JP4442512B2 - Information code reading apparatus and information code reading method - Google Patents
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本発明は、情報コードを光学的に読み取る情報コード読取装置および情報コード読取方法に関する。 The present invention relates to an information code reading device and an information code reading method for optically reading an information code.
情報コード読取装置は、明パターンおよび暗パターンが組み合わされてなる情報コードを含む二次元画像を撮像し、その撮像した二次元画像内に含まれる情報コードを解読する機能を有している。この種の情報コード読取装置が、例えば特許文献1や特許文献2に開示されている。
The information code reading device has a function of capturing a two-dimensional image including an information code formed by combining a bright pattern and a dark pattern, and decoding the information code included in the captured two-dimensional image. This type of information code reader is disclosed in, for example,
特許文献1に開示されている情報コード読取方法では、二次元画像をマトリクス状に分割して検査区域を設定し、各検査区域において主走査線に沿った明暗パターンに基づいて明暗変化を検出している。そして、その明暗変化点数を所定値と比較し、所定値以上の検査区域と所定値未満の検査区域の配列表を作成し、画像領域中央に近く且つ面積も大きい検査区域群を情報コードの存在領域として推定している。この方法によれば、推定した存在領域に基づいて情報コードを解読処理できるため、解読が完了するまでに要する時間を短縮することができる。特許文献2にも、同様の存在領域の推定方法が開示されている。
近年、1台の端末で一次元バーコードと二次元コードの双方を読み取り可能な情報コード読取装置が開発されている。情報コードは多種多様に規格化されており、これらの情報コードの種類を判別した後に解読処理を行う必要がある。しかしながら、上記特許文献1や特許文献2に記載された技術では、解読処理を行うときに、ある種の情報コード(例えばDataMatrixコード)であることを仮定して解読処理を実行するため、情報コードの設定を誤った場合には、解読処理を完了することができない。その結果、再び他の種類の情報コードであることを仮定して解読処理を行う必要があり、解読完了までの処理が膨大なものとなり処理時間が長くなる虞がある。
In recent years, information code readers have been developed that can read both one-dimensional barcodes and two-dimensional codes with a single terminal. Information codes are standardized in various ways, and it is necessary to perform a decoding process after discriminating these information code types. However, in the techniques described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、一次元バーコードと二次元コードの双方を1台の端末で読み取り可能な装置において、解読処理の迅速化を図ることができる情報コード読取装置および情報コード読取方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accelerate the decoding process in an apparatus capable of reading both a one-dimensional barcode and a two-dimensional code with a single terminal. An information code reader and an information code reading method are provided.
請求項1記載の発明によれば、検査線設定手段は、撮像手段により撮像された二次元画像に含まれる明パターンもしくは暗パターンに交差するように複数の互いに平行な検査線を設定し、輝度レベル検出手段は、検査線設定手段により設定された検査線に沿って変化する輝度レベルパターンを複数の検査線毎に各々検出し、一次元バーコード判別手段は、輝度レベル検出手段により検出された複数の検査線の輝度レベルパターンを互いに比較し、相似していると判定した場合には情報コードを一次元バーコードと判別し、解読手段は、一次元バーコード判別手段による判別結果が一次元バーコードであるときには前記情報コードを一次元バーコードの解読アルゴリズムを適用して解読し、前記判別結果がその他の情報コードであるときには、その他の情報コードの解読アルゴリズムを適用して解読するため、解読手段が解読処理を行う前に一次元バーコードが二次元画像に含まれているか否かを判別することができる。これにより、情報コードが一次元バーコードであるかその他の情報コードであるかを判別することなく解読処理するのに比較して処理を迅速化することができる。 According to the first aspect of the present invention, the inspection line setting means sets a plurality of parallel inspection lines so as to intersect a bright pattern or a dark pattern included in the two-dimensional image captured by the imaging means, and brightness The level detection means detects a luminance level pattern that changes along the inspection line set by the inspection line setting means for each of the plurality of inspection lines, and the one-dimensional barcode determination means is detected by the luminance level detection means. The brightness level patterns of multiple inspection lines are compared with each other, and when it is determined that they are similar, the information code is determined as a one-dimensional barcode, and the decoding means determines that the determination result by the one-dimensional barcode determination means is one-dimensional. When it is a barcode, the information code is decoded by applying a decoding algorithm for a one-dimensional barcode, and when the determination result is another information code, For decrypting by applying the decryption algorithm other information code, it is possible decoding means, it is determined whether or not the one-dimensional bar code before performing the decryption process is included in the two-dimensional image. As a result, the processing can be speeded up as compared with the case where the decoding process is performed without determining whether the information code is a one-dimensional bar code or another information code.
請求項2記載の発明によれば、検査線設定手段は、二次元画像内の明領域と暗領域との境界線を検出し、その検出した境界線が直線状になっていることを条件として境界線と直交し且つ互いに所定距離だけ離間した複数の検査線を設定するため、明パターンもしくは暗パターンに対して確実に交差するように検査線を設定することができる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、検査線設定手段は、二次元画像内の明領域と暗領域との境界に位置する1つの明暗境界点を特定し、この特定した明暗境界点を始点として境界を辿ることにより境界線を検出するため、境界から離間して他の明領域もしくは暗領域が存在したとしても、これらの明領域もしくは暗領域を誤検出することなく境界線を検出することができる。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、推定手段は、撮像手段により撮像された二次元画像に含まれる情報コードの存在領域を推定し、検査線設定手段は、推定手段により推定された情報コードの存在領域において概略的な中心位置を算出すると共に情報コードの概略的な傾き角度を算出し当該算出した中心位置を傾き角度で通過するように中心線を設定し、この中心線上に始点となる明暗境界点を設定するため、明暗境界点を確実に設定することができるようになる。 According to the fourth aspect of the present invention, the estimating means estimates the existence area of the information code included in the two-dimensional image captured by the imaging means, and the inspection line setting means is the information code estimated by the estimating means. A rough center position is calculated in the existence area, a rough tilt angle of the information code is calculated, a center line is set so as to pass through the calculated center position with the tilt angle, and the light and darkness that is the starting point on this center line Since the boundary point is set, the light / dark boundary point can be reliably set.
請求項5記載の発明によれば、輝度レベル検出手段は、解読手段が解読対象とする各種の一次元バーコードの中で、1コードワードを構成する明パターンおよび暗パターンの数が最大のものを特定し、その最大数を最小検出パターン数として設定し、各検査線毎に少なくとも最小検出パターン数の明パターンおよび暗パターンに対応した輝度レベルからなる輝度レベルパターンを検出するため、解読対象としている一次元バーコードの輝度レベルパターンを確実に検出することができると共に、全てのコードワードに対応した輝度レベルパターンを検出する必要がなくなり処理を迅速化することができる。
According to the invention described in
請求項6記載の発明によれば、一次元バーコード判別手段は、複数の検査線の輝度レベルパターンについてそれぞれ輝度レベルの極値点間の距離を求め、検査線の相互間において、対応する極値点間の距離の比が所定の範囲内にあることを条件として、複数の検査線の輝度レベルパターンが互いに相似していると判定するため、相似しているか否かを簡単に判定できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the one-dimensional bar code discriminating unit obtains the distance between the extreme points of the luminance level for each of the luminance level patterns of the plurality of inspection lines, and corresponding poles between the inspection lines. Since it is determined that the luminance level patterns of the plurality of inspection lines are similar to each other on the condition that the ratio of the distances between the value points is within a predetermined range, it can be easily determined whether or not they are similar.
以下、本発明を、情報コードの一種である一次元バーコードおよびQRコード(二次元コード)を光学的に読取可能に構成された情報コード読取装置に適用した場合の一実施形態について、図1ないし図7を参照しながら説明する。
図3は、情報コード読取装置の電気的なブロック構成を概略的に示している。この情報コード読取装置1は、二次電池等の電池2を駆動源としており、画像取込対象領域Xに表示された情報コードP(図7参照)により表現された情報を解読して光学的に読取る機能を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an information code reader configured to optically read a one-dimensional bar code and a QR code (two-dimensional code) as a kind of information code will be described with reference to FIG. Description will be made with reference to FIG.
FIG. 3 schematically shows an electrical block configuration of the information code reader. The
この情報コード読取装置1は、CPU等からなる制御回路3、メモリ4、トリガスイッチ5、操作スイッチ6、LED7、ブザー8、液晶表示器9、通信インタフェイス10、同期信号発生回路11、アドレス発生回路12、照射部13、結像手段14、二次元画像センサ15、増幅回路16、A/D変換回路17、特定比検出回路18を備えている。
メモリ4は、画像メモリ4およびプログラム記憶領域やワークメモリを備えている。尚、制御回路3は、解読手段、検査線設定手段、輝度レベル検出手段、一次元バーコード判別手段、推定手段としての機能を備えている。また、二次元画像センサ15は、エリアセンサにより構成されており、撮像手段として機能する。
The
The memory 4 includes an image memory 4, a program storage area, and a work memory. The
照射部13は、例えばリング状のフレームに複数のLED(図示せず)が配置されてなるもので、制御回路3の制御に基づいて画像取込対象領域Xに光を照射する。結像手段14は、例えばレンズにより構成されており、画像取込対象領域Xに反射した光を二次元画像センサ15に結像する。二次元画像センサ15は、例えばCCDやCMOSイメージセンサにより構成されており二次元画像を撮像する機能を備え、同期信号発生回路11が発生した同期信号に基づいて二次元画像センサ15に結像した光を光電変換し、当該変換された画素信号を増幅回路16に与える。
The
この画素信号は、同期信号発生回路11が発生した同期信号に基づいて増幅回路16、A/D変換回路17を通じてメモリ4内の画像メモリ4aにシリアルデータの画像データとして記憶されるようになっている。このとき、画像メモリ4aに記憶される画像データは、例えば8ビット(256段階)の輝度データ(明度データ:輝度情報)を含む画像データである。
This pixel signal is stored as image data of serial data in the
尚、アドレス発生回路12は、同期信号発生回路11から同期信号が与えられるようになっており、同期信号が与えられることによりメモリ4のアドレスを指定するアドレス指定信号をメモリ4に与える。このとき、制御回路3はこの画像データを取込み画像メモリ4aの指定されたアドレスに画像データを順次記憶させるようになっている。
The
また、制御回路3は、画像メモリ4aの画素データについて、記憶された輝度レベルに基づいて輝度レベルが所定値より高い白画素(明点に相当)、および輝度レベルが所定値より低い黒画素(暗点に相当)に2値化するようになっている。また、制御回路3は、記憶された輝度レベルに基づいて白黒変化数(明暗変化点数に相当)を算出するようになっている。この白黒変化数とは、水平方向もしくは垂直方向に連続して隣接する画素データについて「白画素」から「黒画素」に変化する数、および「黒画素」から「白画素」に変化する数をある領域毎に合算した数を示している。
このとき、画像データの輝度レベルから白黒変化数を算出する方法の1つとして、水平方向や垂直方向に連続する画素データの輝度レベルについて1次微分値および2次微分値をそれぞれ取得し、これらの微分値に基づいて白黒変化数として算出する方法がある。
In addition, the
At this time, as one of the methods for calculating the number of black and white changes from the luminance level of the image data, the first and second differential values are obtained for the luminance level of the pixel data continuous in the horizontal direction and the vertical direction, respectively. There is a method of calculating the number of black and white changes based on the differential value of.
上記構成の作用について図1ないし図7を参照しながら説明する。
本実施形態においては、横(水平方向)640画素×縦(垂直方向)480画素についての画素データが画像メモリ4aに記憶されることとして以下の説明を行う。また、情報コード読取装置1は、一次元バーコードB(図7(a)参照)や二次元コードH(図7(b)参照)の双方の情報コードPを読取可能に構成されているものとして以下の説明を行う。
The operation of the above configuration will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the following description will be given on the assumption that pixel data for horizontal (horizontal direction) 640 pixels × vertical (vertical direction) 480 pixels is stored in the
図1および図2は、制御回路3が情報コードを光学的に読取るときに行う処理をフローチャートにより概略的に示している。まず、制御回路3は、二次元画像を撮像し(ステップS1)、画素の輝度レベルのデータを画像メモリ4aに取込むと、これらの画素データについて例えばマトリックス状の区画領域K(図4参照)に区画する(ステップS2)。この場合、図4に示すように、例えば水平方向32画素×垂直方向32画素の正方形状に区画する。
FIG. 1 and FIG. 2 schematically show the processing performed when the
次に、制御回路3は、画素データに基づいて情報コードPが存在する区画領域Kを推定存在領域Kbとして推定する(ステップS3)。存在領域の推定方法については、本実施形態の特徴とは特に関係しないためその詳細説明を省略するが、先に出願された特許文献1もしくは特許文献2の推定方法を適用できる。すると、推定存在領域Kbを特定することができる。
Next, the
次に、制御回路3は、推定された推定存在領域Kbの中心線C(図4参照))を設定する(ステップS4)。この中心線Cの設定は、例えば以下のように行うことが望ましい。すなわち、制御回路3は、情報コードPの存在が推定された推定存在領域Kbを構成するそれぞれの区画領域Kについて、二次元画像の水平方向および垂直方向の白黒変化数(「白画素」から「黒画素」もしくは「黒画素」から「白画素」に変化する点数)をそれぞれ算出する。
Next, the
この後、制御回路3は、推定存在領域Kbを構成する区画領域Kのうち、水平方向および垂直方向の白黒変化数の比が所定範囲内となる区画領域Kを推定存在領域Kbとして改めて選定すると良い。すなわち、一次元バーコードBの場合には、「バー」の長手方向や「スペース」の長手方向がある傾き角度θで傾いていたときには、推定存在領域Kbにおいて白黒変化点数の比をそれぞれ算出したとしても偏りが生じる。
Thereafter, the
例えば一次元バーコードBが45度の傾き角度θで傾いている場合には、白黒変化数は水平方向:垂直方向=1:1となり、その比は1付近に偏る傾向がある。例えば、推定存在領域Kbの中に存在する情報コードが2次元コードである場合には偏りを生じることなく混沌としている。したがって、この段階で一次元バーコードBであるか否かを高確率で判別できる。 For example, when the one-dimensional barcode B is inclined at an inclination angle θ of 45 degrees, the number of black-and-white changes is horizontal: vertical = 1: 1, and the ratio tends to be close to 1. For example, when the information code existing in the estimated presence area Kb is a two-dimensional code, it is chaotic without causing a bias. Therefore, at this stage, it is possible to determine with high probability whether or not it is a one-dimensional barcode B.
そして制御回路3は、これらの水平方向および垂直方向の白黒変化数の比から区画領域K内で黒画素が連続する部分(黒画素群:一次元バーコードBの場合「バー」:暗パターンに相当)もしくは白画素が連続する部分(白画素群:一次元バーコードBの場合「スペース」:明パターンに相当)の概略的な傾き角度θを検出する。
Then, the
具体的には、「バー」や「スペース」の長手方向が二次元画像の垂直方向に沿って延設されているときには、水平方向の白黒変化数が多く垂直方向の白黒変化数が0となる。この場合、傾き角度θに対応する「比」を(垂直方向の白黒変化数)÷(水平方向の白黒変化数)と定義すると比は0となる。このため、傾き角度θは0度と設定される。 Specifically, when the longitudinal direction of “bar” or “space” is extended along the vertical direction of the two-dimensional image, the number of black and white changes in the horizontal direction is large and the number of black and white changes in the vertical direction is zero. . In this case, if the “ratio” corresponding to the tilt angle θ is defined as (number of black and white changes in the vertical direction) ÷ (number of black and white changes in the horizontal direction), the ratio becomes zero. For this reason, the inclination angle θ is set to 0 degree.
また、「バー」や「スペース」の長手方向が水平方向に沿って延設されるときには、垂直方向の白黒変化数が多くなり水平方向の白黒変化数が0となる。この場合、比が無限に大きくなるため傾き角度θは90度と設定される。また、これらの白黒変化数と共に、補助的に区画領域K内で斜め方向に白黒変化数を算出しこれらの情報から概略的な傾き角度θを算出しても良い。このとき、中心線Cの角度の必要な精度に応じて、区画領域K内に対して水平方向および垂直方向にそれぞれ複数の白黒変化数を設定しても良い。これにより、傾き角度θを精度良く算出することができる。 When the longitudinal direction of “bar” or “space” is extended along the horizontal direction, the number of monochrome changes in the vertical direction increases and the number of monochrome changes in the horizontal direction becomes zero. In this case, since the ratio becomes infinitely large, the inclination angle θ is set to 90 degrees. Further, along with the number of black and white changes, the number of black and white changes may be calculated in an oblique direction within the partition region K, and the approximate inclination angle θ may be calculated from these pieces of information. At this time, depending on the required accuracy of the angle of the center line C, a plurality of black and white changes may be set in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the partitioned area K. Thereby, the inclination angle θ can be calculated with high accuracy.
次に、制御回路3は、情報コードPの存在が推定された区画領域Kについて当該算出された傾き角度θの平均値を算出することにより、黒画素群もしくは白画素群の概略的な傾き角度θや、その垂直方向の概略的な傾き角度θを算出することができる。制御回路3は、例えばこの算出された傾きの平均値の垂直方向の角度を中心線Cの角度として設定する。
Next, the
そして、制御回路3は、推定される区画領域K(すなわち推定存在領域Kb)のうちの水平方向の最外部に位置する2つの区画領域K間の中心に位置すると共に垂直方向の最外部に位置する2つの区画領域K間の概略中心に位置する中心部Ka(概略的な中心位置に相当)を通過点とする中心線Cを設定する。
The
尚、図4の例では、推定存在領域Kbのうち、垂直方向および水平方向について区画領域Kの最大個数が奇数個となるように情報コードPの存在が推定されている(垂直方向5個、水平方向9個)ため、推定される区画領域Kのうちの中央に位置する区画領域Kの中心部Kaを通過点とするように中心線Cを設定すると良い。 In the example of FIG. 4, the existence of the information code P is estimated so that the maximum number of the partitioned areas K in the vertical direction and the horizontal direction among the estimated existing areas Kb is an odd number (5 in the vertical direction, Therefore, the center line C may be set so that the center portion Ka of the partition area K located at the center of the estimated partition areas K is a passing point.
この場合、情報コードPが、垂直方向および水平方向共に最大個数が偶数個の区画領域Kに対して存在が推定される場合には、推定存在領域Kbのうち、中央の4つの区画領域Kの交差する交差部分に相当する中心部Kaを通過点とする中心線Cを設定すると良い。これにより、推定存在領域Kbの概略中心を通過点とした中心線Cを設定することができる。この中心線Cは、推定存在領域Kbの中心部Kaを確実に通過することになり、しかも、黒画素群(バーB1)もしくは白画素群(スペースB2)に対して確実に交差するように設定されるようになる。 In this case, when it is estimated that the information code P exists for the partition area K whose maximum number is an even number in both the vertical direction and the horizontal direction, among the estimated existence areas Kb, the central four partition areas K It is preferable to set a center line C having a center point Ka corresponding to the intersecting portion as a passing point. Thereby, it is possible to set the center line C with the approximate center of the estimated existence area Kb as a passing point. The center line C is set so as to surely pass through the central portion Ka of the estimated existence area Kb and to reliably intersect the black pixel group (bar B1) or the white pixel group (space B2). Will come to be.
次に、制御回路3は、推定存在領域Kbのうち一方の端点側(例えば、図4中の水平方向左側)から他方の端点側(例えば、図4中の水平方向右側)に向けて中心線C上に沿って明領域と暗領域との境界に位置する1つの明暗境界点としての黒画素を探索する(ステップS5)。すると、制御回路3は、推定存在領域Kb内においてその周縁部に黒画素を明暗境界点として特定することができる。このとき、制御回路3は、推定存在領域Kbの中心部Kaを確実に通過すると共に黒画素群(バーB1)および白画素群(スペースB2)に対して確実に交差するように中心線Cを設定しているため黒画素(境界点)を素早く確実に検出できる。
Next, the
図5は、制御回路が画素を探索するときの手順を概略的に示している。この図5に示すように、制御回路3は、中心線C上に沿って黒画素を探索すると黒画素(始点)を位置A1に探索して特定した後、垂直上方向に予め定められた所定画素数だけ対象(明暗点検出対象)を移動する(ステップS6)。この所定画素数は、最初に探索された黒画素の位置A1から所定距離以上離間することなく境界線Zを辿るように予め設定された画素数であり、この場合例えば1画素である。
FIG. 5 schematically shows a procedure when the control circuit searches for a pixel. As shown in FIG. 5, when searching for a black pixel along the center line C, the
図5において、位置A2が第1位置に相当する。このとき、制御回路3は、この位置A2の画素が白画素であるか黒画素であるかを判定する(ステップS7)。この場合、位置A2においては白画素であるため(ステップS7:白画素)、制御回路3は、この位置A2から図中水平方向右側に向けて黒画素を探索する(ステップS8)。
In FIG. 5, the position A2 corresponds to the first position. At this time, the
このとき制御回路3は、水平方向に所定画素(例えば1画素)ごとに対象を移動するたびに順次黒画素であるか白画素であるか判定するが、黒画素を位置A3に探索すると、位置A2から位置A3に至るまでの距離(画素数)を算出する(ステップS9)。図5の例では、移動距離が1画素と算出される。
At this time, the
制御回路3は、算出された移動距離が予め定められた限界値(例えば10画素)より大となる場合には(ステップS10:YES)、始点の位置A1に戻り(ステップS11)、図2に示す処理ルーチンに進む。すなわち、処理が黒画素群の境界に沿って長手方向の端部に至ると水平方向に黒画素を探索しても発見できないか、もしくは次の暗パターン(一次元バーコードの「バー」)に対応する黒画素を探索してしまうため移動距離が長くなる。この場合に備えて移動距離の限界値を設けている。
When the calculated moving distance is greater than a predetermined limit value (for example, 10 pixels) (step S10: YES), the
制御回路3は、移動距離が予め定められた限界値以下の場合には(ステップS10:NO)、ステップS6に戻り処理を繰り返す。すると、制御回路3は、図5において位置A3、A5、…の黒画素を明暗境界点として探索することができる。
When the moving distance is equal to or less than a predetermined limit value (step S10: NO), the
他方、図示していないが、仮にステップS7において検出した画素が黒画素であった場合について説明する。制御回路3は、ステップS6において垂直上方向に所定画素だけ対象を移動させたときに、検出された画素が黒画素であった場合には(ステップS7:黒画素)、図中水平方向左側に向けて1画素毎に白画素を探索し(ステップS12)、白画素が探索された時点でその画素から1画素戻ることにより(ステップS13)、左端側の境界に位置する黒画素を探索する。
On the other hand, although not shown, the case where the pixel detected in step S7 is a black pixel will be described. If the detected pixel is a black pixel when the target is moved by a predetermined pixel vertically upward in step S6 (step S7: black pixel), the
制御回路3は、黒画素が探索されると、移動距離(画素数)を算出し(ステップS14)、移動距離が限界値より大となる場合には(ステップS15:YES)、ステップS11に移行するが、移動距離が限界値以下の場合には(ステップS15:NO)、ステップS6に戻り処理を繰り返す。これにより、制御回路3は、始点A1から垂直上方向の画素について、水平方向左端側境界に位置する黒画素を探索できる。
When the black pixel is searched, the
制御回路3は、これらのことを始点A1から垂直下方向の画素についても繰り返し処理を行う(ステップS11、S16〜S24)。すなわち、制御回路3は、ステップS11において始点A1に戻ると、垂直下方向に所定画素だけ対象(明暗点検出対象)を移動させる。制御回路3は、この検出された位置Ar1が黒画素であるとすると、水平左方向に白画素を探索する(ステップS18)。このとき制御回路3は、1画素毎に検出対象画素を位置Ar2、Ar3…に順次移動させて白画素であるか否かを判定するが、図5において位置Ar3の白画素を探索すると、1画素戻る(ステップS19)。
The
このとき、制御回路3は、この位置Ar2が黒画素であることを確認した後(ステップS19a)、黒画素の位置Ar2を特定する。尚、位置Ar2が黒画素でない場合には(ステップS19a:NO)、白画素が集合していると判定し、ステップS19に移行し、さらに1画素戻って判定処理を繰り返す。これは、水平方向左端側境界の黒画素の位置を特定するために行われる。
At this time, after confirming that the position Ar2 is a black pixel (step S19a), the
次に、黒画素の位置Ar2が特定されると、制御回路3は、前述と同様に位置Ar1から位置Ar2までの距離を算出し(ステップS20)、移動距離が所定の限界値より大であるか否かを判定する(ステップS21)。これは、黒画素群の長手方向の垂直方向下側端部を検出するために行われる。すなわち、制御回路3は、移動距離が限界値より大きいと判定したときには、黒画素を検出することができないか、もしくは他のパターンの黒画素を検出することになるため、黒画素群の長手方向の垂直方向下側端部を検出したと判定し、ステップS25に移行する。
Next, when the position Ar2 of the black pixel is specified, the
他方、仮にステップS17において検出された画素が白画素であった場合について説明する。制御回路3は、ステップS16において垂直下方向に所定画素だけ対象(明暗点検出対象)を移動させたときに、ステップS17において白画素であることを検出すると、水平右方向に向けて黒画素を探索する(ステップS22)。
On the other hand, the case where the pixel detected in step S17 is a white pixel will be described. When the
制御回路3は、水平右方向に向けて1画素毎に黒画素を探索するが、黒画素が探索された後、その位置と基準位置Ar1との距離を算出する。制御回路3は、この距離が限界値より大きいときには、前述説明と同様に垂直方向端部に達したと判定し、ステップS25に移行するが、移動距離が限界値以下のときには(ステップS24:NO)、ステップS16に移行し処理を繰り返す。
The
制御回路3は、ステップS25に移行すると、探索された黒画素群の延長方向が直線状になっているか否かを判定する(ステップS25)。すなわち、黒画素が境界点として所定個数以上検出されていると共に黒画素群が実質的に直線に沿って存在しているか否かを判定する。具体的には、制御回路3は、すべての黒画素からの距離が最短となるような直線を設定しこの直線からの黒画素の距離がある所定範囲内に収まっているか否かを判定するようにすると良い。
When the
制御回路3は、ステップS25において探索された黒画素群の延長方向が直線状になっていないと判定した場合には、一次元バーコードではないと判定し(ステップS26)、その他の情報コードPの解読処理(例えば、二次元コードの解読処理)に移行して終了する。制御回路3は、探索された黒画素群の延長方向が直線状になっていると判定した場合には(ステップS25:YES)、例えば直線状の黒画素群の延長方向の傾き角度θを検出した後、当該黒画素群の延長方向に対してその延長方向に対して垂直方向となる複数の垂線H1〜Hn(検査線に相当)を設定する(ステップS27)。この垂線H1〜Hnは、互いに平行に設定されている。尚、制御回路3は、ステップS26において一次元バーコードではないと判定したときに複数の垂線H1〜Hnを設定することなくその他の情報コードPの解読処理に移行するため、この場合にはさらに処理を迅速化することができる。
When it is determined that the extension direction of the black pixel group searched in step S25 is not linear, the
直線状の黒画素群の延長方向に対して複数の垂線を設定する理由は、取込まれた二次元画像に含まれる情報コードPが一次元バーコードBであるか否かを確実に判定するためである。一般に一次元バーコードBは、図7(a)に示すように、直線状の「バーB1(黒画素群:暗パターン)」や「スペースB2(白画素群:明パターン)」が縞状に組み合わされて構成されている。 The reason for setting a plurality of perpendicular lines in the extending direction of the straight black pixel group is to reliably determine whether or not the information code P included in the captured two-dimensional image is a one-dimensional barcode B. Because. In general, as shown in FIG. 7A, the one-dimensional barcode B has linear “bars B1 (black pixel group: dark pattern)” and “space B2 (white pixel group: bright pattern)” in a striped pattern. It is configured in combination.
解読時には、制御回路3は、一次元バーコードBのバーB1やスペースB2の長手方向に対して垂直方向に一次元的に解読して読取ることになるが、バーB1やスペースB2の長手方向に解読位置をずらしたとして同一の結果となるように解読する必要がある。しかし、撮像された二次元画像の傾斜等により例えば図6(b)に示すように、メモリ4内に二次元画像の掲載面が傾斜した傾斜状態で撮像されることがある。この場合でも、制御回路3は、同一結果となるように解読する必要がある。
At the time of decoding, the
そこで、本実施形態においては、制御回路3が複数の垂線H1〜Hnを設定し(ステップS27)、輝度レベルパターンを検出し(ステップS28)、これらの輝度レベルパターンが相似しているか否かを判定し(ステップS29)、相似していることを条件として一次元バーコードであると判定した後(ステップS30)、一次元バーコードBの解読アルゴリズムを適用し解読処理を行うようにする。
Therefore, in the present embodiment, the
尚、制御回路3が、ステップS29において相似していないと判定すると、一次元バーコードBではないと判定する(ステップS31)。制御回路3は一次元バーコードBではないと判定すると、その他の情報コードP(例えば、二次元コード:図7(b)のデータマトリックスコードやQRコード等参照)の解読アルゴリズムを適用するようにして解読処理を行う。
In addition, if the
制御回路3が複数の垂線H1〜Hnを設定するときには、次のように設定することが望ましい。制御回路3は、ステップS25において探索された境界に位置する黒画素群の延長方向が直線状になっていると判定すると、これらの黒画素群の両端部側を結合した線分(直線部分)を所定距離(例えば3画素分の距離)毎に離間した画素を通過点(他の明暗境界点に相当)とすると共に、算出された傾き角度θに基づいて互いに平行な垂線H1〜Hnを検査線として設定することが望ましい。具体的には、図5に示すように、制御回路3は、位置A1、A3、A5…の黒画素による境界点を所定距離毎に離間した画素を通過点とするため、例えば3画素だけ離間した位置A1、A7、…を通過点とした垂線H1〜Hnを設定することができる。
When the
またその他にも、次のようにしても良い。制御回路3は、ステップS25において探索された黒画素群の延長方向が直線状に配列されていると判定すると、これらの黒画素群を結合した線分の端部間の長さを検出し当該長さを所定数(例えば5)に分割した分割点を通過点とすると共に、算出された傾き角度θに基づいて互いに平行な垂線H1〜Hnを設定する。このように垂線H1〜Hnを設定することにより、より効率的に垂線を設定することができ一次元バーコードであるか否かを確実に判別できる。
In addition, the following may be used. When the
制御回路3は、ステップS27において複数の垂線H1〜Hnを設定し、ステップS28においてこれらの複数の垂線H1〜Hnに沿って輝度レベルパターンJ1、J2…を検出し、ステップS29において当該複数の輝度レベルパターンが相似しているか否かを判定するが、このとき制御回路3は以下の処理を行うことが望ましい。
The
図6(a)は、複数の垂線に沿った輝度レベルの検出波形(輝度レベルパターン)の一例を、設定された垂線H1〜Hn毎の輝度レベルの変化信号として示している。制御回路3は、図6(a)に示すように、ある垂線H1に対応する輝度レベルパターンJ1について、ある基準位置(例えば黒画素A1の位置:図6(a)において輝度レベルの極小となる位置)から輝度レベルの極大値が取得される画素の位置(白画素の位置)までの距離X1、X3、X5…を検出すると共に、前記基準位置から輝度レベルの他の極小値が取得される画素の位置(黒画素の位置)までの距離X2、X4、X6…を検出する。
FIG. 6A shows an example of a luminance level detection waveform (luminance level pattern) along a plurality of vertical lines as a change signal of the luminance level for each of the set vertical lines H1 to Hn. As shown in FIG. 6A, the
次に、制御回路3は、ある垂線H2に対応する輝度レベルパターンJ2について、前述と同一の基準位置から輝度レベルの極大値(白画素方向の極値)が取得される画素の位置までの距離Y1、Y3、Y5…を検出すると共に、当該基準位置から輝度レベルの極小値(黒画素方向の極値)が取得される画素の位置までの距離Y2、Y4、Y6…を検出する。
Next, with respect to the luminance level pattern J2 corresponding to a certain vertical line H2, the
次に、制御回路3は、同一位置における2つの輝度レベルパターン間の極大値の比と、同一位置における2つの輝度レベルパターン間の極小値の比とを算出する。すなわち、図6(a)において、制御回路3は、比Y1/X1、Y2/X2、Y3/X3、…を算出する。
Next, the
このとき制御回路3が、情報コード読取装置1が検出対象とする複数の一次元バーコード(所謂上述の種類の一次元バーコード)のうち1コードワードを構成するバーB1およびスペースB2の数が最大のものを特定しその最大数を最小検出パターン数として設定し、各垂線H1〜Hn毎に最小検出パターン数のバーB1およびスペースB2に対応した輝度レベルパターンJ1〜Jnを検出するようにすることが望ましい。
At this time, the
以下、この説明を行う。一次元バーコードBは、現在使用可能なコードの種類が多い。例えば、CODE39、NW7、CODE128、ITFコード、所謂POSコード(EAN−8、EAN−13、UPC−A、UPC−E)、RSSコード、およびこれらのコンポジットコードである。 This will be described below. The one-dimensional barcode B has many types of codes that can be currently used. For example, CODE39, NW7, CODE128, ITF code, so-called POS code (EAN-8, EAN-13, UPC-A, UPC-E), RSS code, and composite codes thereof.
コードワードとは内部データを構成する単位を示しており、前述した一次元バーコードの場合、1コードワードについて、バーB1、スペースB2の本数(パターン数もしくはモジュール数とも称する)が次のように規定されている。CODE39(9本+1本(スペース))、NW7(7本+1本(スペース))、CODE128(6本)、ITFコード(10本)、POSコード(4本)、RSSコード(8本)と規定されている。 The code word indicates a unit constituting the internal data. In the case of the above-described one-dimensional barcode, the number of bars B1 and spaces B2 (also referred to as the number of patterns or the number of modules) per code word is as follows. It is prescribed. CODE39 (9 + 1 (space)), NW7 (7 + 1) (space), CODE128 (6), ITF code (10), POS code (4), RSS code (8) Has been.
情報コード読取装置1は、その仕様に応じて解読可能な一次元バーコードの種類が異なる場合もある。したがって、これらの一次元バーコードの種類に応じてコードワードの設定を変更して解読する必要があるが、一次元バーコード判定用の輝度レベルパターンの比を一次元バーコードを構成する全てのコードワードについて算出していると、処理の迅速化を阻害する要因となるため、全てのコードワードについて処理する必要はない。
The
したがって、処理を迅速化するため、制御回路3は、1コードワード分の輝度レベルパターンのみに対応する比を算出することが望ましい。また、1コードワード分の輝度レベルパターンのみを検出する場合、前述した全ての一次元バーコードの種類に適用するためには、1コードワードが最大10本のモジュールで構成されているため、制御回路3は、輝度レベルのそれぞれ10個の極大極小値に対応する位置までの距離X1〜X10、位置までの距離Y1〜Y10の情報を取得し、比を算出するようにすると良い。
Therefore, in order to speed up the processing, it is desirable that the
制御回路3は、これらの比Y1/X1、Y2/X2、Y3/X3、…が、ある所定範囲内(例えば、0.9〜1.1)に入っていることを条件として輝度レベルパターンが相似していると判定する。このようにして相似であるか否かを判定することが望ましい。これにより、相似しているか否かを簡単に判定することができる。この後、制御回路3は、情報コードPの種類に応じた解読アルゴリズムを適用した解読処理を行い、処理結果を出力するが、この処理に特徴はないため、当該説明を省略する。
The
本実施形態によれば次に示す作用効果を奏する。二次元画像センサ15により二次元画像を撮像する。次の処理は、制御回路3が行う処理である。撮像された二次元画像を矩形状に区画する。区画領域Kについて情報コードPの存在領域を推定する。情報コードPの存在が推定される推定存在領域Kbのうちの各区画領域Kについて水平方向および垂直方向の白黒変化数をそれぞれ検出する。これらの白黒変化数の比から区画領域K内の黒画素群もしくは白画素群の傾き角度θやその垂直方向の角度を各区画領域Kの傾き角度θを概略的に算出する。各区画領域Kの傾き角度θの平均値を算出し、この値を中心線Cの概略的な傾き角度θとして算出する。次に、推定される区画領域Kのうちの中央に位置する区画領域Kの中心点Kaを概略的な中心位置として設定し、当該中心点Kaを通過点とすると共に算出された概略的な傾き角度θの中心線Cを設定する。
According to the present embodiment, the following operational effects are obtained. A two-dimensional image is picked up by the two-
中心線Cに沿って推定された区画領域Kについて黒画素を探索する。最初の黒画素A1を探索した後、垂直方向に所定画素だけ対象を移動し、この位置A2の画素が白画素であるか黒画素であるか判定する。この位置A2の画素が白画素であるか黒画素であるかに応じて処理を変更し、当該位置A2から水平方向に位置する黒画素の位置A3間までの移動距離を算出する。この移動距離が、限界値より大きい場合には、この位置を黒画素群の長手方向の端点の位置とする。 A black pixel is searched for the partitioned area K estimated along the center line C. After searching for the first black pixel A1, the object is moved in the vertical direction by a predetermined pixel, and it is determined whether the pixel at this position A2 is a white pixel or a black pixel. The processing is changed depending on whether the pixel at the position A2 is a white pixel or a black pixel, and the moving distance from the position A2 to the position A3 of the black pixel located in the horizontal direction is calculated. When this moving distance is larger than the limit value, this position is set as the position of the end point in the longitudinal direction of the black pixel group.
これらの処理を垂直上下方向で行い、探索された黒画素が直線状であるか否かを判定し、直線状であることを条件として、これらの黒画素群の延設される直線方向に対して複数の垂線H1〜Hnを設定するとともに、これらの複数の垂線H1〜Hnに沿って輝度レベルパターンJ1、J2…を設定する。輝度レベルパターンJ1、J2…が相似していると判定された場合に、一次元バーコードBであると判定し、一次元バーコードBの解読アルゴリズムを適用して解読処理を行う。 These processes are performed in the vertical vertical direction, and it is determined whether or not the searched black pixels are linear, and on the condition that the black pixels are linear, the linear direction in which these black pixels are extended is determined. A plurality of vertical lines H1 to Hn are set, and brightness level patterns J1, J2,... Are set along the plurality of vertical lines H1 to Hn. When it is determined that the luminance level patterns J1, J2,... Are similar, it is determined to be a one-dimensional barcode B, and a decoding process is performed by applying a decoding algorithm for the one-dimensional barcode B.
要するに、制御回路3は、情報コードPを構成するバーB1に交差するように複数の互いに平行な垂線H1〜Hn(検査線)を設定し、これらの垂線H1〜Hnに沿って情報コードPの輝度レベルパターンJ1、J2…を複数検出し、検出された情報コードPの複数の輝度レベルパターンJ1、J2…が互いに相似していると判定された場合に情報コードPが一次元バーコードBであることを判定し、一次元バーコードBの解読アルゴリズムを適用して解読処理を行っている。
In short, the
したがって、撮像された二次元画像に含まれる情報コードPが、一次元バーコードBであるか、その他の情報コードPであるかを判定してから解読処理を行っているため、処理を迅速化することができる。 Therefore, since the decoding process is performed after determining whether the information code P included in the captured two-dimensional image is the one-dimensional barcode B or the other information code P, the processing is speeded up. can do.
尚、黒画素群A1、A3、A5、Ar1、Ar4、Ar7…が、直線性判別処理により直線状でないと判別されたときには、制御回路3は一次元バーコードではないと即座に判別することができ、処理の迅速性を向上することができる。
When the black pixel groups A1, A3, A5, Ar1, Ar4, Ar7,... Are determined not to be linear by the linearity determination process, the
(他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形もしくは拡張が可能である。尚、本発明を実現できれば、前述実施形態で説明した処理を必要に応じて省いても良い。
境界点を検出して垂線H1〜Hnを設定するようにしたが、黒画素群および白画素群の連続する連続部を検出しこの連続部の長手方向の垂直方向に検査線(垂線H1〜Hn)を設定するようにしても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible. If the present invention can be realized, the processing described in the above embodiment may be omitted as necessary.
Although the perpendicular points H1 to Hn are set by detecting the boundary points, the continuous portions of the black pixel group and the white pixel group are detected, and the inspection lines (perpendicular lines H1 to Hn) are perpendicular to the longitudinal direction of the continuous portions. ) May be set.
黒画素A2…、Ar1…、を探索する処理は、最初に探索された黒画素A1から離間した位置に探索すればどのように探索しても良い。また、最初に探索された黒画素A1から中心線Cの垂直方向に向けて離間して少なくとも2つ以上黒画素を明暗境界点として検出するように各種所定値を設定すれば良い。この場合に直線状であるか否かを判別することができ、前述実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。 The process of searching for the black pixels A2,..., Ar1,... May be performed in any manner as long as the search is performed at a position away from the black pixel A1 that is searched first. Further, various predetermined values may be set so that at least two or more black pixels are detected as a light / dark boundary point apart from the first searched black pixel A1 in the vertical direction of the center line C. In this case, it is possible to determine whether or not the shape is linear, and it is possible to obtain substantially the same function and effect as in the above-described embodiment.
一次元バーコードB(情報コードP)は、カラーコードでも良い。スペースB2を構成する白画素を境界点として適用しても良い。
区画領域Kを設定して情報コードPの存在領域を推定した後、中心線Cを設定してから黒画素および白画素の境界に位置する黒画素を検出するようにしたが、区画処理、推定処理、中心線設定処理は必要に応じて設ければよい。
黒画素A1…、Ar1…が直線状になっているか否かを判定した後、複数の垂線H1〜Hnを設定するようにしたが、この直線判定処理は必要に応じて設ければ良い。
The one-dimensional barcode B (information code P) may be a color code. You may apply the white pixel which comprises the space B2 as a boundary point.
After setting the partition area K and estimating the existence area of the information code P, the center line C is set and then the black pixel located at the boundary between the black pixel and the white pixel is detected. Processing and centerline setting processing may be provided as necessary.
A plurality of perpendicular lines H1 to Hn are set after determining whether or not the black pixels A1... Ar1 are linear, but this straight line determination processing may be provided as necessary.
図面中、1は情報コード読取装置、3は制御回路(解読手段、検査線設定手段、輝度レベル検出手段、一次元バーコード判別手段)、15は二次元画像センサ(撮像手段)、Bは一次元バーコード、Hは2次元コード、Pは情報コードを示す。 In the drawings, 1 is an information code reader, 3 is a control circuit (decoding means, inspection line setting means, luminance level detection means, one-dimensional bar code discrimination means), 15 is a two-dimensional image sensor (imaging means), and B is primary. An original barcode, H is a two-dimensional code, and P is an information code.
Claims (7)
前記撮像手段により撮像された前記二次元画像に含まれる明パターンもしくは暗パターンに交差するように複数の互いに平行な検査線を設定する検査線設定手段と、
この検査線設定手段により設定された検査線に沿って変化する輝度レベルパターンを前記複数の検査線毎に各々検出する輝度レベル検出手段と、
この輝度レベル検出手段により検出された前記複数の検査線の輝度レベルパターンを互いに比較し、相似していると判定した場合には前記情報コードを一次元バーコードと判別する一次元バーコード判別手段とを備え、
前記解読手段は、前記一次元バーコード判別手段による判別結果が一次元バーコードであるときには前記情報コードを一次元バーコードの解読アルゴリズムを適用して解読し、前記判別結果がその他の情報コードであるときには、その他の情報コードの解読アルゴリズムを適用して解読することを特徴とする情報コード読取装置。 Information having imaging means for capturing a two-dimensional image including an information code formed by combining a bright pattern and a dark pattern, and decoding means for decoding the information code based on the two-dimensional image captured by the imaging means In the code reader,
Inspection line setting means for setting a plurality of parallel inspection lines so as to intersect a bright pattern or a dark pattern included in the two-dimensional image imaged by the imaging means;
Brightness level detecting means for detecting a brightness level pattern that changes along the inspection line set by the inspection line setting means for each of the plurality of inspection lines;
A one-dimensional bar code discriminating means for comparing the luminance level patterns of the plurality of inspection lines detected by the luminance level detecting means with each other and discriminating the information code from a one-dimensional bar code when it is judged that they are similar to each other. And
The decoding means decodes the information code by applying a decoding algorithm of a one-dimensional barcode when the determination result by the one-dimensional barcode determination means is a one-dimensional barcode, and the determination result is other information code. An information code reading device characterized in that, in some cases, decoding is performed by applying another information code decoding algorithm .
前記検査線設定手段は、前記推定手段により推定された前記情報コードの存在領域において概略的な中心位置を算出すると共に前記情報コードの概略的な傾き角度を算出し、この算出した中心位置を前記傾き角度で通過する中心線を設定し、この中心線上に前記始点となる明暗境界点を設定することを特徴とする請求項3記載の情報コード読取装置。 An estimation unit that estimates an existence area of the information code included in the two-dimensional image captured by the imaging unit;
The inspection line setting means calculates a rough center position in the presence area of the information code estimated by the estimation means and calculates a rough inclination angle of the information code, and the calculated center position is calculated as the center position. 4. The information code reader according to claim 3, wherein a center line passing at an inclination angle is set, and a light / dark boundary point as the start point is set on the center line.
前記二次元画像に含まれる明パターンもしくは暗パターンに交差するように複数の互いに平行な検査線を設定する検査線設定過程と、
この検査線設定過程により設定された各検査線に沿ってそれぞれ輝度レベルパターンを検出する輝度レベルパターン検出過程と、
この輝度レベルパターン検出過程により検出された複数の検査線の輝度レベルパターンを互いに比較し、相似していると判定した場合に前記情報コードを一次元バーコードと判別する一次元バーコード判別過程と、
この一次元バーコード判別過程による判別結果が一次元バーコードであるときには前記情報コードを一次元バーコードの解読アルゴリズムを適用して解読し、前記判別結果がその他の情報コードであるときには、その他の情報コードの解読アルゴリズムを適用して解読する解読過程とを備えたことを特徴とする情報コード読取方法。 In an information code reading method for decoding the information code from a two-dimensional image including an information code formed by combining a bright pattern and a dark pattern,
An inspection line setting process for setting a plurality of parallel inspection lines so as to intersect the bright pattern or the dark pattern included in the two-dimensional image;
A luminance level pattern detection process for detecting a luminance level pattern along each inspection line set by the inspection line setting process;
A one-dimensional barcode determination process for comparing the luminance level patterns of a plurality of inspection lines detected by the luminance level pattern detection process with each other and determining that the information code is a one-dimensional barcode when it is determined that they are similar to each other. ,
When the determination result of the one-dimensional barcode determination process is a one-dimensional barcode, the information code is decoded by applying a decoding algorithm for a one-dimensional barcode, and when the determination result is another information code, An information code reading method comprising: a decoding process for decoding by applying an information code decoding algorithm .
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