JP2012068691A - Optical information reading device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。 The present invention relates to an optical information reader.
従来から提供されている二次元コードは、白色セル及び黒色セルをマトリックス状に配置した構成が一般的であるが、このような二次元コードは記録する情報量を増大させにくいという事情があった。そこで、現在では、様々な色のセルを配列したカラーコードが各種提案され、記録する情報の高密度化を実現している。なお、このようなカラーコードに関する技術としては例えば特許文献1、2のようなものがある。
Conventionally provided two-dimensional codes generally have a configuration in which white cells and black cells are arranged in a matrix, but such two-dimensional codes have a problem that it is difficult to increase the amount of information to be recorded. . Therefore, various color codes in which cells of various colors are arranged have been proposed at present, and the density of recorded information has been increased. In addition, there exist a thing like
ところで、上記のようなカラーコードでは、セルに表示される各色を正確に判定することが求められている。しかしながら、各色の読み取り結果は印刷環境や読み取り環境によってばらつきやすく、何ら措置を講じないとばらつきに起因する誤判定を招くという問題がある。このような誤判定を防ぐためには、カラーコード内の特定領域に色判定の基準となるべき基準パターン(リファレンスパターン)を配置しておき、このカラーコードを読み取るときに、基準パターンの参照結果に基づいて各セルの色の判別をすることが有効である。しかしながら、単に上記のような判別方法のみで各セルの色を判別すると、基準パターンに汚れがある場合や、カラーコード内に色むらがある場合に各セルの色を正確に判別し難いという問題がある。 By the way, in the color code as described above, it is required to accurately determine each color displayed in the cell. However, the reading results of each color are likely to vary depending on the printing environment and the reading environment, and there is a problem in that if no measures are taken, erroneous determination due to the variation is caused. In order to prevent such erroneous determination, a reference pattern (reference pattern) to be a color determination reference is arranged in a specific area in the color code, and when the color code is read, the reference pattern reference result is displayed. It is effective to determine the color of each cell based on this. However, if the color of each cell is determined only by the above-described determination method, it is difficult to accurately determine the color of each cell when the reference pattern is dirty or there is uneven color in the color code. There is.
一方、このような問題に関連する技術としては、特許文献2のようなものが提案されている。この技術では、基準パターン(リファレンスパターン)で検出された色と、予め設定された基準色とのズレを補正量として利用しており、これにより、印刷環境や読取環境の変化に起因するばらつきを吸収し、各々のセルの色をより正確に認識しようとしている。しかしながら、特許文献2で用いられる補正方法は、例えば基準パターン(リファレンスパターン)の領域とデータ記録領域とで条件(印刷、照明、レンズなどの条件)が異なる場合など、補正が有効とならない虞があり、各セルの色をより正確に認識するためには、一層の工夫が要求される。 On the other hand, as a technique related to such a problem, a technique such as Patent Document 2 has been proposed. In this technology, a deviation between a color detected in a reference pattern (reference pattern) and a preset reference color is used as a correction amount, and thereby variations caused by changes in the printing environment and the reading environment are corrected. It is trying to absorb and recognize the color of each cell more accurately. However, the correction method used in Patent Document 2 may not be effective, for example, when the conditions (printing, illumination, lens, etc.) are different between the reference pattern (reference pattern) area and the data recording area. In order to recognize the color of each cell more accurately, further ingenuity is required.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、カラーコードを読取可能な光学的情報読取装置において、各セルの色をより正確に判別し得る構成を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a configuration capable of more accurately discriminating the color of each cell in an optical information reader capable of reading a color code. To do.
請求項1の発明は、色彩又は濃度又は輝度の異なる複数種類のセルがコード領域内に配列されると共に、各セルの情報が各セル色によって表わされ、且つ1又は複数の基準色で表現される基準パターンが前記コード領域内に設けられてなるカラーコードを読み取る光学的情報読取装置に係るものである。
更に、前記カラーコードを撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記カラーコードのコード画像において、セル毎に色の度合いを示す検出値を取得するセル色情報取得手段と、前記コード画像に含まれる前記基準パターンを検出し、当該基準パターンに基づいて前記カラーコードで用いられる各セル色の基準値を設定する基準値設定手段と、前記基準値設定手段にて設定された各セル色の前記基準値に基づき、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な仮範囲を設定する仮範囲設定手段と、前記仮範囲設定手段によって設定された各セル色の前記仮範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、各セルをいずれかのセル色の前記仮範囲に分類する分類手段と、前記分類手段によって各セル色の前記仮範囲に分類されたそれぞれのセルの前記検出値に基づいて、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な範囲を定めたクラスタを設定するクラスタ設定手段と、前記クラスタ設定手段によって設定されたセル色毎のクラスタの範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出する汚れ検出手段と、を備えたことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of types of cells having different colors, densities or luminances are arranged in the code area, and information of each cell is represented by each cell color, and is represented by one or a plurality of reference colors. The present invention relates to an optical information reading apparatus for reading a color code in which a reference pattern is provided in the code area.
Further, an imaging unit that images the color code, a cell color information acquisition unit that acquires a detection value indicating a degree of color for each cell in the code image of the color code captured by the imaging unit, and the code image A reference value setting means for detecting the reference pattern included in the color code and setting a reference value for each cell color used in the color code based on the reference pattern; and each cell color set by the reference value setting means Based on the reference value, for each cell color, a temporary range setting means for setting a numerical temporary range related to color, density or luminance, and the temporary range of each cell color set by the temporary range setting means, Classification means for classifying each cell into the temporary range of any cell color based on the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition means; Cluster setting means for setting a cluster that defines a numerical range related to color, density, or luminance for each cell color based on the detected value of each cell classified into the temporary range of each cell color by: A stain detection unit that detects a cell estimated to be a stain based on a cluster range for each cell color set by the cluster setting unit and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. It is characterized by having.
請求項2の発明は、請求項1に記載の光学的情報読取装置において、前記仮範囲設定手段が、前記基準値設定手段によって設定された各セル色の基準値を中心とすると共に、予め定められた仮範囲サイズに基づいて各セル色の前記仮範囲を設定し、前記クラスタ設定手段が、それら各セル色の前記仮範囲に分類されたそれぞれのセルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the first aspect, the temporary range setting means is centered on a reference value of each cell color set by the reference value setting means and is predetermined. The temporary range of each cell color is set based on the determined temporary range size, and the cluster setting unit is configured to determine each cell based on the detected value of each cell classified into the temporary range of each cell color. The center value of the color cluster is calculated, and the range of each cell color cluster is set based on the calculated center value of each cell color cluster and a predetermined cluster size. .
請求項3の発明は、請求項2に記載の光学的情報読取装置において、前記クラスタ設定手段が、既に設定された各セル色のクラスタの範囲と、それら既設定の各セル色のクラスタにそれぞれ属する各セルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定する中心値再設定手段と、前記中心値再設定手段によって再設定された各セル色のクラスタの中心値と、予め規定されたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定する範囲再設定手段と、を有している。
そして、前記汚れ検出手段は、前記範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタの範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出している。
According to a third aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the second aspect, the cluster setting means includes a range of each cell color cluster that has already been set and a cluster of each cell color that has already been set. Based on the detected value of each cell to which it belongs, center value resetting means for setting the center value of each cell color cluster, and the center value of each cell color cluster reset by the center value resetting means, Range resetting means for setting a cluster range of each cell color based on a predetermined cluster size.
Then, the contamination detection means estimates the contamination based on the cluster range of each cell color set by the range resetting means and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition means. The detected cell is detected.
請求項4の発明は、請求項3に記載の光学的情報読取装置において、前記中心値再設定手段が、前記範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、前記範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、前記範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が前記所定回数に達した場合に中心値の再設定を終了している。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical information reading apparatus according to the third aspect, wherein the center value resetting unit is configured so that the number of times of setting the cluster range of each cell color by the range resetting unit reaches a predetermined number of times. Each time the range resetting means sets the range of each cell color cluster, the center value of each cell color cluster is reset, and the range resetting means sets the number of times the cluster range of each cell color is set. When the predetermined number of times is reached, the resetting of the center value is finished.
請求項5の発明は、請求項3に記載の光学的情報読取装置において、前記中心値再設定手段は、前記範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタそれぞれへの各セルの割り当てが、その再設定前の前回の設定における各セル色のクラスタそれぞれへの割り当てから変化しなくなるまでの間、前記範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、割り当てが変化しなくなった場合に中心値の再設定を終了している。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical information reading apparatus according to the third aspect, the center value resetting unit assigns each cell to each cluster of each cell color set by the range resetting unit. Until each cell color cluster range is set by the range resetting means until the change from the assignment of each cell color to the respective cluster in the previous setting before the resetting, The center value of the cluster is reset, and the resetting of the center value is finished when the allocation does not change.
請求項6の発明は、請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記汚れ検出手段が、前記仮範囲設定手段による前記仮範囲の設定時及び前記範囲再設定手段による前記クラスタ範囲の設定時に、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値に基づいて汚れと推定されるセルを検出している。
そして、前記中心値再設定手段は、前記汚れ検出手段によって汚れと推定されたセルを除外した残りの各セルの前記検出値を参照し、既設定の各セル色のクラスタに属するそれら残りの各セルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定している。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical information reading device according to any one of the third to fifth aspects, the stain detection unit is configured to set the temporary range and the range when the temporary range is set. When the cluster range is set by the resetting means, a cell that is estimated to be dirty is detected based on the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition means.
The center value resetting means refers to the detected values of the remaining cells excluding the cells estimated to be dirty by the dirt detecting means, and sets each of the remaining cells belonging to the cluster of each preset cell color. Based on the detected value of the cell, the center value of the cluster of each cell color is set.
請求項7の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記セル色情報取得手段が、前記撮像手段によって撮像された前記カラーコードのコード画像において、セル毎にRGB成分の各成分値、又はCMY成分の各成分値、若しくはHSV成分の各成分値を前記検出値として取得している。
そして、前記基準値設定手段は、前記コード画像に含まれる前記基準パターンに基づき、前記カラーコードで用いられる各セル色について、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分基準値を設定し、前記仮範囲設定手段は、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分をパラメータとする仮想的な座標において、セル色毎に、前記基準値設定手段によって設定された各成分基準値を中心値とし且つ予め定められた所定長さを半径とした仮範囲を設定している。
更に、前記分類手段は、前記仮範囲設定手段によって設定された各セル色の前記仮範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値とに基づいて、各セルを、前記仮想的な座標においていずれかのセル色の前記仮範囲に分類し、前記クラスタ設定手段は、前記分類手段によって各セル色の前記仮範囲にそれぞれ分類される各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、前記仮想的な座標において、セル色毎に、予め定められた前記所定長さを半径としたクラスタ範囲を設定している。
A seventh aspect of the present invention is the optical information reading device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the cell color information acquisition means is a code image of the color code imaged by the imaging means. In FIG. 5, each component value of the RGB component, each component value of the CMY component, or each component value of the HSV component is acquired as the detection value for each cell.
And the reference value setting means sets each component reference value of RGB component or CMY component or HSV component for each cell color used in the color code based on the reference pattern included in the code image, The tentative range setting means is determined in advance with each component reference value set by the reference value setting means as a central value for each cell color in virtual coordinates using RGB components, CMY components, or HSV components as parameters. A temporary range having a predetermined length as a radius is set.
Further, the classification unit includes the temporary range of each cell color set by the temporary range setting unit, and the RGB component, the CMY component, or the HSV component value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. Based on the above, each cell is classified into the temporary range of any cell color in the virtual coordinates, and the cluster setting unit is classified into the temporary range of each cell color by the classification unit, respectively. Based on each component value of the RGB component or CMY component or HSV component of each cell, a cluster range having a predetermined predetermined length as a radius is set for each cell color in the virtual coordinates.
請求項1の発明では、撮像手段によって撮像されたカラーコードのコード画像において基準パターンを検出し、その基準パターンに基づいてセル色毎に仮範囲を設定した上で、各セルをいずれかのセル色の仮範囲に分類することができる。仮範囲は基準パターンに基づいてセル色毎に設定されたものであるため、各セルは、コード内の設けらた客観的な基準に基づいて適切に分類されることとなる。
更に、各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値に基づいて、セル色毎にクラスタを設定している。そして、設定されたセル色毎のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れ検出手段により汚れと推定されるセルを検出している。この構成によれば、実際に得られた各セルの検出値に基づき、セル色毎に、実際の状態を反映したより適切な範囲(クラスタ範囲)を設定し直すことができ、この範囲(クラスタ範囲)に基づいて各セルがいずれの色に属するかをより正確に判別することができる。更に、セル色毎に適切に定められた範囲(クラスタ範囲)に基づいて汚れと推定されるセルをより正確に判別することができる。
According to the first aspect of the present invention, a reference pattern is detected in the code image of the color code imaged by the imaging means, a temporary range is set for each cell color based on the reference pattern, and each cell is set to any cell. It can be classified into a temporary range of colors. Since the temporary range is set for each cell color based on the reference pattern, each cell is appropriately classified based on an objective reference provided in the code.
Further, a cluster is set for each cell color based on the detection value of each cell classified into the temporary range of each cell color. Then, based on the set cluster range for each cell color and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit, the cell that is estimated to be dirty is detected by the contamination detection unit. According to this configuration, it is possible to reset a more appropriate range (cluster range) reflecting the actual state for each cell color based on the detection value of each cell actually obtained. It is possible to more accurately determine which color each cell belongs to based on (range). Furthermore, it is possible to more accurately determine a cell that is estimated to be dirty based on a range (cluster range) appropriately determined for each cell color.
請求項2の発明では、仮範囲設定手段が、基準値設定手段によって設定された各セル色の基準値を中心とすると共に、予め定められた仮範囲サイズに基づいて各セル色の仮範囲を設定している。このようにすることで、基準パターンに基づいて得られた各セル色の基準値を中心とし、検出値が各基準値から一定値以上離れていないセル同士をグループとする適切な仮範囲を設定することができる。
そして、クラスタ設定手段は、それら各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定している。このようにすると、各セル色の仮範囲の中心値を、各仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値を反映した値に修正することができる。そして、このように実状態を加味して修正された各修正値を「各クラスタの中心値」とするように、各セル色のクラスタの範囲を適切に定めることができる。
In the invention of claim 2, the temporary range setting means is centered on the reference value of each cell color set by the reference value setting means, and the temporary range of each cell color is determined based on a predetermined temporary range size. It is set. In this way, an appropriate provisional range is set, in which cells that are not separated from each reference value by a certain value or more are grouped with the reference value of each cell color obtained based on the reference pattern as the center. can do.
Then, the cluster setting means calculates the center value of each cell color cluster based on the detection value of each cell classified into the temporary range of each cell color, and the calculated cluster of each cell color A cluster range of each cell color is set on the basis of the center value of and the predetermined cluster size. In this way, the center value of the temporary range of each cell color can be corrected to a value reflecting the detection value of each cell classified into each temporary range. Then, the range of the cluster of each cell color can be appropriately determined so that each correction value corrected in consideration of the actual state in this way is set as the “center value of each cluster”.
請求項3の発明では、クラスタ設定手段が、既に設定された各セル色のクラスタの範囲と、それら既設定の各セル色のクラスタにそれぞれ属する各セルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定する中心値再設定手段と、中心値再設定手段によって再設定された各セル色のクラスタの中心値と、予め規定されたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定する範囲再設定手段とを有している。
このようにすると、一旦設定された各セル色のクラスタの中心値を、各クラスタに分類されたそれぞれのセルの検出値を反映した値に再度修正することができる。従って、1回目のクラスタ範囲の設定で実状態の反映が不十分であったとしても、再度の設定で各セル色のクラスタの範囲がより適切に修正されやすくなる。
そして、このように範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出すれば、より正確な汚れ検出が可能となる。
In the invention of claim 3, the cluster setting means is configured to determine the cell color of each cell color based on the range of each cell color cluster that has already been set and the detection value of each cell that belongs to each of the previously set cell color clusters. The center value resetting means for setting the center value of the cluster, the center value of each cell color cluster reset by the center value resetting means, and the cluster size of each cell color based on the predefined cluster size Range resetting means for setting the range.
In this way, the center value of the cluster of each cell color once set can be corrected again to a value reflecting the detection value of each cell classified into each cluster. Accordingly, even if the reflection of the actual state is insufficient at the first setting of the cluster range, the cluster range of each cell color is more easily corrected by the setting again.
Then, based on the cluster range of each cell color set by the range resetting unit and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquiring unit, a cell estimated to be dirty is detected. Thus, more accurate dirt detection can be performed.
請求項4の発明では、中心値再設定手段が、範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達した場合に中心値の再設定を終了している。
このようにすると、一旦設定された各セル色のクラスタの中心値を、各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定することができる。従って、1回目のクラスタ範囲の設定で実状態の反映が不十分であったとしても、所定回数の再設定により各セル色のクラスタの範囲をより一層適切に修正することができる。
In the invention of claim 4, the center value resetting means determines the range of the cluster of each cell color by the range resetting means until the number of times of setting the cluster range of each cell color by the range resetting means reaches a predetermined number. The center value of each cell color cluster is reset every time it is set, and the resetting of the center value is completed when the number of times the cluster range of each cell color is set by the range resetting means reaches a predetermined number. .
In this way, the center value of each cell color cluster once set is used every time the cell color cluster range is set until the number of times the cell color cluster range is set reaches a predetermined number. The center value of each cell color cluster can be reset. Accordingly, even if the reflection of the actual state is insufficient at the first setting of the cluster range, the cluster range of each cell color can be more appropriately corrected by resetting a predetermined number of times.
請求項5の発明では、範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタそれぞれへの各セルの割り当てが、その再設定前の前回の設定における各セル色のクラスタそれぞれへの割り当てから変化しなくなるまでの間、範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、割り当てが変化しなくなった場合に中心値の再設定を終了している。
このようにすると、再設定前後でクラスタ範囲内の割り当てに変化が生じなくなるまでクラスタ範囲を修正することができ、最終的に、実際の検出値をより適切に反映したクラスタ範囲を定めることができる。
In the invention of claim 5, the assignment of each cell to each cell color cluster set by the range resetting means changes from the assignment to each cell color cluster in the previous setting before the resetting. Until the range disappears, the center value of each cell color cluster is reset every time the range reset means sets the range of each cell color cluster, and the center value is reset when the allocation does not change. It has ended.
In this way, the cluster range can be corrected until there is no change in the allocation within the cluster range before and after the resetting, and finally the cluster range that more appropriately reflects the actual detection value can be determined. .
請求項6の発明では、仮範囲設定手段による仮範囲の設定時及び範囲再設定手段によるクラスタ範囲の設定時に、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値に基づいて汚れと推定されるセルを検出している。そして、中心値再設定手段は、汚れ検出手段によって汚れと推定されたセルを除外した残りの各セルの検出値を参照し、既設定の各セル色のクラスタに属するそれら残りの各セルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定している。
このようにすると、汚れと推定されるセルの検出値がクラスタ範囲の設定に反映されなくなるため、汚れと推定されるセルの検出値がクラスタ範囲の設定に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when the temporary range is set by the temporary range setting unit and the cluster range is set by the range resetting unit, the contamination is estimated based on the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. A cell is detected. Then, the center value resetting means refers to the detection values of the remaining cells excluding the cells estimated to be dirty by the dirt detection means, and detects the remaining cells belonging to the cluster of each preset cell color. Based on the value, the center value of the cluster of each cell color is set.
In this way, since the detection value of the cell estimated to be dirty is not reflected in the setting of the cluster range, the detection value of the cell estimated to be dirty can be prevented from adversely affecting the setting of the cluster range. .
請求項7の発明では、基準値設定手段は、コード画像に含まれる基準パターンに基づき、カラーコードで用いられる各セル色について、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分基準値を設定し、仮範囲設定手段は、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分をパラメータとする仮想的な座標において、セル色毎に、基準値設定手段によって設定された各成分基準値を中心値とし且つ予め定められた所定長さを半径とした仮範囲を設定している。このようにすると、セル毎にRGB成分の各成分値、又はCMY成分の各成分値、若しくはHSV成分の各成分値を検出値する構成において、コード内の設けらた客観的な基準に基づいて各セルを適切に分類することができる。
更に、分類手段は、仮範囲設定手段によって設定された各セル色の仮範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値とに基づいて、各セルを、仮想的な座標においていずれかのセル色の仮範囲に分類し、クラスタ設定手段は、分類手段によって各セル色の仮範囲にそれぞれ分類される各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、仮想的な座標において、セル色毎に、予め定められた所定長さを半径としたクラスタ範囲を設定している。この構成によれば、実際に得られた各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、セル色毎に、実際の状態を反映したより適切な範囲(クラスタ範囲)を設定し直すことができ、この範囲(クラスタ範囲)に基づいて各セルがいずれの色に属するかをより正確に判別することができる。
In the invention of claim 7, the reference value setting means sets each component reference value of the RGB component, CMY component or HSV component for each cell color used in the color code based on the reference pattern included in the code image, The tentative range setting means is a virtual coordinate having an RGB component, a CMY component, or an HSV component as a parameter, and for each cell color, each component reference value set by the reference value setting means is set as a central value and predetermined. A temporary range with a predetermined length as a radius is set. With this configuration, each component value of the RGB component, each component value of the CMY component, or each component value of the HSV component is detected for each cell, and each component value is determined based on an objective standard provided in the code. Cells can be properly classified.
Further, the classification means is based on the temporary range of each cell color set by the temporary range setting means and the component values of the RGB component, CMY component, or HSV component of each cell acquired by the cell color information acquisition means. , Each cell is classified into a temporary range of any cell color in virtual coordinates, and the cluster setting unit is configured to classify the RGB component or CMY component of each cell classified into the temporary range of each cell color by the classification unit, or Based on each component value of the HSV component, a cluster range having a predetermined predetermined length as a radius is set for each cell color in virtual coordinates. According to this configuration, a more appropriate range (cluster range) reflecting the actual state is set for each cell color based on the RGB component, CMY component, or HSV component value of each cell actually obtained. Based on this range (cluster range), it is possible to more accurately determine which color each cell belongs to.
[第1実施形態]
以下、本発明を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(全体構成)
まず、第1実施形態に係る光学的情報読取装置の全体構成を概説する。なお、図1は、本発明の第1実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
本実施形態に係る光学的情報読取装置1は、主に、照明光源21、受光センサ23、フィルタ25、結像レンズ27等の光学系と、メモリ35、制御回路40、操作スイッチ42、液晶表示装置46等のマイクロコンピュータ(以下「マイコン」という)系と、電源スイッチ41、電池49等の電源系と、から構成されている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(overall structure)
First, the overall configuration of the optical information reading apparatus according to the first embodiment will be outlined. FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the electrical configuration of the optical information reading apparatus according to the first embodiment of the invention.
The
光学系は、照明光源21、受光センサ23、フィルタ25、結像レンズ27等から構成されている。照明光源21は、照明光Lfを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、LEDとこのLEDの出射側に設けられる拡散レンズ、集光レンズ等とから構成されている。本実施形態では、ハウジングの読取口(図1では図示略)を介して読取対象物Rに向けて照明光Lfを照射可能に構成されている。この読取対象物Rは、例えば、包装容器や包装用紙あるいはラベルといった表示媒体に相当するもので、この読取対象物Rには読取対象となるカラーコード100が印刷等によって形成されている。
The optical system includes an
受光センサ23は、読取対象物Rやカラーコード100に照射されて反射した反射光Lrを受光可能に構成されるもので、例えば、C−MOSやCCD等の固体撮像素子である受光素子を2次元に配列したエリアセンサが、これに相当する。受光センサ23は、結像レンズ27を介して入射する入射光を受光面23aにて受光し得る構成でプリント配線板(図示略)に実装されている。本実施形態では、受光センサ23が「撮像手段」の一例に相当する。
The
また、フィルタ25は、反射光Lrの波長相当以下の光の通過を許容し、当該波長相当を超える光の通過を遮断し得る光学的なローパスフィルタで、反射光Lrの波長相当を超える不要な光が受光センサ23に入射することを抑制している。また、結像レンズ27は、外部から読取口を介して入射する入射光を集光して受光センサ23の受光面23aに像を結像可能な結像光学系として機能するもので、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとにより構成されている。
The
次に、マイコン系の構成概要を説明する。マイコン系は、増幅回路31、A/D変換回路33、メモリ35、アドレス発生回路36、同期信号発生回路38、制御回路40、操作スイッチ42、LED43、ブザー44、液晶表示装置46、通信インタフェース48等から構成されている。このマイコン系は、その名の通り、マイコン(情報処理装置)として機能し得る制御回路40及びメモリ35を中心に構成されるもので、前述した光学系によって撮像されたカラーコード100の画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。また制御回路40は、当該光学的情報読取装置1の全体システムに関する制御も行っている。
Next, a configuration outline of the microcomputer system will be described. The microcomputer system includes an
光学系の受光センサ23から出力される画像信号(アナログ信号)は、増幅回路31に入力されることで所定ゲインで増幅された後、A/D変換回路33に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ(画像情報)は、メモリ35に入力されると、画像データ蓄積領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路38は、受光センサ23およびアドレス発生回路36に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路36は、この同期信号発生回路38から供給される同期信号に基づいて、メモリ35に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。
An image signal (analog signal) output from the
メモリ35は、半導体メモリ装置として構成されており、例えばRAM(DRAM、SRAM等)やROM(EPROM、EEPROM等)がこれに相当する。このメモリ35のうちのRAMには、前述した画像データ蓄積領域のほかに、制御回路40が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルも確保可能に構成されている。またROMには、読取処理、解析処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源21、受光センサ23等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。
The
制御回路40は、光学的情報読取装置1全体を制御可能なマイコンで、CPU、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ35とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。この制御回路40は、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置(周辺装置)と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、電源スイッチ41、操作スイッチ42、LED43、ブザー44、液晶表示装置46、通信インタフェース48等が制御回路40に接続されている。なお、通信インタフェース48には、当該光学的情報読取装置1の上位システムに相当するホストコンピュータHST等が接続可能とされている。また、電源系は、電源スイッチ41、電池49等によって構成されており、制御回路40による電源スイッチ41のオンオフ制御により、電池49から上述した各装置や各回路に供給される駆動電圧の導通や遮断が制御されている。
The
(カラーコード)
次に、図2、図3等を参照し、光学的情報読取装置1の読取対象となるカラーコードを説明する。なお、図2は、光学的情報読取装置1によって読み取られるカラーコード100を概略的に例示する概略図である。また、図3は、カラーコードに用いられる基準パターン(色参照パターン)の一例を概念的に示す概略図である。
(Color code)
Next, a color code to be read by the optical
図2に示すカラーコード100は、複数のセルCがマトリックス状に配列されてなるものであり、複数のコードブロック(データコードブロック107、誤り訂正コードブロック108)と、第1の特定パターン102と、第2の特定パターン103、104と、色参照パターン110、120、130、140、150、160、170、180、190(以下、これら色参照パターンを色参照パターン110〜190とも称する)とを備えた構成をなしている。このカラーコード100は、外形が正方形状のセルCが集合してマトリックス状に配置されたセル集合体として構成されており、図2の例では、セル数が縦横同数(35セル×35セル)となる配列で構成されている。また、カラーコード100を構成するコード領域(セルCが配置される領域)は、外形が矩形状の矩形領域(図2の例では、外形が正方形状の正方形領域)とされている。
The
なお、図2では、一部のセルのみについて符号Cを付しており、他のセルの符号は省略している。また、図2では、一部の誤り訂正コードブロック108の位置を一点鎖線にて概念的に示しており、他の誤り訂正コードブロックについては図示を省略している。また、一部のデータコードブロック107の位置について二点鎖線にて概念的に示しており、他のデータコードブロック107については図示を省略している。また、図2では、データが記録される領域(データ記録領域)を破線AR1にて概念的に示しており、このデータ記録領域AR1内の具体的セル構成(各コードブロックの具体的セル構成等)は省略して示している。 In FIG. 2, only some of the cells are denoted by reference symbol C, and the reference numerals of other cells are omitted. In FIG. 2, the positions of some error correction code blocks 108 are conceptually indicated by alternate long and short dash lines, and other error correction code blocks are not shown. Further, the positions of some data code blocks 107 are conceptually shown by two-dot chain lines, and the other data code blocks 107 are not shown. In FIG. 2, an area (data recording area) in which data is recorded is conceptually indicated by a broken line AR1, and a specific cell configuration in this data recording area AR1 (specific cell configuration of each code block, etc.) ) Is omitted.
本実施形態のカラーコード100は、色彩又は濃度又は輝度の異なる3種類以上のセルを用いたいわゆるカラーコードとして構成されるものであり、図2では、その一例として、黒色セル、白色セル、赤色セル、緑色セル、青色セル、シアン色セル、マゼンダ色セル、黄色セル、の8色のセルを用いた構成を示している。なお、本実施形態及び他の実施形態を通し、黒色セルをCb、白色セルをCwで示すとともに、緑色セルを符号Cg、赤色セルをCr、青色セルをCu、黄色セルをCy、シアン色セルをCn、マゼンダ色セルをCmとそれぞれ示すこととする。
The
カラーコード100の一部を構成するコードブロックは、図2のカラーコード100では、データコードブロック107と、誤り訂正コードブロック108とに分けられており、いずれも複数のセルCが集合した構成をなしている。
The code block constituting a part of the
データコードブロック107は、デコードの対象となるデータを符号化した符号化データ(データコード語)を複数のセルによって表現したブロックであり、データコードブロック107を構成する各セルは、予め定められた複数種類のセル(図2の例では上述の8色のセル)の中からいずれかの種類のセルが選択されて用いられている。なお、図2では、8つのセルが4行2列のマトリックス状に配列されたデータコードブロック107を二点鎖線にて概念的に例示しているが、データコードブロック107のセル数やブロック構成はこれ以外であってもよい。
The
各データコードブロック107は、デコードすべき符号化データ(データコード語)に対応したセルの配列で構成されている。具体的には、セル表示色が、数値に対応付けられており、例えば、データ値「0」に対して第1の色「白」、データ値「1」に対して第2の色「赤」、データ値「2」に対して第3の色「緑」、データ値「3」に対して第4の色「青」、データ値「4」、に対して第5の色「マゼンタ」、データ値「5」に対して第6の色「黄」、データ値「6」に対して第7の色「シアン」、データ値「7」、に対して第8の色「黒」、がそれぞれ対応付けられている。
Each
誤り訂正コードブロック108は、データコードブロック107の誤り訂正を行うための誤り訂正コード語によって構成されている。この誤り訂正コードブロック108を構成する誤り訂正コード語は、データコードブロック107を構成する符号化データ(データコード語)に基づいて生成されたものである。なお、データコード語に基づいて誤り訂正コード語を生成する方法としては、例えば公知のリード・ソロモン誤り訂正方式を用いることができる。
The error
第1の特定パターン102は、カラーコード100の矩形領域において4つ設けられた角部(矩形領域における角を構成する部分)105a〜105dのうち、規定の角部105aに配置されるものである。図2の例では第1の特定パターン102の外形が矩形状(詳しくは正方形状)に構成されており、第1の特定パターン102の外縁を構成する2辺によって矩形領域における規定の角部105aの角位置が定められている。具体的には、中心に第1の色のセル(黒色セル)が1つ配置され、その第1の色のセル(黒色セル)の周りを複数種類のセルが矩形状に囲んでいる。さらに、その環状のセル群(複数色のセル群)の周りを第1の色のセル(黒色セル102a)が環状かつ矩形状に囲んだ構成をなし、それが最外周のセル群として構成されている。そして、その最外周のセル群の外形が矩形状(正方形状)に構成され、第1の特定パターン102全体として外形が矩形状(正方形状)となっている。
The first
この第1の特定パターン102は、矩形領域における各セルCの位置の特定するための要素として機能するものであり、具体的には、カラーコード100を光学的情報読取装置1で読み取ったときに得られる画像データにおいて規定の角部105aの位置を特定するために用いられると共に、その画像データにおいてカラーコード100の向きを特定するために用いられる。なお、本明細書全体を通し、第1の特定パターン102、第2の特定パターン103、104、及び後述する色参照パターン110〜190は、カラーコードに含まれるデータ(デコードすべきデータ)に関係なく一定のパターンとして構成されたものとする。
The first
第2の特定パターン103、104は、コード領域(矩形領域)の境界をなす4つの辺(4つの境界辺)のうち、第1の特定パターン102が接する境界辺に隣接して配置されるものであり、一方のパターン(第2の特定パターン103)が一方の境界辺に沿って配置され、他方のパターン(第2の特定パターン104)が他方の境界辺に沿って配置されている。これら第2の特定パターン103、104は、カラーコード100のコード領域(矩形領域)を背景から分離するために利用され、後述する読み取りの際にこれら第2の特定パターン103,104を認識することで境界辺の位置を特定できるようになっている。なお、図2の例では、第2の特定パターン103、104のいずれもが、白色セルと黒色セルとを交互に配置してなる白黒交互パターンによって構成されているが、他のパターンによって構成されていてもよい。
The second
次に、色参照パターン110〜190について説明する。色参照パターン110〜190は、矩形領域内の各セルに使用するセル表示色の基準となるパターンであり、いずれも、複数のセルがマトリックス状(図2の例では3行3列のマトリックス状)に配置された構成をなしている。図2の例では、全部の色参照パターン110〜190が同一の構成となっており、いずれも、カラーコード100で用いられる全セル表示色(黒色、白色、赤色、緑色、青色、マゼンタ色、シアン色、黄色)を表示するように構成されている。なお、色参照パターン110〜190は、「基準パターン」の一例に相当する。
Next, the
図3は、色参照パターン110を拡大して示しており、この例では、中心に黒色セル110iが配置され、その黒色セル110iの周囲を、複数色のセルが囲んでいる。これら複数色のセルを、角部に配置される白色セル110aから時計回りに説明すると、白色セル110a、シアン色セル110b、赤色セル110c、緑色セル110d、白色セル110e、マゼンタ色セル110f、青色セル110g、黄色セル110hの順に配置されている。なお、図3では、色参照パターン110のみを示しているが、これ以外の色参照パターン120〜190は色参照パターン110と同一の構成であるため、これら当該色参照パターン120〜190についての拡大図及び詳細な説明は省略する。また、図2の例では、各色参照パターン110〜190が矩形領域の4つの角部105a、105b、105c、105d等にそれぞれ配置されているが、色参照パターンの配置場所や色参照パターンの数は図2の構成に限定されるものではない。
FIG. 3 is an enlarged view of the
(読取処置)
次に、光学的情報読取装置1で行われる読取処理について説明する。
図4は、光学的情報読取装置1で行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。図4に示す読取処理は、例えば作業者が所定操作(例えば、操作スイッチ42のオン操作)を行うことで開始され、まず、画像取得処理が行われる(S1)。この処理では、カラーコード100が付された読取対象物R(図1)が受光センサ23によって撮像され、カラーコード100の画像データがメモリ35に記憶される。
(Reading treatment)
Next, a reading process performed by the optical
FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of reading processing performed by the optical
その後、S1にて取得された画像データにおいてカラーコード100のコード領域(矩形領域)を特定する処理を行う(S2)。この特定処理では、例えば外縁が特定図形(例えば四角形)となっている領域を抽出したり、或いは、外縁の明暗変化、色変化が激しい領域を抽出することで行うことができる。なお、画像処理の分野において異なる色の領域を区別する技術は各種提供されているため、これら公知の方法を用いて領域を特定してもよい。
Thereafter, a process of specifying the code area (rectangular area) of the
S2の特定処理の後には、S2の処理においてコード領域(矩形領域)が特定できたか否かを判断し(S3)、特定できた場合にはS3にてYesに進み、デコード処理を行う(S4)。一方、特定できなかった場合には、S3にてNoに進み、当該読取処理を終了する。 After the specifying process of S2, it is determined whether or not the code area (rectangular area) can be specified in the process of S2 (S3). If it can be specified, the process proceeds to Yes in S3 and the decoding process is performed (S4). ). On the other hand, if it cannot be specified, the process proceeds to No in S3, and the reading process ends.
次に、S4のデコード処理について説明する。S4のデコード処理は、例えば図5のような流れで行われ、まず、コード領域(矩形領域)をセル単位に分割し、セル位置を特定する処理を行う(S11)。このS11の処理により、コード領域内において各セル位置が特定されることになる。 Next, the decoding process in S4 will be described. The decoding process of S4 is performed, for example, as shown in FIG. 5. First, the code area (rectangular area) is divided into cell units, and the process of specifying the cell position is performed (S11). By the processing of S11, each cell position is specified in the code area.
S11の処理の後には、S11で特定された全セルの内の未選択となっているいずれかのセルを選択する処理を行う。本実施形態では、コード領域を構成する各セルに対してS13、S14の処理が行われるようになっており、このS12の処理では、S13、S14の処理が未だ行われていないいずれかのセルを選択することになる。 After the process of S11, the process which selects the cell which is not selected among all the cells specified by S11 is performed. In the present embodiment, the processes of S13 and S14 are performed on each cell constituting the code area. In the process of S12, any cell for which the processes of S13 and S14 have not been performed yet. Will be selected.
S12でいずれかのセルが選択された後には、その選択されたセルの色を認識する処理を行う(S13)。なお、S13のセル色認識処理については後に詳述する。S12で選択されたセル(着目セル)に対してS13のセル色認識処理が終わった後には、その着目セルの色(S13で認識された色)を当該色に対応付けられたデータに変換する(S14)。そして、全てのセルについてS13、S14の処理が行われたか否かを判断し、S11で特定された全セルにおいて、S13、S14の処理が行われていないセルが残っている場合には、S15にてNo進む。この場合、S12に戻り、その残っているセルのいずれかを選択してS13、S14の処理を繰り返す。この場合、S12にて新たに着目されたセルに対してS13のセル色認識処理が行われ、認識された色に対応付けられたデータに変換する(S14)。一方、S11で特定された全てのセルについてS13、S14の処理が行われた場合には、S15にてYesに進み、公知の誤り訂正処理(S16)を行った後、デコード処理を終了する。 After any cell is selected in S12, processing for recognizing the color of the selected cell is performed (S13). The cell color recognition process in S13 will be described in detail later. After the cell color recognition process in S13 is completed for the cell selected in S12 (target cell), the color of the target cell (color recognized in S13) is converted into data associated with the color. (S14). Then, it is determined whether or not the processes of S13 and S14 have been performed for all the cells, and in all the cells specified in S11, if cells that have not been subjected to the processes of S13 and S14 remain, S15 No. In this case, the process returns to S12, and any of the remaining cells is selected, and the processes of S13 and S14 are repeated. In this case, the cell color recognition process of S13 is performed on the cell newly focused in S12, and converted to data associated with the recognized color (S14). On the other hand, if the processes of S13 and S14 have been performed for all the cells specified in S11, the process proceeds to Yes in S15, and after performing a known error correction process (S16), the decoding process is terminated.
次に、S13のセル色認識処理について詳述する。
図6は、図5のデコード処理で行われるセル色認識処理を例示するフローチャートである。図7(A)は、各色毎の基準値の算出例として、各色毎に基準パターンの平均値を算出する方法について説明する説明図である。図7(B)は、所定セル色(黒色)の基準値を算出する方法について具体的に説明する説明図である。図7(C)は、各セル色の検出値(R成分値、G成分値、B成分値)を概念的に説明する説明図である。図8は、各色毎の基準値の座標を基に仮範囲を設定した様子を概念的に説明する説明図である。図9は、いずれかの色についての仮範囲と、仮範囲に基づいて設定されたクラスタ範囲と、そのクラスタ範囲に基づいて再設定されたクラスタ範囲とを概念的に説明する説明図である。
Next, the cell color recognition process in S13 will be described in detail.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a cell color recognition process performed in the decoding process of FIG. FIG. 7A is an explanatory diagram illustrating a method for calculating an average value of reference patterns for each color as an example of calculating a reference value for each color. FIG. 7B is an explanatory diagram for specifically explaining a method for calculating a reference value of a predetermined cell color (black). FIG. 7C is an explanatory diagram conceptually illustrating detection values (R component value, G component value, and B component value) of each cell color. FIG. 8 is an explanatory diagram for conceptually explaining the provision of the temporary range based on the coordinates of the reference value for each color. FIG. 9 is an explanatory diagram for conceptually explaining a temporary range for any color, a cluster range set based on the temporary range, and a cluster range reset based on the cluster range.
まず、S11で特定された各セルの位置情報に基づき、色参照パターン110〜190の各セルを特定する。本実施形態では、例えば読取対象となるカラーコード100において色参照パターンがどの位置に存在するかを示す位置情報が予め光学的情報読取装置1の内部に記憶されており、この位置情報に基づいて色参照パターン110〜190の各セルを特定する。そして、これら色参照パターン110〜190の各セルについてR成分、G成分、B成分の値を求める。そして、全ての色参照パターン110〜190におけるセル色毎の平均値を算出する。
First, each cell of the
例えば、全ての色参照パターン110〜190に含まれるセル色毎に、R成分の平均値、B成分の平均値、G成分の平均値を求め、これら成分値を各セル色の仮範囲の中心値(基準値)とする。例えば、全ての色参照パターン110〜190に含まれる全黒色セルから得られた全R成分値に基づいてR成分の平均値Braveを求め、同様に、全黒色セルから得られた全G成分値に基づいてG成分の平均値Bgave、全黒色セルから得られた全B成分値に基づいてB成分の平均値Bbaveを求める。そして、これら成分値Bave(Brave,Bgave,Bbave)を当該セル色(黒色)の仮範囲の中心値(黒色の基準値)とする(図7(B)参照)。
For example, for each cell color included in all the
他の色も同様であり、赤色の場合には、全ての色参照パターン110〜190に含まれる全赤色セルから得られた全R成分値に基づいてR成分の平均値Rraveを求め、同様に、全赤色セルから得られた全G成分値に基づいてG成分の平均値Rgave、全赤色セルから得られた全B成分値に基づいてB成分の平均値Rbaveを求める。そして、これら成分値Rave(Rrave,Rgave,Rbave)を当該セル色(赤色)の仮範囲の中心値(赤色の基準値)とする。なお、ここでは、黒色の仮範囲の中心値(黒色の基準値)と赤色の仮範囲の中心値(赤色の基準値)の例を具体的に説明したが、その他の色(白、緑、青、黄、シアン、マゼンタ)の仮範囲の中心値(基準値)も同様に求める(図7(A)参照)。
The same applies to other colors. In the case of red, an average value Rrave of R components is obtained based on all R component values obtained from all red cells included in all
なお、本実施形態では、S21の処理を実行する制御回路40が「基準値設定手段」の一例に相当し、コード画像に含まれる色参照パターン110〜190を検出し、当該色参照パターン110〜190に基づいてカラーコード100で用いられる各セル色の基準値を設定するように機能し、より具体的には、コード画像に含まれる色参照パターン110〜190に基づき、カラーコード100で用いられる各セル色について、RGB成分の各成分基準値を設定している。
In the present embodiment, the
S21の後には、S11で位置が特定された各セルについて各色成分(R成分、G成分、B成分)の値(検出値)を求め、各セルの検出値を仮想的な識別空間上にマッピングする。本実施形態では、例えば、図8のように、R成分をX座標(R座標)、G成分をY座標(G座標)、B成分をZ座標(B座標)とするように、3次元の仮想的な識別空間を用いることができ、S22では、このような仮想的な3次元座標において、各セルの色成分(R成分、G成分、B成分)を特定する位置をマッピングする。なお、図7(C)では、カラーコードに存在する各セルの色成分(R成分、G成分、B成分)の検出値を概念的に例示しており、図8では、このように検出された各セルの色成分(R成分、G成分、B成分)によって特定される座標を×印で概念的に示している。 After S21, the value (detected value) of each color component (R component, G component, B component) is obtained for each cell whose position is specified in S11, and the detected value of each cell is mapped onto a virtual identification space. To do. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 8, a three-dimensional configuration in which an R component is an X coordinate (R coordinate), a G component is a Y coordinate (G coordinate), and a B component is a Z coordinate (B coordinate). A virtual identification space can be used, and in S22, the position for specifying the color component (R component, G component, B component) of each cell is mapped in such virtual three-dimensional coordinates. FIG. 7C conceptually illustrates detected values of color components (R component, G component, B component) of each cell existing in the color code, and FIG. The coordinates specified by the color components (R component, G component, B component) of each cell are conceptually indicated by x marks.
なお、本実施形態では、制御回路40が「セル色情報取得手段」の一例に相当し、受光センサ23(撮像手段)によって撮像されたカラーコード100のコード画像において、セル毎に色の度合いを示す検出値を取得するように機能する。
In the present embodiment, the
そして、S21で求められた各セル色(黒、白、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタ)のそれぞれの中心値(基準値)から所定距離rを超えない範囲の球状の領域(仮範囲)を設定し、このようにセル色毎に設定された仮範囲のいずれにも含まれない色成分(R成分、G成分、B成分)のセルを抽出する(S23)。 Then, a spherical area (temporary) in a range not exceeding the predetermined distance r from the center value (reference value) of each cell color (black, white, red, green, blue, yellow, cyan, magenta) obtained in S21. Range) is set, and cells of color components (R component, G component, B component) not included in any of the temporary ranges set for each cell color are extracted (S23).
例えば、全セル色(黒、白、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタ)の内のいずれかのセル色を第1セル色とした場合、この第1セル色の中心値(基準値)の座標Paが(Xa.Ya,Za)で表わされる場合、この第1セル色については、図8のようなXYZの座標系において、座標Pa(Xa.Ya,Za)を中心とする半径rの球状の仮範囲ARaが設定されることとなる。この仮範囲は、検出値(R成分値、G成分値、B成分値)によって特定される座標(色成分の座標)が中心座標Paから距離r以内にあるセルを範囲内に含め、検出値によって特定される座標(色成分の座標)が中心座標Paから距離rを超えるセルを範囲外とするものである。同様にして、第1セル色とは異なる第2セル色についても仮範囲ARbが設定され、第1、第2セル色とは異なる第3セル色についても仮範囲ARcが設定される。なお、図8は、3つのセル色の仮範囲ARa〜ARcのみを示し、他のセル色の仮範囲は省略しているが、第1〜第3セル色以外のセル色の仮範囲も同様に設定されている。 For example, when any one of all cell colors (black, white, red, green, blue, yellow, cyan, magenta) is the first cell color, the center value (reference value) of the first cell color ) Is expressed by (Xa.Ya, Za), the first cell color has a radius centered on the coordinate Pa (Xa.Ya, Za) in the XYZ coordinate system as shown in FIG. A spherical provisional range ARa of r is set. This temporary range includes a cell in which the coordinates (color component coordinates) specified by the detection values (the R component value, the G component value, and the B component value) are within the distance r from the center coordinate Pa. A cell whose coordinate (coordinate of color component) exceeds a distance r from the center coordinate Pa is out of the range. Similarly, the temporary range ARb is set for a second cell color different from the first cell color, and the temporary range ARc is set for a third cell color different from the first and second cell colors. FIG. 8 shows only the three cell color temporary ranges ARa to ARc, and other cell color temporary ranges are omitted, but the cell color temporary ranges other than the first to third cell colors are the same. Is set to
このように各セル色の仮範囲を設定した上で、S23では、検出値(各色成分)によって特定される座標が全てのセル色の仮範囲から外れるセルを抽出する(S23)。なお、図8では、全てのセル色の仮範囲から外れる座標(検出値)を符号Ca、Cbで概念的に例示しており、S23では、検出値(各色成分)によって特定される座標がこのような座標となるセルが抽出されることとなる。 After setting the temporary range of each cell color in this way, in S23, a cell whose coordinates specified by the detection value (each color component) are out of the temporary range of all cell colors is extracted (S23). In FIG. 8, coordinates (detection values) that deviate from the temporary range of all cell colors are conceptually illustrated by symbols Ca and Cb. In S23, the coordinates specified by the detection values (each color component) are A cell having such coordinates is extracted.
なお、本実施形態では、S23の処理を実行する制御回路40が「仮範囲設定手段」の一例に相当し、基準値設定手段にて設定された各セル色の基準値に基づき、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な仮範囲を設定するように機能する。具体的には、基準値設定手段によって設定された各セル色の基準値を中心とすると共に、予め定められた仮範囲サイズに基づいて各セル色の仮範囲を設定しており、より詳しくは、RGB成分をパラメータとする仮想的な座標(即ち、図8のように、R成分をX軸のパラメータ、G成分をY軸のパラメータ、B成分をZ軸のパラメータとする仮想的な座標)において、セル色毎に、基準値設定手段によって設定された各成分基準値(R成分平均値、G成分平均値、B成分平均値)によって特定される座標を中心値とし且つ予め定められた所定長さrを半径とした球状の仮範囲を設定している。
In the present embodiment, the
また、S23では、図7(C)のように検出された各セルの検出値(成分値)に基づき、各セルをいずれのセル色の仮範囲に属するかを分類している。例えば、検出値(各成分値)によって特定される座標が第1セル色の仮範囲ARa内にあるセルについては、当該第1セル色の仮範囲に属するものと分類し、検出値(各成分値)によって特定される座標が第2セル色の仮範囲ARb内にあるセルについては、当該第2セル色の仮範囲に属するものと分類する。具体的には、検出値(各成分値)によって特定される座標が赤色の仮範囲内にあるセルについては、当該赤色の仮範囲に属するものと分類し、検出値(各成分値)によって特定される座標が緑色の仮範囲内にあるセルについては、当該緑色の仮範囲に属するものと分類し、検出値(各成分値)によって特定される座標が青色の仮範囲内にあるセルについては、当該青色の仮範囲に属するものと分類する。なお、他のセル色の仮範囲への分類も同様である。 In S23, the cell color classification is assigned to each cell based on the detected value (component value) of each cell detected as shown in FIG. 7C. For example, a cell whose coordinates specified by the detection value (each component value) are within the temporary range ARa of the first cell color is classified as belonging to the temporary range of the first cell color, and the detected value (each component) A cell whose coordinates specified by (value) are within the temporary range ARb of the second cell color is classified as belonging to the temporary range of the second cell color. Specifically, cells whose coordinates specified by the detection value (each component value) are within the red temporary range are classified as belonging to the red temporary range and specified by the detection value (each component value). The cells whose coordinates are within the green temporary range are classified as belonging to the green temporary range, and the cells whose coordinates specified by the detection value (each component value) are within the blue temporary range And classified as belonging to the blue temporary range. The same applies to the classification of the other cell colors into the temporary range.
本実施形態では、S23の処理を実行する制御回路40が「分類手段」の一例に相当し、仮範囲設定手段によって設定された各セル色の仮範囲(図8参照)と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値(図7(C)参照)とに基づいて、各セルをいずれかのセル色の仮範囲に分類するように機能し、具体的には、仮範囲設定手段によって設定された各セル色の仮範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの各RGB成分値とに基づいて、各セルを、仮想的なXYZ座標系においていずれかのセル色の仮範囲に分類している。
In the present embodiment, the
S23で、各セル色の仮範囲を設定した後には、各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値に基づいて、セル色毎に、クラスタを設定する。具体的には、各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値(各成分値)に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定する。 After setting the temporary range of each cell color in S23, a cluster is set for each cell color based on the detection value of each cell classified into the temporary range of each cell color. Specifically, based on the detection value (each component value) of each cell classified into the temporary range of each cell color, the center value of each cell color cluster is calculated, and each calculated cell color A cluster range for each cell color is set based on the center value of the clusters and a predetermined cluster size.
例えば、図9に示すように、あるセル色の仮範囲ARnの中心値がPn(Xn,Yn,Zn)であり、この仮範囲ARnにm個のセルの座標(検出値)が含まれる場合、新たに設定するクラスタの中心値Pn1を特定する座標(Xn1,Yn1,Zn1)を以下の式で求める。 For example, as shown in FIG. 9, the central value of the temporary range ARn of a certain cell color is Pn (Xn, Yn, Zn), and the coordinates (detection values) of m cells are included in the temporary range ARn. Then, coordinates (Xn1, Yn1, Zn1) for specifying the center value Pn1 of the newly set cluster are obtained by the following expression.
数1〜数3では、当該セル色の仮範囲ARnの中心値(色参照パターンに基づいて定まる基準値)の座標を(Xn,Yn,Zn)としている。また、仮範囲ARnに含まれるm個のセルの座標(各セルの各成分値によって定まる座標)を順に(X1,Y1,Z1)(X2,Y2,Z2)(X3,Y3,Z3)・・・(Xm,Ym,Zm)としている。そして、各セル色の各成分値に対して、仮範囲ARnの中心値を定める各成分値に対してA倍の重み付けをした上で、成分毎に重み付け平均値を算出している。
In
そして、上記数1〜数3によって算出されたXn1,Yn1,Zn1によってクラスタ範囲の中心値の座標Pn1(Xn1,Yn1,Zn1)を定め、この中心値の座標Pn1から所定距離rを超えない範囲の球状の領域を当該セル色(仮範囲ARnのセル色)のクラスタ範囲として設定する。
The coordinates Pn1 (Xn1, Yn1, Zn1) of the center value of the cluster range are determined by Xn1, Yn1, and Zn1 calculated by the
なお、本実施形態では、S24の処理を実行する制御回路40が「クラスタ設定手段」の一例に相当し、分類手段によって各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値(具体的にはRGB成分の各成分値)に基づいて、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な範囲を定めたクラスタを設定するように機能し、具体的には、各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値(RGB成分の各成分値)に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズ(半径をrとする球状のサイズ)とに基づき、仮想的なXYZ座標系において、セル色毎に、予め定められた所定長さrを半径としたクラスタ範囲を設定している。
In the present embodiment, the
S24でクラスタ範囲を設定した後には、前回の範囲設定から内容に変更があったか否かを判断する。S24でのクラスタ範囲の設定が初回の場合には、S25では、S23で仮範囲を設定した場合と、S24でクラスタ範囲を設定した場合とで、各範囲に属するセルに変更があったか否かを判断する。即ち、S23で各セル色の仮範囲をしたときに各セル色の仮範囲に属するセルと、その直後にS24で各セル色のクラスタ範囲を設定したときに各セル色のクラスタ範囲に属するセルとを比較し、各セルの分類に変更がなければS25にてNoに進む。 After setting the cluster range in S24, it is determined whether or not the contents have been changed from the previous range setting. When the cluster range is set for the first time in S24, in S25, whether the temporary range is set in S23 or whether the cell belonging to each range has been changed in the case where the cluster range is set in S24. to decide. That is, cells belonging to the temporary range of each cell color when the temporary range of each cell color is set in S23, and cells belonging to the cluster range of each cell color when the cluster range of each cell color is set immediately after that in S24 If there is no change in the classification of each cell, the process proceeds to No in S25.
一方、S25において各セルの分類に変更があると判断される場合には、S25にてYesに進み、S24でのクラスタ範囲の設定が所定回数(例えば5回)行われたか否かを判断する。所定回数行われた場合にはS26にてYesに進み、行われていない場合にはS26にてNoに進む。 On the other hand, if it is determined in S25 that the classification of each cell is changed, the process proceeds to Yes in S25, and it is determined whether or not the cluster range setting in S24 has been performed a predetermined number of times (for example, 5 times). . If it has been performed a predetermined number of times, the process proceeds to Yes in S26, and if not, the process proceeds to No in S26.
S26にてYesに進む場合には、いずれのクラスタ範囲にも属さないセルを抽出する。即ち、前回のS24で求められた各セル色のクラスタ範囲の中心値の座標から所定距離rを超えない範囲の球状の領域(仮範囲)を設定した上で、このようにセル色毎に設定されたクラスタ範囲のいずれにも含まれない色成分(R成分、G成分、B成分)のセルを抽出する(S23)。この処理では、検出値(各成分値)によって特定される座標が、全セル色のクラスタ範囲の中心値座標から所定距離rより離れているセルが抽出されることとなる。 When the process proceeds to Yes in S26, a cell that does not belong to any cluster range is extracted. That is, after setting a spherical region (temporary range) that does not exceed the predetermined distance r from the coordinates of the center value of the cluster range of each cell color obtained in the previous S24, it is set for each cell color in this way. Cells of color components (R component, G component, B component) that are not included in any of the cluster ranges are extracted (S23). In this process, cells whose coordinates specified by the detection values (each component value) are separated from the center value coordinates of the cluster range of all cell colors by a predetermined distance r are extracted.
そして、そのS23の処理の後には、クラスタ範囲を再設定する(S24)。このクラスタ範囲に設定では、前回のS24で設定された各セル色のクラスタ毎に、属するセルの検出値(各成分値)の平均値を求め、その平均値を新たな中心値とするように今回のクラスタ範囲を再設定する。 Then, after the processing of S23, the cluster range is reset (S24). In this cluster range setting, an average value of the detection values (each component value) of the cell to which it belongs is obtained for each cluster of each cell color set in the previous S24, and the average value is set as a new center value. Reset the current cluster range.
前回のS24の処理が一回目のクラスタ範囲の設定であり、例えば、仮範囲ARnによって設定された一回目のクラスタ範囲ARn1に含まれるt個のセルの座標(各セルの各成分値によって定まる座標)を順に(X11,Y11,Z11)(X12,Y12,Z12)(X13,Y13,Z13)・・・(X1t,Y1t,Z1t)とした場合、X成分(R成分)の平均値Xn2(Xn2=(X11+X12+X13・・・X1t)/t)、Y成分(G成分)の平均値Yn2(Yn2=(Y11+Y12+Y13・・・Y1t)/t)、Z成分(B成分)の平均値Zn2(Zn2=(Z11+Z12+Z13・・・Z1t)/t)をそれぞれ求め、これらによって定まる座標Pn2(Xn2,Yn2,Zn2)を新たなクラスタ範囲とする。 The previous processing of S24 is the first cluster range setting. For example, the coordinates of t cells included in the first cluster range ARn1 set by the temporary range ARn (coordinates determined by the component values of each cell) ) In order (X11, Y11, Z11) (X12, Y12, Z12) (X13, Y13, Z13) (X1t, Y1t, Z1t), the average value Xn2 (Xn2) of the X component (R component) = (X11 + X12 + X13... X1t) / t), Y component (G component) average value Yn2 (Yn2 = (Y11 + Y12 + Y13... Y1t) / t), Z component (B component) average value Zn2 (Zn2 = ( Z11 + Z12 + Z13... Z1t) / t), and the coordinates Pn2 (Xn2, Yn2, Zn2) determined by these are set as a new cluster range.
そして、S24でクラスタ範囲を再設定した場合には、再びS25以降の処理を行う。なお、S25でYesとなる場合、及びS26でNoとなる場合は、上述の通りである。一方、S25でNo又はS26でYesとなる場合には、各クラスタ範囲(最終的なクラスタ範囲)に含まれないセルを汚れと判断する。そして、最終的なクラスタ範囲に基づいて各セルの色を判別する(S28)。即ち、各セルは、自身が属する最終的なクラスタ範囲の色と認識される。 When the cluster range is reset in S24, the processing from S25 is performed again. In addition, when it becomes Yes by S25 and when it becomes No by S26, it is as above-mentioned. On the other hand, if No in S25 or Yes in S26, cells that are not included in each cluster range (final cluster range) are determined to be dirty. Then, the color of each cell is determined based on the final cluster range (S28). That is, each cell is recognized as the color of the final cluster range to which it belongs.
本実施形態では、S24〜S26の処理を実行する制御回路40が「中心値再設定手段」の一例に相当し、既に設定された各セル色のクラスタの範囲と、それら既設定の各セル色のクラスタにそれぞれ属する各セルの検出値(各成分値)に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定するように機能する。
In the present embodiment, the
また、S24〜S26の処理を実行する制御回路40が「範囲再設定手段」の一例に相当し、中心値再設定手段によって再設定された各セル色のクラスタの中心値と、予め規定されたクラスタサイズ(半径rとする球状のサイズ)とに基づいて各セル色のクラスタの範囲を再設定するように機能する。
Further, the
また、「中心値再設定手段」は、範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、範囲再設定手段による各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達した場合に中心値の再設定を終了している。更に、S25で示されるように、範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタそれぞれへの各セルの割り当てが、その再設定前の前回の設定における各セル色のクラスタそれぞれへの割り当てから変化しなくなるまでの間、範囲再設定手段によって各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、割り当てが変化しなくなった場合に中心値の再設定を終了している。また、中心値再設定手段は、S26の後に行われるS23、S24のように、汚れ検出手段によって汚れと推定されたセルを除外した残りの各セルの検出値を参照し、既設定の各セル色のクラスタに属するそれら残りの各セルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を再設定している。 The “center value resetting unit” sets the cluster range of each cell color by the range resetting unit until the number of times of setting the cluster range of each cell color by the range resetting unit reaches a predetermined number. The center value of the cluster of each cell color is reset every time, and the resetting of the center value is completed when the number of times of setting the cluster range of each cell color by the range resetting means reaches a predetermined number. Further, as shown in S25, the assignment of each cell to each cell color cluster set by the range resetting means is determined from the assignment to each cell color cluster in the previous setting before the resetting. Until the range no longer changes, the range reset means resets the center value of each cell color cluster each time the cell color cluster range is set. The setting has been completed. Further, the center value resetting means refers to the detection values of the remaining cells except for the cells estimated to be dirty by the dirt detection means, as in S23 and S24 performed after S26, Based on the detection values of the remaining cells belonging to the color cluster, the center value of the cluster of each cell color is reset.
また、本実施形態では、S23、S27の処理を行う制御回路40は、「汚れ検出手段」の一例に相当し、クラスタ設定手段によって設定されたセル色毎のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出するように機能しており、具体的には、仮範囲設定手段による仮範囲の設定時及び範囲再設定手段によるクラスタ範囲の設定時に、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値に基づいて汚れと推定されるセルを検出している。また、範囲再設定手段によってクラスタ範囲が再設定される場合、範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出している。
In the present embodiment, the
(本実施形態の主な効果)
本実施形態に係る光学的情報読取装置1では、撮像手段によって撮像されたカラーコード100のコード画像において色参照パターン110〜190を検出し、その色参照パターン110〜190に基づいてセル色毎に仮範囲を設定した上で、各セルをいずれかのセル色の仮範囲に分類することができる。仮範囲は色参照パターン110〜190に基づいてセル色毎に設定されたものであるため、各セルは、コード内の設けらた客観的な基準に基づいて適切に分類されることとなる。
(Main effects of this embodiment)
In the optical
更に、各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値に基づいて、セル色毎にクラスタを設定している。そして、設定されたセル色毎のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れ検出手段により汚れと推定されるセルを検出している。この構成によれば、実際に得られた各セルの検出値に基づき、セル色毎に、実際の状態を反映したより適切な範囲(クラスタ範囲)を設定し直すことができ、この範囲(クラスタ範囲)に基づいて各セルがいずれの色に属するかをより正確に判別することができる。更に、セル色毎に適切に定められた範囲(クラスタ範囲)に基づいて汚れと推定されるセルをより正確に判別することができる。 Further, a cluster is set for each cell color based on the detection value of each cell classified into the temporary range of each cell color. Then, based on the set cluster range for each cell color and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit, the cell that is estimated to be dirty is detected by the contamination detection unit. According to this configuration, it is possible to reset a more appropriate range (cluster range) reflecting the actual state for each cell color based on the detection value of each cell actually obtained. It is possible to more accurately determine which color each cell belongs to based on (range). Furthermore, it is possible to more accurately determine a cell that is estimated to be dirty based on a range (cluster range) appropriately determined for each cell color.
また、本実施形態では、S23のように、基準値設定手段によって設定された各セル色の基準値を中心とすると共に、予め定められた仮範囲サイズに基づいて各セル色の仮範囲を設定している。このようにすることで、色参照パターン110〜190に基づいて得られた各セル色の基準値を中心とし、検出値が各基準値から一定値以上離れていないセル同士をグループとする適切な仮範囲を設定することができる。
そして、S24のように、それら各セル色の仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定している。このようにすると、各セル色の仮範囲の中心値を、各仮範囲に分類されたそれぞれのセルの検出値を反映した値に修正することができる。そして、このように実状態を加味して修正された各修正値を「各クラスタの中心値」とするように、各セル色のクラスタの範囲を適切に定めることができる。
In the present embodiment, as in S23, the reference value of each cell color set by the reference value setting unit is set as the center, and the temporary range of each cell color is set based on a predetermined temporary range size. is doing. By doing in this way, it is appropriate to group cells whose detection values are not separated from each reference value by a certain value around the reference value of each cell color obtained based on the
Then, as in S24, based on the detected values of the cells classified into the temporary ranges of the cell colors, the center value of the cluster of each cell color is calculated, and the calculated cluster of each cell color A cluster range of each cell color is set on the basis of the center value of and the predetermined cluster size. In this way, the center value of the temporary range of each cell color can be corrected to a value reflecting the detection value of each cell classified into each temporary range. Then, the range of the cluster of each cell color can be appropriately determined so that each correction value corrected in consideration of the actual state in this way is set as the “center value of each cluster”.
また、本実施形態では、S24について説明したように、既に設定された各セル色のクラスタの範囲と、それら既設定の各セル色のクラスタにそれぞれ属する各セルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定し、S26でNoとなったときのS23、S24のように、再設定された各セル色のクラスタの中心値と、予め規定されたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を再設定している。
このようにすると、一旦設定された各セル色のクラスタの中心値を、各クラスタに分類されたそれぞれのセルの検出値を反映した値に再度修正することができる。従って、1回目のクラスタ範囲の設定で実状態の反映が不十分であったとしても、再度の設定で各セル色のクラスタの範囲がより適切に修正されやすくなる。
そして、このように範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタの範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出すれば、より正確な汚れ検出が可能となる。
Further, in the present embodiment, as described in S24, each cell is determined based on the range of each cell color cluster that has already been set and the detection value of each cell that belongs to each of the previously set cell color clusters. The center value of the color cluster is set, and each of the cell color clusters is reset based on the center value of each cell color and the predetermined cluster size as in S23 and S24 when No in S26. The range of the cell color cluster is reset.
In this way, the center value of the cluster of each cell color once set can be corrected again to a value reflecting the detection value of each cell classified into each cluster. Accordingly, even if the reflection of the actual state is insufficient at the first setting of the cluster range, the cluster range of each cell color is more easily corrected by the setting again.
Then, based on the cluster range of each cell color set by the range resetting unit and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquiring unit, a cell estimated to be dirty is detected. Thus, more accurate dirt detection can be performed.
また、本実施形態では、S26、S23、S24のように、各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達した場合に中心値の再設定を終了している。
このようにすると、一旦設定された各セル色のクラスタの中心値を、各セル色のクラスタ範囲の設定回数が所定回数に達するまでの間、各セル色のクラスタの範囲が設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定することができる。従って、1回目のクラスタ範囲の設定で実状態の反映が不十分であったとしても、所定回数の再設定により各セル色のクラスタの範囲をより一層適切に修正することができる。
In this embodiment, each cell color is set each time the cluster range of each cell color is set until the number of times of setting the cluster range of each cell color reaches a predetermined number as in S26, S23, and S24. The center value of the cluster is reset, and when the number of times of setting the cluster range of each cell color reaches a predetermined number, the resetting of the center value is completed.
In this way, the center value of each cell color cluster once set is used every time the cell color cluster range is set until the number of times the cell color cluster range is set reaches a predetermined number. The center value of each cell color cluster can be reset. Accordingly, even if the reflection of the actual state is insufficient at the first setting of the cluster range, the cluster range of each cell color can be more appropriately corrected by resetting a predetermined number of times.
また、本実施形態では、S25、S23、S24のように、再設定された各セル色のクラスタそれぞれへの各セルの割り当てが、その再設定前の前回の設定における各セル色のクラスタそれぞれへの割り当てから変化しなくなるまでの間、各セル色のクラスタの範囲が再設定される毎に各セル色のクラスタの中心値を再設定し、割り当てが変化しなくなった場合に中心値の再設定を終了している。
このようにすると、再設定前後でクラスタ範囲内の割り当てに変化が生じなくなるまでクラスタ範囲を修正することができ、最終的に、実際の検出値をより適切に反映したクラスタ範囲を定めることができる。
In this embodiment, as in S25, S23, and S24, the allocation of each cell to each reset cluster of each cell color is assigned to each cluster of each cell color in the previous setting before the resetting. Each time the cluster range of each cell color is reset, the center value of each cell color cluster is reset until the allocation no longer changes. Has ended.
In this way, the cluster range can be corrected until there is no change in the allocation within the cluster range before and after the resetting, and finally the cluster range that more appropriately reflects the actual detection value can be determined. .
また、本実施形態では、S23のように、仮範囲の設定時及び範囲再設定手段によるクラスタ範囲の設定時に、セル色情報取得手段によって取得された各セルの検出値に基づいて汚れと推定されるセルを検出している。そして、S24のように、汚れと推定されたセルを除外した残りの各セルの検出値を参照し、既設定の各セル色のクラスタに属するそれら残りの各セルの検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定している。
このようにすると、汚れと推定されるセルの検出値がクラスタ範囲の設定に反映されなくなるため、汚れと推定されるセルの検出値がクラスタ範囲の設定に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
Further, in the present embodiment, as in S23, when setting the temporary range and setting the cluster range by the range resetting unit, the contamination is estimated based on the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. A cell is detected. Then, as in S24, with reference to the detection values of the remaining cells excluding the cells estimated to be dirty, based on the detection values of the remaining cells belonging to the cluster of each preset cell color, The center value of the cell color cluster is set.
In this way, since the detection value of the cell estimated to be dirty is not reflected in the setting of the cluster range, the detection value of the cell estimated to be dirty can be prevented from adversely affecting the setting of the cluster range. .
また、本実施形態では、コード画像に含まれる色参照パターン110〜190に基づき、カラーコード100で用いられる各セル色について、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分基準値を設定し、仮範囲設定手段は、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分をパラメータとする仮想的な座標において、セル色毎に、基準値設定手段によって設定された各成分基準値を中心値とし且つ予め定められた所定長さを半径とした仮範囲を設定している。このようにすると、セル毎にRGB成分の各成分値、又はCMY成分の各成分値、若しくはHSV成分の各成分値を検出値する構成において、コード内の設けらた客観的な基準に基づいて各セルを適切に分類することができる。
更に、分類手段は、仮範囲設定手段によって設定された各セル色の仮範囲と、セル色情報取得手段によって取得された各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値とに基づいて、各セルを、仮想的な座標においていずれかのセル色の仮範囲に分類し、クラスタ設定手段は、分類手段によって各セル色の仮範囲にそれぞれ分類される各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、仮想的な座標において、セル色毎に、予め定められた所定長さを半径としたクラスタ範囲を設定している。この構成によれば、実際に得られた各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、セル色毎に、実際の状態を反映したより適切な範囲(クラスタ範囲)を設定し直すことができ、この範囲(クラスタ範囲)に基づいて各セルがいずれの色に属するかをより正確に判別することができる。
In the present embodiment, based on the
Further, the classification means is based on the temporary range of each cell color set by the temporary range setting means and the component values of the RGB component, CMY component, or HSV component of each cell acquired by the cell color information acquisition means. , Each cell is classified into a temporary range of any cell color in virtual coordinates, and the cluster setting unit is configured to classify the RGB component or CMY component of each cell classified into the temporary range of each cell color by the classification unit, or Based on each component value of the HSV component, a cluster range having a predetermined predetermined length as a radius is set for each cell color in virtual coordinates. According to this configuration, a more appropriate range (cluster range) reflecting the actual state is set for each cell color based on the RGB component, CMY component, or HSV component value of each cell actually obtained. Based on this range (cluster range), it is possible to more accurately determine which color each cell belongs to.
[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
上記実施形態では、セル色として、黒、白、赤、緑、青、黄、シアン、マゼンタの8つのセル色が用いられるカラーコード(図2)を例示したが、カラーコードに用いられるセル色の数や内容は図2の構成に限定されない。また、カラーコードの構成も図2に限らず、公知の様々な構成を採用することができる。 In the above embodiment, the color code (FIG. 2) in which eight cell colors of black, white, red, green, blue, yellow, cyan, and magenta are used as the cell colors is exemplified. The number and contents are not limited to the configuration of FIG. Further, the configuration of the color code is not limited to that shown in FIG. 2, and various known configurations can be employed.
色参照パターンの構成は、図3の構成に限定されず、例えば、セル色数よりも少ない色数で構成されていてもよい。また、図3では、各色参照パターンに複数種類のセルが設けられていたが、各色参照パターンが単一種類のセルによって構成され、それぞれの色参照パターンが別々の色によって構成されていてもよい。 The configuration of the color reference pattern is not limited to the configuration of FIG. 3, and may be configured with a smaller number of colors than the number of cell colors, for example. In FIG. 3, a plurality of types of cells are provided for each color reference pattern. However, each color reference pattern may be configured by a single type of cell, and each color reference pattern may be configured by different colors. .
上記実施形態では、色の表現法としてRGBを用いたがCMY或いはHSVで表現してもよい。例えば、CMYで表現する場合には、上記実施形態のR成分、G成分、B成分を、全てC成分、M成分、Y成分に置き換えて適用すればよい。 In the above embodiment, RGB is used as the color expression method, but it may be expressed in CMY or HSV. For example, when expressed in CMY, the R component, G component, and B component of the above embodiment may be replaced with the C component, M component, and Y component.
上記実施形態では、複数の色参照パターン110〜190を参照し、色参照パターン110〜190の各セルの検出値について、セル色毎にR成分の平均値、G成分の平均値、B成分の平均値を求め、各セル色のR成分の平均値、G成分の平均値、B成分の平均値(RGB成分の各成分基準値)によって定まる座標を各セル色の仮範囲の中心値としていたが、コード内に設けられる複数の色参照パターンのいずれかのみを参照し、この色参照パターンから得られるセル色毎の検出値(R成分値、G成分値、B成分値)によって定まる座標を各セル色の仮範囲の中心値としてもよい。
In the above embodiment, the plurality of
1…光学的情報読取装置
23…受光センサ(撮像手段)
40…制御回路(セル色情報取得手段、基準値設定手段、仮範囲設定手段、分類手段、クラスタ設定手段、汚れ検出手段、中心値再設定手段、範囲再設定手段)
100…カラーコード
110〜190…色参照パターン(基準パターン)
C…セル
DESCRIPTION OF
40... Control circuit (cell color information acquisition means, reference value setting means, temporary range setting means, classification means, cluster setting means, dirt detection means, center value resetting means, range resetting means)
100 ...
C ... cell
Claims (7)
前記カラーコードを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された前記カラーコードのコード画像において、セル毎に色の度合いを示す検出値を取得するセル色情報取得手段と、
前記コード画像に含まれる前記基準パターンを検出し、当該基準パターンに基づいて前記カラーコードで用いられる各セル色の基準値を設定する基準値設定手段と、
前記基準値設定手段にて設定された各セル色の前記基準値に基づき、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な仮範囲を設定する仮範囲設定手段と、
前記仮範囲設定手段によって設定された各セル色の前記仮範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、各セルをいずれかのセル色の前記仮範囲に分類する分類手段と、
前記分類手段によって各セル色の前記仮範囲に分類されたそれぞれのセルの前記検出値に基づいて、セル色毎に、色彩又は濃度又は輝度に関する数値的な範囲を定めたクラスタを設定するクラスタ設定手段と、
前記クラスタ設定手段によって設定されたセル色毎のクラスタの範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出する汚れ検出手段と、
を備えたことを特徴とする光学的情報読取装置。 A plurality of types of cells having different colors or densities or luminances are arranged in the code area, information of each cell is represented by each cell color, and a reference pattern represented by one or more reference colors is the code. An optical information reader for reading a color code provided in an area,
Imaging means for imaging the color code;
Cell color information acquisition means for acquiring a detection value indicating the degree of color for each cell in the code image of the color code imaged by the imaging means;
A reference value setting means for detecting the reference pattern included in the code image and setting a reference value of each cell color used in the color code based on the reference pattern;
Temporary range setting means for setting a numerical temporary range related to color, density or luminance for each cell color based on the reference value of each cell color set by the reference value setting means;
Based on the temporary range of each cell color set by the temporary range setting means and the detected value of each cell acquired by the cell color information acquisition means, each cell is converted to the temporary color of any cell color. A classification means for classifying into a range;
Cluster setting for setting a cluster that defines a numerical range related to color, density, or luminance for each cell color based on the detected value of each cell classified into the temporary range of each cell color by the classification means Means,
A stain detection unit that detects a cell estimated to be a stain based on a cluster range for each cell color set by the cluster setting unit and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. When,
An optical information reading apparatus comprising:
前記クラスタ設定手段は、それら各セル色の前記仮範囲に分類されたそれぞれのセルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を算出し、且つその算出された各セル色のクラスタの中心値と、予め定められたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定することを特徴とする請求項1に記載の光学的情報読取装置。 The temporary range setting means sets the temporary range of each cell color based on a predetermined temporary range size, with the reference value of each cell color set by the reference value setting means as a center.
The cluster setting means calculates the center value of each cell color cluster based on the detected value of each cell classified into the temporary range of each cell color, and the calculated cell color of each cell color 2. The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein a range of clusters of each cell color is set based on a cluster center value and a predetermined cluster size.
既に設定された各セル色のクラスタの範囲と、それら既設定の各セル色のクラスタにそれぞれ属する各セルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定する中心値再設定手段と、
前記中心値再設定手段によって再設定された各セル色のクラスタの中心値と、予め規定されたクラスタサイズとに基づいて各セル色のクラスタの範囲を設定する範囲再設定手段と、
を有し、
前記汚れ検出手段は、前記範囲再設定手段によって設定された各セル色のクラスタの範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルの前記検出値とに基づいて、汚れと推定されるセルを検出することを特徴とする請求項2に記載の光学的情報読取装置。 The cluster setting means includes
Center value reset that sets the center value of each cell color cluster based on the range of each cell color cluster that has already been set and the detected value of each cell that belongs to each of the cell color clusters that have already been set Means,
Range resetting means for setting the range of the cluster of each cell color based on the center value of the cluster of each cell color reset by the center value resetting means and a predefined cluster size;
Have
The stain detection means is estimated to be dirty based on the cluster range of each cell color set by the range resetting means and the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition means. The optical information reader according to claim 2, wherein the cell is detected.
前記中心値再設定手段は、前記汚れ検出手段によって汚れと推定されたセルを除外した残りの各セルの前記検出値を参照し、既設定の各セル色のクラスタに属するそれら残りの各セルの前記検出値に基づいて、各セル色のクラスタの中心値を設定することを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。 The stain detection means is based on the detection value of each cell acquired by the cell color information acquisition means when the temporary range is set by the temporary range setting means and when the cluster range is set by the range resetting means. Cell that is estimated to be dirty,
The center value resetting means refers to the detected values of the remaining cells excluding the cells estimated to be dirty by the dirt detecting means, and sets the remaining cells belonging to the cluster of the set cell colors. 6. The optical information reading apparatus according to claim 3, wherein a center value of the cluster of each cell color is set based on the detection value.
前記基準値設定手段は、前記コード画像に含まれる前記基準パターンに基づき、前記カラーコードで用いられる各セル色について、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分基準値を設定し、
前記仮範囲設定手段は、RGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分をパラメータとする仮想的な座標において、セル色毎に、前記基準値設定手段によって設定された各成分基準値を中心値とし且つ予め定められた所定長さを半径とした仮範囲を設定し、
前記分類手段は、前記仮範囲設定手段によって設定された各セル色の前記仮範囲と、前記セル色情報取得手段によって取得された各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値とに基づいて、各セルを、前記仮想的な座標においていずれかのセル色の前記仮範囲に分類し、
前記クラスタ設定手段は、前記分類手段によって各セル色の前記仮範囲にそれぞれ分類される各セルのRGB成分又はCMY成分若しくはHSV成分の各成分値に基づき、前記仮想的な座標において、セル色毎に、予め定められた前記所定長さを半径としたクラスタ範囲を設定することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。 The cell color information acquisition unit obtains the RGB component value, the CMY component value, or the HSV component value for each cell in the color code image captured by the imaging unit. As a detection value,
The reference value setting means sets each component reference value of RGB component or CMY component or HSV component for each cell color used in the color code based on the reference pattern included in the code image,
The provisional range setting means uses a virtual coordinate having an RGB component, a CMY component, or an HSV component as a parameter, and for each cell color, sets each component reference value set by the reference value setting means as a center value and is predetermined. Set a temporary range with the specified length as the radius,
The classification unit includes the temporary range of each cell color set by the temporary range setting unit and the RGB component, CMY component, or HSV component value of each cell acquired by the cell color information acquisition unit. Based on each cell, the virtual coordinates are classified into the temporary range of any cell color in the virtual coordinates,
The cluster setting unit is configured to determine, for each cell color, in the virtual coordinates based on the RGB component, CMY component, or HSV component value of each cell classified by the classification unit in the temporary range of each cell color. 7. The optical information reading apparatus according to claim 1, wherein a cluster range having a radius of the predetermined length set in advance is set.
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