JP5540587B2

JP5540587B2 - バーコード解析装置及びプログラム

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Publication number: JP5540587B2
Application number: JP2009157750A
Authority: JP
Inventors: 徹北川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: JP2011013947A

Description

本発明は、バーコード解析装置及びプログラムに関する。

レーザスキャナやＣＣＤスキャナを用いてバーコードの読み取るバーコード読取装置が普及している。近年、これらのバーコード読取装置には、外光や照明、対象物の表面の鏡面反射等の周囲環境の影響を受けずにバーコードを読み取るために様々な工夫が施されている。

例えば、バーコード読取装置が、多階調の画像データ中のバーコードの部分とその背景部分とに分離された階調値の度数分布を示すヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基づいてバーコードを判別する（読み取る）ための閾値を決定する装置が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２８２２８０号公報

しかし、周囲環境ではなく、バーコード自体の印字状態により、バーコード読取装置の読取精度が悪くなってしまう場合がある。

例えば、レーザスキャナによるバーコードの読み取りにおいて、読み取り対象となるバーコードの印字色が茶色や紫色のような赤みがかった色の場合、レーザスキャナが発光するレーザの赤色と同系色となるため、バーコードが正しく認識されないことがある。

また、日焼け等の劣化によりバーコードのある一部分の色が薄くなり、特定部分でバーコードが正しく認識されないことがある。

また、バーコードの印字品質が悪い場合にも、バーコードが正しく認識されないことがある。

このような条件で仮に、レーザスキャナが誤認識することなく、バーコードの読み取りに成功したとしても、レーザスキャナのスペックに対してかろうじて読み取りが成功しているのか、それとも余裕を持って読み取りが成功しているのかが分からないため、ユーザは、レーザスキャナを安心して使用することができず不便であった。即ち、ユーザは、レーザスキャナによる読取結果の正確性を知ることができず不便であった。

本発明は、上述したような課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、読取結果の正確性を決定することである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載のバーコード解析装置は、
表示部と、
撮影を行い撮影画像を取得する撮像部と、
前記撮影画像からバーコード領域を抽出し、当該バーコード領域を複数のライン毎に解析し、前記各ラインにおいてＲＧＢの色成分毎に輝度ヒストグラムを生成し、前記各ラインにおいて前記色成分毎の輝度ヒストグラムにおけるピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された前記色成分毎の限界色差とに基づいてライン読取結果の正確性を算出し、当該算出したライン毎のライン読取結果の正確性を前記表示部に表示させる制御部と、
を備える。

請求項３に記載のバーコード解析装置は、
撮影画像を取得する取得手段と、
前記撮影画像からバーコード領域における輝度のピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された限界色差とに基づいて読取結果の正確性を決定する正確性決定手段と、
を備える。

本発明によれば、読取結果の正確性を決定することができる。

バーコード解析装置のブロック図である。バーコード印時色解析処理を示すフローチャート図である。ｉライン目の色成分解析処理を示すフローチャート図である。Ｒ成分ヒストグラム解析処理を示すフローチャート図である。Ｇ成分ヒストグラム解析処理を示すフローチャート図である。Ｂ成分ヒストグラム解析処理を示すフローチャート図である。カメラモジュールの撮影例を示す図である。バーコードの位置の検出例を示す図である。バーコード領域の抽出例を示す図である。バーコードにおける各ラインの色成分解析処理のイメージ図である。バーコード及び読取成功指数の表示例である。印字色が紫色のバーコードのラインの輝度ヒストグラムである。印字色が黒色のバーコードのラインの輝度ヒストグラムである。輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが小さい場合の値Ｚについての説明図である。輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが中間の場合の値Ｚについての説明図である。輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが大きい場合の値Ｚについての説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るバーコード解析装置の一実施形態について図１〜図１６を参照して説明する。

[バーコード解析装置の機能的構成]
図１に、バーコード解析装置１０の機能的構成を示す。

図１に示すように、バーコード解析装置１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、操作部１３、表示部１４、カメラモジュール１５、ＲＯＭ１６、記憶部１７を備えて構成され、各部はバス１９により接続されている。また、バーコード解析装置１０は、電源部１８を備えている。

ＣＰＵ１１は、操作部１３から入力される操作信号に応じて、ＲＯＭ１６や記憶部１７に記憶されている各種処理プログラムを読み出し、ＲＡＭ１２内に形成されたワークエリアに展開し、当該プログラムとの協働により各種処理を行う。

ＲＡＭ１２は、揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１により実行される各種処理プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。

操作部１３は、シャッターボタン、数字入力ボタン及び各種機能ボタン等を備えて構成され、各ボタンに対する押下操作により入力された操作信号をＣＰＵ１１に出力する。

表示部１４は、ＬＣＤにより構成され、ＣＰＵ１１から入力される表示データに基づいて各種画面を表示する。

カメラモジュール１５は、このカメラモジュール１５の撮影領域に対して撮影を行い、撮影画像を取得する。

ＲＯＭ１６は、読み出し専用の記憶媒体である。ＲＯＭ１６は、バーコード印時色解析プログラム１６１を記憶する。ＣＰＵ１１は、このバーコード印時色解析プログラム１６１と協働して、バーコード印時色解析処理を行う。

記憶部１７は、ハードディスク等から構成され、制御プログラム、当該プログラムやバーコード印時色解析プログラム１６１の実行に必要なパラメータやファイル等を記憶している。

電源部１８は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、操作部１３、表示部１４、カメラモジュール１５、ＲＯＭ１６、記憶部１７等に電源を供給する。

[バーコード印時色解析処理]
次に、ＣＰＵ１１が実行するバーコード印時色解析処理の具体的な動作について、図２を用いて説明する。図２は、動作を説明するフローチャートである。このフローチャートの各ステップで示す各処理はプログラムにより記述され、このプログラムはコンピュータにより読み出され、コンピュータをフローチャートに示す各処理として機能させる。

図２に示すように、ユーザのシャッターボタン押下操作による操作部１３からの操作信号が入力されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１１は、カメラモジュール１５に撮影を行わせて撮影画像を取得させる。具体的に、図７に示すように、カメラモジュール１５は、撮影領域Ｒ１を撮影して撮影画像を取得する。

図２に戻り、ＣＰＵ１１は、カメラモジュール１５から撮影画像のデータを取得してＲＡＭ１２に記憶させる（ステップＳ２）。

ＣＰＵ１１は、撮影画像のデータを解析し、撮影画像におけるバーコードの位置を検出する（ステップＳ３）。即ち、ＣＰＵ１１は、バーコード位置解析を行う。

ＣＰＵ１１は、バーコードの位置を検出できなかった場合（ステップＳ４；ＮＯ）、「解析失敗」と表示部１４に表示させて（ステップＳ１３）、処理を終了する。

一方、ＣＰＵ１１は、バーコードの位置を検出すると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、検出したバーコードの部分（バーコード領域）を抽出する（切り出す）（ステップＳ５）。図８に、バーコードの位置の検出例を示す。図９に、バーコード領域の抽出例を示す。

図２に戻り、ＣＰＵ１１は、カウンタ変数ｉの値を０に設定する（ステップＳ６）。ＣＰＵ１１は、抽出したバーコードをライン分割する。ＣＰＵ１１は、ライン分割したライン数（切り出し部ライン数）とカウンタ変数ｉの値を比較する（ステップＳ７）。

比較の結果、カウンタ変数ｉの値が切り出し部ライン数より小さい場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ｉライン目の色成分解析処理を行う。ＣＰＵ１１は、ｉライン目の色成分解析処理において、ｉライン目の読取成功指数を算出する。読取成功指数とは、該当ライン（ｉライン目）をレーザスキャナでスキャンするときの読取の正確性を示す値である。尚、ｉライン目の色成分解析処理についての詳細は後述する。

そして、ＣＰＵ１１は、カウンタ変数ｉに１を加算し（ステップＳ９）、再び、ライン分割したライン数（切り出し部ライン数）とカウンタ変数ｉの値を比較する（ステップＳ７）。

一方、比較の結果、カウンタ変数ｉの値が切り出し部ライン数以上の場合（ステップＳ７；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ５において切り出したバーコード画像を表示部１４に表示させる（ステップＳ１０）。そして、ＣＰＵ１１は、各ラインのうち、読取成功指数が最高のラインと最低のラインと各読取成功指数の値とをバーコード画像上に表示部１４を制御して表示させる（ステップＳ１１）。

更に、ＣＰＵ１１は、各ラインにおける読取成功指数の分布をグラフ化して表示部１４に表示させる（ステップＳ１２）。

即ち、ＣＰＵ１１は、図１０に示すように、抽出したバーコードの分割した全てのラインにおいて色成分解析処理を行い、各ラインの読取成功指数を算出する。そして、ＣＰＵ１１は、図１１に示すような、バーコード画像ｄ１、読取成功指数が最高のラインｄ３とその読取成功指数の値、読取成功指数が最低のラインｄ２とその読取成功指数の値、読取成功指数の分布のグラフｄ４を表示部１４に表示させる。

[ｉライン目の色成分解析処理]
次に、ｉライン目の色成分解析処理（図２のステップＳ８）の具体的な動作について、図３を用いて説明する。ｉライン目の色成分解析処理とは、該当ライン（ｉライン）における読取成功指数を算出する処理である。

図３に示すように、ＣＰＵ１１は、１ライン分（ｉライン目）のバーコードの画像データに対して、ＲＧＢの３つの色成分に分解する処理を施し、各成分に対して輝度ヒストグラムを生成する（ステップＳ１０１）。

図１２、図１３に、ＣＰＵ１１によって生成されるＲＧＢ成分の輝度ヒストグラムを示す。輝度ヒストグラムの横軸は、明るさ（左端が黒色、右端が白色）を表している。また、輝度ヒストグラムの縦軸は、画素数を表している。

図１２の輝度ヒストグラムは、バーコードの印字色が紫色の場合、即ち、レーザスキャナでスキャンする際、誤認識し易い（読取の正確性が低い）バーコードのラインに基づくものである。通常、この輝度ヒストグラムでは、ピークの個数が２個となる。

図１３の輝度ヒストグラムは、バーコードの印字色が黒色の場合、即ち、レーザスキャナでスキャンする際、読取の正確性が高いバーコードのラインに基づくものである。通常、この輝度ヒストグラムでは、ピークの個数が２個となる。また、この輝度ヒストグラムのピーク間の色差（間隔）は、図１２の輝度ヒストグラムのピーク間の色差に比べて大きい。尚、ピーク間の色差が大きくなる程、読取の正確性が高くなる。

図３に戻り、ＣＰＵ１１は、ｉライン目の読取成功指数の値を０に設定（初期化）する（ステップＳ１０２）。

ＣＰＵ１１は、Ｒ成分の輝度ヒストグラムの解析（Ｒ成分ヒストグラム解析処理）を行う（ステップＳ１０３）。Ｒ成分ヒストグラム解析処理が失敗すると（ステップＳ１０４；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ｉライン目の読取成功指数の値を０に設定し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

一方、Ｒ成分ヒストグラム解析処理が成功すると（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｇ成分の輝度ヒストグラムの解析（Ｇ成分ヒストグラム解析処理）を行う（ステップＳ１０５）。Ｇ成分ヒストグラム解析処理が失敗すると（ステップＳ１０６；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ｉライン目の読取成功指数の値を０に設定し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

一方、Ｇ成分ヒストグラム解析処理が成功すると（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、Ｂ成分の輝度ヒストグラムの解析（Ｂ成分ヒストグラム解析処理）を行う（ステップＳ１０７）。Ｂ成分ヒストグラム解析処理が失敗すると（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ｉライン目の読取成功指数の値を０に設定し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

一方、Ｂ成分ヒストグラム解析処理が成功すると（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、処理が終了する。

[Ｒ成分ヒストグラム解析処理]
次に、Ｒ成分ヒストグラム解析処理（図３のステップＳ１０３）の具体的な動作について、図４を用いて説明する。

図４に示すように、ＣＰＵ１１は、生成したＲ成分の輝度ヒストグラムのピークの個数が２個であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

判定の結果、ピークの個数が２個でない場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が失敗であるとし（ステップＳ２０７）、処理を終了する。

一方、判定の結果、ピークの個数が２個である場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、２つのピーク間の色差Ｘを測定する（ステップＳ２０２）。

次に、ＣＰＵ１１は、予め設定されているＲ成分限界色差Ｙを記憶部１７から読み出す（ステップＳ２０３）。ここで、Ｒ成分限界色差とは、測定の対象となるレーザスキャナが読み出すことができるバーコードのＲ成分の限界の色差である。Ｒ成分限界色差は、測定の対象となるレーザスキャナに固有の値である。バーコード印時色解析処理に先立ち、ＣＰＵ１１は、ユーザ操作による操作部１３からの操作信号に基づいて、Ｒ成分限界色差を設定する。

ＣＰＵ１１は、色差ＸからＲ成分限界色差Ｙを減算し（ステップＳ２０４）、その値Ｚを読取成功指数に加算する（ステップＳ２０５）。そして、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が成功であるとし（ステップＳ２０６）、処理を終了する。

図１４〜図１６を用いて、色差ＸからＲ成分限界色差Ｙを減算した値Ｚについて説明する。

図１４は、輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが小さい場合の値Ｚについての説明図である。この場合、色差ＸはＲ成分限界色差Ｙより小さいので、値Ｚはマイナスの値となる。

図１５は、輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが中間の場合の値Ｚについての説明図である。この場合、色差ＸはＲ成分限界色差Ｙと同じ位であるので、値Ｚはゼロに近い値となる。

図１６は、輝度ヒストグラムにおける２つのピーク間の色差Ｘが大きい場合の値Ｚについての説明図である。この場合、色差ＸはＲ成分限界色差Ｙより大きいので、値Ｚはプラスの値となる。

このように、ピーク間の色差が大きくなる程、即ち読取の正確性が高い程、値Ｚは大きくなる。

[Ｇ成分ヒストグラム解析処理]
次に、Ｇ成分ヒストグラム解析処理（図３のステップＳ１０５）の具体的な動作について、図５を用いて説明する。

図５に示すように、ＣＰＵ１１は、生成したＧ成分の輝度ヒストグラムのピークの個数が２個であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

判定の結果、ピークの個数が２個でない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が失敗であるとし（ステップＳ３０７）、処理を終了する。

一方、判定の結果、ピークの個数が２個である場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、２つのピーク間の色差Ｘを測定する（ステップＳ３０２）。

次に、ＣＰＵ１１は、予め設定されているＧ成分限界色差Ｙを記憶部１７から読み出す（ステップＳ３０３）。ここで、Ｇ成分限界色差とは、測定の対象となるレーザスキャナが読み出すことができるバーコードのＧ成分の限界の色差である。Ｇ成分限界色差は、測定の対象となるレーザスキャナに固有の値である。バーコード印時色解析処理に先立ち、ＣＰＵ１１は、ユーザ操作による操作部１３からの操作信号に基づいて、Ｇ成分限界色差を設定する。

ＣＰＵ１１は、色差ＸからＧ成分限界色差Ｙを減算して、更に０．２を乗算する（ステップＳ３０４）。ＣＰＵ１１は、その値Ｚを読取成功指数に加算する（ステップＳ３０５）。ここで、ＣＰＵ１１が、色差ＸからＧ成分限界色差Ｙを減算した値に０．２を乗算するのは、レーザスキャナが発光するレーザ色が赤色であることに基づく重み付けのためである。

そして、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が成功であるとし（ステップＳ３０６）、処理を終了する。

[Ｂ成分ヒストグラム解析処理]
次に、Ｂ成分ヒストグラム解析処理（図３のステップＳ１０７）の具体的な動作について、図６を用いて説明する。

図６に示すように、ＣＰＵ１１は、生成したＢ成分の輝度ヒストグラムのピークの個数が２個であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。

判定の結果、ピークの個数が２個でない場合（ステップＳ４０１；ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が失敗であるとし（ステップＳ４０７）、処理を終了する。

一方、判定の結果、ピークの個数が２個である場合（ステップＳ４０１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、２つのピーク間の色差Ｘを測定する（ステップＳ４０２）。

次に、ＣＰＵ１１は、予め設定されているＢ成分限界色差Ｙを記憶部１７から読み出す（ステップＳ４０３）。ここで、Ｂ成分限界色差とは、測定の対象となるレーザスキャナが読み出すことができるバーコードのＢ成分の限界の色差である。Ｂ成分限界色差は、測定の対象となるレーザスキャナに固有の値である。バーコード印時色解析処理に先立ち、ＣＰＵ１１は、ユーザ操作による操作部１３からの操作信号に基づいて、Ｂ成分限界色差を設定する。

ＣＰＵ１１は、色差ＸからＢ成分限界色差Ｙを減算して、更に０．２を乗算する（ステップＳ４０４）。ＣＰＵ１１は、その値Ｚを読取成功指数に加算する（ステップＳ４０５）。ここで、ＣＰＵ１１が、色差ＸからＢ成分限界色差Ｙを減算した値に０．２を乗算するのは、レーザスキャナが発光するレーザ色が赤色であることに基づく重み付けのためである。

そして、ＣＰＵ１１は、輝度ヒストグラムの解析が成功であるとし（ステップＳ４０６）、処理を終了する。

以上、本実施の形態によれば、バーコード解析装置１０のＣＰＵ１１は、バーコード印時色解析プログラム１６１と協働して、以下の処理を行う。即ち、ＣＰＵ１１は、カメラモジュール１５に撮影を行わせ撮影画像を取得させる。ＣＰＵ１１は、この撮影画像からバーコード領域を抽出する（図９参照）。ＣＰＵ１１は、このバーコード領域を複数のライン毎に分析して、前記各ラインにおいてＲＧＢの色成分毎に輝度ヒストグラムを生成する。ＣＰＵ１１は、前記各ラインにおいて、前記色成分毎の輝度ヒストグラムにおけるピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された前記色成分毎の限界色差とに基づいて、ライン読取結果の正確性を数値として算出する。ＣＰＵ１１は、当該算出したライン毎のライン読取結果の正確性を表示部１４に表示させる。

そのため、このバーコード解析装置１０を使用して、ユーザは、使用するレーザスキャナに対する、バーコードのライン毎のライン読取結果の正確性を知ることができる。即ち、ユーザは、バーコードの印字品質の確認、バーコードの劣化の状態の確認を容易に行うことができる。

尚、本実施の形態における記述は、本発明に係るバーコード解析装置の一例であり、これに限定されるものではない。バーコード解析装置の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。

例えば、本実地の形態のバーコード解析装置１０は、算出したライン毎のライン読取結果の正確性を、図１１のように表示部１４に表示させるとしたが、全てのラインにおけるライン読取結果の読取成功指数の数値を表示部１４に表示させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体としてＲＯＭ、ハードディスクを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記憶媒体、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等を適用することが可能である。

１０バーコード解析装置
１１ＣＰＵ
１２ＲＡＭ
１３操作部
１４表示部
１５カメラモジュール
１６ＲＯＭ
１７記憶部
１８電源部
１９バス
１６１バーコード印時色解析プログラム
ｄ１バーコード画像
ｄ２読取成功指数が最低のライン
ｄ３読取成功指数が最高のライン
ｄ４読取成功指数の分布のグラフ
Ｒ１撮影領域

Claims

表示部と、
撮影を行い撮影画像を取得する撮像部と、
前記撮影画像からバーコード領域を抽出し、当該バーコード領域を複数のライン毎に解析し、前記各ラインにおいてＲＧＢの色成分毎に輝度ヒストグラムを生成し、前記各ラインにおいて前記色成分毎の輝度ヒストグラムにおけるピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された前記色成分毎の限界色差とに基づいてライン読取結果の正確性を算出し、当該算出したライン毎のライン読取結果の正確性を前記表示部に表示させる制御部と、
を備えるバーコード解析装置。
前記制御部は、ライン読取結果の正確性を数値として算出し、当該数値を前記表示部に表示させる、
請求項１に記載のバーコード解析装置。
撮影画像を取得する取得手段と、
前記撮影画像からバーコード領域における輝度のピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された限界色差とに基づいて読取結果の正確性を決定する正確性決定手段と、
を備えるバーコード解析装置。
コンピュータを、
表示データを表示させる表示手段、
撮影を行い撮影画像を取得する撮像手段、
前記撮影画像からバーコード領域を抽出し、当該バーコード領域を複数のライン毎に解析し、前記各ラインにおいてＲＧＢの色成分毎に輝度ヒストグラムを生成し、前記各ラインにおいて前記色成分毎の輝度ヒストグラムにおけるピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された前記色成分毎の限界色差とに基づいてライン読取結果の正確性を算出し、当該算出したライン毎のライン読取結果の正確性を前記表示部に表示させる制御部、
として機能させるためのプログラム。
コンピュータを、
撮影画像を取得する取得手段、
前記撮影画像からバーコード領域における輝度のピークの個数が二個である場合、当該ピーク間の色差と、予め設定された限界色差とに基づいて読取結果の正確性を決定する正確性決定手段、
として機能させるためのプログラム。