JPH01136286A - バーコード幅計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば段ボール箱を裏作する製函機に取付けら
れてバーコードの良否を判別する検査装置のバーコード
幅計測方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、　ｐｏｓシステムの普及や物流自動化の発展に伴
ない、段ボール上にも情報媒体となるバーコードを印刷
したいというニーズが強まっている。

しかし段ボールという構造体にミクロンオーダのバーコ
ードを印刷することはきわめて難しく、品質を保証する
ためには「検査」が欠かせない、しかし現場の実状をみ
ると、適当な時間間隔あるいはオーダ毎に印刷物（段ボ
ールシート）ヲ抜き取シ、目視あるい扛検証機を使って
検査を行なう程度でとても全品検査とは言えない。

従って自動化されたバーコード検査装置、それも印刷直
後に製函機上で検査するインライン屋の検査装置がａす
れている。

検査内容は、バーフードがＰＯＳや物流ラインで正しく
解読できる状態か否かの判定と言うことになる。つま＃
）、バースペースの幅やＰＯ２（Ｐｒ１ｎｔＣｏｎｔｒ
ａｓｔ　Ｓｉｇｎａｌ　）が規格値を満足しているか、
ボイドスポットはないかといったことが具体的な検査項
目となる。インライン検査装置は解読の可否を判定する
バーコードリーダというよシ、規格値との差を問題にす
る検証機という性格が要求されている。すなわちインラ
イン型検査機は高速であシ。

かつ高精度（高分解能）でなければならない。

バーコードの濃淡信号は、従来、小さな元のスポット（
約０．２ＩＩＢψ）をポリゴンミラー（多面鏡）等の機
械機構で走査し、その反射光を受光素子で受けるという
検出方法が主流であったが、最近ＣＯＤ等のライン型イ
メージセンサが発達し、安価。

小製１画像にひずみがない、高速等の種々の特徴を生か
し、バーコード検出にも使用されはじめている。

バーコードの濃淡信号をライン型イメージセンサで検出
し、その信号から幅を検出する場合、離散的な各画素毎
の濃淡値を別過程で決定されたスライスレベルと比較し
、その大小関係でパースペースの境界を決定し幅を算出
する方法が用いられている。

〔発明が解犬しようとする問題点〕

幅を計測する場合のバースペースの境界を画素単位で決
定するとその精度は画素ピッチ以下にはならない、従っ
て従来方法によって精度を向上させるには幅方向の画素
ピッチ（以下横ピッチと言う）を小さくする必要がある
が、横ピッチを小さくしてバーコード全体（ＪＡＮコー
ドの標準寸法では約３７襲）を検出しようとすれば、ラ
イン型イメージセンサの画素数を増やさなければならな
い。

画素数を、増やすと、１ライン当りの走査時間が長くな
り、バーコードの移動方向のピッチ（以下縦ピツチと言
う）が綿くなる。結局、従来のバースペースの境界決定
方法、すなわち幅計測方法では。

高速かつ高精度を共に満足させる幅計測は実現が困難と
言わざるを得ない。

本発明は上記問題点、すなわち高速、高精度なバーコー
ド幅計測を可能にし、その結果高性能インライン型バー
コード検査装置の実現を可能にするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

まずバーコード幅計測の高速化勿計るには。

１ライン当シの画素数を必要最限少の画素数とする。そ
の上で幅計測精度を向上させるため、以下の演算を実施
する。すなわち、ある定められた２値化レベルに対し、
バースペースの境界値を決定する方法として、境界近傍
の上記２値化レベルを間にはさむ２個の濃淡データを使
い補間演算を実施する。上記演算の結果、横ピツチサイ
ズよシはるかに高精度にバースペースの境界が算出され
。

結局、高速・高精度のバーコード幅計測が実現できる。

〔作用〕

第１図に従来の境界値決定方法と本発明による境界値決
定方法の違いを示す。第１図（＆）はバースペースの一
部ヲ表わす。これをライン梨のイメージセンサで検出し
たデータを第１図（ｂ）に示す。

ただし第１図（ｂ−）は横ピッチを無限小にした時の出
力曲線を表わす、実際ＶＣ入手できるデータは第１図ｔ
ｂｉに示す曲線の一定画素ピッチ毎の離値データＰｅｐ
ｙ・・・である。第１図（ｂ′）は２値化レベ、Ｉ；ヲ
示す、２値化レベルを決定する手段は種々考えられるが
１本発明の主題からはずれるので詳述は省く。

ただ一般的にはバースペースの６明るさのは＃γ中間に
位置すると言って良い。

第１図（Ｃ）は、従来の境界決定法により得られたスペ
ース幅を示す。バースペースの境界は画素単位で決定さ
れるため真の境界値Ａ、ＢはそれぞれＡ’、Ｂ’と算出
される。結局ａ　ｌ　、　ｂｌが各境界値の誤差となり
　１ｍ’−ｂ’　Ｉが幅計測誤差となる。

第１図（ｄ）は本発明による幅計測結果を示す、第１図
（ｄ）に示すＡ“点の決定方法を第２図で説明する。

第２図に示すＹ、　、　Ｙ、は２値化レベルＹ。をはさ
むパースペース境界部の濃淡レベルを表わ丁、またＮ、
Ｎ＋１はＹ、’、Ｙ、の画素厖（位置）を表わす（Ｎは
整数）。Ａ“は上記Ｙ、　、　Ｙ、及びＹｏをもとに直
線補間演算により下記の通シ算出する。

ここでＸｐは横ピッチ（画素の大きさ）を表わす。

Ａ“点はＡ点にきわめて近い値となるが、上記演算が一
種の直線近似であることに基因する誤差を含んでいる。

しかしＹ、　、　Ｙ、　　間の曲率は非常に太き（、Ａ
“の誤差は画素ピッチＸｐの１１５〜１／１０程度と予
想される。

結局本発明の通シバースペース境界部を直線補間法を用
いて算出することにより、従来方法に比べ、５倍〜１０
倍程度１幅計測精度が向上する。

〔実施例〕

第３図にバーコード検査装置の検出部（カメラ、光源）
ｔ−製函機に取付けた一例を示す。

給紙部１より送シ出された段ボールシート２はまず印刷
部３の版胴４と圧胴５の間を通過することにより印刷さ
れる。

この印刷部３にてバーコードも他の絵・文字と同時に印
刷される。

印刷は１通常、多色印刷されるため、印刷部３は色数に
応じた複数の印刷ユニット６で構成されている。

最終印刷ユニット６の出側に２イン盤イメージセンナを
受光素子とするカメラ７、光源８を設置し、バーコード
の濃淡信号を検出する。段ボールシート２は検出部を通
過後、フォールディング部９に送られる。カメラ７の視
野は、第４図に示すようにバーコード１０の全幅（ＪＡ
Ｎコード標準サイズでおれば約３７１８）ｉカバーする
ようにセットされている。もちろん光源８もカメラ７の
視野全域を照射するようにセットされている。また段ボ
ールシート２の左右方向（走行方向と直角）幅が３ｍ近
くあるので、カメラ７、光源８は左右方向に移動可能な
取付けとなっ１いる。

第５図は、カメラ７からの濃淡信号を演算処理する信号
処理回路を示す。

カメラ７からのバーコード濃淡信号はバーコード１０全
体を検出した後に演算することからアナログ−ディジタ
ル変換器（Ａ／Ｄ）ＩＩにてディジタル！（通常８ビツ
ト）に変換し、−旦、メモリ１２に記憶する。メモリ１
２は１つのバーコード全体の映像データのすべてが記憶
できる容量を持つ。

タイミングコントロール部１３は版胴５に取付けられた
ロータリエンコーダ（図示せず）の同期タイミング信号
を受け、バーコードの走行方向の位置を各構成機器に伝
える。

ＣＰＵＪ４はメモリ１２内のバーコードデータをライン
単位で取りＩｔｈｌ、バーコードの幅を算出する。ＣＰ
Ｕ１４は更にバーコードの幅その他の検出値を評価判定
し、外部機器（ＥＸ）１５に出力するやバーコード１０
０走行方向の大きさはＪＡＮコードの標準サイズで約２
７語、一方１段ボールシートの走行方向の大きさは約１
０００８１である。従って段ポールシート１枚の走行時
間の内、検出時間は３チと短かい、検出と演算を時分割
する回路構成とすると残シの９７％の時間がＣＰＵｘａ
の演算に利用できる。これを時間で表現するとｍ３００
ｖ分の運転速度において、６ミリ秒／枚で検出し。

１９４ミリ秒／枚　で演算することになる。バーコード
１０が大きくなると検出時間が長くなるが、演算時間と
して約１８０ミリ秒／類されると考えられる。演算内容
は単純であるが演算回数が多いことから、ＣＰＵ１４に
は演算専用のシグナルプロセッサ又は汎用の論理素子を
組合せた演算回路を付設した方がよシ高速化できる。

次にカメラ７の画素数について説明する。カメラ７の画
素数は高速性を向上させるために必要最小限としなけれ
ばならない０画素数を減らすと言うことは横ピッチを大
きくすることになる。横ピッチを大きくしすぎると、パ
ースペース濃淡が平均化されたようなデータになる。つ
まシ入手できる画像データが第１図（ｂ）の曲線上に乗
らなくなり。

補間演算も効果が出ない。

従って必要最小限の画素数とは第１図（ｂ）の曲線に沿
った画像データが得られるものでなければならない、具
体的に実験した結果、最小バー（スペース）内に４〜５
画素程度の画素が入る画素ピッチが必要となつた。　Ｊ
ＡＮコードを対象とした場合。

約５００画素がカメラ１の必要最小限の画素数となる。

５００画素数のラインカメラにおいて、データ転送速度
を１０　ＭＨｚ　　とすると、製函機が最高速度（約５
　ｍ４１＞　）で運転されても縦ピツチとして０．２５
１１１　　が実現できる。一般のバーコードリーダの光
スポツトサイズがＯ＋２ｍψ程度であることから、結局
、５００画素のカメラを使用すれば、バ−コードリーダ
が読み取る光学サイズでバーコードの全ラインすなわち
バーコード全体を検出する高速性が得られる。

上記５００画素のカメラ使用時の検出精度は以下の通り
である。

即ちＪＡＮコードの標準サイズ（３７鵡）をカメラの視
野にセットすると、１画素の大きさ、すなわち横ピツチ
４約７５μｍとなる。従来技術でおればこの横ピツチサ
イズ以下の精度は望めない。ＪＡＮコードの標準サイズ
における幅許容誤差は約１００μｍでおるから、結局、
従来技術では、何とかバーコードの読取シは出来ても検
証機としては不十分と言える。一方１本発明による補間
演算を行なうと、横ピッチの１１５〜１／１０以下の幅
精度、すなわち１５μｍ以下の幅精度が得られ、幅許容
誤差（約１００μｍ）に対し十分小さな誤差で検出でき
。

検証機としての機能が得られる。

結局、必要最小限の画素数のカメラからのバーコード濃
淡信号に補間演算を実施することにより。

高速・高精度なバーコード検査装置が実現できる。

以上、実施例ではＪＡＲコードの標準サイズを対象に説
明したが％ＪＡＮコードの他のサイズあるいはｔＴＦ’
コード等の他のコード体系のものであつても本発明は何
ら問題なく適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明のバーコード幅計測方法を用いること
により、製函機上において、何ら機械運転速度に制限を
加える必要のない高速性と、検証機に匹敵する検査精度
（分解能）を兼ね備えたインライン臘バーコード検査装
置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法による幅計測と本発明による幅計測の
モデル図による比較を示す図、第２図は本発明による補
間演算の説明用モデル図、第３図は本発明の対象である
製函機に検出部を取付けた実施例を示す図、第４図は上
記実施例に於ける検出部（カメラ、光源）とバーコード
の位置関係を示す図、第５図は本発明を実施するための
演算処理部のブロック線図である。 １・・・給紙部、２・・・シート、３・・・印刷部、４
・・・版胴、５・・・圧胴、６・・・印刷ユニット、７
・・・カメラ。 ８・・・光源、１０・・・バーコード、１１・・・アナ
ログディジタル変換器（Ａ／Ｄ）　、　　１２・・・メ
モリ、１３・・・タイミングコントロール部（ＴＣ）、
Ｊ　４・・・ＣＰＵ。 １５・・・外部機器（ＥＸ）。 出願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦→画　系のイ
ｆ！ 迄　１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行するシートに印刷されたバーコード上を同コードの
   幅方向に配列した複数個の受光素子により走査して、同
   走査で得られた画素毎の濃淡信号をディジタル化し、そ
   の値からバーコードのバー及びバースペースの幅を計測
   する装置に於いて、設定された二値化レベルに対し、バ
   ースペース境界部近傍の上記二値化レベルを間に挾む２
   個の濃淡ディジタルデータを用いて補間演算を実施する
   ことにより、バーコードの境界及び幅を算出することを
   特徴としたバーコード幅計測方法。