JP6893092B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents
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Description
上記処理部は、上記光学的情報読取装置の設定時、上記撮像部に、撮像条件又は照明条件を変えながら複数回撮像させて複数の第1画像を取得させるように構成されていてもよい。
図2〜図6に示すように、光学的情報読取装置1は、装置本体2と、偏光フィルタアタッチメント3とを備えている。偏光フィルタアタッチメント3は省略してもよい。装置本体2には、照明部4と、撮像部5と、表示部6と、電源コネクタ7と、信号線コネクタ8とが設けられている。さらに、装置本体2には、図5に示すインジケータ9と、図3に示すエイマー10と、図5に示すセレクトボタン11と、エンターボタン12とが設けられている。
照明部4は、図7及び図8に示すリフレクタ15と、図3等に示す複数の第1発光ダイオード16及び複数の第2発光ダイオード17とを備えている。第1発光ダイオード16と第2発光ダイオード17とは、制御ユニット29に電気的に接続されていて制御ユニット29により個別に制御され、別々に点灯及び消灯させることができるようになっている。
図6に示すように、偏光フィルタアタッチメント3は、枠部材20と、透光パネル21とを備えている。枠部材20は、光学的情報読取装置1の前面の外形状に略一致する外形状を有している。この枠部材20の内部に、透光パネル21が設けられている。透光パネル21は、照明部4の第1発光ダイオード16及び第2発光ダイオード17を前方から覆うとともに、撮像部5も前方から覆うように形成されている。図9及び図10に示すように、透光パネル21における第1発光ダイオード16を覆う部分、即ち下側部分21aは第1発光ダイオード16の光を出射する部分であり、この下側部分21aは、無色透明で偏光フィルタを有していない部分である。一方、透光パネル21における第2発光ダイオード17を覆う部分、即ち上側部分21bは第2発光ダイオード17の光を出射する部分であり、この上側部分21bは、偏光フィルタが設けられた部分である。さらに、透光パネル21における下側部分21aと上側部分21bとの間の中間部分21cは撮像部5を覆う部分であり、撮像部5に入射する光が透過する部分である。中間部分21cも偏光フィルタが設けられた部分である。上側部分21bの偏光フィルタの偏光方向と、中間部分21cの偏光フィルタの偏光方向とは、たとえば90度異なっている。図9及び図10では、偏光フィルタが設けられている部分を薄く着色して示している。図2、図3及び図6では偏光フィルタが設けられている部分を無着色としているが、実際には図9や図10と同様に薄く着色される。
図11は光学的情報読取装置1の構成を示すブロック図である。図11に示すように、撮像部5は、ワークWに付されていて上記照明部4によって照明されているコードを撮像する撮像素子5aと、レンズ等を有する光学系5bと、オートフォーカス機構(AF機構)5cとを備えている。光学系5bには、ワークWのコードが付された部分から反射した光が入射するようになっている。撮像素子5aは、光学系5bを通して得られたコードの画像を電気信号に変換するCCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)等の受光素子からなるイメージセンサである。撮像素子5aは制御ユニット29に接続されていて、撮像素子5aによって変換された電気信号は、制御ユニット29に入力される。また、AF機構5cは、光学系5bを構成するレンズのうち、合焦用レンズの位置や屈折率を変更することによってピント合わせを行う機構である。AF機構5cも制御ユニット29に接続され、制御ユニット29のAF制御部29aにより制御される。
表示部6は、たとえば有機ELディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものである。表示部6は、制御ユニット29に接続され、たとえば撮像部5で撮像されたコード、コードのデコード結果である文字列、読み取り成功率、マッチングレベル等を表示させることができる。読み取り成功率とは、複数回読み取り処理を実行したときの平均読み取り成功率である。マッチングレベルとは、デコードが成功したコードの読み取りのしやすさを示す読取余裕度である。これはデコード時に発生した誤り訂正の数等から求めることができ、たとえば数値で表すことができる。誤り訂正が少なければ少ないほどマッチングレベル(読取余裕度)が高くなり、一方、誤り訂正が多ければ多いほどマッチングレベル(読取余裕度)が低くなる。
光学的情報読取装置1は変換部30を備えている。変換部30は、制御ユニット29に接続されている。変換部30は、撮像素子5aにより取得された第1画像の画素値を所定の変換特性に応じた画素値に変換することにより第2画像を生成する部分である。第1画像は変換前画像と呼ぶこともできる。第2画像は変換後画像と呼ぶこともできる。変換部30が第1画像の画素値を変換する際に使用する変換特性は、後述する記憶装置35の変換特性記憶部35dに予め記憶されている。
光学的情報読取装置1は、白黒の二値化されたデータをデコードするデコード部31を有している。デコードには、符号化されたデータの対照関係を示すテーブルを使用することができる。さらに、デコード部31は、デコードした結果が正しいか否かを所定のチェック方式に従ってチェックする。データに誤りが発見された場合にはエラー訂正機能を使用して正しいデータを演算する。エラー訂正機能はコードの種類によって異なる。
光学的情報読取装置1は通信部32を有している。通信部32は、コンピュータ100及びPLC101と通信を行う部分である。通信部32は、コンピュータ100及びPLC101と接続されるI/O部、RS232C等のシリアル通信部、無線LANや有線LAN等のネットワーク通信部を有していてもよい。
図11に示す制御ユニット29は、光学的情報読取装置1の各部を制御するためのユニットであり、CPUやMPU、システムLSI、DSPや専用ハードウエア等で構成することができる。制御ユニット29は、後述するように様々な機能を搭載しているが、これらは論理回路によって実現されていてもよいし、ソフトウエアを実行することによって実現されていてもよい。
記憶装置35は、メモリやハードディスク等で構成されている。記憶装置35には、デコード結果記憶部35aと、画像データ記憶部35bと、パラメータセット記憶部35cと、変換特性記憶部35dとが設けられている。デコード結果記憶部35aは、デコード部31によりデコードされた結果であるデコード結果を記憶する部分である。画像データ記憶部35bは、撮像素子5aによって撮像された画像を記憶する部分である。
コンピュータ100は、図15にブロック図で示すように、CPU40と、記憶装置41と、表示部42と、入力部43と、通信部44とを備えている。光学的情報読取装置1を小型化することで、光学的情報読取装置1の表示部6やボタン11、12等だけでは、光学的情報読取装置1の全ての設定を行うことが困難になるので、光学的情報読取装置1とは別にコンピュータ100を用意し、コンピュータ100で光学的情報読取装置1の各種設定を行って設定情報を光学的情報読取装置1に転送するようにしてもよい。
次に、上記のように構成された光学的情報読取装置1が設定時に実行する工程について説明する。以下に述べる工程は、光学的情報読取装置1の制御ユニット29が実行してもよいし、コンピュータ100のCPU40が光学的情報読取装置1の各部を制御しながら実行してもよい。この実施形態では、光学的情報読取装置1の制御ユニット29にチューニング部29cが設けられているので、制御ユニット29がチューニング工程を実行する。
上記実施形態では、変換特性記憶部35dに記憶されている全ての変換特性を試行した後に最適な変換特性を選択するようにしているが、これに限らず、たとえば図21のフローチャートに示すように、変換特性記憶部35dに記憶されている変換特性を1つずつ順次試行していき、最終的に最適な変換特性を選択するようにしてもよい。これはチューニング工程中に実行することができる。
上述のようにして選択された変換特性を構成するパラメータをパラメータセットに含めてパラメータセット記憶部35c他のパラメータと関連付けて記憶させてもよい。図14では、「コントラスト調整方式」欄46aに変換特性を構成するパラメータが表示される。これにより、使用者は選択された変換特性を確認することができる。尚、変換特性は、使用者が手動で選択することもできる。
偏光フィルタアタッチメント3のような着脱可能な部材が本体に取り付けられているか否かを自動で検知する方法として、一般的には、たとえば機械的なスイッチや電気的接点を使用する方法が知られているが、これらの場合は構造が複雑になるというデメリットがある。
以上説明したように、この実施形態に係る光学的情報読取装置1によれば、光学的情報読取装置1の設定時に、撮像部5により取得された第1画像を用いて、変換特性記憶部35dに予め記憶されている複数の異なる変換特性の各々に応じた複数の第2画像を生成することができる。生成した複数の第2画像に含まれるコードをデコードした結果を解析することで、光学的情報読取装置1の運用時の状況に適した変換特性を選択することができる。そして、運用時には、撮像部5により取得された第1画像を用いて、上記選択された変換特性に応じた第2画像を生成し、その第2画像に含まれるコードをデコードすることができる。
4 照明部
5 撮像部
5a 撮像素子
29 制御ユニット
29d 処理部
30 変換部
31 デコード部
35 記憶装置
35c パラメータセット記憶部
35d 変換特性記憶部
46b パラメータセット切替部
C コード
W ワーク
Claims (6)
- ワークに付されたコードを撮像する撮像素子を有する撮像部と、
ワークに付されたコードを照明する照明部と、
上記撮像部により取得された第1画像の画素値を所定の変換特性に応じた画素値に変換することにより第2画像を生成する変換部と、
上記変換部により生成された第2画像に含まれるコードをデコードするデコード部とを備えた光学的情報読取装置であって、
上記変換部で画素値の変換時に用いられる所定の変換特性として複数の異なる変換特性を記憶する変換特性記憶部と、
上記光学的情報読取装置を運用する前に行われる該光学的情報読取装置の設定時に、上記撮像部に、上記撮像部の撮像条件又は上記照明部の照明条件を変えながら複数回撮像させて複数の第1画像を取得させ、上記変換部に、該複数の第1画像のそれぞれについて上記変換特性記憶部に記憶された上記複数の異なる変換特性の各々に応じた複数の第2画像を生成させ、生成された複数の第2画像の各々に含まれるコードを上記デコード部によってそれぞれデコードし、該複数の第2画像の各々に対してデコードが成功したコードの読み取りのしやすさを示す読取余裕度を算出し、算出された複数の読取余裕度を比較して解析することにより、上記複数の異なる変換特性の中から1つを選択する処理部と、
上記処理部により選択された変換特性を構成するパラメータを含む設定情報を記憶する設定情報記憶部と、を備え、
上記変換部は、上記光学的情報読取装置の運用時に、上記撮像部により取得された新たな第1画像を用いて、上記設定情報記憶部に記憶された上記パラメータに応じた新たな第2画像を生成し、
上記デコード部は、上記光学的情報読取装置の運用時に上記変換部により生成された新たな第2画像に含まれるコードをデコードすることを特徴とする光学的情報読取装置。 - 請求項1に記載の光学的情報読取装置において、
上記処理部は、上記光学的情報読取装置の設定時、上記撮像部に1つの第1画像を取得させ、上記変換部に、1つの第1画像を用いて上記変換特性記憶部に記憶された上記変換特性の各々に応じた複数の第2画像を生成させるように構成されていることを特徴とする光学的情報読取装置。 - 請求項1または2に記載の光学的情報読取装置において、
上記変換特性記憶部には、上記光学的情報読取装置の運用時に上記撮像部により取得された第1画像の明るさ変動を抑制するための略対数曲線からなる第1の変換特性と、上記光学的情報読取装置の運用時に上記撮像部により取得された第1画像のコントラストを強調するための略指数曲線からなる第2の変換特性とを少なくとも含み、
上記処理部は、上記変換部に、上記第1の変換特性に応じた第2画像と、上記第2の変換特性に応じた第2画像とを生成させ、これら第2画像に含まれるコードを上記デコード部によってそれぞれデコードした結果を解析することにより、上記第1及び第2の変換特性のうち、一方を選択するように構成されていることを特徴とする光学的情報読取装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の光学的情報読取装置において、
上記撮像部の撮像条件と、上記デコード部における画像処理条件との少なくとも一方を構成する複数のパラメータを含むパラメータセットを記憶するパラメータセット記憶部を備え、
上記パラメータセットは、上記処理部により選択された変換特性を構成するパラメータを含むことを特徴とする光学的情報読取装置。 - 請求項4に記載の光学的情報読取装置において、
上記処理部は、複数の第2画像の各々に含まれるコードを上記デコード部によってデコードした結果に基づいて、複数の変換特性を選択し、選択された複数の変換特性の各々を構成するパラメータ含むパラメータセットを、上記パラメータセット記憶部に記憶させることを特徴とする光学的情報読取装置。 - 請求項4または5に記載の光学的情報読取装置において、
上記パラメータセット記憶部には、複数の異なるパラメータセットが記憶されており、
一のパラメータセットから他のパラメータセットに切り替えるパラメータセット切替部を有していることを特徴とする光学的情報読取装置。
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