JP5234133B2 - コード読取装置及びプログラム - Google Patents
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- G06K7/10712—Fixed beam scanning
- G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
Description
可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズの焦点位置を調節するフォーカス駆動手段と、
前記可変焦点レンズによる撮像方向の画像データを取得するための撮像手段と、
前記撮像方向にレーザ光ビームを出射する発光手段と、
前記フォーカス駆動手段、前記撮像手段、及び、前記発光手段の動作を制御し、取得された画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
出射された前記レーザ光ビームにより前記コードシンボルを含む面内に形成された輝点の前記画像データにおける座標に基づいて前記焦点位置を移動させるフォーカス設定を第1実行時間内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行う第1フォーカス手段と、
第2実行時間内で前記焦点位置を変化させ、当該変化させた焦点位置毎に取得された前記画像データについて各々算出されるコントラストの大小に基づいて、前記焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行う第2フォーカス手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整及び前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数を各々計数する計数手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第1実行時間が短くなるように、当該第1実行時間を所定の第1初期設定時間から短縮して設定し、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第2実行時間が短くなるように、当該第2実行時間を所定の第2初期設定時間から短縮して設定するフォーカス調整時間設定手段と、
を備えることを特徴とするコード読取装置である。
本実施形態のコード読取装置1(コンピュータ)は、一次元バーコード、二次元コード等のシンボルの読み取り機能を有する携帯機器である。
図3は、イメージャモジュール21の平面図である。
なお、バーコードシンボル41は、特に限られないが、例えば、白紙に印刷されたものである。
なお、一次元バーコード以外の二次元コード等の読み取りの場合でも、同様の処理が行われる。
ここで、焦点位置の算出は、予め輝点の座標と焦点位置との対応を示すテーブルデータを記憶部15に記憶させておくことで行う。或いは、数式に基づいて計算を行わせることとしても良い。
ここで、焦点位置を変更する予め定められた範囲は、直前のレーザフォーカス処理内のレーザフォーカスで焦点位置が求められている場合には、この焦点位置の前後に定められ、焦点位置が求められていない場合には、予め記憶部15に記憶された初期設定データに基づいて定められる。
また、定数T1は、予め定められたコントラストフォーカス処理内のフォーカス調整のための単位時間(例えば、一回のフォーカス調整において、予め定められた最大ステップ数の焦点位置変化を行った場合の所要時間)であり、所定数S1は、設定されたコントラストフォーカス処理の最大実行回数を示す整数である。次いで、取得されたフレーム画像について、各フレーム画像における所定の領域内のデータからコントラスト値を算出して、最大のコントラスト値が得られたフレーム画像の焦点位置へ可変焦点レンズ212の焦点位置を移動させることでフォーカス調整が行われる(コントラストフォーカス)。
このようにしてレーザフォーカス処理がS0回に亘り、N回目のレーザフォーカス処理における実行時間Ta(第1実行時間)をT0×(S0−N+1)へと短縮しながら行われた後に、未だシンボルの解読が成功していない場合には、レーザフォーカス処理がタイムアウトとなる。レーザフォーカス処理においては、所定の時間の短縮により、例えば、一度の処理内で繰り返されるレーザフォーカス、キャプチャ、デコードの処理ループの実行回数が減少する。
S1回のコントラストフォーカス処理が行われた後に、未だコードの解読が成功していない場合には、コントラストフォーカス処理がタイムアウトとなる。コントラストフォーカス処理においては、所定の時間が短縮されると、例えば、一度のフォーカス調整で変化させる焦点位置のステップ数が減少する。
図8は、デコード処理の制御手順を示すフローチャートである。
なお、最大実行回数S0、S1は、同一である必要はない。
エイマー214から出射されたレーザ光ビームによりコードシンボルを含む面内に形成された輝点の画像データにおける座標に基づいて、焦点位置を移動させるフォーカス設定を実行時間Ta以内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行うレーザフォーカス法と、実行時間Tb以内でフォーカス機構213を動作させて焦点位置を変化させ、変化させた焦点位置毎に取得された画像データについて各々コントラスト値を算出し、最大(極大)のコントラスト値を示した焦点位置に可変焦点レンズ212の焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行うコントラストフォーカス法とを併用し、レーザフォーカス処理とコントラストフォーカス処理の実行回数を各々独立にカウントして、各々の実行回数の増加に従って実行時間Ta、Tbをそれぞれ短縮していく構成なので、2度目以降のフォーカス調整時には、より短時間でフォーカス調整を実行することができると共に、処理に必要とする実行時間が大きく異なるレーザフォーカス処理とコントラストフォーカス処理についてそれぞれ独立に初期設定の実行時間を定め、また、独立に実行時間が短縮されていくので、精度の高いコントラスト処理を2度目以降に行う場合でもレーザフォーカス処理に影響されて必要より短時間での処理を強いられることがなく、逆に、レーザフォーカス処理に不要に長い実行時間が設定されることも無く、効率的且つ確実にコードシンボルに焦点を合わせることができる。
例えば、上記実施の形態では、RAM13にDMA転送された撮像データに基づいてCPU11がエイマー214の輝点検出、輝点座標に基づく焦点位置の同定、コントラスト値の算出、及び、バーコードの解読処理を行ったが、イメージャコントローラ19がこれらの処理機能をASIC基板上に実装してハードウェア的に演算可能としても良い。
その他、上記実施の形態で示した数値、制御の順序などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズの焦点位置を調節するフォーカス駆動手段と、
前記可変焦点レンズによる撮像方向の画像データを取得するための撮像手段と、
前記撮像方向にレーザ光ビームを出射する発光手段と、
前記フォーカス駆動手段、前記撮像手段、及び、前記発光手段の動作を制御し、取得された画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
出射された前記レーザ光ビームにより前記コードシンボルを含む面内に形成された輝点の前記画像データにおける座標に基づいて前記焦点位置を移動させるフォーカス設定を第1実行時間内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行う第1フォーカス手段と、
第2実行時間内で前記焦点位置を変化させ、当該変化させた焦点位置毎に取得された前記画像データについて各々算出されるコントラストの大小に基づいて、前記焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行う第2フォーカス手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整及び前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数を各々計数する計数手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第1実行時間が短くなるように、当該第1実行時間を所定の第1初期設定時間から短縮して設定し、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第2実行時間が短くなるように、当該第2実行時間を所定の第2初期設定時間から短縮して設定するフォーカス調整時間設定手段と、
を備えることを特徴とするコード読取装置。
<請求項2>
前記制御手段は、
前記撮像手段により前記フォーカス設定に基づいて取得された画像データに含まれる前記コードシンボルの読み取りに成功しない場合には、当該フォーカス設定の合計実行時間が前記第1実行時間に達するまで、前記第1フォーカス手段による前記フォーカス設定、及び、当該フォーカス設定に基づいて取得された前記画像データに含まれる前記コードシンボルの読み取りを繰り返す
ことを特徴とする請求項1に記載のコード読取装置。
<請求項3>
前記制御手段は、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが前記第1実行時間内に成功しなかった場合には、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行い、
前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが前記第2実行時間内に成功しなかった場合には、前記第1フォーカス手段による前記コードシンボルの読み取りを行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のコード読取装置。
<請求項4>
前記制御手段は、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが、予め定められた連続実行回数成功しなかった場合には、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行い、
前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが、予め定められた連続実行回数成功しなかった場合には、前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行なう
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のコード読取装置。
<請求項5>
前記撮像手段により取得された画像データを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、当該取得された画像データを前記記憶手段に記憶させ、前記画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のコード読取装置。
<請求項6>
前記制御手段は、前記撮像手段による撮像範囲のうちの所定の一部の範囲の画像データのみを前記記憶手段に記憶させ、
前記第1フォーカス手段及び前記第2フォーカス手段は、当該一部の範囲の画像データによりフォーカス調整を行う
ことを特徴とする請求項5に記載のコード読取装置。
<請求項7>
前記第1フォーカス手段は、前記フォーカス設定又は前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整により、移動先の焦点位置が既に求められている場合には、前記可変焦点レンズの焦点位置を直近の該移動先の焦点位置に合わせた後に、前記発光手段から前記レーザ光ビームを出射させた状態で前記撮像手段に画像データを取得させて前記フォーカス設定を行う
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のコード読取装置。
<請求項8>
前記第2フォーカス手段は、前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整又は当該第2フォーカス手段によるフォーカス調整により、移動先の焦点位置が既に求められている場合には、該移動先の焦点位置から前記第2実行時間内で前後に変化させた焦点位置毎に撮像対象の画像データを前記撮像手段に取得させることでフォーカス調整を行う
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のコード読取装置。
<請求項9>
前記可変焦点レンズは、液体レンズであり、
前記第2フォーカス手段は、前記フォーカス駆動手段により、所定の電圧間隔で前記可変焦点レンズに電圧を印加させることで前記焦点位置を変化させる
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のコード読取装置。
<請求項10>
前記撮像方向を照明する照明手段を備え、
前記制御手段は、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整時、及び、前記コードシンボルの読み取り時には、当該照明手段を点灯させる
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載のコード読取装置。
<請求項11>
可変焦点レンズと、前記可変焦点レンズの焦点位置を調節するフォーカス駆動手段と、前記可変焦点レンズによる撮像方向の画像データを取得するための撮像手段と、前記撮像方向にレーザ光ビームを出射する発光手段と、を備え、コード読取装置に用いられるコンピュータを、
前記フォーカス駆動手段、前記撮像手段、及び、前記発光手段の動作を制御し、取得された画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う制御手段
として機能させるプログラムであって、
前記制御手段は、
出射された前記レーザ光ビームにより前記コードシンボルを含む面内に形成された輝点の前記画像データにおける座標に基づいて前記焦点位置を移動させるフォーカス設定を第1実行時間内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行う第1フォーカス手段と、
第2実行時間内で前記焦点位置を変化させ、当該変化させた焦点位置毎に取得された前記画像データについて各々算出されるコントラストの大小に基づいて、前記焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行う第2フォーカス手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整及び前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数を各々計数する計数手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第1実行時間が短くなるように、当該第1実行時間を所定の第1初期設定時間から短縮して設定し、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第2実行時間が短くなるように、当該第2実行時間を所定の第2初期設定時間から短縮して設定するフォーカス調整時間設定手段と、
を備えることを特徴とするプログラム。
2 ケース
11 CPU
12 操作部
12A 、12C トリガキー
12B 各種キー
13 RAM
14 表示部
15 記憶部
15a プログラム
16 通信部
19 イメージャコントローラ
21 イメージャモジュール
211 撮像素子
212 可変焦点レンズ
212A 光学系
213 フォーカス機構
214 エイマー
215 イルミネーション
22 電源部
23 レーザ駆動電源
24 バス
Claims (11)
- 可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズの焦点位置を調節するフォーカス駆動手段と、
前記可変焦点レンズによる撮像方向の画像データを取得するための撮像手段と、
前記撮像方向にレーザ光ビームを出射する発光手段と、
前記フォーカス駆動手段、前記撮像手段、及び、前記発光手段の動作を制御し、取得された画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
出射された前記レーザ光ビームにより前記コードシンボルを含む面内に形成された輝点の前記画像データにおける座標に基づいて前記焦点位置を移動させるフォーカス設定を第1実行時間内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行う第1フォーカス手段と、
第2実行時間内で前記焦点位置を変化させ、当該変化させた焦点位置毎に取得された前記画像データについて各々算出されるコントラストの大小に基づいて、前記焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行う第2フォーカス手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整及び前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数を各々計数する計数手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第1実行時間が短くなるように、当該第1実行時間を所定の第1初期設定時間から短縮して設定し、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第2実行時間が短くなるように、当該第2実行時間を所定の第2初期設定時間から短縮して設定するフォーカス調整時間設定手段と、
を備えることを特徴とするコード読取装置。 - 前記制御手段は、
前記撮像手段により前記フォーカス設定に基づいて取得された画像データに含まれる前記コードシンボルの読み取りに成功しない場合には、当該フォーカス設定の合計実行時間が前記第1実行時間に達するまで、前記第1フォーカス手段による前記フォーカス設定、及び、当該フォーカス設定に基づいて取得された前記画像データに含まれる前記コードシンボルの読み取りを繰り返す
ことを特徴とする請求項1に記載のコード読取装置。 - 前記制御手段は、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが前記第1実行時間内に成功しなかった場合には、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行い、
前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが前記第2実行時間内に成功しなかった場合には、前記第1フォーカス手段による前記コードシンボルの読み取りを行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のコード読取装置。 - 前記制御手段は、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが、予め定められた連続実行回数成功しなかった場合には、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行い、
前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りが、予め定められた連続実行回数成功しなかった場合には、前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整に基づく前記コードシンボルの読み取りを行なう
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のコード読取装置。 - 前記撮像手段により取得された画像データを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、当該取得された画像データを前記記憶手段に記憶させ、前記画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のコード読取装置。 - 前記制御手段は、前記撮像手段による撮像範囲のうちの所定の一部の範囲の画像データのみを前記記憶手段に記憶させ、
前記第1フォーカス手段及び前記第2フォーカス手段は、当該一部の範囲の画像データによりフォーカス調整を行う
ことを特徴とする請求項5に記載のコード読取装置。 - 前記第1フォーカス手段は、前記フォーカス設定又は前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整により、移動先の焦点位置が既に求められている場合には、前記可変焦点レンズの焦点位置を直近の該移動先の焦点位置に合わせた後に、前記発光手段から前記レーザ光ビームを出射させた状態で前記撮像手段に画像データを取得させて前記フォーカス設定を行う
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のコード読取装置。 - 前記第2フォーカス手段は、前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整又は当該第2フォーカス手段によるフォーカス調整により、移動先の焦点位置が既に求められている場合には、該移動先の焦点位置から前記第2実行時間内で前後に変化させた焦点位置毎に撮像対象の画像データを前記撮像手段に取得させることでフォーカス調整を行う
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載のコード読取装置。 - 前記可変焦点レンズは、液体レンズであり、
前記第2フォーカス手段は、前記フォーカス駆動手段により、所定の電圧間隔で前記可変焦点レンズに電圧を印加させることで前記焦点位置を変化させる
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載のコード読取装置。 - 前記撮像方向を照明する照明手段を備え、
前記制御手段は、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整時、及び、前記コードシンボルの読み取り時には、当該照明手段を点灯させる
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載のコード読取装置。 - 可変焦点レンズと、前記可変焦点レンズの焦点位置を調節するフォーカス駆動手段と、前記可変焦点レンズによる撮像方向の画像データを取得するための撮像手段と、前記撮像方向にレーザ光ビームを出射する発光手段と、を備え、コード読取装置に用いられるコンピュータを、
前記フォーカス駆動手段、前記撮像手段、及び、前記発光手段の動作を制御し、取得された画像データに含まれるコードシンボルの読み取りを行う制御手段
として機能させるプログラムであって、
前記制御手段は、
出射された前記レーザ光ビームにより前記コードシンボルを含む面内に形成された輝点の前記画像データにおける座標に基づいて前記焦点位置を移動させるフォーカス設定を第1実行時間内で繰り返し行うことでフォーカス調整を行う第1フォーカス手段と、
第2実行時間内で前記焦点位置を変化させ、当該変化させた焦点位置毎に取得された前記画像データについて各々算出されるコントラストの大小に基づいて、前記焦点位置を移動させることでフォーカス調整を行う第2フォーカス手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整及び前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数を各々計数する計数手段と、
前記第1フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第1実行時間が短くなるように、当該第1実行時間を所定の第1初期設定時間から短縮して設定し、前記第2フォーカス手段によるフォーカス調整の実行回数が増加するのに従い前記第2実行時間が短くなるように、当該第2実行時間を所定の第2初期設定時間から短縮して設定するフォーカス調整時間設定手段と、
を備えることを特徴とするプログラム。
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2012
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