JP2018112521A - 寸法測定装置、測定機能付き情報読取装置及び寸法測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが煩雑な操作を行うことなく、測定対象物の寸法を測定すること。
【解決手段】寸法測定装置１００において、レーザ１５は、測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射し、デコーダ２０は、少なくとも２つのレーザ光が測定対象物に反射した反射光を用いて、測定対象物との距離を測定し、撮像センサ１０Ａは、少なくとも２つのレーザ光が照射された状態の測定対象物の画像を撮像し、寸法測定部３０は、測定対象物との距離、画像内の測定対象物の位置、及び、画像内の２つの特徴点の位置に基づいて、２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の長さを測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、寸法測定装置、測定機能付き情報読取装置及び寸法測定方法に関する。

郵便又は宅配等の業務において、料金区分を決定するために、荷物、又は、荷物が梱包されたダンボール箱等の寸法（縦、横、高さ）を測定する必要がある。

特許文献１には、荷物等の測定対象物の寸法を測定する方法として、測定対象物の面上に長さの基準（つまり、長さが既知）となる基準尺を予め配置し、基準尺が配置された状態の測定対象物を含む画像を撮像し、画像上での基準尺と測定対象物との相対的な位置関係から、測定対象物の寸法を算出する方法が開示されている。

特開２０１０−８３５２号公報

しかしながら、特許文献１では、寸法測定の度に、基準尺を対象物体の面上に予め配置する必要があり、ユーザの操作が煩雑になるという問題がある。

本発明の目的は、ユーザが煩雑な操作を行うことなく、測定対象物の寸法を測定することができる寸法測定装置、測定機能付き情報読取装置及び寸法測定方法を提供することである。

本発明の一態様に係る寸法測定装置は、測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射する照射部と、前記レーザ光が前記測定対象物に反射した反射光を用いて、前記測定対象物との距離を測定する測距部と、前記レーザ光が照射された状態の前記測定対象物の画像を撮像する撮像部と、前記測定対象物との距離、前記画像内の前記測定対象物の位置、及び、前記画像内の前記２つの特徴点の位置に基づいて、前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さを測定する寸法測定部と、を備える。

本発明の一態様に係る測定機能付き情報読取装置は、物体に対してレーザ光を照射する照射部と、前記レーザ光が前記物体に反射した反射光を用いて、前記物体との距離を測定する測距部と、前記物体との距離に基づいてフォーカスを調整し、前記レーザ光が照射された状態の前記物体の画像を撮像する撮像部と、前記画像を解析することにより、物体上の情報を読み取る読取部と、前記物体との距離、及び、前記画像を用いて、前記物体の長さを測定する寸法測定部と、を具備する。

本発明の一態様に係る寸法測定方法は、測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射し、前記レーザ光が前記測定対象物に反射した反射光を用いて、前記測定対象物との距離を測定し、前記レーザ光が照射された状態の前記測定対象物の画像を撮像し、前記測定対象物との距離、前記画像内の前記測定対象物の位置、及び、前記画像内の前記２つの特徴点の位置に基づいて、前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さを測定する。

本発明によれば、ユーザが煩雑な操作を行うことなく、測定対象物の寸法を測定することができる。

実施の形態１に係る読取装置の構成例を示すブロック図 ２点の特徴点を結ぶ直線上の距離を算出する方法の説明に供する図 実施の形態１に係る視野内の特徴点の一例を示す図 実施の形態１に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態１に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態１に係る測定対象物の体積測定処理の一例を示す図 実施の形態１に係るユーザの寸法測定動作の流れを示すフローチャート 実施の形態１に係る読取装置の寸法測定動作の流れを示すフローチャート 実施の形態２に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態２に係る測定対象物の体積測定処理の一例を示す図 実施の形態２に係るユーザの寸法測定動作の流れを示すフローチャート 実施の形態２に係る読取装置の寸法測定動作の流れを示すフローチャート 実施の形態２の変形例に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態２の変形例に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態２の変形例に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態２の変形例に係る視野における特徴点の配置例を示す図 実施の形態２の変形例に係る視野における特徴点の配置例を示す図 他の実施の形態に係る寸法の補正処理の一例を示す図 他の実施の形態に係る視野（撮像平面）に写された測定対象の一例を示す図 他の実施の形態に係る１点の特徴点から長さを算出する方法の説明に供する図 他の実施の形態に係る測定可否の判定方法の説明に供する図 他の実施の形態に係る測定可否の判定方法の説明に供する図 実施の形態１に係る読取装置の寸法測定動作の流れを示すフローチャート

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
［読取装置の構成］
図１は、本実施の形態に係る測定機能付き情報読取装置１００（以下、単に「読取装置」と呼ぶ）の構成を示すブロック図である。図１において、読取装置１００は、撮像部１０、レーザ１５（照射部に対応）、デコーダ２０、寸法測定部３０、操作部４０、通知部５０を含む。

なお、読取装置１００のうち、撮像部１０、デコーダ２０、操作部４０、通知部５０は、例えば、バーコード、２次元コード等のコード記号を読み取る情報読取部（例えば、バーコードリーダ等）１５０として機能する。つまり、読取装置１００は、寸法測定処理、及び、情報読取処理の双方を行う装置である。情報読取部１５０は、例えば、撮像部１０（撮像センサ１０Ａ）により読取対象物上のコード記号を撮像して画像データを生成し、画像データを解析することにより、読取対象物体上のコード記号（情報）を読み取る。

撮像部１０は、撮像センサ１０Ａ及びレンズ１０Ｂを備える。

撮像センサ１０Ａは、測定対象物の画像を撮像する。例えば、撮像センサ１０Ａは、ＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ等で構成され、光信号を電気信号に変換することにより、測定対象物の画像を撮像する。撮像センサ１０Ａは、撮像した画像の画像データをデコーダ２０へ出力する。

レンズ１０Ｂは、測定対象物からの反射光を、撮像センサ１０Ａ上に結像させるための光学系である。レンズ１０Ｂは、１枚のレンズで構成されてもよく、複数のレンズで構成されてもよい。また、レンズ１０Ｂは、フォーカスを調整可能なレンズでもよい。具体的には、撮像部１０は、後述する測距部２１によって測定された、読取装置１００と読取対象物との間の距離に基づいてレンズ１０Ｂのフォーカスを調整して、撮像センサ１０Ａにより画像を撮像してもよい。

レーザ１５は、測距レーザとして、測定対象物と読取装置１００との間の距離の測定に使用される。例えば、レーザ１５は、測定対象物に対してレーザ光を照射し、測定対象物から反射された反射光が撮像センサ１０Ａに入射されるように構成される。

ここで、レーザ１５からのレーザ光が照射された測定対象物上に形成されるスポット（以下、「特徴点」と呼ぶ。又は、測距点と呼ばれることもある）の位置は、読取装置１００と測定対象物との間の距離に応じて変化し、撮像センサ１０Ａに入射した反射光の位置として現れる。

また、レーザ１５は、情報読取部１５０において、読取可能範囲又は読取範囲の中心位置を示すガイドマークを読取対象物体（図示せず）上に形成するために使用されてもよい。

デコーダ２０は、撮像部１０において行われるフォーカス調整、撮像等の制御、撮像部１０から出力される画像データのデコードの制御を行う。

例えば、デコーダ２０は、少なくとも、測距部２１及び読取部２２を含む。

デコーダ２０の測距部２１は、レーザ１５から照射されたレーザ光が測定対象物に反射した反射光の撮像センサ１０Ａ上における位置を計測することにより、読取装置１００と測定対象物との間の距離を測定する。そして、測距部２１は、測定した測定対象物との距離を示す情報を、撮像部１０および寸法測定部３０へ出力する。

また、デコーダ２０の読取部２２は、測定対象物との間の距離に基づいて撮像された画像を解析することにより、読取対象物上の情報（例えば、コード記号）を読み取る。

また、デコーダ２０は、レーザ１５から照射されるレーザ光が照射された状態の測定対象物の撮像画像（つまり、２つの特徴点を含む画像）を寸法測定部３０へ出力する。

寸法測定部３０は、デコーダ２０から入力される撮像画像内の測定対象物の位置（画素位置）、及び、撮像画像内の特徴点の位置を特定する。そして、寸法測定部３０は、デコーダ２０から入力される測定対象物との距離、撮像画像内の測定対象物の位置、及び、撮像画像内の２つの特徴点の位置に基づいて、当該２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の長さを測定する。なお、寸法測定部３０における寸法測定方法の詳細については後述する。

例えば、寸法測定部３０は、直方体（立方体を含む）の測定対象物に対して、当該直方体の３辺に対して上記測定処理を行うことにより、測定対象物の寸法（縦、横、高さ。又は体積）を測定することができる。

操作部４０は、ユーザの操作を受け付けるためのボタン又はトリガ等であり、受け付けたユーザの操作を示す情報（例えば、寸法測定開始の指示、又は情報読み取り開始の指示）をデコーダ２０へ出力する。

通知部５０は、読取装置１００による寸法測定結果、又は、情報読取部１５０による読取結果等のユーザへの各種の通知を行う。通知部５０は、例えば、ディスプレイによるメッセージ又はデータの表示、ランプの点灯、点滅、又は、スピーカによる音の出力によってユーザへの通知を行ってもよい。なお、通知部５０でのユーザへの通知方法はこれらに限定されるものではない。

なお、読取装置１００におけるデコーダ２０、寸法測定部３０等の機能ブロックは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム又は各種テーブル等のデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵが各種の処理を実行する際の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）とによって実現されてもよい。ＣＰＵは、読取装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとしては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、フラッシュロム（ＦＲＯＭ）、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等でもよい。また、ＡＳＩＣは、ＣＰＵとＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＬＳＩとの組み合わせにより実現されてもよい。

また、読取装置１００は、更に、読取装置１００の外部装置と通信を行うための通信インタフェースを備えてもよい。

［読取装置１００の動作］
以下では、一例として、読取装置１００（寸法測定部３０）は、撮像センサ１０Ａの撮像平面における、測定対象物上のレーザ１５の２つの特徴点の位置、及び、２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の端部の位置を用いて、測定対象物の寸法を算出する。

図２は、２つの光源（Ｌ_１、Ｌ_２）を有するレーザ１５の測定対象物上の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２、及び、Ｐ_１とＰ_２とを結ぶ直線上での測定対象物の位置Ａ，Ｂを用いて、測定対象物のｘｚ平面における長さ（線分ＡＢの長さ）を算出する方法を示す。

なお、図２では、レンズ１０Ｂの主点を原点Ｏとし、撮像光軸ｚに垂直で原点Ｏを含む平面を「原点平面」とする。また、撮像光軸ｚに垂直で特徴点Ｐ_１を含む平面を「物体面１」と呼び、撮像光軸ｚに垂直で特徴点Ｐ_２を含む平面を「物体面２」と呼ぶ。

図２において、Ｌ_１、Ｌ_２は、レーザ１５（光源）の位置を示す。

なお、図２では、２つの光源（Ｌ_１、Ｌ_２）を有するレーザ１５について説明するが、レーザ１５が有する光源は１つでもよい。例えば、特殊レンズなどを備え、１つの光源から、測定対象物上に２つ以上の特徴点を有するようにレーザ光を照射してもよい。また、レーザ１５として、図２に示す線分Ｌ_１Ｐ_１とＬ_２Ｐ_２との交点に１つの光源を設置してもよい。

また、ｚ_ｒ、ｚ_lは、原点平面と物体面１，２（つまり、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の位置）との距離を示し、読取装置１００による測距処理によって得られる。また、Δｚは、物体面２から物体面１までの距離（ｚ_ｒ-ｚ_l）を示す。また、ｎ_ｒ、ｎ_ｌは点Ｐ_１、Ｐ_２を撮影したときに撮像センサ１０Ａに映る撮像平面ｎ上の位置（撮像画像内の特徴点の位置）をそれぞれ示し、ｎ_Ｌ、ｎ_Ｒは点Ａ、Ｂを撮影したときに撮像センサ１０Ａに映る撮像平面ｎ上の位置（撮像画像内の測定対象物の位置）をそれぞれ示す。

また、ｘ_ｒ、ｘ_ｌは特徴点Ｐ_１、Ｐ_２のｘ座標を示し、Ｘ_Ｒは点Ｂと原点とを結ぶ直線の物体面１での位置Ｄのｘ座標を示し、Ｘ_Ｌは点Ａと原点とを結ぶ直線の物体面２での位置Ｃのｘ座標を示す。ｘ_ｒ、ｘ_ｌ、Ｘ_Ｒ、Ｘ_Ｌは、例えば、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の距離ｚ_ｒ、ｚ_l及び撮像平面ｎ上の位置ｎ_ｒ、ｎ_ｌ、ｎ_Ｌ、ｎ_Ｒに基づいて求められる。

また、Ｗは、線分Ｐ_１Ｐ_２のｘｚ平面上での長さを示し、次式（１）で求まる。

また、ｗ_ｒは線分Ｐ_１Ｂのｘｚ平面上での長さを示し、ｗ_ｌは線分Ｐ_２Ａのｘｚ平面上での長さを示し、それぞれ次式（２）、（３）で求まる。

そして、線分ＡＢの長さは、次式（４）により求まる。

このように、読取装置１００（寸法測定部３０）は、式（１）〜（４）に示すように、レーザ１５による測距によって求まる測定対象物との距離（ｚ_ｒ、ｚ_l）と、測定対象物上の２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の撮像平面における位置（ｎ_ｒ、ｎ_ｌ）と、測定対象物の撮像平面における位置（ｎ_Ｌ、ｎ_Ｒ）とに基づいて、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線上の測定対象物の実際の長さ（ＡＢ）を測定する。

例えば、図３は、読取装置１００が、測定対象物（例えば、直方体）の一面（ｘｙ平面）に対して垂直に撮像センサ１０Ａの撮像光軸ｚを向けた場合の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２及び測定対象物の位置Ａ，Ｂとの関係を示す。図３において、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２とレーザ１５（光源）との距離をそれぞれｚ_ｒ、ｚ_lとする。

この場合、読取装置１００は、図３に示すように、撮像センサ１０Ａの視野（つまり、撮像画像）において、撮像光軸ｚに垂直な物体の面（ｘｙ平面）に２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２が含まれるように配置されればよい。

図３では、ｘ軸方向において、読取装置１００は、測定対象物との距離（ｚ_ｒ、ｚ_l）と、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の撮像平面における位置（ｎ_ｒx、ｎ_ｌx）と、測定対象物の撮像平面における位置（ｎ_Ｌｘ、ｎ_Ｒｘ）とに基づいて、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線上の測定対象物の実際の長さ（Ｌ_ｘ）を測定する。同様に、ｙ軸方向において、読取装置１００は、測定対象物との距離（ｚ_ｒ、ｚ_l）と、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の撮像平面における位置（ｎ_ｒy、ｎ_ｌy）と、測定対象物の撮像平面における位置（ｎ_Ｌy、ｎ_Ｒy）とに基づいて、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線上の測定対象物の実際の長さ（Ｌ_y）を測定する。

そして、図３では、読取装置１００は、例えば、次式（５）に従って、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線上の測定対象物の長さ（ＡＢ）を算出する。

なお、図３では、撮像センサ１０Ａの視野の辺と、測定対象物の辺とが平行である場合を示している。この場合、上述したように、読取装置１００は、算出したｘ、ｙ軸方向の長さ（Ｌ_ｘ、Ｌ_y）は、測定対象物のｘ、軸方向の長さに一致する。よって、読取装置１００は、例えば、撮像画像における２つの特徴点を結ぶ直線と、測定対象物の辺とが平行になるように設置されればよい（例えば、図４Ａ及び図４Ｂを参照）。

図４Ａ及び図４Ｂは、読取装置１００が、測定対象物（例えば、直方体）の一面（ｘｙ平面）に対して垂直に撮像センサ１０Ａの撮像光軸ｚを向けた場合の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２及び測定対象物の位置Ａ，Ｂとの他の関係を示す。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、読取装置１００は、線分ＡＢの長さを測定する際、視野における測定対象物の１辺と、測定対象物上の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行になるように配置されてもよい。

図４Ａでは、読取装置１００は、ｘ方向の測定対象物の辺と特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行な状態で、上述した寸法測定処理を行うことにより、ＡＢの長さを測定する。同様に、図４Ｂでは、読取装置１００は、ｙ方向の測定対象物の辺と特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行な状態で、上述した寸法測定処理を行うことにより、Ａ’Ｂ’の長さを測定する。

すなわち、図４Ａ及び図４Ｂでは、撮像センサ１０Ａの視野の辺と、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行になるように、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２が設定される。これにより、読取装置１００を操作するユーザは、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線と、測定対象物の辺とを平行にすることが容易になる。すなわち、読取装置１００のユーザは、測定対象物の辺と、撮像センサ１０Ａの視野の辺（例えば、読取装置１００の水平線）とが平行になるように、測定対象物上の２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の位置を調整すればよい。これにより、読取装置１００は、２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を用いて算出する長さを、測定対象物の辺の長さと一致させることができる。

読取装置１００は、図４Ａ、図４Ｂと同様にして、測定対象物である直方体の３辺（縦、横、高さ）の長さをそれぞれ測定し、３辺の長さを用いて直方体の体積（縦×横×高さ）を算出する。

図５は、読取装置１００による測定対象物（直方体）の体積測定動作を示す図である。なお、図５において、読取装置１００の撮像センサ１０Ａの視野を一点鎖線で表し、レーザ光を点線で表す。

図５に示すように、読取装置１００は、位置１において直方体の高さＬ１を求める。ここで、位置１は、当該測定対象の面にレーザ１５の２つの特徴点が位置し、当該２つの特徴点を結ぶ直線が測定対象の高さ（長さＬ１に対応する辺）と平行になるように読取装置１００が配置された位置である。

同様にして、読取装置１００は、図５に示す他の位置２，３においても、直方体の他の辺の長さＬ２，Ｌ３を測定する。

そして、読取装置１００は、３辺の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３から、直方体の体積Ｖ（＝Ｌ１×Ｌ２×Ｌ３）を算出する。

また、例えば、読取装置１００は、撮像センサ１０Ａの撮像平面において、視野における測定対象物の１辺と、測定対象物上の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行であるか否かを判定し、平行である場合に当該１辺の長さ（特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線上の測定対象物の長さ）を測定し、平行ではない場合に当該１辺の長さを測定しないように制御してもよい。これにより、読取装置１００は、測定誤差を抑えて、測定対象物の寸法を測定することができる。

また、この際、通知部５０は、測定対象物の１辺と、測定対象物上の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の２点を結ぶ直線とが平行であるか否かの判定結果をユーザに通知することにより、寸法測定可能な状態（平行状態）への読取装置１００の配置位置（向き）の調整をユーザに促してもよい。

次に、読取装置１００の動作、及び、読取装置１００を操作するユーザの動作の一例について説明する。

図６Ａは、読取装置１００を操作するユーザの動作の流れを示すフローチャートを示し、図６Ｂは、図６Ａに示すユーザによって操作される読取装置１００の動作の流れを示すフローチャートを示す。

図６Ａにおいて、ユーザは、操作部４０を介して、読取装置１００に対して体積測定開始を指示する（ＳＴ１０１）。これにより、読取装置１００は、図６Ｂに示す体積測定モードを開始する。

読取装置１００は、レーザ１５の測距用光源を点灯する（ＳＴ２０１）。また、読取装置１００は、カウンタｉを初期値１に設定する（ＳＴ２０２）。読取装置１００は、辺の測定開始信号が入力されたか否かを判断する（ＳＴ２０３）。測定開始信号が入力されない場合（ＳＴ２０３：ＮＯ）、読取装置１００は、待機する。

ユーザは、測距用光源が点灯すると、測定対象物の一面に対して２つの特徴点を当てる（ＳＴ１０２）。また、ユーザは、直方体の３辺のうち、長さを測定していない辺（未測定の辺）を狙う（ＳＴ１０３）。また、ユーザは、直方体の面の内側、かつ、測定対象の辺の両端により近い位置、かつ、２つの特徴点を結ぶ直線が辺と平行に並ぶ位置に２つの特徴点が位置するように、読取装置１００の配置を設定する（ＳＴ１０４）。

そして、ユーザは、読取装置１００に対して測定対象の辺に対する測定開始を指示する（ＳＴ１０５）。これにより、読取装置１００のデコーダには、測定開始信号が入力される（ＳＴ２０３：ＹＥＳ）。なお、測定開始信号は、図６Ａのようにユーザによる操作部４０の操作によって生成されてもよく、体積測定モードの期間中に所定のタイミングで周期的に生成されてもよい。

ユーザは、読取装置１００から測定成功の通知を受け取ったか否かを判断する（ＳＴ１０６）。測定成功の通知を受け取っていない場合（ＳＴ１０６：ＮＯ）、ユーザは、ＳＴ１０３〜ＳＴ１０５に戻り、２つの特徴点の状態を維持、又は、変更してもよい。

測定開始信号が入力された場合（ＳＴ２０３：ＹＥＳ）、読取装置１００は、撮像センサ１０Ａによって測定対象物を含む画像を撮影する（ＳＴ２０４）。

そして、読取装置１００は、撮影した画像（撮像平面）上における測定対象物及び特徴点の位置が、測定可能な状態であるか否かを判断する（ＳＴ２０５）。例えば、読取装置１００は、（１）測定対象物の面（矩形）の１辺（未測定の辺）の全体、（２）矩形の内側に２つの特徴点、（３）２つの特徴点を結ぶ直線と矩形の辺との交点、の全てが撮影した画像内に含まれる場合、測定可能な状態であると判断する。

測定可能な状態ではない場合（ＳＴ２０５：ＮＯ）、読取装置１００は、ＳＴ２０４の画像撮影の処理に戻る。この際、上述したように、読取装置１００は、ユーザに対して、ＳＴ２０５の測定可能状態となるように読取装置１００を配置することを促す通知（例えば、測定可能状態の配置であるか否かの判定結果）を行ってもよい。これにより、ユーザがＳＴ１０４において２つの特徴点の設定を正しく行わずに、ＳＴ１０５において測定開始を読取装置１００に対して指示した場合でも、読取装置１００は、ユーザに対して測定可能な状態に配置させることで、測定精度の劣化を防ぐことができる。

一方、測定可能な状態である場合（ＳＴ２０５：ＹＥＳ）、読取装置１００は、上述したように、２つの特徴点を用いて測定対象物の第ｉ番目の辺の長さ（距離Ｌｉ）を計算する（ＳＴ２０６）。そして、読取装置１００は、通知部５０を介して、第ｉ辺の測定成功をユーザに通知する（ＳＴ２０７）。また、読取装置１００は、カウンタｉ＝３であるか否か（つまり、３辺の測定が完了したか否か）を判断する（ＳＴ２０８）。カウンタｉ＝３ではない場合（ＳＴ２０８：ＮＯ）、読取装置１００は、カウンタｉをインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ＳＴ２０３において測定開始信号の入力を待機する（ＳＴ２０９）。

ユーザは、測定成功の通知を受け取った場合（ＳＴ１０６：ＹＥＳ）、測定対象物の３辺全てを測定したか否かを判断する（ＳＴ１０７）。３辺全ての測定が完了していない場合（ＳＴ１０７：ＮＯ）、ユーザは、測定対象物の未測定の別の辺を含む面に対して、レーザ１５のレーザ光の２つの特徴点を当てる（ＳＴ１０８）。

ユーザによるＳＴ１０３〜１０７の処理、及び、読取装置１００によるＳＴ２０３〜２０９の処理によって、測定対象物の３辺の長さ（距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）が測定される。

３辺の長さが測定されると（ＳＴ１０７、ＳＴ２０８：ＹＥＳ）、読取装置１００は、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３から、体積Ｖを計算し、体積測定結果をユーザへ通知する（ＳＴ２１０）。ユーザは、読取装置１００から通知された体積測定結果を確認する（ＳＴ１０９）。

そして、読取装置１００は、レーザ１５の測距用光源を消灯し（ＳＴ２１１）、体積測定モードを終了する。

以上、読取装置１００の測定動作について説明した。

読取装置１００は、測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射した状態で画像を撮影し、撮影した画像における測定対象物上の照射点（特徴点）の位置、撮影した画像における測定対象物の位置、及び、測距により得られた測定対象物との距離に基づいて、測定対象物の寸法を測定する。

すなわち、読取装置１００は、レーザ１５から照射されるレーザ光を用いた測距処理、及び、撮像センサ１０Ａによる撮像処理によって、測定対象物の寸法を直接測定する。このため、ユーザは、測定対象物を測定可能な状態になるように読取装置１００を配置するのみで、当該測定対象物の寸法測定が可能となる。よって、本実施の形態によれば、特許文献１のように、寸法が既知である別の物体（基準尺）を準備して測定対象物の寸法を測定する場合と比較して、ユーザの操作が簡易となる。

また、図１に示すように、読取装置１００の各構成部は、情報読取部１５０の各構成部として兼用される。具体的には、情報読取処理では、レーザ１５は、読み取り時のレンズ１０Ｂのフォーカス調整のための測距を行うために使用される。また、情報読取処理では、撮像センサ１０Ａは、読取対象のコード記号を撮像した画像データを生成する。すなわち、読取装置１００は、情報読取処理において、読取対象のコード記号との距離（測距情報）、及び、コード記号の画像（画像情報）を取得する機能を有している。

つまり、読取装置１００は、情報読取部１５０で取得可能な測距情報及び画像情報を用いて、寸法測定処理を行うことができる。換言すると、読取装置１００は、情報読取部１５０として備える構成を流用して、寸法測定処理を行うことができる。これにより、読取装置１００では、情報読取処理及び寸法測定処理の各々を実行するための構成を個別に備える必要はなくなるので、読取装置１００のサイズが増大してしまうことを回避することができる。また、ユーザは、情報読取処理及び寸法測定処理を１つの読取装置１００を用いて実施することができる。例えば、ユーザは、読取装置１００の情報読取機能によって荷物上に貼付されたコード記号（バーコードなど）に示された情報を得ることができ、読取装置１００の寸法測定機能によって当該荷物の寸法の情報を得ることができる。これにより、ユーザは、情報読取処理及び寸法測定処理を個別の装置でそれぞれ実施する必要がなくなる。

よって、本実施の形態によれば、ユーザが煩雑な操作を行うことなく、測定対象物の寸法を測定することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態に係る読取装置は、実施の形態１に係る読取装置１００と基本構成が共通するので、図１を援用して説明する。

実施の形態１では、読取装置１００は、測定対象物（直方体）の辺ごとに寸法（長さ）を測定する場合について説明した。これに対して、実施の形態２では、測定対象物の面ごとに寸法（面積）を測定する場合について説明する。

本実施の形態では、読取装置１００は、測定対象物の１面を構成する２辺にそれぞれ対応するように、測定対象物の辺を測定するための特徴点の組（２つの特徴点）を設定する。つまり、レーザ１５は、撮像センサ１０Ａの視野内の１つの方向（第１の方向）、及び、当該第１の方向と直交する方向（第２の方向）の双方において２つの特徴点が同時に形成されるようにレーザ光を照射する。そして、寸法測定部３０は、第１の方向に形成された２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の長さ、及び、第２の方向に形成された２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の長さをそれぞれ測定する。

図７は、撮像センサ１０Ａの視野における特徴点の配置例を示す。図７では、レーザ１５は、２辺の長さを同時に測定するための４つの光源（２つの特徴点×２辺に対応）を有する。なお、レーザ１５は、４つの光源を有する場合に限定されず、測定対象物上に４つの特徴点を有するようにレーザ光を照射する構成であればよい。例えば、レーザ１５は、１つの光源を有してもよい。

図７に示すように、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２は、ｘ方向の測定対象物の辺ＡＢの長さを測定するための特徴点である。また、特徴点Ｐ_３、Ｐ_４は、ｙ方向の測定対象物の辺Ａ’Ｂ’の長さを測定するための特徴点である。例えば、読取装置１００は、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４が測定対象物の面内に含まれ、かつ、Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線とｘ方向の辺とが平行になり、かつ、Ｐ_３、Ｐ_４を結ぶ直線とｙ方向の辺とが平行になるように、配置されればよい。これにより、読取装置１００は、測定対象物の１面を構成する２辺の寸法（面積）を同時に測定することができる。

図８は、読取装置１００による測定対象物（直方体）の体積測定動作を示す図である。なお、図８において、読取装置１００の撮像センサ１０Ａの視野を一点鎖線で表し、レーザ光を点線で表す。

図８に示すように、読取装置１００は、位置Ａにおいて直方体の１つの面Ｓ_Ａの高さ及び横の寸法（Ｈ_Ａ、Ｗ_Ａ）を測定する。ここで、位置Ａは、読取装置１００の撮像光軸に対して測定対象の面が垂直となり、面Ｓ_Ａ内にレーザ１５の４つの特徴点が位置するように読取装置１００が配置された位置である。

同様にして、読取装置１００は、図８に示す他の位置Ｂにおいても、直方体の他の面Ｓ_Ｂの高さ及び横の寸法（Ｈ_Ｂ、Ｗ_Ｂ）を測定する。

ここで、得られる４つのパラメータ（Ｈ_Ａ、Ｗ_Ａ、Ｈ_Ｂ、Ｗ_Ｂ）のうち、２つのパラメータ（図８では、Ｈ_Ａ、Ｈ_Ｂ）は直方体の同一の辺の長さを表している。そこで、読取装置１００は、例えば、｜Ｗ_Ａ−Ｗ_Ｂ｜、｜Ｗ_Ａ−Ｈ_Ｂ｜、｜Ｈ_Ａ−Ｗ_Ｂ｜、｜Ｈ_Ａ−Ｈ_Ｂ｜を比較して、差が最小となるパラメータの組を同一の辺の長さと判断してもよい。これにより、読取装置１００は、直方体の３辺の長さ（Ｈ_Ａ（＝Ｈ_Ｂ）、Ｗ_Ａ、Ｗ_Ｂ）を特定することができ、３辺の長さから、直方体の体積Ｖ（＝Ｈ_Ａ×Ｗ_Ａ×Ｗ_Ｂ）を算出する。

このように、読取装置１００は、測定対象物である直方体の少なくとも２面に対して、第１の方向及び第２の方向の長さ（例えば、縦、横方向の長さ）を測定し、少なくとも２面で測定された長さを用いて直方体の体積を算出する。

次に、読取装置１００の動作、及び、読取装置１００を操作するユーザの動作の一例について説明する。

図９Ａは、読取装置１００を操作するユーザの動作の流れを示すフローチャートを示し、図９Ｂは、図９Ａに示すユーザによって操作される読取装置１００の動作の流れを示すフローチャートを示す。なお、図９Ａ、図９Ｂにおいて、実施の形態１（図６Ａ、図６Ｂ）と同様の動作には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９Ａにおいて、ユーザは、測距用光源が点灯すると、測定対象物の未測定の面に対して４つの特徴点を照射するように読取装置１００を移動させる（ＳＴ３０１）。より具体的には、ユーザは、直方体の面の内側、かつ、測定対象の面の各辺の両端により近い位置、かつ、各辺の寸法を測定する２つの特徴点を結ぶ直線が対応する辺と平行に並ぶ位置に２つの特徴点が位置するように、読取装置１００の配置を設定する。

一方で、読取装置１００は、ＳＴ２０４で撮影した画像（撮像平面）上に存在する面を構成する２辺の寸法を同時に測定できるか否かを判断する（ＳＴ４０１）。例えば、読取装置１００は、４つの特徴点が撮像画像（視野）内に照射されていない場合に、２辺の寸法を同時に測定できないと判断してもよい。

２辺の寸法を同時に測定できない場合（ＳＴ４０１：ＹＥＳ）、読取装置１００は、通知部５０を介して、測定不可であることをユーザに通知する（ＳＴ４０２）。この場合、ユーザは、寸法測定動作を終了する。または、ユーザは、２辺の寸法を同時に測定できる状態になるように、読取装置１００の位置を調節してもよい。例えば、ユーザは、読取装置１００を測定対象物から遠ざけることにより、４点の特徴点が撮像画像（視野）内に含まれるようにしてもよい。

一方、２辺の寸法を同時に測定できる場合（ＳＴ４０１：ＮＯ）、読取装置１００は、ＳＴ２０４で撮影した画像（撮像平面）上における測定対象物及び特徴点の位置が、測定可能な状態であるか否かを判断する（ＳＴ４０３）。例えば、読取装置１００は、（１）画像内（視野）から、測定対象物の面（矩形）の輪郭を抽出できるか否か、（２）各辺（ｘ方向、ｙ方向）の長さを測定するための２つの特徴点が抽出した輪郭内に含まれるか否かを判断し、条件（１）、（２）の双方を満たす場合に測定可能な状態であると判断する。

測定可能な状態ではない場合（ＳＴ４０３：ＮＯ）、読取装置１００は、ＳＴ２０４の画像撮影の処理に戻る。一方、測定可能な状態である場合（ＳＴ４０３：ＹＥＳ）、読取装置１００は、上述したように、４つの特徴点から、測定対象物の第ｉ番目の面の縦、横の辺の長さ（Ｗｉ、Ｈｉ）を計算する（ＳＴ４０４）。そして、読取装置１００は、通知部５０を介して、第ｉ面の測定成功をユーザに通知する（ＳＴ４０５）。また、読取装置１００は、カウンタｉ＝２であるか否か（つまり、２面の測定が完了したか否か）を判断する（ＳＴ４０６）。

ユーザは、測定成功の通知を受け取った場合（ＳＴ１０６：ＹＥＳ）、測定対象物の２面を測定したか否かを判断する（ＳＴ３０２）。２面の測定が完了していない場合（ＳＴ３０２：ＮＯ）、ユーザは、ＳＴ３０１に戻り、測定対象物の未測定の別の面に対して、レーザ１５のレーザ光の４つの特徴点を当てる。

また、２面の寸法が測定されると（ＳＴ３０２、ＳＴ４０６：ＹＥＳ）、読取装置１００は、２面の測定で得られた寸法（Ｈ１，Ｗ１，Ｈ２，Ｗ２）から、直方体の３辺の長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を計算（抽出）する（ＳＴ４０７）。

以上、読取装置１００の測定動作について説明した。

このようにして、読取装置１００は、測定対象物の各面を構成する２辺の長さを同時に測定する。これにより、読取装置１００を用いて直方体の寸法（３辺、体積）を測定するためのユーザの動作を軽減させることができる。具体的には、ユーザは、実施の形態１（例えば、図５）では３回（３辺）の測定処理を行うのに対して、実施の形態２（例えば、図８）では２回（２面）の測定処理で済む。

よって、本実施の形態によれば、ユーザが煩雑な操作を行うことなく、測定対象物の寸法を測定することができる。

（実施の形態２の変形例）
本実施の形態では、視野内のレーザ１５の特徴点の配置は、図７に示す例に限定されない。以下、視野内のレーザ１５の特徴点の他の配置方法について説明する。

［配置方法１］
配置方法１では、図１０Ａに示すように、レーザ１５の４つの特徴点が、視野内に収まる最大の正方形領域内に配置される。図１０Ａでは、特徴点Ｐ_１〜Ｐ_４の全ては、撮像センサ１０Ａの視野の短辺（図１０Ａでは縦方向）と同一の長さを一辺とする正方形領域内に形成される。また、図１０Ａでは、図７と同様、４つの特徴点のうち、横方向の２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線と視野の横方向の辺とが平行になり、縦方向の２つの特徴点Ｐ_３、Ｐ_４を結ぶ直線と視野の縦方向の辺とが平行になる。

この場合、読取装置１００において測定可能な対象物の視野内における縦横比は、図１０Ａの正方形領域と同様の１：１から、図１０Ｂに示すように、縦方向が特徴点Ｐ_３、Ｐ_４の幅（縦幅）となり、横方向が視野の横幅となる領域（長方形）の縦横比までとなる。すなわち、図１０Ｂは、配置方法１において測定可能な対象物のうち、最も横長の対象物の領域を示す。

なお、配置方法１では、ユーザは、図１０Ａの視野内において測定対象物が横長になり、かつ、測定対象物の上下２辺付近に特徴点Ｐ_３、Ｐ_４が配置されるように、読取装置１００の配置を調節すればよい。

［配置方法２］
配置方法２では、図１１Ａに示すように、測定対象物の１面（第１の方向及び第２の方向を含む）に形成される特徴点の合計は５個である。また、レーザ１５の５つの特徴点Ｐ_１〜Ｐ_５の全てが、図１０Ａと同様、視野内に収まる最大の正方形領域内に配置される。また、図１１Ａでも、図７と同様、４つの特徴点のうち、横方向の２つの特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線と視野の横方向の辺とが平行になり、縦方向の２つの特徴点Ｐ_３、Ｐ_４を結ぶ直線と視野の縦方向の辺とが平行になる。

また、図１１Ａでは、５つの特徴点Ｐ_１〜Ｐ_５のうち１つの特徴点Ｐ_５が、横方向に形成される他の特徴点Ｐ_１、Ｐ_２を結ぶ直線と、縦方向に形成される他の特徴点Ｐ_３、Ｐ_４を結ぶ直線との交点に形成される。

この場合、読取装置１００において測定可能な対象物の視野内における縦横比は、
縦方向が視野の縦幅となり、横方向が横方向の隣接する特徴点（Ｐ_１とＰ_５、又は、Ｐ_２とＰ_５）の幅（横幅）となる領域（長方形）の縦横比（図示せず）から、図１１Ｂに示すように、縦方向が特徴点Ｐ_４、Ｐ_５（又は、特徴点Ｐ_３、Ｐ_５でもよい）の幅（縦幅）となり、横方向が視野の横幅となる領域（長方形）の縦横比までとなる。すなわち、図１１Ｂは、配置方法２において測定可能な対象物のうち、最も横長の対象物の領域を示す。

つまり、配置方法２では、縦方向において、特徴点Ｐ_３、Ｐ_４の何れか一方の特徴点（図１１Ｂでは特徴点Ｐ_３）が測定対象物の領域内に配置されない場合でも、読取装置１００は、当該特徴点の代わりに、中心に配置された特徴点Ｐ_５を用いて寸法を測定することができる。これにより、配置方法２では、読取装置１００は、配置方法１（図１０Ｂを参照）において測定可能な横長の対象物よりも、更に横長の対象物の測定が可能となる。

同様に、配置方法２では、横方向において、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２の何れか一方の特徴点が測定対象物の領域内に配置されない場合でも、読取装置１００は、当該特徴点の代わりに、中心に配置された特徴点Ｐ_５を用いて寸法を測定することができる。これにより、配置方法２では、読取装置１００は、配置方法１において測定可能な縦長の対象物（図１０Ａに示す正方形）よりも、更に縦長の対象物（図示せず）の測定が可能となる。

なお、配置方法２では、ユーザは、例えば、図１１Ａの視野内において測定対象物が横長になり、かつ、測定対象物の上下２辺付近に縦方向の隣接する特徴点（Ｐ_３とＰ_５、又は、Ｐ_４とＰ_５）が配置されるように、読取装置１００の配置を調節すればよい。換言すると、読取装置１００は、５個の特徴点Ｐ_１〜Ｐ_５のうち、少なくとも４つの特徴点（つまり、特徴点Ｐ_５と他の何れか３個の特徴点）が測定対象物の領域内に配置された場合に、２辺の長さを同時に測定することができる。

［配置方法３］
配置方法３では、図１２に示すように、レーザ１５の５つの特徴点の一部が、視野内に収まる最大の正方形領域内に配置される。ただし、配置方法３では、視野の長辺（図１２では横方向）において寸法を測定するための特徴点Ｐ_１、Ｐ_２が正方形領域外に配置される。

この場合、読取装置１００において測定可能な対象物の視野内における縦横比は、縦方向が視野の縦の幅となり、横方向が横方向の隣接する特徴点（Ｐ_１とＰ_５、又は、Ｐ_２とＰ_５）の幅（横幅）となる領域（長方形）の縦横比（図示せず）から、縦方向が特徴点Ｐ_４、Ｐ_５（又は、特徴点Ｐ_３、Ｐ_５でもよい）の幅（縦幅）となり、横方向が視野の横幅となる領域（長方形）の縦横比までとなる。

配置方法３によれば、図１２に示すように、測定対象物が視野内の正方形領域と同等の領域を有する場合でも、測定対象物の領域の長辺方向（横方向）の辺の両端により近い位置に、特徴点を配置することができる。また、配置方法３によれば、図１２に示すように、特徴点Ｐ_１、Ｐ_２が視野の長辺方向（横方向）の両端付近に配置されるので、視野内において横長の測定対象物が撮影された場合でも、測定対象物の領域の長辺方向（横方向）の辺の両端により近い位置に、特徴点が配置されることになる。これにより、読取装置１００は、測定対象物の形状が正方形、横長の何れの形状でも寸法を精度良く測定することができる。

なお、配置方法３では、ユーザは、例えば、図１２の視野内において測定対象物が横長になり、かつ、測定対象物の上下２辺付近に縦方向の隣接する特徴点（Ｐ_３とＰ_５、又は、Ｐ_４とＰ_５）が配置されるように、読取装置１００の配置を調節すればよい。換言すると、読取装置１００は、５個の特徴点Ｐ_１〜Ｐ_５のうち、少なくとも４つの特徴点（つまり、特徴点Ｐ_５と他の何れか３個の特徴点）が測定対象物の領域内に配置された場合に、２辺の長さを同時に測定することができる。

以上、配置方法１〜３について説明した。なお、レーザ１５の特徴点の配置は、図４Ａ，図４Ｂ、図７、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２の例に限定されるものではない。

例えば、ｘ方向の辺の長さを測定する２つの特徴点が配置される場合、ｙ方向の辺の長さを測定する２つの特徴点として、ｘ方向の辺の長さを測定する２つの特徴点のうち何れか１つを用いてもよい。例えば、ｘ方向に特徴点Ｐ_１、Ｐ_２が配置され、ｙ方向に、特徴点Ｐ_１、Ｐ_３が配置されてもよい。つまり、特徴点特徴点Ｐ_１〜Ｐ_３はＬ字型に配置される（図示せず）。

このように、読取装置１００では、視野内における特徴点の配置によって、測定可能な対象物（直方体の面）の縦横比が決定される。そこで、読取装置１００は、例えば、視野内の特徴点の配置に応じて、ユーザが測定対象物に対して適切な位置に読取装置１００を配置するようにガイドする機能を備えてもよい。

また、読取装置１００は、測定対象物の形状に応じて、上述したような特徴点の配置を切り替えてもよい。

以上、本開示の各実施の形態について説明した。

（他の実施の形態）
（１）上記実施の形態において、撮像センサ１０Ａの視野におけるレーザ１５の特徴点を結ぶ直線と測定対象物の辺とが平行になる状態を、読取装置１００における測定可能状態とする場合について説明した。しかし、読取装置１００が測定可能となる状態は、この状態に限定されない。

例えば、読取装置１００は、測定対象物の辺に対して、２つの特徴点を結ぶ直線が傾いている場合に、当該測定対象物の寸法を測定してもよい。

すなわち、読取装置１００（寸法測定部３０）は、２つの特徴点を結ぶ直線と、測定対象物の測定対象となる辺とが平行ではない場合、２つの特徴点を結ぶ直線と測定対象の辺との間の傾きに応じて、２つの特徴点を結ぶ直線上の測定対象物の長さ（つまり、測定結果）を補正することにより、測定対象の辺の長さを算出してもよい。

図１３Ａ、図１３Ｂは、寸法の補正処理の一例を示す図である。

図１３Ａでは、測定対象物の１面の実際の長さが縦：Ｌ_１、横：Ｌ_２であるのに対して、読取装置１００は、直交する２つの方向において縦：ｌ_１、横：ｌ_２の長さを測定結果として算出している。このとき、測定対象物の辺に対する、読取装置１００が測定した測定対象物上の直線（２つの特徴点を結ぶ直線）の傾きをαとする。この場合、読取装置１００は、次式（６）、（７）に従って、長さｌ_１、ｌ_２を補正することにより、測定対象物の辺の長さＬ_１、Ｌ_２を算出する。

ここで、ｃｏｓαは次式（８）で表される。

また、式（７）のαは次式（９）で表される。

また、式（９）のｒは次式（１０）で表される。

すなわち、読取装置１００は、図１３Ｂに示すように、撮像画像内において、ｗ_１、ｗ_２、Ｗ_１、Ｗ_２（画素数[pixel]）を測定すればよい。

これにより、読取装置１００は、２つの特徴点を結ぶ直線と、測定対象物の測定対象となる辺とが平行ではない場合でも、測定対象物の寸法を測定することができる。

（２）上記実施の形態では、測定対象となる方向にレーザ１５の２つの特徴点を配置する場合について説明した。しかし、読取装置１００は、測定対象となる方向にレーザ１５の１つの特徴点を配置した場合でも、測定対象物の辺の長さを測定することができる。例えば、読取装置１００は、測定対象物上に特徴点が１つ照射され、かつ、読取装置１００の撮像光軸に対して測定対象物の面が垂直となり、かつ、測定対象の辺が視野に入っている場合に、視野角に基づいて測定対象物の辺の長さを測定することができる。なお、読取装置１００は、測定対象の１面が視野内に収まっている場合に、撮影画像内において対象面の４つの角が全て９０度であれば、読取装置１００の撮像光軸に対して測定対象物の面が垂直になっていると判定してもよい。

例えば、読取装置１００は、撮像センサ１０Ａの視野において測定対象物の領域内に２つの特徴点を配置することができない場合、測定対象物の領域内に配置された一方の特徴点を用いて測定対象物の辺の長さを測定してもよい。すなわち、読取装置１００は、視野において測定対象物の領域内に２つの特徴点が含まれる場合、寸法測定方法として２つの特徴点を用いる方法を適用し、視野において測定対象物の領域内に２つの特徴点が含まれず、１つの特徴点のみが含まれる場合、寸法測定方法として１つの特徴点を用いる方法を適用してもよい。

以下、一例として、図１４に示すように、視野（撮像平面）内に写された、１つの特徴点Ｐ’を用いて測定対象物における辺の長さｌ’に対する実際の測定対象物における辺の長さｌを算出する方法について説明する。

図１５は、少なくとも１つの光源（Ｌ）を有するレーザ１５の測定対象物上の特徴点Ｐを用いて、図１４に示す測定対象物の辺の長さ（撮像平面上ではｌ’）に対する実際の測定対象物における辺の長さｌを算出する方法を示す。

なお、図１５では、レンズ１０Ｂの主点を原点Ｏとし、撮像光軸ｚに垂直で原点Ｏを含む平面を「原点平面」とする。また、撮像光軸ｚに垂直で特徴点Ｐを含む平面を「物体面」と呼ぶ。また、図１５において、Ｌは、レーザ１５（光源）の位置を示す。

また、ｚは、原点平面と物体面との距離を示し、読取装置１００による測距処理によって得られる。

また、θは、水平方向の視野の半画角を示し、Ｎは、撮像平面における視野の水平方向の長さの半分の長さを示す。θ及びＮは既知の定数である。

図１５において、物体面と撮像平面とは相似関係より、撮像平面で長さＮであるものは、物体面ではｚｔａｎθの長さとなる。従って、撮像平面において測定対象物の辺の長さがｌ’である場合、物体面での測定対象物の辺の実際の長さｌは、次式（１１）で求められる。

読取装置１００（寸法測定部３０）は、式（１１）に示すように、レーザ１５による測距によって求まる測定対象物との距離ｚと、既知定数であるθ、Ｎとに基づいて、１つの特徴点Ｐから測定対象物の実際の長さｌを測定することができる。

なお、測定対象物における測定対象の矩形の平面が任意の向きを向いている場合には、読取装置１００は、１つの特徴点Ｐから測定対象の矩形の長さを求めることができない。そこで、以下では、読取装置１００は、測定対象の矩形の平面が物体面（例えば、図１５を参照）に存在するか否か（測定の可否）を判定する。そして、読取装置１００は、測定対象の矩形の平面が物体面に存在する場合に、上述した方法（式（１１）等）を用いて矩形の長さを測定する。

以下、一例として、図１６に示すように、視野（撮像平面）内に写された測定対象物に対する判定方法について説明する。

図１６では、矩形の平面と撮像光軸ｚとの交点Ｏ'までの距離（原点平面のＯと物体面Ｏ'との距離）をｚ_０とし、距離ｚ_０の物体面において測定対象の矩形の平面が図１６に示すように位置する場合、物体面での矩形の座標をそれぞれ（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）と表す（ｉ＝１〜４）。

ここで、（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）の座標は、図１７に示すような、物体面に位置するＬ_１×Ｌ_２の矩形の座標を、ｙ軸周りにα回転し、ｚ軸周りにβ回転し、ｙ軸周りにγ回転した座標として表すことができる。なお、図１７において、ｓ、ｔ、ｕ、ｖは、回転前の物体面に位置するＬ_１×Ｌ_２の矩形を視野の中心O’によって分けた場合の比を表す。

この場合、（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）は、次式（１２）で表される。

式（１２）において、Ｘ_ｉ、Ｙ_ｉ、Ｚ_ｉは次式（１３）で表される。

ｉ＝１の場合、□ → ｓ △ → ｕ
ｉ＝２の場合、□ → ｓ △ → −ｖ
ｉ＝３の場合、□ → −ｔ △ → −ｖ
ｉ＝４の場合、□ → −ｔ △ → ｕ

このとき、図１６に示す角度φ_１は、次式（１４）で表される。

式（１４）においてΔ_Ｕｊｋは次式（１５）で表される。

なお、ＵはＸ又はＹであり、ｊ、ｋは１〜４であり、Ｘ_ｉ’＝（Ｘ_ｉ／ｚ_０）、Ｙ_ｉ’＝（Ｙ_ｉ／ｚ_０）、Ｚ_ｉ’＝（Ｚ_ｉ／ｚ_０）である。

すなわち、φ_１は、Ｌ_１／ｚ_０、Ｌ_２／ｚ_０、α、β、γの関数である。

物体面と撮像平面とは相似関係があるので、読取装置１００は、物体面のφ_１を、撮像平面の像から直接得ることができる。よって、読取装置１００は、寸法測定を行う際のφ_１の値を所定の範囲に制限することにより、式（１２）〜（１５）の関係から、α、β、γの値（つまり、測定対象物の回転（向き））を制限することができる。なお、φ_１の範囲と、α、β、γの値との関係は、予め求めることができる。

具体的には、読取装置１００は、φ_１が所定の範囲内である場合に、上述した方法（式（１１）等）を用いて矩形の長さを測定する。例えば、読取装置１００は、φ_１が８９°〜９１°の範囲内（つまり、垂直（９０°）から±１°以内）である場合に矩形の長さを測定し、φ_１が８９°〜９１°の範囲外である場合に矩形の長さを測定しないように制御してもよい。これにより、読取装置１００は、測定対象物の回転による測定誤差を抑えて寸法を測定することができる。

図１８は、１つの特徴点を用いて測定対象物の寸法を測定するモードにおける読取装置１００の動作の流れを示すフローチャートを示す。

なお、図１８に示す動作は、例えば、実施の形態１（例えば、図６Ｂ等を参照）又は実施の形態２（例えば、図９Ｂ等を参照）で説明した２つの特徴点を用いて測定対象物の寸法を測定するモードと併用されてもよい。例えば、読取装置１００は、撮影した画像に含まれる特徴点の数（１個、又は、複数）に応じて、１つの特徴点を用いる測定モード（図１８）と、２つの特徴点を用いる測定モード（図６Ｂ又は図９Ｂ）とを切り替えてもよい。

そして、図１８に示す動作は、例えば、読取装置１００が１つの特徴点を用いる測定モードを開始することを決定した場合に開始される。

図１８において、読取装置１００は、撮像センサ１０Ａによって測定対象物を含む画像を撮影する（ＳＴ５０１）。

次に、読取装置１００は、撮影した画像（撮像平面）内に、測定対象物の１面が含まれているか否かを判断する（ＳＴ５０２）。画像内に測定対象物の１面が含まれていない場合（ＳＴ５０２：ＮＯ）、読取装置１００は、図１８に示す処理を終了する。

一方、画像内に測定対象物の１面が含まれている場合（ＳＴ５０２：ＹＥＳ）、読取装置１００は、測定対象物の１面における各辺が成す角度φ（例えば、図１６に示すφ_１）が所定の範囲内であるか否かを判断する（ＳＴ５０３）。角度φが所定の範囲外である場合（ＳＴ５０３：ＮＯ）、読取装置１００は、図１８に示す処理を終了する。

一方、角度φが所定の範囲内である場合（ＳＴ５０３：ＹＥＳ）、読取装置１００は、上述したように、１つの特徴点を用いて測定対象物の辺の長さを計算する（ＳＴ５０４）。

（３）上記実施の形態では、測定対象物の寸法の一例として、読取装置１００が測定対象物の体積を求める場合について説明した。しかし、読取装置１００が算出する寸法は、体積に限らず、例えば、直方体の３辺（縦、横、高さ）の合計値でもよい。

（４）上記実施の形態では、読取装置１００が、情報読取処理、及び、寸法測定処理の双方を行う場合について説明したが、図１に示す装置は、寸法測定処理のみを行う構成（つまり、情報読取機能を除く構成）からなる寸法測定装置として実現されてもよい。

本発明は、測定対象物の寸法を測定するシステムに有用である。

１０ 撮像部
１０Ａ 撮像センサ
１０Ｂ レンズ
１５ レーザ
２０ デコーダ
２１ 測距部
２２ 読取部
３０ 寸法測定部
４０ 操作部
５０ 通知部
１００ 測定機能付き情報読取装置
１５０ 情報読取部

Claims (10)

1. 測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射する照射部と、
   前記レーザ光が前記測定対象物に反射した反射光を用いて、前記測定対象物との距離を測定する測距部と、
   前記レーザ光が照射された状態の前記測定対象物の画像を撮像する撮像部と、
   前記測定対象物との距離、前記画像内の前記測定対象物の位置、及び、前記画像内の前記２つの特徴点の位置に基づいて、前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さを測定する寸法測定部と、
   を具備する寸法測定装置。
2. 前記測定対象物は直方体であり、
   前記寸法測定部は、前記直方体の３辺の長さをそれぞれ測定し、前記３辺の長さを用いて前記直方体の体積を算出する、
   請求項１に記載の寸法測定装置。
3. 前記照射部は、前記撮像部の視野内の第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向の双方において前記２つの特徴点が同時に形成されるように、前記レーザ光を照射し、
   前記寸法測定部は、前記第１の方向に形成された前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さ、及び、前記第２の方向に形成された前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さをそれぞれ測定する、
   請求項１に記載の寸法測定装置。
4. 前記測定対象物は直方体であり、
   前記寸法測定部は、前記直方体の少なくとも２面に対して、前記第１の方向及び前記第２の方向の長さを測定し、前記少なくとも２面で測定された長さを用いて前記直方体の体積を算出する、
   請求項３に記載の寸法測定装置。
5. 前記第１の方向及び前記第２の方向に形成される前記特徴点の合計は５個であり、
   １つの前記特徴点は、前記第１の方向に形成される他の２つの特徴点を結ぶ直線と、前記第２の方向に形成される他の２つの特徴点を結ぶ直線との交点に形成される、
   請求項３に記載の寸法測定装置。
6. 前記特徴点の全ては、前記撮像部の視野の短辺と同一の長さを一辺とする正方形領域内に形成される、
   請求項３に記載の寸法測定装置。
7. 前記寸法測定部は、前記２つの特徴点を結ぶ直線と、前記測定対象物の測定対象となる辺とが平行ではない場合、前記直線と前記辺との間の傾きに応じて、前記直線上の前記測定対象物の長さを補正することにより、前記辺の長さを算出する、
   請求項１に記載の寸法測定装置。
8. 前記寸法測定部は、前記２つの特徴点を結ぶ直線と前記測定対象物の測定対象となる辺とが平行である場合に前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さを測定し、前記直線と前記辺とが平行ではない場合に前記測定対象物の長さを測定しない、
   請求項１に記載の寸法測定装置。
9. 物体に対してレーザ光を照射する照射部と、
   前記レーザ光が前記物体に反射した反射光を用いて、前記物体との距離を測定する測距部と、
   前記物体との距離に基づいてフォーカスを調整し、前記レーザ光が照射された状態の前記物体の画像を撮像する撮像部と、
   前記画像を解析することにより、物体上の情報を読み取る読取部と、
   前記物体との距離、及び、前記画像を用いて、前記物体の長さを測定する寸法測定部と、
   を具備する測定機能付き情報読取装置。
10. 測定対象物上に少なくとも２つの特徴点を有するようにレーザ光を照射し、
    前記レーザ光が前記測定対象物に反射した反射光を用いて、前記測定対象物との距離を測定し、
    前記レーザ光が照射された状態の前記測定対象物の画像を撮像し、
    前記測定対象物との距離、前記画像内の前記測定対象物の位置、及び、前記画像内の前記２つの特徴点の位置に基づいて、前記２つの特徴点を結ぶ直線上の前記測定対象物の長さを測定する、
    寸法測定方法。

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