JP5888199B2 - バーコード読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、バーコード読取装置に関するものである。

現在、様々なサイズのバーコードが提供されており、その使われ方も様々である。例えば、工場内で作業する作業者が遠距離に配置されるバーコードを読み取るようなケースもあれば、店舗などにおいて店員が商品等に付されたバーコードを近距離で読み取るケースもある。そして、このようなバーコードを読み取る読取装置は、一般的には装置内に設けられる撮像光学系の画角内に収めるようにバーコードを撮像し、得られたコード全体の撮像画像に基づいてデコードを行っている。なお、この種のバーコード読取装置に関する技術としては特許文献１、２のようなものがある。

特表平９−５０７３２８号公報 特開平９−５０４７３号公報

ところで、近年では、汎用化や高機能化の要求が一層高まっており、バーコードを遠距離でも近距離でも正確に読み取ること求められている。しかしながら、遠距離のバーコードを読み取るためには、バーコードを構成する各バー当たりの画素割り当て量（即ち、バー１つ当たりに割り当てられる撮像素子数）を確保するため、画角を狭くして画像内に占めるバーコードの割合を大きくする必要があった。逆に、近距離のバーコードを読み取るためには、近距離であってもバーコード全体を網羅できるように画角を広くする必要があり、遠距離用と近距離用とで画角を異ならせる必要があった。

このようなことを考慮せず、例えば遠距離用の狭い画角で近距離のバーコードを撮像すると、バーコード全体が撮像エリア内に入りきらず、バーコード全体を撮像できずに解読不能となってしまうといった問題があった。逆に近距離用の広い画角で遠距離のバーコードを撮像すると、バー１つ当たりの画素割り当て量が不足することやぼけの影響のためバー形状を正確に認識できずに解読不能となるという問題があった（図８の下部画像参照）。なお、図８上部画像は、画素割り当て量が大きい状態での撮像画像及び輝度波形を示すものであり、図８下部画像は画素割当量が小さい状態（低解像度）での撮像画像及び輝度波形を示すものである。

そして、このような問題を解消する案としては、遠距離用の光学系と近距離用の光学系を両方設ける構成や、複数のレンズを駆動させて画角を変更可能とする構成などが考えられるが、いずれも部品点数の増加や装置構成の大型化を招くことになり、コスト面や耐衝撃性の面で不利にならざるを得なかった。

発明者らは、このような問題に着目して鋭意検討した結果、遠距離でも読取可能となるように画角をある程度狭く構成し、画角に入りきらない近距離でバーコードを読み取る場合には、バーコードの複数個所を順次撮像し、これらの部分画像を結合して全体画像を得るといった方法を考えた。この方法によれば、遠距離で読み取る場合の画素割り当てを多くしつつ、バーコードが視野範囲に入りきらない近距離で読み取る場合であってもコード全体の画像を取得することができ、良好に読み取りが可能となる。

しかしながら、バーコードは、二次元コード等と比較してモジュールの配列パターンが単純であるため、コード領域内に同じような画像パターンが複数生じる可能性が高い。このため、バーコードの複数個所を順次撮像し、各部分画像を結合しようとした場合に、誤って結合されてしまう虞がある。例えば、ある部分画像と他の部分画像を結合する場合、ある部分画像の一部分のパターンが他の部分画像の一部と同一であればこのような共通部分を目印として両画像を結合することができるが、バーコードは形状が単純であるため、ある部分画像の一部分のパターンが他の部分画像の複数個所と同一となってしまうようなケースも生じやすい。このため、部分画像同士が誤って結合されてしまい、このような誤った合成画像をコード画像として解読されてしまう虞がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、より遠距離のバーコードの読み取りを可能としつつ、画角に入りきらない近距離のバーコードについても高精度に読み取ることが可能な構成をより簡易に実現することを目的とする。

本発明は、バーコード読取装置に係るものであり、
外部操作可能な操作部と、
前記操作部によって所定操作がなされたときに所定の撮像エリア内を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像を記憶する記憶手段と、
前記撮像エリア内にバーコードが存在する場合において、当該バーコードが前記撮像手段によって撮像された場合に、前記記憶手段に記憶された当該バーコードの画像に基づいて当該バーコードの画像における全体の特徴を検出する全体特徴検出手段と、
前記撮像手段によって前記バーコードが部分的に順次撮像された場合に、それら撮像によって得られる前記バーコードの部分画像を順次記憶する部分画像記憶部と、
前記部分画像記憶部に順次記憶される部分画像を、当該部分画像記憶部に既に記憶された他の部分画像又は他の部分画像を複数結合した結合画像と結合し、前記部分画像を合成してなる合成画像を生成する合成画像生成手段と、
前記全体特徴検出手段によって検出された前記全体の特徴に基づいて、前記合成画像生成手段によって生成された前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断する判断手段と、
を有することを特徴とする。

請求項１の発明は、撮像手段によってバーコードが部分的に順次撮像された場合に、それら撮像によって得られるバーコードの部分画像を順次記憶する部分画像記憶部と、部分画像記憶部に順次記憶される部分画像を、当該部分画像記憶部に既に記憶された他の部分画像又は他の部分画像を複数結合した結合画像と結合し、部分画像を合成してなる合成画像を生成する合成画像生成手段とを備えている。
この構成によれば、解像度が大きい状態でバーコードの各部分を撮像し、それら部分画像を合成することができるため、画素割り当て不足を防ぎつつバーコードの全体画像を生成することができ、全体画像をより確実に解読しやすくなる。但し、バーコードは類似するパターンが多いという特徴があるため、単に部分画像を結合するだけでは、各部分画像が誤って結合されてしまう虞がある。
そこで、本構成では、全体特徴検出手段を設け、エリア内にバーコードが存在する場合において、当該バーコードが撮像手段によって撮像された場合に、記憶手段に記憶された当該バーコードの画像に基づいて当該バーコードの画像における全体の特徴を検出している。更に、判断手段を設けており、全体特徴検出手段によって検出された全体の特徴に基づいて、合成画像生成手段によって生成された合成画像がバーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。この構成では、全体の特徴を把握した上で合成状態の適否を判断できるため、部分画像が誤って結合されることを防ぐことができる。従って、解像度の高い正確なコード画像を得やすくなり、バーコードの解読が正常に行われ易くなる。

請求項２の発明では、前記バーコードは、複数種類の明色バーと複数種類の暗色バーとが配列されてなるものであり、且つ前記複数種類の暗色バー又は前記複数種類の明色バーとして、１又は複数種類の細バーと、前記細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、
前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像において前記太バーの本数を検出するように構成され、前記判断手段は、前記全体特徴検出手段によって検出された前記太バーの本数と、前記合成画像に含まれる前記太バーの本数とに基づいて、前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断する。
太バーについては遠距離で得られた全体画像においても正確に認識し易いため、このような全体的な特徴を比較要素とし、全体特徴検出手段によって検出された太バーの本数と、合成画像に含まれる太バーの本数とを比較すれば、合成が適切に行われたか否かを信頼性の高い定量的な基準に基づいてより正確に判断することができる。

請求項３の発明では、前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像に基づいて当該バーコードの縦横比を検出し、前記判断手段は、前記全体特徴検出手段によって検出された前記バーコードの縦横比と、前記合成画像によって構成されるコード領域の縦横比とに基づいて、前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断する。
遠距離で得られた全体画像において各バーが正確に認識しにくい場合であっても縦横比については正確に認識し易く、このような全体的な特徴を比較要素とし、全体特徴検出手段によって検出された縦横比と、合成画像によって構成されたコード領域の縦横比とを比較すれば、合成が適切に行われたか否かを信頼性の高い定量的な基準に基づいてより正確に判断することができる。

請求項４の発明では、前記バーコードは、複数種類の明色バーと複数種類の暗色バーとが配列されてなるものであり、且つ前記複数種類の暗色バー又は前記複数種類の明色バーとして、１又は複数種類の細バーと、前記細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像に基づいて各太バーの位置を特定する位置特定情報を生成し、前記合成画像生成手段は、前記全体特徴検出手段によって生成された前記位置特定情報に基づき、前記部分画像記憶部に順次記憶される前記部分画像を複数合成して前記合成画像を生成する。
この構成では、太バーを位置把握のための要素としているため遠距離の画像でも各位置の特徴（バーの並び方）を正確に把握しやすく、合成の目印を正確に特定して合成を確実に行うことができる。

請求項５の発明では、前記合成画像生成手段は、複数の前記部分画像の合成によって生成された前記合成画像の中に前記バーコードの所定の端部を示す画像が含まれた場合に合成を終了し、前記判断手段は、その合成が終了した際の前記合成画像の特徴を、前記全体特徴検出手段によって検出された前記全体の特徴と比較することで、当該合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断する。この構成によれば、どの位置の部分画像まで合成すべきかを明確な基準をもってより正確に把握することができる。

請求項６の発明では、前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像において、前記バーコードの両側に構成されるマージン領域を検出することで当該バーコードのコード領域全体を特定し、その特定された前記コード領域全体から前記全体の特徴を検出する。
全体画像を一度に撮像する場合、コード領域に対する画素割り当て量が少なくなることやぼけの影響により細モジュールを認識することが困難となるが、その場合でも、マージン領域であれば正確に抽出しやすいため、上記構成のように両側のマージン領域を検出してコード領域全体を特定する方法を用いれば、全体画像においてもコード領域全体を正確に把握しやすくなる。

図１は、第１実施形態に係るバーコード読取装置を用いた読み取りの様子を説明する説明図である。 図２は、図１のバーコード読取装置の電気的構成を例示するブロック図である。 図３は、部分画像の最初の撮像位置の例、及び各部分画像を撮像するときの操作方向を説明する説明図である。 図４は、バーコードの縦横比及び太バー本数を説明する説明図である。 図５（Ａ）は、バーコード全体における最初の部分画像の位置を例示する説明図であり、図５（Ｂ）はその部分画像を拡大して示す図であり、図５（Ｃ）は、暗色バーの太バーの構成及び太バーの位置を示す説明図であり、図５（Ｄ）は、図５（Ｂ）の画像から抽出された太バーのパターンを説明する説明図である。 図６は、図５（Ｂ）の画像から得られた縦の長さ（高さＨｎ）と、想定されるコード長さＷｎとの関係を説明する説明図である。 図７（Ａ）は、コード全体を撮像したときの全体画像の例を概念的に示す説明図であり、図７（Ｂ）は、その次に、コード左端部分を撮像したときの２枚目の画像（部分画像）を説明する説明図であり、図７（Ｃ）は、その次に、やや右にずらした位置を撮像したときの３枚目の画像（部分画像）を説明する説明図である。 図８は、解像度が高い状態でコード全体を撮像したときの撮像画像及び輝度波形と、解像度が低い状態でコード全体を撮像したときの撮像画像及び輝度波形とを対比して説明する説明図である。 図９は、図１のバーコード読取装置で行われる読取処理を例示するフローチャートである。 図１０は、図９とは異なる読取処理を例示するフローチャートである。

[第１実施形態]
以下、本発明を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（全体構成）
まず、図１、図２等を参照して本実施形態に係るバーコード読取装置の全体構成について説明する。図１、図２に示すように、本実施形態に係るバーコード読取装置１は、バーコードＢを読み取るコードリーダとして構成されるものであり、図示しないケースによって外郭が構成され、このケース内に各種電子部品が収容された構成をなしている。

図２に示すように、バーコード読取装置１は、主に、照明光源２１、受光センサ２３、フィルタ２５、結像レンズ２７等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作部４２、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、電源スイッチ４１、電池４９等の電源系と、から構成されている。なお、これらは、図略のプリント配線板に実装あるいはケース（図示略）内に内装されている。

光学系は、照明光源２１、受光センサ２３、フィルタ２５、結像レンズ２７等から構成されている。照明光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、赤色のＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられる拡散レンズ、集光レンズ等とから構成されている。本実施形態では、受光センサ２３を挟んだ両側に照明光源２１が設けられており、ケースに形成された読取口（図２では図示略）を介して読取対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に構成されている。この読取対象物Ｒとしては、例えば、紙、樹脂材料、金属材料等の様々な対象が考えられ、このような読取対象物Ｒに公知のバーコードＢが印刷等によって形成されている。なお、バーコードＢの種類は特に限定されるものではなく、公知の様々な種類を対象とすることができる。

受光センサ２３は、読取対象物ＲやバーコードＢに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を２次元に配列したエリアセンサが、これに相当する。この受光センサ２３は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光面２３ａで受光可能に図略のプリント配線板に実装されている。なお、受光センサ２３は、「撮像手段」の一例に相当し、操作部４２によって所定操作がなされたときに所定の撮像エリア内を撮像するように機能する。なお、図１では、撮像エリアを一点鎖線で概念的に示している。

フィルタ２５は、反射光Ｌｒの波長相当以下の光の通過を許容し、当該波長相当を超える光の通過を遮断し得る光学的なローパスフィルタで、ケースに形成された読取口（図示略）と結像レンズ２７との間に設けられている。これにより、反射光Ｌｒの波長相当を超える不要な光が受光センサ２３に入射することを抑制している。また、結像レンズ２７は、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとによって構成されており、本実施形態では、ケースに形成された読取口（図示略）に入射する反射光Ｌｒを集光し、受光センサ２３の受光面２３ａにバーコードＢのコード画像（全体画像や部分画像）を結像可能に構成されている。

マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、操作部４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等から構成されている。このマイコン系は、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０及びメモリ３５を中心として構成され、前述した光学系によって撮像されたバーコードＢの画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。

光学系の受光センサ２３から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力され、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、メモリ３５に入力され、当該メモリ３５の画像データ蓄積領域に蓄積される。同期信号発生回路３８は、受光センサ２３およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。

メモリ３５は、後述する「記憶手段」「部分画像記憶手段」に相当するものであり、半導体メモリ装置として構成され、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリ３５のうちのＲＡＭには、前述した画像データ蓄積領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルも確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述する読取処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源２１、受光センサ２３等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。

制御回路４０は、バーコード読取装置１全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるものであり、情報処理機能を有している。この制御回路４０には、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）が接続されており、本実施形態の場合、電源スイッチ４１、操作部４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。また、通信インタフェース４８には、バーコード読取装置１の上位システムに相当するホストコンピュータＨＳＴなどを接続できるようになっている。

操作部４２は、ユーザによる装置外部からの外部操作（例えば押圧操作等）が可能とされたものであり、トリガ―キーやその他のキーによって構成されており、各キーに対して外部操作がなされたときに、制御回路４０に対して各キーに応じた信号が入力されるようになっている。

電源系は、電源スイッチ４１、電池４９等により構成されており、制御回路４０により管理される電源スイッチ４１のオンオフによって、上述した各装置や各回路に、電池４９から供給される駆動電圧の導通や遮断が制御されている。なお、電池４９は、所定の直流電圧を発生可能な２次電池で、例えば、リチウムイオン電池等がこれに相当する。

（読取処理）
次に、バーコード読取装置１で行われる読取処理について説明する。
図９に示す読取処理は、例えば、ユーザによる所定操作（操作部４２の押圧操作等）などをトリガとして開始される。この処理では、まず、バーコードＢの全体画像を撮像する（Ｓ１）。なお、Ｓ１の処理において図１に示す撮像範囲がマーカ表示などによって表示され、且つ、全体画像の撮像を促すアナウンス（例えば、所定音による報知や、「コード全体を撮像して下さい」等の表示や音声アナウンス）がなされれば、ユーザはバーコードＢを撮像する操作を行いやすくなる。

本構成では、メモリ３５が、「記憶手段」の一例に相当し、バーコードＢ全体が受光センサ２３の撮像範囲内にあるときに当該受光センサ２３によって撮像された画像（全体画像）を記憶するように機能する。

その後、Ｓ１で得られた全体画像において、明色バー又は暗色バーの太バーの本数を計測する（Ｓ２）。図１等で例示されるバーコードＢは、明色バー及び暗色バーがいずれも細バーと太バーの２種類によって構成されており、この例では、例えば暗色バーの太バーに着目してその本数を計測する。図４では、各太バーの中心位置に一点鎖線を付して計測対象の各太バーを示している。そして、Ｓ２で計測が完了した後には、所定の報知音を発する（Ｓ３）。なお、図８の上段に示すような明瞭なコード画像であっても、図８の下段に示すようなぼけが生じたコード画像であっても、太バーの位置であればほぼ正確に特定しやすく、このような太バーの本数を計測することで全体の特徴を正確に把握することができる。なお、図８の例では明色の太バーの位置を白丸で概念的に示し、暗色の太バーの位置を黒丸で概念的に示している。また、明暗を判別する閾値の設定については様々な値や様々な設定方法を用いることができ、様々に調整することができる。

本構成では、制御回路４０が「全体特徴検出手段」の一例に相当し、撮像エリア内にバーコードＢが存在する場合において、当該バーコードＢが受光センサ２３によって撮像された場合に、メモリ３５（記憶手段）に記憶された当該バーコードＢの画像に基づいて当該バーコードＢの画像における全体の特徴を検出するように機能する。より具体的には、バーコードＢは、複数種類の明色バーＭｗと複数種類の暗色バーＭｂとが配列されてなるものであり、且つ複数種類の暗色バーＭｂ又は複数種類の明色バーＭｗとして、１又は複数種類の細バーと、細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、全体特徴検出手段に相当する制御回路４０は、メモリ３５（記憶手段）に記憶されたバーコードＢの画像において太バーの本数（具体的には、暗色バーの太バーＭｂ１の本数）を検出するように機能する。

なお、図１等の例では暗色バーの種類が２種類である例を示したが、３種類以上の場合には例えば最も太い暗色バーに着目してその本数を計測するといった方法を用いてもよく、最も細い暗色バー以外の暗色バーに着目してその本数を計測するといった方法を用いてもよい。或いは、明色の太バーに着目してその本数を計測するといった方法を用いてもよい。

また、全体特徴検出手段に相当する制御回路４０は、メモリ３５（記憶手段）に記憶されたバーコードＢの画像において、バーコードＢの両側に構成されるマージン領域を検出することで当該バーコードＢのコード領域全体を特定し、その特定されたコード領域全体から全体の特徴を検出している。例えば、バーコードＢの全体画像を撮像したときの所定の走査線（バーコード画像におけるバー配列方向に定められた所定の走査ライン）において各画素の輝度を求め、輝度が閾値を超える画素が所定幅以上連続する画素領域（輝度が閾値未満である端部画素の外側に隣接する高輝度領域）をマージン領域として検出する。

Ｓ３の後には、スタートパターンが含まれる所定の第１位置（例えば、バーコードＢの左端部分）の部分画像を取得する処理を行うことになる。具体的には、トリガスイッチが押されているか否かを判断し、Ｓ３の後、所定時間内にトリガスイッチが押され且つその押圧が継続している場合には、Ｓ４にてＹｅｓに進み、受光センサ２３によって画像を取得する。なお、Ｓ５の処理の前に、所定の第１位置の撮像を促すアナウンス（例えば、所定音による報知や、「バーコードの左端に近づけて撮像して下さい」等の表示や音声アナウンス等）を行えば、ユーザーは第１位置（例えば、バーコードＢの左端部分）の部分画像を撮像し易くなる。そして、Ｓ５の後には、その第１位置の部分画像に含まれるべきスタートパターンを検出する。

例えば、図５（Ａ）のようなバーコードＢを対象としたとき、Ｓ５の処理で図５（Ｂ）のような画像を撮像したときには、この画像の中に予め規定されたスタートパターン（予め決められたバー配列の固定パターン）が存在するか否かを判断する。そして、スタートパターンが検出された場合にはＳ６にてＹｅｓに進み、Ｓ１で取得した全体画像において、スタートパターンにおける太バーのパターン（即ち、Ｓ６で検出と判断されたスタートパターンにおける太バーのパターン）が存在するか否かを判断する。そして、存在する場合には、Ｓ７にてＹｅｓに進み、画像の合成の開始を所定音等によって報知する（Ｓ８）。なお、全体画像や部分画像において太バーのパターンを特定する方法は様々であり、例えば、所定方向の走査線（例えばバーコード画像におけるバー高さ方向中心位置を通るライン）によって得られた波形において、暗画素の連続が最も広くなる各領域を太バーの領域とし、これら領域のパターンを太バーのパターンとすればよい。具体的には、このように特定された各太バーの領域（暗画素の連続が最も広くなる各領域）Ｗｂにおける幅方向中心位置（図５（Ｃ）の符号Ｌ１参照）を太バーの位置とし、この太バーの位置の配置を太バーのパターンとする（図５（Ｄ）参照）。

Ｓ８の後には、上記第１位置以外の他の位置（バーコードＢの左端から右側にずれた位置）の部分画像を順次取得する処理を行うことになる。具体的には、トリガスイッチが押されているか否かを判断し、Ｓ８の後、所定時間内にトリガスイッチが押され且つその押圧が継続している場合には、Ｓ９にてＹｅｓに進み、受光センサ２３によって画像を取得する（Ｓ１０）。なお、Ｓ８の処理の後に、移動を促すアナウンス（例えば、所定音による報知や、「撮像位置を徐々に右側にずらして撮像して下さい」等の表示や音声アナウンス）を行えば、ユーザーは初期位置よりも右側の部分画像を撮像し易くなる。
本構成では、メモリ３５が「部分画像記憶部」の一例に相当し、受光センサ２３によってバーコードＢが部分的に順次撮像された場合に、それら撮像によって得られるバーコードＢの部分画像を順次記憶するように機能する。

そして、Ｓ１０の後には、既に得られた画像（Ｓ５で得られた初期画像、又は前回のＳ１１で生成された合成画像）に対してＳ１０で得られた画像を合成する処理を行う。既に得られた画像（初期画像又は合成済みの画像）は、全体画像によって特定された暗色バーの太バーのパターンに基づいて、全体画像におけるどの位置に相当するものであるかが特定されており、Ｓ１１では、Ｓ１０で取得した部分画像の太バーのパターンを抽出し、全体画像の太バーのパターンに基づいて合成元（初期画像又は合成済みの画像）のどの位置に結合するかを特定する。即ち、Ｓ１０で得られた部分画像において抽出された太バーのパターンと同一の太バーのパターンを全体画像の太バーのパターンから探し出し、その部分画像がコード全体においてその位置に組み込まれるように部分画像の結合位置を特定する。例えば、第１位置の初期画像が図７（Ｂ）の画像であり、その次に取得された部分画像が図７（Ｃ）の画像である場合、図７（Ｂ）の初期画像には７（Ｃ）の左端のパターンに相当する部分が２箇所あるため、結合の誤りが懸念されるが、本構成では、図７（Ａ）のような全体パターンに基づいて右側の位置に結合するべきと判断することができる。

本構成では制御回路４０が「合成画像生成手段」の一例に相当し、メモリ３５（部分画像記憶部）に順次記憶される部分画像を、当該メモリ３５（部分画像記憶部）に既に記憶された他の部分画像又は他の部分画像を複数結合した結合画像と結合し、部分画像を合成してなる合成画像を生成するように機能する。また、全体特徴検出手段に相当する制御回路４０は、Ｓ１、Ｓ２の処理において、メモリ３５（記憶手段）に記憶されたバーコードＢの画像に基づいて各太バーの位置を特定する位置特定情報（具体的には、暗色バーの太バーＭｂ１の位置を特定する情報）を生成しており、合成画像生成手段に相当する制御回路４０は、Ｓ１１の処理において、その位置特定情報に基づき、メモリ３５（部分画像記憶部）に順次記憶される部分画像を複数合成して合成画像を生成している。

また、合成画像生成手段に相当する制御回路４０は、複数の部分画像の合成によって生成された合成画像の中にバーコードＢの所定の端部を示す画像（ストップパターンの画像）が含まれた場合に合成を終了している。

Ｓ１１で合成処理が行われた後には、Ｓ１１で得られた合成画像にストップパターン（明色バーと暗色バーとが規定された配列をなす固定パターン）に含まれているか否かを判断する（Ｓ１２）。ストップパターンが含まれていなければＳ１２にてＮｏに進み、Ｓ９以降の処理を繰り返す。ストップパターンが含まれている場合にはＳ１２にてＹｅｓに進む。

Ｓ１２でＹｅｓに進んだ後には、最終的にＳ１２で生成された合成画像における暗色バーの太バーの本数と、Ｓ２で計測された全体画像の太バーの本数が等しいか否かを判断し（Ｓ１３）、等しければ、Ｓ１３にてＹｅｓに進み、合成完了（正常終了）を所定の報知音で報知する。一方、Ｓ１３において等しくないと判断された場合には、Ｓ１３にてＮｏに進み、エラー音声を発する（Ｓ１５）。

本構成では、制御回路４０が「判断手段」の一例に相当し、全体特徴検出手段によって検出された全体の特徴に基づいて、合成画像生成手段によって生成された合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断するように機能し、具体的には、全体特徴検出手段によって検出された太バーの本数と、合成画像に含まれる太バーの本数とに基づいて、合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断するように機能する。より具体的には、ストップパターンの検出によって合成が終了した際の合成画像の特徴を、全体特徴検出手段によって検出された全体の特徴と比較することで、当該合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。

（第１実施形態の主な効果）
本構成では、受光センサ２３によってバーコードＢが部分的に順次撮像された場合に、それら撮像によって得られるバーコードＢの部分画像を順次記憶する部分画像記憶部と、部分画像記憶部に順次記憶される部分画像を、当該部分画像記憶部に既に記憶された他の部分画像又は他の部分画像を複数結合した結合画像と結合し、部分画像を合成してなる合成画像を生成する合成画像生成手段とを備えている。
この構成によれば、解像度が大きい状態でバーコードＢの各部分を撮像し、それら部分画像を合成することができるため、画素割り当て不足を防ぎつつバーコードＢの全体画像を生成することができ、全体画像をより確実に解読しやすくなる。但し、バーコードＢは類似するパターンが多いという特徴があるため、単に部分画像を結合するだけでは、各部分画像が誤って結合されてしまう虞がある。
そこで、本構成では、全体特徴検出手段を設け、エリア内にバーコードＢが存在する場合において、当該バーコードＢが受光センサ２３によって撮像された場合に、記憶手段に記憶された当該バーコードＢの画像に基づいて当該バーコードＢの画像における全体の特徴を検出している。更に、判断手段を設けており、全体特徴検出手段によって検出された全体の特徴に基づいて、合成画像生成手段によって生成された合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。この構成では、全体の特徴を把握した上で合成状態の適否を判断できるため、部分画像が誤って結合されることを防ぐことができる。従って、解像度の高い正確なコード画像を得やすくなり、バーコードＢの解読が正常に行われ易くなる。

また、本構成では、バーコードＢは、複数種類の明色バーＭｗと複数種類の暗色バーＭｂとが配列されてなるものであり、且つ複数種類の暗色バーＭｂ又は複数種類の明色バーＭｗとして、１又は複数種類の細バーと、細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、全体特徴検出手段は、記憶手段に記憶されたバーコードＢの画像において太バーの本数を検出するように構成され、判断手段は、全体特徴検出手段によって検出された太バーの本数と、合成画像に含まれる太バーの本数とに基づいて、合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。
太バーについては遠距離で得られた全体画像においても正確に認識し易いため、このような全体的な特徴を比較要素とし、全体特徴検出手段によって検出された太バーの本数と、合成画像に含まれる太バーの本数とを比較すれば、合成が適切に行われたか否かを信頼性の高い定量的な基準に基づいてより正確に判断することができる。

また、バーコードＢは、複数種類の明色バーＭｗと複数種類の暗色バーＭｂとが配列されてなるものであり、且つ複数種類の暗色バーＭｂ又は複数種類の明色バーＭｗとして、１又は複数種類の細バーと、細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、全体特徴検出手段は、記憶手段に記憶されたバーコードＢの画像に基づいて各太バーの位置を特定する位置特定情報を生成し、合成画像生成手段は、全体特徴検出手段によって生成された位置特定情報に基づき、部分画像記憶部に順次記憶される部分画像を複数合成して合成画像を生成している。
この構成では、太バーを位置把握のための要素としているため遠距離の画像でも各位置の特徴（バーの並び方）を正確に把握しやすく、合成の目印を正確に特定して合成を確実に行うことができる。

また、合成画像生成手段は、複数の部分画像の合成によって生成された合成画像の中にバーコードＢの所定の端部を示す画像が含まれた場合に合成を終了し、判断手段は、その合成が終了した際の合成画像の特徴を、全体特徴検出手段によって検出された全体の特徴と比較することで、当該合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。この構成によれば、どの位置の部分画像まで合成すべきかを明確な基準をもってより正確に把握することができる。

更に、全体特徴検出手段は、記憶手段に記憶されたバーコードＢの画像において、バーコードＢの両側に構成されるマージン領域を検出することで当該バーコードＢのコード領域全体を特定し、その特定されたコード領域全体から全体の特徴を検出している。
全体画像を一度に撮像する場合、コード領域に対する画素割り当て量が少なくなることやぼけの影響により細モジュールを認識することが困難となるが、その場合でも、マージン領域であれば正確に抽出しやすいため、上記構成のように両側のマージン領域を検出してコード領域全体を特定する方法を用いれば、全体画像においてもコード領域全体を正確に把握しやすくなる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、図９の流れに代えて、図１０のような流れで処理を行うようにしてもよい。
なお、図１０の処理は、主にＳ２２、Ｓ２８．Ｓ３４の処理が図９とは異なっている。この処理では、Ｓ２２において、Ｓ２１（Ｓ１と同様の処理）で取得した全体画像における縦横比を計測している。本構成では、例えば図４のようなコード画像において、長手方向の長さを横長さＷとし、短手方向の長さを縦長さＨとし、全体画像の縦横比をＷ：Ｈとしている。

そして、Ｓ４〜Ｓ７と同様にＳ２４〜Ｓ２７の処理を行い、Ｓ２８では、スタートパターンを含む第１位置の画像における縦長さＨｎ（図６参照）に基づき、合成画像の横長さチェック値Ｗｎ（Ｗｎ＝Ｗ×Ｈｎ／Ｈ）を算出する。

そして、Ｓ８〜Ｓ１２と同様に、Ｓ２９〜Ｓ３３の処理を行う。一方、この例では、Ｓ３４において、合成済みの画像の横長さが、Ｓ２８で算出された合成画像の横長さチェック値Ｗｎ（Ｗｎ＝Ｗ×Ｈｎ／Ｈ）の範囲内であるか否かを判断し、範囲内であれば、Ｓ３４にてＹｅｓに進み、Ｓ１４と同様のＳ３５の処理を行う。一方、範囲外であれば、Ｓ３４にてＮｏに進み、Ｓ１５と同様のＳ３６の処理を行う。

この構成では、全体特徴検出手段に相当する制御回路４０は、Ｓ２２の処理において、メモリ３５（記憶手段）に記憶されたバーコードＢの画像に基づいて当該バーコードＢの縦横比を検出し、判断手段に相当する制御回路４０は、Ｓ３３の処理において、全体特徴検出手段によって検出されたバーコードＢの縦横比と、合成画像によって構成されるコード領域の縦横比とに基づいて、合成画像がバーコードＢの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断している。

遠距離で得られた全体画像において各バーが正確に認識しにくい場合であっても縦横比については正確に認識し易く、このような全体的な特徴を比較要素とし、全体特徴検出手段によって検出された縦横比と、合成画像によって構成されたコード領域の縦横比とを比較すれば、合成が適切に行われたか否かを信頼性の高い定量的な基準に基づいてより正確に判断することができる。

１…バーコード読取装置
２３…受光センサ（撮像手段）
３５…メモリ（記憶手段、部分画像記憶部）
４０…制御回路（全体特徴検出手段、合成画像生成手段、判断手段）
４２…操作部
Ｂ…バーコード
Ｍｂ…暗色バー
Ｍｂ１…暗色バーの太バー
Ｍｗ…明色バー
Ｍｗ２…明色バーの太バー
Ｍｇ…マージン領域

Claims (6)

1. 外部操作可能な操作部と、
   前記操作部によって所定操作がなされたときに所定の撮像エリア内を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段によって撮像された画像を記憶する記憶手段と、
   前記撮像エリア内にバーコードが存在する場合において、当該バーコードが前記撮像手段によって撮像された場合に、前記記憶手段に記憶された当該バーコードの画像に基づいて当該バーコードの画像における全体の特徴を検出する全体特徴検出手段と、
   前記撮像手段によって前記バーコードが部分的に順次撮像された場合に、それら撮像によって得られる前記バーコードの部分画像を順次記憶する部分画像記憶部と、
   前記部分画像記憶部に順次記憶される部分画像を、当該部分画像記憶部に既に記憶された他の部分画像又は他の部分画像を複数結合した結合画像と結合し、前記部分画像を合成してなる合成画像を生成する合成画像生成手段と、
   前記全体特徴検出手段によって検出された前記全体の特徴に基づいて、前記合成画像生成手段によって生成された前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断する判断手段と、
   を有することを特徴とするバーコード読取装置。
2. 前記バーコードは、複数種類の明色バーと複数種類の暗色バーとが配列されてなるものであり、且つ前記複数種類の暗色バー又は前記複数種類の明色バーとして、１又は複数種類の細バーと、前記細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、
   前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像において前記太バーの本数を検出するように構成され、
   前記判断手段は、前記全体特徴検出手段によって検出された前記太バーの本数と、前記合成画像に含まれる前記太バーの本数とに基づいて、前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のバーコード読取装置。
3. 前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像に基づいて当該バーコードの縦横比を検出し、
   前記判断手段は、前記全体特徴検出手段によって検出された前記バーコードの縦横比と、前記合成画像によって構成されるコード領域の縦横比とに基づいて、前記合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のバーコード読取装置。
4. 前記バーコードは、複数種類の明色バーと複数種類の暗色バーとが配列されてなるものであり、且つ前記複数種類の暗色バー又は前記複数種類の明色バーとして、１又は複数種類の細バーと、前記細バーよりも太い幅の太バーとが含まれており、
   前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像に基づいて各太バーの位置を特定する位置特定情報を生成し、
   前記合成画像生成手段は、前記全体特徴検出手段によって生成された前記位置特定情報に基づき、前記部分画像記憶部に順次記憶される前記部分画像を複数合成して前記合成画像を生成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
5. 前記合成画像生成手段は、複数の前記部分画像の合成によって生成された前記合成画像の中に前記バーコードの所定の端部を示す画像が含まれた場合に合成を終了し、
   前記判断手段は、その合成が終了した際の前記合成画像の特徴を、前記全体特徴検出手段によって検出された前記全体の特徴と比較することで、当該合成画像が前記バーコードの全体に対応する正常な合成状態か否かを判断することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。
6. 前記全体特徴検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記バーコードの画像において、前記バーコードの両側に構成されるマージン領域を検出することで当該バーコードのコード領域全体を特定し、その特定された前記コード領域全体から前記全体の特徴を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバーコード読取装置。