JPH02168364A - 画信号処理装置 - 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 本発明はファクシミリのように走査した画像データから
バーコード領域を抽出し、復号化する画信号処理装置に
関するものである。

従来の技術 従来、スーパーマーケット等の物流関係や各方面でバー
コードリーダが数多く使用されており、その多くは１個
のバーコードに対し複数方向の走査パターンを発生させ
る方式で、使用するバーコードラベル上を少なくとも１
走査は正しく走査するように構成されている。（日経エ
レクトロニクス１９８０．１２．２２．　ｐ１４２バー
コードリーダの種類） 発明が解決しようとする課題 しかし、ファクシミリ走査のように１方向走査の画像デ
ータの中からバーコード領域を抽出して正しく読み出す
方式および装置の従来例は見当たらない。

本発明はバーコード領域を正しく抽出でき、それを復号
化できる画像信号処理装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は入力画信号を２値
データに変換し記憶手段に記憶すると同時に、その２値
データを輪郭データに変換し、前記輪郭データを走査窓
で走査し、窓内輪郭パターンが所定のパターン（バーコ
ードと異なる背景領域の輪郭パターン）と一致する場合
に０を出力し、一致しない場合には前記窓内２値データ
の論理和をとり輪郭を膨張させてバーコード領域を黒で
塗りつぶし、その膨張された２値信号をｍ×ｍ走査窓内
の論理積演算により収縮させ、前記収縮された２値信号
を主走査及び副走査方向に１／ｋ（１くに６ｍ）の縮小
率で縮小し、その縮小された２値信号に対し所定サイズ
の走査窓内データの論理積演算で更に収縮させて背景画
像を消去し、縮・ト画像の中に残ったバーコード塗りつ
ぶし領域の中心と傾きを求め、前記記憶手段から前記傾
き角方向に沿ってバーコードデータを読み出しバーコー
ドな復号化するものである。

作用 本発明は上記構成により、入力画像の輪郭データに対し
走査窓内の輪郭パターンが明らかに背景領域であると判
定される場合に０を出力し、その他の場合は窓内データ
の論理和演算でバーコード領域を塗りつぶし、ｍ×ｍ収
縮処理を行なうことにより前記パターン判定で発生した
０をあらかじめサイズｍだけ膨張させた後、画像全体を
１／ｋ（１くに６ｍ）に縮小するため、所定サイズの収
縮処理を行なうことにより背景画像が消去され、縮小画
像の中にバーコード領域のみが塗りつぶされた画像が得
られる。前記縮小画像の中の黒塗りつぶし領域の中心と
傾きから原画像のバーコード位置演算し、記憶された２
値データを読み出すことにより、入力画像の任意位置に
任意方向で存在するバーコードの復号な可能にするもの
である。

実施例 以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における画信号処理
装置のブロック構成図である。

第１図において、１は入力画信号の入力端子、２は入力
画信号を一定しきい値で２値化する２値化回路、３はそ
の２値画信号を記憶する２値データメモリ、４は２値化
回路２で２値化された信号の輪郭データを出力する輪郭
検出回路、６は前記輪郭データを走査する走査窓内デー
タが所定のデータ構造と一致すると０を出力し、不一致
であれば前記走査窓内データの論理和をとり前記輪郭信
号を膨張して出力する選択膨張回路、６はその選択的に
膨張された領域をｍ　Ｘ　ｍ走査窓内論理積により収縮
させるｍ×ｍ収縮回路、７は前記収縮されたデータを主
走査方向及び副走査方向に１７ｋ（１くに６ｍ）の縮小
率で縮小し、縮小したデータをさらに所定サイズ収縮す
る縮小・収縮回路、８は前記縮小収縮されたデータから
バーコード領域の中心と傾きを演算する傾き・中心演算
回路、９は前記傾き方向に沿って前記記憶された２値画
信号の中のバーコード信号の読み出し位置アドレスを演
算するアドレス演算回路、１ｏは前記バーコード信号な
復号化するためのバーコード復号化回路である。

上記構成において、以下その動作について説明する。入
力端子１０入力画信号は、２値化回路２において一定し
きい値で２値化されたあと２値メモリ３に順次記憶され
、同時に輪郭検出回Ｎ４において前記２値データの輪郭
信号が検出される。

前記輪郭検出回路４は２×２走査窓で構成でき、その走
査窓内の論理演算により２値画像の輪郭を抽出すること
ができる。２×２走査窓内の２値付号の値を各々Ｄｌｌ
・Ｄ１２・Ｄ２１・Ｄ２２とするとき第０式に示す論理
演算により輪郭画像が得られる。

（Ｄｌｌ・Ｄ１２・Ｄ２１・Ｄ２２）　　・・・・・・
■すなわち、２Ｘ２走査窓内の２値付号の値が全て１あ
るいは全て０の場合は０を出力し、それ以外の場合は１
を出力するため２値画像のエツジを検出できる。走査窓
を用いた両信号処理の具体的構成は一般的な技術であり
説明は省略する。選択膨張回路６においては輪郭検出回
路４で得られた２個輪郭データに対し、ＭＸＭ走査窓で
走査し、前記ＭＸＭ走査窓の内部データ構造が所定のパ
ターンと一致した場合は０を出力し、そうでない場合は
前記ＭＸＭ走査窓内のデータの論理和をとり前記輪郭信
号を膨張させる。ここでＭｘＭ走査窓の内部データ構造
が所定のパターンと一致した場合に無条件に０を出力す
るのは、明らかにバーコード部の輪郭には存在しない輪
郭を後述する収縮処理によって背景雑音として除去しや
すくするためである。例えば第２図にＭＸＭ走査窓内の
７×７正方形領域におけるバーコードの輪郭ではないと
考えられるパターンの例を示す。同図（ａ）〜（ｄ＋は
直交する輪郭パター７の判定で、走査窓の中心に１を検
出した時、画素グループＡと画像グループＢの両方に６
個以上の１があれば、バーコードの輪郭ではないと判定
して０を出力する。同図（ｆ）〜（ｈｌは直交する０で
区切られた走査窓内の４個の領域Ａ−Ｄの全てに１個以
上の１を検出した時、バーコードの輪郭ではないと判定
して０を出力する。

同図（ｉ）は走査窓内の最外周画素が全て０であり、か
つ内部領域Ａに１個以上の１を検出した時、バーコード
の輪郭ではないと判定してＯを出力する。

第２図以外のパターンが入力された時、バーコード輪郭
であると判定して走査窓内の２値データの論理和を出力
する。バーコード領域には所定幅をもつ太幅バー及び細
幅バーが平行に並んでおり、バーコードの隣接する輪郭
には太バー幅以上離れた輪郭は存在しないため、Ｍを大
幅バーを構成する画素数として選択膨張回路６における
ＭＸＭ走査窓内データの論理和演算によりバーコード領
域を黒で塗りつぶすことができる。選択膨張回路６の出
力信号に対し、ｍ×ｍ収縮回路回路おいてｍ×ｍ走査窓
内の論理積演算を行なうことにより黒領域をサイズｍだ
け収縮させると同時に選択膨張回路６の判定で発生した
背景領域の中の０をサイズｍだけ膨張することができる
。縮小・収縮回路７においては、ｍ×ｍ収縮回路回路出
力信号を主走査及び副走査方向に１７ｋに間引き縮小し
、縮小された画像に残っている背景画像を除去するため
に、この縮小画像に対しＮｘＮ走査窓で走査し窓内デー
タの論理積を出力する。このときｋに１＜ｋ≦ｍを満た
す整数値を設定し、窓サイズＮに縮小画像中のバーコー
ド塗りつぶし領域の短辺の長さを超えない最大の値を設
定すると、選択膨張回路６の判定で発生した０が、間引
き選択により消滅しないため論理積演算によって背景領
域を消去できる。この結果、原画像を主走査及び副走査
方向に１７ｋに縮小した領域にバーコード塗りつぶし領
域が存在する画像を扱うことが可能となる。中心・傾き
演算回路８においては、第３図に示すように縮小された
画像の中の黒塗りつぶし領域３１から原画像におけるバ
ーコード３２の中心位置Ｐｃ（Ｘｃ、Ｙｃ）及び傾きａ
を演算する。第４図は縮小・収縮回路７の出力信号から
、バーコード領域の中心及び傾きを求める演算フローで
ある。第４図において、（イ）で黒画素カウンタＯｎ、
主走査アドレスカウンタ値Ｘの加算レジスタ几ｌ。

副走査カウンタ値ｙの加算レジスタＲ２、ｘ’ｘの加算
レジスタ几３及びｘ−ｙの加算レジスタ几４を０クリア
し、（ロ）で黒信号が検出されると（ハ）でＣｎがカウ
ントアツプされ、現在の主走査カウンタ値Ｘ、副走査カ
ウンタ値ｙに対して、加算レジスタＲ１，几２．Ｒ３及
びＲ４に各々Ｘ＊Ｙ＋Ｘ”ｘｔ”Ｙが加算される。（ハ
）の演算は黒検出毎に行なわれに）において副走査終了
と判定されると（剰で黒画素カウンタＣｎの値がチエツ
クされＯｎが所定の値以下の場合はバーコード未検出と
判定され、そうでない場合は（へ）で第０式に従い、バ
ーコードの中心位置ｐｃ（Ｘｃ、Ｙｃ）及び傾きａが演
算される。黒画素カウンタＯｎの値をｎ、加算レジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４の値を各々ｒ１．　　ｒ２゜
「３及びＲ４とすると、 ただし第０式のｋは前記縮小・収縮回路７における縮小
率である。アドレス演算回路９においては、第３図の読
取り直線３３上のバーコードデータの読取り位置の主走
食アドレスＸｉと、副走査アドレスＹｉを演算し２値デ
ータメモリ２から順番にデータを読み出す。アドレスＸ
ｉ及びＹｉ　（ｉ　＝Ｏ。

Ｌ−１）は、バーコードの長辺方向を構成する画素数を
Ｌとすると で与えられる。ただし第０式において［］は切り捨てに
よる整数化を示す。バーコード復号化回路１ｏは従来の
バーコード復号化技術をそのまま適用でき、例えば符号
の参照テーブルと比較するなどしてバーコードの復号を
行なう。

第６図は上述した装置のバーコード処理状態における具
体的実施例である。第６図（ａ）は２値画像で、文字の
背景画像上にバーコードラベルを貼った絵の一部を示し
ている。第６図（ｂ）は同図（ａ）の輪郭画像、第６図
（Ｃ）は同図（ｂ）の選択膨張画像で白の小さな点の多
くはマスク内のパターン判定結果で０出力された所であ
る。第６図（ｄ）は同図（Ｃ）の画像を収縮した画像で
ある。第６図（ｅ）は同図（ｄ）の画像から２値データ
メモリ上のバーコード読み取り位置を演算した結果バー
コード上の実線４４の読み取りラインが得られた様子を
示している。

上記実施例ではバーの高さよりバーの全桁長が長い長方
形バーコード領域をもつラベルについての処理を実施し
たが、他の形状をもつラベルに対しても以下のように実
施すれば良い。

第６図はバーコードの異なる形状をもつ３種類について
示している。第６図（ａ）はこれまで実施例で説明した
バーコード形状で、バーの高さよりバーの全桁長が長い
ラベルである。従ってバーコード領域４６を収縮した領
域４６に対してその長手方向ＡＡ’を読みとるとバーコ
ード復号が可能である。それに対して第６図（ｂ）は逆
の場合で、バーの全桁長よりバーの高さが長いラベルで
ある。この場合にはバーコード領域４７を収縮した領域
４８の長手方向ＡＡに直交するＢＢ’を読みとることに
よりバーコード復号な行なう。第６図（ｃ）は同図（ａ
）、（ｂ）の中間でバーコード領域４９がはゾ、正方形
に近い場合で、このときは収縮した領域６０の直交する
方向ＡＡ’とＢＢの両方な復号することで正しい一方の
復号結果を得ることができる。

あらかじめ第６図（ａ）のタイプか同図（ｂ）のタイプ
かが知られていない場合には常にＡＡ’とＢＢの両方を
読みとりバーコード復号を行なうとよい。

発明の効果 以上のように本発明は、入力画像の輪郭データに対し膨
張処理を行なう際に明らかに背景領域と考えられる位置
で０を出力しｍ×ｍ収縮処理で前記０をサイズｍ膨張さ
せるため、１７ｋ（１＜ｋ≦ｍ）の間引き縮小で前記０
は失われず、所定サイズの収縮処理で背景領域を消去で
き、原画像の縮小サイズの画像に対しバーコードの中心
・傾き演算を可能にするものである。前記傾きに従いバ
ーコードの中心をバーコードの長辺方向にデータを読み
取るため、バーコードが走査画像の中の任意の位置に任
意の方向で存在してもその復号化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における画信号処理装置のブ
ロック結線図、第２図は同装置における領域判定パター
ンの概念図、第３図は同装置におけるバーコード読取り
位置を示す概念図、第４図は同装置要部における黒塗り
つぶし領域の中心と傾きを求める演算フローチャート、
第６図ｔａ＋〜（ｅ）は同バーコードな含む画像の処理
状態を示した図、第６図（ａ１〜（Ｃ）は形状の異なる
バーコードの概念図である。 ２・・・２値化回路、３・・・２値データメモリ、４°
・・輪郭検出回路、６・・・選択膨張回路、６・・・ｍ
×ｍ収縮回路、７・・・縮小・収縮回路、８・・・傾き
・中心演算回路、９・・・アドレス演算回路、１０・・
・バーコード復号化回路。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名鵬 第 図 第 図 第 図 第 図 （Ｃ） 第 （ｅ） 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）長方形バーコードの領域を含む原画像の走査分解
   データを２値データに変換する２値化手段と、前記２値
   データを記憶する記憶手段と、前記２値データの輪郭デ
   ータを出力する輪郭検出手段と、前記輪郭データを走査
   する走査窓内データが所定のデータ構造と一致すると０
   を出力し、不一致であると前記走査窓内２値データの論
   理和を出力する選択膨張手段と、その選択的に膨張され
   たデータを走査するｍ×ｍ走査窓内２値データの論理積
   を出力するｍ×ｍ収縮手段と、前記ｍ×ｍ収縮手段の出
   力データを主走査方向及び副走査方向に１／ｋ（１＜ｋ
   ≦ｍ）の縮小率で縮小し、縮小された２値データに対し
   所定サイズの走査窓内データの論理積を出力する縮小・
   収縮手段と、前記縮小・収縮手段のデータから前記長方
   形バーコードの傾きと中心を演算する傾き・中心演算手
   段と、その傾きに沿つて前記記憶手段のデータを読み出
   すアドレスを発生させるアドレス演算手段と、前記記憶
   手段の読み出しデータからバーコードを復号するバーコ
   ード復号化手段とを具備する画信号処理装置。
2. （２）請求項１記載の画信号処理装置に対して、バーコ
   ードラベルにおけるバーコードの桁方向を決定するバー
   コード読取り方向決定手段を付加した画信号処理装置。
3. （３）バーコード読取り方向決定手段はあらかじめ手動
   により指示することを特徴とする請求項２記載の画信号
   処理装置。
4. （４）バーコード読取り方向決定手段は常に直交する２
   方向について読み取り、復号判定で正しいバーコード復
   号を行なうことを特徴とする請求項２記載の画信号処理
   装置。