JP4707718B2 - バーコードスキャナ復号 - Google Patents
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Description
本発明は一般にバーコードスキャナの分野に関し、より詳細には、直接部分マーキングでの使用のために適合されるバーコードスキャナに関する。
データがアレイ方式でレイアウトされる概ね長方形のコードから成る2次元バーコードの使用がますます人気となっている。2次元バーコードは有利である。なぜならば、それらは英数字データばかりではなく、2値データも保持し得、かつ普通、エラー訂正機能を含み得るからである。加えて、2次元バーコードは、より小さなスペースにはるかにより多くの情報を格納することができるので、伝統的な1次元バーコードよりも著しくより効率的である。
記号は、デジタル化において使用される記号マージンを生成するために使用される画像の2値化バージョンを形成することによって、入力グレイスケール画像から復号される。グレイスケール画像の2値化バージョンは、記号の境界に位置する画素についての情報を収集することによって、かつ収集された情報に基づいて2値化することによって、局所的にオンデマンドで形成され得る。記号のマージンを決定するために、グレイスケール画像の2値化バージョンを使用することによって、マージンの場所が効率的に、かつマーク付けされた表面における不規則性または表面を横切る照明の変動によって引き起こされる記号のコントラスト変動の存在のもとにあって、突き止められ得る。
次の好ましい実施形態の詳細な記述において、本明細書の一部を形成する添付の図面について参照がなされ、その図面の中で、本発明が実施され得る特定の実施形態が、例示として示される。他の実施形態が利用され得、構造的な変更が本明細書の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。
図3および図4は、スキャンされたDataMatrix記号のためのアウトラインを生成するために、フロントエンドプロセッサによって使用され得る1つの方法を例示する。フロントエンドプロセッサは、DataMatrix記号のアウトラインに対応する四辺形を生成する。上記アウトラインは、記号によって占められたエリアのすぐ外に画素として規定される。従って、ドットのほぼ円形の外側の「シャドー」は記号の一部としては含まれない。
DPMデジタイザ180(図2)は、記号のマーク付けされたモジュールそれぞれが、明瞭なドットとして形成されるドット付けされたDataMatrix記号を処理するように適合される。しかしながら、デジタイザはなおも、概ね正方形の接続された記号モジュールで、通常の形式で印刷されたDataMatrixに対処し得る。図5は、510で入力されるフロントエンドプロセッサ130によって提供される画像アウトラインを使用して、グレイスケール画像74を復号するために、DPMデジタイザおよびDPM腹号器(図2)によって使用され得る1つの方法500の流れ図の例示である。
Claims (53)
- 記号を復号する方法であって、
グレイスケール画像を2値画像に変換することと、
該2値画像を使用して、該記号のアウトラインを決定することと、
該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化することと
を含み、
該グレイスケール画像を2値画像に変換することは、
該グレイスケール画像の境界を横断することと、
周囲の画素に関して、バーコードの境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットを収集することと、
周囲の画素に関して、該バーコードの該境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応する該データのセットに基づいて、該グレイスケール画像を2値化することと
によって行われ、
該グレイスケール画像の該境界を横断することは、
該記号の一部を形成するシード画素または画素の群を選択することと、
該シード画素から始めて、該記号の境界に遭遇するまで、画素の放射状経路を横断することと、
2値化された類似の表現を有する隣接する画素の群を横断して、該記号の該アウトラインを形成する境界画素の位置を突き止めることと
によって行われ、
該アウトラインを決定することは、
該2値画像における隣接した前景画素の近接した群を合体させ、該隣接した前景画素の合体した群のアウトラインを横断して、該記号のマージン線を見出すこと
によって行われ、
該記号をデジタル化することは、
該アウトラインを成す各マージン線で該記号の切片を分析し、4つのマージン線それぞれのモジュールの周期性を決定することによって、該記号の周期性を生成すること
によって行われる、方法。 - 前記2値画像の各画素は、該画素の対応する群が、前記グレイスケール画像における前記記号に属する可能性を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記隣接した画素の群は、該隣接する画素の群が前記境界画素の位置を突き止めるために横断されるとき2値化される、請求項1に記載の方法。
- 前記グレイスケール画像は、周囲の画素に関して、境界画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットに合う2値化平面を形成することによって2値化される、請求項1に記載の方法。
- 前記隣接した前景画素の群のアウトラインは、隣接した前景画素間の、所与の数の背景画素のスペースを跳び越えることによって横断される、請求項1に記載の方法。
- 各マージン線を、前記記号に交差するまでシフトさせ、該マージン線を、該記号の境界と平行になるまで交差の点のまわりでピボット回転させることにより、該マージン線を整列させることを含む、請求項1に記載の方法。
- 平行線の統計的組み合わせを実行して、前記記号の境界に直交する単一の線プロファイルに変えることによって生成される少なくとも1つの太線を引き、最初の重要な縁を決定することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記4つのマージン線の前記モジュールの周期性に対応するグリッド間隔を有するグリッドを構成することを含む、請求項1に記載の方法。
- それぞれが前記記号における隣接したモジュールのセットを含むタイルで前記グリッドを埋めることを含み、各タイル内で、既知のモジュールの状態は未知のモジュールの状態を決定するために使用される、請求項8に記載の方法。
- 前記グリッドは最初に、グリッドコーナにおいてタイルで埋められ、その後、グリッド縁においてタイルで埋められ、埋め込みは概ねグリッド縁から、重複リングの順序で進行する、請求項9に記載の方法。
- 前記デジタル化された記号を復号することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記グレイスケール画像は、画像化バーコードスキャナで得られる、請求項1に記載の方法。
- 前記2値画像の各画素は、1バイトとして格納される、請求項1に記載の方法。
- 前記2値画像の各画素は、1バイトより大きいものとして格納される、請求項1に記載の方法。
- 前記2値画像の各画素は、1バイト未満として格納される、請求項1に記載の方法。
- コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該コンピュータ読み取り可能な媒体は、記号を復号するためのコンピュータ実行可能なインストラクションを格納しており、該インストラクションは、
グレイスケール画像を2値画像に変換することと、
該2値画像を使用して該記号のアウトラインを決定することと、
該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化することと
を含み、
該グレイスケール画像を2値画像に変換することは、
バーコードのグレイスケール画像の境界を横断することと、
周囲の画素に関して、該バーコードの境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットを収集することと、
周囲の画素に関して、該バーコードの該境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応する該データのセットに基づいて、該グレイスケール画像を2値化することと
によって行われ、
該グレイスケール画像の該境界を横断することは、
該記号の一部を形成するシード画素または画素の群を選択することと、
該シード画素から始めて、該記号の境界に遭遇するまで、画素の放射状経路を横断することと、
2値化された類似の表現を有する隣接する画素の群を横断して、該記号の該アウトラインを形成する境界画素の位置を突き止めることと
によって行われ、
該アウトラインを決定することは、
該2値画像における隣接した前景画素の近接した群を合体させ、該隣接した前景画素の合体した群のアウトラインを横断して、該記号のマージン線を見出すこと
によって行われ、
該記号をデジタル化することは、
該アウトラインを成す各マージン線で該記号の切片を分析し、4つのマージン線それぞれのモジュールの周期性を決定することによって、該記号の周期性を生成すること
によって行われる、コンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記2値画像の各画素は、該画素の対応する群が、前記グレイスケール画像における前記記号に属する可能性を示す、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記隣接する画素の群は、該隣接する画素の群が前記境界画素の位置を突き止めるために横断されるときに2値化される、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記グレイスケール画像を2値化するための前記インストラクションは、
周囲の画素に関して、境界画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットに合う2値化平面を形成することを含む、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記隣接した前景画素の群のアウトラインを横断するためのインストラクションは、
該隣接した前景画素間の所与の数の背景画素のスペースを跳び越えることを含む、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記インストラクションは、
各マージン線を、前記記号に交差するまでシフトさせ、該マージン線を、該記号の境界と平行になるまで交差の点のまわりでピボット回転させることにより、該マージン線を整列させることを含む、請求項20に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記インストラクションは、平行線の統計的組み合わせを実行して、前記記号の境界に直交する単一の線プロファイルに変えることによって生成される少なくとも1つの太線を引き、最初の重要な縁を決定することを含む、請求項21に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記インストラクションは、前記4つのマージン線の前記モジュールの周期性に対応するグリッド間隔を有するグリッドを構成することを含む、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記インストラクションは、それぞれが前記記号における隣接したモジュールのセットを含むタイルで前記グリッドを埋めることを含み、各タイル内で、既知のモジュールの状態は未知のモジュールの状態を決定するために使用される、請求項23に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記グリッドを埋めるための前記インストラクションは、該グリッドを最初に、グリッドコーナにおいてタイルで埋めて、その後、グリッド縁においてタイルで埋めて、埋め込みは概ね該グリッド縁から、重複リングの順序で進行する、請求項24に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記インストラクションは、前記デジタル化された記号を復号することを含む、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記グレイスケール画像は、画像化バーコードスキャナで取得される、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記2値画像の各画素は、1バイトとして格納される、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記2値画像の各画素は、1バイトより大きいとして格納される、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記2値画像の各画素は、1バイト未満として格納される、請求項16に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 記号を復号するための装置であって、該装置は、
グレイスケール画像を2値画像に変換する手段と、
該2値画像を使用して、該記号のアウトラインを決定する手段と、
該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化する手段と
を含み、
該グレイスケール画像を2値画像に変換する手段は、
バーコードのグレイスケール画像の境界を横断する手段と、
周囲の画素に関して、該バーコードの境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットを収集する手段と、
周囲の画素に関して、該バーコードの該境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応する該データのセットに基づいて、該グレイスケール画像を2値化する手段と
を含み、
該グレイスケール画像の該境界を横断する手段は、
該記号の一部を形成するシード画素または画素の群を選択する手段と、
該シード画素から始めて、該記号の境界に遭遇するまで、画素の放射状経路を横断する手段と、
2値化された類似の表現を有する隣接する画素の群を横断して、該記号の該アウトラインを形成する境界画素の位置を突き止める手段と
を含み、
該アウトラインを決定する手段は、
該2値画像における隣接した前景画素の近接した群を合体させ、該隣接した前景画素の合体した群のアウトラインを横断して、該記号のマージン線を見出すこと
によって、該2値画像を使用して該記号のアウトラインを決定し、
該記号をデジタル化する手段は、
該アウトラインを成す各マージン線で該記号の切片を分析し、4つのマージン線それぞれのモジュールの周期性を決定することによって、該記号の周期性を生成すること
によって、該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化する、装置。 - 前記隣接する画素の群を横断する手段は、該隣接する画素の群が前記境界画素の位置を突き止めるために横断されるとき、画素を2値化する、請求項31に記載の装置。
- 記号を復号する装置であって、該装置は
グレイスケール画像を2値画像に変換し、該2値画像を使用して該記号のアウトラインを決定するフロントエンドプロセッサと、
該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化するデジタイザと
を含み、
該フロントエンドプロセッサは、バーコードのグレイスケール画像の境界を横断して、周囲の画素に関して、該バーコードの境界に、またはその近くに位置する画素のコントラストのレベルに対応するデータのセットを収集する輪郭ウォーカを含み、該フロントエンドプロセッサは、周囲の画素に関して、該バーコードの境界に、またはその近くに位置する該画素のコントラストのレベルに対応する該データのセットに基づいて、該グレイスケール画像を2値化し、
該輪郭ウォーカは、
該記号の一部を形成するシード画素または画素の群を選択することと、
該シード画素から始めて、該記号の境界に遭遇するまで、画素の放射状経路を横断することと、
2値化された類似の表現を有する隣接する画素の群を横断して、該記号の該アウトラインを形成する境界画素の位置を突き止めることと
を行うことによって、該グレイスケール画像の該境界を横断し、
該フロントエンドプロセッサは、
該2値画像における隣接した前景画素の近接した群を合体させ、該隣接した前景画素の合体した群のアウトラインを横断して、該記号のマージン線を見出すこと
によって、該2値画像を使用して該記号のアウトラインを決定し、
該デジタイザは、
該アウトラインを成す各マージン線で該記号の切片を分析し、4つのマージン線それぞれのモジュールの周期性を決定することによって、該記号の周期性を生成すること
によって、該アウトラインに基づいて該記号をデジタル化する、装置。 - 前記輪郭ウォーカは、前記隣接する画素の群を、該隣接する画素の群が前記境界画素の位置を突き止めるために横断されるときに2値化する、請求項33に記載の装置。
- 前記デジタル化された記号を復号する復号器を含む、請求項33に記載の装置。
- 前記グレイスケール画像を取得する画像化バーコードスキャナを含む、請求項33に記載の装置。
- 2次元バーコード記号を復号する方法であって、該方法は、
グレイスケール画像をコントラスト画像に変換することであって、各画素は、該グレイスケール画像における対応する画素の群における最も明るい画素と最も暗い画素との間での明るさの相違によって決定される、ことと、
該コントラスト画像を使用して該バーコード記号のアウトラインを決定することと、
該アウトラインに基づいて該グレイスケール画像をデジタル化することと
を含み、
該バーコード記号のアウトラインを決定することは、
該コントラスト画像を分析することと、
スレッショルド表面を形成することであって、該スレッショルド表面は、該バーコードの前景を成す前景画素のためのコントラストのレベル、および該バーコードの背景を形成する画素のためのコントラストのレベルの関数である、ことと、
2値画像に達するために、該スレッショルド表面を使用して、該コントラスト画像を2値化することと、
該2値画像において、隣接した前景画素の群を横断して、該バーコード記号の該アウトラインを形成するマージン線の位置を突き止めることと
によって行われ、
該アウトラインに基づいて該グレイスケール画像をデジタル化することは、
該アウトラインを成す各マージン線で該バーコードの切片を分析し、4つのマージン線それぞれのモジュールの周期性を決定することによって、該バーコード記号の周期性を生成すること
によって行われる、方法。 - 前記コントラスト画像の他のいかなる画素も、所与の画素に対応する前記グレイスケール画像において、画素の群における任意の画素に依存しない、請求項37に記載の方法。
- 前記2値画像における隣接した前景画素の近接した群を合体させ、該隣接した前景画素の合体した群のアウトラインを横断して、前記バーコード記号のマージン線を見出すことを含む、請求項37に記載の方法。
- 各マージン線を、前記バーコードに交差するまでシフトさせ、該マージン線を、該バーコードの境界と平行になるまで交差の点のまわりでピボット回転させることにより、該マージン線を整列させることを含む、請求項37に記載の方法。
- 平行線の統計的組み合わせを実行して、前記バーコードの境界に直交する単一のプロファイルに変えることによって生成される少なくとも1つの太線を引き、最初の重要な縁を決定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記4つのマージン線の前記モジュールの周期性に対応するグリッド間隔を有するグリッドを構成することを含む、請求項37に記載の方法。
- それぞれが前記バーコード記号における隣接したモジュールのセットを含むタイルでグリッドを埋めることを含み、各タイル内で、既知のモジュールの状態は未知のモジュールの状態を決定するために使用される、請求項42に記載の方法。
- 前記グリッドは最初に、グリッドコーナにおいてタイルで埋められ、その後、グリッド縁においてタイルで埋められ、埋め込みは概ね該グリッド縁から、重複リングの順序で進行する、請求項43に記載の方法。
- 2次元バーコード記号を復号する装置であって、該装置は、
グレイスケール画像サンプラーであって、該グレイスケール画像サンプラーは、各画素が、グレイスケール画像において、対応する画素の群における画素間のコントラストのレベルを指示するコントラスト画像を構成し、該コントラスト画像を分析して、該バーコード記号の前景における前景画素に対応する第1コントラストのレベル、および該バーコード記号の背景における画素に対応する第2コントラストのレベルを決定し、該第1および該第2コントラストのレベルの関数に基づいてスレッショルド表面を形成し、2値画像を構成するために該スレッショルド表面に基づいてコントラスト画像を2値化することによって、該バーコード記号のグレイスケール画像の副次標本バージョンを構成する、グレイスケール画像サンプラーと、
所定の数の画素よりも少ない数の隣接した前景画素の群の間の空間を跳び越えることによって、2値画像における該隣接した前景画素の群を横断するマージン検知器と、
検知された各マージン線でバーコードの切片を分析することにより、かつ該各マージン線のモジュールの周期性を決定することにより該バーコード記号の周期性を生成することによって;該マージン線のモジュールの周期性に対応するグリッド間隔を有するグリッドを構成することによって;かつ記号モジュールの1群を含むタイルでグリッドを埋めることであって、該モジュールはそれぞれ既知の状態を有する周囲の該タイルの状態に基づいて決定される状態を有することによって、復号するための該グレイスケール画像をデジタル化するために該マージン線を使用するデジタイザと
を含む、装置。 - コンピュータ読み取り可能な媒体であって、該コンピュータ読み取り可能な媒体は、2次元バーコード記号を復号化する方法ステップを実行するための、コンピュータによって実行可能なインストラクションを格納しており、該方法ステップは、
コントラスト画像に、グレイスケール画像を変換することであって、該コントラスト画像の各画素は、該グレイスケール画像における対応する画素の群における画素の間のコントラストのレベルによって決定される、ことと、
該コントラスト画像を使用してバーコード記号のアウトラインを決定することと、
該アウトラインに基づいて該グレイスケール画像をデジタル化することと
を含み、
該バーコード記号のアウトラインを決定することは、
該コントラスト画像を分析することと、
位置の関数として変化する該バーコードを成す前景画素のためのコントラストのレベル、および位置の関数として変化する該バーコードの背景を形成する画素のためのコントラストのレベルを決定することと、
スレショルド表面を形成することであって、該スレショルド表面は、該バーコードを成す前景画素のためのコントラストのレベル、および該バーコードの背景を形成する画素のためのコントラストのレベルの関数である、ことと、
該バーコード記号のアウトラインを決定するために使用される2値画像に達するために、該スレショルド表面を使用して、該コントラスト画像を2値化することと
によって行われ、
該グレイスケール画像をデジタル化することは、
該アウトラインを成す4つのマージン線それぞれで該バーコードの切片を分析することにより、該バーコード記号の周期性を生成し、該生成された周期性を使用して該4つのマージン線それぞれのモジュールの幅を決定すること
によって行われる、コンピュータ読み取り可能な媒体。 - 前記方法ステップは、前記バーコード記号のアウトラインを形成するマージン線の位置を突き止めるために、前記2値画像を横断することを含む、請求項46に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記方法ステップは、隣接する前景画素の群の間のスペースを跳び越えることによって前記バーコード記号のマージン線を見つけるために、前記2値画像における隣接する前景画素の群のアウトラインを横断することを含み、該スペースは、所与の数の画素よりも小さい、請求項46に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 各マージン線を、前記バーコードに交差するまでシフトさせ、該マージン線を、前記バーコード境界と平行になるまで交差の点のまわりでピボット回転させることにより、該マージン線を整列させることを含む、請求項47に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記方法ステップは、平行線の統計的組み合わせを実行して、前記バーコードの境界に直交する単一の線プロファイルに変えることによって生成される少なくとも1つの太線を引き、最初の重要な縁を決定することを含む、請求項48に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記方法ステップは、前記4つのマージン線のモジュールの周期性に対応するグリッド間隔を有するグリッドを構成することを含む、請求項46に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記方法ステップは、それぞれが前記バーコード記号における隣接したモジュールのセットを含むタイルで、前記グリッドを埋めること含み、各タイルの内で、既知のモジュールの状態は未知のモジュールの状態を決定するために使用される、請求項51に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
- 前記グリッドは最初に、グリッドコーナにおいてタイルで埋められ、その後、グリッド縁においてタイルで埋められ、埋め込みは概ね該グリッド縁から、重複リングの順序で進行する、請求項52に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
Applications Claiming Priority (7)
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