JP3115610B2 - 高速画像捕捉システムおよび方法 - Google Patents

高速画像捕捉システムおよび方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的にコード化された情報記号の形態の
画像を捕捉するためのシステムおよび方法に関する。特
に、本発明は、特に不明瞭で不良に印刷されたあるいは
汚れたバーコード記号の位置を決定し、デコードするシ
ステムおよび方法に関する。
従来技術の説明 バーコード記号は、様々な幅を有する典型的に長方形
のバーあるいは素子から形成されている。素子の特定の
配置は、使用されたコードあるいは“記号方式”によっ
て特定された１組の規則に従って文字を定める。所望の
一連の文字をコード化するために、一群の素子配置がつ
なぎ合わされて完全なバーコード記号が形成され、メッ
セージの各文字は特有の素子のグループによって表され
る。幾つかの記号方式において、どこでバーコード記号
が始まり、どこで終わるのかをそれぞれ示すために特有
の“スタート”および“ストップ”文字が使用されるこ
とある。UPC/EAN、コード39、コード128、コーダバー、
PDF417および５のインターリーブされた２（５のI2）を
含む多数の異なるバーコード記号方式がある。
印刷物の表面上に表されたバーコード記号等の画像を
捕捉し、捕捉されたバーコード記号を読み取ってデコー
ドするために種々の光学式文字読取り装置および光走査
システムが開発されてきた。走査システムは、典型的に
バーコード記号を照射するためのレーザ光源と、その記
号から反射された光を検出するための光検出器とを含ん
でいる。別の一般的なタイプの光走査装置は、非レーザ
光源と、荷電結合素子（CCD）検出器とを備えている。
記号から反射された光の一部はCCD検出器によって検出
され、走査されたバーコード記号のデジタル画像を与え
る電気信号に変換される。従来技術によるスキャナの例
は、EP−Ａ−0385478A2号およびEP−Ａ−0582911A2号明
細書に記載されている。
バーコード記号が静止しており、明瞭に見え、傷がな
い場合等の理想的な状態においては大抵のバーコード記
号は容易に読取ることができる。しかしながら、バーコ
ード記号が高速で動く物体上に位置されているとき、幅
の狭いバーおよびスペースは容易に位置が決められな
い。バーが汚れて読めなくなるのは、低解像度の画像生
成あるいはスキャナに関するバーコード記号の高速移動
のために生じる。外部からのマーキングあるいは別の汚
れによっても、バーコード記号が部分的に不明瞭になる
ことがある。
多数の現在のスキャナを持つ付加的な問題は、シーケ
ンス中の１以上の文字（スタートおよびストップ文字を
含む）が正規の文字として認識されない場合に走査をデ
コードする試みが失敗することである。典型的に、部分
的なデコーディングの結果は保存されない。結果的に、
高さが短い長いバーコード記号、不鮮明に印刷されたバ
ーコード記号、あるいは外部からのマーキングによって
損なわれたバーコード記号等を含む様々なバーコード記
号は、記号上の走査線を新しい方向に向けるようにオペ
レータが繰り返し試みない限りデコードすることは不可
能である。バーコード記号は印刷上の欠陥を有している
こともあり、それによって１つの歪みもない走査を達成
することは不可能となる。従来のデコーディング方法を
使用すると、そのようなバーコード記号は読取り不可能
となり、それは記号を通って任意の単一の走査線に沿っ
て読取っても結果的に一連の有効な文字とはならないか
らである。
従って、走査された画像が有効なバーコードの候補で
あるかどうかを迅速に決定し、有効なバーコード記号の
候補を正確にデコードするスキャナが必要とされる。
発明の概要 本発明は、バーコード記号を高速で捕捉し、位置を決
め、デコードするための装置および方法である。本発明
によるシステムは、走査された画像内の可能性のある一
連のバーコードの候補の位置を定め、無効のデータを取
除くためにその候補をフィルタ処理する。この方法によ
って、実際のバーコード記号になる可能性が最も高い情
報のデコーディングに計算に関するリソースを集中させ
ることができる。一度、可能性のあるバーコードの候補
の位置が定められると、バーコード記号はバーコード記
号の方向および記号方式を決定するように処理される。
次に、バーコード記号内の素子が検出され、バーコード
記号は特定の記号方式に従ってデコードされる。
本発明の目的は、バーコード記号の位置を正確に決定
してデコードし、一方で計算に関するリソースを保全す
る記号の位置決定およびデコーディングシステムならび
に方法を提供することである。
本発明の別の目的および利点は、本明細書の好ましい
実施形態の詳細な説明によって当業者に明らかとなるで
あろう。
図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って製造されたバーコードスキャ
ナの概略図である。
図2Aおよび図2Bは、本発明によるバーコード記号位置
決定方法のフロー図である。
図2C乃至図2Fは、本発明による追跡方法を示してい
る。
図2Gは、スピーカ反射を防ぐためにバーコードの端部
にスキップする方法を示している。
図2Hは、２倍幅と多数倍幅のバーコード記号の間の違
いを決定する方法のフロー図である。
図３は、水平および垂直グリッド線によって生成され
た等倍寸法の画像ブロックを示している。
図４は、トリガ線の拡大図である。
図５は、トリガ線からのデータを表した図である。
図６は、近隣の走査線の選択およびトリガ線との比較
を示している。
図7Aおよび図7Bは、本発明に従ってバーコード記号を
デコードする好ましい方法のフロー図である。
図８は、走査線データのピークおよび谷部を探す方法
のフロー図である。
図９は、ピークおよび谷部を示す概略図である。
図10は、トリガ線におけるデータのダイナミック・レ
ンジの図である。
図11A乃至図11Cは、バーコード記号のスタートの例を
示している。
図12は、幅の広いバーおよび幅の広い間隔の数の決定
のフロー図である。
図13Aおよび図13Bは、バーコード記号の方向の決定方
法のフロー図である。
図14は、本発明に従って幅の広いバーおよび幅の広い
間隔の数を決定する方法のフロー図である。
図15Aおよび図15Bは、本発明によるバーコード記号情
報の処理方法のフロー図である。
図16Aは、複数の読取り不可能な領域を有するバーコ
ード記号のグレースケール画像である。
図16Bは、選別前の選択された走査線からのグレース
ケール振幅のグラフ図である。
図16Cは、選別後の図16Aのグレースケール画像であ
る。
図16Dは、選別後の図16Bの走査線からのグレースケー
ル振幅のグラフ図である。
図16Eは、画素の不整列のために生じたエイリアシン
グを示している。
図16Fは、画像に関連した選別されなかったグレース
ケール値の表である。
図16Gは、画像に関連した選別されたグレースケール
値の表である。
図17Aおよび図17Bは、本発明によるバーコード記号の
位置を決定するための別の方法のフロー図である。
図18Aは、カラーブロブ解析後の偽のものである。
図18Bは、カラー解析後の有効なバーコード記号であ
る。
図19は、Code 128バーコード記号のデコード方法で
ある。
図20は、多数倍幅バーコード記号からのグレースケー
ル振幅のグラフ図である。
図21は、本発明によるグレースケール組成を示してい
る。
実施例 以下、本発明は図面を参照して説明され、そこにおい
て同一の参照番号は全体を通して同じ素子を表してい
る。図１を参照すると、本発明に従って製造されたバー
コードスキャナ10が示されている。走査システム10は、
主バーコード記号18を照射する光源12を具備している。
バーコード記号18から反射された光は、感光性検出器20
によって検出される。検出器20は、バーコード記号18か
ら反射された光を表す電気信号を生成し、それはプロセ
ッサ22に出力される。プロセッサ22は信号を解読し、バ
ーコード記号18にコード化された情報に対応する結果的
に生じた情報を出力手段24に転送する。出力手段24は、
当業者によく知られているようなプリンタ、CRTあるい
は情報システムである。
図１に示された走査システム10は、可搬式小型ユニッ
トにおいて実施されるか、あるいは静止ユニットであっ
てもよく、そこにおいてバーコード記号18を有する物体
は手動あるいはコンベアのいずれかによって光源12の下
を通される。好ましい実施形態において、検出器20は、
荷電結合デバイス（CCD）の一次元アレイ（ライン）検
出器であり、それはバーコード記号18の電子画像を検出
および記憶する。走査システム10に関する付加的な詳細
は、本発明の出願人に譲渡された1996年２月23日に出願
された現在出願継続中の米国特許出願08/606,426号明細
書“HIGH SPEED IMAGING APPARATUS FOR CCD BASED SCA
NNERS"を参照して得られる。
走査システム10は、バーコード記号をデコードするた
めに２つのステップによる方法を使用している。すなわ
ち、１）物体上の有効なバーコードの候補の位置を決定
し、２）検出されたバーコード記号の記号方式のタイプ
を決定し、その方式に従ってバーコード記号をデコード
する。
図2Aおよび図2Bによれば、システム10は、図示されて
いるようにバーコード記号位置決定手順40を実行する。
バーコード記号18から反射された光は、CCD検出器20内
の光感知画素のアレイによって検出され、それによって
バーコード記号18の電子画像を生成する。各画素は、画
素によって検出された光の量を表す特定のグレースケー
ル（中間調）値を有している。画像は、等しい寸法の画
像ブロック74を有するグリッドに分割される（ステップ
42）。ブロック74の寸法は、バーコード記号18の高さな
らびに画像の解像度に依存する。図３に示されているよ
うに、等しい寸法の画像ブロック74は水平グリッド線70
および垂直グリッド線72によって生成される。好まし実
施形態において、画素アレイは4096×1024個の画素であ
り、水平および垂直グリッド線70,72は垂直および水平
方向それぞれにおいて32画素だけ離れている。グリッド
寸法が小さいと一層小さいバーコード記号の位置決定が
容易になるが、それは計算コストが大きくなる。
システム10は一連のグリッド線解析を実行することに
よってバーコード記号のサーチを開始する。水平グリッ
ド線（“ピケットフェンス”の方向）および垂直グリッ
ド線（“ラダー”の方向）は、可能なバーコードの候補
が存在するかどうかを決定するために解析される（ステ
ップ43）。“トリガ線”と呼ばれ、例えば図３および図
４においては線78で示されている第１のグリッド線が選
択される（ステップ44）。典型的に、トリガ線78はグリ
ッドの中央にある。トリガ線78は、トリガ線78に沿った
転移パターンを捜す（速度を増すように１画素おきにス
キップする）ことによって可能性のあるバーコードの候
補に対して解析される。転移パターンは、（255のグレ
ースケールレベルから）グレースケールの大きさの差が
少なくとも20ある２つの連続的に選択された画素として
定義される。最初のバーコードの候補として採用するた
めに、転移パターンは、バーコード記号の始まり等のよ
うな画素の数が最小であるクワイエット領域を有し、そ
れに続いて選択された長さの画素内でしきい数の転移が
ある、あるいは、選択された長さの画素内でしきい数の
転移があり、それに続いてバーコード記号の終わり等の
ようなクワイエット領域を有していなければならない。
選択された画素の長さは、垂直方向に140、水平方向に9
0、転移のしきい数が16、しきいクワイエット領域は最
小で20画素であることが好ましい。
グリッド線および画素の座標を構成する連続的なバー
コードの候補の位置は、バーコード候補リストに配列さ
れる。候補の位置（水平方向のサーチの場合にはｘであ
り、垂直方向のサーチの場合にはｙ）の符号（正および
負）は、転移の前に現れた候補のクワイエット領域がバ
ーコード記号の始まりを示しているかどうか、あるいは
転移後に現れた候補のクワイエット領域がバーコード記
号の終わりを示しているかどうかを示す。
１以上の可能性のあるバーコードの候補が検出された
（ステップ46）後、許容されない候補を取除くために候
補はフィルタ処理される（ステップ48）。候補をフィル
タ処理する際（ステップ48）、システム10は、図５に示
されているようにトリガ線78に沿った予め定められた数
の画素を解析し、しきい数のバーおよびスペースがその
領域内に存在しているかどうかを決定する。あるアプリ
ケーションにおいて、しきい値は、65画素長の領域で２
本のバーと２つのスペースである。しかしながら、しき
い値は特定のアプリケーションに依存する。システム01
は、領域を解析し、以下の式を使用して黒および白のし
きい値を決定することによってバーおよびスペースの数
を決定する。
中間点＝（（最大−最小）＊0.75）＋最小 （１） ドロップレベル＝（最大−最小）＊0.18 （２） 黒レベルのしきい＝中間点−ドロップレベル （３） 白レベルのしきい＝中間点＋ドロップレベル （４） バーは、連続した画素が黒レベルのしきいよりも小さ
いグレースケール値を有し、画素の数が予め定められた
最小幅よりも大きい場合に決定される。スペースは、連
続した画素が白レベルのしきいよりも大きいグレースケ
ール値を有し、幅が予め定められた最小幅よりも大きい
場合に決定される。
次に、その領域中のバーおよびスペースの数が決定さ
れる。任意のバーが最大幅よりも幅が広い場合、その領
域は誤である。その理由はバーコード記号中の幅の広い
バーが最大幅よりも大きいことは不可能だからである。
類似した理由がスペースに関しても当てはまるが、反射
光の反射によって所定の領域中でCCD検出器20が“ウォ
ッシュアウト”され、それによって検出器20がこれらの
ウォッシュアウトされた領域を幅の広すぎるスペースと
して解釈してしまうことになる。従って、好ましい実施
形態において、スペースの幅は可能性のある候補のフィ
ルタ処理には使用されない。一度バーおよびスペースの
数が決定されると、しきい値数と比較される。しきい値
数のバーおよびスペースよりも少ない数のバーおよびス
ペースを有するバーコードの候補はいずれも廃棄され
る。
バーコードの候補がフィルタ処理手順（ステップ48）
を通過した後、隣接した走査線中の画素をトリガ線78中
の画素に整合することによって照合が行われる（ステッ
プ50）。システム10は、例えば図６における線98等の隣
接した走査線、すなわち、トリガ線78から予め定められ
た数の走査線だけ離れた走査線を選択し、トリガ線78か
ら８画素離れていることが好ましい。システム10は、点
X1の左に約12画素オフセットされた点Z1において始まる
画素を集収することによって整合プロセスを開始する。
グレースケール値の差が20である第１の転移は、Y1にお
いて識別される。次に、Y1の右に40画素（Y1…Y40）の
グレースケール値が集収され、X1の右に40画素（X1…X
40）のグレースケール値と比較される。差の絶対値の平
均は次の式を使用して計算される。
（Ｎ＝比較された画素数であり、好ましくはＮ＝40であ
る） この値がエラー定数である25以下である場合、この候
補は整合試験を合格したということである。隣接した走
査線98がトリガ線78との整合に不合格であった場合、ト
リガ線78の反対側の第２の走査線100が選択される。こ
の第２の走査線100が整合試験に不合格であった場合
（ステップ50）、候補は拒絶される。この時点におい
て、バーコードの候補は選択され、検出されたバーコー
ド記号18の始まりとして確認されている。次に、システ
ム10は、第１の幅の広いバーを解析し、そのバーが高す
ぎず、短すぎないこと、またそのバーが湾曲していない
ことを保証しなければならない（ステップ52）。バーの
前縁はバーの最上部まで、およびバーの底部まで追跡さ
れ、バーコード記号の第１の２つの角部を定める。追跡
手順は、図2C乃至図2Fを参照して説明される。高さは予
め定められたしきい値と比較され、バーが長すぎるか短
すぎるかを決定する。
図2Cを参照すると、システム10は点１において検出さ
れたバーの追跡を開始する。移動の最初の方向は、バー
コードの候補が水平方向のサーチと垂直方向のサーチの
どちらから位置付けされたか、ならびにバーコードの候
補の符号に依存する。例えば、負の符号を有する水平方
向の候補について考えてみる。システム10はクワイエッ
ト領域中にある点１において開始し、図2Dのマッピング
表に示されているように、クワイエット領域から検出さ
れたバーまでDR0の方向に横断する。
バー素子の２つの端部の点を追跡および決定するため
に、システム10は右回り（時計方向）（DR0、DR7、…DR
1）および左回り（反時計方向）（DR0、DR1、…DR7）方
向に移動しなければならない。図2Cを参照すると、シス
テム10は最初にDR0の方向に移動し、点２において黒画
素を検出し、その画素は式３の黒レベルしきい値よりも
低いグレースケール値を有している。最初に、システム
10は左回りの方向に移動する。現在の画素が黒画素であ
る場合、システム10はDR1に向かって方向の番号を増分
することによって白画素のサーチを続行する。従って、
システム10は点３にあり、それは白画素である。グレー
スケール値および各画素の座標は、バッファ中に記憶さ
れる。次に、方向の番号は図2Eに示された表に基づいて
再度マッピングされる。新しい方向の番号はDR6であ
り、それは最後の方向がDR1であったからである。次
に、システム10は点３から点４へ横断する。５つの点が
バッファ中に記憶されると直ちに、基準ベクトルの方向
が計算される。追跡された全ての別の点に対して、シス
テム10はベクトルの方向を計算する。ベクトルの方向が
エラーしきい値によって基準ベクトルから逸脱する場
合、バッファ中に記憶された第３の点乃至最後の点が選
択され、角部の１つとしてマークされる。
バーコード素子の反対の端部は、上述のものと同じ方
法を使用して素子を追跡することによって見つけられる
が、システム10は図2Fに示されたマッピング表を使用し
て右回りに動く。端部が追跡された後、システム10は、
後の使用のためにバーコード記号の第１の２つの角部の
座標を記憶する。
システム10は、バーコード記号の反対側の端部のサー
チを開始する（ステップ54）。第１のエッジに垂直な線
の座標が計算され、、システム10はその垂直線に沿って
移動しながら別のクワイエット領域をサーチする。クワ
イエット領域が合理的な距離内で見つからなかった場
合、そのバーコードの候補は消去される。その距離は予
め定められるか、あるいは第１のバーの高さに基づいて
いてもよく、それによって予め設定された高さ対幅の縦
横比を維持する。クワイエット領域が検出されたとき、
第２のエッジは高さおよび湾曲を検出するために追跡さ
れる（ステップ52）。
次に、バーコード記号の長さが検査され（ステップ5
6）、それによってそれが予想された値以内にあり、第
２の２つの角部の座標が記憶されることが確実にされ
る。図2Gを簡単に参照すると、鏡面反射のためにラベル
がウォッシュアウトされ、点“1"は誤ってクワイエット
領域として現れる可能性がある。固定長のバーコードの
場合、バーコード記号の中央部内での鏡面反射を防ぐた
めに予め定められた数の画素をスキップすることが好ま
しい。図2Gに示されているように、システム10は走査線
に沿って点“2"にスキップし、それによって最後のバー
（ｃ′ｄ′）をサーチする。この例において、最後のバ
ー（ｃ′ｄ′）は検出されず、ステップ52および54は脱
落する。しかしながら、コードのおおよその長さが知ら
れている場合、バーコード記号領域（ａ′ｂ′ｃ′
ｄ′）は人工的に境界を定められることができる。ステ
ップ50は最後のバー上で実行され、それによってそれが
有効なバーコードであるかどうかを確認する。
バーコードの候補がステップ56の長さ検査手順に合格
した場合、“境界のボックス”が定められ、それによっ
てバーコード記号の４つの角部の座標が後の使用のため
に記憶される。この時点において、システム10は、２倍
幅あるいは多数倍幅のバーコードのどちらが位置されて
いるのかを決定しなければならず、それは、次のデコー
ドステップが検出されたバーコードのタイプ（２倍幅あ
るいは多数倍幅）に依存しているからである。多数倍幅
バーコード記号方式は、２つの異なる幅の素子よりも大
きい幅の任意の記号方式として定められる。
図2Hを参照すると、コードが２倍幅あるいは多数倍幅
コードのどちらであるかを決定する手順が示されてい
る。バーコードが位置決定された後（ステップ60）、シ
ステム10はバーコード記号のスタート／ストップ文字に
対応するデータを抽出する（ステップ61）。これは、バ
ーコード記号の始まりにおいて約40画素、終わりにおい
て40画素を含む。各バーおよびスペースの幅が計算され
（ステップ62）、システム10は記号方式がコード128で
あるかどうか（ステップ63）、PDF417であるかどうか
（ステップ65）、あるいは別のタイプの多数倍幅記号方
式であるかどうか（ステップ67）を決定する。バーコー
ドの候補が多数倍幅記号方式であることが決定された場
合、それはそのそれぞれの記号方式に従って処理される
（ステップ64,66,68）。候補が全ての多数倍幅記号方式
の検査に不合格であった場合、検出されたバーコード記
号方式は２倍幅コードであると仮定される。
再び図2Bを参照すると、候補のタイプが決定された
（ステップ57）後、各候補は詳細に後述されるようにデ
コードされる。当業者によって理解されるように、しば
しば幾つかのバーコードラベルが単一の物体上に位置さ
れる。ラダー方向に垂直バーコードを位置させるため
に、システム10は、水平グリッド線解析が実行された
（ステップ43）のと同じ方法で垂直グリッド線解析（ス
テップ59）を行うように進む。本発明は、１つの物体上
に複数のバーコードラベルの座標を同時に位置させるこ
とができる。
本発明による２倍幅バーコード記号をデコードする好
ましい方法は、最初に図7Aおよび図7Bを参照して手短に
説明され、その後、詳細に説明される。図7Aを参照する
と、システム10はバーコード記号の座標および関連する
データを画像バッファから抽出する（ステップ200）。
画像バッファは、画素形式のバーコード記号の電子画像
を近似する問題となっている問題となっている領域に対
する位置座標およびグレースケールデータを含んでい
る。システム10は、必要に応じて処理するために各走査
線の画素に対するグレースケール値をメモリの別々の部
分にコピーする（ステップ202）。ラインデータのピー
クおよび谷部が見つけられ（ステップ204）、バーコー
ド記号の正確なスタートおよびストップ位置が決定され
る（ステップ206）。検出されたバーコード記号におい
て使用されるバーコード記号方式のタイプを特定するた
めに、幅の広いバーおよび幅の広いスペースの数が検出
される（ステップ208）。次に、バーコード記号情報が
ステップ208において決定された記号方式のタイプに従
って処理される（ステップ10）。バーコード記号の処理
が確認された後（ステップ212）、システム10は、バー
コード記号が首尾よく読取られた（ステップ214）こと
を示す信号を出力し、システム10はバーコード記号位置
決定手順に戻る。
ステップ212でバーコード記号の処理が確認されなか
った場合、走査線の解析（ステップ216）が10回まで反
復される。10回の反復の後にもバーコード記号の確認が
行れなかった場合（ステップ216）、データは再構成さ
れ（ステップ220）、バーコード記号をデコードする試
みがさらに５回行われる（ステップ222）。一度、バー
コード記号をデコードおよび確認するための試みが成功
せずに合計15回行われると（ステップ222）、“読取り
なし”信号がオペレータに戻され（ステップ224）、そ
のバーコード候補は廃棄される。試みの回数がアプリケ
ーションに依存してオペレータによって設定されたパラ
メータであってもよいことは当業者によって認識される
べきである。
以下、図7Aおよび図7Bに示された２倍幅バーコード記
号のデコード方法が詳細に説明される。図８を参照する
と、走査線データのピークおよび谷部を捜す手順が示さ
れている（ステップ204）。ピークおよび谷部は、ゼロ
の第１の導関数を有しているバーコード記号データの部
分として定められているため、傾斜を有していない。図
９に示されているように、ピークであると定められたバ
ーコード記号の部分は正（＋）の識別子を与えられ、谷
部であると定められた値は負（−）の識別子を与えられ
る。システム10は、第１および第２の導関数を計算する
ことによって点がピークと谷部のどちらであるかを決定
する。点がゼロと等しい第１の導関数と、ゼロよりも小
さい第２の導関数とを有している場合、点はピークとし
て分類される。点がゼロと等しい第１の導関数と、ゼロ
よりも大きい第２の導関数とを有している場合、点は谷
部として分類される。本質的に、画素ｘの隣接した画素
が画素ｘよりも小さい値を有している場合、画素ｘはピ
ークである。画素ｘの隣接した画素が画素ｘよりも大き
い値を有している場合、画素ｘは谷部である。
次に、システム10は、１つのピーク／谷部から次のピ
ーク／谷部への転移と比較するためにしきい値レベルを
計算する（ステップ204B）。しきい値は、バーコード記
号データのダイナミックレンジ内での転移の位置に依存
している。説明のためのバーコード記号のダイナミック
レンジは図10に示されている。ダイナミックレンジは、
各走査線の始まりにおいて計算され、次に、５つの別個
の領域に分割される。ダイナミックレンジ300の中央近
くにおいて、しきい値は“低い”値に固定される。ダイ
ナミックレンジの中央の上方および下方に位置されてい
る２つのダイナミックレンジの領域であり、そこにおい
て、可変のしきい値320,304が計算される。ダイナミッ
クレンジの上限306および下限308において、しきい値は
“高い”値に固定される。
好ましい実施形態において、システム10は８ビットの
グレースケール解像度を有しており、その結果、256の
グレースケールレベル（０乃至255）が得られる。８ビ
ットの解像度を使用して、ダイナミックレンジ300の中
央においてしきい値が固定される。ダイナミックレンジ
の部分に対して可変のしきい値302,304が計算されたと
き、線形近似が行われる。ピークに対する最も高いグレ
ースケール値が250であり、谷部に対する最も低いグレ
ースケール値が100であり、平均的な画素値が180である
例について考えてみる。ダイナミックレンジは250−100
＝150として計算され、150の15％は22である。従って、
（180−22）と（180＋22）の間の全てのピークと谷部の
差に対して、しきい値は最小のしきい値である５に固定
される。ダイナミックレンジの上限306および下限308に
おけるしきい値は、20のグレースケールレベルに固定さ
れる。
雑音は、印刷における変動およびラベルの反射特性に
よって高いグレースケールレベルおよび低いグレースケ
ールレベルで大きくなる。典型的に熱によって生じたグ
レースケールの中央における雑音（CCD雑音）は著しく
低い。鏡面反射および別の変化は、ダイナミックレンジ
の上限および下限においてバーコード記号データに多大
に作用する。これらの可変のしきい値は、有効なバーコ
ード記号の転移を雑音および鏡面反射と区別する際に有
効である。
再び図８を参照すると、転移値が計算されたしきい値
よりも大きい場合（ステップ204C）、データは記憶され
（ステップ204D）、次の画素が解析される（ステップ20
4E）。転移値が計算されたしきい値よりも小さい場合
（ステップ204C）、システム10は次の画素に直接進む
（ステップ204E）。一度、走査線データの端部に到達す
ると（ステップ204F）、ルーチンから退出する（ステッ
プ204G）。
バーコード記号の始まりおよび終わりの位置は、しば
しば確認することが困難であり、それは、幅の狭いバー
およびスペースは汚されることがあるからである。２倍
幅バーコード記号を正確にデコードするために、バーコ
ード記号の始まりおよび終わりのエッジ部の位置は正確
に決定されなければならない。バーコード記号のエッジ
部の位置決定方法（図7Aに示されたステップ206）が以
下、図11A乃至Ｃを参照して詳細に説明される。計算リ
ソースを最小にし、バーコード記号の開始の位置決定の
速度を増すようにするために、システム10は第１の幅の
広いバーおよびクワイエット領域をサーチする。これに
よって、計算リソースが詳細な解析に集中される領域が
設けられる。典型的に、幅の狭いバーおよびスペース
は、クワイエット領域と第１の幅の広いバーとの間に存
在している。システム10は、クワイエット領域と第１の
幅の広いバーとの間で２画素おきに傾斜、すなわち第１
の導関数を計算する。第１の導関数がゼロに近付いたと
き、あるいは台地状の平らな頂部が存在しているとき、
幅の狭いバーが検出されている。これは図11A乃至Ｃに
示されている。図11Aを参照すると、幅の狭いバー153は
明らかにクワイエット領域と第１の幅の広いバー152と
の間に存在している。図11Bおよび図11Cにおいて、明確
な台地状の頂部は検出されていないが、わずかな傾斜が
幅の狭いバー156,161の存在していることを示してい
る。
幅の広いバーおよび幅の広いスペースの数の決定（図
7Aのステップ208）は、図12を参照して以下、詳細に説
明される。最初に、システム10はCode128記号方式（ス
テップ290）およびPDF417（ステップ292）に対する始ま
り／終わりパターンを試験する。これらの試験のいずれ
かが成功すれば、バーコード記号はその記号方式に従っ
て処理される（ステップ294あるいは296）。そうでなけ
れば、バーコード記号の方向が決定されなければならな
い（ステップ300）。これは図13に詳細に示されてい
る。システム10は、最初に基準となる幅の広いバー／ス
ペースならびに幅の狭いバー／スペースを見つける（ス
テップ300A）。第１の16個のピークおよび谷部を含む走
査線データの領域が解析され、それによってダイナミッ
クレンジおよびそのデータの最高値および最低値を決定
する。最初に、最高値および最低値が廃棄され、最高の
ピークに次ぐ第２のものが基準となる幅の広いスペース
としてマークされ、最低の谷部に次ぐ第２のものが基準
となる幅の広いバーとしてマークされる。次に、基準と
なる幅の狭いバーおよびスペースがピークおよび谷部の
平均値と等しくなるように最初に設定される。
システム10は、各ピークおよび谷部を順次解析する
（ステップ300B）。転移がピーク（すなわちスペース）
にあるとき、システム10はステップ300Cに進み、ピーク
が基準となる幅の広いスペースあるいは幅の狭いスペー
スに近いかどうかを決定する。ピークが基準となる幅の
広いスペースに近い場合、それは幅の広いスペースであ
ることが示され（ステップ300D）、基準となる幅の広い
スペースは現在の幅の広いスペースと基準となる幅の広
いスペースとを平均化することによって更新される（ス
テップ300E）。これによって幅の広いスペースの加重平
均が与えられる。次にカウンタがステップ300Hにおいて
増分される。ピークが幅の狭いカウンタに近い場合（ス
テップ300C）、カウンタは増分される（カウンタ300
H）。
谷部が検出された場合（ステップ300B）、システム10
は、谷部（すなわちバー）が基準となる幅の広いバーと
幅の狭いバーのどちらに近いかを決定する（ステップ30
0M）。谷部が基準となる幅の広いバーに近い場合、幅の
広いバーからバーコード記号の端部までの距離D1が測定
される（ステップ300G）。この手順は、第１の幅の広い
バーからバーコード記号の端部までの距離D2を得るため
にバーコード記号の反対の端部に対して反復される（ス
テップ300I）。一度、バーコード記号の両端部が解析さ
れると（ステップ300N）、システム10は方向が前方向か
後方向かを決定する（300J）。全ての幅広く使用されて
いる２倍幅バーコード記号方式において、第１の幅の広
いバーはさらに、バーコード記号の終わりに対して、最
後の幅の広いバーよりもバーコード記号の始まりから遠
い。従って、D1がD2よりも大きい場合、バーコード記号
の方向は前方向であり（ステップ300K）、D2がD1よりも
大きい場合には、バーコード記号の方向は逆である（ス
テップ300L）。
バーコード記号の方向が決定された後（ステップ30
0）、システム10は図14に示されている手順を使用して
幅の広いバーおよび幅の広いスペースの数を決定する
（ステップ302）。この手順は図13に示された手順に類
似しているが、システム10はバーおよびスペースの幅が
狭いか広いかを決定するためにバー毎およびスペース毎
に解析する。
再び図12を参照すると、一度バーコード記号の方向
（ステップ300）および幅の広いバーおよび幅の広いス
ペースの数（ステップ302）が決定されると、システム1
0は使用されるバーコードの記号方式のタイプを決定す
る。幅の広いスペースの数が幅の広いバーの数とほぼ等
しい場合（ステップ304）、バーコード記号方式は５の
インターリーブされた２（５のI2）である（ステップ30
6）。幅の広いスペースの数が幅の広いバーの数の1/2と
ほぼ等しい場合（ステップ308）、バーコード記号方式
はコード39である（ステップ310）。幅の広いスペース
の数が幅の広いバーの約２倍である場合（ステップ31
2）、バーコード記号方式はコーダバーである（ステッ
プ314）。バーコード記号方式が５のI2、コード39ある
いはコーダバーに決定された場合、バーコード記号方式
はその記号方式に従って処理される（ステップ318）。
検出されたバーコード記号方式が全ての試験に不合格で
あった場合（ステップ304,308,312）、その記号方式は
知られない（ステップ316）。別のタイプのバーコード
記号方式を検出（ステップ315）およびデコード（ステ
ップ317）するために付加的な試験が含まれていてもよ
いことが当業者によって理解されるであろう。
図7Aを再び参照すると、一度バーコード記号方式のタ
イプが決定されると（ステップ208）、バーコード記号
情報がそのタイプの記号方式の構造の規則に従って処理
される（ステップ210）。これは図15Aおよび図15Bに詳
細に示されている。
図15Aを参照すると、簡単なデコード手順が開始され
る（ステップ600）。システム10は、走査線データにお
けるピークおよび谷部の数が、特定の記号方式に対して
予測されたピークおよび谷部の数と等しいかどうかを決
定する。バーコード記号中の文字の数は、次のように幅
の広いバーおよびスペースの数をカウントすることによ
って決定され、すなわち、コードがコード５のI2である
場合、文字の数は幅の広いスペースの数と等しいか、あ
るいは幅の広いバーの数よりも１だけ少ない。コード39
の場合、文字の数は幅の広いスペースの数と等しいか、
あるいは幅の広いバーの数の1/2から１引いたもの（WB/
2−１）である。コーダバーの場合、文字の数は幅の広
いバーの数と等しい。コード39の文字の数は始まりおよ
び終わりの文字を含んでいることが理解されるべきであ
る。
ピークおよび谷部の数が特定の記号方式に対する文字
の予測された数と等しい場合、走査線データはセグメン
トに分割される（ステップ604）。最も高いピークは幅
の広いスペースとして指定され、最も低い谷部は幅の広
いバーとして指定され、素子の残りは幅の狭い素子とし
て指定される（ステップ606）。次に、各文字あるいは
文字対がデコードされ（ステップ608）、それはバーコ
ード記号の処理を完全なものにする（ステップ405）。
ピークおよび谷部の数が特定の記号方式に対する文字
の予測されたピークおよび谷部の数と等しくないことが
決定された場合（ステップ602）、図15Bに示されている
ようなより詳細なデコード手順が要求される。第１に、
走査線全体が文字セグメントに分割され、最も高いピー
クは基準の幅の広いスペースとして指定され、最も低い
谷部は基準の幅の広いバーとして指定される（ステップ
401）。次に、システム10は幅の広い素子間の距離を測
定し、幅の広い素子の間に位置している幅の狭い素子の
数を計算する（ステップ402）。距離の測定は、記号方
式の特徴に基づいて調整されてもよい。例えば、２つの
文字の間の境界において、幅の広いバーあるいは幅の広
いスペースが第１の文字あるいは第２の文字に適切であ
るかどうかは最初には明瞭ではない。本発明の手順によ
って、境界領域内に位置された１以上の幅の広い素子を
使用して第１の文字をデコードする試みが許容される。
この試みが不成功であった場合、幅の広い素子は第２の
文字をデコードすることを試みる際に第２の文字と関連
付けられてもよい。次に、システム10は文字をデコード
し、特定の記号方式が対のデコードを要求する場合には
文字対をデコードする（ステップ403）。一度、全ての
文字が処理されると（ステップ404）、バーコード記号
はデコードされている。
バーコード記号の処理は、図7Aに示されているように
確証されなければならない（ステップ212）。本発明の
好ましい実施形態において、バーコード記号の処理の確
証（ステップ212）は、後続した走査線のデコードした
ものを先の走査線のデコードしたものと比較し、それに
よってそれらが同じであるかどうかを決定することを含
んでいる。当業者によってよく知られているように、確
証のしきい値は、“３つのうちの２つ”あるいは“４つ
のうちの３つ”の走査線が整合するようにオペレータに
よって所望されたように設定されてもよい。10回の処理
（pass）の後にバーコード記号が確証されなかった場合
（ステップ216）、データは鏡面前処理のために再構成
される（ステップ220）。このプロセス（ステップ220）
は、図16A乃至図16Cを参照して以下説明される。ステッ
プ220は、１次的あるいは２次的操作のいずれかであっ
てもよい。例えば、走査されるパッケージ上で鏡面反射
が予想される場合、システム10は十分な走査が捕捉され
た後にステップ220に直接進んでもよい。
図16Aを参照すると、複数の読取り不可能な領域702,7
04,706,708を有するバーコード記号700のグレースケー
ル画像が示されている。バーコード記号700のこのグレ
ースケール画像の場合、システム10は読取り不可能な領
域702,704,706,708のために完全に読取り可能な確証走
査線を得ることが不可能となる。領域702,704,706,708
は、CCD検出器20をウォッシュアウトする鏡面反射704,7
06,708によって生じるか、あるいはバーコード記号700
上に位置した汚れあるいはマーキング702によって生じ
る。複数の走査線705を示している関心のある問題の領
域703は以後説明される。
図16Bを参照すると、問題の領域703における走査線番
号５に対するグレースケール振幅の曲線が示されてい
る。鏡面反射およびバーコード記号700上の黒いマーキ
ングによって、走査線に沿った画素のグレースケール値
に大きな差が生成される。図16Fに示されているよう
に、鏡面反射によって選択された画素のグレースケール
値が極端に高くなってしまう。同様に、バーコード記号
700上の黒いマークによってグレースケール値が極端に
低くなってしまう。これによって、バーコード記号700
のデコードの際にエラーが生じる。
好ましい実施形態において、バーコード記号700のデ
コードが実行されるようにデータが再構成される。各列
中の画素は、各列中の最大値が最も上の行に表れ、最小
値が底部の行に現れるように選別される。この技術を使
用して、鏡面反射による画像の部分は最上部に浮かび、
黒いマーキングによる画像の部分は底部に沈む。従っ
て、中央の行は、完全なバーコード記号を正確に表す可
能性のあるデータを含んでいる。データの選別は、画像
に関する低域通過フィルタとして機能し、それは、画像
を捕捉するために使用されたCCD画素グリッドの解像度
が低く、整列がわずかに不規則であるためである。
本発明に従って選別されたグレースケール画像が図16
Cに示されている。より高い（従って明るい）グレース
ケール値がグレースケール画像の最上部に位置し、より
低い（従ってより暗い）値は画像709の底部に位置する
ことが明確にわかる。画像709の中央部分は、バーコー
ド記号を表す正確な情報を含んでいる。選別された画像
709に関連したグレースケール値が図16Gに示されてい
る。図16Dを参照すると、各画素に関連したデータの選
別後の走査線５に沿った曲線が示されている。選別プロ
セスは、実際のバーコード記号を表す可能性のない極端
なピークおよび谷部を排除することによってデータを標
準化する。
画素の選別はまた、画素のエイリアシングの影響を取
除く。当業者によってよく知られているように、グレー
スケール値は、バーコード画像上での画素の整列の関数
である。エイリアシングは、CCD画素がバーおよびスペ
ースに関して不整列であるときに生じる。例えば、図16
Eに示されているように、画素がスペースに関して不整
列である場合、低い振幅のパルスが得られる。しかしな
がら、画素が正確に整列されると、より高い方形パルス
出力が得られる。画素値の選別によって不整合性が標準
化され、それによって走査線中の類似した幅の素子が類
似したグレースケール値を有するようになる。一度、エ
イリアシングの影響が取除かれると、続いてコード化さ
れた情報を決定するために任意の多数倍幅の素子コード
に対してグレースケール構成解析を行うことができる。
グレースケール構成解析は、図19を参照して以後詳細に
説明される（ステップ914）。
図17Aおよび図17Bを参照すると、本発明によるバーコ
ード記号の位置決定（ステップ800）の別の方法が示さ
れている。まず、画像バッファは解析のためにメモリに
コピーされる（ステップ802）。画像は２進化され（ス
テップ804）、それによって限界しきい値よりも大きい
グレースケール値を有する画素は白として指定され、限
界しきい値よりも小さいグレースケール値を有する画素
は黒として指定される。画像はグリッドに分割され（ス
テップ806）、そこにおいて水平線および垂直線は画像
全体に亘って配置される。グリッドラインは両方向に等
しく間隔を隔てられるが（例えば、垂直方向および水平
方向に32画素おきに）、ブロックが正方形である必要は
ない。
システム10は、各グリッド素子の中心付近における転
移をサーチする（ステップ808）。この目的は、バーコ
ード記号上の汚れあるいはその他の外部からのマークに
よる雑音（ノイズ）を取除くためにブロック中に最も長
いスパンの線を位置することである。最初に、ブロック
の中心上に“十字線”を配置することによってブロック
が分割される。十字線の中心から開始して外方に向かっ
て移動し、システム10はブロック内における第１の転移
（黒から白へ、あるいは白から黒へ）をサーチする。水
平方向あるいは垂直方向のいずれにおいても転移が発見
されなかった場合（ステップ810）、ブロックはスパン
の線を含んでいないと考えられる。より迅速な処理のた
めに、システム10は十字線の中心近くの転移だけを考慮
するのでもよい。転移が見られなかった場合、新しいグ
リッドブロックが選択され（ステップ812）、転移のサ
ーチが再び開始される（ステップ808）。
転移が発見された場合（ステップ810）、転移のエッ
ジ部が追跡されなければならない。転移のエッジ部を追
跡するとき（ステップ814）、次の２つのことが行われ
てもよい:1）エッジ部は結果的にグリッドブロックのエ
ッジ部に到達する、または２）エッジ部はそれ自体の上
で開始点と同じ点にラップアラウンドを行う。エッジ部
からラップアラウンドを行った場合（ステップ816）、
グリッドブロックはスパンの線を有しておらず、新しい
グリッドブロックが試験される（ステップ812）。
次に、システム10は、エッジ部が、最初の転移と最も
遠いグリッド素子のエッジ部との間の直線に沿った画素
の最大数を超過するかどうかを決定しなければならな
い。ブロックのエッジ部に到達する前に画素の最大数を
超過した場合（ステップ818）、サーチは終了すること
ができ、それは、転移のエッジ部がスパンの線に導かれ
ることができないからである。最大数の画素を使用する
ことによって、例えば螺旋等のブロックのエッジ部に到
達する際の転移のふらつきを排除する。
転移のエッジ部がブロックのエッジ部に到達した場
合、システム10は最初の転移に戻り、反対方向にエッジ
部を追跡する（ステップ822）。反対方向への追跡が最
大数の画素内でブロックのエッジ部に到達できなかった
場合、そのブロックはスパンの線を含んでいないものと
考えられる。システム10が両方向での線の追跡に成功し
た場合（ステップ820）、その線が真のスパンの線であ
るかどうかを確証するために一連の試験が行われる。第
１に、システム10は、スパンの線の両端部がブロックの
同じ側に到達するかどうかを決定する（ステップ82
4）。そうである場合、スパンの線は無効である。次
に、システム10は、スパンの線全体が画素の最大数を超
過するかどうかを決定する（ステップ826）。超過しな
い場合、スパンの線は有効なスパンの線として確証され
る（ステップ830）。
一度、有効なスパンの線が特定のブロックに対して決
定されると、全てのブロックに対して同じ手順が行われ
る。各スパンの線の方向は、それぞれ追跡されたエッジ
部の端部点によって形成された傾斜を使用して決定され
てもよい。線の方向は、その特定の線の角度である。
次に、方向を定められたブロックは集められてバーコ
ードの候補にされなければならない。典型的な状況にお
いて、ブロックのほとんどはスパンの線を有さない。ス
パンの線のないブロックは方向を有しない。有効なバー
コードの候補からのブロックは、所定の許容レベル内で
同じスパンの線の方向を有するべきである。簡単な場合
として、標準カラーブロブ（色染み）解析アルゴリズム
が行われる。カラーブロブ解析において、線の各方向は
特定の色を割当てられる。類似したカラーを有する全て
の正方形は一緒のグループにされ、１つのブロブを形成
する。
従って、ブロブ中の全ての正方形は類似した角度方向
を有する。所定の地理学的パターンは、類似して方向づ
けられたグリッド素子を有するブロブを有する。図18A
に示されているように、偽の（imposter）パターンが幾
つかの長い線を有している場合、それは有効なバーコー
ド記号であるように見える長細いブロブを生成すること
もある。しかしながら、偽のブロブはその長さに平行な
方向を有している。図18Bを参照すると、バーコード記
号は類似したブロブを生成するが、カラーは異なってお
り、それは、その方向がその幅に平行だからである。こ
の手順を使用すると、最終的な候補はフィルタ処理され
るか、あるいは予備の候補が前もって選別される。
好ましい多数倍幅バーコードのデコード方法が図19に
示されている。ステップ900を参照すると、システム10
は多数倍幅バーコード記号のスタートおよびストップパ
ターンを解析し、それによってどのタイプの記号方式が
存在しているかを決定する。当業者によってよく知られ
ているように、コード128、UPCおよびEANは４つの異な
る幅（１、２、３および４つの素子幅）を有しているバ
ーおよびスペースを含んでいる。それ以上の幅を有して
いるコードもあり、例えばPDF417は６つの幅を有してい
る。
グレースケール振幅レベルは、画素のエイリアシング
の影響が除かれた後に異なる幅のバーおよびスペースの
それぞれに対して選択される。グレースケールレベル
は、スタートおよびストップパターンを解析することに
よって計算されるか、あるいは問題となっている領域内
に位置したグレースケール振幅を幅に関して格付けする
ことによって決定され、そこにおいて最長の継続期間を
有する最も高い台地状の頂部は最も幅の広いスペースに
対応し、最長の継続期間を有する最も低い台地状の底部
は最も幅の広いバーに対応する。グレースケールレベル
が例えば図20の4Xの素子などの台地状部分に到達したと
き、素子の幅は解像されたものと考えられる。グレース
ケールの構成の解析によって、解像されていない素子の
幅の残りが検査される。これらの素子の幅は、図20に示
されているように比例して最も幅の広い素子（4X）の間
に入る。
システム10は、バーコード記号内のトリガ線に沿って
データを順次抽出し（ステップ904）、各画素に対応す
るデータを数字的に選別し（ステップ906）、バーコー
ド記号の鏡面反射および損傷したあるいは読取り不可能
な部分をフィルタ処理して取除く。鏡面反射および損傷
したバーコード記号がない場合でも、各画素に対応する
データの選別は、ピークおよび谷部の振幅を標準化する
ことが要求される。選別の手順は、図16A乃至16Cを参照
して先に詳細に説明されている。
１組のデータが決定された後、システム10は基本的に
バーあるいはスペースの幅であるラン長を計算する（ス
テップ908）。図21を参照すると、幅は、次の式を使用
してバーあるいはスペースに対応するグレースケール波
形の選択された部分の下の面積を計算することによって
決定され、 ここにおいて最小面積はスタート／ストップパターンに
おける最も幅の狭い素子の領域である。コード128のバ
ーコードがこの例において使用されているが、この手順
はいずれの多数倍幅記号方式にも等しく適用できること
は理解されるべきである。コード128の場合、各文字は
３つのバーおよび３つのスペースを有しており、各文字
の幅は全ての文字に対して同一である。従って、６個の
素子の幅の合計がコード128の文字の幅に対して予め定
められた値を超過しないかどうかを決定するために文字
の幅が評価される（ステップ910）。
システム10は、文字がデコード可能かどうかをラン長
データの解析だけに基づいて決定する（ステップ91
2）。文字がデコード可能である場合、その文字はデコ
ードされる。文字がデコード可能でない場合、解像され
なかった素子の幅はグレースケール構成解析を使用して
解像される（ステップ914）。例えば、一緒に合わせら
れた１つの幅のスペースと１つの幅のバーが２つの幅の
バーに先行している状況について考えてみる。これによ
って４つの幅の素子が与えられる。その４つの幅の素子
のグレースケール値が解析されたとき、グレースケール
値は４つ幅のバーよりも２つの幅のバーに近いことが明
らかとなる。この方法において、システム10は２つの幅
のバーが存在していることを決定する。残りの素子は、
同じ方法で順次解析される。従って、式（７）を使用し
て、デコードされる文字の部分内に存在しているバーお
よびスペースが次のように解像される。
上述の例を使用して、解像されていない素子あるいは
欠けている素子の数は次のように計算され、すなわち、
解像されていない素子の数＝（４−２）/1＝２である。
一度、グレースケール構成解析を使用して幅が解像さ
れると（ステップ914）、文字がデコードされる（ステ
ップ916）。幅を解像する際（ステップ914）、システム
10は、存在している素子が多すぎると決定するかもしれ
ない。この場合、一度、６個の素子を有する文字が解像
され（ステップ914）、デコードされる（ステップ916）
と、さらなる解析のために余分な素子が持ち越される
（ステップ920）。より多くのデータが存在している場
合（ステップ918）、システム10は次の文字を解析し
（ステップ920）、その文字の評価は上述のように実行
される。それ以上データが存在しない場合（ステップ91
8）、バーコード記号は首尾よくデコードされる（ステ
ップ922）。
本発明は好ましい実施形態を詳細に参照することによ
ってある程度説明されてきたが、そのような詳細は本発
明に制限を課すものではなく、むしろ説明的なものであ
る。本明細書に開示された本発明の意図および技術的範
囲から逸脱せずに、構造および動作モードにおいて多数
の変更が行われることは当業者には明らかである。
フロントページの続き (72)発明者 ネスコビック、ミロラッド アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 19446、ハットフィールド、メイプル・ アベニュー 2058、アパートメント エ ル 28 (72)発明者 シリーシャ、バサンス アメリカ合衆国、ペンシルバニア州 18951、クエイカータウン、サウス・テ ンス・ストリート 491、アパートメン ト ディー 203 (72)発明者 コーヘン、エドワード アメリカ合衆国、ニュージャージー州 08054、マウント・ローレル、ウインタ ーベリー・コート 15 (56)参考文献 欧州特許出願公開582911（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06K 7/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一表面上の少なくとも一部分にコード化さ
    れた記号を位置を決定する方法において、 （ａ）前記一部分を走査してその電子的表示を生成し
    （20,800）、 （ｂ）複数の転移に対する前記電子的表示を解析し（4
    3,802,900）、 （ｃ）複数の転移を有する表示を、その第１の転移を追
    跡してその高さおよび湾曲を決定することによって評価
    し（52,810,904,906）、 （ｄ）前記第１の転移が湾曲を有することが決定された
    ときに前記表示を廃棄してステップ（ａ）を繰返し、 （ｅ）前記第１の転移とは異なる端部の転移をサーチし
    （54,820）、 （ｆ）前記第１の転移と前記端部の転移との間の距離を
    計算し（56,826,908,912）、 （ｇ）前記高さを前記距離と比較して縦横比を決定し、 （ｈ）前記縦横比が予め定められたしきい値を超過する
    ときに前記表示を廃棄し、 （ｉ）前記端部の転移を追跡してその端部の転移の高さ
    および湾曲を決定し（52,810）、 （ｊ）前記端部の転移が湾曲を有していることが決定さ
    れたときに前記表示を廃棄してステップ（ａ）を繰返
    し、 （ｋ）さらに処理するために前記表示を保存するステッ
    プを含んでいる記号の位置決定方法。
  2. 【請求項２】前記走査ステップは複数の画素を有するCC
    D検出器（20）を使用し、前記表示は各画素に対するグ
    レースケール値を有している請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】さらに、前記電子的表示と並列な第２の電
    子的表示を選択し、 その整合部分を捜すことによって前記第２の電子的表示
    を有する前記電子的表示を確証するステップを含んでい
    る請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】前記確証するステップはさらに、両方の前
    記電子的表示における各画素の値を決定し、前記第１の
    電子的表示における画素の値を前記第２の電子的表示に
    おける対応する画素の値と比較することを含んでいる請
    求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】前記電子的表示からの各画素は値YNを有し
    ており、前記第２の電子的表示からの各画素は値XNを有
    しており、Ｎは画素の数を示し、Ｅは予め定められたエ
    ラー定数を表し、前記対応する画素は次の式 を使用して前記予め定められたエラー定数に対して評価
    される請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】コード化され、開始および終わりを有する
    電子的表示を解析することによってデコードする方法に
    おいて、 ピークを表す大きい相対値を有するデータ部分に対する
    前記電気的表示および谷部を表す小さい相対値を有する
    データ部分に対する前記電子的表示を解析するステップ
    （43,802,900）を含んでおり、 前記電子的表示は複数のCCD画素のそれぞれに対するグ
    レースケールデータを有しており、 前記解析ステップ（52,810,904,906）はさらに、 前記ピークおよび谷部のそれぞれの大きさを決定し、 前記各大きさに対するしきいを計算し、 前記ピークおよび谷部のそれぞれとその計算されたしき
    いとを比較し、 前記それぞれの比較の結果を記憶し、 コード化された記号の前記開始および前記終わりの位置
    を前記ピークおよび谷部とに基づいて決定し（56,826,9
    08,912）、 前記ピークおよび谷部に基づいて幅の広いバーおよび幅
    の広いスペースの数および位置を決定するステップを含
    んでおり、 前記位置を決定するステップはさらに、 前記コード化された記号の方向を決定し、 幅の広いバーおよび幅の広いスペースの前記数および位
    置に基づいてバーコード記号方式のタイプを決定するス
    テップ（62,63,65,67）を含んでおり、 前記方向を決定するステップはさらに、 コード化された記号の始まりに最も近い幅の広いバーか
    ら前記始まりへの第１の距離を決定し、 コード化された記号の終わりに最も近い幅の広いバーか
    ら前記終わりへの第２の距離を決定し、 前記距離を比較し、前記第２の距離が前記第１の距離よ
    りも大きい場合には方向は前方向であり、前記第２の距
    離が前記第１の距離よりも小さい場合には方向は逆であ
    り、 前記位置の決定および方向決定のステップの結果を使用
    して前記バーコード記号をデコードする（64,66,68）ス
    テップを含んでいる方法。
  7. 【請求項７】物体の表面から反射された光に基づいて物
    体上のコード化された記号の位置を決定するシステムに
    おいて、 （ａ）物体表面の電子的表示を生成する手段（20,800）
    と、 （ｂ）複数の転移に対する前記電子的表示を解析する手
    段（43,802,900）と、 （ｃ）第１の転移を追跡して前記第１の転移の高さおよ
    び湾曲を決定することによって複数の転移を有する表示
    を評価する手段（52,810,904,906）と、 （ｄ）前記第１の転移が湾曲を有することが決定された
    ときに前記表示を廃棄し、ステップ（ａ）を繰り返すた
    めの手段と、 （ｅ）前記第１の転移とは異なる端部の転移をサーチす
    る手段（54,820）と、 （ｆ）前記第１の転移と前記端部の転移との間の距離を
    計算する手段（56,826,908,912）と、 （ｇ）前記高さと前記距離とを比較して縦横比を決定す
    る手段と、 （ｈ）前記縦横比が予め定められたしきいを超過したと
    きには前記表示を廃棄する手段と、 （ｉ）前記最後の転移を追跡して前記端部の転移の高さ
    および湾曲を決定する手段（52,810）と、 （ｊ）前記端部の転移が湾曲を有することが決定された
    ときに前記表示を廃棄してステップ（ａ）を繰り返すた
    めの手段と、 （ｋ）前記表示をさらに処理するために保存するための
    手段とを具備しているシステム。
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