JP2002163602A - バーコード信号の面積重み平均処理方法及び処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーコード信号処理におけるノイズによる影
響を除去する技術を提供する。 【構成】 バーコードを走査することにより発生された
光信号を使ってデジタル一階微分信号を発生させる。デ
ジタル一階微分信号に基づいて正及び負の閾値が発生さ
れる。閾値を超える各一階微分信号領域ごとに処理ウイ
ンドウが定められる。各処理ウインドウは、一階微分信
号が閾値を超える点であるウインドウ開始点と、一階微
分信号がゼロ点交叉をする前に一階微分信号が最後に閾
値と交叉する点であるウインドウ終了点とを定める。各
領域を処理して当該領域の幾何中心の位置を求める。処
理ウインドウによって定められる各領域の幾何中心に対
する論理遷移が認識される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード読取方法及
び読み取られたバーコード信号の処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】バーコード信号は通常、バーコードをレ
ーザービームで横断することにより、すなわち走査する
ことにより発生する。バーコードは、レーザービームに
よるバーコードからの反射光を、光検出器に集光するレ
ンズ面又は鏡面に散乱する。光検出器は、その光を光電
流に変換する。光検出器上に落ちるこの光は、バーコー
ドを構成している明縞と暗縞とで光反射率が変わること
によって変調されるために変動する。レーザーがバーコ
ードを通過する際に明暗領域を通過するので、光電流信
号は走査中に変化する。その結果、光検出器に到来する
光の強度に変化が生じる。このように光電流信号は当該
バーコードの明暗領域の表示を与えるので、バーコード
により表される論理遷移を処理することができる。論理
遷移を同定するためのバーコード信号処理は、通常、信
号の一階微分及び二階微分を発生するステップと、二階
微分がゼロ点交叉し、かつ一階微分のピークが所定の閾
値を超える各点で起きる論理遷移を同定するステップと
を含んでいる。信号がノイズによって顕著に劣化してい
ないなら、一階微分は一時に一ピークしかもたず、二階
微分はそのピーク付近で一回、ゼロ点交叉をする。その
結果、論理遷移の精確な同定が可能になる。

【０００３】バーコードは広く使われており、多種多様
な表面に現れる。バーコードが現れる表面がバーコード
信号にかなりのノイズを与えるために、読み取り困難な
バーコードがある。例を挙げると、通常の卵カートン上
に直接に印刷されたバーコードは顕著な問題を呈する。
そのようなカートンは非常に粗い織地をもっているの
で、しばしば鈍い灰色をしている。このような表面にバ
ーコードを印刷すると、しばしば縁が粗くなったりコン
トラストが低くなる等の顕著な欠陥がバーコードに生じ
る。そのようなバーコードを走査すると、粗い織地のあ
る表面によって走査レーザーの散乱が大きく変動するた
め、ノイズの多い信号が発生する。この種のノイズは紙
ノイズと呼ばれる。その理由は、このノイズがバーコー
ドの基板の品質に関連しており、最も普通の基板が紙で
あるからである。信号を低下させることなく、卵のカー
トンから発生する紙ノイズを顕著に低下させることは一
般に困難である。なぜならばノイズは信号と同じ周波数
領域にあるからである。特に、ノイズは一階微分ピーク
を二つ以上のピークに分割することがある。このような
分割は二階微分信号の余分なゼロ点交叉を生じ、バーコ
ード信号に起きる論理遷移の同定を誤たせる。

【０００４】バーコードの走査により生じるアナログバ
ーコード信号をデジタル化することが可能である。バー
コード信号をデジタル化することの詳細は本出願の譲受
人に譲渡された２０００年４月２６日出願の米国特許出
願第０９／５５８，７１５号に開示されており、この出
願の全内容をここに引用する。バーコード信号をデジタ
ル化することにより、位相歪みを起こすことなく高周波
ノイズを濾波することができ、フィルターパラメータを
最適化する上で大きな自由度が得られ、所望の特性をも
つ閾値を発生する上でより大きな自由度が得られ、信号
を処理するためのデジタル技術の使用ができるようにな
る。バーコード信号を処理するためのデジタル技術が使
用できることによって、大いに信号処理の容易さと柔軟
性が増す。しかし、ノイズに影響された光信号をデジタ
ル化することにより生成するデジタル信号は、依然とし
て光信号に内在するノイズの悪影響を受け続ける。ノイ
ズにより崩壊した光信号は、ノイズに起因する疑似多重
ピークをもつ一階微分信号を発生する可能性が高く、こ
れらの疑似多重ピークはデジタル一階微分信号に内在し
続ける。デジタル信号は、アナログ信号を処理するとき
よりももっと容易に、ノイズに原因するエラーの防止の
処理に適合させやすいが、ノイズに起因するエラーの起
きる可能性を低減するためには処理技術を開発する必要
があり、これらの技術を使ってデジタル信号を処理する
必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】それ故、本技術分野で
は、バーコード信号の処理にデジタル処理技術を使用す
ることにより得られる容易さと柔軟性とを利用すること
により上述した紙ノイズのようなノイズの影響を克服す
るためのシステムが必要である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に基づくバーコー
ド処理システムは、デジタル一階微分信号を生成し、次
いで当該信号を処理してノイズの影響を克服するデジタ
ル技術を採用する。バーコードは走査されて光検出器に
到来する反射光を発生し、この光が光電流信号を生成す
る。光電流信号は増幅器に送られ、一階微分信号を生成
すべくアナログ微分することができる。一階微分信号は
アナログ／デジタル変換器でデジタル化され、デジタル
一階微分信号を生成する。このアナログ／デジタル変換
器は、当該信号のデジタル表示を構築するために一階微
分信号のサンプルを採取する。デジタル／アナログ変換
器は信号レベルを測定し、最小デジタル増分の整数倍の
デジタル値2-Nを割り当てる。ここでＮはアナログ／デ
ジタル変換器の出力ビット数である。このアナログ／デ
ジタル変換器は、エラーを許容可能なレベルに低減する
ため、大きなビット数の出力をもっていなければなら
ず、かつ十分な速度で標本採取しなければならない。許
容可能なエラーはバーコードの最小幅のバー又は空白の
５％未満であることが好ましい。次にこのデジタル信号
は、バーコード情報を回復するように用途を特化した集
積回路のようなデジタルプロセッサを使用して処理され
る。

【０００７】一旦デジタル一階微分信号が発生される
と、信号はガウスフィルタを使って濾波される。この時
点でデジタル一階微分信号が解析され、正又は負の閾値
を発生する。これはデジタル一階微分信号のピークをこ
れらの閾値と比較するためである。閾値は基底となるＤ
Ｃ成分と、それに付加されたＡＣ成分とを有している。
ＡＣ成分はデジタル一階微分信号と共に変化する。一旦
閾値が発生されると、一階微分信号が閾値を超えた処理
領域の幾何中心を同定するため、デジタル一階微分信号
は面積重み付き平均アルゴリズム（area weighted mean
algorithm）を使って処理される。ノイズがないとき
は、一階微分曲線は一閾値ウインドウ（すなわち一階微
分曲線が閾値を超える時間間隔）内にピークをただ一つ
のみもつ。ピークはウインドウのほぼ中央にある。面積
重み付き平均アルゴリズムを使って同定された幾何学中
心は、ノイズのないときは信号のピークとほぼ同じ位置
にある。

【０００８】面積を使って一旦デジタル一階微分信号が
処理されると、論理遷移を表示するものとして処理領域
の各幾何中心が同定される。

【０００９】本発明の第一の局面に基づき、広狭の幅の
バーおよび空白を含む素子を含んだバーコードから光検
出器に反射される光に応答する光検出器により発生され
る光信号を処理するバーコード処理システムが与えられ
る。本システムは、上記光信号に基づいて一階微分信号
を発生する微分器と、一連のサンプルを含んでいる前記
一階微分信号に基づいてデジタル一階微分信号を発生す
るアナログ／デジタル変換器と、前記デジタル一階微分
信号を処理し前記光信号により表される論理遷移を認識
するプロセッサとを含んでおり、該プロセッサは、前記
光信号のピークに基づいて閾値を発生する閾値発生機能
と、前記一階微分信号が前記閾値を超える一階微分信号
論理領域を含む処理ウインドウを同定する処理ウインド
ウ機能と、一処理ウインドウ内にある各一階微分信号領
域を処理し、該領域の幾何中心を同定する面積重み付き
平均機能と、前記一階微分信号処理領域の幾何中心にお
ける論理遷移を認識する遷移認識機能とを含んでいる。

【００１０】本発明の第二の局面に基づいて与えられる
バーコード処理方法は、バーコードから光検出器に反射
される光に応答して該光検出器により発生された光電流
信号を受信するステップと、一連のサンプルを含むデジ
タル一階微分信号を前記光電流信号に基づいて生成する
ステップと、前記一階微分信号に基づいて正の閾値およ
び負の閾値を発生するステップと、前記一階微分信号が
前記閾値を超える各一階微分信号領域に対して処理ウイ
ンドウを定めるステップと、一処理ウインドウに入る前
記各一階微分信号領域を処理し当該領域の幾何中心を同
定するステップと、一階微分信号処理領域の幾何中心に
おける論理遷移を認識するステップとを含む。

【００１１】

【発明の好ましい実施の形態】添付の図面を参照しつつ
例を通して本発明の一実施態様を説明する。

【００１２】図１は一階微分曲線１０２を示すグラフ
で、曲線１０２はノイズの影響を示している。一階微分
曲線１０２はデジタル一階微分曲線で、本発明の技術を
使ってエラー訂正を受けることができる一階微分信号を
表している。この一階微分曲線１０２は、バーコードの
走査で得られる光信号の中に含まれる論理遷移を同定す
る。一階微分曲線１０２のピークが正の閾値１０４Ａあ
るいは負の閾値１０４Ｂを超えているきは、論理遷移が
起きている可能性がある。この例では、一階微分曲線は
負のピーク１０６Ａ、正のピーク１０６Ｂ、及び負のピ
ーク１０６Ｃ（これは谷１０６Ｂによって分離された２
個の負のピーク１０６Ａ，１０６Ｃともみなしうる）を
含んでいる。ピーク１０６Ａ，１０６Ｂ，および１０６
Ｃはノイズによって３個のピークに分離された、実際に
は単一の負のピークを表している。疑似ピークの存在
は、以下に見るように論理遷移を事実に反して配設する
ことにつながる。

【００１３】図１（Ｂ）は二階微分曲線１５２および論
理遷移曲線１５４を示すグラフ１５０を示す。この論理
遷移曲線１５４は、一階微分曲線１０２が閾値を超えた
後の所定時間内に二階微分曲線１５２がゼロ点横断する
ときは必ず起きる論理遷移を示している。この場合、疑
似ピーク１０６Ａは二階微分曲線１５２内のゼロ点交叉
１５６の所定時間内で起きている。疑似ピーク１０６Ａ
はそれ故、論理遷移曲線１５４の誤った位置に論理遷移
１５８を起こす。

【００１４】図２は本発明に基づくバーコード処理シス
テムを例示している。このシステムは、ノイズの影響を
克服するため、面積重み付き平均処理を採用する点で有
利である。バーコード処理システム２００は光検出器２
０１を含んでおり、光検出器２０１はバーコードの走査
中に光検出器２０１に到来する光に応答して光電流を発
生する。システム２００は、プレアンプとローバンドパ
スフィルタとの結合体２０２と、微分器とパンドパスフ
ィルタの結合体２０４と、アナログ／デジタル変換器２
０６とを含んでいる。プリアンプ／フィルタ結合体２０
２は光電流を電圧に変換し、ノイズを濾波し、生じた電
圧を増幅して光電圧信号を発生する。微分器／フィルタ
結合体２０４はこの光電圧信号のアナログ一階微分をと
り、さらにその信号を濾波して一階微分信号を発生す
る。この一階微分信号は次にアナログ／デジタル変換器
２０６に与えられ、アナログ／デジタル変換器２０６は
一階微分信号をデジタル化して、複数のサンプル点を含
むデジタル一階微分信号を発生する。アナログ／デジタ
ル変換器２０６はプロセッサ２０８へこのデジタル一階
微分信号を送り、プロセッサ２０８がデジタル一階微分
信号を処理して論理遷移を同定する。

【００１５】プロセッサ２０８はデジタル一階微分信号
を処理する上で一連の作用を行う。これらの作用はプロ
セッサ２０８により実行するソフトウェアルーチンとし
て与えることが好ましい。プロセッサ２０８はローパス
フィルタ機能を実行し、デジタル一階微分信号を濾波す
る。一旦濾波が達成されると、このデジタル微分信号は
正の閾値機能２１２と負の閾値機能２１４によって解析
され、一階微分信号のピークと比較するための、かつこ
れら閾値を超える一階微分信号の領域の面積重み付き平
均を計算するのに使用するための、正負の閾値を発生す
る。態様によってはこの負の閾値機能負の閾値機能２１
４は、正の閾値に単に負の１を乗じることにより計算し
てもよく、独立に負の閾値を計算してもよい。

【００１６】これら閾値を計算した後、ノイズの影響を
除去するため、一階微分信号がこれら閾値を超える領域
（以下、一階微分信号領域という）が面積重み付き平均
処理機能２１６にかけられる。面積重み付き平均処理
は、この閾値を超える各一階微分信号領域の幾何中心を
計算する。ノイズの影響が著しくない場合は、領域の幾
何中心は当該領域のピークの非常に近くに存在する。し
かし、ノイズの影響が顕著である場合は、領域の幾何中
心は当該領域のピーク（ピーク群）とは異なる位置に来
る。つまりピークはノイズのために誤った位置に来る。
さらに、一領域はただ一つの幾何中心をもつが、しかし
当該領域がノイズにより崩壊されたピークを含むとき
は、その領域は数個の異なるピークを含むことがある。
それ故、論理遷移を同定するため、すなわち幾何中心を
同定するため、面積重み付き平均機能は当該領域内に正
しい点を正しく配設する働きをする。各領域の幾何中心
は次に論理遷移認識機能２２０にかけられ、各幾何中心
にある論理遷移を同定する。

【００１７】この例では本システムはアナログ一階微分
信号を発生するのにアナログ微分器を使うことが示した
が、代わりの設計を採用することができることが了解で
きよう。例えば、プリアンプ出力をデジタル化し、デジ
タル化したプリアンプ出力をプロセッサに供給すること
ができる。このときプロセッサはデジタル微分機能を採
用してデジタル一階微分信号を発生させる。このデジタ
ル一階微分信号はその後、上述した例と同様に処理され
る。

【００１８】図３は面積重み付き平均処理機能のステッ
プのさらなる詳細を示す。この機能は、一階微分信号に
含まれるノイズを訂正するという目的で用途に特化した
集積回路の一部として、あるいは他の適当な手段を介し
て、プロセッサ２０８によるソフトウェア処理の形で用
意することが好ましい。ステップ３０２で、一階微分信
号のサンプルが正および負の閾値の両方と比較され、信
号がいずれかの閾値に等しいか、又はそれを超えるかを
決定する。当該サンプルが閾値の一つに等しくなく超え
もしないなら、処理はステップ３０３に進み、検査する
サンプルの番号が増大され、処理はステップ３０２に戻
る。一階微分信号が閾値と交叉すると、処理はステップ
３０４に進み、面積重み付き平均処理ウインドウが開か
れる。一階微分信号が閾値と交叉することを表すサンプ
ルのサンプル番号に変数n1が指定される。ステップ３０
６で、ウインドウを終了する閾値（以下、ウインドウ終
了閾値という）が、サンプルn1の値に設定される。この
値は、第一閾値交叉が起きるサンプルの電圧レベルであ
る。ステップ３０８で、サンプル番号が増大され、検査
にかけられる次のサンプルが同定される。ステップ３１
０で、当該サンプルの値がウインドウ終了閾値と比較さ
れ、ウインドウ終了閾値が０方向に交叉されるか否かが
決定される。このウインドウ終了閾値が０方向に交叉さ
れていないなら、処理はステップ３０８に戻る。ウイン
ドウ終了閾値が０方向に交叉されているなら、処理はス
テップ３１２に進み、サンプル番号は変数n2tempに指定
される。ステップ３１４で、サンプル番号が増大され
る。ステップ３１６で、当該サンプルが検査され、ゼロ
点交叉が起きたか否かが決定される。ゼロ点交叉が起き
たなら、処理はステップ３１８に進み、変数n2がn2temp
の値に設定される。処理は次にステップ３２０に進む。
この選択が行われるのは、一階微分信号が一旦ゼロ点交
叉を行うときは、前回の閾値交叉はノイズの影響ではな
くて真の閾値交叉であったことが確からしいからであ
る。

【００１９】ステップ３２０で、処理ウインドウが閉じ
られる。処理ウインドウは、処理すべき一階微分曲線領
域を選択する。ウインドウを終了する点（以下、ウイン
ドウ終了点という）を決定するためのゼロ点交叉を探せ
ば、ピークがノイズに由来する場合のウインドウの早期
終了を防止できる。疑似ピークは、閾値と交叉し、ウイ
ンドウを開き、その後、戻って来てウインドウ終了閾値
と交叉することがあり得る。しかし、疑似ピークが一挙
にゼロまで戻ることは極めて起きにくい。真のピークが
ノイズによって分割されるときは、当該ピークを含む領
域はその両側に起きるゼロ点交叉によって限定される。
ウインドウが終了したことを確立するためにゼロ点交叉
を待つことにより確実に、真のピークを内包する面積全
域が処理される。

【００２０】n1とn2の値が確立された時点で処理はステ
ップ３２２へ進み、n1とn2との間にある一階微分信号の
領域が面積重み付き平均処理にかけられ、当該領域の幾
何中心が計算される。一階微分信号を関数ｙにより表す
と、一階微分信号の各サンプル点はy(n)となる。このと
き、n1を基準とする幾何中心インデックスNmnは次の方
程式で与えられる。

【数式２】 ここでy(n)＞th(n1)であり、y(n) -th(n1)の値はy(n)<=
th(n1)であるときは０で置換される。ただし、Nmnは幾
何中心であり、y(n)は一階微分信号n1の各サンプル点で
あり、n1はウインドウ開始点であり、 th(n1)は点n1に
おける閾値である。Nmnの値が決定された後、サンプル
カウント数が増大され、処理はステップ３０２へ戻る。

【００２１】ステップ３１６に戻り、ゼロ点交叉が全く
起きないなら、処理はステップ３２４に進み、当該サン
プルを検査し、０から遠のく方向にウインドウ終了閾値
の交叉が起きたか否かを決定する。０方向から遠のく方
向にウインドウ終了閾値交叉が全く起きないなら、処理
はステップ３１４へ進む。これによってゼロ点交叉の探
索の続行が許容される。０方向から遠のく方向にウイン
ドウ終了閾値交叉が起きるなら、処理はステップ３０８
へ進む。これによってn2tempの新値の探索が許容され
る。

【００２２】n1とn2との間の領域に対して計算された幾
何中心インデックスNmnは論理遷移を同定するのに使用
される。ノイズによって崩壊してない純粋なピークの場
合、幾何中心Ｎは真のピーク位置に非常に近い位置に起
きる。一階微分信号が閾値と交叉するときにn1の値が設
定され、n2の値は、一階微分信号が戻りながら閾値と交
叉する点で設定される。それ故、処理すべき信号領域は
両閾値交叉点間にあり、その領域の中心は正常のピーク
の極めて近くにある。それ故、ノイズによって影響され
ないピークの面積重み付き処理は、かかる処理をしない
ときに起きるものと類似の結果を生じる。

【００２３】図４は本発明の面積重み付き平均解析にか
けられる一階微分曲線４００の一領域を示しており、各
点はサンプル番号に対してプロットした電圧レベルを表
している。電圧レベルはｙ軸に沿って配列してあり、サ
ンプル番号はｘ軸に沿って配列してある。曲線領域４０
０はノイズにより大きく影響された一階微分信号の一部
を表しており、偽の負のピーク又は谷４０８，４１０に
よって分けられたいくつかの偽の正のピーク４０２，４
０４，４０６を示している。曲線４００は閾値４１４と
最初の交叉４１２をする。最初の交叉４１２が処理ウイ
ンドウ４１６を開かせる。この処理ウインドウ４１６は
面積重み平均処理にかけるべき一階微分曲線領域４００
を定める。交叉点４１２の位置すなわちサンプル番号も
点検され、そのサンプル番号が変数n1に割り当てられ
る。第一交叉４１２はまた、ウインドウ終了閾値４１８
を設定させる。この終了閾値４１８に対して一階微分曲
線４００のレベルを比較することにより、処理ウインド
ウ４１６の終了を確立する。ウインドウ終了閾値４１８
のレベルは交叉点４１２の電圧レベルに設定される。す
なわち、処理ウインドウ４１６の開始を指定するのに使
用したサンプル（このサンプル番号が変数n1に割り当て
られている）の値がウインドウ終了閾値４１８のレベル
として使用される。一階微分曲線４００が０に向けてウ
インドウ終了閾値４１８と交叉する度に（本例の場合、
それは交叉点４２０，４２４，４２８であるが）、交叉
点のサンプル番号が一時的に格納され、n2tempの値に代
入される。n2tempの新規な値が格納される度に、前回格
納されたn2tempの値が置き換えられる。したがって、連
続するn2tempの値は交叉４２０，４２４，４２８のサン
プル番号である。一階微分曲線がゼロ点交叉４３０をも
つとき、最も最近の閾値交叉点で格納されたn2tempの最
終値（この場合は交叉４２８である）が、値n2として格
納される。これは、疑似ピークがゼロ点交叉をする可能
性は極めて小さいので、ゼロ点交叉４３０は処理ウイン
ドウ４１６の終了を同定することになるからである。上
記ゼロ点交叉が処理ウインドウ４１６を終了すべきであ
ることを同定するに至ったときは、閾値４１２の初めの
交叉とゼロ点交叉の生じる前のウインドウ終了閾値４１
８の最終交叉との間の曲線４００の領域が、実際の処理
ウインドウとして同定される。n2値を設定することによ
り領域４１６が確定され、曲線４００の処理すべき面積
が同定される。この時点で、処理ウインドウが終了さ
れ、処理が行われ、Nmnの値が決定される。このNmn値
は、処理ウインドウ４１６内にある曲線４００の面積の
重み付き平均を定める。すなわち、曲線４００の下のNm
nの左側にある面積は、曲線４００の下のNmnの右側にあ
る面積に等しい。

【００２４】図５（Ａ）は本発明の教示に基づいて処理
された一階微分曲線５０２を例示するグラフ５００を示
す。曲線５０２は点５０６と５０８とにより挟まれた処
理領域５０４を含む。処理領域５０４の面積重み付き平
均は点５１０にある。面積重み付き平均が位置する点５
１０を解析し同定することにより、誤った位置にあるピ
ーク５１２，５１４，５１６の影響を訂正する。

【００２５】図５（Ｂ）は二階微分曲線５５２及び論理
遷移曲線５５４を例示するグラフ５５０を示す。この二
階微分曲線はゼロ点交叉５５６及び５５８を含んでい
る。ゼロ点交叉５５６はピーク５１２に接近して起きる
ので、これはもしも本発明による訂正が可能でなかった
ならば図１に例示するような不正な遷移を起こすであろ
う。面積重み付き平均計算は遷移５６０を正しく配設す
る。

【００２６】図６（Ａ）はグラフ５００の一部の拡大図
で、一階微分曲線５０２、処理ウインドウ５０４、限界
点５０６，５０８、幾何中心５１０、及び疑似ピーク５
１２，５１４，５１６を示している。

【００２７】図６（Ｂ）はグラフ５５０の一部の拡大図
で、二階微分曲線５５２、遷移曲線５５４、ゼロ点交叉
５５６，５５８、及び正しく配設された遷移５６０を示
している。

【００２８】本発明は、現在好適と考えられる実施態様
に関連して説明したが、本発明の技術分野における当業
者は種々の態様で発明を採用することができることを了
解できよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一階微分曲線及び一階微分曲線がノイズによ
り起こされる歪みをもつ正及び負の閾値曲線、並びに二
階微分曲線、論理遷移曲線とノイズに起因する論理遷移
エラーとを示す図である。

【図２】 面積重み付き平均化を用いたバーコード処理
を例示する。

【図３】 本発明に基づく重み付き平均処理のプロセッ
サを示す図である。

【図４】 本発明に基づく処理に適した一階微分曲線の
一領域を示す図である。

【図５】 本発明に基づく面積重み付き平均処理を使っ
て処理した一階微分信号、二階微分信号、及び面積重み
付き平均処理を採用した論理遷移信号を示す図である。

【図６】 本発明の面積重み付き平均処理を使って処理
した一階微分信号、二階微分信号、および本発明の面積
重み付き平均処理を採用して発生した論理遷移信号を拡
大して示す図である。

【符号の説明】

１０２ デジタル一階微分曲線 １０４Ａ 正の閾値 １０４Ｂ 負の閾値 １０６Ａ 負の疑似ピーク １０６Ｂ 正の疑似ピーク １０６Ｃ 負の疑似ピーク １５２ 二階微分曲線 １５４ 論理遷移曲線 １５８ 疑似論理遷移 ２００ バーコード処理システム ２０１ 光検出器 ２０２ プリアンプ／フィルタ結合体 ２０４ 微分器／バンドパス結合体 ２０６ アナログ／デジタル変換器 ２０８ プロセッサ ２１２ 正の閾値機能 ２１４ 負の閾値機能 ４００ 一階微分曲線領域 ４０８−４１０ 偽の負のピーク ４０２−４０６ 偽の正のピーク ４１４ 閾値 ４１２ 最初の交叉 ４１６ 処理ウインドウ ４１８ ウインドウ終了閾値 ４３０ ゼロ点交叉 ５０２ 一階微分曲線 ５０４ 処理領域 ５１０ 幾何中心 ５１２−５１６ 疑似ピーク ５５２ 二階微分曲線 ５５４ 論理遷移曲線 ５５６−５５８ ゼロ点交叉 ５６０ 遷移

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホン タン アメリカ合衆国 30024 ジョージア州 スワニー ケープ カーリッジ ウェイ 2305 (72)発明者 イェミン グ アメリカ合衆国 30024 ジョージア州 スワニー ペンドルトン プレイス 2180 Ｆターム(参考） 5B072 AA02 CC24 DD02 FF32

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広狭の幅をもつバーおよび空白を含む素
   子を含んだバーコードから反射されて光検出器に当たっ
   た光に応答して該光検出器により発生された光信号を処
   理するバーコード処理システムであって、該処理システ
   ムが、 前記光信号に基づいて一階微分信号を発生する微分器
   と、 一連のサンプルを含む前記一階微分信号に基づいてデジ
   タル一階微分信号を発生するアナログ／デジタル変換器
   と、 前記デジタル一階微分信号を処理し前記光信号により表
   される論理遷移を認識するプロセッサとを含み、該プロ
   セッサが前記光信号のピークに基づいて閾値を発生する
   閾値発生機能と、 前記一階微分信号が前記閾値を超える一階微分信号論理
   領域を含む処理ウインドウを同定する処理ウインドウ機
   能と、 一処理ウインドウ内にある各一階微分信号領域を処理
   し、該領域の幾何中心を同定する、面積重み付き平均機
   能と、 前記一階微分信号の処理領域の幾何中心における論理遷
   移を認識する遷移認識機能とを含むことを特徴とするバ
   ーコード処理システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、 前記処理ウインドウ機能が、前記一階微分信号が前記閾
   値と交叉するサンプル点でウインドウを開始することを
   定めることを特徴とするシステム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のシステムにおいて、 前記処理ウインドウ機能が、前記一階微分信号が真の閾
   値と交叉するサンプル点でウインドウが終了することを
   定めることを特徴とするシステム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のシステムにおいて、 前記処理ウインドウ機能が、前記一階微分信号が前記ウ
   インドウ終了閾値と交叉するごとに一時的ウインドウ終
   了点を定め、前記一階微分信号がゼロ点交叉を行う前の
   最終一時的ウインドウ終了点に真のウインドウ終了点を
   設定することを特徴とするシステム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のシステムにおいて、前
   記幾何中心が、下記公式 【数式１】 ただし、y(n) > th(n1) 、 y(n)−th(n1)の値はy(n) <
   th(n1)であるときはゼロ、Nmnは幾何中心、y(n)は前記
   一階微分信号の各サンプル点、n1はウインドウ開始点、
   th(n)は点n1における閾値であるを使って計算されたn2
   であることことを特徴とするシステム。
6. 【請求項６】 バーコード処理方法であって、 バーコードから反射されて光検出器に当たった光に応答
   して該光検出器により発生された光電流信号を受信する
   ステップと、 一連のサンプルを含むデジタル一階微分信号を前記光電
   流信号に基づいて生成するステップと、 前記一階微分信号に基づいて正の閾値及び負の閾値を発
   生するステップと、 前記一階微分信号が前記閾値を超える一階微分信号領域
   の各々に対して処理ウインドウを定めるステップと、 処理ウインドウ内にある前記各一階微分信号領域を処理
   し当該領域の幾何中心を同定するステップと、 前記一階微分信号の一処理領域の幾何中心における論理
   遷移を認識するステップとを含むことを特徴とするバー
   コード処理方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記処
   理ウインドウを定めるステップが、 前記一階微分信号が前記閾値と交叉するサンプル点でウ
   インドウが開始することを定めるステップを含むことを
   特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の方法において、前記処
   理ウインドウを定めるステップがさらに、 前記一階微分信号が真の閾値と交叉するレベルでウイン
   ドウ終了閾値を定めるステップを含むことを特徴とする
   方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の方法において、前記処
   理ウインドウを定めるステップがさらに、 前記一階微分信号がゼロに向かってウインドウ終了閾値
   と交叉するごとに一時的ウインドウ終了点を定めるステ
   ップと、 前記一階微分信号がゼロ点交叉をする前の最終一時的ウ
   インドウ終了点で真のウインドウ終了点を定めるステッ
   プとを含むことを特徴とする方法。