JP3516144B1 - 光学情報コードの読取方法および光学情報コード読取装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 通常の読取処理を繰り返し行う間に、毎時の
画像中の光学情報コードの質がデコード不可能な方向に
変化していないか否かを判断できるようにする。 【解決手段】 コントローラ２は、２次元コード７をカ
メラ３に撮像させる処理と、得られた画像上の２次元コ
ードの光学情報をデコードする処理とを繰り返し実行す
る。この読取処理においてデコードに成功すると、コン
トローラ２では、デコード処理の過程で行った処理の結
果や２次元コードの画像データを用いて、処理対象の２
次元コードの評価値を算出するとともに、この評価値の
経時変化を示すグラフを表示する処理を実行する。さら
にコントローラ２は、評価値を所定の警告レベルと比較
し、評価値が警告レベル以下となる状態が所定回数発生
したことに応じて警告信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、バーコードや２
次元コードのように、視覚認識が可能であり、所定の情
報がエンコードされたパターンを含むシンボルを、カメ
ラ、スキャナなどにより撮像し、生成された画像中のシ
ンボルに対する画像処理を行って、そのシンボルにより
表示される情報を読み取る技術に関連する。なお、この
明細書では、上記のシンボルにより表される視覚認識可
能な情報（たとえば白黒、濃淡、または色彩の配列状
態）を「光学情報」と呼び、前記シンボルを「光学情報
コード」と呼ぶことにする。

【０００２】

【従来の技術】バーコードや２次元コードは、光学情報
の最小単位を示す白または黒の小領域を規定された方法
に基づいて配置することにより種々の情報を表すように
設定されている。特に２次元コードは、「セル」と呼ば
れる小領域が２次元配列されているため、バーコードよ
りも多数の情報を表すことができる。

【０００３】図２１（１）（２）は、それぞれ代表的な
２次元コードであるデータマトリクスとＱＲコードとを
示す。データマトリクスは、直交する２辺にコードの方
向を示すＬ字状のファインダパターン４０が形成され、
他の直交する２辺に同じくＬ字状のタイミングパターン
４１が形成される。一般に、ファインダパターン４０は
黒いセルを配列することで構成され、タイミングパター
ン４１は、白いセルと黒いセルとが交互に配列された構
成をとる（以下、白いセルを「白セル」、黒いセルを
「黒セル」という。）。

【０００４】一方、ＱＲコードには、矩形状の３個の位
置決めシンボル４２ａ，４２ｂ，４２ｃによるファイン
ダパターン４２が設けられる。各位置決めシンボル４２
ａ，４２ｂ，４２ｃは、複数の黒セルによる矩形パター
ンの周囲に白セルの枠を配置し、さらにその外側に黒セ
ルの枠を配置して成る。これら位置決めシンボル４２
ａ，４２ｂ，４２ｃは、それぞれコードの頂点に対応す
る位置に配備され、それぞれのシンボル４２ａ，４２
ｂ，４２ｃの内側の角部を結ぶように、白セルと黒セル
とが交互に配列されたＬ字型のタイミングパターン４３
が形成される。なお、データマトリクス、ＱＲコードの
いずれにおいても、図示の白セルと黒セルとの関係は、
背景の状態によって逆転することがある。

【０００５】上記のような２次元コードを読み取る際に
は、まずエッジ抽出処理やパターンマッチング処理など
による画像処理により、画像上のファインダパターン４
０，４２を抽出してコードの位置および向きを認識す
る。つぎに、抽出されたファインダパターン４０，４２
に基づき、タイミングパターン４１，４３を検出する。
そして、このタイミングパターン４１，４３での白セル
と黒セルとの配列に基づき、その他のセルの位置を特定
する。

【０００６】つぎに、特定された各セルの画像データを
用いて、これらのセルが表す光学情報をコンピュータで
認識可能なデータ形式に変換する処理を実行する。この
処理では、まず２値化処理などによって各セルが白黒い
ずれのセルであるかを判別し、その判別結果に応じて各
セルが表す光学情報を符号化する。そして、文字など１
単位分の情報を表すセルのグループ（シンボルキャラク
タ）毎に、各セルのコードを配列することにより、前記
情報をデコードする。また、このデコードにおいては、
セルの白黒状態を判別する際に生じた誤りを訂正する処
理（誤り訂正処理）も実行される。

【０００７】上記の２次元コードは、セルの大きさを調
整することによって、面積がきわめて小さな状態に形成
することができる。さらに近年、レーザー光や打刻用の
ピンを用いて金属面の表面に直接コードをマーキングす
る方法（「ダイレクトマーキング」と呼ばれる。）が開
発されたことから、微細な２次元コードを半永久的に消
えない状態で記すことができるようになり、電子部品の
ような小さな対象物にも２次元コードを簡単に記すこと
が可能となっている。

【０００８】このダイレクトマーキングを利用して、た
とえば、工場の製品組立ラインには、２次元コードを記
した部品を搬送しながら、その搬送途中で２次元コード
の示す情報を読み取って、前記部品の搬送先や後工程に
おける処理方法などを認識するようにしたシステムが導
入されている。

【０００９】上記した工場内のシステムにおいては、高
精度の情報管理を行う必要があることから、システム導
入時に２次元コードリーダを設置する際には、２次元コ
ードを安定して読み取りできるような調整を行う必要が
ある。たとえば、セル間の境界位置や白黒状態の判別を
誤ることがないように、撮像部のフォーカスや照明を調
整したり、２次元コードが視野からはみ出したり、個々
のセルが分解能以下の大きさになることがないように、
視野の大きさを調整する必要がある。

【００１０】従来の２次元コードリーダでは、所定回数
の読取処理を行った場合の処理回数に対するデコード成
功回数の比（読取率）を算出して、出力するようにして
いる。しかしながら、２次元コードの画像が最適な状態
にある場合でも、デコード不可能な状態に近い場合で
も、デコードに成功している限り、読取率は同じ値を示
す。このため、ユーザーは、光学情報のデコードがどの
程度の余裕度をもって行われているのか判断できず、デ
コードに適した画像が得られるような調整を容易に行う
ことができない、という問題がある。

【００１１】下記の特許文献１には、上記の問題を解決
するために、読取処理時に実行された誤り訂正の程度を
示す情報を出力または表示するようにした発明が開示さ
れている。

【００１２】

【特許文献１】特開平９−２７４６３６号公報

【００１３】この特許文献１では、読取処理における誤
り訂正個数の最大値および最小値を求めた後、これを誤
り訂正率またはその補数の最大値，最小値に換算する。
そして、求められた最大値と最小値とによる数値範囲を
表示することにより、誤り訂正がどの程度の割合で行わ
れたかを認識できるようにしている。（段落［００３
２］〜［００３８］，図５，図７参照。）

【００１４】特許文献１における誤り訂正率は、誤り訂
正が可能な個数（誤り訂正可能個数）に対する誤り訂正
の個数の比率である。したがって、２次元コードの読取
に成功しても、誤り訂正率の値が大きい場合には、読取
処理における余裕度が小さくなっている、と判断するこ
とができる。

【００１５】特許文献１には、上記誤り訂正率などの表
示を、導入時のテストモードにおいて実行することが記
載されている。このテストモードでは、２次元コードを
静止させた状態または移動させた状態で、コードの撮
像、ファインダパターンの抽出、セルの符号化、誤り訂
正、デコードなどを含む一連の処理を複数回実行し、そ
の複数回の処理における誤り訂正個数の最大値および最
小値に基づき、前記表示を行うようにしている（段落
［００３９］〜［００５９］，図８〜１２参照。）

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】特許文献１に記載され
た発明によれば、ユーザーは、導入時に上記のテストモ
ードを実行することによって、どの程度の誤り訂正が行
われているかを知ることができる。また、誤り訂正の度
合が大きい場合には、撮像部や照明などを調整すること
によって、誤り訂正率を小さくし、デコードにおける余
裕度を確保することができる。

【００１７】しかしながら、工場における情報管理シス
テムでは、多数の２次元コードを順次高速処理する必要
があるので、デコードにおける余裕度は、処理を重ねる
につれて小さくなる可能性がある。余裕度が小さくなる
要因としては、まず、処理対象の２次元コード自身の変
化が考えられる。特に、前記したダイレクトマーキング
を行う場合、マーキングに使用されるレーザーダイオー
ドや打刻用のピンは消耗品であるので、これらが消耗し
てコードの状態が変化すると、画像上の濃淡度合いやセ
ルの大きさなどが変動し、デコードが困難になるおそれ
がある。

【００１８】また照明用のランプが消耗するなどの照明
条件の変動によって画像の濃淡度合が変化した場合に
も、同様に、デコードが困難になる可能性がある。この
ほか、撮像部の位置ずれによりフォーカス調整の状態や
視野の大きさが変わるなど、２次元コードリーダ側で発
生した要因によって、デコードが困難になる可能性もあ
る。

【００１９】上記した２次元コードの画像の経時劣化
は、時間が経つにつれてより大きなものとなる可能性が
高いので、劣化の傾向にあることを早期に発見して、消
耗した部品を取り替えるなどの対応をとるのが望まし
い。これに対し、特許文献１の発明では初期導入時にテ
ストモードを実行するだけであるので、本格的な読取処
理を行っている際に、２次元コードの画像の質が低下し
て読取不可能なレベルに近づいても、その状態をデコー
ドが不可能になる前に検出するのは困難である。しか
も、特許文献１では、コードの撮影からデコードまでの
一連の動作を複数回行うことを１サイクルとして、サイ
クル毎にそのサイクル内で得た誤り訂正率などの範囲を
出力するだけである。したがって、仮に特許文献１に開
示された方法を通常の読取処理時に実行するようにして
も、デコードにおける余裕度のばらつき度合を把握でき
る程度であり、２次元コードの画像の質が低下する傾向
にあるかどうかまでを判断するのは、困難である。

【００２０】また、一般のユーザーにとって、誤り訂正
率を見ただけでその誤りの原因を把握するのは、きわめ
て困難であるから、原因を特定できるまでに時間がかか
り、効率の良い対応をとることができない、という問題
がある。

【００２１】さらに、特許文献１における誤り訂正個数
は、１つのシンボルキャラクタ毎に計数されるものであ
る。したがって、同じシンボルキャラクタの中であれ
ば、誤りが生じたセルが何個あっても、訂正数は「１」
と数えられることになる。したがって、誤り訂正個数や
誤り訂正率だけでは、２次元コードがデコードにどのく
らい適しているかを正確に判別するのは困難である。

【００２２】この発明は上記の問題点に着目してなされ
たもので、光学情報コードの通常の読取処理を繰り返し
行う間に、毎時の画像中の光学情報コードの質がデコー
ド不可能な方向に変化していないかどうかを、常時簡単
に判断できるようにして、その変化に速やかに対応でき
るようにすることを、目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】以下、この発明にかかる
光学情報コードの読取方法および光学情報コード読取装
置について、順を追って説明する。なお、この明細書で
いうところの「読取処理」とは、光学情報コードの画像
を取得してからその光学情報をデコードするまでの処理
全般を指すものとする。

【００２４】（１）第１の光学情報コード読取方法 この方法では、視覚認識が可能なシンボルによる光学情
報コードを撮像するステップと、前記撮像により得られ
た画像に所定の画像処理を施して、前記画像中の前記光
学情報コードを抽出するステップと、前記画像処理によ
り抽出された光学情報コードに前記抽出時とは異なる画
像処理を実行し、その画像処理結果に基づき前記光学情
報コードの表す光学情報をデコードするステップとを順
番に実行する。そして前記３つのステップによる１サイ
クル分の処理において光学情報のデコードに成功したと
き、前記光学情報コードを抽出するステップまたは前記
光学情報をデコードするステップの実行過程で得られた
所定の情報に基づき、前記画像中の光学情報コードが読
取処理に適している度合を表す評価値を得るステップ
と、この評価値を記憶するステップと、前記評価値と過
去に記憶した複数の評価値とを用いて評価値の経時変化
を示すデータを出力するステップとを、実行するように
している。

【００２５】上記において、光学情報コードを撮像する
ステップ（以下、「撮像ステップ」という。）は、レン
ズやＣＣＤなどの撮像素子を具備する撮像装置を用いて
行うことができる。また、以下のステップにおける画像
処理のために、この撮像ステップには、前記撮像素子に
より生成された画像をＡ／Ｄ変換する処理が含まれるの
が望ましい。

【００２６】光学情報コードを抽出するステップ（以
下、「抽出処理ステップ」という。）では、少なくと
も、光学情報コードの位置および向きを抽出するのが望
ましい。この抽出のための最適な方法として、前記撮像
ステップにより得られた画像から、光学情報コードに含
まれる特定のパターンを抽出する処理を行う方法が考え
られる。特定のパターンとしては、２次元コードであれ
ば前記したファインダパターン、バーコードであれば左
端のスタートキャラクタなど、同じ種類のコード間で形
状が共通するパターンを使用することができる。

【００２７】特定のパターンを抽出するための画像処理
の一例として、その特定のパターンのモデルを用いたパ
ターンマッチング処理をあげることができる。また、特
定のパターンが線形のパターン、または同一の図形が直
線状に並んだパターンであれば、前記画像に含まれるエ
ッジ点を抽出した後、抽出された各エッジ点につき、濃
度勾配に直交する方向に所定長さの線分を設定し、線分
の重なり度合が所定の値以上となる画像領域を抽出する
方法を採用することもできる。

【００２８】光学情報コードの表す光学情報をデコード
するステップ（以下、「デコード処理ステップ」とい
う。）では、デコード対象の情報がエンコードされた領
域（この明細書では、「情報表示領域」という。）の位
置を認識した後、この情報表示領域において、光学情報
の最小単位を示す小領域（２次元コードであればセル、
バーコードであればバーまたはスペースに相当する。）
を識別して、各小領域が表す光学情報を符号化すること
ができる。さらに前記したシンボルキャラクタ毎に符号
化の結果をまとめることで、前記情報表示領域内の光学
情報をデコードすることができる。また、デコード処理
ステップでは、シンボルキャラクタ毎に、個々の小領域
に対する識別において生じた誤りを訂正する処理（誤り
訂正）を行うことができる。

【００２９】上記の撮像ステップ、抽出処理ステップ、
デコード処理ステップの各ステップを順に実行すること
により、１つの光学情報コードが表す光学情報をコンピ
ュータで認識可能な情報に変換することができる。さら
に、３つのステップによるサイクルを繰り返し実行する
ことにより、複数の光学情報コードに対する読取処理を
順に行うことができる。この点は、従来の光学情報コー
ド読取方法や次に述べる第２の方法においても同様であ
る。

【００３０】この発明にかかる第１の方法では、上記の
サイクルを繰り返し実行する過程において、デコードに
成功する都度、その処理対象の２次元コードについて、
そのコードが読取処理に適している度合を示す評価値を
取得して記憶するとともに、取得した評価値と過去に記
憶した評価値とを用いて、評価値の経時変化を示すデー
タを出力することができる。

【００３１】なお、評価値を記憶するステップでは、前
記撮像ステップ、抽出処理ステップ、デコード処理ステ
ップの各ステップによる処理が所定サイクル実行される
間に得られた評価値を、順次蓄積するのが望ましい。ま
た、「評価値の経時変化を示すデータ」とは、現時点か
ら遡って過去の所定サイクル分の処理の間に得られた評
価値の推移を示すデータと、考えることができる。

【００３２】光学情報コードのマーキングの状態や照明
などの周囲環境が徐々に劣化したり、撮像部の位置ずれ
などによってフォーカスや視野の調整状態が変化する
と、画像中の光学情報コードの質もデコードが困難な状
態に向かって変化することが予想される（以下、この変
化を「光学情報コードの質の低下」という。）。上記の
方法によれば、光学情報コードの読取処理を繰り返す過
程において、評価値の経時変化を用いて、光学情報コー
ドの質が低下する傾向にあるかどうかを簡単に判別する
ことができる。よって、デコード不可能な状態になるよ
り前に光学情報コードの質の低下を引き起こした原因を
取り除いて、デコードを安定して行うことができる。

【００３３】上記第１の光学情報コード読取方法にかか
る一態様では、前記評価値の経時変化を示すデータを出
力するステップにおいて、前記データを所定の警告レベ
ルに対比させて表示させるようにしている。たとえば、
評価値の経時変化を示すグラフを警告レベルを示す直線
とともに表示することができる。このようにすれば、評
価値の経時変化やその変化が警告レベルに近いか否かを
視覚的に認識することができるので、一般ユーザーで
も、光学情報コードの質が低下の方向に変化しているか
否かを容易に判断することができる。

【００３４】（２）第２の光学情報コード読取方法 この方法でも、撮像ステップ，抽出処理ステップ，デコ
ード処理ステップの各ステップを順番に実行する。さら
に、この第２の方法では、デコードに成功したとき、前
記抽出処理ステップまたは前記デコード処理ステップの
実行過程で得られた所定の情報に基づき、前記画像中の
光学情報コードが読取処理に適している度合を表す評価
値を得るステップと、この評価値を所定の警告レベルと
比較するステップと、前記評価値が前記警告レベルに達
したことを条件として、所定の態様による警告処理を実
行するステップとを、実行するようにしている。

【００３５】評価値を求めるステップについては、第１
の方法と同様であるので、ここでは説明を繰り返さな
い。前記所定の警告レベルは、あらかじめ、デコードを
行うのに適した光学情報コードや不適切な光学情報コー
ドを撮像し、得られた画像における評価値を求めるなど
して設定することができる。なお、この警告レベルは、
デコード不可能な状態にまで質が低下した光学情報コー
ドから求めても良いが、好ましくは、デコードは可能で
あるが、デコード不可能な状態に近い光学情報コードか
ら求めるのがよい。

【００３６】前記警告処理を実行するステップでは、警
報ブザーを鳴らしたり、表示装置に警告情報を表示する
ことができる。また、この方法を実施する装置に接続さ
れる外部機器に、警告信号を出力することもできる。な
お、評価値を「大」の方向に変化させることにより光学
情報コードの質の低下を表す場合には、評価値が警告レ
ベル以上または警告レベルを超える値になったときに、
「警告レベルに達した」と判断することができる。ま
た、評価値を「小」の方向に変化させることにより光学
情報コードの質の低下を表す場合には、評価値が警告レ
ベル以下または警告レベルを下回る値になったときに、
「警告レベルに達した」と判断することができる。

【００３７】上記の方法によれば、撮像ステップ、抽出
処理ステップ、デコード処理ステップの各ステップによ
るサイクルを繰り返し実行する間に、画像中の光学情報
コードの質が低下する傾向にあるか否かを常時監視し、
評価値が警告レベルに達したときにユーザーや上位機器
などにその旨を報知することができる。よって、読取処
理に支障がなくとも、光学情報コードの質が低下する傾
向を示した場合には、早期に対応して、低下の原因を取
り除くことができる。

【００３８】（３）実施態様 上記した第１、第２の光学情報コード読取方法には、い
ずれも、以下に示す５つの実施態様Ａ〜Ｅを適用するこ
とができる。 （３）−１ 実施態様Ａ この態様では、前記抽出処理ステップは、光学情報コー
ドに含まれる特定のパターンのモデルを前記撮像により
得られた画像に走査しながら相関演算を行うステップ
と、前記相関演算による相関値が所定のしきい値以上と
なった位置を前記光学情報コードの抽出位置として特定
するステップとを含む。また、評価値を得るステップで
は、前記光学情報コードの抽出位置として特定された位
置で得られた相関値を前記評価値として認識するように
している。

【００３９】上記の抽出処理ステップでは、いわゆるパ
ターンマッチング処理により、光学情報コードに含まれ
る特定のパターンを抽出することになる。画像中の特定
のパターンがモデルに近い状態であれば、前記相関演算
では、十分に高い相関値が得られるはずである。しかし
ながら、マーキング装置における部品の消耗などによっ
て、特定のパターンの形状や濃度分布などが変化する
と、相関値は小さい値に変化すると考えられる。光学情
報コードが抽出できない状態になると、当然ながら、そ
の後のデコード処理ステップを実行することもできなく
なるから、相関値によって画像中の光学情報コードの質
が低下する傾向にあるかどうかを、容易に判断すること
ができる。

【００４０】（３）―２ 実施態様Ｂ この実施態様では、前記抽出処理ステップにおいて、前
記撮像により得られた画像から前記光学情報コードに含
まれる特定のパターンを抽出する処理を実行する。また
前記評価値を得るステップにおいて、前記抽出処理ステ
ップにおける特定のパターンの抽出数を用いて評価値を
算出するようにしている。

【００４１】たとえば、前記したパターンマッチングに
より特定のパターンを抽出するようにした場合、特定の
パターンの抽出数は、前記しきい値以上の相関値が得ら
れた回数に相当する。光学情報コードを１つずつ撮像し
て読取処理を行う場合、画像上に現れる特定のパターン
は、１個になるはずである。しかしながら、マーキング
装置の部品の劣化によって本来の光学情報コード以外の
マーキングが行われたり、照明の変化によって影が生じ
るなどして、前記特定のパターンとして誤抽出されるノ
イズが発生すると、これらノイズを含む全ての抽出結果
に対してデコード処理ステップが実行される。

【００４２】上記のようなノイズが生じても、１つの光
学情報コードに用意された処理時間内にデコードが完了
すれば、読取には支障は生じない。しかしながら、ノイ
ズが多くなると、特定パターンの抽出に時間を浪費して
デコード処理のための時間が足らなくなり、その結果、
デコードが不可能となるおそれがある。よって、この態
様では、前記処理時間内に実行可能なデコード処理回数
に対する特定のパターンの抽出数の比を用いるなどし
て、評価値を算出するのが望ましい。

【００４３】また、この評価値は、運転時の読取処理を
行う前の初期設定時に、背景状態の適正度合をチェック
する目的でも使用することができる。たとえば、光学情
報コードが示される対象物の表面に模様や凹凸がある
と、ノイズが生じる可能性も高くなるが、上記の評価値
によれば、事前にノイズが読取処理に及ぼす影響をチェ
ックできるから、できるだけ安定した状態で読取処理を
行うことができるように、照明などの環境を調整するこ
とが可能となる。

【００４４】（３）−３ 実施態様Ｃ この実施態様では、前記デコード処理ステップには、光
学情報の最小単位を示す小領域を個別に識別するステッ
プが含まれる。また、評価値を得るステップでは、前記
小領域の識別結果と前記光学情報コードを含む画像領域
内の画像データとを用いて、光学情報コードを撮像した
ときのフォーカス調整、光学情報コードにおけるコント
ラスト、小領域の大きさ、小領域内の濃度分布、コード
の位置のうちの少なくとも１つにかかる評価値を算出す
る。

【００４５】前記光学情報の最小単位を示す小領域を個
別に識別するステップでは、各小領域の位置、大きさ、
隣接の小領域との境界などを識別することができる。さ
らに前記した情報表示領域内の小領域については、それ
ぞれその小領域の画像データに基づき、その小領域に対
応する最小単位の光学情報の内容を識別することができ
る。なお、この識別結果は、コンピュータで認識可能な
情報に変換するのが望ましい。たとえば、２次元コード
の場合であれば、上記のステップでは、前記タイミング
パターンを構成する各セルを識別する処理、タイミング
パターンの配列に基づき情報表示領域内の各セルの位置
や大きさを識別する処理、情報表示領域内の各セルをそ
の白黒状態に基づいて２値化する処理などを行うことが
できる。

【００４６】つぎに、この態様における評価値の算出対
象について簡単に説明する。フォーカス調整とは、光学
情報コードを撮像するカメラなどの焦点の調整状態のこ
とで、画像上の濃度変化を抽出するための画像処理（微
分処理など）の結果を用いて、評価値を算出することが
できる。この評価値によれば、２次元コードのタイミン
グパターンやバーコードのように「白」の小領域と
「黒」の小領域とが隣り合わせになっている領域におい
て、白と黒との境界位置を明確に判別できるだけのフォ
ーカス調整が行われているかどうかを判断することがで
きる。

【００４７】光学情報コードにおけるコントラストの評
価値は、光学情報コードに対する照明状態の適正度合を
示すものと考えることができる。この評価値は、たとえ
ば、「白」と判断される小領域の濃度と「黒」と判断さ
れる小領域の濃度との差を用いて求めることができる。
この評価値によれば、「白」の小領域と「黒」の小領域
とを明瞭に判別できるだけの照明光量が確保できている
かどうかを判断することができる。

【００４８】小領域の大きさとは、前記光学情報の最小
単位を示す小領域１つ１つの大きさをいう。小領域の大
きさは、撮像部の視野調整によって変化するものであ
り、小領域の幅、面積などにより評価値を求めることが
できる。各小領域は、それぞれその小領域が表す光学情
報を判別するのに必要な大きさ以上になるように設定す
る必要があり、また画像中に光学情報コードの全体像を
収めることが可能な大きさ以下に設定する必要がある。
よって、小領域の大きさにかかる評価値により、視野が
適正であるかどうかを判断することができる。また、こ
の評価値は、光学情報コードのマーキング状態の経時変
化の影響をチェックする目的で使用することもできる。

【００４９】小領域内の濃度分布とは、１つの小領域を
構成する複数の画素間における濃度分布をいう。この場
合の評価値は、たとえば、小領域内の画素の濃度値の分
散値により求めることができる。たとえば、２次元コー
ドの読取処理では、情報表示領域内の各セルを符号化す
る際には、セル内の濃度平均値を求めた上で、その平均
値を２値化するが、マーキング装置の部品の劣化や照明
の変動などによってセル内の濃度のばらつきが大きくな
ると、２値化処理に誤りが生じる可能性がある。前記小
領域内の濃度分布にかかる評価値によれば、マーキング
状態や照明について、最小単位の光学情報に対する識別
に誤りが生じるような変化が生じていないかどうかを、
判断することができる。

【００５０】コードの位置とは、撮像部の視野に対する
光学情報コードの位置である。たとえば、コンベアなど
により光学情報コードが撮像部の視野に順に送り込まれ
る場合、前記コードの位置にかかる評価値により、視野
に対する光学情報コードの位置の適正度合を判断するこ
とができる。この評価値は、たとえば、光学情報コード
の抽出時などに得たコードの端点または端縁の座標に基
づき、視野の端縁から光学情報コードまでの距離を算出
し、その算出値をもって求めることができる。または、
コードの中心点を抽出し、その抽出位置と視野の中心と
の間の距離の大きさを反映した評価値を設定してもよ
い。

【００５１】この評価値によれば、光学情報コードの送
り込み状態や撮像部の設置位置が適正であるかどうかを
判断することができる。したがって、本格的な読取を開
始する前の初期設定時に、撮像部の位置合わせを行った
り、光学情報コードの位置ずれのばらつきをチェックす
るのに使用することができる。

【００５２】上記の態様において、たとえば、上記した
５種類の対象すべてについて評価値を求め、各評価値の
経時変化を切り替えて出力するようにすれば、いずれの
評価値の経時変化が劣化したかによって、画像中の光学
情報コードの質を低下させた具体的な原因を判断するこ
とが可能になる。よって、その原因を速やかに取り除い
て、光学情報コードの質を回復することができる。ま
た、初期設定時などに撮像部や照明の設定の適否を確認
する場合には、上記の評価の対象の中からユーザーが必
要とするものを選択して、複数サイクル分の読取処理を
行うことにより、目的とする確認処理を容易に実行する
ことができる。勿論、この場合には、すべての評価値を
求めるようにしてもよい。

【００５３】（３）−４ 実施態様Ｄ この実施態様では、前記デコード処理ステップには、光
学情報の最小単位を示す小領域を個別に識別するステッ
プと、前記小領域の識別処理において生じた誤りを訂正
するステップとが含まれる。また、評価値を得るステッ
プでは、前記識別処理に誤りが生じた小領域の数を用い
て、前記小領域の識別処理における誤りの度合を示す評
価値を算出する。

【００５４】光学情報の最小単位を示す小領域を個別に
識別するステップでは、前記した実施態様Ｃと同様に、
各小領域の位置、大きさ、隣接の小領域との境界などを
識別することができる。また、前記した情報表示領域内
の小領域について、その小領域に対応する最小単位の光
学情報の内容を識別することもできる。

【００５５】この態様における評価値は、たとえば、前
記識別処理に誤りの生じた小領域の数を、小領域の全
数、または小領域に対して実行できる誤り訂正の最大数
で除算する方法により求めることができる。

【００５６】この態様における評価値は、前記した特許
文献１における誤り訂正率とは異なり、誤りが生じた小
領域の数によって変化するものとなる。たとえば、誤り
が生じると評価値が低くなるように評価値の算出式を設
定した場合には、誤りが生じた小領域の数が増えるほ
ど、評価値は低くなる。よって、デコードにおける余裕
度を精度良く反映した評価値が得られることになり、画
像中の光学情報コードの質が、デコード不可能な方向に
変化しているのを早期に見つけることができる。なお、
この態様を２次元コードの読取に適用する場合、識別に
誤りが生じたセルの抽出は、情報表示領域内のセルに限
らず、ファインダパターンやタイミングパターンを構成
するセルも、対象に含めることができる。

【００５７】（３）−５ 実施態様Ｅ この実施態様では、前記撮像ステップ、抽出処理ステッ
プ、デコード処理ステップの各ステップによる処理が複
数サイクル実行される間に記憶された評価値を用いて、
前記３つのステップによる処理がさらに所定サイクル実
行された後のデコードが可能であるか否かを予測し、デ
コードが不可能になると予測されたとき、所定の態様に
よる警告処理を行うようにしている。上記の予測処理で
は、たとえば、過去の複数サイクル分の評価値からその
変化の状態に近似する直線または曲線を設定し、その直
線または曲線上で所定サイクルが経過した時点に対応す
る値を所定のしきい値と比較する。なお、直線や曲線の
設定は、個々の評価値に限らず、所定期間毎の評価値の
平均値または評価値を算出する毎に得られる移動平均値
に基づいて行ってもよい。

【００５８】上記の態様によれば、現在の読取処理に問
題がなくとも、所定サイクル先の読取処理においてデコ
ードが不可能な状態にまで光学情報コードの質が低下す
る可能性がある場合に、ユーザーにその旨を知らせるこ
とができる。また、予測に使用した評価値の種類によっ
て、光学情報コードの質が低下した原因を判断すること
も可能である。

【００５９】（３）−６ その他 上記第１、第２のいずれの方法においても、上記Ａ〜Ｅ
の実施態様に掲げた複数の評価の対象についてユーザー
の選択を受け付け、選択された態様に対応する評価値を
求めることができる。または、読取処理の成功に応じて
すべての評価値を求めるが、経時変化を示すデータの出
力や警告レベルとの比較については、選択されたものに
限定して行うようにしてもよい。このようにすれば、ユ
ーザーの目的や光学情報コードの質の低下を招く可能性
の高い要因によって、出力や比較の対象の評価値を変更
することができ、光学情報コードの質の低下についての
判断をより的確に行うことができる。

【００６０】（４）第１の光学情報コード読取装置 この光学情報コード読取装置は、前記第１の光学情報コ
ードの読取方法を実施するためのもので、視覚認識が可
能なシンボルによる光学情報コードを含む画像を取得す
る画像取得手段と、前記取得した画像に対し、光学情報
コードを抽出するための画像処理を実行する画像処理手
段と、前記画像処理により抽出された光学情報コードに
前記抽出時とは異なる画像処理を実行し、その画像処理
結果を用いて前記光学情報コードの表す光学情報をデコ
ードするデコード処理手段と、前記デコード処理手段が
光学情報のデコードに成功したとき、前記画像処理手段
または前記デコード処理手段が処理の過程で得た所定の
情報に基づき、前記取得した画像中の光学情報コードが
読取処理に適している度合を示す評価値を取得する評価
値取得手段と、前記評価値取得手段が取得した評価値を
保持するための記憶手段と、前記記憶手段に保持された
複数の評価値を用いて、評価値の経時変化を示すデータ
を作成して出力する経時変化出力手段とを具備する。

【００６１】画像取得手段は、少なくともカメラなどの
撮像部により生成された画像を入力する入力インターフ
ェースを具備する。また、アナログ画像信号が入力され
る場合には、画像取得手段には、Ａ／Ｄ変換回路を含ま
せるのが望ましい。

【００６２】画像処理手段、デコード処理手段、評価値
取得手段は、それぞれ前記抽出処理ステップ、デコード
処理ステップ、評価値を得るステップを実行するための
プログラムを組み込んだコンピュータにより構成するこ
とができる。各手段は１つのコンピュータにより構成す
ることができる。また、各手段のうち、画像処理手段お
よびデコード処理手段の中の画像処理を行う機能につい
ては、別体のコンピュータまたは画像処理専用のハード
ウェア回路により構成することもできる。

【００６３】前記記憶手段は、上記したコンピュータ内
のメモリに設定するのが望ましい。また、この記憶手段
には、評価値の種類毎に、それぞれ所定回数分の評価値
を蓄積できるだけの容量を持たせるのが望ましい。蓄積
数は可変としても良いが、所定の上限値を設けておき、
蓄積数がこの上限値を超える場合には、最も古い評価値
のデータを消去するようにしてもよい。

【００６４】経時変化出力手段は、後記する表示装置の
ほか、評価値の経時変化を示すデータを外部機器に出力
するインターフェース回路とすることもできる。

【００６５】上記構成において、画像取得手段が光学情
報コードを含む画像を取得する都度、画像処理手段およ
びデコード処理手段が順に動作し、前記光学情報コード
の表す光学情報がデコードされる。このデコードに成功
したとき、評価値取得手段は処理対象の光学情報コード
について、そのコードが読取処理に適している度合を表
す評価値を求める。ここで得られた評価値は、記憶手段
に保持されるとともに、この記憶手段内の過去の評価値
とともに経時変化を示すデータに作成され、表示その他
の方法により出力される。

【００６６】この第１の光学情報コード読取装置につい
ては、経時変化出力手段に、前記評価値の経時変化を示
すデータを所定の警告レベルとともに表示する手段を含
ませることができる。この表示は、グラフ表示により行
うのが望ましいが、これに限らず、数値表示を行うよう
にしてもよい。

【００６７】（５）第２の光学情報コード読取装置 この光学情報コード読取装置は、前記した第２の光学情
報コードの読取方法を実行するもので、第１の光学情報
コード読取装置と同様の画像取得手段、画像処理手段、
デコード処理手段、評価値取得手段を具備する。さら
に、この装置は、前記評価値取得手段が取得した評価値
が所定の警告レベルに達したか否かを判別する判別手段
と、前記判別手段により前記評価値が前記警告レベルに
達したと判断されたときに所定の警告情報を出力する警
告出力手段とを具備する。

【００６８】前記判別手段は、比較処理のためのプログ
ラムが組み込まれたコンピュータにより構成するのが望
ましい。警告出力手段は、評価値が警告レベルに達した
ときにブザーやランプを作動させる手段として構成する
ことができる。また、第１の光学情報コード読取装置に
おける経時変化出力手段と同様に、外部機器に判別結果
や警告情報を出力することもできる。また、たとえば
「ＯＫ」「ＮＧ」のような情報を表示するなど、判別手
段の判別結果を常に出力するようにしてもよい。

【００６９】（６）光学情報コード読取装置の実施態様 第１，第２の各光学情報コード読取装置では、いずれ
も、前記光学情報コード読取方法に示した実施態様Ａ〜
Ｅにかかる方法を実施することができる。この場合の光
学情報コード読取装置には、各態様に示した評価の対象
について、ユーザーの選択を受け付けるための手段を付
加し、評価値取得手段を、選択された対象についての評
価値を取得するように設定することができる。または、
評価値取得手段にすべての対象に対する評価値を取得さ
せ、経時変化出力手段や判別手段の処理対象を前記選択
操作に応じて限定するようにしてもよい。

【００７０】なお、評価の対象の選択を受け付ける手段
は、外付けのコンソール，装置本体に設けられた選択ス
イッチなどによる選択操作を受け付けるように構成する
ことができる。また外部機器から選択結果を示すデータ
を受け付けるように設定することもできる。

【００７１】また、第１，第２の各光学情報コード読取
装置において、経時変化出力手段や警告出力手段を表示
を行う手段として構成した場合、処理対象の光学情報コ
ードの画像やその読取結果をともに表示することができ
る。

【００７２】さらに、第１，第２の各光学情報コード読
取装置には、前記光学情報コードを撮像する撮像部（カ
メラ，スキャナなど）や、光学情報コードの読取結果な
どを表示するためのモニタを接続することができる。あ
るいは、これら撮像部やモニタを一体化した装置として
構成することもできる。

【００７３】このような光学情報コード読取装置は、２
次元コードリーダのほか、１次元バーコード用のバーコ
ードリーダとして構成することができる。またこれらの
コードに限らず、所定の情報を表示する種々のシンボル
を処理対象とすることもできる。

【００７４】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる光学情報
コード読取装置の一実施形態である２次元コードリーダ
について、詳細に説明する。

【００７５】（１）２次元コードリーダの構成および機
能 図１は、この発明にかかる２次元コードリーダ１の構成
を示す。図中、レンズ１０１および撮像素子（ＣＣＤ）
１０２は、２次元コード７を撮像するためのもの、照明
ランプ６は、処理対象の２次元コード７を照明するため
のものである。

【００７６】さらに、この２次元コードリーダ１には、
撮像制御部１０４、照明制御部１０５、トリガ入力部１
０６、Ａ／Ｄ変換部１０７、画像記憶部１０８、画像処
理部１０９、デコード処理部１１０、評価値算出部１１
１、判定処理部１１２、出力処理部１１３などを具備す
る。また、図中の１１は、この２次元コードリーダ１の
動作を制御する上位システムであり、パーソナルコンピ
ュータやプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）などに
より構成される。また、モニタ４は、後記するように、
２次元コードリーダ１の構成要素として設定することも
できる。

【００７７】トリガ入力部１０６は、上位システム１１
から撮像開始を指示するトリガ信号を受け付ける。この
トリガ信号は、撮像制御部１０４および照明制御部１０
５に与えられる。これにより、照明ランプ６による照明
の下でＣＣＤ１０２が作動し、２次元コード７が撮像さ
れる。

【００７８】ＣＣＤ１０２からの画像信号は、Ａ／Ｄ変
換部１０７においてディジタル変換された後、画像記憶
部１０８に格納される。画像処理部１０９は、画像記憶
部１０８に格納された画像データ（以下、「処理対象画
像」という。）から２次元コード７のファインダパター
ンを抽出した後、その抽出結果に基づき、処理対象画像
中の２次元コードの位置や傾きを判別する。また画像処
理部１０９は、タイミングパターンを抽出し、その配列
に基づき、コード内の各セルの位置、大きさを認識す
る。さらに２値化処理などにより、各セルが黒セル、白
セルのいずれであるかの判別や、セルの大きさを判別す
る処理などを実行する。

【００７９】デコード処理部１１０は、画像処理部１０
９の処理結果に基づき、各セル毎の光学情報を符号化す
る。さらに、デコード処理部１１０は、これらの符号を
シンボルキャラクタ毎にまとめながら、そのシンボルキ
ャラクタの示す値（コードワード）に誤りが生じていな
いかどうかを判別し、誤りがある場合にはこれを訂正す
る。これにより、光学情報がデコードされると、そのデ
コード結果は出力処理部１１３に出力される。

【００８０】評価値算出部１１１は、画像処理部１０９
やデコード処理部１１０の処理結果を用いて、処理対象
の２次元コードについて後記する各種の評価値を算出す
る。判定処理部１１２は、これらの評価値またはその平
均値などのデータを用いて、処理対象画像中の２次元コ
ードがデコード不可能な状態に向かって変化していない
かどうかを判別する。

【００８１】出力処理部１１３は、デコード処理部１１
０、評価値算出部１１１、判定処理部１１２から処理結
果を取り込んで前記上位システム１１やモニタ４に出力
する。

【００８２】（２）第１実施例 図２および図３は、前記２次元コードリーダ１の具体的
な構成例を示す。まず、図２は、２次元コードリーダ１
の外観とその使用状態を示すものである。この実施例の
２次元コードリーダ１は、プリント配線基板の組立製造
ラインにおける情報管理システムに組み込まれるもの
で、コンピュータが内蔵されたコントローラ２と、この
コントローラ２にケーブル接続されるＣＣＤカメラ３
（以下、単に「カメラ３」という。）とを基本構成とす
る。なお、コントローラ２の前面には、カメラ接続用の
コネクタ８ａが２つ設けられるほか、モニタ４，コンソ
ール５（いずれも図３に示す。）を接続するためのコネ
クタ８ｂ，８ｃなどが設けられる。また、カメラ３の内
部には、前記した照明ランプ６が収容されている。

【００８３】この実施例にかかる２次元コードリーダ１
は、前記プリント配線基板に実装される部品９の表面に
ダイレクトマーキングされた２次元コード７を読み取る
目的で設置される。前記カメラ３は、部品の搬送用コン
ベア１０（以下、単に「コンベア１０」という。）の上
方に設置される。コントローラ２は、このコンベア１０
の近傍位置に設置されており、前記した上位システム１
１に接続される。コントローラ２は、この上位システム
１１からのコマンドを受けてカメラ３を作動して前記２
次元コード７を撮像させた後、その画像中の２次元コー
ドが有する光学情報をデコードする。

【００８４】前記コントローラ２で最終的に得られたデ
コード結果は、上位システム１１に送信される。なお前
記２次元コード７には、部品の種類，部品番号，部品の
搬送先，部品が組み付けられる基板の番号など、組立処
理に必要な種々の情報が格納される。上位システム１１
は、これらの情報を用いて、前記コンベア１０の経路を
切り替えたり、図示しない組立ロボットにコマンドを送
るなどの制御を実行する。

【００８５】図３は、前記コントローラ２を中心とした
２次元コードリーダ１のハードウェアブロック図を示
す。この実施例のコントローラ２は、ＣＰＵ２１、メイ
ンメモリ２２、入出力制御部２３、画像処理部２４、モ
デルメモリ２５、画像メモリ２６などを主要構成として
含む。前記したカメラ３、モニタ４、コンソール５、お
よびカメラ３内の照明ランプ６は、それぞれインターフ
ェース回路２０３，２０４，２０５，２０６を介して入
出力制御部２３に接続される。なお、カメラインターフ
ェース回路２０３には、前記したＡ／Ｄ変換部１０７が
含まれる。

【００８６】またＣＰＵ２１は、通信インターフェース
回路２０１を介して、前記上位システム１１とデータや
コマンドのやりとりを実行する。前記図１のトリガ入力
部１０６は、通信インターフェース回路２０１およびＣ
ＰＵ２１におけるトリガ信号を受け付ける機能により構
成されるものである。

【００８７】前記入出力制御部２３および画像処理部２
４は、ＣＰＵバス２７を介してＣＰＵ２１に接続される
とともに、画像バス２８を介して相互に画像データをや
りとりできるように構成されている。カメラ３から出力
された画像は、入出力制御部２３から画像処理部２４に
提供されて、画像メモリ２６に格納される。この画像メ
モリ２６は、図１の画像記憶部１０８に対応する。画像
処理部２４は、この画像メモリ２６に格納された画像を
ＣＰＵ２１からの指示に応じて読み出して、入出力制御
部２３に提供する。

【００８８】入出力制御部２３は、モニタ４に対し、前
記画像処理部２４から提供された画像およびカメラ３か
ら入力したリアルタイムの画像を切り替えて表示させる
ことができる。また入出力制御部２３は、ＣＰＵ２１か
ら画像の評価値の経時変化を示すグラフ（詳細は後記す
る。）を表示するためのデータの提供を受け、このグラ
フを前記モニタ４に表示させる。

【００８９】メインメモリ２２は、ＣＰＵ２１の動作に
必要なプログラムを格納するほか、処理の過程で生じた
データを一時保存したり、後記する評価値および警告出
力に関わる設定データを記憶したり、読取処理の過程で
得た評価値を順次蓄積するなどの目的で使用される。

【００９０】モデルメモリ２５は、２次元コードのファ
インダパターンの検出に使用するモデルを登録するため
のもので、画像メモリ２６とともに画像処理部２４に接
続される。画像処理部２４は、画像処理専用のプロセッ
サやディジタル演算回路を具備するもので、前記図１の
画像処理部１０９に対応する。

【００９１】前記メインメモリ２２には、前記図１の撮
像制御部１０４、照明制御部１０５、デコード処理部１
１０、評価値算出部１１１、判定処理部１１２、出力処
理部１１３の各処理部に対応するプログラムが格納され
る。ＣＰＵ２１は、これらのプログラムに基づく処理を
実行することにより、各処理部として機能することがで
きる。

【００９２】この実施例の２次元コードリーダ１は、前
記コンベア１０上に搬送される部品９の２次元コード７
を順に読み取って出力する必要があるため、コントロー
ラ２は、カメラ３を作動させて２次元コード７の画像を
取り込む処理と、その画像の２次元コードを読み取る処
理とを、高速で繰り返し実行するように設定されてい
る。前記２次元コード７は、コンベア１０の上流におい
て、図示しないマーキング装置により記されるものであ
るが、このマーキング装置の部品の消耗により、搬送さ
れる部品の２次元コードのマーキング状態がしだいに劣
化する可能性がある。また、前記照明ランプ６が消耗し
て撮像対象の領域が暗くなるなどの変化が起こる可能性
がある。このような変化が起こると、コントローラ２内
に取り込まれる画像中の２次元コードの質もしだいに低
下し、これを放置すると、デコード時の誤り訂正の頻度
が高くなると考えられる。さらに放置を続けると、最終
的にデコードを行うことが不可能となり、プリント配線
基板の組立作業に支障が生じる可能性がある。

【００９３】この実施例のコントローラ２は、上記の問
題に対処するために、２次元コードの画像を取り込んで
画像処理やデコード処理を実行する都度、処理対象画像
における２次元コードの評価値を求めるようにしてい
る。ここでいう評価値とは、画像中の２次元コードが読
取処理にどのくらい適しているかの度合を表すものであ
る。なお、「読取処理」とは、デコード処理のみを指す
のではなく、２次元コードの画像データの取り込みを含
む一連の画像処理を意味するものとする。

【００９４】この実施例では、図４に示すような複数種
の評価項目を用意して、読取処理を開始する前に、ユー
ザーに、前記警告処理やグラフの表示の対象とする評価
項目を選択させるようにしている。この後、読取処理が
開始されると、コントローラ２は、読取処理の対象とし
た各画像（デコードに失敗した画像は除く。）につき、
それぞれ選択された評価項目に対応する評価値を求める
とともに、この評価値の経時変化を示すグラフをモニタ
４に表示するようにしている。

【００９５】またコントローラ２は、前記評価値を所定
の警告レベルと比較しており、評価値がこの警告レベル
以下になる状態が所定回数発生すると、前記上位システ
ム１１に警告信号を出力するようにしている（以下、こ
の処理を「警告出力」という。）。上位システム１１
は、この警告出力を受けると、前記コンベア１０を停止
させたり、ブザーを鳴らすなどのエラー処理を実行し
て、部品の搬送処理を中止させるようにしている。

【００９６】図５は、評価値の経時変化を示すグラフの
表示例を示す。図５（１）において、横軸は読取処理の
回数を、縦軸は前記評価値のレベルを、それぞれ示すも
ので、過去複数回の評価値の推移が示されている（図
中、矢印の方向に沿って、より新しい評価値が示され
る。）。またこのグラフには、２次元コードの質がある
水準まで低下したときの評価値が警告レベルとして示さ
れている。

【００９７】図４に示した評価値は、いずれも処理対象
画像中の２次元コードの質が好適な状態を「１００」と
して、２次元コードの質が読取可能な限界レベルに近づ
くほど値が低くなるように設定されている。図５（１）
のグラフでは、ある時点から評価値が低下してゆき、Ｎ
回目の評価値が警告レベルに達した状態になっている。
よってユーザーは、前記グラフの表示により２次元コー
ドが低下したことを確認して、マーキング装置の消耗し
た部品や照明ランプ６を取り替えるなどの対応をとるこ
とができる。またこの実施例では、仮にユーザーが２次
元コードの質の低下に気づかなくとも、評価値が警告レ
ベルを下回る状態が複数回発生すると、上位システム１
１への警告出力が行われるようにしているので、ユーザ
ーに、部品や照明ランプ６の取替が必要であることを認
識させることができる。

【００９８】図５（２）は、複数の評価項目（図中、
Ａ，Ｂで示す。）が選択された場合の表示例であって、
評価項目毎にそれぞれ評価値の経時変化が示されてい
る。またこのグラフには、各評価項目毎の警告レベルが
示されているので、ユーザーは、各評価値の適否を容易
に判断することができる。またこのグラフによれば、評
価値が警告レベルに達するタイミングは評価項目によっ
て異なるものとなっている。したがってユーザーは、使
用するマーキング装置の種類や照明などの周囲環境に適
合した評価項目を選択することにより、２次元コードの
質の低下をより的確に検出することが可能となる。

【００９９】ここで図４に示した各評価項目について、
具体的な評価値の内容や算出方法を順に説明する。な
お、計算式（Ａ）〜（Ｆ）は、図４中に示しているの
で、本文中での式の記載は省略する。

【０１００】 ファインダパターンの抽出精度 この実施例の画像処理部２４は、モデルメモリ２５内の
ファインダパターンのモデルを処理対象画像に走査しな
がら相関演算を実行するパターンマッチング処理を実行
する。以下では、このパターンマッチングによりファイ
ンダパターンを検索する処理を「相関サーチ」という。
この検索処理において、前記モデルに対する相関値が所
定値以上となる画像領域が見つかると、画像処理部２４
は、この画像領域をファインダパターンとして抽出す
る。なお、この相関サーチでは、モデルを所定角度ずつ
回転させながら複数回の走査を行うことにより、ファイ
ンダパターンの位置および向きを特定することができ
る。

【０１０１】ファインダパターンの抽出精度は、上記の
相関サーチにおいて得られた相関値を利用して行われる
もので、相関サーチ時にモデルにヒットした位置で得ら
れた相関値をパーセント換算した値Ｒを評価値とする。
処理対象画像のファインダパターンがモデルと同様の良
好な状態にあれば、相関サーチ時のヒット位置の相関値
Ｒは高い値を示すはずである。一方、マーキング装置の
部品の消耗によってファインダパターンの形状に歪みが
生じたり、ファインダパターンの濃度分布のばらつきが
大きくなるなどの劣化が生じると、前記相関値Ｒは小さ
い値を示すようになる。

【０１０２】 抽出されたファインダパターンの信頼
度 この評価項目については、前記相関サーチ処理におい
て、ファインダパターンの抽出数ＦＮを（Ａ）式にあて
はめて評価値ＦＮ_ｒａｔを算出する。この実施例では、
コンベア１０上を搬送される２次元コードを次々と読取
処理する必要があるため、１回の読取処理に対してあら
かじめ所定の制限時間が設定されている。（Ａ）式中の
ＦＮ_ｍａｘは、この制限時間内に実行できるデコード処
理回数の上限値である。

【０１０３】（Ａ）式によれば、評価値ＦＮ_ｒａｔは、
抽出数ＦＮ＝１のときに最大値の１００となり、以下、
ＦＮの値が大きくなるほど、小さな値をとる。なお、Ｆ
Ｎ＞ＦＮ_ｍａｘとなった場合には、ＦＮ_ｒａｔ＝０とす
る。

【０１０４】前記２次元コードリーダ１は、２次元コー
ドを１つずつ撮像して読取処理を行うようにしているの
で、画像上に現れるファインダパターンは、本来は１個
のはずである。しかしながらマーキング装置の部品の劣
化により、２次元コードの書込み位置以外の部分にパタ
ーンが形成されたり、コード内に傷が生じたり、照明ラ
ンプの劣化によって影が生じるなどして、画像上にファ
インダパターンに似た形状のノイズが生じると、これら
のノイズもファインダパターンの候補として抽出される
可能性がある。

【０１０５】このようにノイズによりファインダパター
ンの候補が複数抽出された場合には、ＣＰＵ２１は、抽
出された候補毎にデコード処理を実行し、デコードに失
敗した候補をノイズとして除去する。したがって、最終
的に正しいファインダパターンに対するデコード結果を
出力することが可能である。ただし前記したように、１
回の読取処理には所定の制限時間が設けられているの
で、ノイズが多くなると、ファインダパターンの相関サ
ーチに時間を浪費してしまう。この結果、正しい２次元
コードに対するデコード処理のための時間が不足し、正
しい読取結果を出力できなくなるおそれがある。

【０１０６】上記（Ａ）式による評価値ＦＮ_ｒａｔは、
ノイズが多くなるほど小さな値を示す。したがって、前
記図５の方式に基づき、評価値ＦＮ_ｒａｔを所定の警告
レベルとともに示すようにすれば、ノイズが増加して２
次元コードの読取が不可能になる可能性があるかどうか
を容易に判断することができる。

【０１０７】 デコード処理の精度 この評価項目では、デコード処理時にコードワードの誤
りを訂正した比率Ｐ（誤り訂正されたコードワードの数
Ｃｗを誤り訂正可能なコードワード数Ｃｗ_{ｍａ ｘ}で割っ
た値；以下「誤り訂正率Ｐ」という。）を式（Ｂ）にあ
てはめて評価値Ｅｒを算出する。処理対象画像中の２次
元コードの状態が良好であれば、セルの白黒判定に誤り
が生じる可能性は低くなるから、当然、評価値Ｅｒの値
は高くなる。一方、マーキング状態の劣化や照明光量の
減少などにより、誤り訂正率Ｐが大きくなると、評価値
Ｅｒの値は低下する。

【０１０８】 セルサイズ この評価項目による評価は、タイミングパターンの画像
データを用いて行われる。タイミングパターンは、図２
１に示したように、水平，垂直の各方向にそれぞれ白セ
ルと黒セルとを交互に配置したパターンであり、コード
内部の各セルの位置を特定するために使用される。

【０１０９】この評価項目は、特に、刻印マーキングに
よる２次元コードを評価するのに適している。刻印マー
キングでは、黒セルに対応する位置にピンを刺すことに
よって、部品の表面に円形状の凹部を形成する。この円
形状の凹部は、一般に黒セルとして識別されるので、黒
セルがドット状に配列された２次元コードが示されるこ
とになる。この実施例では、図６に示すように、タイミ
ングパターンの方向に沿って各セルのセル幅Ｂｎ，Ｗｎ
（ｎ＝１，２，３・・・）を順に検出した後、各黒セル
のセル幅の平均値Ｂ、および各白セルのセル幅の平均値
Ｗを求める。さらにこれらの平均値Ｂ，Ｗを、Ｂ＜Ｗの
ときは（Ｃ）式に、Ｂ≧Ｗのときは（Ｄ）式に、それぞ
れあてはめて、評価値Ｓを算出する。この（Ｃ）（Ｄ）
式によれば、いずれも、Ｂ＝Ｗの場合のＳが最大値の１
００となり、ＢとＷとの差が大きくなるほど、Ｓの値が
小さくなる。

【０１１０】刻印マーキングに使用するピンが良好な状
態であれば、形成された２次元コードを撮像すると、図
７（１）に示すように、黒セルに対応するドットが本来
のセル間隔に応じた間隔をもって分布した画像が生成さ
れる。一方、連続使用によりピンの先が摩耗してしまう
と、図７（２）に示すように、黒セルが肥大して白セル
の部分が浸食され、白セルの認識が困難になる可能性が
生じる。また反対に、黒セルの面積がしだいに小さくな
っていくような変化が生じた場合には、白セルが肥大化
して黒セルの認識が困難になるおそれがある。

【０１１１】（Ｃ）式によれば、黒セルが小さくなるほ
ど評価値Ｓの値が小さくなり、また（Ｄ）式によれば、
黒セルが大きくなるほど、評価値Ｓの値が小さくなる。
このように評価値Ｓによれば、セルの大きさの変化を精
度良く検出できるので、黒セルの肥大化傾向や極小化傾
向を簡単に把握することができる。

【０１１２】 画像コントラスト この評価項目では、前記タイミングパターンの内側の領
域内の画像データを用いて評価値Ｃ１を算出する（この
領域は、具体的な情報がエンコードされた情報表示領域
である。）。画像処理部２４は、前記タイミングパター
ンに基づき、コード内部のすべてのセルの座標位置を抽
出しているから、情報表示領域内の各セルに対応する濃
度値を画像メモリ２６から読み出して、評価値の算出の
ために使用することができる。この実施例では、各セル
の濃度値を抽出した後、黒セルの平均濃度値Ｑ_Ｂと白セ
ルの平均濃度値Ｑ_Ｗとをそれぞれ求め、これら平均濃度
値Ｑ_Ｂ，Ｑ_Ｗを（Ｅ）式にあてはめて評価値Ｃ１を算出
する。なお、（Ｅ）式において、Ｔは、画像データの階
調に対応する数値であって、たとえば画像データが８ビ
ット構成であれば、Ｔ＝２５６となる。また階調は、黒
レベルから白レベルに向かって値が大きくなるものとす
る（第２実施例でも同じ。）。

【０１１３】上記の（Ｅ）式によれば、平均濃度値
Ｑ_Ｂ，Ｑ_Ｗの差が小さくなるほど、すなわち画像のコン
トラストが弱くなるほど、評価値Ｃ１の値は小さくな
る。たとえばレーザーマーキング方式のマーキング装置
により２次元コードを形成する場合、黒セルに対応する
部分にレーザー光を照射して黒セルのパターンを形成す
るが、レーザーダイオードの消耗によりレーザー光の強
度が弱まると、黒セルが明瞭に表せなくなってしまう。
この場合、図８に示すように、黒セルの濃度値が大きく
なってコントラストが弱くなった画像が生成されるが、
上記（Ｅ）式によれば、このような画像の変動を簡単に
検出することができる。

【０１１４】また照明が経時変化により弱まって画像が
暗くなった場合には、反対に白セルの濃度値が小さくな
るが、この場合にも、（Ｅ）式によってその濃度変化を
簡単に検出することができる。なお、この照明変動によ
る影響を重視する場合には、セルに対応する画像のみな
らず、２次元コードの周囲の背景の画像も評価値Ｃ１の
算出要素に加えるのが望ましい。

【０１１５】 不良セルの比率 この評価項目では、上記のと同様に、情報表示領域内
の各セルの画像データとそのデコード結果とを用いて評
価値Ｃ２を算出する。この処理では、まず各白セルの濃
度値の中から最小値Ｗ_ｍｉｎを抽出する。つぎに各黒セ
ルについて、順にその濃度値を前記Ｗ_ｍｉｎと比較し、
Ｗ_ｍｉｎを上回るセルを抽出する。そして最終的に抽出
された黒セルの数Ｕを（Ｆ）式にあてはめて、評価値Ｃ
２を算出する。

【０１１６】なお、上記の白セル、黒セルは、誤り訂正
後の最終的な判定結果に基づくものである。また（Ｆ）
式において、Ｍは、全セル数（２次元コードを構成する
セルの総数）である。また図９に示すように、画像上の
２次元コードでは、１つのセルは複数の画素により構成
されるので、前記黒セルをＷ_ｍｉｎと比較する処理にお
いては、黒セル内における最大の濃度値または濃度平均
値を前記Ｗ_ｍｉｎと比較するのが望ましい。

【０１１７】黒セルの濃度値が白セルの最小の濃度値Ｗ
_ｍｉｎを上回る、ということは、すなわち処理対象画像
上の黒セルと白セルとの濃度値の関係が逆転しているこ
とを意味する。たとえば、照明ランプ６が劣化して一部
の領域に影ができると、上記のような逆転現象が生じる
ことがある。デコード処理では、誤り訂正により上記の
ような逆転現象を補正して光学情報を正しくデコードす
ることができるが、ここで訂正できる範囲には限界があ
る。

【０１１８】（Ｆ）式によれば、Ｕ＝０であれば、評価
値Ｃ２は最大値１００となる。またＵの値が大きくなる
ほど、言い換えれば逆転現象の比率が高まるほど、評価
値Ｃ２の値は小さくなる。

【０１１９】なお、前記した誤り訂正率Ｐは、コードワ
ード単位の誤り訂正の比率を示すだけであるので、評価
値Ｅｒのみでは、セル単位での誤りの発生頻度を把握す
るのは困難である。これに対し、（Ｆ）式によれば、情
報表示領域内の個々のセルに対する誤認識の割合を反映
した評価値を得ることができる。よって、評価値Ｅｒ，
Ｃ２の両方を求めるようにすれば、デコード処理におけ
る余裕度について、詳細に判断することができる。

【０１２０】 セル内の濃度分布 この評価項目では、２次元コード内の特定のセルの画像
データを用いて評価値Ｖを算出する。前記したように、
画像上の２次元コードでは、１つのセルは複数の画素に
より表される。この処理では、これらの画素について、
図１０（１）（２）に示すような濃度分布ヒストグラム
を生成し、そのヒストグラムの幅（分散値）Ｖａｒを
（Ｇ）式にあてはめて、評価値Ｖを算出するようにして
いる。なお、分散Ｖａｒを求めるのは１セルに限らず、
複数のセルについて分散値を求め、これらの値の平均値
を（Ｇ）式にあてはめてもよい。

【０１２１】セルの白黒判定を精度良く行うためには、
図１０（１）のように、セル内の各画素の濃度のばらつ
きが小さい状態であるのが望ましい。上記（Ｇ）式によ
れば、セル内の各画素の濃度が完全に均一である場合
（Ｖａｒ＝１のとき）には、評価値Ｖは最大値１００と
なり、以下、分散値Ｖａｒが大きくなるほど、評価値Ｖ
の値は小さくなる。よって上記の評価値Ｖによれば、マ
ーキング装置の部品や照明ランプ６の消耗によって、セ
ル内の濃度のばらつきが大きくなった場合（図１０
（２）の状態）に、この変化を簡単に検出することがで
きる。

【０１２２】図１１は、上記２次元コードリーダ１を使
用するユーザーが実行する手順（ＳＴ１０１〜１０７）
を示す。まず装置導入時には、カメラ３やコントローラ
２を適所に位置決めし、コントローラ２にモニタ４やコ
ンソール５を接続する。この設置が完了すると、モニタ
４には、前記図４に示した各種評価項目のリストなどを
含む初期設定画面が表示される。ユーザーは、コンソー
ル５などを用いて、前記設定画面上で所望の評価項目を
選択することにより、評価値の算出処理対象の評価項目
をコントローラ２に登録する（ＳＴ１０１）。

【０１２３】つぎにＳＴ１０２では、前記選択した評価
項目につき、警告レベルの設定を行う。たとえば、コン
トローラ２内に各種評価項目についてデフォルトの警告
レベルが設定されている場合、ＳＴ１０２では、前記モ
ニタ４にこのデフォルト値を表示させ、これを確定また
は修正する操作を行うことができる。または後記するモ
デル画像から評価値を求めて、これより所定レベルだけ
低い値を自動登録するように設定することもできる。

【０１２４】さらにＳＴ１０３では、警告を実行する条
件（以下、「警告条件」という。）についての設定を行
う。この実施例では、評価値が警告レベル以下になる状
態（以下、これを「不良状態」という。）が所定回数生
じた場合に警告出力が行われるように、不良状態の発生
回数を評価項目毎に登録するようにしている。その理由
は、前記したように、この実施例の２次元コードリーダ
１では、マーキング装置の部品や照明ランプ６の劣化に
よる２次元コードの経時的な変化に対応することを目的
とし、偶発的な（１度きりの）変化が起こっても、警告
出力が行われないようにするのが望ましいためである。

【０１２５】このようにして画像評価に関わる設定が終
了すると、ＳＴ１０４では、モデルの２次元コードを撮
像領域において撮像させ、得られたモデル画像によりフ
ァインダパターンの抽出のためのモデルの登録処理を行
う。

【０１２６】この後、コンソール５で設定終了操作など
を行うことにより、コントローラ２の設定を終了して、
２次元コードに対する読取処理を開始させる（ＳＴ１０
５）。この後、所定期間が経過して、コントローラ２か
ら警告が出力されると、ユーザーは、前記モニタ４のグ
ラフ表示などに基づき、不備の生じた部品を判断し、こ
れを新しいものに取り替えるなどのメンテナンス処理を
実行する（ＳＴ１０６，１０７）。

【０１２７】なお、図１１の手順では、警告出力がなさ
れた場合には、メンテナンス処理を行った後に読取処理
に復帰するようにしているが、前記したように警告レベ
ルに達しても、読取処理が不可能となる訳ではないの
で、警告出力後に直ちに読取処理を中止する必要はな
い。たとえば処理工程の切れ目などで搬送ラインが停止
した際にメンテナンス処理を行うようにすれば、実稼働
時に搬送ラインを停止させることなく、良好な画像を得
られる環境に復帰することができる。

【０１２８】図１２は、前記コントローラ２において、
１つの２次元コードの画像データに対する読取処理の手
順（ＳＴ１〜１７）を示す。まず上位システム１１から
の読取開始信号が入力されると、前記カメラ３を駆動し
て処理対象の２次元コードを撮像させる。カメラ３から
の画像は、前記したように、入出力制御部２３から画像
処理部２４に渡された後、画像メモリ２６に格納される
（ＳＴ１〜３）。

【０１２９】つぎのＳＴ４で、画像処理部２４は、前記
画像メモリ２６に格納された画像に対し、モデルメモリ
２５内のモデルを用いた相関サーチを行って、ファイン
ダパターンを抽出する。なお、この相関サーチにおいて
得られた相関値やファインダパターンの抽出数は、画像
処理部２４からＣＰＵ２１に伝送され、メインメモリ２
２に一時保存される。

【０１３０】ファインダパターンの抽出に成功すると、
ＳＴ６のデコード処理に進む。図１３は、このデコード
処理の具体的な手順を示すもので、まずタイミングパタ
ーンを検出した後、その検出結果に基づき、コード内部
の各セルの位置を抽出する（ＳＴ６１，６２）。そして
各セル毎に、抽出位置における濃度値を２値化するなど
して、セルが白であるか黒であるかを判別し、その判別
結果に基づき、各セルの表わす光学情報を符号化する
（ＳＴ６３）。さらにつぎのＳＴ６４では、これらの符
号を誤り訂正処理を行いつつデコードする（ＳＴ６
４）。そしてＳＴ６５では、デコード結果を配列した最
終形式の読取データを編集する。編集された読取データ
や前記ＳＴ６４の処理により得られる誤り訂正率Ｐは、
メインメモリ２２に一時保存される。

【０１３１】上記一連の読取処理が支障なく実行され、
デコードに成功すると、図１２のＳＴ７が「ＹＥＳ」と
なり、ＳＴ８以降の処理に進む。一方、デコードまたは
前記のファインダパターンの抽出に失敗した場合には、
ＳＴ１７に進み、上位システム１１に、デコードに失敗
した旨を示すエラー信号を出力して処理を終了する。

【０１３２】デコードに成功した場合には、評価値の算
出処理を実行する。ここで前記図４の評価項目の
うち少なくとも１つが選択されている場合には、ＳＴ８
からＳＴ９に進み、メインメモリ２２に一時保存された
データを用いて評価値を算出する。すなわち評価項目
が選択されている場合は、前記ファインダパターンの相
関サーチにおいて得られた相関値をパーセント換算し
て、評価値Ｒを求める。また評価項目が選択されてい
る場合には、ファインダパターンの抽出数ＦＮを用いて
評価値ＦＮ_ｒａｔを算出する。また評価項目が選択さ
れている場合は、前記ＳＴ６４の誤り訂正処理において
得られた誤り訂正率Ｐを用いて、評価値Ｅｒを算出す
る。

【０１３３】つぎに評価項目〜のうち少なくとも１
つが選択されている場合には、ＳＴ１０が「ＹＥＳ」と
なってＳＴ１１に進む。ＳＴ１１では、画像処理部２４
の機能を用いて、画像メモリ２６から個々のセルに対応
する画像データを読み出し、前記した演算式（Ｃ）
（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）にあてはめるためのパラメー
タを算出する。さらにこれらのパラメータを用いて演算
を実行し、評価値Ｓ，Ｃ１，Ｃ２，Ｖを算出する。

【０１３４】このようにして選択された評価項目に対応
する評価値を算出すると、ＳＴ１２において、前記評価
値をメインメモリ２２の評価値の蓄積エリアに格納した
後、警告レベルとの比較処理を行う。ここでいずれかの
評価値が前記図１１のＳＴ１０３で設定された警告条件
を満たした場合、ＳＴ１３が「ＹＥＳ」となってＳＴ１
４に進み、警告出力を実行する。また警告出力の有無に
関わらず、ＳＴ１５では、算出された評価値を用いてモ
ニタ４のグラフ表示を更新する処理を実行する。さらに
ＳＴ１６では、前記デコード処理において編集された読
取データを上位システム１１に出力する。

【０１３５】このように２次元コードの読取処理を行う
都度、選択された評価項目に対応する評価値が算出され
るとともに、その評価値の経時変化を示すグラフが表示
される。さらに所定の評価項目について、警告レベル以
下の評価値を得る状態が所定回数発生すると、上位シス
テム１１への警告出力が実行される。

【０１３６】上記の手順によれば、仮に警告処理が行わ
れても、２次元コード自体の読取処理には成功している
ので、読取データを出力しても上位システム１１の処理
に支障が生じる虞はない。また警告処理の後は、所定の
時期にメンテナンス処理を行うことで不備が取り除かれ
るので、仮にマーキング装置の部品消耗により画像の劣
化が生じても、２次元コードが読取不可能な状態に劣化
するまでマーキング装置を使用し続けることがなくな
る。よって部品が無駄になったり、組立て処理工程にエ
ラーが頻発するのを、防止することができ、２次元コー
ドの読取処理を円滑に進めることができる。

【０１３７】また上記実施例では、ユーザーは、評価値
の算出のために、複数の評価項目〜の中から、使用
するマーキング装置の種類や照明条件に応じた評価項目
を自由に選択することができるので、現場の状況に応じ
たチェックを行うことができる。特に複数種の評価項目
を選択した場合には、警告出力の際に、その警告にかか
る評価項目を明らかにすることにより、画像が劣化した
要因の推定が容易になり、速やかな対応をとることがで
きる。

【０１３８】（３）第２実施例 つぎに示す実施例は、装置構成は前記第１実施例とほぼ
同様であるが、評価値の算出方法や算出後の処理の方法
が異なっている。よって、ハードウェア構成や基本的な
読取処理についての説明は省略し、第１実施例とは異な
る処理の詳細について説明する。

【０１３９】まず、この実施例では、ファインダパター
ンを抽出する際に、前記した相関サーチに代えて、画像
上のエッジ点やその濃度勾配方向を利用した処理を実行
するようにしている。

【０１４０】このファインダパターンの抽出処理につい
て簡単に説明する。まず処理対象画像に対しエッジ抽出
のための微分処理を実行する。つぎに抽出された各エッ
ジ点において、その濃度勾配方向（黒から白に向かう方
向）に直交する方向に沿って所定長さの線分を設定す
る。

【０１４１】刻印マーキングによる２次元コードでは、
黒セルはドットのパターンになるので、これらドットの
輪郭線上の各エッジ点に設定された線分は、ドットの接
線に近似すると考えられる。たとえば、データマトリク
スのファインダパターンでは、黒セルがＬ字状に配列さ
れているから、これらの黒セルを示すドットのエッジに
設定された線分の重なり度合に着目すると、前記黒セル
の配列方向に沿う重なり度合が最も大きくなると考えら
れる。

【０１４２】この原理に基づき、この実施例では、前記
エッジ点毎に設定した線分の重なり度合が所定値以上と
なる画像領域を抽出し、その中でファインダパターンの
形状に近似する画像領域を抽出する方法により、ファイ
ンダパターンの位置や向きを特定するようにしている。

【０１４３】つぎに、この実施例では、２次元コードを
処理する都度、図１４に示す６種類の評価項目につい
て、評価値を求めるようにしている。またこれらの評価
値を、図中の中央欄の警告レベルと比較し、評価値が警
告レベル以下となったときに、右欄の警告時コメントを
モニタ４に表示したり、同様の警告情報を上位システム
１１に出力するようにしている。

【０１４４】以下、図１４の評価項目およびその評価値
の算出方法について、順を追って説明する。なお、各評
価価値を求めるための式（ａ）〜（ｆ）は、図中に記載
しているので、本文中での記載は省略するが、いずれの
式も、８ビット構成の画像データを処理することを前提
としている。

【０１４５】(1) 照明（Ｌｉｇｈｔ） この評価項目では、処理対象画像中の２次元コードのコ
ントラストの状態により照明状態の適正度合が表わされ
るものと考えて、評価値Ｌｉを算出する。コントラスト
は、デコード処理時の誤り訂正により最終確定した白セ
ル、黒セルの画像データを用いて算出する。（ａ）式
中、ｗは、白セルと判別されたセル毎の濃度値のうちの
最小値であり、ｂは、黒セルと判別されたセル毎の濃度
値のうちの最大値である。

【０１４６】先の第１実施例の（Ｅ）式では、白セルと
黒セルとの間の濃度値を階調により正規化したものを、
コントラストの評価値とした。これに対し、この実施例
では、画像上の濃度値は最低でも５０程度の値を示すこ
とを前提として、コントラストの想定される変化の範囲
において評価値Ｌｉが１〜１００の範囲で変化するよう
に設定している。なお、前記最低の濃度値は、ＣＣＤの
ショットノイズなどの影響によるものである。

【０１４７】具体的には、（ｗ−ｂ）の値が２００以上
であれば、コントラストは十分であるとみなす一方、
（ｗ−ｂ）の値が１０になると、セルの識別が不可能に
なる可能性があるとしている。（ａ）式によれば、ｗ−
ｂ＝２００のときに、評価値Ｌｉが１００となり、ｗ−
ｂ＝１０のときに、評価値Ｌｉが１となる。

【０１４８】この評価値Ｌｉに対する警告レベルはＬｉ
の値が６以下となったとき、すなわち、（ｗ−ｂ）の値
が２０以下となったときに設定されている。評価値Ｌｉ
がこの警告レベルに達したときには、通常は、照明の選
択に誤りがある旨を知らせるコメントを表示する。ただ
し、このときのｗの値が、前記最低値とみなした「５
０」よりも小さくなっている場合には、照明を明るくす
る必要があることを知らせるコメントを表示する。反対
に、ｗの値が最大値である「２５５」に達しているとき
は、照明を暗くする必要があることを知らせるコメント
を表示する。

【０１４９】(2) フォーカス（Ｆｏｃｕｓ） この評価項目にかかる評価値Ｆｃは、前記カメラ３のフ
ォーカス調整の適正度合を示すものである。この実施例
では、タイミングパターンに対する画像処理結果を用い
て、黒セルと白セルとの間で濃度変化が現れる範囲の大
きさＥを抽出し、このＥの値を用いた算出式（ｂ）を設
定している。

【０１５０】前記（ｂ）式のＥは、タイミングパターン
の画像を一次微分した結果を二次微分することによって
得られたものである。なお、この実施例では、タイミン
グパターンにおけるセルの配列状態を識別する際に一次
微分を行い、その結果をメインメモリ２２内に保存して
いるので、評価値Ｆｃを算出する際には二次微分処理か
ら開始すればよい。

【０１５１】図１５は、タイミングパターンの配列方向
における濃度変化がフォーカスの調整状態によって異な
る例を３つ示す。これらの例では、白、黒、白の各セル
を横切る方向における濃度変化を、一次微分，二次微分
の各結果とともに示している。なお、濃度変化は、白か
ら黒への変化を下方向（−方向）に、黒から白の変化を
上方向（＋方向）に、それぞれ対応させている。

【０１５２】図１５（１）は、フォーカスの調整が最適
な場合である。最適な調整が行われた場合、一次微分で
抽出される変化は殆ど幅を持たないものとなり、これを
受けた二次微分における＋方向の変曲点と−方向の変曲
点とは、セルの配列方向においてほぼ同じ位置に現れ
る。これに対し、フォーカスの調整状態が悪くなると、
（２）（３）に示すように、セル間における濃度変化の
幅が大きくなり、二次微分における＋、−の各変曲点の
間隔もしだいに大きくなる。

【０１５３】この実施例では、上記二次微分における
＋、−の各変曲点間の間隔に対応する画素数をＥとして
いる。また、（ｂ）式中のＣは、セル間のピッチを表す
画素数である（この実施例では、このＣを「セルサイ
ズ」と呼ぶ。）。セルサイズＣは、コードサイズＳ（画
像上の２次元コードの１辺に対応する画素数）をシンボ
ルサイズＭ（２次元コードの１辺に対応するセルの数）
で割った値（Ｓ／Ｍ）に相当する。コードサイズＳは、
ファインダパターンが抽出されたとき、以後のセルの識
別のために計測され、メインメモリ２２に保存されるも
のである。また、シンボルサイズＭは、処理対象の２次
元コードの仕様に基づき、あらかじめユーザーにより入
力され、メインメモリ２２内に登録されているものであ
る。

【０１５４】（ｂ）式によれば、Ｅ＝２のときに評価値
Ｆｃが「１００」となる。Ｅ＝２となるのは、隣接する
黒セルおよび白セルの双方において、一番外側の一画素
のみに濃度変化が生じている場合と考えられる。一方、
この実施例では、Ｅ＝Ｃになるときを最悪のフォーカス
状態と考え、このときの評価値Ｆｃが１となるようにし
ている。また、この最悪の状態よりも１画素分小さい場
合、すなわちＥ＝Ｃ−１のときの評価値Ｆｃを警告レベ
ルとして、フォーカスの調整が適正でないことを知らせ
るコメントを表示するようにしている。

【０１５５】(3) マーキング（Ｍａｒｋ） この評価項目にかかる評価値Ｍｋは、セルの認識処理の
精度を表すものである。この実施例では、ファインダパ
ターン、タイミングパターン、およびタイミングパター
ンの内側の情報表示領域について、それぞれ（ｃ１）
式，（ｃ２）式，（ｃ３）式により評価値を求め、その
中の最小値を評価値Ｍｋとして採用するようにしてい
る。

【０１５６】まず、（ｃ１）式は、情報表示領域に対す
る評価値の算出式である。この（ｃ１）式において、Ｃ
Ｄは、誤り訂正が行われたセルの数である。またＣＤ
_ｍａｘは誤り訂正可能なセルの数である。このＣＤ
_ｍａｘは、誤り訂正が可能なコードワード数Ｃｗ_ｍａｘ
に１コードワードを構成するセルの数（たとえば８）を
掛けた値（Ｃｗ_ｍａｘ×８）に相当する。

【０１５７】（ｃ２）式は、ファインダパターンに対す
る評価値の算出式である。この（ｃ２）式中のＣＦは、
ファインダパターンの抽出処理において、ファインダパ
ターンに対応するセルとして認識できなかったセルの数
である。また、ＣＦ_ｍａｘは、このセルの誤認識が許容
される数に相当する。

【０１５８】（ｃ３）式は、タイミングパターンに対す
る評価値の算出式である。この（ｃ３）式中のＣＴは、
タイミングパターンのセルの識別処理において、白黒の
判別を誤ったセルの数である。また、ＣＴ_ｍａｘは、こ
のセルの誤認識が許容される数に相当する。

【０１５９】上記（ｃ１）（ｃ２）（ｃ３）の各式によ
れば、ＣＤ，ＣＦ，ＣＴがいずれも０であれば、すなわ
ち、２次元コード内の全てのセルを正しく認識できた場
合には、評価値Ｍｋは１００となる。誤認識したセルが
増えるほど評価値Ｍｋは小さくなり、ＣＤ，ＣＦ，ＣＴ
のいずれかが対応する最大値ＣＤ_ｍａｘ，ＣＦ_ｍａｘ，
ＣＴ_ｍａｘに達したときに、評価値Ｍｋは０となる。

【０１６０】このマーキング状態については、前記誤認
識数ＣＤ，ＣＦ，ＣＴが対応する最大値ＣＤ_ｍａｘ，Ｃ
Ｆ_ｍａｘ，ＣＴ_ｍａｘより１だけ小さい値になったとき
の評価値を、警告レベルとしている。そして、前記評価
値Ｍｋとして採用された評価値が警告レベル以下となっ
た場合に、認識できないセルがある旨を知らせるコメン
トを表示するようにしている。

【０１６１】上記の評価値Ｍｋは、２次元コードの情報
表示領域に限らず、２次元コード全体について、セル単
位での誤認識の度合を示すものとなる。したがって、処
理画像中の２次元コードの質を、精度良く反映するもの
と考えることができる。

【０１６２】(4) 大きさ（Ｓｉｚｅ） この評価項目にかかる評価値Ｃｓは、カメラの視野に対
する２次元コードの大きさの適正度合を示すもので、黒
セルを表すドットの大きさ、およびセルサイズを用いて
算出される。

【０１６３】先の第１実施例では、セルサイズ＝ドット
サイズと考えたが、この実施例では、両者が異なるもの
も含めて考える。具体的には、図１６（１）に示すよう
に、セルサイズをＣとし、ドットの幅Ｄをドットサイズ
とする。ドットサイズは、図１６（２）に示すように、
ドットのマーキングの状態によって変化する。セルサイ
ズＣは、（ｂ）式の説明の際に述べたように、コードサ
イズＳをシンボルサイズＭで割った値（Ｓ／Ｍ）に相当
するもので、ドットサイズにかかわらず一定の値とな
る。

【０１６４】なお、図１６では、１つのセルに１つのド
ットがマーキングされる場合を示しているが、１つのセ
ルに複数のドットがマーキングされる場合もある。この
ような場合には、これら複数のドットによる集合体の大
きさがドットサイズＤに相当すると考える。

【０１６５】この実施例では、ドットサイズＤ，セルサ
イズＣについて、それぞれ個別に評価値を求め、そのう
ちの小さい方を大きさの評価値Ｃ_Ｓとして特定するよう
にしている。まずドットサイズＤの評価値について説明
する。この実施例では、個々のセルの白黒状態を判別す
るには、最低でもドットサイズＤを４画素分の大きさに
対応させる必要がある、と考える。なお、このドットサ
イズＤの最小値は、ＣＣＤの分解能によって変動する。

【０１６６】さらに各セルを安定して識別するには、ド
ットサイズＤを７画素以上にする必要があると考える。
しかしながら、ドットが大きくなりすぎると、前記した
セルの肥大化現象を招くおそれがある。また、ドットを
構成する画素数が増えることでドット内における濃度の
ばらつきが大きくなると、白黒状態の判別に誤りが生じ
るおそれがある。この点に鑑み、この実施例では、ドッ
トサイズＤの適正な範囲を７画素から１０画素の間に定
め、７＜Ｄ≦１０のときの評価値を「１００」としてい
る。一方、Ｄ≦７のときには（ｄ１）式により評価値を
算出する。この（ｄ１）式によっても、Ｄ＝７のときの
評価値は「１００」となる。以下、Ｄの値が小さくなる
につれて評価値は小さくなり、識別に必要な最低限の値
（Ｄ＝４）において、「１」となる。

【０１６７】つぎに、セルサイズの評価値は、セルサイ
ズＣおよびシンボルサイズＭを（ｄ２）式にあてはめる
ことにより算出される。この（ｄ２）式では、２次元コ
ードが視野に対して４５度傾いた状態を想定し、２次元
コードの対角線の長さが視野の一辺に等しくなったとき
の評価値が「１」となるように設定している。なお、画
像中の２次元コードを処理するには、周囲に少なくとも
１セル分のマージンを確保する必要があるので、（ｄ
２）式では、コードの一辺の長さを、両端のマージンも
含め、（Ｃ×（Ｍ＋２））と設定している。よって、２
次元コードの対角線の長さは、上記一辺の長さに２の平
方根を掛けた大きさ（Ｃ×（Ｍ＋２）×１．４）とな
る。

【０１６８】なお、カメラ３の視野は、ｘ軸方向に５１
２画素、ｙ軸方向に４８４画素の大きさを持つものとす
る。この場合、前記２次元コードの対角線の長さがｙ軸
方向の画素数を超えると、２次元コードが視野からはみ
出す可能性があるから、（ｄ２）式では、Ｃ＝３４５／
（Ｍ＋２）のときに評価値が「１」となるようにしてい
る。また、（ｄ２）式では、ドットサイズＤの好ましい
数値範囲に対応させて、Ｃ＝１０のときの評価値が「１
００」となるようにしている。

【０１６９】よって、上記ドットサイズＤに対する評価
値は、処理画像中の各ドットが分解能に応じた大きさを
確保できているどうかを判断する指標となる。また、セ
ルサイズＣに対する評価値は、２次元コードが視野から
はみ出す可能性がないかどうかを判断する指標となる。

【０１７０】この実施例では、ドットサイズＤが「４」
にまで低下したとき（すなわちＣ_Ｓ＝１となったと
き）、またはセルサイズＣが３４５／（Ｍ＋３）に達し
たときを警告レベルとしている。ドットサイズＤが４以
下となる場合には、画像中のドットが識別できる大きさ
を確保できていないことになるから、警告時コメントと
して、視野を小さくする（すなわちカメラの位置を下げ
る。）必要があることを報知する情報を表示する。一
方、セルサイズＣが３４５／（Ｍ＋３）以上になる場合
には、画像中の２次元コードが視野からはみ出す状態に
近いことになるから、視野を大きくする（すなわちカメ
ラの位置を上げる。）必要があることを報知する情報を
表示する。

【０１７１】(5) 位置（Ｌｏｃａｔｅ） この評価項目にかかる評価値Ｌｏは、カメラ３の視野に
対する２次元コードの位置の適正度合を示すものであ
る。この実施例では、図１７に示すように、処理画像中
の２次元コードの４頂点ａ，ｂ，ｃ，ｄの座標を用い
て、各頂点から視野端までの距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ
４を求める。そして、これらの距離の中の最小の値をＬ
とおき、このＬを（ｅ）式にあてはめることにより、評
価値Ｌｏを算出する。

【０１７２】この実施例では、前記Ｌの値が視野の１／
３以上の大きさになれば、２次元コードが視野の中央付
近に位置するものと考え、Ｌ＝１６１（画素）のときに
評価値Ｌｏが「１００」となるように、（ｅ）式を設定
している。なお、上記の１６１画素は、前記したｙ軸方
向の画素数４８４を３で割った値に近似する。

【０１７３】また、この実施例では、前記した１セル分
のマージンがなければ、２次元コードを読み取りできな
くなる点を考慮して、前記距離Ｌが１セル分の大きさＣ
（＝Ｓ／Ｍ）になったときに、評価値Ｌｏが「１」とな
るようにしている。

【０１７４】また、警告レベルは、距離Ｌが３Ｃとなっ
たときの評価値Ｌｏに対応させている。評価値Ｌｏがこ
の警告レベル以下となった場合には、警告時コメントと
して、２次元コードを視野の中央に設定する必要がある
旨を知らせる情報が表示される。

【０１７５】(6) 背景（Ｂ．Ｇ） この評価項目にかかる評価値Ｂｇは、２次元コードの背
景の適正度合を示すものである。この評価値Ｂｇは、フ
ァインダパターンの抽出処理時の抽出数ＦＮを（ｆ）式
にあてはめて算出される。なお、（ｆ）式において、Ｆ
Ｎ_ｍａｘは、前記第１実施例の（Ａ）式と同様に、所定
の制限時間内に実行可能なデコード回数の上限値に設定
される。またＦＮ_ｍｉｎは、０より大きくＦＮ_ｍａｘよ
り小さい所定数に設定される。

【０１７６】（ｆ）式によれば、ＦＮ＝ＦＮ_ｍａｘのと
きに、評価値Ｂｇは最小値の「１０」となる。また、
（ｆ）式では、ＦＮ＝ＦＮ_ｍｉｎのときに、評価値Ｂｇ
が「１００」となるが、ＦＮの値がＦＮ_ｍｉｎより小さ
くなったときも、評価値Ｂｇの値は「１００」のまま維
持するのが望ましい。なお、ＦＮがＦＮ_ｍａｘより大き
くなった場合には、デコード失敗となる。

【０１７７】この評価項目については、評価値Ｂｇを示
すのみで、警告レベルや警告時コメントは設定していな
い。これは、仮にＦＮ＝ＦＮ_ｍａｘとなっても、デコー
ド自体は可能である、という理由による。また、この実
施例では、凹凸や模様のある対象物に２次元コードが付
される場合に、背景状態のばらつきや読取に及ぼす影響
を把握することを主な目的として評価値Ｂｇを求めてい
る、という事情にもよる。ただし、第１実施例で述べた
ように、マーキング装置の部品の劣化などによって２次
元コードの書込み位置以外にノイズが形成され、このノ
イズの発生量の変化を問題とする場合には、たとえばＦ
ＮのＦＮ_ｍａｘに対する差が所定値に達したときのＢｇ
の値を警告レベルとして設定してもよい。

【０１７８】上記(1)〜(6)の評価値も、第１実施例の各
評価値と同様に、処理画像中の２次元コードが読取処理
にどのくらい適しているかの度合を反映するものと考え
ることができる。この第２実施例でも、第１実施例と同
様に、２次元コードの撮像からデコードまでの一連の処
理を実行し、デコードに成功すると、前記した６種類の
評価項目について、それぞれ評価値を算出するようにし
ている。

【０１７９】さらに、この実施例では、モニタ４への表
示について、ユーザーの選択に応じて２種類の表示画面
を提示できるようにしている。１つは、各評価値の現在
値を処理対象画像や光学情報のデコード結果とともに示
す画面である。

【０１８０】図１８（１）は、上記評価値の現在値を示
す表示画面の一例を示す（以下、この画面を「Ａ画面」
という。）。図中の３０は処理対象の２次元コードの画
像であり、３１はこの画像中の２次元コードから得た読
取データの表示領域である。各評価値は、図中の領域３
２内に具体的な数値として示されるほか、レーダーチャ
ート３３としても表示されている。また、処理対象画像
中の２次元コードには、誤認識したセルの位置を示すポ
インタ３４が表示される。

【０１８１】さらに、所定の評価値が警告レベルに達し
ている場合には、図示のように、警告マーク３５が表示
される。また、警告マーク３５の隣には、前記警告レベ
ルに達した評価値に対応する警告時コメント（前記図１
４に示したもの）が表示される。

【０１８２】もう一方の表示画面は、評価値の経時変化
を示す画面であり、図１８（２）にその例を示す（以
下、この画面を「Ｂ画面」という。）。このＢ画面で
は、所定の評価項目（図示例では照明）についての評価
値の経時変化を示すグラフ３７が表示される。なお、こ
のＢ画面にも、直前に処理した２次元コードの画像３０
（ここでは輪郭のみ仮想線で示す。）や読取データの表
示領域３１が示されるほか、通算の処理回数や読取に成
功した回数などの履歴データの表示領域３６が設定され
る。

【０１８３】この実施例では、照明、フォーカス、マー
キング、位置の４項目について、評価値の経時変化を表
示できるようにしている。なお、表示される項目は、ユ
ーザーの選択操作によって、適宜変更することができ
る。なお、図中の警告マーク３５は、Ａ画面の場合と同
様に、評価値の現在値に対して表示されるもので、上記
４項目のほか、大きさや背景にかかる評価値も表示の対
象となる。

【０１８４】この実施例では、評価値を算出する毎に、
その最新の評価値を含む過去所定回数分の評価値の平均
値（いわゆる移動平均値）を算出するようにしている。
前記Ｂ画面に表示されるグラフは、この平均値の変化を
示しており、横軸の「０」が現時点を示す。この実施例
では、この平均値を用いて、評価値のばらつき度合を評
価する処理、または評価値の経時変化から２次元コード
の変化の傾向を予測する処理を実行する。そして、前記
ばらつき度合が大きすぎると判断したり、２次元コード
が読取不可能な状態になると予測した場合には、判断対
象となった評価項目を明示した警告情報を表示または出
力するようにしている。

【０１８５】評価値のばらつき度合の評価は、過去所定
回数分の平均値Ｘｎについて標準偏差σを求め、（Ｘ_０
−３σ）の値をチェックすることにより行われる（Ｘ_０
は現時点で得た最新の平均値である。）。この実施例で
は、Ｘ_０−３σ≦０となるときに、所定の警告情報を出
力するようにしている。

【０１８６】統計理論に従えば、母集団を構成するサン
プルの９９．７％までが（Ｘ_０±３σ）の範囲に含まれ
る。よって、上記の警告情報が出力されることがなけれ
ば、ユーザーは、いずれの評価値も安定した状態にあ
り、２次元コードの読取を支障なく行うことができると
判断することができる。

【０１８７】つぎに、２次元コードの変化の傾向を予測
する処理では、たとえば、図１９に示すように、現在か
ら１４回前に得られた平均値Ｘ１と、この平均値Ｘ１よ
りさらに１０００回前に得られた平均値Ｘ２とを抽出
し、時間軸と平均値Ｘｎの軸とによるグラフ上にプロッ
トする。そして、これら２点を用いて、下記の（１）式
のように、評価値Ｘｎの変化を示す直線を設定する。

【０１８８】

【数１】

【０１８９】ここで、デコードに失敗したときの評価値
を０として、現時点から５０００回の処理を行った時点
でデコードが不可能になるものと仮定する。この仮定に
基づき、上記（１）式のｎを５０００として、このとき
のＸｎが０以下になるものと仮定すると、Ｘ１，Ｘ２の
関係は、下記の（２）式のようになる。

【０１９０】

【数２】

【０１９１】よって、Ｘ１，Ｘ２の間に（２）式の関係
が成立するとき、５０００回後に処理対象となる２次元
コードの読取が不可能になると判断することができる。
この実施例では、２次元コードに対する処理を行う毎
に、各項目毎の評価値について、それぞれ１４回前およ
び１０１４回前の平均値Ｘ１，Ｘ２を抽出し、これらの
間に上記（２）式の関係が成立するかどうかをチェック
するようにしている。そして、いずれかの項目について
（２）式の関係が成立した場合には、その項目を明示し
た警告情報をモニタ４に表示または上位システム１１に
出力するようにしている。

【０１９２】図２０は、この第２実施例における読取処
理の手順を示す。なお、この読取処理の開始に先立ち、
ユーザーは、モニタ４に前記Ａ画面，Ｂ画面のいずれを
表示するかを選択する操作を実行する。さらに、Ｂ画面
を表示する場合には、表示対象の評価項目を選択する処
理を行うほか、前記したばらつきの評価または２次元コ
ードの変化の傾向を予測する処理のいずれを実行するか
の選択を行う。

【０１９３】図２０において、ＳＴ１〜７の流れは、前
記第１実施例の図１２に示したのと同様である。また、
デコードに失敗したときはエラー出力を行うステップ
（この実施例ではＳＴ２０）も同様である。

【０１９４】上記の処理においてデコードに成功する
と、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となってＳＴ８に進み、前記し
た６種類の評価値を算出する。つぎにＳＴ９では、前記
表示画面の選択をチェックする。ここで、評価値の現在
値を表示するＡ画面が選択されている場合には、ＳＴ１
０に進み、６種類の評価値を処理対象画像や読取データ
とともに表示する。さらに、これらの評価値の中に警告
レベルに達したものがある場合には、ＳＴ１１が「ＹＥ
Ｓ」となってＳＴ１２に進み、前記した警告マーク３５
や警告時コメントを表示する。また、上位システム１１
にも、警告時コメントと同じ内容の情報を出力する。

【０１９５】この後は、ＳＴ１３において、算出された
各評価値のうち、Ｌｉ，Ｆｃ，Ｍｋ，Ｌｏの４種類の評
価値をメインメモリ２２に保存し、読取処理を終了す
る。なお、警告レベルに達している評価値がない場合に
は、ＳＴ１２をスキップしてＳＴ１３に進む。

【０１９６】つぎに、評価値の経時変化を示すＢ画面が
選択されている場合には、ＳＴ９からＳＴ１４に進む。
このＳＴ１４では、選択されている評価項目について、
直前に得た評価値を含む過去所定回数分の評価値をメイ
ンメモリ２２から読み出し、平均値Ｘ_０を算出する。

【０１９７】この後、ＳＴ１５では、この平均値Ｘ_０を
含む過去所定回数分の平均値をメインメモリ２２から読
み出し、その経時変化を示すグラフを含むＢ画面を表示
する。つぎのＳＴ１６では、ユーザーの選択に応じて、
評価値のばらつきを評価する処理、または２次元コード
の変化の傾向を予測する処理のいずれかを実行する。な
お、このＳＴ１６での処理対象は、Ｂ画面の表示対象と
して選択されている評価値のみとしても良いが、これに
限らず、Ｂ画面に表示可能な４種類の評価値Ｌｉ，Ｆ
ｃ，Ｍｋ，Ｌｏのすべてを処理しても良い。

【０１９８】つぎのＳＴ１７では、ＳＴ１６における処
理結果が警告すべきレベルに達しているかどうかをチェ
ックする。この判定が「ＹＥＳ」であればＳＴ１８に進
み、モニタ４に所定の警告情報を表示する。さらに上位
システム１１に対しても、同じ内容の警告情報を表示す
ることができる。

【０１９９】この後は、ＳＴ１９において、前記ＳＴ８
で得た評価値やＳＴ１４で得た平均値をメインメモリ２
２に保存し、読取処理を終了する。なお、ＳＴ１７にお
いて、処理結果が警告レベルに達していない場合には、
ＳＴ１８をスキップしてＳＴ１９に進む。

【０２００】なお、ＳＴ８以下の手順は、デコードが成
功しているときのみ行われるので、仮にＳＴ１２やＳＴ
１８の警告表示・出力が行われても、後続の２次元コー
ドに対する読取処理を直ちに中止する必要はない。ただ
し、２次元コードの質を低下させている原因が取り除か
れるまでは、図２０の読取処理を実行する都度、同じ警
告表示や出力が行われることになる。

【０２０１】前記図１４の設定によれば、照明、フォー
カス、マーキング、位置の４項目については、評価値Ｌ
ｉ，Ｆｃ，Ｍｋ，Ｌｏが警告レベルに達している場合に
は、具体的な対応の方法を示す警告時コメントが表示さ
れる。したがって、一般ユーザーでも、容易に正しい対
応をとって、２次元コードの質を向上させることができ
る。

【０２０２】このような設定によれば、２次元コードリ
ーダ１の初期設定時や読取対象の２次元コード７や部品
９の種類を変更したような場合に、試験的に図２０の読
取処理を実行することにより、照明、フォーカス、視
野、２次元コードの位置などの調整の不備をユーザーに
示すことができる。よって、ユーザーは、調整の不備を
速やかに修正して、２次元コードの読取に適した環境を
設定することができる。また、評価値のばらつき度合を
評価する処理を選択するようにすれば、ユーザーは、２
次元コードの読取がどの程度の安定性をもって行われる
のかを判断することができる。

【０２０３】さらに、２次元コードリーダ１を本格的に
使用する際には、デコードに成功する都度、各種評価値
を算出して警告レベルと比較する処理が行われるから、
２次元コードの状態がデコードが困難な方向に変化して
いることを速やかに検出して、ユーザーに知らせること
ができる。また、ユーザーは、２次元コードの変化の傾
向を予測する処理を選択することにより、所定回数分の
読取処理を経た時点での２次元コードの読取が可能であ
るか否かを判断することができる。

【０２０４】

【発明の効果】この発明によれば、光学情報コードの読
取処理を繰り返し行っている間に、毎時の画像中の光学
情報コードの質がデコード不可能な状態に向かって変化
している場合には、その変化をユーザーに知らしめるこ
とができるので、デコード不可能な状態にまで光学情報
コードの質が低下する前に、低下を引き起こした原因を
取り除くことができる。よって、光学情報コードを連続
して読み取る場合にも、デコードに支障が生じることが
なく、読取処理を安定して行うことができる。また、光
学情報コードの質が低下の方向に変化していても、デコ
ードが不可能になる前にその変化を検出することができ
るから、読取処理を即座に停止する必要がなく、読取処
理における利便性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された２次元コードリーダの構
成を示す機能ブロック図である。

【図２】２次元コードリーダの外観および使用状態を示
す図である。

【図３】２次元コードリーダの電気構成を示すブロック
図である。

【図４】２次元コードに対する評価項目および評価値の
算出式を示すテーブルである。

【図５】評価値の経時変化を示すグラフの表示例を示す
図である。

【図６】セルサイズの評価に用いるパラメータの抽出方
法を示す図である。

【図７】セルサイズの変動例を示す図である。

【図８】画像のコントラスト変化の例を示す図である。

【図９】セルと画素との関係を示す図である。

【図１０】セル内の分散値を求める方法を示す図であ
る。

【図１１】ユーザーによる装置使用手順を示すフローチ
ャートである。

【図１２】読取処理にかかるコントローラの処理手順を
示すフローチャートである。

【図１３】デコード処理の詳細な手順を示すフローチャ
ートである。

【図１４】２次元コードに対する評価項目、評価値の算
出式、警告レベル、警告時コメントを示すテーブルであ
る。

【図１５】フォーカスの評価値算出に用いられるパラメ
ータＥの抽出方法を示す図である。

【図１６】セルサイズとドットサイズとの概念を示す図
である。

【図１７】位置の評価値算出に用いられるパラメータＬ
の抽出方法を示す図である。

【図１８】モニタに表示する２種類の画面の表示例を示
す図である。

【図１９】２次元コードの変化の傾向を予測する処理の
具体例を示す図である。

【図２０】第２実施例における読取処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【図２１】２次元コードの代表例および各コードにおけ
るファインダパターン，タイミングパターンを示す説明
図である。

【符号の説明】

１ ２次元コードリーダ ２ コントローラ ３ カメラ ４ モニタ ５ コンソール ６ 表示ランプ ７ ２次元コード ２１ ＣＰＵ ２２ メインメモリ ２４ 画像処理部 ２６ 画像メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−63771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144404（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−153176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−137386（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−191132（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−274636（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 7/00 G06K 7/10

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 視覚認識が可能なシンボルによる光学情
   報コードを撮像するステップと、 前記撮像により得られた画像に所定の画像処理を施し
   て、前記画像中の前記光学情報コードを抽出するステッ
   プと、 前記画像処理により抽出された光学情報コードに前記抽
   出時とは異なる画像処理を実行し、その画像処理結果に
   基づき前記光学情報コードの表す光学情報をデコードす
   るステップとを、順番に実行することにより、前記光学
   情報コードに対する読取処理を実行する方法において、 前記光学情報のデコードに成功したとき、前記光学情報
   コードを抽出するステップまたは前記光学情報をデコー
   ドするステップの実行過程で得られた所定の情報に基づ
   き、前記画像中の光学情報コードが読取処理に適してい
   る度合を表す評価値を得るステップと、この評価値を記
   憶するステップと、前記評価値と過去に記憶した複数の
   評価値とを用いて評価値の経時変化を示すデータを出力
   するステップとを、実行することを特徴とする光学情報
   コードの読取方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された方法において、 前記評価値の経時変化を示すデータを出力するステップ
   では、前記データを所定の警告レベルに対比させて表示
   する光学情報コードの読取方法。
3. 【請求項３】 視覚認識が可能なシンボルによる光学情
   報コードを撮像するステップと、 前記撮像により得られた画像に所定の画像処理を施し
   て、前記画像中の前記光学情報コードを抽出するステッ
   プと、 前記画像処理により抽出された光学情報コードに前記抽
   出時とは異なる画像処理を実行し、その画像処理結果に
   基づき前記光学情報コードの表す光学情報をデコードす
   るステップとを、順番に実行することにより、前記光学
   情報コードに対する読取処理を実行する方法において、 前記光学情報のデコードに成功したとき、前記光学情報
   コードを抽出するステップまたは前記光学情報をデコー
   ドするステップの実行過程で得られた所定の情報に基づ
   き、前記画像中の光学情報コードが読取処理に適してい
   る度合を表す評価値を得るステップと、この評価値を所
   定の警告レベルと比較するステップと、前記評価値が前
   記警告レベルに達したことを条件として、所定の態様に
   よる警告処理を実行するステップとを、実行することを
   特徴とする光学情報コードの読取方法。
4. 【請求項４】 請求項１または３に記載された方法にお
   いて、 前記光学情報コードを抽出するステップは、この光学情
   報コードに含まれる特定のパターンのモデルを前記撮像
   により得られた画像に走査しながら相関演算を行うステ
   ップと、前記相関演算による相関値が所定のしきい値以
   上となった位置を前記光学情報コードの抽出位置として
   特定するステップとを含んでおり、 前記評価値を得るステップでは、前記コードの抽出位置
   として特定された位置で得られた相関値を前記評価値と
   して認識する光学情報コードの読取方法。
5. 【請求項５】 請求項１または３に記載された方法にお
   いて、 前記光学情報コードを抽出するステップでは、前記撮像
   により得られた画像から前記光学情報コードに含まれる
   特定のパターンを抽出する処理を実行し、 前記評価値を得るステップでは、前記光学情報コードを
   抽出するステップにおける特定のパターンの抽出数を用
   いて前記評価値を算出する光学情報コードの読取方法。
6. 【請求項６】 請求項１または３に記載された方法にお
   いて、 前記光学情報をデコードするステップには、光学情報の
   最小単位を示す小領域を個別に識別するステップが含ま
   れており、 前記評価値を得るステップでは、前記小領域の識別結果
   と前記光学情報コードを含む画像領域内の画像データと
   を用いて、光学情報コードを撮像したときのフォーカス
   調整、光学情報コードにおけるコントラスト、小領域の
   大きさ、小領域内の濃度分布、コードの位置のうちの少
   なくとも１つにかかる評価値を算出する光学情報コード
   の読取方法。
7. 【請求項７】 請求項１または３に記載された方法にお
   いて、 前記光学情報をデコードするステップには、光学情報の
   最小単位を示す小領域を個別に識別するステップと、前
   記小領域の識別処理において生じた誤りを訂正するステ
   ップとが含まれており、 前記評価値を得るステップでは、前記識別処理に誤りが
   生じた小領域の数を用いて、前記小領域の識別処理にお
   ける誤りの度合を示す評価値を算出する光学情報コード
   の読取方法。
8. 【請求項８】 請求項１または３に記載された方法にお
   いて、 前記光学情報コードを撮像するステップ、前記光学情報
   コードを抽出するステップ、前記光学情報をデコードす
   るステップの各ステップによる処理が複数サイクル実行
   される間に記憶された評価値を用いて、前記３つのステ
   ップによる処理がさらに所定サイクル実行された後のデ
   コードが可能であるか否かを予測し、デコードが不可能
   になると予測されたとき、所定の態様による警告処理を
   行う光学情報コードの読取方法。
9. 【請求項９】 視覚認識が可能なシンボルによる光学情
   報コードを含む画像を取得する画像取得手段と、 前記取得した画像に対し、前記光学情報コードを抽出す
   るための画像処理を実行する画像処理手段と、 前記画像処理により抽出された光学情報コードに前記抽
   出時とは異なる画像処理を実行し、その画像処理結果を
   用いて前記光学情報コードの表す光学情報をデコードす
   るデコード処理手段と、 前記デコード処理手段が光学情報のデコードに成功した
   とき、前記画像処理手段または前記デコード処理手段が
   処理の過程で得た所定の情報に基づき、前記取得した画
   像中の光学情報コードが読取処理に適している度合を示
   す評価値を取得する評価値取得手段と、 前記評価値取得手段が取得した評価値を保持するための
   記憶手段と、 前記記憶手段に保持された複数の評価値を用いて、評価
   値の経時変化を示すデータを作成して出力する経時変化
   出力手段とを具備して成る光学情報コード読取装置。
10. 【請求項１０】 前記経時変化出力手段は、前記評価値
    の経時変化を示すデータを所定の警告レベルとともに表
    示する手段を含んで成る請求項９に記載された光学情報
    コード読取装置。
11. 【請求項１１】 視覚認識が可能なシンボルによる光学
    情報コードを含む画像を取得する画像取得手段と、 前記取得した画像に対し、前記光学情報コードを抽出す
    るための画像処理を実行する画像処理手段と、 前記画像処理により抽出された光学情報コードに前記抽
    出時とは異なる画像処理を実行し、その画像処理結果を
    用いて前記光学情報コードの表す光学情報をデコードす
    るデコード処理手段と、 前記デコード処理手段が光学情報のデコードに成功した
    とき、前記画像処理手段または前記デコード処理手段が
    処理の過程で得た所定の情報に基づき、前記取得した画
    像中の光学情報コードが読取処理に適している度合を示
    す評価値を取得する評価値取得手段と、 前記評価値取得手段が取得した評価値が所定の警告レベ
    ルに達したか否かを判別する判別手段と、 前記判別手段により前記評価値が前記警告レベルに達し
    たと判断されたときに所定の警告情報を出力する警告出
    力手段とを具備して成る光学情報コード読取装置。
12. 【請求項１２】 前記画像処理手段は、前記光学情報コ
    ードに含まれる特定のパターンのモデルを前記画像取得
    手段が取得した画像に走査しながら相関演算を実行する
    手段と、前記相関演算による相関値が所定のしきい値以
    上となった位置を前記光学情報コードの抽出位置として
    特定する手段とを含み、 前記評価値取得手段は、前記光学情報コードの抽出位置
    として特定された位置で得られた相関値を前記デコード
    処理手段の処理が終了するまで保持し、前記デコード処
    理手段が光学情報のデコードに成功したとき、前記保持
    されていた相関値を前記評価値として認識する請求項９
    または１１に記載された光学情報コード読取装置。
13. 【請求項１３】 前記画像処理手段は、前記画像取得手
    段が取得した画像から前記光学情報コードに含まれる特
    定のパターンを抽出するための画像処理を実行し、 前記評価値取得手段は、前記特定のパターンの抽出数を
    用いて、前記評価値を算出する請求項９または１１に記
    載された光学情報コード読取装置。
14. 【請求項１４】 前記デコード処理手段は、光学情報の
    最小単位を示す小領域を個別に識別する手段を含み、 前記評価値取得手段は、前記小領域の識別結果と前記光
    学情報コードを含む画像領域内の画像データとを用い
    て、光学情報コードを撮像したときのフォーカス調整、
    光学情報コードにおけるコントラスト、小領域の大き
    さ、小領域内の濃度分布、コードの位置のうちの少なく
    とも１つにかかる評価値を算出する請求項９または１１
    に記載された光学情報コード読取装置。
15. 【請求項１５】 前記デコード処理手段は、光学情報の
    最小単位を示す小領域を個別に識別する手段と、前記小
    領域の識別処理において生じた誤りを訂正する手段とを
    含み、 前記評価値取得手段は、前記識別処理に誤りが生じた小
    領域の数を用いて、前記小領域の識別処理における誤り
    の度合を示す評価値を算出する請求項９または１１に記
    載された光学情報コード読取装置。
16. 【請求項１６】 請求項９または１１に記載された光学
    情報コード読取装置において、 前記画像取得手段、画像処理手段、デコード処理手段の
    各手段による処理が所定サイクル実行された後の光学情
    報のデコードが可能であるか否かを、前記評価値記憶手
    段に保持された複数の評価値を用いて予測する予測手段
    と、 前記予測手段が前記所定サイクル実行された後の光学情
    報のデコードが不可能になると予測したとき、所定の態
    様による警告情報を出力する警告情報出力手段とを具備
    して成る光学情報コード読取装置。