JP2755249B2 - 2次元バーコードの読み取り方法 - Google Patents
2次元バーコードの読み取り方法Info
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Description
び位置で情報を表現する2次元バーコードの読み取り方
法に関するものである。
コードのPOSNET(The Postal Nwmeric Encoding
Technique )を例示する図である。この2次元バーコー
ド10は2種類の高さのバー11,12から構成されて
いる。すなわち、図9に示すように、バーの高さおよび
位置を示すために、基準線L,ML,Hを設け、H−L
の高さのバー11をフルバー、ML−Lの高さのバー1
2をハーフバーとしている。この2種類のバー11,1
2を区別するために、(H+ML)/2の位置P1と
(ML+L)/2の位置P2をスキャンし、バーの有無
によって、バーの種類を同定することが考えられる。
うな方法では、図10に示すようなケースC1,C2,
C6の場合は正しく判定することができるが、ケースC
3,C4,C5については誤判定することになる。な
お、図10において、ケースC1の13はフルバー、ケ
ースC2の14はハーフバー、ケースC3の15(15
−1,15−2)は分断されたフルバー、ケースC4の
16はハーフバー、ケースC4の17はノイズ、ケース
C5の18はノイズ、ケースC6の19はハーフバー、
ケースC6の20はハーフバー19に重畳されたノイズ
を示している。
は、2次元バーコードではなく、通常の1次元バーコー
ドについて、そのバーコード読み取り方法が示されてい
る。このバーコード読み取り方法では、1次元バーコー
ドを2次元的に取り込み、2値化を行う。図11(a)
に2値化されたデータを示す。次に、バーコード領域の
切り出し操作と角度修正を行い、一旦データの記憶を行
う。図11(b)に一旦記憶されたデータを模式的に示
す。同図に示された格子はデータ要素の最小記憶単位
(画素)である。
点があるため、コードに変換することができない。この
ため、データの補正を、次のようにして行う。すなわ
ち、例えば、しきい値を55%とした場合、まず、バー
コードの左端の1列から走査を行う。走査の範囲はバー
コードの高さ、すなわち、a行からe行までである。1
列目の走査を行った結果、黒のデータは4個であり、白
のデータは1個である。黒のデータの割合は80%とな
り、しきい値55%を超えるため、1列目のバーの値は
黒となる。同様の補正操作をバーコードの長さ方向に1
2列まで行う。補正操作後のバーコード読み取りデータ
は図11(c)のようになり、欠損、汚れ等の欠点が修
正され、欠点を有するバーコードでもデコードを行なう
ことができる。
ドの読み取りを念頭に置いており、2次元バーコードの
読み取りへの適用は困難である。すなわち、2次元バー
コードでは、その2次元バーコードを構成するバーの高
さが異なっており、データを補正する際のしきい値を一
義的に定めることができない。
なされたもので、その目的とするところは、汚れや欠損
等の欠点を有する2次元バーコードに対し、バーコード
読み取り率を向上させることのできる2次元バーコード
の読み取り方法を提供することにある。
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、切り出
した2次元バーコード領域中における2次元バーコード
の高さ方向の基端部に水平に基準線を設け、この基準線
を横軸として各画素値を高さ方向にそれぞれ加算したヒ
ストグラムを作成し、このヒストグラムにおける加算値
の各分布領域のボリューム値に基づいて2次元バーコー
ドを構成する各バーの種類を同定するようにしたもので
ある。
さ方向の基端部に水平に基準線が設けられ、この基準線
を横軸として各画素値(2値データ/多値データ)を高
さ方向にそれぞれ加算したヒストグラムが作成され、こ
のヒストグラムにおける加算値の各分布領域のボリュー
ム値に基づいて2次元バーコードを構成する各バーの種
類が同定される。
出した2次元バーコード領域中における2次元バーコー
ドの高さ方向の途中部に水平に基準線を設け、この基準
線を横軸として上下に分割される上側領域および下側領
域における各画素値を高さ方向にそれぞれ加算した上側
ヒストグラムおよび下側ヒストグラムを作成し、この上
側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムにおける加算値
の各分布領域のボリューム値に基づいて2次元バーコー
ドを構成する各バーの種類を同定するようにしたもので
ある。
さ方向の途中部に水平に基準線が設けられ、この基準線
を横軸として各画素値(2値データ/多値データ)を高
さ方向にそれぞれ加算した上側ヒストグラムおよび下側
ヒストグラムが作成され、この上側ヒストグラムおよび
下側ヒストグラムにおける加算値の各分布領域のボリュ
ーム値に基づいて2次元バーコードを構成する各バーの
種類が同定される。
発明において、上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラ
ムを作成する際の画素値を多値データとしたものであ
る。第4発明(請求項4に係る発明)は、第2発明にお
いて、2次元バーコードの高さ方向に水平に設ける基準
線の位置を、この2次元バーコードを構成するバーの中
から所要の種類のバーを複数選び、これらバーの重心の
高さの平均値に基づいて決定するようにしたものであ
る。第5発明(請求項5に係る発明)は、第2発明にお
いて、2次元バーコードの高さ方向に水平に設ける基準
線を、この2次元バーコードを構成するバーの中から所
要の種類のバーを複数選び、これらバーの中点の高さの
平均値に基づいて決定するようにしたものである。
発明において、上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラ
ムにおける加算値の分布領域の内、そのボリューム値が
所定値以下の分布領域をノイズと判断するようにしたも
のである。第7発明(請求項7に係る発明)は、 第3
発明において、上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラ
ムにおける加算値の分布領域の内、そのボリューム値が
所定値以上の分布領域を含ノイズと判断するようにした
ものである。
き詳細に説明する。 〔実施の形態1〕この実施の形態1では、従来例と同
様、図8に示した2次元バーコードのPOSNETを用
いる。そして、この2次元バーコードの画像を2次元的
に取り込み、この取り込んだ2次元画像を2値化し、こ
の2値化した2次元画像から2次元バーコード領域の位
置の特定を行い、オリジナルの多値画像から2次元バー
コード領域の切り出しおよび角度修正を行い、図10に
示されるような2次元画像を得る。
元バーコード領域中における2次元バーコードの高さ方
向の基端部に水平に基準線B1を設け、この基準線B1
を横軸として各画素値(2値データ)を高さ方向にそれ
ぞれ加算したヒストグラムを作成し(図3)、このヒス
トグラムにおける加算値の各分布領域21〜26のボリ
ューム値(最大値)に基づいて各バーの種類を同定す
る。
し、ノイズレベル1としてレベルL1を、ローレベルと
してレベルL2を、ミドルレベルとしてレベルL3を、
ノイズレベル2としてレベルL4を定め、各分布領域2
1〜26のボリューム値により、ローレベルL2以上,
ミドルレベルL3未満はハーフバー、ミドルレベルL3
以上,ノイズレベルL4未満はフルバー、ノイズレベル
L1未満はノイズと判定する。これにより、ケースC
1,C3はフルバーとして、ケースC2,C4,C6は
ハーフバーとして、ケースC5はノイズとして、正しく
判定することができる。
図10に示される2次元画像に対し、その2次元バーコ
ード領域中における2次元バーコードの高さ方向の基端
部に水平に基準線B1を設け、この基準線B1を横軸と
して各画素値(多値データ)を高さ方向にそれぞれ加算
したヒストグラムを作成し、このヒストグラムにおける
加算値の各分布領域のボリューム値に基づいて各バーの
種類を同定する。
作成する際の画素値を2値データではなく多値データと
することにより、ノイズ領域とバー領域の判定がより容
易になる。すなわち、一般に、ノイズの濃淡レベルはバ
ーの濃度レベルと異なることが多い。このため、ノイズ
領域とバー領域のヒストグラムのボリューム値の差は2
値データでヒストグラムを作成した場合に比べ、より大
きくなる。これにより、ノイズ領域とバー領域の判定が
より容易になる。しかし、この実施の形態では、ケース
C6の場合、分布領域26のボリューム値がミドルレベ
ルL3を超えてしまい、フルバーと誤判定されてしまう
虞れがある。
図10に示される2次元画像に対し、この2次元バーコ
ード領域中における2次元バーコードの高さ方向の途中
部に水平に基準線B2を設け(図2に示すステップS
1)、この基準線B2を横軸として上下に分割される上
側領域および下側領域における各画素値(多値データ)
を高さ方向にそれぞれ加算した上側ヒストグラムおよび
下側ヒストグラムを作成し(ステップS2:図1)、こ
の上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムにおける加
算値の各分布領域27〜32および33〜38のボリュ
ーム値に基づいて各バーの種類を同定する(ステップS
3〜S6)。
バーコードの一方の端および他方の端に近いハーフバー
と思われる6本程度のバーの重心の高さの平均値MA1
およびMA2を求め、この重心の高さの平均値MA1と
MA2とを結ぶ線として設定する。あるいは、2次元バ
ーコードの両端に近いハーフバーと思われる6本程度の
バーをそれぞれ高さ方向にトレースし、その高さの最高
値と最低値との平均から各々のバーの中点を求め、2次
元バーコードの一方の端の上記6本程度のバーの中点の
平均値MB1と他方の端の上記6本程度のバーの中点の
平均値MB2とを結ぶ線を基準線B2として決定する。
ノイズレベル1としてレベルL1UPを、ローレベルとし
てレベルL2UPを、ミドルレベルとしてレベルL3
UPを、ノイズレベル2としてレベルL4UPを定め、ま
た、下側ヒストグラムの縦軸に対し、ノイズレベル1と
してレベルL1DWを、ローレベルとしてレベルL2
DWを、ミドルレベルとしてレベルL3DWを、ノイズレベ
ル2としてレベルL4DWを定める。
〜38のボリューム値により、上側がローレベルL2UP
以上,ミドルレベルL3UP未満でかつ下側がローレベル
L2DW以上,ミドルレベルL3DW未満はハーフバー(ス
テップS5)、上側がミドルレベルL3UP以上,ノイズ
レベルL4UP未満でかつ下側がローレベルL2DW以上,
ミドルレベルL3DW未満はフルバー(ステップS5)、
上側がノイズレベルL1UP未満あるいは下側がノイズレ
ベルL1DW未満はノイズ(ステップS3)、上側がノイ
ズレベルL4UP以上あるいは下側がミドルレベルL3DW
以上は含ノイズと判定する(ステップS4)。
として、ケースC2,C4はハーフバーとして、ケース
C5はノイズとして、ケースC6は含ノイズとして、正
しく判定することができる。すなわち、この実施の形態
では、ケースC6について、実施の形態2の如くフルバ
ーと誤判定されてしまうことはない。なお、ケースC6
の場合、分布領域38のボリューム値がミドルレベルL
3DW以上となっているため、その領域を補正対象領域と
し(ステップS4)、論理的にバーコードの信頼性を落
とさないレベルで、ハーフバーとして判断できるか否か
を決定する(ステップS6)。例えば、バーのキャラク
タの規則性から、ハーフバーとして判断可能な場合があ
る。他にも判断方法は種々考えられる。
ために、多値画像データのヒストグラムを使用すること
により、何らかの原因により、2次元バーコード画像の
(S/N)比が悪い場合でも、2値画像データでヒスト
グラムを作成する場合に比べて、2値化による濃淡情報
の欠落を受けることなく、バーの情報を取れるので、正
確にバーの同定が可能となる。
を作成するので、バーの欠損の影響を受けにくく、しき
い値制御によりノイズの影響も除去し易い。さらに、ヒ
ストグラムは2次元バーコードの高さ方向の基準線に線
対象に作成し、その分布領域のボリューム値およびボリ
ューム比をバーの同定に使用しているため、2次元バー
コードに重畳したノイズによるバーの誤判定を避け易
い。汚れ等は一般に、総和値が小さいため、あるしきい
値以下のものはノイズと判断できる。仮に大きな値であ
っても、バーのように総和値の比率が一定にならないた
め、ノイズであると、判断が可能である。また、欠損等
は、よほど大きいものでない限り、総和値には影響しな
い。
2次元バーコードのRM4SCC(Royal Mail 4State
Costomer Code)を例示する図である。この2次元バー
コード39は4種類のバー40,41,42,43から
構成されている。すなわち、図5に示すように、バーの
高さおよび位置を示すために、基準線L,ML,MH,
Hを設け、L−Hに位置するバー40をロングバー、L
−MHに位置するバー41をセミロングバー(L)、M
L−MHに位置するバー42をタイミングバー、ML−
Hに位置するバー43をセミロングバー(H)としてい
る。
を区別するために、(H+MH)/2の位置P1とC=
(H+L)/2の位置P2と(C+L)/2の位置P3
とをスキャンし、バーの有無によって、バーの種類を同
定することが考えられる。しかし、この方法では、図6
に示すようなケースC1,C2,C3,C4,ケース8
の場合は正しく判定することができるが、ケースC5,
C6,C7,C9については誤判定することになる。
ロングバー、ケースC2の45はセミロングバー
(L)、ケースC3の46はタイミングバー、ケースC
4の47はセミロングバー(H)、ケースC5の48
(48−1,48−2)は分断されたロングバー、ケー
スC6の49はセミロングバー(L)、ケースC6の5
0はノイズ、ケースC7の51はノイズ、ケースC8の
53はセミロングバー(H)、ケースC8の52はノイ
ズ、ケースC9の54はノイズを示している。
される2次元画像に対し、その2次元バーコード領域中
における2次元バーコードの高さ方向の途中部に水平に
基準線B2を設け(図2に示すステップS1)、この基
準線B2を横軸として上下に分割される上側領域および
下側領域における各画素値(多値データ)を高さ方向に
それぞれ加算した上側ヒストグラムおよび下側ヒストグ
ラムを作成し(ステップS2:図7)、この上側ヒスト
グラムおよび下側ヒストグラムにおける加算値の各分布
領域55〜63および64〜71のボリューム値に基づ
いて各バーの種類を同定する(ステップS3〜S6)。
バーコードの一方の端および他方の端に近いロングバ
ー,タイミングバーと思われる6本程度のバーの重心の
高さの平均値MA1およびMA2を求め、この重心の高
さの平均値MA1とMA2とを結ぶ線として設定する。
あるいは、2次元バーコードの両端に近いロングバー,
タイミングバーと思われる6本程度のバーをそれぞれ高
さ方向にトレースし、その高さの最高値と最低値との平
均から各々のバーの中点を求め、2次元バーコードの一
方の端の上記6本程度のバーの中点の平均値MB1と他
方の端の上記6本程度のバーの中点の平均値MB2とを
結ぶ線を基準線B2として決定する。
ノイズレベル1としてレベルL1UPを、ローレベルとし
てレベルL2UPを、ミドルレベルとしてレベルL3
UPを、ノイズレベル2としてレベルL4UPを定め、ま
た、下側ヒストグラムの縦軸に対し、ノイズレベル1と
してレベルL1DWを、ローレベルとしてレベルL2
DWを、ミドルレベルとしてレベルL3DWを、ノイズレベ
ル2としてレベルL4DWを定める。
〜71のボリューム値により、上側がローレベルL2UP
以上,ミドルレベルL3UP未満でかつ下側がローレベル
L2DW以上,ミドルレベルL3DW未満はタイミングバ
ー、上側がミドルレベルL3UP以上,ノイズレベルL4
UP未満でかつ下側がミドルレベルL3DW以上,ノイズレ
ベルL4DW未満はロングバー、上側がミドルレベルL3
UP以上,ノイズレベルL4UP未満でかつ下側がローレベ
ルL2DW以上,ミドルレベルL3DW未満はセミロングバ
ー(H)、上側がローレベルL2UP以上,ミドルレベル
L3UP未満でかつ下側がミドルレベルL3DW以上,ノイ
ズレベルL4未満はセミロングバー(L)、上側がノイ
ズレベルL1UP未満あるいは下側がノイズレベルL1DW
未満はノイズ、上側がノイズレベルL4UP以上あるいは
下側がノイズレベルL4DW以上は含ノイズと判定する。
ーとして、ケースC2,C6はセミロングバー(L)と
して、ケースC3はタイミングバーとして、ケースC4
はセミロングバー(H)として、ケースC7,C9はノ
イズとして、ケースC8は含ノイズとして、正しく判定
することができる。
を作成する際の画素値を多値データとしたが、2値デー
タとしてもよい。ヒストグラムを作成する際の画素値を
2値データではなく多値データとすることにより、ノイ
ズ領域とバー領域の判定がより容易になる。すなわち、
一般に、ノイズの濃淡レベルはバーの濃度レベルと異な
ることが多い。このため、ノイズ領域とバー領域のヒス
トグラムのボリューム値の差は2値データでヒストグラ
ムを作成した場合に比べ、より大きくなる。これによ
り、ノイズ領域とバー領域の判定がより容易になる。
を2値データとした場合、ケースC8についてロングバ
ーと誤判定してしまう虞れがある。これに対して、ヒス
トグラムを作成する際の画素値を多値データとすること
により、ケースC8について、ロングバーと誤判定され
てしまうことはない。なお、ケースC8の場合、分布領
域62のボリューム値がノイズレベルL4UP以上となっ
ているため、その領域を補正対象領域とし(ステップS
4)、論理的にバーコードの信頼性を落とさないレベル
で、セミロングバー(H)として判断できるか否かを決
定する(ステップS6)。例えば、バーのキャラクタの
規則性から、ハーフバーとして判断可能な場合がある。
他にも判断方法は種々考えられる。
発明によれば、2次元バーコードの高さ方向の基端部に
水平に基準線を設け、この基準線を横軸として各画素値
を高さ方向にそれぞれ加算したヒストグラムを作成し、
このヒストグラムにおける加算値の各分布領域のボリュ
ーム値に基づいて2次元バーコードを構成する各バーの
種類を同定することによって、また、2次元バーコード
の高さ方向の途中部に水平に基準線を設け、この基準線
を横軸として各画素値を高さ方向にそれぞれ加算した上
側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムを作成し、この
上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムにおける加算
値の各分布領域のボリューム値に基づいて2次元バーコ
ードを構成する各バーの種類を同定することによって、
汚れや欠損等の欠点を有する2次元バーコードに対し、
バーコード読み取り率を向上させることができるように
なる。
み取りに際して作成されるヒストグラムを例示する図で
ある。
ードの読み取り過程を示すフローチャートである。
み取りに際して作成されるヒストグラムを例示する図で
ある。
図である。
み取りに際して作成されるヒストグラムを例示する図で
ある。
図である。
る。
ている技術を説明する図である。
フバー、21〜26…分布領域、L1…ノイズレベル
1、L2…ローレベル、L3…ミドルレベル、L4…ノ
イズレベル2、B1…基準線、27〜32、33〜38
…分布領域、L1UP,L1DW…ノイズレベル1、L
2UP,L2DW…ローレベル、L3UP,L3DW…ミドルレ
ベル、L4UP,L4DW…ノイズレベル2、B2…基準
線、39…2次元バーコード、40…ロングバー、41
…セミロングバー(L)、42…タイミングバー、43
はセミロングバー(H)、55〜63、64〜71…分
布領域。
Claims (7)
- 【請求項1】 バーの高さおよび位置で情報を表現する
2次元バーコードの画像を2次元的に取り込み、この取
り込んだ2次元画像から2次元バーコード領域を切り出
し、この切り出した2次元バーコード領域中からその2
次元バーコードを構成する各バーの種類を同定する2次
元バーコードの読み取り方法において、 前記2次元バーコード領域中における2次元バーコード
の高さ方向の基端部に水平に基準線を設け、 この基準線を横軸として各画素値を高さ方向にそれぞれ
加算したヒストグラムを作成し、 このヒストグラムにおける加算値の各分布領域のボリュ
ーム値に基づいて前記2次元バーコードを構成する各バ
ーの種類を同定するようにしたことを特徴とする2次元
バーコードの読み取り方法。 - 【請求項2】 バーの高さおよび位置で情報を表現する
2次元バーコードの画像を2次元的に取り込み、この取
り込んだ2次元画像から2次元バーコード領域を切り出
し、この切り出した2次元バーコード領域中からその2
次元バーコードを構成する各バーの種類を同定する2次
元バーコードの読み取り方法において、 前記2次元バーコード領域中における2次元バーコード
の高さ方向の途中部に水平に基準線を設け、 この基準線を横軸として上下に分割される上側領域およ
び下側領域における各画素値を高さ方向にそれぞれ加算
した上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムを作成
し、 この上側ヒストグラムおよび下側ヒストグラムにおける
加算値の各分布領域のボリューム値に基づいて前記2次
元バーコードを構成する各バーの種類を同定するように
したことを特徴とする2次元バーコードの読み取り方
法。 - 【請求項3】 請求項2において、上側ヒストグラムお
よび下側ヒストグラムを作成する際の画素値が多値デー
タであることを特徴とする2次元バーコードの読み取り
方法。 - 【請求項4】 請求項2において、2次元バーコードの
高さ方向に水平に設ける基準線は、この2次元バーコー
ドを構成するバーの中から所要の種類のバーを複数選
び、これらバーの重心の高さの平均値に基づいてその位
置が決定されていることを特徴とする2次元バーコード
の読み取り方法。 - 【請求項5】 請求項2において、2次元バーコードの
高さ方向に水平に設ける基準線は、この2次元バーコー
ドを構成するバーの中から所要の種類のバーを複数選
び、これらバーの中点の高さの平均値に基づいてその位
置が決定されていることを特徴とする2次元バーコード
の読み取り方法。 - 【請求項6】 請求項2において、上側ヒストグラムお
よび下側ヒストグラムにおける加算値の分布領域の内、
そのボリューム値が所定値以下の分布領域をノイズと判
断するようにしたことを特徴とする2次元バーコードの
読み取り方法。 - 【請求項7】 請求項3において、上側ヒストグラムお
よび下側ヒストグラムにおける加算値の分布領域の内、
そのボリューム値が所定値以上の分布領域を含ノイズと
判断するようにしたことを特徴とする2次元バーコード
の読み取り方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8076267A JP2755249B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 2次元バーコードの読み取り方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8076267A JP2755249B2 (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 2次元バーコードの読み取り方法 |
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JPH09265508A JPH09265508A (ja) | 1997-10-07 |
JP2755249B2 true JP2755249B2 (ja) | 1998-05-20 |
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