JP2020046980A - Bar code reading device, bar code reading method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バーコード読取装置、バーコード読取方法及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a barcode reading device, a barcode reading method, and a program.
従来、バーコードの読み取りに使用されるバーコード読取装置には、例えばレーザー方式によるバーコードリーダと共にカメラを設け、伝票の撮影画像や、商品の汚損状態等を撮影した撮影画像を記録可能とする構成が知られている(例えば下記特許文献1参照)。また、近年においては、2次元バーコードの普及に伴い、バーコードリーダにレーザー方式ではなく2Dイメージャ方式が採用されたバーコード読取装置が多数存在する。ここで、2Dイメージャ式は、2次元イメージセンサで撮像した画像に基づきバーコードを読み取る方式である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bar code reader used for reading a bar code is provided with a camera together with, for example, a bar code reader based on a laser method, and can record a photographed image of a slip and a photographed image of a stained state of a product. A configuration is known (for example, see
ところでバーコードリーダには、読取速度、読取深度、最小分解能、読取角度などの読取性能に一定以上の性能が要求される。ここで読取深度は、バーコードの読み取り可能な距離範囲(例えば60mm〜150mm)、読取速度は、一秒間におけるバーコードの読み取り試行回数(例えば100回/秒)である。なお、読取深度は、バーコードのサイズが小さくなるに従い狭くなり、例えばバーコードが1次元バーコードであれば最小バー幅が狭くなるに従い狭くなる。 By the way, a barcode reader is required to have a certain level of reading performance such as reading speed, reading depth, minimum resolution, and reading angle. Here, the reading depth is a distance range in which a barcode can be read (for example, 60 mm to 150 mm), and the reading speed is the number of barcode reading attempts per second (for example, 100 times / second). The reading depth becomes smaller as the size of the barcode becomes smaller. For example, if the barcode is a one-dimensional barcode, the reading depth becomes smaller as the minimum bar width becomes smaller.
しかしながら、2Dイメージャ式のバーコードリーダにおいては、より広い読取深度を確保するには、2次元イメージセンサの光学系を固定焦点とせず、オートフォーカス機能を付加すればよいが、それではコスト高となる。しかも、オートフォーカス機能では焦点の調整に時間を要するため読取速度が犠牲となる、という問題があった。 However, in a 2D imager-type barcode reader, an autofocus function may be added without securing the optical system of the two-dimensional image sensor as a fixed focus in order to secure a wider reading depth, but this increases the cost. . In addition, there is a problem that the reading speed is sacrificed in the autofocus function because it takes time to adjust the focus.
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、2Dイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and has as its object to improve barcode reading performance in a configuration including a 2D imager-type barcode reader and a camera.
前記課題を解決するため、本発明のバーコード読取装置にあっては、被写体を撮像する第1の撮像手段と、前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段と、バーコードの読み取りに際し、前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる撮像制御手段と、前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する判断手段と、前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするデコード手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in a barcode reading apparatus according to the present invention, a first imaging unit for imaging a subject, an imaging direction of the first imaging unit is the same as that of the first imaging unit, and the first imaging unit A second imaging unit for imaging the subject at a different depth of field, and an imaging control unit for causing the first imaging unit and the second imaging unit to simultaneously perform an imaging operation when reading a barcode. Determining means for determining a distance to the subject at the time of the image capturing operation; and determining the distance between two images individually captured by the first image capturing means and the second image capturing means following the image capturing operation. Decoding means for decoding a barcode of the subject, with the image on the side taken at the depth of field corresponding to the determination result of the means as a decoding target.
また、本発明のバーコード読取方法にあっては、バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第1の撮像手段、及び前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせるステップと、前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断するステップと、前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするステップと、を備えたことを特徴とする。 Further, in the barcode reading method of the present invention, when reading the barcode, the first imaging means for imaging the subject, and the imaging direction is the same as the first imaging means, and the first imaging means Means for causing the second imaging means for imaging the subject at a depth of field different from the means to simultaneously perform an imaging operation; determining the distance to the subject at the time of the imaging operation; and Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit, the image on the side captured at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject is to be decoded. Decoding a barcode in the subject.
また、本発明のプログラムにあっては、コンピュータに、バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第1の撮像手段、及び前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる処理と、前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する処理と、前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードする処理と、を実行させる。 Further, according to the program of the present invention, when reading a barcode, a computer has a first image pickup means for picking up an image of an object, and the first image pickup means has the same image pickup direction as the first image pickup means, and Means for causing the second imaging means for imaging the subject at a different depth of field to perform an imaging operation at the same time; processing for determining a distance to the subject at the time of the imaging operation; Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit, the image on the side captured at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject is to be decoded. And decoding a barcode in the subject.
本発明によれば、2Dイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることができる。 According to the present invention, barcode reading performance can be improved in a configuration including a 2D imager type barcode reader and a camera.
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るバーコード読取装置1の外観を示す図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は裏面図である。このバーコード読取装置1は、主としてバーコードの読み取りに使用され、必要に応じて伝票の撮影画像や、商品の汚損状態等の撮影にも使用されるハンディーターミナルであり、バーコードリーダと共にカメラが搭載された構成を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a
図1(a)に示すように、バーコード読取装置1は略長方形の縦長の筐体2を有しており、筐体2の正面側には、ディスプレイ3と、第1のインジケータ4、第2のインジケータ5、操作キー群6、スピーカ7が設けられている。ディスプレイ3は、各種の情報を画面表示する。第1のインジケータ4と第2のインジケータ5は、複数色に発光可能なLED(Light Emitting Diode)であり、筐体2の先端部において、バーコード読取装置1の電源の状態や、その他の各種の状態に応じた色で点灯又は点滅する。
As shown in FIG. 1A, the
操作キー群6は、電源キー6aと、センタートリガーキー6bを含む複数のキーから構成される。センタートリガーキー6bは、ユーザによるバーコードの読取指示や、バーコードを有する伝票や商品等の撮影指示に使用される。なお、操作キー群6を構成する各々キー(図中では符号を省略する)には、ファンクションキーや数字キー等が含まれ、バーコード読取装置1の各種の操作に使用される。
The
ここで、バーコード読取装置1には、動作モードとしてスキャンモードと撮影モードとの2種類のモードが用意されている。スキャンモードはバーコードの読み取りを行うための動作モードであり、撮影モードは伝票や商品等を撮影するための動作モードである。なお、スキャンモードにおいてバーコード読取装置1が読み取り可能なバーコードは1次元バーコード及び2次元バーコードである。また、ユーザは操作キー群6の所定のキーを操作することにより所望の動作モードを設定することができる。
Here, the
一方、図1(b)に示したようにバーコード読取装置1の裏面側には、筐体2の両側面に位置してサイドトリガーキー11がそれぞれ設けられている。サイドトリガーキー11は、センタートリガーキー6bと同様にバーコードの読取指示や撮影指示に使用される。また、図2(a)にも示すように、筐体2の裏面側の先端中央部には、略三角形状の断面をなして突出する読取部2aが形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, on the back side of the
読取部2aにおける筐体2の先端側の斜面部には、筐体2の幅方向の両側にそれぞれ位置して2Dイメージャ方式のバーコードリーダ8とカメラ9とが配置されている。また、バーコードリーダ8とカメラ9との間には、カメラ9での撮影時に必要に応じて発光し、被写体に撮影補助光を照射するフラッシュLED10が配置されている。図2(a)に示すように、バーコードリーダ8におけるバーコードの読取方向Bは、筐体2の長さ方向に沿った先端の延長方向Aに対して所定の角度(以下、ベント角)だけ傾いており、本実施形態においてベント角は25度である。
A
バーコードリーダ8とカメラ9とは各々がモジュール化されて筐体2内部に収容されている。図2(b)及び図2(c)は、カメラ9のモジュール構造、及び筐体2内におけるカメラ9の配置構造の概略を示すバーコード読取装置1の先端側の部分断面図である。カメラ9は、基板91と、基板91に固定された円筒状のハウジング92と、基板91に実装されたCMOS(Complementary Metal 0xide Semiconductor)センサ53と、ハウジング92に収容されたレンズホルダー93と、レンズ52とを備えている。なお、CMOSセンサ53とレンズホルダー93との間にはIRカットフィルタ(図示せず)が設けられている。
The
また、図では省略するが、レンズホルダー93の外周にはコイルが巻かれ、それを覆う磁石がハウジング92の内周面に設けられている。そして、コイルが発生する磁力と磁石との作用によってレンズホルダー93がハウジング92内を軸方向に移動し、レンズ52とCMOSセンサ53との距離が変化することによって、フォーカス調整が可能となっている。さらに、基板91は、図に示した支点Oを中心として回動可能に筐体2に組み付けられており、図示しないアクチュエータによって、図2(b)に示した基準状態から図2(c)に示した回転状態とに状態が変化可能である。
Although not shown, a coil is wound around the outer periphery of the
ここで、レンズ52の光軸は、後述するバーコードリーダ8の光学系(図4(a)に示すレンズ42)の光軸と平行であり、レンズ52の光軸と重なるカメラ9の撮影方向Cは、バーコードの読取方向Bと同様に筐体2の先端の延長方向Aに対して傾いている。すなわち、基準状態における撮影方向Cの傾き角度は、図2(a)にも示したようにバーコードリーダ8のベント角と同様に25度である。つまりカメラ9が基準状態にあるときには、カメラ9の撮影方向Cはバーコードの読取方向Bと同一である。また、回転状態での撮影方向Cの傾き角度は60度であり、この角度は商品等を撮影する際の作業性を考慮して決められた角度である。
Here, the optical axis of the
図3は、バーコード読取装置1の電気的構成の概略を示すブロック図である。バーコード読取装置1は、主としてCPU(Central Processing Unit)により構成されるとともに、第1の画像処理部22と第2の画像処理部23とを備えた制御部21と、制御部21に接続された各部とによって構成される。すなわち制御部21には、RAM(Random Access Memory)24と、主記憶部25、記録部26、表示部27、キー入力部28、インジケータ部29、放音部30、通信部31、バーコードリーダ部41、カメラ部51が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the
主記憶部25は、バーコード読取装置1に内蔵されたフラッシュメモリ等のインターナルストレージである。主記憶部25には、制御部21にバーコード読取装置1の動作を制御させるための制御プログラムや、ユーザにより設定された動作モードに関する情報等の各種の設定情報が記憶されている。制御部21は、制御プログラムに従い動作モードに応じてバーコード読取装置1の動作を制御する。
The
RAM24は制御部21の作業メモリであり、RAM24には、主記憶部25から読み出された制御プログラムが展開されたり、制御部21によって一時的に使用される各種のデータが記憶されたりする。記録部26は、例えばバーコード読取装置1に着脱自在な各種のメモリカード、及びメモリカードへのデータの入出力を可能とするカードインターフェイスにより構成される。記録部14には、伝票等から読み取られたバーコードの識別情報や、それに付随する読取日時等の各種データ、及び伝票や商品等の撮影画像のデータが記憶される。
The
表示部27は、前記ディスプレイ3及びその駆動回路から構成される。ディスプレイ3は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)、ELD(Electro Luminescent Display)である。キー入力部28は、センタートリガーキー6b等の複数のキーから構成され、ユーザによるキーの操作内容を示す操作情報を制御部21に供給する。インジケータ部29は、第1のインジケータ4と第2のインジケータ5を構成するLED(light emitting diode)と、前記フラッシュLED10を構成する白色LEDと、それらを駆動する駆動回路とから構成される。
The
バーコードリーダ部41は、前述したバーコードリーダ8を構成する部分であり、図4(a)に示すように、レンズ42と、CMOSセンサ43、センサ駆動回路44、画像補正回路45、イルミネーションLED46、レーザーエイマー47から構成される。
The bar
CMOSセンサ43は、有効画素数が約100万のカラーフィルタを有していないモノクロイメージセンサであり、スキャンモードでのバーコードの読み取りに際して伝票や商品等の被写体を撮像する。すなわちCMOSセンサ43は、レンズ42により結像された被写体の光学像を光電変換することによって被写体を撮像する。バーコードリーダ8の具体的なモジュール構造は示さないが、レンズ42とCMOSセンサ43との距離は固定である。つまりバーコードリーダ8のフォーカスは固定である。
The
センサ駆動回路44は、バーコードの読み取りが行われる間に、所定のフレームレート(例えば60fps)でCMOSセンサ43を駆動し、光電変換された電気信号を画像補正回路45に入力させる。画像補正回路45は、入力した電気信号をフレーム毎に画像データに変換するとともに、最適な画像が得られるようにドット欠損補正等の画像補正を行った後、補正後の画像データを制御部21(第1の画像処理部22)に転送する。
The
イルミネーションLED46は赤色LEDであって、被写体にバーコードの読み取りに必要な明るさを常に確保するための赤色の補助光を伝票等に照射する。レーザーエイマー47は、LD(LASER Diode)等の光源により構成され、伝票等に向けてレーザ光を照射してバーコードの読取位置を示す照準となる光像、例えば矩形の角部のみを表す光像を伝票等に表示する。イルミネーションLED46とレーザーエイマー47は、CMOSセンサ43と共にモジュール化されており、各々の動作をCMOSセンサ43の撮像動作に同期して制御される。具体的に述べると、イルミネーションLED46はCMOSセンサ43の撮像期間(具体的には露光期間)のみ点灯され、レーザーエイマー47はCMOSセンサ43の非撮像期間のみ点灯される。
The
カメラ部51は、前記カメラ9を構成する部分であり、図4(b)に示すように、レンズ52及びCMOSセンサ53と、センサ駆動回路54、画像補正回路55、AF(Auto Focus)駆動回路56、アクチュエータ駆動回路57から構成される。
The
CMOSセンサ53は、有効画素数が約800万画素のカラーフィルタが実装されたカラーイメージセンサであり、撮影モードでの伝票や商品等の撮影時、及びスキャンモードでのバーコードの読み取りに際して被写体を撮像する。すなわちCMOSセンサ53は、レンズ52により結像された伝票等の被写体の光学像を光電変換することにより被写体を撮像する。なお、CMOSセンサ53はCCD(Charge Coupled Device)センサであっても構わない。この点についてはバーコードリーダ8が有するCMOSセンサ43も同様である。
The
センサ駆動回路54は、CMOSセンサ53を駆動し、光電変換された電気信号を画像補正回路55に入力させる。なお、センサ駆動回路54は、撮影モード及びスキャンモードの双方において所定のフレームレート(例えば60fps)でCMOSセンサ53を駆動する。画像補正回路55は、入力した電気信号を画像データに変換するとともに、最適な画像が得られるように自動ホワイトバランス調整(AWB)、自動露光調整(AE)、周辺減光補正、ドット欠損補正等の画像補正を行った後、補正後の画像データを制御部21(第2の画像処理部23)に転送する。
The
AF(Auto Focus)駆動回路56は、前述したようにレンズ52とCMOSセンサ53との距離を変化させることにより、必要に応じてフォーカス最適な位置に調整する。ここで、本実施形態において調整可能な最も近いフォーカス位置は、バーコードリーダ8の固定されたフォーカス位置よりも近い。アクチュエータ駆動回路57は、前述したアクチュエータを必要に応じて駆動することにより、筐体2内におけるカメラ9の基板91及びハウジング92の状態を基準状態と回転状態とに変化させる。
As described above, the AF (Auto Focus)
放音部30は、音声発生回路とアンプとスピーカ7とから構成され、必要に応じて各種の報知音を放音する。通信部31は、必要に応じて有線又は無線によって外部のデータ管理サーバ等との間で所定のプロトコルに従った通信を行い、記録部26に記憶(保存)されているデータを送信する。
The
次に、以上の構成からなるバーコード読取装置1の動作について説明する。まず、動作モードとして撮影モードが設定された場合の動作について説明する。バーコード読取装置1おいては、ユーザにより動作モードとして撮影モードが設定されると、制御部21が、カメラ部51のアクチュエータ駆動回路57を制御し、筐体2内でカメラ9を図2(c)に示した回転状態に制御する。つまりカメラ9の撮影方向Cを筐体2の先端の延長方向Aに対して60度傾けた状態に制御する。
Next, the operation of the
その後、制御部21は、カメラ部51における被写体の撮像動作を開始するとともに、撮像された画像をディスプレイ3にライブビュー表示する。そして、制御部21は、ユーザから撮影指示があると、その時点で撮像された画像を撮影画像として、その画像データを記録部26に記憶させる。
After that, the
これにより、カメラ9の撮影方向Cが、筐体2の先端の延長方向Aに対してベント角よりも大きく傾くことにより、ユーザはディスプレイ3において伝票や商品の位置や大きさ等を確認しながら撮影作業を行うことができる。
Accordingly, the photographing direction C of the
なお、本実施形態では、カメラ9の撮影方向Cのみを可変な構成としたが、カメラ9の撮影方向Cと共にバーコードリーダ8におけるバーコードの読取方向B、すなわちベント角も変更可能な構成としてもよい。また、本実施形態では、カメラ9のモジュール全体を筐体2内で回動させることによってカメラ9の撮影方向Cを変更可能としたが、例えば筐体2内に、レンズ52の光軸上に位置してミラー回動可能に設け、そのミラーの回動角度を制御することによってカメラ9の撮影方向Cを変更可能としてもよい。すなわちミラーを介して伝票や商品等の被写体を撮像する構成を採用することができる。この点についてはバーコードリーダ8も同様である。
In the present embodiment, only the shooting direction C of the
さらに、カメラ9の撮影方向Cや、バーコードリーダ8におけるバーコードの読取方向Bの一方または双方を変更可能とする場合には、筐体2に可動部を設け、その可動部内にバーコードリーダ8とカメラの一方または双方を配置し、その可動部をユーザが回動させることによって読取方向Bや撮影方向Cを変更とする構成してもよい。
Further, when it is possible to change one or both of the photographing direction C of the
次に、動作モードとしてスキャンモードが設定された場合の動作について説明する。ここでは、例えばユーザのキー操作や、ユーザによるスキャンモードの設定に伴いカメラ9が基準状態に復帰しており、スキャンモードにおいては、図2(a)に示したように、カメラ9の撮影方向Cがバーコードリーダ8におけるバーコードの読取方向Bと同一であることを前提とする。
Next, the operation when the scan mode is set as the operation mode will be described. Here, the
図5は、スキャンモードにおいて、ユーザによるバーコードの読取指示に応じて制御部21が実行する読取処理を示したフローチャートである。制御部21は、バーコードの読取指示に応じて処理を開始すると、まず、カメラ部51を制御し、カメラ9のフォーカス位置を至近位置、つまりバーコードリーダ8のフォーカス位置よりも近い位置に設定する(ステップS1)。これによりカメラ9の被写界深度がバーコードリーダ8の被写界深度よりも手前に設定される。なお、双方の被写界深度は一部が重複していても構わない。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a reading process executed by the
次に、制御部21は、バーコードリーダ部41及びカメラ部51における画像取得設定、つまり撮像に向けた初期化処理を行った後(ステップS2)、バーコードリーダ部41とカメラ部51との双方において、所定のフレームレートでの撮像動作を同時に開始させる(ステップS3)。
Next, the
その後、制御部21は、バーコードリーダ部41とカメラ部51から転送される各画像データを、第1の画像処理部22と第2の画像処理部23によって個別に取得し、取得した各画像データをRAM24に一時記憶する(ステップS4)。また、制御部21は、第2の画像処理部23によってカメラ部51から取得した画像データをディスプレイ3の表示画素数に応じたサイズに縮小し、それを表示部27に表示させる(ステップS5)。なお、以下の説明においては、バーコードリーダ部41で取得された画像をリーダ側画像と呼び、カメラ部51で取得された画像をカメラ側画像と呼ぶ。
Thereafter, the
さらに、制御部21は、リーダ側画像の明るさが規定以上であるか否かを確認する(ステップS6)。係る処理において制御部21は、第1の画像処理部22によってRAM24に一時記憶したモノクロの画像データについて、例えば画素の輝度値の積分値を明るさ情報として取得し、それが予め決められた規定値以上であるか否かを確認する。
Further, the
このときリーダ側画像の明るさは、イルミネーションLED46による補助光が照射された状態での明るさであるため、伝票や商品等の被写体までの距離(以下、バーコードの読取距離という。)が短い(近い)ときほど明るく、長い(遠い)ときほど暗くなる(図6参照)。また、規定の明るさには、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度よりも短い距離、つまり読取深度の最短距離未満であると判断できる明るさが予め設定されている。
At this time, since the brightness of the image on the reader side is the brightness in a state where the auxiliary light from the
そして、制御部21は、リーダ側画像の明るさが規定未満である場合には(ステップS6:NO)、バーコードの読取距離が、少なくともバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも長いと判断し、リーダ側画像を対象としてバーコードのデコード処理を行う(ステップS7)。リーダ側画像をデコード対象とする理由は次の通りである。
When the brightness of the reader-side image is less than the specified value (step S6: NO), the
すなわち、リーダ側画像及びカメラ側画像の撮像時においては、カメラ9の被写界深度がバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定されている。したがって、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも長い場合には、カメラ側画像よりもリーダ側画像の方がよりボケが少ない画像、つまりバーコードのデコードに適した画像であるためである。
That is, the depth of field of the
また、上記とは逆に、リーダ側画像の明るさが規定以上である場合(ステップS6:YES)、制御部21は、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも短いと判断し、カメラ側画像を対象としてバーコードのデコード処理を行う(ステップS8)。
Conversely, when the brightness of the reader-side image is equal to or greater than the specified value (step S6: YES), the
カメラ側画像をデコード対象とする理由は、カメラ9の被写界深度がバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定されており、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも短い場合には、リーダ側画像よりもカメラ側画像の方がよりボケが少ない画像、つまりバーコードのデコードに適した画像であるためである。
The reason why the image on the camera side is to be decoded is that the depth of field of the
なお、ステップS7及びステップS8におけるデコード処理については、従来、2Dイメージャ式のバーコードリーダにおいて一般に行われるデコード処理と同様の処理であるため、ここでは説明を省略する。 Note that the decoding processing in step S7 and step S8 is the same as the decoding processing generally performed in a conventional 2D imager type barcode reader, and a description thereof will be omitted.
図6は、本実施形態におけるバーコードの読取方法の概略を示す概念図である。この図は、上述したバーコードリーダ8とカメラ9とにおける読取深度の違い、及びバーコードの読取距離に応じたリーダ側画像G1〜G3の違い等を概念的に示したものである。バーコードの読取時には、カメラ9の被写界深度がバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定されているため、カメラ9の読取深度R2はバーコードリーダ8の読取深度R1よりも近い。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an outline of a barcode reading method according to the present embodiment. This diagram conceptually shows the difference in the reading depth between the
また、図に示したリーダ側画像G1は、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度R1よりも短い場合の画像の例であり、リーダ側画像G2は、バーコードの読取距離が読取深度R1に入る場合の画像の例であり、リーダ側画像G3は、バーコードの読取距離が読取深度R1よりも長い場合の画像の例である。各リーダ側画像G1〜G3の明るさは、バーコードの読取距離が短いほど明るくなる。また、各リーダ側画像G1〜G3におけるバーコードの大きさは、バーコードの読取距離が長いほど小さくなる。
Further, the reader-side image G1 shown in the figure is an example of an image when the barcode reading distance is shorter than the reading depth R1 of the
そして、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度R1の最短距離よりも長いときには、そのとき撮像されたリーダ側画像、例えばリーダ側画像G2やリーダ側画像G3がデコード対象として使用される。また、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度R1の最短距離よりも短いとき、例えば読取距離が図6に破線枠で示した領域内のときには、そのとき撮像されたリーダ側画像、例えばリーダ側画像G1に代えて、カメラ側画像(図示せず)がデコード対象として使用される。
When the reading distance of the barcode is longer than the shortest distance of the reading depth R1 of the
そして、制御部21は、ステップS7のデコード処理、又はステップS8のデコード処理においてデコードに失敗した場合には(ステップS9:NO)、ステップS4の処理に戻り、それ以降の処理を繰り返す。そして、係る処理を繰り返す間に、ステップS7のデコード処理、又はステップS8のデコード処理においてデコードに成功すると(ステップS9:YES)、制御部21は、デコード結果つまりバーコードから読み取った識別情報を記録部26に記憶する(ステップS10)。
If the decoding has failed in the decoding process in step S7 or the decoding process in step S8 (step S9: NO), the
さらに、制御部21は、例えば放音部30において読取完了を知らせる報知音をスピーカ7から出力させることにより、ユーザに対してバーコードの読み取りが完了した旨を報知し(ステップS12)、ユーザによるバーコードの読取処理を終了する。
Further, the
なお、図には示さないが、スキャンモードにおいてユーザによるバーコードの読取指示が複数回連続して行われる場合には、2回目以降の読取指示に伴う処理に際して制御部21は、ステップS1及びステップS2の処理をスキップする。
Although not shown in the figure, when the user inputs a barcode reading instruction a plurality of times in succession in the scan mode, the
以上のようにバーコード読取装置1においては、バーコードの読取時には、バーコードリーダ8とカメラ9との双方で被写体(伝票や商品等)を撮像し、その際には、カメラ9の被写界深度をバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定する。そして、バーコードの読取距離(被写体までの距離)がバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも長いと判断できる場合には、リーダ側画像をデコード対象とする。また、バーコードの読取距離がバーコードリーダ8の読取深度の最短距離よりも短いと判断できる場合には、カメラ側画像をデコード対象とする。つまり、バーコードの読取距離に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象としてバーコードをデコードする。
As described above, in the
これにより、バーコード読取装置1には、バーコードリーダ8を単独で使用する場合に比べて広い読取深度、すなわち図6に示したようにバーコードリーダ8の読取深度R1とカメラ9の読取深度R2とからなる広い読取深度R3を確保することができる。
Accordingly, the
しかも、バーコードリーダ8にはオートフォーカス機能を付加する必要がなく、かつバーコードリーダ8にオートフォーカス機能を付加する場合のように読取速度が犠牲となることがない。また、カメラ側画像と同時に撮像されたリーダ側画像をバーコードの読取距離の判断に使用する。そのため、例えばバーコードの読取距離を判断するためだけにリーダ側画像を取得する場合のような無駄な動作時間(撮像時間)がなく、これによっても読取速度が犠牲となることがない。
Moreover, there is no need to add the autofocus function to the
なお、通常、バーコードリーダに要求される読取速度は100msec程度であり、これに対し、本実施形態において実現可能な読取速度は以下の通りである。すなわちバーコードの読取指示があった時点から撮像動作が開始されるまでの時間は約30msecであり、バーコードリーダ部41やカメラ部51における1回の撮像時間は、フレームレートが60fpsであれば約17msecであり、リーダ側画像やカメラ側画像に対するデコード処理に要する時間は約20msecである。したがって、ユーザによりバーコードの読取指示が行われてから1回目の読み取りが完了するまでの最短速度は約67msecであり、2回目以降の最短速度は約37msecである。
The reading speed required for a barcode reader is usually about 100 msec. On the other hand, the reading speed that can be realized in the present embodiment is as follows. That is, the time from when the barcode reading instruction is issued to the start of the imaging operation is about 30 msec, and the single imaging time in the
以上のことから本実施形態においては、2Dイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることができる。しかも、撮影に使用されるカメラを有効利用することにより、それを低コストで実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the barcode reading performance can be improved in the configuration including the 2D imager type barcode reader and the camera. Moreover, by effectively utilizing the camera used for shooting, it can be realized at low cost.
また、バーコード読取装置1においては、リーダ側画像の明るさに基づいてバーコードの読取距離を判断することによっても、バーコードの読取性能を低コストで向上させることができる。すなわち、例えばバーコード読取装置1に任意の方式の距離センサを別途設け、その距離センサの検出結果に基づいて、バーコードの読取距離を判断してもよい。その場合であってもバーコードの読取性能を向上させることはできる。これに対しバーコード読取装置1においては、その様な距離センサが不要であり低コストである。
Also, in the
また、バーコード読取装置1においては、バーコードの読取時に赤色の補助光を伝票等に照射するイルミネーションLED46を備えているため、バーコードの読取距離をより正確に判断することができる。しかも、リーダ側画像を撮像するCMOSセンサ43がカラーフィルタを有していないモノクロイメージセンサであって、カメラ側画像を撮像するCMOSセンサ52のようにカラーフィルタが実装されたカラーイメージセンサに比べ受光感度が高い。これによっても、バーコードの読取距離をより正確に判断することができる。
In addition, the
なお、バーコードの読取距離の判断は、リーダ側画像ではなくカメラ側画像を使用して行ってもよいし、リーダ側画像とカメラ側画像との双方を使用して行ってもよい。また、既説したようにバーコードリーダ8のレンズ42の光軸とカメラ9のレンズ52の光軸とは平行であるため、双方の画像間に存在する視差に基づいて被写体までの距離を計算することができる(係る技術は公知である)。したがって、リーダ側画像とカメラ側画像との双方を使用する場合には、双方の画像の明るさに限らず、双方の画像間に存在する視差に基づいてバーコードの読取距離を判断することができる。
The determination of the barcode reading distance may be performed using the camera-side image instead of the reader-side image, or may be performed using both the reader-side image and the camera-side image. Further, as described above, since the optical axis of the
また、バーコード読取装置1においては、バーコードの読取時にカメラ9のフォーカス位置を至近位置であって、バーコードリーダ8のフォーカス位置よりも近い位置に制御し、カメラ9の被写界深度をバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定する。このため、バーコードリーダ8のみを用いてバーコードを読み取る場合に比べ、より小さなサイズのバーコードの読み取りが可能であり、より多様なサイズのバーコードに対応可能である。
Further, in the
係る点については、例えば予めバーコードリーダ8の読取深度を図6にR2で示した距離範囲に設定しておく一方、バーコードの読取時には、カメラ9のフォーカス位置をバーコードリーダ8のフォーカス位置よりも遠い位置に制御し、カメラ9の読取深度を図6にR1で示した距離範囲に設定することによっても実現可能である。しかしながら、その場合、カメラ側画像には、リーダ側画像と同様の解像度を確保しなければならず、カメラ9には、有効画素数がCMOSセンサ52の3倍程度のカラーイメージセンサを用いる必要がある。そのためカメラ9がコスト高となり、バーコードの読み取りにカメラ9を使用するメリットが半減する。
Regarding this point, for example, the reading depth of the
これに対し、バーコード読取装置1のように、カメラ9の被写界深度をバーコードリーダ8の被写界深度よりも近くに設定する構成においては、カメラ9に、伝票や商品等の撮影に必要な最低限の有効画素数を確保すればよい。したがって、バーコード読取装置1においては、より多様なサイズのバーコードに対応可能であるだけでなく、それを低コストで実現することができる。
On the other hand, in a configuration in which the depth of field of the
以上、本発明の一実施形態、及びその変形例について説明したが、これらは本発明の作用効果が得られる範囲内であれば適宜変更が可能であり、変更後の実施形態も特許請求の範囲に記載された発明、及びその発明と均等の発明の範囲に含まれる。以下に、本出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
被写体を撮像する第1の撮像手段と、
前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段と、
バーコードの読み取りに際し、前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる撮像制御手段と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する判断手段と、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とするバーコード読取装置。
(付記2)
前記判断手段は、前記2つの画像の少なくともいずれか一方の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断することを特徴とする付記1記載のバーコード読取装置。
(付記3)
前記判断手段は、前記2つの画像の一方の明るさ情報に基づいて、前記バーコードまでの距離を判断することを特徴とする付記2記載のバーコード読取装置。
(付記4)
前記バーコードの読み取りに際し前記被写体に補助光を照射する照明手段を備えたことを特徴とする付記3記載のバーコード読取装置。
(付記5)
前記第1の撮像手段又は前記第2の撮像手段の一方は、色フィルタを有していないモノクロの撮像素子により前記被写体を撮像し、
前記判断手段は、前記2つの画像における前記モノクロの撮像素子により撮像された側の画像の明るさ情報に基づいて前記被写体までの距離を判断する、
ことを特徴とする付記3又は4記載のバーコード読取装置。
(付記6)
前記第2の撮像手段はフォーカス調整機能を有し、
前記撮像動作時の前記第2の撮像手段におけるフォーカス位置を前記第1の撮像手段におけるフォーカス位置よりも近い位置に制御することによって、前記第2の撮像手段における被写界深度を、第1の撮像手段の被写界深度とは異なる被写界深度に制御するフォーカス制御手段をさらに備えた、
ことを特徴とする付記1乃至4のいずれか1つに記載のバーコード読取装置。
(付記7)
バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第1の撮像手段、及び前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせるステップと、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断するステップと、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするステップと、
を備えたことを特徴とするバーコード読取方法。
(付記8)
コンピュータに、
バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第1の撮像手段、及び前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる処理と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する処理と、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードする処理と、
を実行させるためのプログラム。
As described above, one embodiment of the present invention and its modifications have been described. However, these can be appropriately changed as long as the operation and effect of the present invention can be obtained. And inventions equivalent thereto. Hereinafter, the invention described in the claims of the present application is appended.
(Appendix 1)
First imaging means for imaging a subject;
A second imaging unit that has the same imaging direction as the first imaging unit and captures the subject at a different depth of field than the first imaging unit;
When reading a barcode, an imaging control unit that causes the first imaging unit and the second imaging unit to simultaneously perform an imaging operation;
Determining means for determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in accordance with the imaging operation, the image of the side captured at the depth of field corresponding to the determination result of the determination unit Decoding means for decoding a barcode in the subject,
A bar code reader comprising:
(Appendix 2)
2. The barcode reader according to
(Appendix 3)
3. The barcode reader according to
(Appendix 4)
4. The bar code reader according to claim 3, further comprising an illumination unit that irradiates the subject with auxiliary light when reading the bar code.
(Appendix 5)
One of the first imaging means or the second imaging means images the subject with a monochrome imaging device having no color filter,
The determining means determines a distance to the subject based on brightness information of an image of the two images captured by the monochrome image sensor,
The bar code reader according to
(Appendix 6)
The second imaging means has a focus adjustment function,
By controlling the focus position in the second image pickup means at the time of the image pickup operation to a position closer to the focus position in the first image pickup means, the depth of field in the second image pickup means is set to the first position. Further comprising a focus control means for controlling the depth of field different from the depth of field of the imaging means,
5. The barcode reader according to any one of
(Appendix 7)
A first imaging unit that captures an image of a subject when reading a barcode; and an image of the subject that has the same imaging direction as the first imaging unit and has a different depth of field than the first imaging unit. Causing the second imaging means to perform an imaging operation simultaneously;
Determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in association with the imaging operation, the side imaged at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject Decoding the barcode in the subject, with the image of
A bar code reading method comprising:
(Appendix 8)
On the computer,
A first imaging unit that captures an image of a subject when reading a barcode; and an image of the subject that has the same imaging direction as the first imaging unit and has a different depth of field than the first imaging unit. Processing for causing the second imaging means to simultaneously perform an imaging operation;
A process of determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in association with the imaging operation, the side imaged at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject A process of decoding a barcode in the subject, with the image of
A program for executing
1 バーコード読取装置
2 筐体
3 ディスプレイ
8 バーコードリーダ
9 カメラ
11 サイドトリガーキー
14 記録部
21 制御部
25 主記憶部
27 表示部
28 キー入力部
29 インジケータ部
41 バーコードリーダ部
42 レンズ
43 CMOSセンサ
46 イルミネーションLED
47 レーザーエイマー
51 カメラ部
52 レンズ
53 CMOSセンサ
56 AF駆動回路
57 アクチュエータ駆動回路
B 読取方向
C 撮影方向
O 支点
REFERENCE SIGNS
47
Claims (8)
前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段と、
バーコードの読み取りに際し、前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる撮像制御手段と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する判断手段と、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とするバーコード読取装置。 First imaging means for imaging a subject;
A second imaging unit that has the same imaging direction as the first imaging unit and captures the subject at a different depth of field than the first imaging unit;
When reading a barcode, an imaging control unit that causes the first imaging unit and the second imaging unit to simultaneously perform an imaging operation;
Determining means for determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in accordance with the imaging operation, the image of the side captured at the depth of field corresponding to the determination result of the determination unit Decoding means for decoding a barcode in the subject,
A bar code reader comprising:
前記判断手段は、前記2つの画像における前記モノクロの撮像素子により撮像された側の画像の明るさ情報に基づいて前記被写体までの距離を判断する、
ことを特徴とする請求項3又は4記載のバーコード読取装置。 One of the first imaging means or the second imaging means images the subject with a monochrome imaging device having no color filter,
The determining means determines a distance to the subject based on brightness information of an image of the two images captured by the monochrome image sensor,
The bar code reader according to claim 3 or 4, wherein:
前記撮像動作時の前記第2の撮像手段におけるフォーカス位置を前記第1の撮像手段におけるフォーカス位置よりも近い位置に制御することによって、前記第2の撮像手段における被写界深度を、第1の撮像手段の被写界深度とは異なる被写界深度に制御するフォーカス制御手段をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバーコード読取装置。 The second imaging means has a focus adjustment function,
By controlling the focus position in the second image pickup means at the time of the image pickup operation to a position closer to the focus position in the first image pickup means, the depth of field in the second image pickup means is set to the first position. Further comprising a focus control means for controlling the depth of field different from the depth of field of the imaging means,
The barcode reader according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断するステップと、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするステップと、
を備えたことを特徴とするバーコード読取方法。 A first imaging unit that captures an image of a subject when reading a barcode; and an image of the subject that has the same imaging direction as the first imaging unit and has a different depth of field than the first imaging unit. Causing the second imaging means to perform an imaging operation simultaneously;
Determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in association with the imaging operation, the side imaged at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject Decoding the barcode in the subject, with the image of
A bar code reading method comprising:
バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第1の撮像手段、及び前記第1の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第1の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第2の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる処理と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する処理と、
前記撮像動作に伴い前記第1の撮像手段及び前記第2の撮像手段により個別に撮像された2つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードする処理と、
を実行させるためのプログラム。 On the computer,
A first imaging unit that captures an image of a subject when reading a barcode; and an image of the subject that has the same imaging direction as the first imaging unit and has a different depth of field than the first imaging unit. Processing for causing the second imaging means to simultaneously perform an imaging operation;
A process of determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging unit and the second imaging unit in association with the imaging operation, the side imaged at the depth of field corresponding to the determination result of the distance to the subject A process of decoding a barcode in the subject, with the image of
A program for executing
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