JP2001118029A - マーカー読取方法 - Google Patents

マーカー読取方法

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JP2001118029A
JP2001118029A JP29361099A JP29361099A JP2001118029A JP 2001118029 A JP2001118029 A JP 2001118029A JP 29361099 A JP29361099 A JP 29361099A JP 29361099 A JP29361099 A JP 29361099A JP 2001118029 A JP2001118029 A JP 2001118029A
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JP29361099A
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Motoshige Asano
元重 浅野
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電気的な比較器を用いずに精度よく同期用マー
カーのエッジを検出し、データ用マーカーを精度よく読
み取ることができるようにする。 【解決手段】互いに平行に設けられた同期用マーカー及
びデータ用マーカーと、前記同期用マーカー及びデータ
用マーカーをそれぞれ検出する第1の光学式センサ及び
第2の光学式センサとを相対的に移動させ、第1、第2
の光学式センサによって検出された同期用マーカー及び
データ用マーカーに対応する出力信号をそれぞれデータ
登録バッファに登録する。前記登録した第1の光学式セ
ンサの出力信号が極大となるポイントA、Bを求め、こ
れらのポイントA、Bに基づいて同期用マーカーのマー
カーエッジ(検出ポイントa、b)を求める。そして、
検出ポイントa、bと同じタイミングでバッファリング
したデータ用マーカーのデータを読み取り、このデータ
を2値化処理するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマーカー読取方法に
係り、特に同期用マーカーを検出するセンサのセンサ出
力に同期してデータ用マーカーを検出するセンサのセン
サ出力を取り込む場合の同期用マーカーのエッジ識別方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、バーコード読取手段の出力信号の
最大値と最小値の中間値を、バーコードの変化点(マー
カーのエッジ)とするものがある(特開平5−1741
70号公報)。
【0003】また、マーカーの白黒判別は、電気的な比
較器を用いるものが殆どであり、特開平5−10121
2号公報には、バーコード信号を2値化するために電気
的な比較器が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マーカ
ーを検出するセンサの出力信号の最大値と最小値の中間
値をマーカーのエッジとすると、センサの出力信号(即
ち、最大値と最小値)に誤差が生じた場合に、その誤差
がエッジ位置に影響するという問題がある。
【0005】また、マーカーのハイレベル/ローレベル
を検出するために電気的な比較器を用いると、システム
が高価になるという問題がある。
【0006】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、電気的な比較器を用いずに精度よく同期用マー
カーのエッジを検出することができ、これによりデータ
用マーカーを精度よく読み取ることができるマーカー読
取方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本願請求項1に係るマーカー読取方法は、互いに平行
に設けられた同期用マーカー及びデータ用マーカーと、
前記同期用マーカー及びデータ用マーカーをそれぞれ検
出する第1のセンサ及び第2のセンサとを相対的に移動
させ、前記第1のセンサ及び第2のセンサによって検出
された前記同期用マーカー及びデータ用マーカーに対応
する出力信号をそれぞれ記憶し、前記記憶した第1のセ
ンサの出力信号が極大及び/又は極小となる時点を求
め、前記極大及び/又は極小となる時点に基づいて前記
同期用マーカーのマーカーエッジの検出時点を求め、前
記マーカーエッジの検出時点と同じタイミングで検出記
憶された前記第2のセンサの出力信号を読み取り、前記
読み取った第2のセンサの出力信号を2値化処理するこ
とを特徴としている。
【0008】即ち、前記第1のセンサの出力信号が極大
及び/又は極小となる時点は、極大値又は極小値の検出
精度に比べて精度よく検知することができ、その結果、
前記極大及び/又は極小となる時点に基づいて同期用マ
ーカーのマーカーエッジの検出時点も精度よく求めるこ
とができる。このようにして求めた同期用マーカーのマ
ーカーエッジの検出時点と同じタイミングで検出記憶さ
れた第2のセンサの出力信号を読み取るため、第2のセ
ンサの出力信号を同期用マーカーに同期して精度よく取
り込むことができる。そして、このようにして取り込ん
だ第2のセンサの出力信号を2値化処理するようにして
いる。
【0009】本願請求項2に示すように、前記第1のセ
ンサの出力信号が極大又は極小となる時点と次に極大又
は極小となる時点に基づいて前記同期用マーカーの4分
の1周期に対応する時間を求め、前記極大又は極小とな
る時点から前記求めた時間だけ前又は後の時点を、前記
同期用マーカーのマーカーエッジの検出時点とすること
を特徴としている。
【0010】また、本願請求項3に示すように、前記記
憶した第2のセンサによって検出された前記データ用マ
ーカーに対応する出力信号の最大値と最小値の中間値を
閾値とし、前記読み取った第2のセンサの出力信号が前
記閾値よりも大きいか否かに基づいてハイレベル信号か
ローレベル信号かを判断することを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るマーカー読取方法の好ましい実施の形態について詳説
する。
【0012】図1は本発明に適用される同期用マーカ
ー、データ用マーカーと、これらのマーカーをそれぞれ
検出する光学式センサとの関係を示す図である。
【0013】図1に示すように同期用マーカー10は、
所定の長さ(L)の黒色のマーカー11が所定の長さ
(L)の間隔で被検出体に印刷されて構成され、データ
用マーカー12は、所定の長さ(L)の白色(又は被検
出体の地色)のマーカー13と黒色のマーカー14とが
所定ビット数の2値化データに対応して被検出体に印刷
されて構成されている。
【0014】また、同期用マーカー10とデータ用マー
カー12とは、互いに平行に設けられるとともに、前記
所定の長さ(L)の2分の1の長さ(L/2)だけ互い
に位相がずれて設けられている。
【0015】一方、同期用マーカー10を検出する第1
の光学式センサ16と、データ用マーカー12を検出す
る第2の光学式センサ18とは並設され、同期用マーカ
ー10及びデータ用マーカー12が形成されている長手
方向(矢印A方向)に一定の速度で移動し、それぞれ同
期用マーカー10及びデータ用マーカー12からの入射
光量に応じてアナログ信号を出力する。
【0016】即ち、同期用マーカー10を検出する第1
の光学式センサ16は、図2(C)に示すように同期用
マーカー10(図2(A))に応じたアナログ信号を出
力し、同様にデータ用マーカー12を検出する第2の光
学式センサ18は、図2(D)に示すようにデータ用マ
ーカー12(図2(B))に応じたアナログ信号を出力
する。
【0017】上記のようにして検出されたデータ用マー
カー12のアナログ出力は、同期用マーカー10の変化
点(マーカーエッジ)に同期して取り込まれる。そし
て、取り込んだアナログ出力は、ハイレベル(Hレベ
ル)かローレベル(Lレベル)かが判断され、所定ビッ
ト数のデータとして読み取られる。
【0018】次に、本発明に係るマーカーエッジの検出
方法について説明する。
【0019】まず、同期用マーカー10の隣接するマー
カー11間の中心から次の中心までの長さ(2L)の通
過時間(TAB)(即ち、同期用マーカー10の1周期)
を計測する。この通過時間(TAB)の計測は、図2
(C)に示すように同期用マーカーのアナログ出力が極
大となる時点(ポイントA)から次に極大となる時点
(ポイントB)までの時間を計測することによって求め
る。
【0020】続いて、上記のようにして求めた時間(T
AB)からマーカー11の長さ(L)を通過するのに要す
る時間(TL )を計算し、更にその時間(TL )の2分
の1の時間(TL/2 )を計算する。
【0021】ここで、上記時間(TAB)、時間
(TL )、及び時間(TL/2 )は、次式、
【0022】
【数1】TL/2 =TL /2=TAB/4 …(1) の関係にある。即ち、時間(TL/2 )は、同期用マーカ
ー10の1周期の4分の1の時間である。
【0023】次に、ポイントAとポイントBとの中間の
ポイントCから時間(TL/2 )だけ前のポイントを検出
ポイントaとし、ポイントCから時間(TL/2 )だけ後
のポイントを検出ポイントbとする(図2(D)参
照)。尚、前記ポイントCは、ポイントAとポイントB
との中間時点として求めることができ、又は同期用マー
カーのアナログ出力が極小となる時点から求めることが
できる。また、前記検出ポイントaは、ポイントAから
時間(TL/2 )だけ後のポイントとして求めることがで
き、検出ポイントbはポイントBから時間(TL/2 )だ
け前のポイントとして求めることができる。
【0024】即ち、同期用マーカーのアナログ出力が極
大又は極小となる時点から、同期用マーカーの4分の1
周期(時間(TL/2 ))だけ前又は後の時点が、その同
期用マーカーのマーカーエッジ(検出ポイント)となる
時点である。
【0025】一方、データ用マーカーのアナログ出力の
最大値(Dmax )と最小値(D min)とを求め、その中
間値を閾値(Dth)とする。そして、上記のようにして
求めた検出ポイントa、b…で取り込んだデータ用マー
カーのアナログ出力(Da 、Db 、…)と閾値(Dth
とを比較し、閾値(Dth)よりも大きいアナログ出力を
Hレベルと判断し、閾値(Dth)よりも小さいアナログ
出力をLレベルと判断する。
【0026】図3は本発明に係るマーカー読取方法が適
用された装置の概略図である。
【0027】同図に示すようにこの装置は、第1の光学
式センサ16と、第2の光学式センサ18と、センサ駆
動部20と、マイクロプロセッサユニット(MPU)2
2とから構成されている。
【0028】第1の光学式センサ16は、発光ダイオー
ド16Aとフォトトランジスタ16Bとから構成されて
おり、発光ダイオード16Aは同期用マーカー10に光
を照射し、フォトトランジスタ16Bは同期用マーカー
10で反射した光の入射光量に応じた電圧のアナログ信
号を出力する。同様に、第2の光学式センサ18は、発
光ダイオード18Aとフォトトランジスタ18Bとから
構成されており、発光ダイオード18Aはデータ用マー
カー12に光を照射し、フォトトランジスタ18Bはデ
ータ用マーカー12で反射した光の入射光量に応じた電
圧のアナログ信号をMPU22に出力する。
【0029】センサ駆動部20は、MPU22からの速
度制御指令により図1に示したように第1の光学式セン
サ16及び第2の光学式センサ18を、同期用マーカー
10及びデータ用マーカー12上を所定の速度で移動さ
せる。尚、この実施の形態では、センサ側を移動させる
ようにしたが、マーカー側を移動させるようにしてもよ
い。
【0030】MPU22は、マーカー読取方法が適用さ
れた装置(例えば、プリント用紙に印刷されたデータ用
マーカーを読み取り、その読み取ったデータに基づいて
印画を制御するプリンタ)を統括制御するとともに、本
発明に係るマーカー読み取りを実行するもので、2以上
のA/D変換器、バッファメモリ、処理回路等を有して
いる。MPU22内のA/D変換器は、複数の入力ポー
トを有しており、前記第1の光学式センサ16のアナロ
グ出力及び第2の光学式センサ18のアナログ出力は、
前記複数の入力ポートのうちの所定の入力ポートに割り
当てられている。そして、MPU22は、マーカー読取
時には前記割り当てられたA/D変換器の入力ポートを
選択し、第1の光学式センサ16及び第2の光学式セン
サ18のアナログ出力のA/D変換されたデータを取り
込む。
【0031】次に、上記MPU22のマーカー読取時の
動作について、図4に示すフローチャートを参照しなが
ら説明する。
【0032】まず、ポイントを0に初期設定し(ステッ
プS10)、続いて、前記A/D変換器のサンプリング
周期に相当する微小時間t(msec) 待つ(ステップS1
2)。その後、第1の光学式センサ16及び第2の光学
式センサ18から入力するアナログ出力のA/D変換し
たデータを取り込み、ポイントを1だけインクリメント
し、データ登録バッファの前記インクリメントしたポイ
ントに対応するアドレスに同期用マーカー及びデータ用
マーカーのデータを登録する(ステップS18)。
【0033】次に、上記のようにして登録した同期用マ
ーカーのデータから極大値があるか否かを判別する(ス
テップS16)。極大値がない場合には、ステップS1
2に戻り、同期用マーカー及びデータ用マーカーのデー
タを取り込み、これをデータ登録バッファに登録する。
【0034】図5にデータ登録バッファに登録されたデ
ータ用マーカー及び同期用マーカーのデータの一例が示
されている。
【0035】ステップS16において、極大値が検知さ
れると、その極大値のポイントをポイントAとし、この
ポイントAを極大値登録バッファに登録する(ステップ
S16、図5参照)。
【0036】ポイントAの登録が終了すると、次の極大
値のポイントBを登録するための処理を実行する(ステ
ップS20〜S26)。尚、ステップS20〜S26
は、上記ステップS12〜S18と同様な処理のため、
その説明は省略する。
【0037】このようにしてポイントA、Bの登録が終
了すると、ポイントA、B間の時間(TAB)、時間(T
L/2 )、ポイントa、bの時点、ポイントCの時点を求
める(ステップS28)。
【0038】即ち、ポイントA、B間の時間(TAB
は、
【0039】
【数2】 TAB=(ポイントB−ポイントA)t …(2) によって求めることができる。
【0040】また、時間(TL/2 )は、式(1)に示し
たようにTL/2 =TAB/4によって求めることができ、
ポイントCの時点は、次式、
【0041】
【数3】 ポイントC=(ポイントA+ポイントB)/2 …(3) によって求めることができる。
【0042】更に、マーカーエッジとなる検出ポイント
a、bは、次式、
【0043】
【数4】 検出ポイントa=ポイントC−TL/2 /t …(4)
【0044】
【数5】 検出ポイントb=ポイントC+TL/2 /t …(5) によって求めることができる。
【0045】尚、図5に示したデータ用マーカー及び同
期用マーカーのデータの例の場合には、 TAB=(ポイントB−ポイントA)t=(62−6)t
=56t TL/2 =TAB/4=14t ポイントC=(ポイントA+ポイントB)/2=(62
+6)/2=34 検出ポイントa=ポイントC−TL/2 /t=34−14
=20 検出ポイントb=ポイントC+TL/2 /t=34+14
=48 となる。
【0046】また、データ用マーカーの最大値
(Dmax )と最小値(D min)との中間値である閾値
(Dth)は、次式、
【0047】
【数6】Dth=(Dmax +D min)/2 …(6) によって求めることができ、図5に示したデータ用マー
カーのデータの場合には、Dth=(110+50)/2
=80となる。
【0048】次に、上記のようにして求めた検出ポイン
トaにおけるデータ用マーカーのデータが閾値(Dth
よりも大きいか否かを判別し(ステップS30)、大き
いと判別されると、検出ポイントaのデータをHレベル
と判定し(ステップS32)、小さいと判別されると、
検出ポイントaのデータをLレベルと判定する(ステッ
プS34)。
【0049】同様にして、検出ポイントbにおけるデー
タ用マーカーのデータが閾値(Dth)よりも大きいか否
かを判別し(ステップS36)、大きいと判別される
と、検出ポイントbのデータをHレベルと判定し(ステ
ップS38)、小さいと判別されると、検出ポイントa
のデータをLレベルと判定する(ステップS40)。
【0050】尚、図5に示した例の場合には、前述した
ように閾値(Dth)=80であり、検出ポイントa(2
0)のデータ用マーカーのデータは60(<80)であ
るためLレベルと判定され、検出ポイントb(48)の
データ用マーカーのデータは95(>80)であるため
Hレベルと判定される。
【0051】上記のようにしてデータ用マーカーを読み
取ることができる。尚、図4に示したフローチャートで
は検出ポイントa、bにおけるデータ用マーカーのデー
タを読み取っているが、同様にして全ての検出ポイント
(同期用マーカーのマーカーエッジ)におけるデータ用
マーカーのデータを読み取るようにしている。
【0052】尚、同期用マーカーを検出するセンサとし
ては、同期用マーカーの周期に応じてその検出信号が極
大又は極小となる検出信号が得られるものであれば、い
かなるセンサでもよい。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
期用マーカーの検出信号が極大及び/又は極小となる時
点を検知し、この極大及び/又は極小となる時点に基づ
いて同期用マーカーのマーカーエッジの検出時点を求め
るようにしているため、マーカーエッジの検出時点を精
度よく求めることができ、この検出時点に基づいてデー
タ用マーカーのデータを読み取るため、精度よくデータ
用マーカーを読み取ることができる。
【0054】また、電気的な比較器を用いずに同期用マ
ーカーのマーカーエッジを検出することができるため、
安価なシステムを構築することができる。更に、電気的
な信号の違い、機械的な誤差が生じても対応できるため
システム設計が容易であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用される同期用マーカー、データ用
マーカーと、これらのマーカーをそれぞれ検出する光学
式センサとの関係を示す図
【図2】本発明に適用される同期用マーカー、データ用
マーカーと、これらのマーカーをそれぞれ検出する光学
式センサセンサのアナログ出力との関係を示す図
【図3】本発明に係るマーカー読取方法が適用された装
置の概略図
【図4】図3に示したMPUのマーカー読取時の動作を
説明するために用いたフローチャート
【図5】データ登録バッファに登録されたデータ用マー
カー及び同期用マーカーのデータの一例を示す図
【符号の説明】
10…同期用マーカー、12…データ用マーカー、16
…第1の光学式センサ、18…第2の光学式センサ、2
0…センサ駆動部、22…MPU

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行に設けられた同期用マーカー
    及びデータ用マーカーと、前記同期用マーカー及びデー
    タ用マーカーをそれぞれ検出する第1のセンサ及び第2
    のセンサとを相対的に移動させ、 前記第1のセンサ及び第2のセンサによって検出された
    前記同期用マーカー及びデータ用マーカーに対応する出
    力信号をそれぞれ記憶し、 前記記憶した第1のセンサの出力信号が極大及び/又は
    極小となる時点を求め、 前記極大及び/又は極小となる時点に基づいて前記同期
    用マーカーのマーカーエッジの検出時点を求め、 前記マーカーエッジの検出時点と同じタイミングで検出
    記憶された前記第2のセンサの出力信号を読み取り、 前記読み取った第2のセンサの出力信号を2値化処理す
    ることを特徴とするマーカー読取方法。
  2. 【請求項2】 前記第1のセンサの出力信号が極大又は
    極小となる時点と次に極大又は極小となる時点に基づい
    て前記同期用マーカーの4分の1周期に対応する時間を
    求め、前記極大又は極小となる時点から前記求めた時間
    だけ前又は後の時点を、前記同期用マーカーのマーカー
    エッジの検出時点とすることを特徴とする請求項1のマ
    ーカー読取方法。
  3. 【請求項3】 前記記憶した第2のセンサによって検出
    された前記データ用マーカーに対応する出力信号の最大
    値と最小値の中間値を閾値とし、前記読み取った第2の
    センサの出力信号が前記閾値よりも大きいか否かに基づ
    いてハイレベル信号かローレベル信号かを判断すること
    を特徴とする請求項1又は2のマーカー読取方法。
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