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【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来のマークシートを示す図である。
試験答案用紙やくじの投票券として用いられるマークシート１には、行を示すラインマーク１ａが一辺に印刷されると共に、該ラインマーク１ａの横には、複数のマーク枠１ｂが印刷されている。マーク枠１ｂを選択的に筆記具で塗りつぶすことにより、情報をマークシート１に載せるようになっている。
【０００３】
図３は、図２のマークシートの読取りを行う従来のマークシート読取システムを示す構成図である。
マークリーダ２は、マークシート１上の情報を読取る画像読取装置として普及している。一般的には、このマークリーダ２と上位装置のコンピュータ３とを接続してマークシート読取システムを構成している。マークシート読取システムの例としては、解答用紙を読取って採点を行う採点システムや、くじ等の予想をマークした申請書をマークリーダ２で読取り、くじ投票券を発券する発券システムなどがある。例えば、採点システムでは、マークリーダ２の読取り結果をコンピュータ３で処理し、正解との突き合わせて採点を行う。発券システムでは、マークリーダ２の読取り結果をコンピュータ３で処理し、該コンピュータ３に接続されたプリンタからくじ投票券の発券を行う。
コンピュータ３は、図示しないキーボード等の入力手段と、ディスプレイ或いはプリンタ等の表示手段とを備えている。さらに、コンピュータ３には、システムの目的に応じた機器を接続したり、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網にも接続可能になっている。これに対し、マークリーダ２は、読取るべきマークを認識して認識結果をコンピュータ３へ与える構成になっている。
【０００４】
図４は、図３中のマークリーダ２を示す構成図である。
このマークリーダ２には、当該マークリーダ２全体を制御する機能とコンピュータ３に通信する機能とを持つを行うマークリーダ制御部２ａと、該マークリーダ制御部２ａにバスＢで接続されたメカ制御部２ｂと、該メカ制御部２ｂによって制御される搬送系２ｃと、マークシート１に光を照射する光源２ｄと、該マークシート１からの反射光を集光するレンズ２ｅと、光学フィルタ２ｆとを備えている。光学フィルタ２ｆの出力側にイメージセンサ２ｇが接続され、該イメージセンサ２ｇの出力側に、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）２ｈが接続されている。Ａ／Ｄ変換器２ｈの出力側にはイメージメモリ２ｉが接続され、該イメージメモリ２ｉの出力側がバスＢに接続されている。
バスＢには、さらに、フォーマットデータメモリ２ｊと、帳票検出部２ｋと、ラインマーク検出部２ｍと、マークエリア検出部２ｎと、マーク認識部２ｐとが接続されている。
【０００５】
搬送系２ｃは、ローラ、ベルト、モータ及び駆動回路等を持ち、マークシート１を所定位置に搬送するものである。光学フィルタ２ｆは、所定周波数帯の色をドロップアウトする機能を有し、ドロップアウト色のマーク枠１ｂは撮像させないようにしている。イメージセンサ２ｇは、マークシート１を撮像し、光電変換により、アナログ信号を出力するものである。Ａ／Ｄ変換器２ｈは、イメージセンサ２ｇが出力するアナログ信号を量子化してデジタルのイメージデータを生成するものである。イメージメモリは２ｉは、イメージデータを取込んで蓄積するものであり、格納領域で設定される所定の大きさの画像にマークシート１のイメージを取込み格納することになる。
【０００６】
フォーマットデータメモリ２ｊは、マークシート１内の読取るべきマークごとの上端、下端、左端、右端の位置をマークシート１上の座標で直接或いは間接的に示したフォーマット情報を予め登録したものである。帳票検出部２ｋ及びラインマーク検出部２ｍは、イメージメモリ２ｉの格納する画像から、マークシート１の行ごとに印刷されたラインマーク１ａの位置を検出するものであり、マークシート１の搬送によって生じる行ずれを補正するように機能する。マークエリア検出部２ｎは、イメージメモリ２ｉの格納する画像から、各マーク枠１ｂに該当するマークエリアを求めるものである。マーク認識部２ｐは、各マークエリア内のマークの有無を認識し、その結果をマークリーダ制御部２ａに出力するものである。
【０００７】
図５は、図４のマークリーダで行う従来の画像読取り方法を示すフローチャートである。図６は、フォーマット情報の定義例を示す図である。図７は、イメージ取込み例を示す図である。図８（ａ）〜（ｆ）は、ヒストグラムを用いた位置検出の概要を示す図である。これらの図５〜図７及び図８（ａ）〜（ｆ）を参照しつつ、図３のマークシート読取システムの動作を説明する。
フォーマット情報は、図６のように、例えばラインマーク１ａを持つ辺を左にしたときを基準状態とし、その上辺から各ラインマーク１ａまでの距離、つまり行の位置（以下、単に行位置という）１ｃ、各行の複数のマーク枠１ｂが存在するフィールド１ｄの左辺からの距離１ｅ、フィールド１ｄの長さ１ｆ、フィールド１ｄの高さ１ｇ、フィールド１ｄ内でのマーク枠１ｂのピッチ１ｈ及びマーク枠数１ｉ等で定義され、フォーマットデータメモリ２ｊに予め格納されている。
【０００８】
対象のマークシート１を読取る場合に、図４のマークリーダ２は、図５のステップＳ１〜Ｓ８を行う。
まず、ステップＳ１の画像取込み処理において、メカ制御部２ｂが搬送系２ｃを制御し、図示しない帳票挿入口から挿入されたマークシート１を所定位置に搬送する。搬送されたマークシート１に光源２ｄから光が照射され、反射光がレンズ２ｅ及び光学フィルタ２ｆを透過し、マークシート１のイメージがイメージセンサ２ｇに結像される。イメージセンサ２ｇは光電変換を行い、マークシート１に対応するアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器２ｈは、与えられたアナログ信号をデジタル信号のイメージデータに変換し、イメージメモリ２ｉに書込む。この結果、図７のように、イメージメモリ２ｉの格納領域の画像１０にマークシート１に対応するイメージ１１が取込まれて格納される。
【０００９】
ステップＳ２の帳票辺検出処理において、帳票検出部２ｋが画像１０の上方におけるイメージ１１の左辺の座標１１ａ及び右辺の座標１１ｂと、イメージ１１の上辺の左側の座標１１ｃおよび右側の座標１１ｄをそれぞれ求める。具体的には、図８（ａ）のように、画像１０の上方左側に対して水平方向座標ごとに垂直方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ１１の左辺の座標１１ａを求め、図８（ｂ）のように、画像１０の上方右側に対して水平方向座標ごとに垂直方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ１１の右辺の座標１１ｂを求める。また、図８（ｃ）のように、画像１０の上方左側に対して垂直方向座標ごとに水平方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ１１の上辺の左側の座標１１ｃを求め、図８（ｄ）のように、画像１０の上方右側に対して垂直方向座標ごとに水平方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ１１の上辺の右側の座標１１ｄを求める。
【００１０】
ステップＳ３の帳票角検出処理において、帳票検出部２ｋは、ステップ２で求めた左辺の座標１１ａ、右辺の座標１１ｂ、上辺の左側の座標１１ｃ及び上辺の右側の座標１１ｄから、イメージ１１の左上角１１ｅ及び右上角１１ｆの座標を求める。
ステップＳ４の行辺検出処理において、帳票検出部２ｋは、フォーマットデータメモリ２ｊから読取り対象行の行位置１ｃのフォーマット情報を読出し、該行位置１ｃを参照し、図８（ｅ）のように、画像１０における該行位置１ｃに対応する領域近傍の黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、その領域におけるイメージ１１の左辺の位置の座標１１ｇを求める。
ステップＳ５のラインマーク検出処理において、ラインマーク検出部２ｍは、左辺の位置の座標１１ｇを求めた領域に対し、図８（ｆ）のように黒点数のヒストグラムを垂直方向に求め、該ヒストグラムの変化点と変化点の中心を、領域１０におけるラインマーク１ａの位置の座標１１ｈとしてを求める。
【００１１】
ステップＳ６のマーク領域決定処理において、マークエリア検出部２ｎは、フォーマットデータメモリ２ｊに格納されたフィールド１ｄの左辺からの距離１ｅ、ピッチ１ｈ及びマーク数１ｉのフォーマット情報と、ステップＳ５で求めた領域１０のラインマーク１ａの位置の座標１１ｈと、座標１１ｇとから、画像１０におけるフィールド１ｄ内の複数のマークエリア１１ｉの座標をそれぞれ求める。
ステップＳ７のマーク認識処理において、マーク認識部２ｐは、各マークエリア１１ｉにおける黒点数を計数し、所定値以上であれば“マークあり”とし、それ以外であれば“マーク無し”として認識する。
【００１２】
ステップＳ７の次のステップＳ８において、マークリーダ制御部２ａは、全行のマークについて認識が終了したか否かを判定し、未処理のマークがあれば（未完）、処理を再びステップＳ４に戻して同様のステップＳ４〜Ｓ８を行わせる。すべてのマークに対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
以上がマークシート１を読取るマークリーダ２の基本的動作である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマークリーダ２及びこれを用いたマーク読取りシステム等では、次のような課題があった。
マークシート１の大きさは、財布に入る程度の大きさ（紙幣サイズ）が一般的であり、１枚のマークシート１に載せる情報量が少なかった。そのため、大量の情報をコンピュータ３に与えるときには、複数枚のマークシート１が必要であった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のうちの請求項１に係る発明の画像読取装置は、フォーマット情報登録手段と、画像入力手段と、帳票・ラインマーク検出手段と、二次元コードエリア検出手段と、二次元コード認識手段とを備えている。
前記フォーマット情報登録手段は、行の位置を示す任意数のラインマークが印刷されると共に、複数のセルがマトリクス状に配置された二次元コードが少なくとも１つ以上前記ラインマークに対応させて印刷または貼付された帳票のレイアウトを示すフォーマット情報として、前記帳票の辺に対する前記ラインマークの位置、及び前記ラインマークに対して前記二次元コードが存在するエリアの位置を登録したものである。前記画像入力手段は、前記ラインマークが印刷されると共に前記二次元コードが印刷または貼付された前記帳票のイメージを入力し、前記二次元コードが存在するエリアのイメージが前記二次元コードの認識が可能な分解能を持つように前記分解能を調整して、前記帳票のイメージを所定の大きさの画像に取込むものである。
前記帳票・ラインマーク検出手段は、前記画像に取込まれた帳票のイメージから、前記分解能が変化する分解能変化点を検出してこの分解能変化点を用いて前記フォーマット情報を補正し、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記ラインマークの位置を検出するものである。前記二次元コードエリア検出手段は、前記検出されたラインマークの位置に基づき、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記二次元コードが存在するエリアのイメージを検出するものである。さらに、前記二次元コード認識手段は、前記検出されたエリアのイメージを解析して前記二次元コードが示す情報を認識するものである。
【００１５】
請求項２に係る発明の画像読取装置は、請求項１記載の画像読取装置において、前記画像入力手段によって前記帳票の最初の前記イメージが取込まれた前記画像から、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記エリアのイメージを検出し、前記検出されたエリアを解析して前記二次元コードが示す情報を認識する第１の二次元コード認識処理を行い、前記第１の認識処理で前記二次元コードが示す情報が認識できない場合には、前記画像入力手段によって前記帳票の上下を反転させた２度目のイメージを前記画像に取込み、前記上下逆転されたイメージを含む画像から、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記エリアのイメージを検出し、前記検出されたエリアのイメージを解析して前記二次元コードが示す情報を認識する第２の二次元コード認識処理を行う構成にしている。
【００１６】
請求項３に係る発明の画像読取装置は、請求項２記載の画像読取装置において、前記第１の認識処理で前記二次元コードが示す情報が認識できない場合であって、前記画像入力手段によって前記帳票の上下を反転させた２度目のイメージを前記画像に取込むときには、前記２度目のイメージが前記最初のイメージにおける分解能とは異なる分解能を持つように調整する構成にしている。
【００１７】
請求項４に係る発明の画像読取装置は、請求項２または３記載の画像読取装置において、前記第２の二次元コード認識処理では、前記二次元コードを構成する複数のセルから得られたデータ列を前記上下が逆転していることを考慮して並べ変え、前記並べ変えたデータ列に基づき前記二次元コードが示す情報を認識する構成にしている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態
図９は、本発明の第１の実施形態のマーク読取システムの構成図であり、図１は、図９における本発明の第１の実施形態を示すマークリーダ３０の構成図である。
このマーク読取システムは、後述する図１０に示すような二次元コードが添付されたマークシート２０を読取り対象の帳票とするシステムであり、従来を示す図３と同様のコンピュータ３と、該コンピュータ３に接続された従来とは異なるマークリーダ３０とで構成されている。二次元コードの例としては、日本電子工業振興協会によってＪＥＩＤＡ−５５等で規格化され、コードシンボルをマトリクス形式に二次元展開したものがある。
【００２１】
コンピュータ３は、図示しないキーボード等の入力手段とディスプレイ或いはプリンタ等の表示手段とを備えている。また、システムの目的に応じた機器を接続したり、ＬＡＮ等の通信網にも接続可能になっている。これに対し、マークリーダ３０は、画像読取装置を構成し、読取るべきマークを認識すると共に、読取るべき二次元コードを認識し、各認識結果をコンピュータ３へ与える機能を持っている。
マークリーダ３０には、当該マークリーダ３０全体を制御すると共にコンピュータ３との通信を行うマークリーダ制御部３１と、該マークリーダ制御３１にバスＢで接続されたメカ制御部３２と、該メカ制御部３２によって制御される搬送系３３と、マークシート２０に十分な光を照射する光源３４と、該マークシート２０からの反射光を集光するレンズ３５と、光学フィルタ３６とを備えている。光学フィルタ３６の出力側にイメージセンサ３７が接続され、該イメージセンサ３７の出力側に、Ａ／Ｄ変換器３８が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３８の出力側にイメージメモリ３９が接続されている。イメージセンサ３７、Ａ／Ｄ変換器３８、及びイメージメモリ３９により、画像入力手段が構成されている。イメージメモリ３９の出力側が、バスＢに接続されている。
【００２２】
バスＢには、さらに、従来とは格納内容が異なるフォーマット情報登録手段であるフォーマットデータメモリ４０と、帳票・ラインマーク検出手段である帳票検出部４１及びラインマーク検出部４２と、マークエリア検出部４３と、マーク認識部４４と、二次元コードエリア検出である二次元コードエリア検出部４５と、二次元コード認識手段である二次元コード認識部４６とが接続されている。帳票検出部４１、ラインマーク検出部４２、マークエリア検出部４３及びマーク認識部４４は、従来の帳票検出部２ｋ、ラインマーク検出部２ｍ、マークエリア検出部２ｎ及びマーク認識部２ｇと同様のものであり、マークを読取るマーク読取り手段を構成している。二次元コードエリア検出部４５及び二次元コード認識部４６は、新たに設けられたものである。
【００２３】
図１０は、マークシート２０の一例を示す図であり、従来の図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマークシート２０には、行を示す複数のラインマーク１ａが左辺に印刷され、その横に一列の複数マーク枠１ｂがそれぞれ印刷されている。ラインマーク１ａの下方にはさらに、従来のマークシート１に新たに追加されたラインマーク２１が印刷され、このラインマーク２１の横方向に二次元コード２２が例えば貼付されている。二次元コード２２は、マークでは入り切らない情報を示すものであり、プリンタ等で印刷され、切り取られてシート２０に貼付されたものである。
【００２４】
搬送系３３は、ローラ、ベルト、モータ及び駆動回路等を持ち、マークシート２０を所定位置に搬送するものである。光学フィルタ３６は、所定周波数帯の色をドロップアウトする機能を有し、ドロップアウト色のマーク枠１ｂは撮像させないようにしている。イメージセンサ３７は、マークシート２０を撮像し、光電変換により、アナログ信号を出力するものである。Ａ／Ｄ変換器３８は、イメージセンサ３７が出力するアナログ信号を量子化してデジタルのイメージデータを生成するものである。イメージメモリ３９は、イメージデータを蓄積してマークシート２０のイメージを格納領域全体で構成される画像に取込むものである。
フォーマットデータメモリ４０は、マークシート２０内の読取るべきマークごとの上端、下端、左端、右端の座標位置を直接或いは間接的に示したフォーマット情報と、読取るべき二次元コードの上端、下端、左端、右端の座標位置を直接或いは間接的に示したフォーマット情報との両方を予め格納するものである。また、フォーマットデータメモリ４０には、各ラインマーク１ａ，２１に対応する行に対してマーク認識を行うか、二次元コードの認識を行うかの情報もフォーマット情報として格納されている。
【００２５】
帳票検出部４１は、イメージメモリ３９の格納した画像から、マークシート２０の位置を検出するものであり、マークシート２０の搬送によって生じる行ずれや位置ずれを補正する機能を有している。ラインマーク検出部４２は、イメージメモリ３９の格納した画像から、ラインマーク１ａ，２１の位置を検出するものである。マークエリア検出部４３は、イメージメモリ３９の格納する画像から、各マーク枠１ｂに該当するマークエリアを求めるものである。マーク認識部４３は、マークエリア内のマークの有無を認識し、その結果をマークリーダ制御部３１に出力するものである。
二次元コード検出部４５は、イメージメモリ３９の格納する画像から、二次元コード２２の位置を求めるものであり、二次元コード認識部４６は、二次元コード２２の認識を行うものである。
【００２６】
図１１は、図１のマークリーダ３０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。図１２は、マークシート２０のフォーマット情報の定義例を示す図であり、従来の図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。図１３は、図１中のマークリーダ３０の画像取込み例を示す図であり、図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。これらの図１１〜図１３及び従来の図８（ａ）〜（ｆ）を参照しつつ、図１のマークシート読取りシステムの動作を説明する。
【００２７】
マークシート２０における各マーク枠１ｂに関するフォーマット情報は、図１２のように、例えばラインマーク１ａを持つ辺を左辺にしたときを基準状態とし、該上辺から各ラインマーク１ａまでの距離を表す行位置１ｃ、各行のマーク枠１ｂが存在するフィールド１ｄの最も左端をマークシート２０の左辺からの距離１ｅ、フィールド１ｄの長さ１ｆ、フィールド１ｄの高さ１ｇ、フィールド１ｄ内でのマークエリアのピッチ１ｈ及びマーク枠数等で定義されている。
二次元コードに関するフォーマット情報は、マークシート２０の上辺からラインマーク２１までの距離を示す行位置２３、二次元コード２２の存在する二次元コードエリア２４の左端を該マークシート２０の左辺からの距離で示すフィールド位置２５、二次元コードエリア２４の長さ２６、該エリア２４の高さ２７等で定義されてフォーマットデータメモリ４０に格納されている。
【００２８】
対象のマークシート２０を読取る場合に、図１のマークリーダ３０は、図１１の処理ステップＳ１１〜Ｓ２１を行う。
まず、ステップＳ１１の画像取込み処理において、メカ制御部３２が搬送系３３を制御し、図示しない帳票挿入口から挿入されたマークシート２０を所定位置に搬送する。搬送されたマークシート２０に光源３４から光が照射され、反射光がレンズ３５及び光学フィルタ３６を透過し、マークシート２０のイメージがイメージセンサ３７に結像される。イメージセンサ３７は光電変換を行い、マークシート２０に対応するアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器３８は、与えられたアナログ信号をデジタル信号のイメージデータに変換し、イメージメモリ３９に書込む。この結果、図１３のように、イメージメモリ３９の格納領域の画像３９ａにマークシート２０に対応するイメージ２０ａが取込まれて格納される。
【００２９】
ステップＳ１２の帳票辺検出処理において、帳票検出部４１が画像３９ａの上方におけるイメージ２０ａの左辺の座標１１ａ及び右辺の座標１１ｂと、イメージ２０ａの上辺の左側の座標１１ｃ及び右側の座標１１ｄをそれぞれ求める。具体的には、図８（ａ）と同様に、画像３９ａの上方左側に対して水平方向座標ごとに垂直方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ２０ａの左辺の座標１１ａを求め、図８（ｂ）と同様にして、画像３９ａの上方右側に対して水平方向座標ごとに垂直方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ２０ａの右辺の座標１１ｂを求める。また、図８（ｃ）と同様に、画像３９ａの上方左側に対して垂直方向座標ごとに水平方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ２０ａの上辺の左側の座標１１ｃを求め、図８（ｄ）のように、画像３９ａの上方右側に対して垂直方向座標ごとに水平方向の黒点数を集計してヒストグラムを求め、該ヒストグラムからイメージ２０ａの上辺の右側の座標１１ｄを求める。
【００３０】
ステップＳ１３の帳票角検出処理において、帳票検出部４１は、ステップ１２で求めた左辺の座標１１ａ、右辺の座標１１ｂ、上辺の左側の座標１１ｃ及び上辺の右側の座標１１ｄから、イメージ２０ａの左上角１１ｅ及び右上角１１ｆの座標を求める。
ステップＳ１４の行辺検出処理において、帳票検出部４１は、フォーマットデータメモリ４０からフォーマット情報である読取り対象行の行位置１ｃ及び２３を読出し、該行位置１ｃ，２３を参照し、図８（ｅ）と同様に、画像３９ａの該行位置１ｃ，２３に対応する領域近傍の黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、その領域におけるイメージ２０ａの左辺の位置の座標１１ｇ及び２１ｇを求める。
ステップＳ１５のラインマーク検出処理において、ラインマーク検出部４２は、左辺の位置の座標１１ｇ，２１ｇを求めた領域に対し、図８（ｆ）のように黒点数のヒストグラムを垂直方向に求め、該ヒストグラムの変化点と変化点の中心を、領域３９ａにおけるラインマーク１ａ，２１の位置の座標１１ｈ，２１ｈとして求める。
【００３１】
次に、ステップＳ１６のマーク／二次元コード判定処理では、読取り対象の行でマークを認識するか、二次元コードを認識するかを判定する。予めラインマーク１ａ、２１ごとに、その行に対してマークを認識するか二次元コードを認識するかがフォーマットデータメモリ４０に格納してあり、この情報に基づきマークを認識するか、二次元コードを認識するかを判定し、マークを認識するときにはステップＳ１７及びその次のステップＳ１８に処理を進め、二次元コードを認識するときにはステップＳ１９及びその次のステップＳ２０に処理を進める。
ステップＳ１７のマーク領域決定処理において、マークエリア検出部４３は、フォーマットデータメモリ４０に格納されたフォーマット情報のフィールド位置１ｅ、ピッチ１ｈ及びマーク数と、ステップＳ１５で求めた画像３９ａのラインマークの位置の座標１１ｈと左辺の座標１１ｇとから、フィールド１ｄ内の複数のマークエリアの座標を求める。ステップＳ１８のマーク認識処理において、マーク認識部４４は、各マークエリアにおける黒点数を計数し、所定値以上であれば“マークあり”と認識し、それ以外であれば“マーク無し”として認識する。
【００３２】
一方、ステップＳ１９の二次元コード領域決定処理では、二次元コードエリア検出部４５は、フォーマットデータメモリ４０に格納されたフォーマット情報のフィールド位置２５、二次元コードエリア２４の長さ２６及び二次元コードエリア２４の高さ２７と、ステップＳ１５で求めた座標２１ｇ，２１ｈとから、二次元コード２２の位置座標を求める。ステップＳ２０の二次元コード認識処理では、二次元コード認識部４６が以下のようにして、イメージ２０ａの二次元コードエリア２４を解析して二次元コード２２の情報を認識する。
【００３３】
図１４は、二次元コード２２の概略を示す図である。
二次元コード２２では、小さな４角形のセル２２ａがマトリクス状に配置されている。各セル２２ａは白または黒で２値を表現している。セル２２ａの大きさは、均一であり、二次元コード２２のコーナー２２ｂの座標から各セル２２ａの位置座標を計算で求めることができる。二次元コード認識部４６は、各セル２２ａの座標における白または黒を認識し、“１”または“０”のビットにそれぞれ変換し、これらを所定のルールで連結してビットストリームを形成する。このビットストリームをデコードし、文字列情報に変換して認識結果とする。
ステップＳ１８及びステップＳ２０の後のステップＳ２１において、全行の処理が終了したかが、マークリーダ制御部３１により判定され、未処理のマークがあれば（未完）、処理を再びステップＳ１４に戻す。すべてのマークに対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
【００３４】
以上のように、この第１の実施形態は、二次元コードエリア検出部４５、二次元コード認識部４６をマークリーダ３０に設けたので、次のような利点が得られる。
（１） マークと二次元コード２２の両方を読取って認識できるので、マークシート２０に二次元コード２２を印刷或いは貼り付けるだけて情報量を増すことが可能になる。
（２） 二次元コード２２は、一般に普及しているパーソナルコンピュータ及びプリンタとで作成可能であり、マークシート２０に直接印字してもよく、また印刷した二次元コード２２を用紙から切り取って貼付してもよい。従来であれば、大量のデータをマークシート２０に載せたい場合には、複数枚のマークシート２０を用意する必要があると共に、それにマーキングする作業が必要であったが、パーソナルコンピュータ及びプリンタを用いる事で、この複数枚のマークシート２０を用意したり、それらにマーキングをする必要がなくなる。特に、メールアドレス、個人識別番号等の使用頻度の高い情報を予め二次元コード化しておくと、大変に有効になる。
【００３５】
第２の実施形態
図１５は、本発明の第２の実施形態のマーク読取システムを示す構成図である。図１６は、図１５における本発明の第２の実施形態を示すマークリーダ６０の構成図であり、第１の実施形態を示す図１中の要素と共通する要素には共通の符号が付されている。
このマーク読取システムは、後述する図１７に示すような二次元コードがラインマークで示された領域に貼付されたマークシート５０を読取り対象の帳票とするシステムであり、第１の実施形態を示す図９と同様のコンピュータ３と、該コンピュータ３に接続された第１の実施形態とは異なるマークリーダ６０とで構成されている。
【００３６】
マークリーダ６０は、読取るべきマークを認識すると共に、読取るべき二次元コードを認識し、各認識結果をコンピュータ３へ与える機能を持ち、第１の実施形態と同様のマークリーダ制御部３１、該マークリーダ制御３１にバスＢで接続されたメカ制御部３２、該メカ制御部３２によって制御される搬送系３３、マークシート５０に十分な光を照射する光源３４と、該マークシート５０からの反射光を集光するレンズ３５と、及び光学フィルタ３６とを備えている。光学フィルタ３６の出力側にイメージセンサ３７が接続され、該イメージセンサ３７の出力側に、Ａ／Ｄ変換器３８が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３８の出力側にイメージメモリ３９が接続されている。イメージメモリ３９の出力側が、バスＢに接続されている。
バスＢには、さらに、第１の実施形態とは格納内容が異なるフォーマットデータメモリ６１と、第１の実施形態と同様の帳票検出部４１、ラインマーク検出部４２、マークエリア検出部４３、マーク認識部４４及び二次元コード認識部４６と、第１の実施形態とは異なる二次元コードエリア検出部６２と、新たに設けられた二次元コード抽出部６３とが、接続されている。
【００３７】
図１７は、マークシート５０の一例を示す図であり、第１の実施形態の図１０中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマークシート５０には、行を示す複数のラインマーク１ａが左辺に印刷され、その横に一列の複数マーク枠１ｂがそれぞれ印刷されている。さらにこのマークシート５０には、１つの二次元コード５１が貼付されているが、この二次元コード５１の貼付されるべき領域を行の範囲で示すラインマーク５２，５３が該マークシート５０の端部に印刷されている。
【００３８】
図１８は、マークシート５０の定義例を示す図である。
フォーマットデータメモリ６１には、マーク枠１ｂに関するフォーマット情報が第１の実施形態と同様に格納されているが、二次元コード５１に関するフォーマット情報は、第１の実施形態とは異なった形で定義されて格納されている。つまり、二次元コード５１に関しては、図１８のように、二次元コード５１が含まれる二次元コードエリア５４の開始行を示すラインマーク５２をマークシート５０の左上角からの距離で示す行位置５５と、エリア５４の終了行を示すラインマーク５３のマークシート５０の上辺からの距離で示す行位置５６と、エリア５４の左端をマークシート５０の左辺からの距離で示すフィールド位置５７と、該エリア５４の長さ５８とで、定義されている。
二次元コードエリア検出部６２は、フォーマット情報に基づき、イメージメモリ３９の画像３９ａにおける二次元コードエリア５４の位置を検出する機能を持っている。二次元コード抽出部６３は、二次元コードエリア５４から二次元コード５１の位置を求める機能を持ち、二次元コード認識部４６に伝える構成になっている。
【００３９】
図１９は、図１６のマークリーダ６０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。図２０は、図１６のマークリーダ６０の画像取込み例を示す図であり、第１の実施形態の図１３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。これらの図１９及び図２０を参照しつつ、図１５のマーク読取りシステムの動作を説明する。
このマークリーダ６０は、図１９の処理ステップＳ３１〜Ｓ４３を行い、マークシート５０のマークの認識と二次元コードの認識を行う。
ステップＳ３１の画像取込み処理は、第１の実施形態と同様の処理であり、メカ制御部３２が搬送系３３を制御し、マークシート５０を所定位置に搬送する。搬送されたマークシート５０に光源３４から光が照射され、マークシート５０のイメージがイメージセンサ３７に結像される。イメージセンサ３７はマークシート５０に対応するアナログ信号を出力し、これをＡ／Ｄ変換器３８がデジタル信号のイメージデータに変換してイメージメモリ３９に書込む。この結果、図２０のように、イメージメモリ３９の格納領域の画像３９ａにマークシート５０に対応するイメージ５０ａが取込まれる。
【００４０】
ステップＳ３２の帳票辺検出処理及びステップＳ３３の帳票角検出処理は、第１の実施形態と同様の処理であり、これらのステップＳ３２，Ｓ３３の処理の結果、イメージ５０ａの左上角及び右上角の画像３９ａにおける座標１１ｅ，１１ｆが求められる。
ステップＳ３４の行辺検出処理において、帳票検出部４１は、フォーマットデータメモリ６１にフォーマット情報として定義された読取り対象行の行位置１ｃ，５５または５６を読出す。
【００４１】
マーク読取りを行うときには行位置１ｃを読出し、図８（ｅ）と同様に、画像３９ａの該行位置１ｃに対応する領域近傍に対し、黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、その領域におけるイメージ５０ａの左辺の位置の座標１１ｇを求める。二次元コード５１の認識を行うときには、行位置５５，５６を参照し、図８（ｅ）と同様に、画像３９ａの該行位置５５，５６に対応する領域近傍に対し、黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、ラインマーク５２，５３の存在する部分のイメージ５０ａの左辺の位置座標５５ａ，５６ａを求める。
ステップＳ３５のラインマーク検出処理において、ラインマーク検出部４２は、左辺の位置座標１１ｇ，５５ａ，５６ａを求めた領域に対し、図８（ｆ）のように黒点数のヒストグラムを垂直方向に求め、該ヒストグラムの変化点と変化点の中心を、領域におけるラインマーク１ａ，５２，５３の位置座標１１ｈ，５５ｈ，５６ｈとして求める。
【００４２】
次に、ステップＳ３６のマーク／二次元コード判定処理では、読取り対象の行でマークを認識するか、二次元コードを認識するかを判定する。予めラインマーク１ａ、５２，５３ごとに、その行に対してマークを認識するか二次元コードを認識するかがフォーマットデータメモリ６１に格納してあり、この情報に基づきマークを認識するか、二次元コードを認識するかを判定し、マークの認識をするときにはステップＳ３７及びその次のステップＳ３８に処理を進め、二次元コードを認識するときにはステップＳ３９〜Ｓ４２に処理を進める。
ステップＳ３７のマーク領域決定処理とそれに続くステップＳ３８のマーク認識処理は、第１の実施形態と同様であり、これらのステップＳ３７，Ｓ３８の処理により、マーク枠１ｂごとに“マークあり”或いは“マーク無し”が認識結果として得られる。
一方、ステップＳ３９の二次元コード領域決定処理では、二次元コードエリア検出部６２が、マークシート５０の二次元コードエリア５４の画像３９ａにおける座標を求める。ここで、その詳細を次の図２１を用いて説明する。
【００４３】
図２１は、図１９中のステップＳ３９の詳細を示すフローチャートである。
二次元コードエリア検出部６２は、図２１のステップＳ３９−１において、フォーマット情報を参照し、直前に検出したラインマークが、以下の３つの条件のいずれに該当するかを判断する。
条件１；二次元コードエリア５４の上端を示すラインマーク５２
条件２；二次元コードエリア５４の下端を示すラインマーク５３
条件３；条件１、条件２のいずれでもない。
【００４４】
条件１に該当するときには、二次元コードエリア検出部６２はステップＳ３９−２に処理を進め、フォーマットデータメモリ６１に格納されたフォーマット情報のフィールド位置５７及びエリア５４の長さ５８と、左辺の位置座標５５ａ及びラインマークの位置座標５５ｈとから、二次元コードエリア５４の上端の位置を決定する。条件２に該当するときには、二次元コードエリア検出部６２はステップＳ３９−３に処理を進め、フォーマットデータメモリ６１に格納されたフォーマット情報のフィールド位置５７及びエリア５４の長さ５８と、左辺の位置座標５６ａ及びラインマークの位置座標５６ｈとから、二次元コードエリア５４の下端の位置を決定する。条件３に該当するときには、なにもせずに処理を終了する。ステップＳ３９の二次元コード領域決定処理の後に、処理がステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０の領域完結判定処理において、マークリーダ制御部３１は、ステップＳ３９の処理で矩形の二次元コードエリア５４の位置が確定したか否かを判定し、確定している場合（完結）には処理をステップＳ４１に進め、確定していない場合（未決）には処理をステップＳ４３に進める。
【００４５】
図２２は、ステップＳ４１の二次元コード抽出処理の概念を示す図である。
ステップＳ４１の二次元コード抽出処理において、二次元コード抽出部６３は図２２のように、画像３９ａ中の二次元コードエリア５４の投影を行い、二次元コード５１の位置を抽出する。
ステップＳ４２の二次元コード認識処理において、二次元コード認識部４６は、第１の実施形態と同様にして、二次元コード５１に対する認識を行い、認識結果をマークリーダ制御部３１に与える。
ステップＳ３８，Ｓ４２の処理が終了すると、処理はステップＳ４３に進む。
ステップＳ４３では、全行の処理が終了したかが、マークリーダ制御部３１によって判定され、未処理の行があれば（未完）、処理を再びステップＳ３４に戻す。すべての行に対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、マークリーダ制御部３１が認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
【００４６】
以上のように、この第２の実施形態では、二次元コードエリア検出部６２、二次元コード抽出部６３及び二次元コード認識部４６をマークリーダ６０に設けたので、第１の実施形態と同様の利点（１），（２）の他に次のような利点が得られる。
（３） ２つのラインマーク５２，５３に挟まれたある程度広い二次元コードエリア５４のどこに二次元コード５１を配置しても読取りが可能であり、読取りの自由度が拡張する。さらに、使用者がラインマーク５２，５３を貼付の目安にすることもでき、マークシート５０の使用方法が楽になる。
（４） 二次元コード５１の位置を抽出し、二次元コード５１周辺の不要画像を除去し、二次元コード５１の部分だけにステップＳ４２の二次元コード認識処理を行うことができる。そのため、二次元コード認識部４６の処理可能な視野面積に限界がある場合でも対応が可能になる。例えば、二次元コード認識部４６をゲートアレイやＬＳＩで構成するときには、パッケージングの都合により、十分な視野面積が得られないことがあったが、これに対応できる。
【００４７】
第３の実施形態
図２３は、本発明の第３の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。図２４は、図２３における本発明の第３の実施形態を示すマークリーダ７０の構成図であり、第２の実施形態を示す図１６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマーク読取システムは、後述する図２６のような複数の二次元コードがラインマークで示された領域に貼付されたマークシート５０Ｂを読取り対象の帳票とするシステムであり、第２の実施形態を示す図１５と同様のコンピュータ３と、該コンピュータ３に接続された第２の実施形態とは異なるマークリーダ７０とで構成されている。
【００４８】
マークリーダ７０は、読取るべきマークを認識すると共に、読取るべき二次元コードを認識し、各認識結果をコンピュータ３へ与える機能を持ち、第１及び第２の実施形態と同様のマークリーダ制御部３１と、該マークリーダ制御３１にバスＢで接続されたメカ制御部３２と、該メカ制御部３２によって制御される搬送系３３と、マークシート５０Ｂに十分な光を照射する光源３４と、該マークシート５０Ｂからの反射光を集光するレンズ３５と、及び光学フィルタ３６とを備えている。光学フィルタ３６の出力側にイメージセンサ３７が接続され、該イメージセンサ３７の出力側に、Ａ／Ｄ変換器３８が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３８の出力側にイメージメモリ３９が接続されている。イメージメモリ３９の出力側が、バスＢに接続されている。
バスＢには、さらに、第２の実施形態とは格納内容が異なるフォーマットデータメモリ７１と、第２の実施形態と同様の帳票検出部４１、ラインマーク検出部４２、マークエリア検出部４３、マーク認識部４４、二次元コードエリア検出部６２及び二次元コード認識部４６と、第２の実施形態とは異なる二次元コード抽出部７２とが、接続されている。
【００４９】
図２５は、マークシート５０Ｂの一例を示す図であり、第２の実施形態の図１７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマークシート５０Ｂは、行を示す複数のラインマーク１ａが左辺に印刷され、その横に一列の複数マーク枠１ｂがそれぞれ印刷されている。さらにこのマークシート５０Ｂは、第２の実施形態とは異なり、２つの二次元コード５１が貼付されているが、この二次元コード５１の貼付されるべき二次元コードエリアを行の範囲で示すラインマーク５２，５３が第２の実施形態と同様、該マークシート５０Ｂの端部に印刷されている。
【００５０】
図２６は、マークシート５０Ｂの定義例を示す図であり、図１８中の要素と共通の要素に共通の符号が付されている。
フォーマットデータメモリ７１には、マーク枠１ｂに関するフォーマット情報が第１の実施形態と同様に格納されているが、２個の二次元コード５１に関するフォーマット情報は、第１の実施形態とは異なった形で定義されて格納されている。つまり、二次元コード５１に関しては、図２６のように、これらの二次元コード５１が含まれる二次元コードエリア５４Ｂの開始行を示すラインマーク５２をマークシート５０Ｂの上辺からの距離で示す行位置５５Ｂと、二次元コードエリア５４Ｂの終了行を示すラインマーク５３のマークシート５０Ｂの上辺からの距離で示す行位置５６Ｂと、二次元コードエリア５４Ｂの左端をマークシート５０Ｂの左辺からの距離で示すフィールド位置５７Ｂと、該二次元コードエリア５４Ｂの長さ５８Ｂとで、定義されている。
【００５１】
図２７は、図２４のマークリーダ７０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。図２８は、図２４のマークリーダ７０の画像取込み例を示す図であり、第２の実施形態の図２０中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。これらの図２７及び図２８を参照しつつ、図２３のマーク読取システムの動作を説明する。
このマークリーダ７０は、図２７の処理ステップＳ５１〜Ｓ６４を行い、マークシート５０Ｂのマークの認識と二次元コードの認識を行う。
ステップＳ５１〜Ｓ６４のうちのステップＳ５１の画像取込み処理からステップＳ５６のマーク／二次元コード判定処理に至るまでのマークリーダ７０の動作は、第２の実施形態と同様である。ステップＳ５１により、図２８のように、イメージメモリ３９の格納する画像３９ａにマークシート５０Ｂのイメージが取り込まれ、ステップＳ５２〜Ｓ５５の処理により、ラインマーク１ａの位置の左辺の座標１１ｇ、ラインマーク５５，５６の位置の左辺の座標５５ａ，５６ａ、及び各ラインマーク１ａ，５５，５６の位置１１ｈ，５５ｈ，５６ｈが求められる。
【００５２】
ステップＳ５６のマーク／二次元コード判定処理により、読取り対象行でマークを認識すると判定した場合には、ステップＳ５７及びその次のステップＳ５８に処理を進め、二次元コードを認識すると判定したときにはステップＳ５９〜Ｓ６３に処理を進める。
ステップＳ５７のマーク領域決定処理とそれに続くステップＳ５８のマーク認識処理は、第１及び第２の実施形態と同様であり、これらのステップＳ５７，Ｓ５８の処理により、マーク枠１ｂごとに“マークあり”或いは“マーク無し”が認識結果として得られる。
【００５３】
一方、ステップＳ５９の二次元コード領域決定処理では、第２の実施形態と同様にして、二次元コードエリア検出部６２が、マークシート５０Ｂに設定した二次元コードエリア５４Ｂの上端または下端の座標を求める。ステップＳ５９の二次元コード領域決定処理の後に、処理がステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０の領域完結判定処理において、マークリーダ制御部３１は、ステップＳ５９の処理で矩形の二次元コードエリア５４Ｂの位置が確定したか否かを判定し、確定している場合（完結）には処理をステップＳ６１に進め、確定していない場合（未決）には処理をステップＳ６４に進める。
【００５４】
図２９は、マークリーダ７０の二次元コード抽出処理の概念を示す図である。
ステップＳ６１の二次元コード抽出処理において、二次元コード抽出部７２は図２９のように、画像３９ａ中の二次元コードエリア５４Ｂの投影を行う。最初に、横軸に対する投影を行うと、該投影結果が２つのブロックに別れるので、二次元コード抽出部７２は二次元コードエリア５４Ｂを分割し、分割したエリア内での投影を行うことにより、２組の二次元コード５１の位置座標を抽出する。二次元コード抽出部７２は、抽出した２組の二次元コード５１の位置座標を二次元コード認識部４６に与える。
ステップＳ６２の二次元コード認識処理において、二次元コード認識部４６は、１組の二次元コード５１の位置座標を選択し、該位置座標が示す場所に対して第１の実施形態と同様の処理を行い、１つの二次元コード５１の認識を行う。この認識結果はマークリーダ制御部３１に与えられる。
【００５５】
ステップＳ６３において、二次元コード認識部４６は、未処理の二次元コード５１が存在（未）するか否（完）かを判定し、存在するときに、再びステップＳ６２の二次元コード認識処理を行う。
ステップＳ６３で未処理の二次元コード５１がないと判定した場合と、ステップＳ５８の処理が終了した場合に、処理はステップＳ６４に進む。ステップＳ６４では、全行の処理が終了したかが、マークリーダ制御部３１によって判定され、未処理の行があれば（未完）、処理を再びステップＳ５４に戻す。すべての行に対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、マークリーダ制御部３１が認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
【００５６】
以上のように、この第３の実施形態では、二次元コードエリア検出部６２、二次元コード抽出部７２及び二次元コード認識部４６をマークリーダ７０に設けたので、第１の実施形態の利点（１），（２）と第２の実施形態の利点（３），（４）とを持つと共に、次のような利点が得られる。
（５） 二次元コードエリア５４Ｂにおいて、少なくとも１個以上の二次元コード５１を読取ることができるので、使用者は複数の二次元コード５１を１枚のマークシート５０Ｂに並べることができ、該マークシート５０Ｂに載せる情報量が第２の実施形態よりも増加できる。また、二次元コード５１には、連結と呼ぶ機能があり、１つの面積の大きな二次元コードで表す情報を複数の小さな二次元コードで表すことができる。この第３の実施形態のマークリーダ７０は、この連結機能を適用できる。
【００５７】
第４の実施形態
図３０は、本発明の第４の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。図３１は、図３０における本発明の第４の実施形態を示すマークリーダ８０の構成図であり、第３の実施形態を示す図２４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマーク読取システムは、後述する図３２に示すような複数の二次元コードがラインマークで示された領域に貼付されたマークシート５０Ｃを読取り対象の帳票とするシステムであり、第３の実施形態を示す図２３と同様のコンピュータ３と、該コンピュータ３に接続された第３の実施形態とは異なるマークリーダ８０とで構成されている。
【００５８】
マークリーダ８０は、読取るべきマークを認識すると共に、読取るべき二次元コードを認識し、各認識結果をコンピュータ３へ与える機能を持つ第３の実施形態と同様のマークリーダ制御部３１と、該マークリーダ制御部３１にバスＢで接続された第１〜第３の実施形態とは異なるメカ制御部８１と、該メカ制御部８１によって制御される第３の実施形態と同様の搬送系３３、マークシート５０Ｃに十分な光を照射する光源３４、該マークシート５０Ｃからの反射光を集光するレンズ３５及び光学フィルタ３６とを、備えている。
【００５９】
光学フィルタ３６の出力側にイメージセンサ３７が接続され、該イメージセンサ３７の出力側に、Ａ／Ｄ変換器３８が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３８の出力側にイメージメモリ８２が接続されている。光学フィルタ３６、イメージセンサ３７及びＡ／Ｄ変換器３８は、第１から第３の実施形態と同様であるが、イメージメモリ８２は、第１から第３の実施形態とは異なり、メカ制御部８１と相俟って解像度調整を実現する構成になっている。
バスＢには、さらに、第３の実施形態とは格納内容が異なるフォーマットデータメモリ８３と、第３の実施形態と同様の帳票検出部４１、ラインマーク検出部４２、マークエリア検出部４３、マーク認識部４４、二次元コードエリア検出部６２、二次元コード抽出部７２及び二次元コード認識部４６とが、接続されている。
【００６０】
図３２は、マークシート５０Ｃの一例を示す図であり、第３の実施形態の図２５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマークシート５０Ｃは、３つの二次元コード５１が貼付されているだけで、第３の実施形態のマークシート５０Ｂとほぼ同じ構成になっている。行を示す複数のラインマーク１ａが左辺に印刷され、その横に一列の複数マーク枠１ｂがそれぞれ印刷されている。二次元コード５１の貼付されるべき二次元コードエリア５４Ｃを行の範囲で示すラインマーク５２，５３が、第３の実施形態と同様に該マークシート５０Ｃの端部に印刷されている。
【００６１】
図３３は、マークシート５０Ｃの定義例を示す図であり、図２６中の要素と共通の要素に共通の符号が付されている。
フォーマットデータメモリ８３には、マーク枠１ｂに関するフォーマット情報が第１の実施形態と同様に格納され、３個の二次元コード５１に関するフォーマット情報は、該二次元コード５１が含まれる二次元コードエリア５４Ｃの開始行を示すラインマーク５２をマークシート５０Ｃの上辺の左側からの距離の例えばｆＷａ［ｍｍ］で示す行位置５５Ｃと、該エリア５４Ｃの終了行を示すラインマーク５３のマークシート５０Ｃの上辺の左側からの距離のｆＷｂ［ｍｍ］で示す行位置５６Ｃと、エリア５４Ｃの左端をマークシート５０Ｃの左辺からの距離で示すフィールド位置５７Ｃと、該エリア５４Ｃの長さ５８Ｃとで、定義されている。また、解像度調整により、マークシート５０Ｃのイメージの分解能を後述するように分解能変化点で変化させるが、フォーマットデータメモリ８３には、マークシート５０Ｃの上辺からその変化点までの分解能Ｄｍ［ｍｍ／ピクセル］と、分解能変化点以降の分解能Ｄｑ［ｍｍ／ピクセル］とが定義されている。
【００６２】
図３４は、図３１のマークリーダ８０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。図３５は、図３１のマークリーダ８０の画像取込み例を示す図であり、第３の実施形態の図２８中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。これらの図３４及び図３５を参照しつつ、図３０のマーク読取システムの動作を説明する。
対象のマークシート５０Ｃを読取る場合に、図３１のマークリーダ８０は、図３４の処理ステップＳ７１〜Ｓ８５を行う。
【００６３】
まず、ステップＳ７１の画像取込み処理において、メカ制御部８１が搬送系３３を制御し、マークシート５０Ｃをマーク認識に適した速度で搬送する。搬送されたマークシート５０Ｃに光源３４から光が照射され、反射光がレンズ３５及び光学フィルタ３６を透過し、マークシート５０Ｃのイメージがイメージセンサ３７に結像される。イメージセンサ３７は光電変換を行い、マークシート５０Ｃに対応するアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器３８は、与えられたアナログ信号をデジタル信号のイメージデータに変換し、マーク認識が可能なレベルに間引きしてイメージメモリ８２に書込む。この結果、イメージメモリ８２の格納領域の画像８２ａにマークシート５０Ｃのイメージ５０ｃが上側から取込まれて格納される。
ステップＳ７２の帳票辺検出処理において、第１から第３の実施形態と同様に、帳票検出部４１は、図３５に示す画像８２ａの上方におけるイメージ５０ｃの左辺の座標１１ａ及び上辺座標１１ｂと、イメージ５０ｃの上辺の左側の座標１１ｃ及び右側の座標１１ｄをそれぞれ求める。ステップＳ７３の帳票角検出処理において、第１から第３の実施形態と同様に、帳票検出部４１は、ステップＳ７２で求めた左辺の座標１１ａ、右辺の座標１１ｂ、上辺の左側の座標１１ｃ及び上辺の右側の座標１１ｄから、イメージ５０ｃの左上角１１ｅ及び右上角１１ｆの座標を求める。
【００６４】
ステップＳ７４の解像度調整処理において、メカ制御部８１は、搬送系３３を制御し、マークシート５０Ｃの搬送速度を二次元コード５１の認識に適した速度に変更すると共に、イメージメモリ８２に格納するイメージデータの間引き割合を変更して分解能を調整する。この調整を行うタイミングは、これまでの搬送量とかそれまでに検出したラインマーク１ａの個数等を観測することによって決定することができる。分解能の調整により、図３５のように、マーク認識を行う部分と、二次元コード認識を行う部分とで、画像８２ａに取込まれるイメージの大きさが異なり、図３５のような分解能変化点７４が生じる。例えばマークリーダ制御部３１は、帳票検出部４１を使用し、マークシート５０Ｃの上辺の左側及び右側の位置１１ｃ，１１ｄを求めたのと同様の手法で分解能変化点７４の位置７５を求める。
ステップＳ７５の行辺検出処理において、帳票検出部４１は、フォーマットデータメモリ８３にフォーマット情報として定義された読取り対象行の行位置１ｃ，５５Ｃまたは５６Ｃを読出す。
【００６５】
マーク読取りを行うときにはフォーマット情報の行位置１ｃを読出し、図８（ｅ）と同様に、画像８２ａの該行位置１ｃに対応する領域近傍に対し、黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、その領域におけるイメージ５０ｃの左辺の位置の座標１１ｇを求める。二次元コード５１の認識を行うときには、フォーマット情報の行位置５５Ｃ，５６Ｃを以下のように補正し、画像８２ａにおける行位置５５Ｃ，５６Ｃの補正値に対応する領域に対し、黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、ラインマーク５２，５３の存在する部分におけるイメージ５０ｃの左辺の位置座標５５ａ，５６ａを求める。
【００６６】
図３６は、位置補正の説明図である。
位置座標５５ａ，５６ａを求める際に、フォーマット情報の行位置５５Ｃ，５６Ｃを補正するのは、分解能変化点７４で分解能が変化するので行位置５５Ｃ，５６Ｃがそのまま使用できないためである。イメージ５０ｃの上辺から分解能変化点７４までのピクセル数をｉＷｍ、分解能変化点７４からイメージ５０ｃのラインマーク５２までのピクセル数をｉＷｑとすると、フォーマット情報で定義されたｆＷａは、分解能Ｄｍ，Ｄｑを用いると、次の（１）式で表すことができる。
ｉＷｍ×Ｄｍ＋ｉＷｑ×Ｄｑ＝ｆＷａ ・・・（１）
これを変形すると、次の（２）式になる。
ｉＷｑ＝（ｆＷａ−ｉＷｍ×Ｄｍ）／Ｄｑ ・・・（２）
ここで、ｉＷｍは、分解能変化点７４の位置７５からイメージ５０ｃの上辺の左側の位置１１ｃの差であるから、ｉＷｑは計算で求められる。よって、分解能変化点７４の位置７５にｉＷｑの値を加算した値が行位置５５Ｃの補正値となる。同様に、分解能変化点７４からイメージ５０ｃのラインマーク５３までのピクセル数を計算し、分解能変化点７４の位置７５に加算すると、行位置５６Ｃの補正値となる。
【００６７】
ステップＳ７６のラインマーク検出処理において、ラインマーク検出部４２は、左辺の位置座標１１ｇ，５５ａ，５６ａを求めた領域に対し、図８（ｆ）のように黒点数のヒストグラムを垂直方向に求め、該ヒストグラムの変化点と変化点の中心を、領域におけるラインマーク１ａ，５２，５３の位置座標１１ｈ，５５ｈ，５６ｈとして求める。
ステップＳ８０の二次元コード領域決定処理からステップＳ８４の判定処理も第３の実施形態と同様であり、ステップＳ８０〜Ｓ８４により、各二次元コード５１の認識が行われ、その認識結果はマークリーダ制御部３１に与えられる。
ステップＳ８４で未処理の二次元コード５１がないと判定した場合と、ステップＳ７９の処理が終了した場合に、処理はステップＳ８５に進む。ステップＳ８５では、全行の処理が終了したかが、マークリーダ制御部３１によって判定され、未処理の行があれば（未完）、処理を再びステップＳ７４に戻す。すべての行に対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、マークリーダ制御部３１が認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
【００６８】
以上のように、この第４の実施形態では、二次元コードエリア検出部６２、二次元コード抽出部７２及び二次元コード認識部４６をマークリーダ８０に設けると共に、メカ制御部８１とイメージメモリ８２とでイメージ５０ｃの分解能を変化させる構成にしたので、第１の実施形態の利点（１），（２）と第２の実施形態の利点（３），（４）と、第３の実施形態の利点（５）を持つばかりでなく、次のような利点が得られる。
（６） 二次元コード５１は、正方形のセルをマトリクス状に配置されて構成されている。二次元コード印刷時に、セルのドット数を調整することで、同じデータ量を持つ二次元コードでも、印字面積を小さくしたり大きくしたりすることが可能である。印字面積を小さくした細密な二次元コードを読取る時には、読取り側の分解能を高める必要が発生する。これに対し、このマークリーダ８０は、二次元コードエリア５４Ｃのみの分解能を高く設定できるので、マークシート５０Ｃの全面の分解能を高く設定する場合よりも、処理時間を短縮できる。
【００６９】
第５の実施形態
図３７は、本発明の第５の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。図３８は、図３７における本発明の第５の実施形態を示すマークリーダ９０の構成図であり、第４の実施形態を示す図３１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
このマーク読取システムは、複数の二次元コードがラインマークで示された領域に貼付された例えば第４の実施形態で用いたマークシート５０Ｃを読取り対象の帳票とするシステムであり、第４の実施形態を示す図３０と同様のコンピュータ３と、該コンピュータ３に接続された第４の実施形態とは異なるマークリーダ９０とで構成されている。
【００７０】
マークリーダ９０は、読取るべきマーク及び二次元コードを認識し、各認識結果をコンピュータ３へ与える機能を持つ第１から第４の実施形態と同様のマークリーダ制御部３１と、マークリーダ制御３１にバスＢで接続された第１〜第４の実施形態とは異なるメカ制御部９１と、該メカ制御部９１によって制御される搬送系９２と、マークシート５０Ｃに十分な光を照射する光源３４と、該マークシート５０Ｃからの反射光を集光するレンズ３５及び光学フィルタ３６とを、備えている。メカ制御部９１は、搬送系９２を制御して分解能を調整する機能を持つばかりでなく、該搬送系９２を制御してマークシート５０Ｃの搬送方向を逆方向に変える機能を持っている。
光学フィルタ３６の出力側にイメージセンサ３７が接続され、該イメージセンサ３７の出力側に、Ａ／Ｄ変換器３８が接続されている。Ａ／Ｄ変換器３８の出力側に、第４の実施形態とは異なるイメージメモリ９３が接続されている。光学フィルタ３６、イメージセンサ３７及びＡ／Ｄ変換器３８は、第１から第４の実施形態と同様であるが、イメージメモリ９３は、第４の実施形態と同様にメカ制御部９１と相俟って解像度調整を行う機能を持つばかりでなく、マークシート５０Ｃの搬送方向を変えた時に取込まれたイメージも格納する機能を持っている。
【００７１】
バスＢには、さらに、第４の実施形態とは格納内容が異なるフォーマットデータメモリ９４と、第４の実施形態と同様の帳票検出部４１、ラインマーク検出部４２、マークエリア検出部４３及びマーク認識部４４と、第４の実施形態とは異なる機能を持つ二次元コードエリア検出部９５、二次元コード抽出部９６及び二次元コード認識部９７とが、接続されている。
フォーマットデータメモリ９４は、第４の実施形態と同様のフォーマット情報の他に、二次元コードが不読のときにマークシート５０Ｃをバックさせて再度イメージを取込む際の分解能等を記憶している。二次元コードエリア検出部９５は、第４の実施形態と同様の機能のほかに、マークシート５０Ｃをバックさせてイメージ５０ｃを画像に取込んだときに、その画像から二次元コードエリアを検出する機能を持っている。二次元コード抽出部９６は、第４の実施形態と同様の機能のほかに、マークシート５０Ｃをバックさせてイメージ５０ｃを画像に取込んだときに、その画像から二次元コードの位置を抽出する機能を持っている。二次元コード認識部９７は、第４の実施形態と同様の機能のほかに、マークシート５０Ｃをバックさせてイメージ５０ｃを画像に取込んだときに、その画像中で上下反転している二次元コードに対する認識を行う機能を持っている。
【００７２】
図３９は、図３８のマークリーダ９０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。この図３９を参照しつつ、図３７のマーク読取システムの動作を説明する。
図３８に示したマークリーダ９０は、図３９の処理ステップＳ９１〜Ｓ１０３を行い、マーク認識と二次元コード認識の両方を行い、認識結果をコンピュータ３に送信する。
最初のステップＳ９１の順方向読取り処理では、第４の実施形態を示す図３４中のステップＳ７１からステップＳ８５を行い、次のステップＳ９２では、複数の二次元コード５１に不読があったか無かったかを判定する。不読が無かった場合には一連の処理を終了する。不読があった場合には処理をステップＳ９３に進める。
ステップＳ９３の逆方向画像取込み処理において、メカ制御部９１が搬送系９２を制御し、一度イメージが取得されたマークシート５０Ｃを二次元コード５１の読取りに適した速度で逆方向に搬送し、後端側から再度イメージの取得を行わせる。
【００７３】
図４０（ａ），（ｂ）は、搬送方向を示す図である。
図４０（ｂ）のように、逆方向に搬送されたマークシート５０Ｃに光源３４から光が照射され、反射光がレンズ３５及び光学フィルタ３６を透過し、マークシート５０Ｃのイメージがイメージセンサ３７に結像される。イメージセンサ３７は光電変換を行い、マークシート５０Ｃに対応するアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器３８は、与えられたアナログ信号をデジタル信号のイメージデータに変換し、二次元コード５１の認識に適した分解能でイメージメモリ９３に書込む。この結果、イメージメモリ９３の格納領域の画像９３ａにマークシート５０Ｃのイメージ５０ｃが下側から取込まれて格納される。
【００７４】
図４１は、マークリーダ９０の画像取込み例を示す図である。
ステップＳ９４の帳票辺検出処理において、第１から第４の実施形態と同様に黒点のヒストグラムから、帳票検出部４１は図４１に示す画像９３ａの上方におけるイメージ５０ｃ／の左辺の座標１１ａ／及び右辺の座標１１ｂ／と、イメージ５０ｃの上辺の左側の座標１１ｃ／及び上辺の右側の座標１１ｄ／をそれぞれ求める。ただし、この場合のイメージ５０ｃ／の上辺は、マークシート５０Ｃの下辺になる。
ステップＳ９５の帳票角検出処理において、第１から第４の実施形態と同様に、帳票検出部４１はステップＳ９４で求めた左辺の座標１１ａ／、右辺の座標１１ｂ／、上辺の左側の座標１１ｃ／及び上辺の右側の座標１１ｄ／から、イメージ５０ｃ／の左上角１１ｅ／及び右上角１１ｆ／の座標を求める。
【００７５】
ステップＳ９６の行辺検出処理において、帳票検出部４１は、フォーマットデータメモリ９４にフォーマット情報として定義された読取り対象行の行位置５５Ｃまたは５６Ｃを読出す。フォーマット情報の行位置５５Ｃ，５６Ｃを第４の実施形態と同様に分解能を用いて補正し、これを画像９３ａに適用し、対応する領域の黒点数のヒストグラムを水平方向に求め、該ヒストグラムの変化点から、ラインマーク５２，５３の存在する部分におけるイメージ５０ｃ／の左辺の位置座標５５ａ／，５６ａ／を求める。
ステップＳ９７のラインマーク検出処理において、ラインマーク検出部４２は、左辺の位置座標５５ａ／，５６ａ／を求めた領域に対し、図８（ｆ）のように黒点数のヒストグラムを垂直方向に求め、該ヒストグラムの変化点と変化点の中心を、領域におけるラインマーク５２，５３の位置座標５５ｈ／，５６ｈ／として求める。
【００７６】
ステップＳ９８の二次元コード領域決定処理では、二次元コードエリア検出部９５が、マークシート５０Ｃの二次元コードエリア５４Ｃの画像９３ａにおける座標を、第２から第４の実施形態と同様に図２１の処理フローで求める。
ステップＳ９９の領域完結判定処理において、マークリーダ制御部３１は、ステップＳ９８の処理で矩形の二次元コードエリア５４Ｃの位置が確定したか否かを判定し、確定している場合（完結）には処理をステップＳ１００に進め、確定していない場合（未決）には処理をステップＳ１０３に進める。
ステップＳ１００の二次元コード抽出処理において、二次元コード抽出部９６は、図２９のように、画像９３ａ中の二次元コードエリア５４Ｃの投影を行い、二次元コード５１の位置を抽出する。
ステップＳ１０１の二次元コード認識処理において、二次元コード認識部９７は、一つの二次元コード５１の位置座標を選択し、該位置座標が示す場所に対して第１の実施形態と同様の処理を行い、二次元コード５１の認識を行う。
【００７７】
この二次元コード５１の認識では、二次元コード５１のイメージが上下逆転しいることを考慮する。つまり、二次元コード５１の各セルの座標において、白と黒を認識し、１または０のビットに変換し、この１または０のビットを所定のルールで連結してビットストリームを形成する。この所定のルールを上下反転を考慮したものとしてビットストリームを形成する。そして、二次元コード認識部９７は、ビットストリームをデコードし、認識結果となる文字列等の情報に変換する。この認識結果はマークリーダ制御部３１に与えられる。
ステップＳ１０２において、二次元コード認識部９７は、未処理の二次元コード５１が存在（未）するか否（完）かを判定し、存在するときに、再びステップＳ１０１の二次元コード認識処理を行う。
ステップＳ１０３では、全行の処理が終了したかが、マークリーダ制御部３１によって判定され、未処理の行があれば（未完）、処理を再びステップＳ９６に戻す。すべての行に対して認識が行われている（完了）と判定した場合には、マークリーダ制御部３１が認識結果群をコンピュータ３へ送信する。
【００７８】
以上のように、この第５の実施形態では、二次元コードエリア検出部９５、二次元コード抽出部９６及び二次元コード認識部９７をマークリーダ９０に設け、メカ制御部９１とイメージメモリ９３とでイメージ５０Ｃの分解能を変化させる構成にすると共に、該メカ制御部９１と搬送系９２とでマークシート５０Ｃの搬送方向を逆転させてイメージ５０ｃの取り込み方向を逆にするようにしている。そのため、第１〜第４の実施形態で示した（１）〜（６）の利点が得られるばかりでなく、さらに、次のような利点も得られる。
（７） マークシート５０Ｃの各二次元コード５１に対する認識回数が増加し、二次元コード５１の認識率が向上できる。
（８） マークシート５０Ｃを順方向に搬送した場合と逆方向に搬送した場合とでは、画像９３ａでの二次元コード５１のイメージが逆転するが、二次元コード認識部９７は、該イメージを回転するのではなく、セルの認識後にビット列の並びを変えてデコードするので、画像回転を行う場合よりも処理時間を短縮できる。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
（ｉ） 図４２（ａ），（ｂ）は、マークシートの変形例を示す図である。
第１〜第５の実施形態では、読取り対象の帳票をマークシート２０，５０，５０Ｂ，５０Ｃとしているが、これに限定されず、例えば、図４２（ａ）のように、マークを併設せず、ラインマーク１０１に対応して二次元コード１０２が貼付された帳票でもよい。また、文字の位置を帳票のイメージが取込まれた画像から検出し、該文字に対する認識を行う文字読取り手段を持つようにすれば、図４２（ｂ）のように、ラインマーク１０１に対応して文字列１０３が記載されると共に二次元コード１０２が貼付された文字認識用の帳票に適用でき、文字認識と二次元コードの認識の両方が可能になる。
【００８０】
（ii） 第５の実施形態では、分解能の調整が可能なマークリーダ９０において、搬送方向を変化させる例を示したが、分解能の調整を行わないマークリーダでも、搬送方向を変化させるようにすれば、二次元コード５１の認識率を向上できる。
（iii) 第５の実施形態では、二次元コードエリア５４Ｃについて分解能を変更して解像度を向上させているが、順方向の搬送でイメージ５０ｃを取込む場合と逆方向の搬送でイメージ５０ｃを取込む場合とで分解能を変化させてもよい。例えば、順方向の場合には、低い分解能を適用し、逆方向の場合に高い分解能を適用すると、例えば順方向の搬送した結果で二次元コード５１が認識できる場合には、逆方向の搬送を行わなくてもよくなり、通常サイズの二次元コード５１に対する処理時間を短縮できる。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像読取装置に、フォーマット情報登録手段、画像入力手段、帳票・ラインマーク検出手段、二次元コードエリア検出手段及び二次元コード認識手段を設け、帳票に貼付または印刷された二次元コードの認識ができるようにしている。二次元コードは、同じ面積に載る情報量がマークシート方式や手書き文字等よりも遥かに多い、そのため、例えばマークシートや文字認識用の帳票等で大きさに制限があっても、密度の高い情報を上位装置等に提供することができ、多数の帳票を用意する必要がなくなる。また、二次元コードは、パーソナルコンピュータ等が簡単に作成できるので、頻繁に使用する情報を事前に用意しておくと、帳票に簡単に貼付あるいは印刷でき、その都度情報を帳票に載せる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すマークリーダ３０の構成図である。
【図２】従来のマークシートを示す図である。
【図３】従来のマークシート読取システムを示す構成図である。
【図４】図３中のマークリーダ２を示す構成図である。
【図５】図４のマークリーダで行う従来の画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図６】フォーマット情報の定義例を示す図である。
【図７】イメージ取込み例を示す図である。
【図８】ヒストグラムを用いた位置検出の概要を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のマーク読取システムの構成図である。
【図１０】マークシート２０の一例を示す図である。
【図１１】図１のマークリーダ３０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図１２】マークシート２０の定義例を示す図である。
【図１３】図１中のマークリーダ３０の画像取込み例を示す図である。
【図１４】二次元コード２２の概略を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態のマーク読取システムを示す構成図である。
【図１６】図１５における本発明の第２の実施形態を示すマークリーダ６０の構成図である。
【図１７】マークシート５０の一例を示す図である。
【図１８】マークシート５０の定義例を示す図である。
【図１９】図１６のマークリーダ６０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図２０】図１６のマークリーダ６０の画像取込み例を示す図である。
【図２１】図１９中のステップＳ３９の詳細を示すフローチャートである。
【図２２】ステップＳ４１の二次元コード抽出処理の概念を示す図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。
【図２４】図２３における本発明の第３の実施形態を示すマークリーダ７０の構成図である。
【図２５】マークシート５０Ｂの一例を示す図である。
【図２６】マークシート５０Ｂの定義例を示す図である。
【図２７】図２４のマークリーダ７０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図２８】図２４のマークリーダ７０の画像取込み例を示す図である。
【図２９】マークリーダ７０の二次元コード抽出処理の概念を示す図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。
【図３１】図３０における本発明の第４の実施形態を示すマークリーダ８０の構成図である。
【図３２】マークシート５０Ｃの一例を示す図である。
【図３３】マークシート５０Ｃの定義例を示す図である。
【図３４】図３１のマークリーダ８０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図３５】図３１のマークリーダ８０の画像取込み例を示す図である。
【図３６】位置補正の説明図である。
【図３７】本発明の第５の実施形態を示すマーク読取システムの構成図である。
【図３８】図３７における本発明の第５の実施形態を示すマークリーダ９０の構成図である。
【図３９】図３８のマークリーダ９０が行う画像読取り方法を示すフローチャートである。
【図４０】搬送方向を示す図である。
【図４１】マークリーダ９０の画像取込み例を示す図である。
【図４２】マークシートの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，２１，５２，５３ ラインマーク
１ｂ マーク枠
２０，５０，５０Ｂ，５０Ｃ マークシート
２２，５１ 二次元コード
２４，５４，５４Ｂ，５４Ｃ 二次元コードエリア
３０，６０，７０，８０，９０ マークリーダ
３９，８２，９３ イメージメモリ
３９ａ，８２ａ，９３ａ 画像
４５，６２，９５ 二次元コードエリア検出部
４６，９７ 二次元コード認識部[0001]
[Industrial application fields]
  The present inventionImage reading deviceIt is about.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 is a view showing a conventional mark sheet.
A line mark 1a indicating a line is printed on one side of a mark sheet 1 used as a test answer sheet or a lottery ticket, and a plurality of mark frames 1b are printed beside the line mark 1a. Information is placed on the mark sheet 1 by selectively painting the mark frame 1b with a writing instrument.
[0003]
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional mark sheet reading system for reading the mark sheet of FIG.
The mark reader 2 is widely used as an image reading apparatus that reads information on the mark sheet 1. In general, the mark sheet reading system is configured by connecting the mark reader 2 and the computer 3 of the host device. Examples of the mark sheet reading system include a scoring system for reading an answer sheet and scoring, and a ticket issuing system for reading a lottery-like application mark with a mark reader 2 and issuing a lottery voting ticket. For example, in the scoring system, the reading result of the mark reader 2 is processed by the computer 3 and scored by matching with the correct answer. In the ticket issuing system, the reading result of the mark reader 2 is processed by the computer 3 and a lottery voting ticket is issued from a printer connected to the computer 3.
The computer 3 includes input means such as a keyboard (not shown) and display means such as a display or a printer. Furthermore, the computer 3 can be connected to a device according to the purpose of the system, or can be connected to a communication network such as a LAN (local area network). On the other hand, the mark reader 2 is configured to recognize a mark to be read and give a recognition result to the computer 3.
[0004]
FIG. 4 is a block diagram showing the mark reader 2 in FIG.
The mark reader 2 includes a mark reader control unit 2a that has a function of controlling the entire mark reader 2 and a function of communicating with the computer 3, and a mechanical control connected to the mark reader control unit 2a via a bus B. A part 2b, a transport system 2c controlled by the mechanical control part 2b, a light source 2d for irradiating the mark sheet 1 with light, a lens 2e for condensing the reflected light from the mark sheet 1, and an optical filter 2f. ing. An image sensor 2g is connected to the output side of the optical filter 2f, and an analog / digital converter (hereinafter referred to as A / D converter) 2h is connected to the output side of the image sensor 2g. An image memory 2i is connected to the output side of the A / D converter 2h, and the output side of the image memory 2i is connected to the bus B.
The bus B is further connected to a format data memory 2j, a form detection unit 2k, a line mark detection unit 2m, a mark area detection unit 2n, and a mark recognition unit 2p.
[0005]
The conveyance system 2c has a roller, a belt, a motor, a drive circuit, and the like, and conveys the mark sheet 1 to a predetermined position. The optical filter 2f has a function of dropping out a color of a predetermined frequency band, and the mark frame 1b of the dropout color is not imaged. The image sensor 2g images the mark sheet 1 and outputs an analog signal by photoelectric conversion. The A / D converter 2h quantizes the analog signal output from the image sensor 2g to generate digital image data. The image memory 2i captures and accumulates image data, and captures and stores the image of the mark sheet 1 in an image of a predetermined size set in the storage area.
[0006]
The format data memory 2j is registered in advance with format information that directly or indirectly indicates the positions of the upper end, the lower end, the left end, and the right end of each mark to be read in the mark sheet 1 by coordinates on the mark sheet 1. The form detection unit 2k and the line mark detection unit 2m detect the position of the line mark 1a printed for each line of the mark sheet 1 from the image stored in the image memory 2i. It works to correct. The mark area detection unit 2n obtains a mark area corresponding to each mark frame 1b from the image stored in the image memory 2i. The mark recognition unit 2p recognizes the presence or absence of a mark in each mark area and outputs the result to the mark reader control unit 2a.
[0007]
FIG. 5 is a flowchart showing a conventional image reading method performed by the mark reader of FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a definition example of format information. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of capturing an image. 8A to 8F are diagrams showing an outline of position detection using a histogram. The operation of the mark sheet reading system of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 5 to 7 and FIGS. 8 (a) to 8 (f).
As shown in FIG. 6, the format information is based on, for example, when the side having the line mark 1a is turned to the left, and the distance from the upper side to each line mark 1a, that is, the row position (hereinafter simply referred to as the row position). 1c, the distance 1e from the left side of the field 1d where a plurality of mark frames 1b exist in each row, the length 1f of the field 1d, the height 1g of the field 1d, the pitch 1h of the mark frame 1b in the field 1d, and the number of mark frames 1i or the like and stored in the format data memory 2j in advance.
[0008]
When reading the target mark sheet 1, the mark reader 2 in FIG. 4 performs steps S1 to S8 in FIG.
First, in the image capturing process in step S1, the mechanical control unit 2b controls the transport system 2c to transport the mark sheet 1 inserted from a form insertion port (not shown) to a predetermined position. The conveyed mark sheet 1 is irradiated with light from the light source 2d, the reflected light passes through the lens 2e and the optical filter 2f, and an image of the mark sheet 1 is formed on the image sensor 2g. The image sensor 2g performs photoelectric conversion and outputs an analog signal corresponding to the mark sheet 1. The A / D converter 2h converts the given analog signal into image data of a digital signal and writes it into the image memory 2i. As a result, as shown in FIG. 7, the image 11 corresponding to the mark sheet 1 is captured and stored in the image 10 in the storage area of the image memory 2i.
[0009]
In the form side detection process in step S2, the form detection unit 2k obtains the left side coordinates 11a and the right side coordinates 11b of the image 11 above the image 10, and the left side coordinates 11c and the right side coordinates 11d of the upper side of the image 11, respectively. . Specifically, as shown in FIG. 8A, the number of black spots in the vertical direction is calculated for each horizontal coordinate with respect to the upper left side of the image 10 to obtain a histogram, and the coordinate 11a on the left side of the image 11 is obtained from the histogram. As shown in FIG. 8B, the number of black spots in the vertical direction is calculated for each horizontal coordinate with respect to the upper right side of the image 10 to obtain a histogram, and the right side coordinate 11b of the image 11 is obtained from the histogram. . Further, as shown in FIG. 8C, the number of black spots in the horizontal direction is calculated for each vertical coordinate with respect to the upper left side of the image 10 to obtain a histogram, and the left coordinate 11c on the upper side of the image 11 is obtained from the histogram. As shown in FIG. 8D, the number of black spots in the horizontal direction is calculated for each vertical coordinate with respect to the upper right side of the image 10 to obtain a histogram, and the coordinate 11d on the right side of the upper side of the image 11 is obtained from the histogram. Ask.
[0010]
In the form angle detection process in step S3, the form detection unit 2k determines the upper left corner of the image 11 from the left side coordinates 11a, the right side coordinates 11b, the upper left side coordinates 11c, and the upper right side coordinates 11d obtained in step 2. 11e and the coordinates of the upper right corner 11f are obtained.
In the line edge detection process of step S4, the form detection unit 2k reads the format information of the line position 1c of the reading target line from the format data memory 2j, refers to the line position 1c, and as shown in FIG. A histogram of the number of black spots near the area corresponding to the row position 1c in the image 10 is obtained in the horizontal direction, and the coordinate 11g of the position of the left side of the image 11 in the area is obtained from the change point of the histogram.
In the line mark detection process of step S5, the line mark detection unit 2m obtains a histogram of the number of black spots in the vertical direction as shown in FIG. The change point and the center of the change point are obtained as the coordinates 11h of the position of the line mark 1a in the region 10.
[0011]
In the mark area determination process in step S6, the mark area detection unit 2n receives the format information of the distance 1e from the left side of the field 1d, the pitch 1h, and the number of marks 1i stored in the format data memory 2j, and the area obtained in step S5. The coordinates of a plurality of mark areas 11i in the field 1d in the image 10 are respectively determined from the coordinates 11h of the positions of the ten line marks 1a and the coordinates 11g.
In the mark recognition process in step S7, the mark recognition unit 2p counts the number of black spots in each mark area 11i, and recognizes “marked” if it is equal to or greater than a predetermined value, and “no mark” otherwise.
[0012]
In step S8 following step S7, the mark reader control unit 2a determines whether or not the recognition of all the lines has been completed. If there is an unprocessed mark (incomplete), the process returns to step S4 again. The same steps S4 to S8 are performed. If it is determined that recognition has been performed for all marks (completed), a recognition result group is transmitted to the computer 3.
The above is the basic operation of the mark reader 2 that reads the mark sheet 1.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional mark reader 2 and the mark reading system using the mark reader 2 have the following problems.
The size of the mark sheet 1 is generally large enough to fit in a wallet (banknote size), and the amount of information placed on one mark sheet 1 is small. Therefore, when a large amount of information is given to the computer 3, a plurality of mark sheets 1 are required.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  An image reading apparatus according to a first aspect of the present invention includes a format information registration unit, an image input unit, a form / line mark detection unit, a two-dimensional code area detection unit, a two-dimensional code recognition unit, It has.
  The format information registering unit prints an arbitrary number of line marks indicating the position of a row, and prints at least one or more two-dimensional codes in which a plurality of cells are arranged in a matrix corresponding to the line marks. As the format information indicating the layout of the pasted form, the position of the line mark with respect to the side of the form and the position of the area where the two-dimensional code exists with respect to the line mark are registered. The image input means inputs an image of the form on which the line mark is printed and the two-dimensional code is printed or pasted, and an image of an area where the two-dimensional code exists recognizes the two-dimensional code. The resolution is adjusted so as to have a possible resolution, and the image of the form is taken into an image of a predetermined size.
  The form / line mark detection means detects a resolution change point at which the resolution changes from the form image captured in the image, corrects the format information using the resolution change point, and corrects the correction. The position of the line mark is detected using the format information. The two-dimensional code area detecting means detects an image of an area in which the two-dimensional code exists using the corrected format information based on the position of the detected line mark. Furthermore, the two-dimensional code recognition means recognizes information indicated by the two-dimensional code by analyzing an image of the detected area.
[0015]
  An image reading apparatus according to a second aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the first aspect, wherein the corrected format information is obtained from the image in which the first image of the form is captured by the image input means. An image of the area is detected, a first two-dimensional code recognition process is performed for recognizing information indicated by the two-dimensional code by analyzing the detected area, and the two-dimensional If the information indicated by the code cannot be recognized, a second image obtained by reversing the top and bottom of the form by the image input means is taken into the image, and the corrected format is obtained from the image including the upside down image. Detecting an image of the area using information, analyzing the image of the detected area and recognizing information indicated by the two-dimensional code; It is configured to perform the dimension code recognition processing.
[0016]
  An image reading apparatus according to a third aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the second aspect, wherein the information indicated by the two-dimensional code cannot be recognized by the first recognition process, and the image input means When the second image obtained by inverting the top and bottom of the form is taken into the image, the second image is adjusted so as to have a resolution different from the resolution of the first image.
[0017]
  According to a fourth aspect of the present invention, in the image reading device according to the second or third aspect, in the second two-dimensional code recognition process, data obtained from a plurality of cells constituting the two-dimensional code. The column is rearranged in consideration of the fact that the upper and lower sides are reversed, and the information indicated by the two-dimensional code is recognized based on the rearranged data row.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
FIG. 9 is a block diagram of the mark reading system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram of the mark reader 30 showing the first embodiment of the present invention in FIG.
This mark reading system is a system that uses a mark sheet 20 attached with a two-dimensional code as shown in FIG. 10 to be described later as a form to be read, and includes a computer 3 similar to that shown in FIG. It is comprised with the mark reader | leader 30 different from the connected conventional. As an example of the two-dimensional code, there is a code standardized by JEIDA-55 etc. by the Japan Electronics Industry Promotion Association and two-dimensionally developed code symbols in a matrix format.
[0021]
  The computer 3 includes input means such as a keyboard (not shown) and display means such as a display or a printer. In addition, it is possible to connect devices according to the purpose of the system, or to connect to a communication network such as a LAN. On the other hand, the mark reader 30 constitutes an image reading device and has a function of recognizing a mark to be read, recognizing a two-dimensional code to be read, and giving each recognition result to the computer 3.
  The mark reader 30 includes a mark reader control unit 31 that controls the entire mark reader 30 and communicates with the computer 3, a mechanical control unit 32 connected to the mark reader control 31 via a bus B, and the mechanical control. A conveyance system 33 controlled by the unit 32, a light source 34 that irradiates the mark sheet 20 with sufficient light, a lens 35 that collects reflected light from the mark sheet 20, and an optical filter 36 are provided. An image sensor 37 is connected to the output side of the optical filter 36, and an A / D converter 38 is connected to the output side of the image sensor 37. An image memory 39 is connected to the output side of the A / D converter 38.The image sensor 37, the A / D converter 38, and the image memory 39 constitute an image input means.The output side of the image memory 39 is connected to the bus B.
[0022]
  The stored contents of the bus B are further different from the conventional one.Format information registration meansA format data memory 40;Form / line mark detection meansForm detection unit 41as well asLine mark detector 42WhenMark area detection unit 43When,A mark recognition unit 44;2D code area detectionTwo-dimensional code area detector 45And 2D code recognition meansA two-dimensional code recognition unit 46 andContactIt has been continued. The form detection unit 41, the line mark detection unit 42, the mark area detection unit 43, and the mark recognition unit 44 are the same as the conventional form detection unit 2k, line mark detection unit 2m, mark area detection unit 2n, and mark recognition unit 2g. And constitutes a mark reading means for reading a mark. The two-dimensional code area detection unit 45 and the two-dimensional code recognition unit 46 are newly provided.
[0023]
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the mark sheet 20, and common elements to those in FIG. 2 are denoted by common reference numerals.
On this mark sheet 20, a plurality of line marks 1 a indicating rows are printed on the left side, and a plurality of mark frames 1 b in a row are printed on the side. A line mark 21 newly added to the conventional mark sheet 1 is further printed below the line mark 1a, and a two-dimensional code 22 is pasted in the lateral direction of the line mark 21, for example. The two-dimensional code 22 indicates information that cannot be entered with a mark, and is printed by a printer or the like, cut out, and pasted on the sheet 20.
[0024]
The conveyance system 33 includes a roller, a belt, a motor, a drive circuit, and the like, and conveys the mark sheet 20 to a predetermined position. The optical filter 36 has a function of dropping out a color of a predetermined frequency band, and the mark frame 1b of the dropout color is not imaged. The image sensor 37 images the mark sheet 20 and outputs an analog signal by photoelectric conversion. The A / D converter 38 quantizes the analog signal output from the image sensor 37 to generate digital image data. The image memory 39 accumulates image data and takes the image of the mark sheet 20 into an image constituted by the entire storage area.
The format data memory 40 includes format information that directly or indirectly indicates the coordinate positions of the upper end, lower end, left end, and right end of each mark to be read in the mark sheet 20, and the upper end, lower end, left end, and right end of the two-dimensional code to be read. Both of the format information directly or indirectly indicating the coordinate position are stored in advance. The format data memory 40 also stores information on whether to perform mark recognition for a line corresponding to each of the line marks 1a and 21 or whether to recognize a two-dimensional code as format information.
[0025]
The form detection unit 41 detects the position of the mark sheet 20 from the image stored in the image memory 39, and has a function of correcting a line shift and a position shift caused by the conveyance of the mark sheet 20. The line mark detector 42 detects the positions of the line marks 1 a and 21 from the image stored in the image memory 39. The mark area detection unit 43 obtains a mark area corresponding to each mark frame 1b from the image stored in the image memory 39. The mark recognition unit 43 recognizes the presence or absence of a mark in the mark area and outputs the result to the mark reader control unit 31.
The two-dimensional code detection unit 45 obtains the position of the two-dimensional code 22 from the image stored in the image memory 39, and the two-dimensional code recognition unit 46 recognizes the two-dimensional code 22.
[0026]
FIG. 11 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 30 of FIG. FIG. 12 is a diagram showing a definition example of the format information of the mark sheet 20. Elements common to those in the conventional FIG. 6 are given common reference numerals. FIG. 13 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 30 in FIG. 1, and common elements to those in FIG. 7 are denoted by common reference numerals. The operation of the mark sheet reading system of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 11 to 13 and the conventional FIGS. 8 (a) to 8 (f).
[0027]
  As shown in FIG. 12, the format information related to each mark frame 1b in the mark sheet 20 includes, for example, the side having the line mark 1a as the left side.InIs the line position 1c representing the distance from the upper side to each line mark 1a, the leftmost end of the field 1d where the mark frame 1b of each line is present, the distance 1e from the left side of the mark sheet 20, and the length of the field 1d 1f, the height 1g of the field 1d, the pitch 1h of the mark area in the field 1d, the number of mark frames, and the like.
  The format information regarding the two-dimensional code indicates the row position 23 indicating the distance from the upper side of the mark sheet 20 to the line mark 21, and the left end of the two-dimensional code area 24 where the two-dimensional code 22 exists as a distance from the left side of the mark sheet 20. It is defined by the field position 25, the length 26 of the two-dimensional code area 24, the height 27 of the area 24, etc., and stored in the format data memory 40.
[0028]
When reading the target mark sheet 20, the mark reader 30 of FIG. 1 performs the processing steps S11 to S21 of FIG.
First, in the image capturing process in step S11, the mechanical control unit 32 controls the transport system 33 to transport the mark sheet 20 inserted from a form insertion port (not shown) to a predetermined position. The conveyed mark sheet 20 is irradiated with light from the light source 34, the reflected light passes through the lens 35 and the optical filter 36, and an image of the mark sheet 20 is formed on the image sensor 37. The image sensor 37 performs photoelectric conversion and outputs an analog signal corresponding to the mark sheet 20. The A / D converter 38 converts the given analog signal into image data of a digital signal and writes it into the image memory 39. As a result, as shown in FIG. 13, the image 20 a corresponding to the mark sheet 20 is captured and stored in the image 39 a in the storage area of the image memory 39.
[0029]
  In the form side detection process in step S12, the form detection unit 41 uses the coordinates 11a on the left side of the image 20a above the image 39a andRight sideThe coordinates 11b, the coordinates 11c on the left side of the upper side of the image 20a, and the coordinates 11d on the right side are obtained. Specifically, as in FIG. 8A, the number of black spots in the vertical direction is calculated for each horizontal coordinate with respect to the upper left side of the image 39a to obtain a histogram, and the left side coordinate 11a of the image 20a is obtained from the histogram. In the same manner as in FIG. 8B, the number of black spots in the vertical direction is calculated for each horizontal coordinate with respect to the upper right side of the image 39a to obtain a histogram, and the coordinate 11b on the right side of the image 20a is obtained from the histogram. Ask. Similarly to FIG. 8C, the number of black spots in the horizontal direction is calculated for each vertical coordinate with respect to the upper left side of the image 39a to obtain a histogram, and the left coordinate 11c on the upper side of the image 20a is obtained from the histogram. As shown in FIG. 8D, the number of black spots in the horizontal direction is calculated for each vertical coordinate with respect to the upper right side of the image 39a to obtain a histogram, and the right coordinate 11d on the upper side of the image 20a is obtained from the histogram. Ask.
[0030]
  In the form angle detection process in step S13, the form detection unit 41 calculates the upper left corner of the image 20a from the left side coordinate 11a, the right side coordinate 11b, the upper left side coordinate 11c, and the upper right side coordinate 11d obtained in step 12. 11e and the coordinates of the upper right corner 11f are obtained.
  In the line edge detection process in step S14, the form detection unit 41 reads the line position 1c of the line to be read as the format information from the format data memory 40 and23, The row position 1c,23As shown in FIG. 8E, the row position 1c,23A histogram of the number of black spots in the vicinity of the area corresponding to is obtained in the horizontal direction, and the coordinates 11g and 21g of the position of the left side of the image 20a in the area are obtained from the change point of the histogram.
  In the line mark detection process of step S15, the line mark detection unit 42 obtains a histogram of the number of black spots in the vertical direction as shown in FIG. 8F with respect to the area for which the coordinates 11g and 21g of the position of the left side are obtained. The change point of the histogram and the center of the change point are the coordinates 11h and 21h of the positions of the line marks 1a and 21 in the region 39a.SeekingI will.
[0031]
  Next, in the mark / two-dimensional code determination process in step S16, it is determined whether to recognize a mark or a two-dimensional code in the line to be read. Mark each line in advance for each line mark 1a, 21TheWhether to recognize or recognize a two-dimensional code is stored in the format data memory 40. Based on this information, it is determined whether to recognize a mark or a two-dimensional code. The process proceeds to the next step S18. When the two-dimensional code is recognized, the process proceeds to step S19 and the next step S20.
  In the mark area determination process in step S17, the mark area detection unit 43 uses the field position 1e, the pitch 1h, and the number of marks stored in the format data memory 40, and the position of the line mark in the image 39a obtained in step S15. The coordinates of a plurality of mark areas in the field 1d are obtained from the coordinates 11h and the coordinates 11g on the left side. In the mark recognition processing in step S18, the mark recognition unit 44 counts the number of black spots in each mark area, and recognizes “mark present” if it is equal to or greater than a predetermined value, and recognizes “no mark” otherwise. .
[0032]
  On the other hand, in the two-dimensional code area determination process in step S19, the two-dimensional code area detection unit 45 uses the field position 25 of the format information stored in the format data memory 40, the length 26 of the two-dimensional code area 24, and the two-dimensional code. The position coordinates of the two-dimensional code 22 are obtained from the height 27 of the area 24 and the coordinates 21g and 21h obtained in step S15. In the two-dimensional code recognition process in step S20, the two-dimensional code recognition unit 46 performs the following processing for the image 20a.2D code area24 is analyzed to recognize the information of the two-dimensional code 22.
[0033]
  FIG. 14 is a diagram showing an outline of the two-dimensional code 22.
  In the two-dimensional code 22, small quadrangular cells 22a are arranged in a matrix. Each cell 22a expresses a binary value in white or black. The size of the cell 22a is uniform, and each cell is determined from the coordinates of the corner 22b of the two-dimensional code 22.22aPosition coordinatesTheIt can be calculated. The two-dimensional code recognizing unit 46 recognizes white or black at the coordinates of each cell 22a, converts them into “1” or “0” bits, and connects them according to a predetermined rule to form a bit stream. This bit stream is decoded and converted into character string information to obtain a recognition result.
  In step S21 after step S18 and step S20, it is determined by the mark reader control unit 31 whether or not the processing of all rows has been completed. If there is an unprocessed mark (incomplete), the process returns to step S14 again. If it is determined that recognition has been performed for all marks (completed), a recognition result group is transmitted to the computer 3.
[0034]
As described above, in the first embodiment, since the two-dimensional code area detection unit 45 and the two-dimensional code recognition unit 46 are provided in the mark reader 30, the following advantages can be obtained.
(1) Since both the mark and the two-dimensional code 22 can be read and recognized, the amount of information can be increased simply by printing or pasting the two-dimensional code 22 on the mark sheet 20.
(2) The two-dimensional code 22 can be created by a widely used personal computer and printer, and may be printed directly on the mark sheet 20, or the printed two-dimensional code 22 is cut out from a sheet and pasted. Also good. Conventionally, when a large amount of data is to be placed on the mark sheet 20, it is necessary to prepare a plurality of mark sheets 20 and to mark them. However, by using a personal computer and a printer, This eliminates the need to prepare a plurality of mark sheets 20 or to mark them. In particular, if information that is frequently used, such as an e-mail address and a personal identification number, is converted into a two-dimensional code in advance, it becomes very effective.
[0035]
Second embodiment
FIG. 15 is a block diagram showing a mark reading system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a configuration diagram of a mark reader 60 showing the second embodiment of the present invention in FIG. 15, and elements common to those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by common reference numerals. ing.
This mark reading system is a system that uses a mark sheet 50 affixed in an area indicated by a line mark as shown in FIG. 17 to be described later as a form to be read, and shows the first embodiment. 9, and a mark reader 60 different from the first embodiment connected to the computer 3.
[0036]
  The mark reader 60 has a function of recognizing a mark to be read, a two-dimensional code to be read, and giving each recognition result to the computer 3. The mark reader control unit 31, which is the same as that in the first embodiment, the mark A mechanical control unit 32 connected to the reader control 31 via a bus B, a conveyance system 33 controlled by the mechanical control unit 32, and a mark sheet50Light source 34 for irradiating with sufficient light, and the mark sheet50The lens 35 which condenses the reflected light from, and the optical filter 36 are provided. An image sensor 37 is connected to the output side of the optical filter 36, and an A / D converter 38 is connected to the output side of the image sensor 37. An image memory 39 is connected to the output side of the A / D converter 38. The output side of the image memory 39 is connected to the bus B.
  The bus B further includes a format data memory 61 having different storage contents from the first embodiment, a form detection unit 41, a line mark detection unit 42, a mark area detection unit 43, and a mark similar to those in the first embodiment. The recognition unit 44 and the two-dimensional code recognition unit 46, a two-dimensional code area detection unit 62 different from that of the first embodiment, and a newly provided two-dimensional code extraction unit 63 are connected.
[0037]
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the mark sheet 50. Elements common to the elements in FIG. 10 of the first embodiment are denoted by common reference numerals.
On this mark sheet 50, a plurality of line marks 1a indicating a row are printed on the left side, and a plurality of mark frames 1b in a row are printed on the side. Further, one two-dimensional code 51 is affixed to the mark sheet 50, and line marks 52, 53 indicating the area to which the two-dimensional code 51 is to be affixed are indicated at the end of the mark sheet 50. It is printed.
[0038]
  FIG. 18 is a diagram illustrating a definition example of the mark sheet 50.
  The format data memory 61 has a markframeAlthough the format information related to 1b is stored in the same manner as in the first embodiment, the format information related to the two-dimensional code 51 is defined differently from that in the first embodiment.TheStored. That is, for the two-dimensional code 51, as shown in FIG. 18, the line mark 52 indicating the start line of the two-dimensional code area 54 including the two-dimensional code 51 is indicated by the line position 55 indicating the distance from the upper left corner of the mark sheet 50. The line position 56 indicating the end line of the area 54, the line position 56 indicated by the distance from the upper side of the mark sheet 50, the field position 57 indicating the left end of the area 54 by the distance from the left side of the mark sheet 50, and the length of the area 54 58 and is defined.
  The two-dimensional code area detection unit 62 has a function of detecting the position of the two-dimensional code area 54 in the image 39a of the image memory 39 based on the format information. The two-dimensional code extraction unit 63 is a two-dimensional code area.542D code from51Has a function for obtaining the position of the two-dimensional code and transmits it to the two-dimensional code recognition unit 46.
[0039]
  FIG. 19 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 60 of FIG. FIG. 20 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 60 in FIG. 16, and elements common to those in FIG. 13 of the first embodiment are denoted by common reference numerals. The operation of the mark reading system of FIG. 15 will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  The mark reader 60 performs the processing steps S31 to S43 of FIG.ofRecognition and 2D code recognition.
  The image capturing process in step S31 is the same process as in the first embodiment, and the mechanical control unit 32 controls the transport system 33 to transport the mark sheet 50 to a predetermined position. Light is emitted from the light source 34 to the conveyed mark sheet 50, and an image of the mark sheet 50 is formed on the image sensor 37. The image sensor 37 outputs an analog signal corresponding to the mark sheet 50, and the A / D converter 38 converts it into image data of a digital signal and writes it into the image memory 39. As a result, as shown in FIG. 20, the image 50a corresponding to the mark sheet 50 is taken into the image 39a in the storage area of the image memory 39.
[0040]
The form edge detection process in step S32 and the form angle detection process in step S33 are the same as those in the first embodiment. As a result of the processes in steps S32 and S33, the images in the upper left corner and the upper right corner of the image 50a. The coordinates 11e and 11f at 39a are obtained.
In the line side detection process in step S34, the form detection unit 41 reads the line position 1c, 55 or 56 of the read target line defined as the format information in the format data memory 61.
[0041]
  When the mark is read, the line position 1c is read, and similarly to FIG. 8E, a histogram of the number of black spots is obtained in the horizontal direction for the vicinity of the area corresponding to the line position 1c of the image 39a, and the change point of the histogram is obtained. Thus, the coordinates 11g of the position of the left side of the image 50a in the area are obtained. When the two-dimensional code 51 is recognized, the line positions 55 and 56 are referred to, and as in FIG. 8E, a histogram of the number of black spots is displayed for the vicinity of the area corresponding to the line positions 55 and 56 of the image 39a. Obtained in the horizontal direction, the position coordinates 55a and 56a of the left side of the image 50a of the portion where the line marks 52 and 53 exist are obtained from the changing points of the histogram.
  In the line mark detection process in step S35, the line mark detection unit 42 obtains a histogram of the number of black dots in the vertical direction as shown in FIG. 8F with respect to the area for which the position coordinates 11g, 55a, and 56a on the left side are obtained. The change point of the histogram and the center of the change point are set as the position coordinates 11h, 55h, 56h of the line marks 1a, 52, 53 in the region.SeekingI will.
[0042]
  Next, in the mark / two-dimensional code determination process in step S36, it is determined whether a mark is recognized in the line to be read or whether a two-dimensional code is recognized. Mark each line in advance for each line mark 1a, 52, 53TheWhether to recognize or recognize a two-dimensional code is stored in the format data memory 61. Based on this information, it is determined whether the mark is recognized or the two-dimensional code is recognized. Then, the process proceeds to step S38, and when the two-dimensional code is recognized, the process proceeds to steps S39 to S42.
  The mark area determination process in step S37 and the subsequent mark recognition process in step S38 are the same as those in the first embodiment. By these processes in steps S37 and S38, “marked” or “mark” is set for each mark frame 1b. “None” is obtained as a recognition result.
  On the other hand, in the two-dimensional code area determination process in step S39, the two-dimensional code area detection unit 62 obtains coordinates in the image 39a of the two-dimensional code area 54 of the mark sheet 50. The details will be described with reference to FIG.
[0043]
FIG. 21 is a flowchart showing details of step S39 in FIG.
In step S39-1 in FIG. 21, the two-dimensional code area detection unit 62 refers to the format information and determines which of the following three conditions is met by the line mark detected immediately before.
Condition 1: Line mark 52 indicating the upper end of the two-dimensional code area 54
Condition 2: Line mark 53 indicating the lower end of the two-dimensional code area 54
Condition 3: Neither Condition 1 nor Condition 2
[0044]
When the condition 1 is satisfied, the two-dimensional code area detection unit 62 advances the processing to step S39-2, the field position 57 of the format information stored in the format data memory 61, the length 58 of the area 54, and the position of the left side. From the coordinates 55a and the line mark position coordinates 55h, the position of the upper end of the two-dimensional code area 54 is determined. When the condition 2 is satisfied, the two-dimensional code area detection unit 62 advances the processing to step S39-3, the field position 57 of the format information stored in the format data memory 61, the length 58 of the area 54, and the position of the left side. The position of the lower end of the two-dimensional code area 54 is determined from the coordinates 56a and the line mark position coordinates 56h. When the condition 3 is satisfied, the process is terminated without doing anything. After the two-dimensional code area determination process in step S39, the process proceeds to step S40.
In the area completion determination process in step S40, the mark reader control unit 31 determines whether or not the position of the rectangular two-dimensional code area 54 is determined in the process in step S39, and if it is determined (completed). The process proceeds to step S41. If it has not been confirmed (undecided), the process proceeds to step S43.
[0045]
FIG. 22 is a diagram showing the concept of the two-dimensional code extraction process in step S41.
In the two-dimensional code extraction process in step S41, the two-dimensional code extraction unit 63 projects the two-dimensional code area 54 in the image 39a and extracts the position of the two-dimensional code 51 as shown in FIG.
In the two-dimensional code recognition process in step S42, the two-dimensional code recognition unit 46 recognizes the two-dimensional code 51 in the same manner as in the first embodiment, and gives the recognition result to the mark reader control unit 31.
When the processes of steps S38 and S42 are completed, the process proceeds to step S43.
In step S43, it is determined by the mark reader control unit 31 whether or not the processing of all lines has been completed. If there is an unprocessed line (incomplete), the process returns to step S34 again. When it is determined that recognition has been performed for all rows (completed), the mark reader control unit 31 transmits a recognition result group to the computer 3.
[0046]
  As described above, in the second embodiment, since the two-dimensional code area detection unit 62, the two-dimensional code extraction unit 63, and the two-dimensional code recognition unit 46 are provided in the mark reader 60, the same as in the first embodiment. In addition to the advantages (1) and (2), the following advantages are obtained.
  (3) Reading is possible wherever the two-dimensional code 51 is arranged in a somewhat wide two-dimensional code area 54 sandwiched between the two line marks 52, 53, and the degree of freedom of reading.ButExpand. Furthermore, the user can use the line marks 52 and 53 as a guideline for pasting, and the use method of the mark sheet 50 becomes easy.
  (4) The position of the two-dimensional code 51 is extracted, unnecessary images around the two-dimensional code 51 are removed, and the two-dimensional code recognition process of step S42 can be performed only on the portion of the two-dimensional code 51. Therefore, even when there is a limit to the visual field area that can be processed by the two-dimensional code recognition unit 46, it is possible to cope with it. For example, when the two-dimensional code recognition unit 46 is configured by a gate array or LSI, a sufficient visual field area may not be obtained due to packaging reasons, but this can be dealt with.
[0047]
Third embodiment
FIG. 23 is a block diagram of a mark reading system showing the third embodiment of the present invention. FIG. 24 is a block diagram of a mark reader 70 showing the third embodiment of the present invention in FIG. 23. Elements common to those in FIG. 16 showing the second embodiment are denoted by common reference numerals. ing.
This mark reading system is a system that uses a mark sheet 50B in which a plurality of two-dimensional codes as shown in FIG. 26, which will be described later, are pasted in an area indicated by line marks, as a form to be read, and shows a second embodiment. The computer 3 is the same as that in FIG. 15 and a mark reader 70 connected to the computer 3 is different from the second embodiment.
[0048]
The mark reader 70 has a function of recognizing a mark to be read, a two-dimensional code to be read, and giving each recognition result to the computer 3. The mark reader control unit 31 is the same as in the first and second embodiments. A mechanical control unit 32 connected to the mark reader control 31 by a bus B, a transport system 33 controlled by the mechanical control unit 32, a light source 34 for irradiating the mark sheet 50B with sufficient light, and the mark sheet 50B. The lens 35 which condenses the reflected light from, and the optical filter 36 are provided. An image sensor 37 is connected to the output side of the optical filter 36, and an A / D converter 38 is connected to the output side of the image sensor 37. An image memory 39 is connected to the output side of the A / D converter 38. The output side of the image memory 39 is connected to the bus B.
The bus B further includes a format data memory 71 having a different storage content from the second embodiment, a form detection unit 41, a line mark detection unit 42, a mark area detection unit 43, a mark similar to the second embodiment. The recognition unit 44, the two-dimensional code area detection unit 62, the two-dimensional code recognition unit 46, and a two-dimensional code extraction unit 72 different from the second embodiment are connected.
[0049]
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the mark sheet 50B. Elements common to the elements in FIG. 17 of the second embodiment are denoted by common reference numerals.
In this mark sheet 50B, a plurality of line marks 1a indicating a row are printed on the left side, and a row of a plurality of mark frames 1b is printed on the side. Furthermore, unlike the second embodiment, the two-dimensional code 51 is affixed to the mark sheet 50B. The two-dimensional code area to which the two-dimensional code 51 should be affixed is indicated by a line mark. 52 and 53 are printed at the end of the mark sheet 50B as in the second embodiment.
[0050]
FIG. 26 is a diagram illustrating a definition example of the mark sheet 50B, and common elements to those in FIG. 18 are denoted by common reference numerals.
The format data memory 71 stores format information relating to the mark frame 1b in the same manner as in the first embodiment, but the format information relating to the two two-dimensional codes 51 is different from that in the first embodiment. Is defined and stored. That is, with respect to the two-dimensional code 51, as shown in FIG. 26, the line mark 52 indicating the start line of the two-dimensional code area 54B including the two-dimensional code 51 is indicated by a line position 55B indicating the distance from the upper side of the mark sheet 50B. A line position 56B indicated by the distance from the upper side of the mark sheet 50B of the line mark 53 indicating the end line of the two-dimensional code area 54B, and a field position 57B indicating the left end of the two-dimensional code area 54B by the distance from the left side of the mark sheet 50B. And a length 58B of the two-dimensional code area 54B.
[0051]
FIG. 27 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 70 of FIG. FIG. 28 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 70 of FIG. 24, and common elements to those in FIG. 20 of the second embodiment are denoted by common reference numerals. The operation of the mark reading system in FIG. 23 will be described with reference to FIG. 27 and FIG.
The mark reader 70 performs the processing steps S51 to S64 of FIG. 27, and recognizes the mark on the mark sheet 50B and recognizes the two-dimensional code.
Of the steps S51 to S64, the operation of the mark reader 70 from the image capturing process of step S51 to the mark / two-dimensional code determination process of step S56 is the same as that of the second embodiment. In step S51, as shown in FIG. 28, the image of the mark sheet 50B is taken into the image 39a stored in the image memory 39. By the processing in steps S52 to S55, the coordinates 11g of the left side of the position of the line mark 1a, the line mark 55, The coordinates 55a, 56a of the left side of the position 56 and the positions 11h, 55h, 56h of the line marks 1a, 55, 56 are obtained.
[0052]
If it is determined by the mark / two-dimensional code determination process in step S56 that the mark is recognized in the reading target line, the process proceeds to step S57 and the next step S58. If it is determined that the two-dimensional code is recognized, step S59 is performed. The process proceeds to ~ S63.
The mark area determination process in step S57 and the subsequent mark recognition process in step S58 are the same as those in the first and second embodiments. By these processes in steps S57 and S58, "mark is present" for each mark frame 1b. Alternatively, “no mark” is obtained as a recognition result.
[0053]
On the other hand, in the two-dimensional code area determination process in step S59, as in the second embodiment, the two-dimensional code area detection unit 62 obtains the coordinates of the upper end or the lower end of the two-dimensional code area 54B set on the mark sheet 50B. . After the two-dimensional code area determination process in step S59, the process proceeds to step S60.
In the area completion determination process in step S60, the mark reader control unit 31 determines whether or not the position of the rectangular two-dimensional code area 54B is determined in the process in step S59, and if it is determined (completed). The process proceeds to step S61. If it has not been confirmed (undecided), the process proceeds to step S64.
[0054]
  FIG. 29 is a diagram showing the concept of the two-dimensional code extraction process of the mark reader 70.
  In the two-dimensional code extraction process in step S61, the two-dimensional code extraction unit 72 projects the two-dimensional code area 54B in the image 39a as shown in FIG. First, when the projection on the horizontal axis is performed, the projection result is divided into two blocks. Therefore, the two-dimensional code extraction unit 72 divides the two-dimensional code area 54B and performs projection within the divided area. The position coordinates of the two sets of two-dimensional codes 51 are extracted. The two-dimensional code extraction unit 72 gives the position coordinates of the two sets of the extracted two-dimensional codes 51 to the two-dimensional code recognition unit 46.
  In the two-dimensional code recognition process in step S62, the two-dimensional code recognition unit 46 selects the position coordinates of the pair of two-dimensional codes 51, and performs the same process as in the first embodiment for the location indicated by the position coordinates.TheAnd one 2D code 51 is recognized. This recognition result is given to the mark reader control unit 31.
[0055]
In step S63, the two-dimensional code recognition unit 46 determines whether or not the unprocessed two-dimensional code 51 exists (uncompleted). If there is, the two-dimensional code recognition process in step S62 is performed again. Do.
When it is determined in step S63 that there is no unprocessed two-dimensional code 51, and when the process of step S58 ends, the process proceeds to step S64. In step S64, it is determined by the mark reader control unit 31 whether or not the processing of all lines has been completed. If there is an unprocessed line (incomplete), the process returns to step S54 again. When it is determined that recognition has been performed for all rows (completed), the mark reader control unit 31 transmits a recognition result group to the computer 3.
[0056]
As described above, in the third embodiment, since the two-dimensional code area detection unit 62, the two-dimensional code extraction unit 72, and the two-dimensional code recognition unit 46 are provided in the mark reader 70, the advantages of the first embodiment are provided. In addition to (1) and (2) and the advantages (3) and (4) of the second embodiment, the following advantages are obtained.
(5) Since at least one or more two-dimensional codes 51 can be read in the two-dimensional code area 54B, the user can arrange a plurality of two-dimensional codes 51 on one mark sheet 50B. The amount of information to be placed on can be increased more than in the second embodiment. Further, the two-dimensional code 51 has a function called connection, and information represented by one large two-dimensional code can be represented by a plurality of small two-dimensional codes. This coupling function can be applied to the mark reader 70 of the third embodiment.
[0057]
Fourth embodiment
FIG. 30 is a block diagram of a mark reading system showing the fourth embodiment of the present invention. FIG. 31 is a block diagram of a mark reader 80 showing the fourth embodiment of the present invention in FIG. 30. Elements common to those in FIG. 24 showing the third embodiment are denoted by common reference numerals. ing.
This mark reading system is a system that uses a mark sheet 50C in which a plurality of two-dimensional codes as shown in FIG. 32, which will be described later, are pasted in an area indicated by line marks, as a form to be read. The computer 3 is the same as that shown in FIG. 23 and the mark reader 80 is connected to the computer 3 and is different from the third embodiment.
[0058]
The mark reader 80 recognizes the mark to be read, recognizes the two-dimensional code to be read, and provides the respective recognition results to the computer 3. The mark reader control unit 31 is the same as that of the third embodiment, and the mark A mechanical control unit 81 different from the first to third embodiments connected to the reader control unit 31 by a bus B, a conveyance system 33 and a mark sheet similar to the third embodiment controlled by the mechanical control unit 81 A light source 34 that irradiates light enough to 50C, a lens 35 that collects reflected light from the mark sheet 50C, and an optical filter 36 are provided.
[0059]
An image sensor 37 is connected to the output side of the optical filter 36, and an A / D converter 38 is connected to the output side of the image sensor 37. An image memory 82 is connected to the output side of the A / D converter 38. The optical filter 36, the image sensor 37, and the A / D converter 38 are the same as those in the first to third embodiments, but the image memory 82 is different from the first to third embodiments in that it is a mechanical control unit. In combination with 81, the resolution is adjusted.
The bus B further includes a format data memory 83 having different storage contents from the third embodiment, a form detection unit 41, a line mark detection unit 42, a mark area detection unit 43, and a mark similar to those of the third embodiment. The recognition unit 44, the two-dimensional code area detection unit 62, the two-dimensional code extraction unit 72, and the two-dimensional code recognition unit 46 are connected.
[0060]
  FIG. 32 is a diagram illustrating an example of the mark sheet 50C. Elements common to those in FIG. 25 of the third embodiment are denoted by common reference numerals.
  The mark sheet 50C has substantially the same configuration as the mark sheet 50B of the third embodiment, with only the three two-dimensional codes 51 attached. A plurality of line marks 1a indicating rows are printed on the left side, and a plurality of mark frames 1b are printed on the side. Secondary to be pasted with two-dimensional code 51OriginalLine marks 52 and 53 indicating the code area 54C in a range of lines are printed at the end of the mark sheet 50C as in the third embodiment.
[0061]
  FIG. 33 is a diagram illustrating a definition example of the mark sheet 50C. Elements common to those in FIG. 26 are denoted by common reference numerals.
  The format data memory 83 stores the format information related to the mark frame 1b as in the first embodiment, and the format information related to the three two-dimensional codes 51 includes a two-dimensional code area 54C containing the two-dimensional codes 51. The mark sheet of the line mark 53 indicating the end line of the area 54C and the line position 53 indicating the end line of the area 54C, for example, fWa [mm] from the left side of the upper side of the mark sheet 50C.50CDefined by a row position 56C indicated by the distance fWb [mm] from the left side of the upper side, a field position 57C indicating the left end of the area 54C by the distance from the left side of the mark sheet 50C, and a length 58C of the area 54C. ing. Further, the resolution of the image on the mark sheet 50C is changed at the resolution change point as will be described later by adjusting the resolution, but the format data memory 83 has a resolution Dm [mm / pixel] from the upper side of the mark sheet 50C to the change point. The resolution Dq [mm / pixel] after the resolution change point is defined.
[0062]
FIG. 34 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 80 of FIG. FIG. 35 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 80 of FIG. 31. Elements common to those in FIG. 28 of the third embodiment are denoted by common reference numerals. The operation of the mark reading system of FIG. 30 will be described with reference to FIG. 34 and FIG.
When reading the target mark sheet 50C, the mark reader 80 of FIG. 31 performs the processing steps S71 to S85 of FIG.
[0063]
  First, in the image capturing process in step S71, the mechanical control unit 81 controls the transport system 33 to transport the mark sheet 50C at a speed suitable for mark recognition. The conveyed mark sheet 50C is irradiated with light from the light source 34, the reflected light passes through the lens 35 and the optical filter 36, and an image of the mark sheet 50C is formed on the image sensor 37. The image sensor 37 performs photoelectric conversion and outputs an analog signal corresponding to the mark sheet 50C. The A / D converter 38 converts the supplied analog signal into image data of a digital signal, thins it out to a level at which mark recognition is possible, and writes it into the image memory 82. As a result, the image 50c of the mark sheet 50C is taken in from the upper side and stored in the image 82a in the storage area of the image memory 82.
  In the form edge detection process in step S72, as in the first to third embodiments, the form detection unit 41 includes the left side coordinates 11a and the upper side coordinates 11b of the image 50c above the image 82a shown in FIG.50cThe left coordinate 11c and the right coordinate 11d of the upper side are respectively obtained. In the form angle detection process in step S73, as in the first to third embodiments, the form detection unit 41 detects the left side coordinates 11a, the right side coordinates 11b, the upper left side coordinates 11c, and the upper side obtained in step S72. From the coordinates 11d on the right side of the image,50cThe coordinates of the upper left corner 11e and the upper right corner 11f are obtained.
[0064]
  In the resolution adjustment process in step S74, the mechanical control unit 81 controls the conveyance system 33 to change the conveyance speed of the mark sheet 50C to a speed suitable for the recognition of the two-dimensional code 51 and to store the image data in the image memory 82. Adjust the resolution by changing the decimation rate. The timing at which this adjustment is performed can be determined by observing the carry amount so far, the number of line marks 1a detected so far, and the like. By adjusting the resolution, as shown in FIG. 35, the size of the image captured in the image 82a differs between the portion that performs mark recognition and the portion that performs two-dimensional code recognition, and a resolution change point 74 as shown in FIG. Occurs. For example, the mark reader control unit 31 is a form detection unit.41The position 75 of the resolution change point 74 is obtained by the same method as the positions 11c and 11d on the left side and the right side of the upper side of the mark sheet 50C.
  In the line edge detection process in step S75, the form detection unit 41 reads the line position 1c, 55C or 56C of the read target line defined as the format information in the format data memory 83.
[0065]
When reading the mark, the line position 1c of the format information is read, and similarly to FIG. 8E, a histogram of the number of black spots is obtained in the horizontal direction for the vicinity of the area corresponding to the line position 1c of the image 82a. From the change point, the coordinates 11g of the position of the left side of the image 50c in the area are obtained. When recognizing the two-dimensional code 51, the line positions 55C and 56C of the format information are corrected as follows, and a histogram of the number of black spots is horizontally applied to the area corresponding to the correction values of the line positions 55C and 56C in the image 82a. The position coordinates 55a and 56a of the left side of the image 50c in the portion where the line marks 52 and 53 exist are obtained from the change points of the histogram.
[0066]
  FIG. 36 is an explanatory diagram of position correction.
  The reason why the line positions 55C and 56C of the format information are corrected when the position coordinates 55a and 56a are obtained is that the line positions 55C and 56C cannot be used as they are because the resolution changes at the resolution change point 74. If the number of pixels from the upper side of the image 50c to the resolution change point 74 is iWm, and the number of pixels from the resolution change point 74 to the line mark 52 of the image 50c is iWq, fWa defined by the format information has resolutions Dm and Dq. When used, it can be expressed by the following equation (1).
    iWm × Dm + iWq × Dq = fWa (1)
  When this is transformed, the following equation (2) is obtained.
    iWq = (fWa−iWm × Dm) / Dq (2)
  Here, since iWm is the difference between the position 75 of the resolution change point 74 and the position 11c on the left side of the upper side of the image 50c, iWq is obtained by calculation. Therefore, the value of iWq is set at the position 75 of the resolution change point 74.The added value isLine position55CThis is the correction value. Similarly, when the number of pixels from the resolution change point 74 to the line mark 53 of the image 50c is calculated and added to the position 75 of the resolution change point 74, the row position56CThis is the correction value.
[0067]
  In the line mark detection process of step S76, the line mark detection unit 42 obtains a histogram of the number of black dots in the vertical direction as shown in FIG. 8F with respect to the area for which the position coordinates 11g, 55a, 56a of the left side are obtained. The change point of the histogram and the center of the change point are set as the position coordinates 11h, 55h, 56h of the line marks 1a, 52, 53 in the region.SeekingI will.
  The determination process from the two-dimensional code area determination process in step S80 to the determination process in step S84 is the same as that in the third embodiment. In steps S80 to S84, each two-dimensional code 51 is recognized, and the recognition result is a mark reader control. Given to part 31.
  If it is determined in step S84 that there is no unprocessed two-dimensional code 51, and if the process of step S79 is completed, the process proceeds to step S85. In step S85, it is determined by the mark reader control unit 31 whether or not the processing of all lines has been completed. If there is an unprocessed line (incomplete), the process returns to step S74 again. When it is determined that recognition has been performed for all rows (completed), the mark reader control unit 31 transmits a recognition result group to the computer 3.
[0068]
  As described above, in the fourth embodiment, the two-dimensional code area detection unit 62, the two-dimensional code extraction unit 72, and the two-dimensional code recognition unit 46 are provided in the mark reader 80, and the mechanical control unit 81 and the image memory 82 are provided. And image50cTherefore, the advantages (1) and (2) of the first embodiment, the advantages (3) and (4) of the second embodiment, and the advantages (5) of the third embodiment are provided. ) As well as the following advantages.
  (6) Two-dimensional code51Is configured by arranging square cells in a matrix. It is possible to reduce or increase the printing area even for a two-dimensional code having the same data amount by adjusting the number of dots in the cell at the time of two-dimensional code printing. When reading a fine two-dimensional code with a small print area, it is necessary to increase the resolution on the reading side. On the other hand, since the mark reader 80 can set the resolution of only the two-dimensional code area 54C high, the processing time can be shortened compared with the case where the resolution of the entire surface of the mark sheet 50C is set high.
[0069]
Fifth embodiment
FIG. 37 is a block diagram of a mark reading system showing the fifth embodiment of the present invention. FIG. 38 is a block diagram of a mark reader 90 showing the fifth embodiment of the present invention in FIG. 37. Elements common to those in FIG. 31 showing the fourth embodiment are denoted by common reference numerals. ing.
This mark reading system is a system that uses, for example, the mark sheet 50C used in the fourth embodiment in which a plurality of two-dimensional codes are pasted in an area indicated by line marks as a form to be read. 30, and a mark reader 90 different from the fourth embodiment connected to the computer 3.
[0070]
The mark reader 90 recognizes a mark to be read and a two-dimensional code, and provides a mark reader control unit 31 similar to the first to fourth embodiments having a function of giving each recognition result to the computer 3, and the mark reader control 31. A mechanical control unit 91 different from the first to fourth embodiments connected by the bus B, a transport system 92 controlled by the mechanical control unit 91, a light source 34 for irradiating the mark sheet 50C with sufficient light, The lens 35 and the optical filter 36 that collect the reflected light from the mark sheet 50C are provided. The mechanical control unit 91 not only has a function of adjusting the resolution by controlling the conveyance system 92, but also has a function of changing the conveyance direction of the mark sheet 50C in the reverse direction by controlling the conveyance system 92.
An image sensor 37 is connected to the output side of the optical filter 36, and an A / D converter 38 is connected to the output side of the image sensor 37. An image memory 93 different from that of the fourth embodiment is connected to the output side of the A / D converter 38. The optical filter 36, the image sensor 37, and the A / D converter 38 are the same as those in the first to fourth embodiments, but the image memory 93 is compatible with the mechanical control unit 91 as in the fourth embodiment. In addition to having a function of adjusting the resolution, it also has a function of storing an image captured when the conveyance direction of the mark sheet 50C is changed.
[0071]
The bus B further includes a format data memory 94 having a different storage content from the fourth embodiment, a form detection unit 41, a line mark detection unit 42, a mark area detection unit 43, and a mark similar to those in the fourth embodiment. The recognition unit 44 is connected to a two-dimensional code area detection unit 95, a two-dimensional code extraction unit 96, and a two-dimensional code recognition unit 97 having functions different from those in the fourth embodiment.
The format data memory 94 stores, in addition to the format information similar to that in the fourth embodiment, the resolution when the mark sheet 50C is backed and the image is captured again when the two-dimensional code is unread. The two-dimensional code area detection unit 95 has a function of detecting a two-dimensional code area from an image when the mark sheet 50C is backed and the image 50c is taken into the image in addition to the function similar to the fourth embodiment. have. In addition to the same function as that of the fourth embodiment, the two-dimensional code extraction unit 96 extracts the position of the two-dimensional code from the image when the mark sheet 50C is backed and the image 50c is taken into the image. have. In addition to the same function as that of the fourth embodiment, the two-dimensional code recognition unit 97 is a two-dimensional code that is flipped upside down in the image when the mark sheet 50C is backed and the image 50c is taken into the image. It has a function to recognize.
[0072]
FIG. 39 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 90 of FIG. The operation of the mark reading system of FIG. 37 will be described with reference to FIG.
The mark reader 90 shown in FIG. 38 performs processing steps S91 to S103 of FIG. 39, performs both mark recognition and two-dimensional code recognition, and transmits the recognition result to the computer 3.
In the forward reading process of the first step S91, steps S71 to S85 in FIG. 34 showing the fourth embodiment are performed, and in the next step S92, it is determined whether or not the plurality of two-dimensional codes 51 are unread. judge. If there is no unread, the series of processing is terminated. If there is a non-read, the process proceeds to step S93.
In the reverse direction image capture processing in step S93, the mechanical control unit 91 controls the conveyance system 92 to convey the mark sheet 50C once acquired with the image in the reverse direction at a speed suitable for reading the two-dimensional code 51. Get the image again from the side.
[0073]
FIGS. 40A and 40B are diagrams illustrating the transport direction.
As shown in FIG. 40B, the mark sheet 50C conveyed in the opposite direction is irradiated with light from the light source 34, the reflected light passes through the lens 35 and the optical filter 36, and the image of the mark sheet 50C is formed on the image sensor 37. Is done. The image sensor 37 performs photoelectric conversion and outputs an analog signal corresponding to the mark sheet 50C. The A / D converter 38 converts the applied analog signal into image data of a digital signal and writes it in the image memory 93 with a resolution suitable for recognition of the two-dimensional code 51. As a result, the image 50c of the mark sheet 50C is taken in from the lower side and stored in the image 93a in the storage area of the image memory 93.
[0074]
  FIG. 41 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 90.
  In the form edge detection process in step S94, the form detection unit 41 determines that the left side coordinates 11a / of the image 50c / above the image 93a shown in FIG. , 11c / on the left side of the upper side of the image 50c, and 11d / on the right side of the upper side. However, the upper side of the image 50c / in this case is the lower side of the mark sheet 50C.
  In the form angle detection process in step S95, as in the first to fourth embodiments, the form detection unit 41 determines the coordinates 11a / on the left side, coordinates 11b / on the right side, and coordinates 11c / on the left side obtained in step S94. From the coordinates 11d / on the right side of the upper side, the image50c /The coordinates of the upper left corner 11e / and the upper right corner 11f / are obtained.
[0075]
  In the line edge detection process in step S96, the form detection unit 41 reads the line position 55C or 56C of the read target line defined as the format information in the format data memory 94. The line positions 55C and 56C of the format information are corrected using the resolution in the same manner as in the fourth embodiment, and this is applied to the image 93a, a histogram of the number of black spots in the corresponding area is obtained in the horizontal direction, and the change in the histogram From the point, the image in the part where the line marks 52 and 53 exist50c /The position coordinates 55a /, 56a / of the left side of are obtained.
  In the line mark detection process of step S97, the line mark detection unit 42 obtains a histogram of the number of black dots in the vertical direction as shown in FIG. 8F with respect to the area for which the position coordinates 55a /, 56a / on the left side are obtained. The change point of the histogram and the center of the change point are obtained as the position coordinates 55h /, 56h / of the line marks 52, 53 in the region.
[0076]
  In the two-dimensional code area determination process in step S98, the two-dimensional code area detection unit 95 performs an image of the two-dimensional code area 54C of the mark sheet 50C.93aThe coordinates in are obtained by the processing flow of FIG. 21 as in the second to fourth embodiments.
  In the area completion determination process in step S99, the mark reader control unit 31 determines whether or not the position of the rectangular two-dimensional code area 54C is determined in the process in step S98, and if it is determined (completed). The process proceeds to step S100. If it has not been confirmed (undecided), the process proceeds to step S103.
  In the two-dimensional code extraction process in step S100, the two-dimensional code extraction unit 96 projects the two-dimensional code area 54C in the image 93a and extracts the position of the two-dimensional code 51 as shown in FIG.
  In the two-dimensional code recognition process in step S101, the two-dimensional code recognition unit 97 selects the position coordinates of one two-dimensional code 51, and performs the same process as in the first embodiment on the location indicated by the position coordinates. The two-dimensional code 51 is recognized.
[0077]
In the recognition of the two-dimensional code 51, it is considered that the image of the two-dimensional code 51 is upside down. That is, at the coordinates of each cell of the two-dimensional code 51, white and black are recognized, converted into 1 or 0 bits, and the 1 or 0 bits are connected according to a predetermined rule to form a bit stream. The bit stream is formed with this predetermined rule taking into account the upside down. Then, the two-dimensional code recognition unit 97 decodes the bit stream and converts it into information such as a character string that becomes a recognition result. This recognition result is given to the mark reader control unit 31.
In step S102, the two-dimensional code recognition unit 97 determines whether or not the unprocessed two-dimensional code 51 exists (uncompleted), and when it exists, the two-dimensional code recognition process of step S101 is performed again. Do.
In step S103, it is determined by the mark reader control unit 31 whether or not the processing of all lines has been completed. If there is an unprocessed line (incomplete), the process returns to step S96 again. When it is determined that recognition has been performed for all rows (completed), the mark reader control unit 31 transmits a recognition result group to the computer 3.
[0078]
  As described above, in the fifth embodiment, the two-dimensional code area detection unit 95, the two-dimensional code extraction unit 96, and the two-dimensional code recognition unit 97 are provided in the mark reader 90, and the mechanical control unit 91, the image memory 93, In this configuration, the resolution of the image 50C is changed, and the mechanical control unit 91 and the transport system 92 reverse the transport direction of the mark sheet 50C to reverse the capture direction of the image 50c. Therefore, not only the advantages (1) to (6) shown in the first to fourth embodiments can be obtained, but also the following advantages can be obtained.
  (7) The number of times of recognition for each two-dimensional code 51 of the mark sheet 50C increases, and the recognition rate of the two-dimensional code 51 can be improved.
  (8) When the mark sheet 50C is conveyed in the forward direction and when it is conveyed in the reverse direction, the image93aThe image of the two-dimensional code 51 is reversed, but the two-dimensional code recognition unit 97 does not rotate the image but decodes it by changing the arrangement of the bit strings after cell recognition.Go togetherThe processing time can be shortened.
[0079]
  In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. Examples of such modifications include the following.
  (I) FIGS. 42A and 42B are diagrams showing a modification of the mark sheet.
  In the first to fifth embodiments, the forms to be read are the mark sheets 20, 50, 50B, and 50C. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. linemarkA form to which a two-dimensional code 102 is attached corresponding to 101 may be used. If the character position is detected from the image in which the image of the form is taken and a character reading means for recognizing the character is provided, a line as shown in FIG.markIt can be applied to a character recognition form in which a character string 103 is described corresponding to 101 and a two-dimensional code 102 is pasted, and both character recognition and two-dimensional code recognition are possible.
[0080]
  (Ii) In the fifth embodiment, an example in which the transport direction is changed in the mark reader 90 capable of adjusting the resolution has been described. However, even in a mark reader that does not adjust the resolution, the transport direction can be changed. For example, the recognition rate of the two-dimensional code 51 can be improved.
  (Iii) In the fifth embodiment, a two-dimensional code area54CHowever, the resolution may be changed depending on whether the image 50c is captured by forward conveyance or when the image 50c is captured by reverse conveyance. For example, if a low resolution is applied in the forward direction and a high resolution is applied in the reverse direction, the two-dimensional code 51 can be recognized, for example, as a result of transporting in the forward direction.RuIn this case, it is not necessary to carry in the reverse direction, and the processing time for the normal size two-dimensional code 51 can be shortened.
[0081]
【The invention's effect】
  As explained in detail above,The present inventionAccording to the image reading apparatus,Format information registration means,Image input means,Form / line mark detection means,A two-dimensional code area detecting unit and a two-dimensional code recognizing unit are provided so that a two-dimensional code pasted or printed on a form can be recognized. The two-dimensional code has much more information on the same area than the mark sheet method and handwritten characters.Therefore, even if the size is limited by, for example, a mark sheet or a form for character recognition, etc. It can be provided to a host device or the like, and there is no need to prepare a large number of forms. Also, 2D codes can be easily created by a personal computer, etc., so that frequently used information can be easily affixed or printed on a form without the need to place the information on the form each time. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a mark reader 30 showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a conventional mark sheet.
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional mark sheet reading system.
4 is a block diagram showing a mark reader 2 in FIG. 3. FIG.
5 is a flowchart showing a conventional image reading method performed by the mark reader of FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a definition example of format information.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of image capture.
FIG. 8 is a diagram showing an outline of position detection using a histogram.
FIG. 9 is a configuration diagram of a mark reading system according to the first embodiment of this invention.
10 is a diagram showing an example of a mark sheet 20. FIG.
11 is a flowchart illustrating an image reading method performed by the mark reader 30 of FIG.
12 is a diagram illustrating a definition example of a mark sheet 20. FIG.
13 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 30 in FIG. 1. FIG.
14 is a diagram showing an outline of a two-dimensional code 22. FIG.
FIG. 15 is a block diagram showing a mark reading system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a configuration diagram of a mark reader 60 showing a second embodiment of the present invention in FIG. 15;
17 is a diagram illustrating an example of a mark sheet 50. FIG.
18 is a diagram illustrating a definition example of a mark sheet 50. FIG.
FIG. 19 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 60 of FIG.
20 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 60 of FIG.
FIG. 21 is a flowchart showing details of step S39 in FIG.
FIG. 22 is a diagram showing the concept of two-dimensional code extraction processing in step S41.
FIG. 23 is a block diagram of a mark reading system showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a configuration diagram of a mark reader 70 showing the third embodiment of the present invention in FIG.
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a mark sheet 50B.
FIG. 26 is a diagram illustrating a definition example of a mark sheet 50B.
27 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 70 of FIG. 24. FIG.
FIG. 28 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 70 of FIG. 24.
29 is a diagram showing a concept of two-dimensional code extraction processing of the mark reader 70. FIG.
FIG. 30 is a block diagram of a mark reading system showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a configuration diagram of a mark reader 80 showing a fourth embodiment of the present invention in FIG. 30;
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a mark sheet 50C.
FIG. 33 is a diagram illustrating a definition example of a mark sheet 50C.
34 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 80 of FIG. 31. FIG.
FIG. 35 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 80 in FIG. 31;
FIG. 36 is an explanatory diagram of position correction.
FIG. 37 is a block diagram of a mark reading system showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a block diagram of a mark reader 90 showing the fifth embodiment of the present invention in FIG.
39 is a flowchart showing an image reading method performed by the mark reader 90 of FIG. 38. FIG.
FIG. 40 is a diagram illustrating a conveyance direction.
FIG. 41 is a diagram illustrating an image capture example of the mark reader 90;
FIG. 42 is a diagram showing a modification of the mark sheet.
[Explanation of symbols]
1a, 21, 52, 53 Line mark
1b Mark frame
20, 50, 50B, 50C Mark sheet
22,51 Two-dimensional code
24, 54, 54B, 54C Two-dimensional code area
30, 60, 70, 80, 90 Mark reader
39, 82, 93 Image memory
39a, 82a, 93a images
45, 62, 95 Two-dimensional code area detector
46,97 Two-dimensional code recognition unit

Claims (4)

行の位置を示す任意数のラインマークが印刷されると共に、複数のセルがマトリクス状に配置された二次元コードが少なくとも１つ以上前記ラインマークに対応させて印刷または貼付された帳票のレイアウトを示すフォーマット情報として、前記帳票の辺に対する前記ラインマークの位置、及び前記ラインマークに対して前記二次元コードが存在するエリアの位置を登録したフォーマット情報登録手段と、
前記ラインマークが印刷されると共に前記二次元コードが印刷または貼付された前記帳票のイメージを入力し、前記二次元コードが存在するエリアのイメージが前記二次元コードの認識が可能な分解能を持つように前記分解能を調整して、前記帳票のイメージを所定の大きさの画像に取込む画像入力手段と、
前記画像に取込まれた帳票のイメージから、前記分解能が変化する分解能変化点を検出してこの分解能変化点を用いて前記フォーマット情報を補正し、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記ラインマークの位置を検出する帳票・ラインマーク検出手段と、
前記検出されたラインマークの位置に基づき、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記二次元コードが存在するエリアのイメージを検出する二次元コードエリア検出手段と、
前記検出されたエリアのイメージを解析して前記二次元コードが示す情報を認識する二次元コード認識手段と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。With any number of lines mark indicating the position of the line is printed, a plurality of cells the layout of printed or affixed to the form by the two-dimensional code arranged in a matrix form so as to correspond to the line mark at least one Format information registration means for registering the position of the line mark with respect to the side of the form and the position of the area where the two-dimensional code is present with respect to the line mark as format information to indicate,
The image of the form on which the line mark is printed and the two-dimensional code is printed or pasted is input so that the image of the area in which the two-dimensional code exists has a resolution capable of recognizing the two-dimensional code. Image input means for adjusting the resolution to capture the image of the form into an image of a predetermined size;
A resolution change point at which the resolution changes is detected from the image of the form captured in the image, the format information is corrected using the resolution change point, and the line mark is corrected using the corrected format information. Form / line mark detection means for detecting the position of
Two-dimensional code area detecting means for detecting an image of an area in which the two-dimensional code is present using the corrected format information based on the position of the detected line mark ;
A two-dimensional code recognition means for recognizing the image information indicated by the two-dimensional code by analyzing of the detected area,
Image reading apparatus characterized by comprising a. 請求項１記載の画像読取装置において、The image reading apparatus according to claim 1.
前記画像入力手段によって前記帳票の最初の前記イメージが取込まれた前記画像から、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記エリアのイメージを検出し、前記検出されたエリアを解析して前記二次元コードが示す情報を認識する第１の二次元コード認識処理を行い、  From the image in which the first image of the form is captured by the image input means, the image of the area is detected using the corrected format information, the detected area is analyzed, and the two-dimensional Performing a first two-dimensional code recognition process for recognizing information indicated by the code;
前記第１の認識処理で前記二次元コードが示す情報が認識できない場合には、前記画像入力手段によって前記帳票の上下を反転させた２度目のイメージを前記画像に取込み、前記上下逆転されたイメージを含む画像から、前記補正されたフォーマット情報を用いて前記エリアのイメージを検出し、前記検出されたエリアのイメージを解析して前記二次元コードが示す情報を認識する第２の二次元コード認識処理を行う構成にしたことを特徴とする画像読取装置。  If the information indicated by the two-dimensional code cannot be recognized in the first recognition process, a second image obtained by reversing the form upside down by the image input means is taken into the image, and the upside down image is obtained. A second two-dimensional code recognition that detects the image of the area from the image including the image using the corrected format information and analyzes the image of the detected area to recognize the information indicated by the two-dimensional code An image reading apparatus configured to perform processing. 請求項２記載の画像読取装置において、The image reading apparatus according to claim 2.
前記第１の認識処理で前記二次元コードが示す情報が認識できない場合であって、前記画像入力手段によって前記帳票の上下を反転させた２度目のイメージを前記画像に取込むときには、前記２度目のイメージが前記最初のイメージにおける分解能とは異なる分解能を持つように調整する構成にしたことを特徴とする画像読取装置。In the case where the information indicated by the two-dimensional code cannot be recognized in the first recognition process, and when the second image obtained by inverting the top and bottom of the form by the image input means is taken into the image, the second time An image reading apparatus characterized in that the image is adjusted so as to have a resolution different from that of the first image. 請求項２または３記載の画像読取装置において、The image reading apparatus according to claim 2 or 3,
前記第２の二次元コード認識処理では、前記二次元コードを構成する複数のセルから得られたデータ列を前記上下が逆転していることを考慮して並べ変え、前記並べ変えたデータ列に基づき前記二次元コードが示す情報を認識する構成にしたことを特徴とする画像読取装置。  In the second two-dimensional code recognition process, the data strings obtained from a plurality of cells constituting the two-dimensional code are rearranged in consideration of the fact that the upper and lower sides are reversed, and the rearranged data strings are converted into the rearranged data strings. An image reading apparatus characterized in that the information indicated by the two-dimensional code is recognized.
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