを表す２次元ピクセル配列
    をつくる２次元バーコードをスキャニングするステッ
    プ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル行中の水平エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル列中の垂直エッ
    ジカウントを決定するステップ、 各ピークが予め決められたピークしきい値よりも大きい
    値を持っており、かつ、少なくとも予め与えられた距離
    だけ離れていているところの前記水平エッジカウント中
    の引き続く各一対のピークを位置決めすることによって
    列中心線を決定し、次に、各一対のピーク間の谷部内に
    予め決められた谷部しきい値よりも小さい値を持つ各列
    中心線を位置決めすることによって列中心線を決定する
    ステップ、 各ピークが予め決められたピークしきい値よりも大きい
    値を持っており、かつ、少なくとも予め与えられた距離
    だけ離れていているところの前記垂直エッジカウント中
    の引き続く各一対のピークを位置決めすることによって
    行中心線を決定し、次に、各一対のピーク間の谷部内に
    予め決められた谷部しきい値よりも小さい値を持つ各行
    中心線を位置決めすることによって行中心線を決定する
    ステップ、及び各行中心線と各列中心線との交点に位置
    する２進データを読み取り、前記２次元バーコード内の
    符号化情報の信号列をつくるステップ、 を具備する方法。
  7. 【請求項７】 プリント媒体上にプリントされた２次元
    バーコードにしまわれている情報を復号化する方法であ
    って：前記２次元バーコードを表す２次元ピクセル配列
    をつくる２次元バーコードをスキャニングするステッ
    プ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル行中の水平エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル列中の垂直エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記水平エッジカウント中の列中心線を示す局所最小を
    位置決めし、列中心線の数を予め決められた数と比較
    し、あるいは、 上に代わって、もし位置決めされた列中心線の数が予め
    決められた数に等しくなければ、前記水平エッジカウン
    ト中の中心線の引き続く各一対のピークを位置決めする
    ことによって列中心線を位置決めし、次に引き続く一対
    のピーク間の谷部内に列中心線を位置決めすること、 によって列中心線を決定するステップ、 前記垂直エッジカウント中の引き続く各一対のピークを
    位置決めし、引き続く各一対のピーク間の谷部内に行中
    心線を位置決めし、次に、位置決めされた行中心線の数
    を予め決められた数と比較し、あるいは、 上に代わって、もし位置決めされた行中心線の数が予め
    決められた数に等しくなければ、前記垂直エッジカウン
    ト中の行中心線を示す局所最小を位置決めすることによ
    って行中心線を位置決めすること、 によって行中心線を決定するすステップ、及び各行中心
    線と各列中心線との交点に位置する２進データを読み取
    り、前記２次元バーコード内の符号化情報の信号列をつ
    くるステップ、 を具備する方法。
  8. 【請求項８】 前記、変えた位置決めステップの代わり
    に、行中心線を決定する前記ステップがさらに、最初に
    位置決めされた行中心線の数が予め決められた数よりも
    １だけ大きいことが検出されたときに、余分の中心線を
    位置飯決めし削除するステップを含む請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 前記、変えた位置決めステップの代わり
    に、行中心線を決定する前記ステップがさらに、最初に
    位置決めされた行中心線の数が予め決められた数よりも
    １だけ小さいことが検出されたときに、追加の中心線を
    挿入するステップを含む請求項７の方法。
  10. 【請求項１０】 前記水平エッジカウント中の前記各ピ
    ークが予め決められたピークしきい値よりも大きい値を
    持っており、前記垂直エッジカウント中の前記各ピーク
    が予め決められたピークしきい値よりも大きい値を持っ
    ている請求項７の方法。
  11. 【請求項１１】 前記列中心線が予め決められた谷部し
    きい値より小さい値を持っており、前記行中心線が予め
    決められた谷部しきい値よりも小さい値を持っている請
    求項７の方法。
  12. 【請求項１２】 プリント媒体上にプリントされた２次
    元バーコードにしまわれている情報を復号化する方法で
    あって：前記２次元バーコードを表す２次元ピクセル配
    列をつくる２次元バーコードをスキャニングするステッ
    プ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル行中の水平エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記２次元ピクセル配列中の各ピクセル列中の垂直エッ
    ジカウントを決定するステップ、 前記垂直エッジカウント中の行中心線を示す局所最小を
    位置決めし、行中心線の数を予め決められた数と比較
    し、あるいは、 上記に代わって、もし位置決めされた行中心線の数が予
    め決められた数に等しくなければ、前記水平エッジカウ
    ント中の中心線の引き続く各一対のピークを位置決めす
    ることによって行中心線を位置決めし、次に引き続く各
    一対のピーク間の谷部内に行中心線を位置決めするこ
    と、 によって行中心線を決定するステップ、 前記水平エッジカウント中の引き続く各一対のピークを
    位置決めし、引き続く各一対のピーク間の谷部内に列中
    心線を位置決めし、次に、位置決めされた列中心線の数
    を予め決められた数と比較し、あるいは、 上記に代わって、もし位置決めされた列中心線の数が予
    め決められた数に等しくなければ、前記水平エッジカウ
    ント中の列中心線を示す局所最小を位置決めすることに
    よって列中心線を位置決めすること、 によって列中心線を決定するステップ、及び各行中心線
    と各列中心線との交点に位置する２進データを読み取
    り、前記２次元バーコード内の符号化情報の信号列をつ
    くるステップ、 を具備する方法。
  13. 【請求項１３】 違った位置決めステップの代わりに、
    行中心線を決定する前記ステップがさらに、最初に位置
    決めされた列中心線の数が予め決められた数よりも１だ
    け大きいことが検出されたとき、余分の中心線を位置決
    めし、削除するステップを含む請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 前記、違った位置決めステップの代わ
    りに、列中心線を決定する前記ステップがさらに、最初
    に位置決めされた列中心線の数が予め決められた数より
    も１だけ小さいことが検出されたとき、追加の中心線を
    挿入するステップを含む請求項１２の方法。
  15. 【請求項１５】 前記水平エッジカウント中の前記各ピ
    ークが予め決められたピークしきい値よりも大きい値を
    持っており、前記水平エッジカウント中の前記各ピーク
    が予め決められたピークしきい値よりも大きい値を持っ
    ている請求項１２の方法。
  16. 【請求項１６】 前記各行中心線が予め決められた谷部
    しきい値より小さい値を持っており、前記各列中心線が
    予め決められた谷部しきい値よりも小さい値を持ってい
    る請求項１２の方法。
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