JP3231612B2

JP3231612B2 - バーコード認識装置及び方法

Info

Publication number: JP3231612B2
Application number: JP34206895A
Authority: JP
Inventors: 哲雄佐藤; 小林　　芳樹; 忠明北村; 実久島; 匠海老沢; 孝幸米丘; 愼也藤田; 康雄小湊; 俊之岩本; 幹雄黒木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 2001-11-26
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JPH09185671A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理によるバ
ーコード認識装置に係り、特に広範囲な視野内を特定方
向で通過する移動体に貼られたバーコードを読みとるの
に好適な認識方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では製品の品質管理を容易に行うた
め、製品にバーコードを付して、これを映像として取り
込んで、製品に貼り付けられたバーコードを読みとっ
て、製品の種別等を認識して製品を管理する方法が行わ
れている。

【０００３】搬送装置により運ばれてくる移動体に貼ら
れたコードを検出する技術としては例えば特開昭58−19
5275号公報に記載されている。この技術は、製品が運ば
れてくる製品を分配するものに係り、製品に付されたコ
ードをカメラで取り込んでコードを認識する場合におい
て、コードの角度が一定でない場合でも読みとれるよう
にしたものである。それは、コードをストライプ方向に
対して９０°乃至45°の角度で検出される平行なストラ
イプのグループで形成し、そのグループに１つの位置決
めストライプを付属する。そして検出時においてはこの
位置決めストライプに基づいてコードの位置を突き止め
てコードを評価するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように各コードに位置を決めるためのストライプを形成
することは、コード全体が大きくなりラベル全体が大き
くなる。また、このストライプが付されていないコード
が入ってきた場合には、当然にコードを読みとることが
できず汎用性に欠ける。また上記従来技術では１つの画
像入力装置によりコードを取り込んでいるために例えば
コンベアで製品が運ばれてきた場合に、上手く取り込め
ない場合が発生する。

【０００５】また、このようにカメラから取り込んだバ
ーコードラベルを認識する場合、バーコード以外のノイ
ズが画像に現れる。このような場合、ノイズとバーコー
ドを分離しないと、ノイズの部分をバーコードとして認
識する場合が発生し、誤認識を生ずる。

【０００６】本発明は、このような欠点に鑑みてなされ
たもので高速に移動する物体に貼り付けられたバーコー
ドラベルが広範囲な視野内を不特定方向で通過しても、
狭い設置環境で確実にバーコードラベルを抽出して、バ
ーコードを高精度に認識するバーコード認識装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、バーコ
ードを貼り付けた被計測対象物を移動するための搬送装
置，該搬送装置の上部に設置された複数の画像入力装
置，該画像入力装置から取り込まれた画像を処理して、
前記被計測対象物に貼り付けられた前記バーコードを読
みとる画像処理装置とを備えたバーコード認識装置にお
いて、前記複数の画像入力装置から取り込まれた画像を
最大値フィルタ及び最小値フィルタによる処理を指定し
た回数行うとともに膨張処理によりフィルタリング処理
し、該フィルタリング処理した画像と前記画像入力装置
から取り込んだ前記画像より前記バーコードを抽出する
バーコード抽出部と該抽出されたバーコードの特徴量を
抽出するバーコードスキャン処理部と、該抽出された特
徴量に基づいて該バーコードを認識するバーコード認識
部とを有する処理装置を備えることにより達成すること
ができる。

【０００８】また上記目的は、バーコードを貼り付けた
被計測対象物の画素を画像装置から取り込み、該取り込
まれた画像を処理して、前記被計測対象物に貼り付けら
れた前記バーコードを読みとるバーコード認識方法にお
いて、前記複数の画像入力装置から取り込まれた画像を
最大値フィルタ及び最小値フィルタによる処理を指定し
た回数行うとともに膨張処理によりフィルタリング処理
し、該フィルタリング処理した画像と前記画像入力装置
から取り込んだ前記画像より前記バーコードを抽出し、
該抽出されたバーコードの傾きを検出すると共に該傾き
に応じて該バーコードの特徴量を抽出し、該抽出された
特徴量に基づいて該バーコードを認識することにより達
成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に従
って説明する。

【００１０】図１に画像処理によるバーコード認識装置
のシステム全体の構成を示す。

【００１１】図１において、バーコード認識装置１は、
常にマルチカメラユニット３から入力する映像に対して
バーコードラベルの検知処理を行っている。尚、通常の
状態では、入力画像が暗いためバーコードラベルを検知
することができない。そこで、バーコードラベルを検知
するためにストロボ２を設け、入力画像を明るくするこ
とによりバーコードラベルの検知処理を行う。具体的に
は、ベルトコンベア４からバーコードが印刷されたバー
コードラベル６が貼り付けられた移動体５が運ばれてく
る。移動体５が光電子スイッチ７を通過すると、光電子
スイッチ７の信号はバーコード認識装置１に送られる。
これにより、バーコード認識装置１は認識対象物である
移動体５が認識を可能とする認識領域に侵入したと判断
する。光電子スイッチ７からバーコード認識装置１へ送
られた信号により、バーコード認識装置１はストロボ２
を発光させるためにマルチカメラユニット３内にある同
期回路部（図示しない）にストロボＯＮ信号を送信す
る。マルチカメラユニット３内の同期回路部はストロボ
２に同期信号を送信し、ストロボ２はこの同期信号に合
わせて発光する。ストロボ２が発光すると、明るくなる
ためにバーコードラベル６に印刷されたバーコードをバ
ーコード認識装置１により認識することができる。この
ようにバーコードラベル６を検知することができる状態
で、バーコードラベル６が貼り付けられた移動体５がマ
ルチカメラユニット３の下を通過すると、バーコード認
識装置１は、バーコードラベル６を検知して認識処理を
実行する。マルチカメラユニット３内には、複数のカメ
ラと同期回路が配置されており、各カメラは、同期回路
からの同期信号に合わせて画像を取り込んでバーコード
認識装置１に取り込んだ画像を送信する。そして移動体
５が光電子スイッチ８の前を通過すると、光電子スイッ
チ８はバーコード認識装置１に対して割り込み信号を送
信する。これにより、バーコード認識装置１では認識対
象物である移動体５が認識領域から出たことを認識す
る。バーコード認識装置１は、光電子スイッチ８からの
割り込み信号によって、ストロボ２を消光させるために
マルチカメラユニット３内にある同期回路部にストロボ
ＯＦＦの信号を送信する。これによりマルチカメラユニ
ット３内の同期回路部はストロボ２に送信していた同期
信号を停止する。ストロボ２が消光すると、バーコード
認識装置１は入力映像が暗くなるためバーコードラベル
６を検知することができなくなる。また、バーコード認
識装置１は、バーコードラベル６の検知処理中に、光電
子スイッチ８からの割り込み信号を受信すると、移動体
５にバーコードラベル６が貼られていないことを認識す
る。

【００１２】このように、光電子スイッチ７と光電子ス
イッチ８によりストロボ２の発光を制御することにより
ストロボ２の寿命を延ばし、長時間使用できるようにし
ている。

【００１３】図２に、バーコード認識装置１のハードウ
エア構成を示す。

【００１４】図２において、ハードディスク２０１はバ
ーコード認識に必要な環境ファイルを格納している。こ
の環境ファイルへのデータの格納はオペレータがディス
プレイ２０５を参照してマウス２０６，キーボード２０
７から自由に入力することができる。バーコード認識装
置１は、電源投入により処理装置２０３によってバーコ
ード認識処理を実行する。処理装置２０３はバーコード
抽出部１４０１，バーコードラベル抽出部１４０２，バ
ーコード傾き検出部１４０３，ラインスキャン処理部１
４０４，バーコード解読処理１４０５，カウンタ部１４
０６，メモリ部１４０７から構成されている。なお、各
部の処理の内容については後述する。Ｉ／Ｏコントロー
ラ２０４は、ディスプレイ２０５，マウス２０６，キー
ボード２０７のマンマシン系Ｉ／Ｏの入出力をコントロ
ールする。ＤＩ／ＤＯボード２１６は、光電子スイッチ
７，光電子スイッチ８からの割り込み信号入力と、マル
チカメラユニット３へのストロボＯＮ／ＯＦＦ信号の出
力を行う。画像処理ボード２１３，２１４，２１５はそ
れぞれ２つのカメラから送られてくる画像信号に対して
画像処理を行うものである。例えば本実施例では、画像
処理ボード213は、カメラ２１８とカメラ２１９からの
画像信号に対して、画像処理ボード214は、カメラ２２
０とカメラ２２１からの画像信号に対して、画像処理ボ
ード215は、カメラ２２２とカメラ２２３からの画像信
号に対してそれぞれ画像処理を行う。それぞれの画像処
理ボード２１３，２１４，２１５は、画像処理を制御す
る画像処理プロセッサー２１１と、画像データを格納す
る画像メモリ２０９とビデオインターフェイス２１２を
介して接続されるカメラ切り替え器２０８から構成され
る。

【００１５】図３は、ベルトコンベア４によって運搬さ
れる各種移動体３０２，３０３，３０４と、移動体３０
２，３０３，３０４に貼られたバーコードラベル６と、
コンベア幅一杯を視野範囲にするマルチカメラユニット
３の構成例を示す。

【００１６】図３において、バーコードラベル６は、バ
ーコードが印刷されており、各種移動体３０２，３０
３，３０４に張り付けられている。バーコードラベル６
に印刷されたバーコードを認識するためのマルチカメラ
ユニット３内に設置された複数のカメラ視野領域を示し
たのがカメラ視野３５である。本実施例では一例として
６台のカメラを備えた場合について説明する。１個のカ
メラ視野幅は１３３mmとした場合、６個のカメラ視野幅
を５９８mmとしている。つまりカメラ同士の重なり幅を
４０mmとし対象としているバーコードラベル６の幅３６
mmより大きくとっている。このようにカメラ同士の視野
領域を重ねることにより、重なり部分に侵入したバーコ
ードラベル６は必ずどちらかのカメラにて確実に映像と
して捕えることができる。実際にベルトコンベア４によ
り移動してくる移動体３０２，303,３０４は任意の方向
に向いており、この移動体３０２，３０３，３０４に貼
られたバーコードラベル６の方向も任意の方向に向いて
いる。モーター３６は、ベルトコンベア４を稼働するた
めのものである。

【００１７】次に、バーコード認識装置１における処理
装置２０３のバーコードを認識する処理について説明す
る。

【００１８】図４はバーコード認識処理全体の処理のフ
ローを示したものである。

【００１９】ブロック４０１では、マルチカメラユニッ
ト３から取り込んだ入力画像を画像処理ボード内の画像
メモリ２０９に取り込む。ブロック４０２では、処理装
置２０３のバーコード抽出部１４０１による処理で画像
メモリ２０９に取り込まれた入力画像４０９に対してバ
ーコードの特徴である黒の縞模様を抽出した縞模様抽出
画像４１０を生成する。ブロック４０３では、処理装置
２０３のバーコードラベル抽出部１４０２の処理で抽出
した縞模様抽出画像４１０に膨張処理と縮小処理を行い
バーコードラベル６のエリアを抽出したバーコードラベ
ル抽出画像４１１を生成し、そのエリアの始点と終点の
座標を算出する。ブロック４０４は処理装置２０３のバ
ーコード傾き検出部１４０３の処理で不特定な向きでバ
ーコードラベル６を検出した場合もバーコードを認識で
きるようにするために、バーコードの傾きを検出する。
ブロック４０５では、処理装置２０３のラインスキャン
処理部１４０４の処理でバーコードの傾きに従ってバー
コード部分の画素情報である輝度を抽出し、抽出した画
素情報をヒストグラムにしてラインスキャン画像を生成
する。ブロック４０６〜ブロック４０８は処理装置２０
３のバーコード解読処理部１４０５の処理でブロック４
０７はバーコードラベルの解読を環境ファイルにて予め
指定された回数分繰り返し行われたかを判断し、指定さ
れた回数を行っていない場合には、ブロック４０５の処
理を再び行う。

【００２０】一方、指定回数分繰り返されている場合に
は、ブロック４０８にて環境ファイルで指定された回数
分の解読結果により、解読結果が正しいか否かの確認を
行っている。ここで、解読結果が正しいか否かを判断す
る方法は、複数回解読した結果のうち、同じ解読結果が
解読回数の過半数以上であれば解読結果が正しいと判断
し、そうでない場合は誤りであると判定する。

【００２１】図５は、バーコード抽出部１４０１の処理
の詳細を示したものでバーコードの特徴である黒の縞模
様のみを、画像処理コマンドの最大値フィルタと最小値
フィルタと画像差分を使用して抽出する処理のフローを
示したものである。

【００２２】ここで最大値フィルタと最小値フィルタに
ついて説明する。最大値フィルタは、対象となる画像か
ら１つの画素を選択し、この画素の近傍ｍ×ｎ画素を選
定し、そのｍ×ｎ画素内において輝度の最も大きい値を
求め、その輝度値を選択した画素の値とする。そしてこ
の処理を全ての画素に対して行うことである。また最小
値フィルタとは、対象となる画像から１つの画素を選択
し、この画素の近傍ｍ×ｎ画素を選定し、そのｍ×ｎ画
素内において輝度の最も小さい値を求め、その値を選択
した画素の値とする。そしてこの処理を全ての画素に対
して行うことである。

【００２３】では具体的に、入力画像５０９の処理を例
に説明する。ここで、入力画像509はバーコード（ａ）
とバーコード以外の画像でバーコードよりも大きいノイ
ズ（ｂ），バーコードよりも小さいノイズ（ｃ）を含ん
でいるものとする。

【００２４】まず、ブロック５０１では、最大値フィル
タを実施した回数をカウントする処理装置２０３のカウ
ンタ部１４０６に設けられた最大値フィルタ実施カウン
タをクリアする。ブロック５０２では、画像処理コマン
ドの最大値フィルタにより入力画像５０９に対して画像
処理を行う。ブロック５０３は、最大値フィルタ実施カ
ウンタをインクリメントする。ブロック５０４は、最大
値フィルタ実施カウンタが環境ファイルで予め指定され
た回数分実施したか否かを判断し、指定された回数実施
していない場合はブロック５０２から再度処理を行う。
このように入力画像に対して最大値フィルタによる処理
を繰り返し行うとバーコード（ａ）とノイズ（ｃ）が消
え、ノイズ（ｂ）が残った画像５１１が得られる。しか
しながらバーコードの太さはカメラの視野サイズによっ
て変動するため、バーコードの特徴である縞模様を消す
ための最大値のフィルタの実施回数も変動する。そこで
黒バーが最大値フィルタの実施により消えるまでの回数
を予め環境ファイルに登録することによりこの問題を解
決している。

【００２５】ブロック５０４で最大値フィルタによる処
理が指定した回数行われた場合には、ブロック５０５以
降を実行する。ブロック５０５，５０６，５０７は最大
値フィルタを実施した回数分最小値フィルタを実施す
る。この最小値フィルタにより処理を行うことによっ
て、ノイズ（ｂ）のみとなった画像５１１のノイズ
（ｂ）を入力画像５０９と同じ元の大きさに戻した画像
５１１が得られる。そしてブロック５０８では、最小値
フィルタを実施した結果の画像５１２と入力画像５０９
との差分をとる。これによりノイズ（ｂ）が消去され、
バーコード（ａ）の黒バーの部分とノイズ（ｃ）を浮か
び上がらせた画像５１３が生成される。

【００２６】このように最大値フィルタと最小値フィル
タとの組み合わせによりバーコード（ａ）よりも大きい
ノイズ（ｂ）を消去することができる。

【００２７】しかしながら、バーコード（ａ）よりも小
さいノイズ（ｃ）は最大値フィルタによる処理を行って
もバーコード（ａ）よりも先に消去されてしまうため、
このような方法では処理することができない。そこで、
バーコード（ａ）よりも小さいノイズを消去するための
処理を図６に示す。

【００２８】図６は、処理装置２０３のバーコードラベ
ル抽出部１４０２の詳細を示すものでバーコード（ａ）
よりも小さいノイズ（ｂ）を取り除いたバーコードラベ
ル６の部分を入力画像より抽出する処理のフローを示し
たものである。

【００２９】図６において、ブロック６０１，６０２，
６０３では、図５で抽出した画像５１３について画像処
理コマンドの２値化処理を行うために、画素の輝度の最
大値と最小値を求めて２値化しきい値を算出する。ブロ
ック６０４は、２値化しきい値を使って抽出画像５１３
を図７に示す２値化画像７１４に変更する。ブロック６
０５，６０６，６０７，６０８は、２値化画像７１４に
ついて、画像処理コマンドの膨脹処理を予め定めた回数
分繰り返し処理を実行する。このように膨張処理を実行
することにより白い領域が膨張し、最終的にバーコード
が連続した白い領域となった画像７１５が生成される。
ブロック６０９は、整形した２値化画像内の白い領域に
対して画像処理コマンドのラベリング処理を行い各白い
領域に対してラベルを割り当て、各ラベルを割り当てた
白い領域について面積を求める。ブロック６１０は、ラ
ベルを割り当てた白い領域の中から最大面積のラベル番
号を求める。ブロック６１１は、最大面積のラベルを除
いた全てのラベルを消去する。つまりここでは、画像を
黒くする。これによりバーコード（ａ）の部分が抽出さ
れ、ノイズ（ｃ）を消去した画像７１７を生成すること
ができる。ブロック６１２は、画像処理コマンドのＸ軸
方向投影を使用して、最大面積のラベルのｘ座標（ｘ
ｅ，ｘｓ）を算出し、処理装置２０３のメモリ部１４０
７へ格納する。ブロック６１３は、画像処理コマンドの
Ｙ軸方向投影を使用して、最大面積のラベルのｙ座標
(ｙｅ，ｙｓ)を算出し、処理装置２０３のメモリ部１４
０７へ格納する。またバーコードが傾いている場合には
画像７１８のようにｘ座標（ｘｅ，ｘｓ）とｙ座標（ｙ
ｅ，ｙｓ）を決定する。これにより、入力画像内におけ
るバーコードラベルのエリア座標が算出できる。

【００３０】図８は、処理装置２０３のバーコード傾き
検出部１４０３の詳細を示すものでバーコードラベルの
傾きを求め画素情報を抽出する処理のフローを示したも
のである。

【００３１】図８において、ブロック８０１は、傾きを
求めるために、最大面積抽出で求めた起点（ｘｓ，ｙ
ｓ）と終点（ｘｅ，ｙｅ）をメモリ部１４０７から読み
とり最大面積の白い領域を囲む（以下、囲んだ領域のこ
とをウインドウと称す。）。ブロック８０２は、４５°
以上にラベルが傾いているか否かを判断するため、ウイ
ンドウ枠の横辺（｜ｘｅ−ｘｓ｜）と縦辺（｜ｙｅ−ｙ
ｓ｜）を比較する。縦辺の長さより横辺の長さが大きい
ときは、ブロック８０３，８０４を実行する。縦辺が大
きいときは、ブロック８０７，８０８を実行する。ブロ
ック８０３は、ウインドウ枠の上辺と白い領域の上部の
代表点２点の差を求め、その差の変化量（ｕ２−ｕ１）
から白い領域の上部の傾きを求める。ブロック８０９
は、ウインドウ枠の下辺と白い領域の下部の代表点２点
の差を求め、その差の変化量（ｄ２−ｄ１）から白い領
域の下部の傾きを求める。ブロック８０７，８０８で
は、ブロック８０３，８０４と同様の処理を行い左辺と
右辺について行い、右辺と左辺の傾きを求める。ブロッ
ク８０５は、ブロック８０３,８０４又は８０８,８０９
で求めた上辺（左辺）と下辺（右辺）の傾きから平均の
傾きを求める。

【００３２】平均の傾き＝（上部（左部）の傾き＋下部
（右辺）の傾き）／２ブロック８０６は、求めた平均の傾きがウインドウの中
央を通るときの接辺を求める。これにより、画素情報を
抽出するためのラインスキャン処理の始点と終点を次の
ように求めることができ処理装置２０３のメモリ部１４
０７に格納する。

【００３３】始点Ｘ座標Ｌｘｓ＝ｘｓ始点Ｙ座標Ｌｙｓ＝平均の傾き×ｘｓ＋接辺終点Ｘ座標Ｌｘｅ＝ｘｅ終点Ｙ座標Ｌｙｅ＝平均の傾き×ｘｅ＋接辺これにより図９（ａ）に示すようにバーコードをスキャ
ンして、その輝度を求め図１２に示すヒストグラムを作
成するがバーコードが傾いている場合、その輝度を正確
に求められない場合が生ずる。図９（ｂ）はバーコード
の一部を拡大したものであるが、この場合、スキャンが
βで行われればバーコードの画素をとらえることができ
るが、αのようにスキャンした場合にはバーコードの画
素をとらえることができない。そこでこのような場合を
防止するために、バーコードの画像を図９（ｃ）に示す
ように０〜４５度、図９（ｄ）に示すように４５〜９０
度に分けて補完を行う。黒い部分はバーコードを示した
画素であり、白抜きの部分は補完した部分である。

【００３４】そして処理装置２０３のスキャン処理部１
４０４で行う補完方法の処理フローを図１０に示す。

【００３５】まずブロック１００１は処理装置２０３の
メモリ部１４０７にある画素データ格納配列及び距離デ
ータ格納配列にデータを格納する時に使用する配列番号
をクリアしている。ブロック９０２はバーコードラベル
の傾きが４５度以内かを判断している。４５度以内の時
は、ｘ軸を順に変化させて画素情報を取り込む処理をブ
ロック１００３〜１０１５のフローに従って行う。４５
度以内でないときには、ｙ軸を順次変化させて画素情報
を取り込む処理をブロック１０１６〜ブロック１０２８
のフローに従って行う。ブロック１００３はメモリ部１
４０７にあるループカウンタ（以降ｘ１）の始点のｘ座
標を設定する。ブロック１００４は、ｙ軸座標が変化し
たか否かを判断するために必要な改行判定要素として始
点のｙ座標を初期設定する。ブロック１００５は、ルー
プカウンタのｘ座標が示す位置の画素情報を取り込むた
めのｙ座標（ｙ１）を算出する。ブロック１００６は、
算出したｙ座標が改行判定要素と同じか否かを判断す
る。同じ場合はブロック1011以降の処理を実施し、違う
場合はブロック１００７〜ブロック１０１０までの補完
処理を実施した後にブロック１０１１以降を実施する。
ブロック１００７は、ｙ軸座標が変化したための補完処
理を行う。補完方法はループカウンタが示す座標の１個
前のｘ座標とブロック１００５にて算出したｙ座標が示
す画素の輝度を取り込む。またループカウンタが示すｘ
座標と改行判定要素が示すｙ座標が示す画素の輝度を取
り込む。取り込んだ２つの画素の輝度の平均を求めて画
像データ格納配列に設定する。

【００３６】画像データ格納配列＝（（ｘ１−１，ｙ
１）の示す画素の輝度＋（ｘ１，改行判定要素）の示す
画素の輝度）／２ブロック１００８は始点からの距離データを下式のよう
に補完して距離データ格納配列に設定する。

【００３７】距離データ格納配列＝（ｘ１−始点ｘ座標
−０.５)／(cos（傾き角度））ブロック１００９は、配列番号をインクリメントする。
ブロック１０１０は改行判定要素にｙ１を設定して更新
する。ブロック１０１１は、ループカウンタとｙ１が示
す位置の画素の輝度を取り込み、画素データ格納配列に
設定する。ブロック１０１２は、始点からの距離データ
を下式のように補完して距離データを格納配列に設定す
る。

【００３８】距離データ格納配列＝（ｘ１−始点ｘ座
標）／（cos（傾き角度）ブロック１０１３は、配列番号をインクリメントする。
ブロック１０１４は、ループカウンタが終点のｘ座標位
置まで変化したか否かを判断している。変化した場合は
処理を終了し、変化していない場合はブロック１０１５
にてループカウンタをインクリメントしてブロック１０
０５以降を実行する。

【００３９】ブロック１０１６〜ブロック１０２８まで
の処理は、ｙ軸座標を順次変化させてブロック１００３
〜ブロック１０１５までの処理と同様の処理を行う。な
お、距離データ補完方法としては、補完を行った画素の
画像データ格納配列に対応したフラグ配列を設けて、画
素データ取り込み後にフラグの有無によって距離データ
を補完するようにしてもよい。

【００４０】図１１は、読み出した画素情報からバーコ
ードの特徴量を抽出して文字に変換する処理のフローを
示したものである。

【００４１】図１１においてブロック１１１１はライン
スキャンした画素情報からバーコード解読に必要な部分
をサーチ範囲として求める。求める方法は、画素情報が
格納されている画像データ格納配列内から輝度の最大値
と最小値を求め、最大値と最小値の１／３の値を最小値
に加えた値をスタートエンド位置検出値として求める。
その次に画像データの格納配列の０から順にインクリメ
ントしてスタートエンド位置検出値以下の輝度を検索
し、最初に検索した輝度値を格納している配列番号をサ
ーチ範囲のスタート位置とする。更に画像データ格納配
列の終わりから順にデクリメントしてスタートエンド位
置検出値以下の輝度値を検索し、最初に検索した輝度値
を格納している配列番号をサーチ範囲のエンド位置とし
て求める。ブロック１１０２は、黒太バーの位置を算出
する。算出方法は、図１２（ａ）を用いて説明する。最
初にサーチ範囲算出で使用した最小値を黒太バー算出値
のしきい値とする。黒太バーの算出は、スター位置とエ
ンド位置の間で示すサーチ範囲内の輝度値に対してしき
い値を少しずつ大きくしながら、しきい値以下の輝度を
示す画素情報の個数を検索し、検索した個数が（環境フ
ァイルで指定された認識文字＋２）×２になるまでしき
い値を更新しながら繰り返す。なお、図１２の例は認識
文字数が７文字のときの実施例である。しきい値以下の
輝度を検索した場合には、その画素の距離データを距離
データ格納配列より取り込み、黒太バー位置配列に格納
する。ブロック１１０３は白バーの位置を算出する。算
出方法は、図１２（ｂ）を用いて説明する。最初にサー
チ範囲算出で使用した最大値を白バー算出のしきい値と
する。白太バーの算出はスタート位置とエンド位置の間
で示すサーチ範囲内の輝度値に対してしきい値を少しず
つ小さくしながら、しきい値以上の輝度を示す画素情報
の個数を検索し、検索した個数が（環境ファイルで指定
された認識文字数＋１）になるまでしきい値を更新しな
がら繰り返す。なお、図１２の例は認識文字数が７文字
の時の実施例である。しきい値以上の輝度を検索した場
合は、その画素の距離データを距離データ格納配列より
取り込み、白太バー位置配列に格納する。ブロック１１
０４は、バーコード認識文字単位に区切られている位置
を算出する。区切られた位置の算出方法は、最初黒バー
位置検出で求めた黒太バー位置配列の最初と最後の値か
ら黒バーの幅を求める。細バーと太バーの比率が１：
２.５の関係にあるとき細バーの幅：１文字の間隔は
１：１４.５(キャラクターギャップの幅を含む）の関係
がある。この関係から１文字の幅を算出して、全体の文
字区切り位置を算出し、区切り位置配列に格納する。ブ
ロック１００５は、エンドキャラクター“＊”の特徴量
を算出する。特徴量とは区切り位置からの黒太バー１本
目までの距離と黒太バー２本目までの距離と白太バーま
での距離を示す。エンドキャラクターの特徴量は、以下
の式によって求めることができる。

【００４２】黒太バー１本目＝（黒太バー位置配列の最
後の前の値）−（区切り位置配列の最後）黒太バー２本目＝（黒太バー位置配列の最後の値）−
（区切り位置配列の最後）白太バー＝（白太バー位置配列の最後）−（区切り位置
配列の最後）ブロック１１０６は、ブロック１１０５にて算出された
特徴量が、エンドキャラクター“＊”の特徴量（図１３
は、バーコードの特徴量の一覧を示す）と環境ファイル
にて指定した許容値内で合致しているか否かを判断して
いる。合致している場合は、ブロック１１１０以降を実
行し、合致していない場合は、ブロック１１０７，１１
０８，１１０９は、バーコードラベルがラインスキャン
処理のスキャン方向と１８０度回転した状態で取り込ん
だときの処理で、黒太バー位置配列と白太バー位置配列
と区切り位置配列の値を再計算する。ブロック１１０
７，１１０８の再計算方法は次の通り配列全データにつ
いて行い、その後値の小さい順に並べ変える。

【００４３】黒太バー位置配列＝（距離データ格納配列
の最後の値）−（黒太バー位置配列の値）白太バー位置配列＝（距離データ格納配列の最後の値）
−（白太バーの値配列の値）ブロック１１０９はブロック１１０４と同様の計算を再
度行って区切り位置配列の値を求める。ブロック１１１
０は、文字の区切り単位に特徴量を求める。求める方法
は、ブロック１１０５と同様に認識文字ｎ番目（ｎは０
から認識文字数−１まで）の特徴量は、以下のように求
める。

【００４４】黒太バー１本目＝（黒太バー位置配列の
（２×ｎ＋２）番目の値）−（区切り位置配列のｎ番
目）黒太バー２本目＝（黒太バー位置配列の（２×ｎ＋３）
番目の値０）−（区切り位置配列ｎ番目）白太バー＝（白太バー位置配列のｎ番目の値）−（区切
り位置配列のｎ番目）ブロック１１０１は、算出した特徴量に許容値以内で合
致する特徴量を持つ文字を特徴量管理テーブルから検索
する。（特徴量管理テーブルの内容を図１３に示す。）
ブロック１１１２は、環境ファイルにて指定された認識
文字数分解読したか否かを判断している。文字数分解読
しているときは処理を終了し、解読していないときには
ブロック１１１０以降を実行して次の文字を解読する。

【００４５】

【発明の効果】本発明により、既存の生産ラインや検査
ライン上を不特定方向に移動する移動体に貼り付けられ
たバーコードをバーコードよりも大きいノイズを消去す
ることができて、あるいは画素を補完して認識できる装
置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理によるバーコード認識システム全体の
構成を示したものである。

【図２】バーコード認識装置のハードウエア構成を示し
たものである。

【図３】ベルトコンベア上に設置されるマルチカメラの
視野と運搬される移動体を示したものである。

【図４】バーコード認識処置の全体フローを示したもの
である。

【図５】バーコードの特徴量である縞模様を抽出する処
理のフローを示したものである。

【図６】バーコードラベル部分を抽出する処理フローを
示したものである。

【図７】バーコードラベル部分を抽出する時の画像を示
したものである。

【図８】バーコードラベルの傾きを計算する処理フロー
を示したものである。

【図９】ラインスキャン処理の補完方法を示したもので
ある。

【図１０】バーコード部分の画素情報を読みとるライン
スキャン処理のフローを示したものである。

【図１１】バーコードを解読する処理フローを示したも
のである。

【図１２】黒線抽出と白線抽出の例を示す。

【図１３】バーコードの特徴量の一覧を示す。

【図１４】処理装置の構成を示したものである。

【符号の説明】

１…バーコード認識装置、２…ストロボ、３…マルチカ
メラユニット、４…ベルトコンベア、５…移動体、６…
バーコードラベル、７，８…光電子スイッチ、２０１…
ハードディスク、２０３…処理装置、２１３，２１４，
２１５…画像処理ボード、１４０１…バーコード抽出
部、１４０２…バーコードラベル抽出部、１４０３…バ
ーコード傾き検出部、１４０４…ラインスキャン処理
部、１４０５…バーコード解読処理部、１４０６…カウ
ンタ部、１４０７…メモリ部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北村忠明茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者久島実茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者海老沢匠茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者米丘孝幸茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者藤田愼也茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者小湊康雄茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者岩本俊之茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (72)発明者黒木幹雄茨城県日立市大みか町五丁目２番１号日立プロセスコンピュータエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献特開平２−125381（ＪＰ，Ａ) 特開平２−44484（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−220381（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バーコードを貼り付けた被計測対象物を移
動するための搬送装置，該搬送装置の上部に設置された
複数の画像入力装置，該画像入力装置から取り込まれた
画像を処理して、前記被計測対象物に貼り付けられた前
記バーコードを読みとる画像処理装置とを備えたバーコ
ード認識装置において、前記複数の画像入力装置から取
り込まれた画像を最大値フィルタ及び最小値フィルタに
よる処理を指定した回数行うとともに膨張処理によりフ
ィルタリング処理し、該フィルタリング処理した画像と
前記画像入力装置から取り込んだ前記画像より前記バー
コードを抽出するバーコード抽出部と該抽出されたバー
コードの特徴量を抽出するバーコードスキャン処理部
と、該抽出された特徴量に基づいて該バーコードを認識
するバーコード認識部とを有する処理装置を備えたこと
を特徴とするバーコード認識装置。
【請求項２】請求項１において、前記処理装置は、前記
バーコード抽出部より抽出されたバーコードの角度を検
出するバーコード傾き検出部と、前記バーコードスキャ
ン処理部は該バーコード検出部で検出された前記バーコ
ードの傾きに基づいて前記バーコードの特徴量を抽出す
る処理部を備えたことを特徴とするバーコード認識装
置。
【請求項３】バーコードを貼り付けた被計測対象物を移
動するための搬送装置，該搬送装置の上部に設置された
複数の画像入力装置，該画像入力装置から取り込まれた
画像を処理して、前記被計測対象物に貼り付けられた前
記バーコードを読みとる画像処理装置とを備えたバーコ
ード認識装置において、前記複数の画像入力装置から取
り込まれた画像をフィルタリング処理し、該フィルタリ
ング処理した画像と前記画像入力装置から取り込んだ前
記画像より前記バーコードを抽出するバーコード抽出部
と該抽出されたバーコードの特徴量を抽出すると共に該
バーコードの画素を補完するバーコードスキャン処理部
と、該抽出された特徴量に基づいて該バーコードを認識
するバーコード認識部と、前記バーコード抽出部より抽
出されたバーコードの角度を検出するバーコード傾き検
出部とを有し、前記バーコードスキャン処理部は該バー
コード検出部で検出された前記バーコードの傾きに基づ
いて前記バーコードの特徴量を抽出する処理部を有する
処理装置を備えたことを特徴とするバーコード認識装
置。
【請求項４】バーコードを貼り付けた被計測対象物の画
素を画像装置から取り込み、該取り込まれた画像を処理
して、前記被計測対象物に貼り付けられた前記バーコー
ドを読みとるバーコード認識方法において、前記複数の
画像入力装置から取り込まれた画像を最大値フィルタ及
び最小値フィルタによる処理を指定した回数行うととも
に膨張処理によりフィルタリング処理し、該フィルタリ
ング処理した画像と前記画像入力装置から取り込んだ前
記画像より前記バーコードを抽出し、該抽出されたバー
コードの傾きを検出すると共に該傾きに応じて該バーコ
ードの特徴量を抽出し、該抽出された特徴量に基づいて
該バーコードを認識するバーコード認識方法。