JPH0244484A - バーコード・リーダー - 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） この発明は、ボイド、スポットなどのノイズがバーコー
ドに存在しても正確な読み取りを行うことが可能なバー
コード・リーダーに関する。

（従来の技術） 第４図は、従来のバーコード・リーダーの構成の一例を
示すブロック図である。この図により、従来のバーコー
ド・リーダーの動作を説明する。

商品名、値段、商品メーカー名などを表すために紙面Ｐ
上に設けられたバーコードＢの黒バーと白バーとの組み
合わせがスキャナｌによって読み数られる。スキャナ１
は１ライン分の読み取りを可能にする１列の読み取り素
子（例えばＣＣＤ）を備えている。スキャナ１の読み取
り素子によって読み取られたバーコードＢを表すアナロ
グ信（号は増幅器２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３に
よってｎビットのディジタル・データへ変換される。

このディジタル・データのそれぞれのビットは、２値化
回路５において、所定のレベルを表すスレッシシルト・
データと比較されて、バーコードＢにおける自バー及び
黒バーの配列及び組み合わせに対応する２値データとし
て出力される。２値化回路５かもの２値データはデコー
ダ６に入力され、ここでアスキー・コード（ＡＳＣＩＩ
）などの所定の符号に変換されて、バーコード読み取り
のための符号信号が出力される。

（発明が解決しようとする課題） 以上の説明かられかるとおり、第４図に示された従来の
バーコード・リーダーにおいては、バーコードＢにボイ
ド、スポットなどのノイズが存在しない正常な状態では
、スキャナ１がも出力されるアナログ信号はバーコード
ＢＩ：対応したものにな、るので、正しい読み取りが行
われる。しかしながら、バーコードＢがボイドやスポッ
トなどのノイズを含んでいると、必ずしも正確な読み取
りが行われるとは限らない。これを、第５図の（ａ）〜
（ｄ）を参照しながら説明する。

第５図（ａ）は、バーコードＢに、ある程度の幅を持つ
スポットｂ、とボイドｂ２とが存在する場合を図式的に
表したものである。いま、スキャナ１がスキャン中ライ
ン■に沿ってバーコードＢを読み取ったとすると、スキ
ャン・ライン■上にはボイドもスポットも存在しないの
で、スキャナ１は、第５図（ｂ）に示されるような、バ
ーコードＢに正しく対応した信号を出力する。しかしな
がら、スキャナ１がスキャン・ラインＨに沿ってバーコ
ードＢを読み取ったとすると、ある大きさのスポットｂ
、がスキャン・ライン■上に存在するため、スキャナ１
からの出力は第５図（Ｃ）に示すものとなる。すなわち
、スポットｂ１は細い黒バーとして読み取られてしまう
ので、元のバーコードＢとは異なるバーコードが認識さ
れてしまう。

また、スキャナ１がスキャン・ライン■に沿ってバーコ
ードＢを読み取った場合、黒バーの上にその幅に相当す
るボイドｂ、が存在するので、スキャナ１からの出力は
第５図（ｄ）のようになり、ボイドｂ２のある黒バーは
読み落とされてしまうことになる。

このように、従来のバーコード・リーダーには、バーコ
ードにボイドやスポットなどのノイズが含まれていると
、こうしたノイズを細バーや細スペースとして読み取っ
てしまったり、読み取るべきバーを読み取らなかったり
して完全なデコードができず、読み取りに誤りが生じる
という問題点があった。

この発明はこうした問題点を除去するために成されたも
ので、精度良くバーコードをデコードすることができる
バーフード・リーダーを提供することを目的とするもの
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、本発明のバーコード・リー
ダーは、スキャナからの出力信号に基づいてバーコード
の特徴を抽出し、該特徴を表す信号を出力する特徴抽出
手段と、該特徴抽出手段からの出力信号に基づいて、バ
ーコードを読み取る読取手段とを具備する。

バーコードの読み取りをディジタル的に行うに際しては
、本発明のバーコード・リーダーは、スキャナからのア
ナログ出力信号をディジタル・データに変換する変換手
段と、該変換手段から出力されたディジタル・データに
基づいてバーコードの特徴を抽出し、該特徴を表すデー
タを出力する特徴抽出手段と、該特徴抽出手段から出力
されるデータに基づいて、前記バーコードを読み取る読
取手段とを具備する。一実施例においては、前記変換手
段は、前記アナログ信号をスキャン順にディジタル・デ
ータに変換するＡ／Ｄ変換器であり、前記特徴抽出手段
は、該Ａ／Ｄ変換器からのディジタル・データを１スキ
ャンライン分ずつ順に記憶するとともに、既に記憶され
ていた前回のスキャンで得たディジタル・データを読み
出すＲＡＭと、該ＲＡＭから読み出されたディジタル・
データと該ＲＡＭに現在格納されているディジタル・デ
ータとを個別に記憶するラッチ回路と、該ラッチ回路に
記憶されたディジタル・データどおしを平均化し、前記
バーコードの特徴を表すデータを出力する平均化回路と
、を備えている。また、別の実施例においては、前記変
換手段は、前記アナログ信号をスキャン順にディジタル
・データに変換するＡ／Ｄ変換器であり、前記特徴抽出
手段は、該Ａ／Ｄ変換器から出力される１つのスキャン
ラインでのディジタル・データと他のスキャンラインで
のディジタル・データとの平均値を求めて前記バーコー
ドの特徴を表すデータを出力するようにプログラムされ
たマイクロコンピュータを有する。

バーコードの読み取りをアナログ的に行うに際しては、
本発明のバーコード・リーダーは、バーコードの異なる
位置を読み取るように配置された複数個のスキャナを設
け、該複数個のスキャナから出力されるアナログ信号ど
おしを平均化して、バーコードの特徴を表すアナログ信
号を出力する平均化手段と、該平均化手段からのアナロ
グ信号に基づいて前記バーコードを読み取る読取手段と
を具備する。

（作用） 上記のように構成されたバーコード・リーダーでは、バ
ーコードにボイドやスポットなどのノイズが含まれてい
ても、スキャナからの出力信号に基づいてバーコードの
特徴を抽出することにより、バーコード内のノイズが除
去される。

（実施例） 第１図は、この発明に係るバーコード・リーダーの一実
施例のブロック図である。なお、第４図に示した従来例
と同様の構成要素には、同一の参照符号及び数字が使用
されている。図かられかるとおり、この実施例が第４図
の従来例と相違するのは、Ａ／Ｄ変換器３と２値化回路
５との間に特徴抽出回路４を設けたことである。

特徴抽出回路４は、同じバーコード上を異なるスキャン
・ラインに沿ってスキャンして得たデータに基づいて当
該バーフードの特徴を抽出することにより、バーコード
に含まれるボイドやスポットなどのノイズを実質的に除
去する働きをするものである。特徴を抽出する手法とし
ては、例えば、複数回のスキャンによって得たデータの
平均値を求めることが挙げられる。第５図（ａ）に示さ
れるようにボイドやスポットがバーコードに含まれてい
る場合、こうしたボイドやスポットの上をスキャンした
ときのデータは、府述のとおり、誤りを含んでいること
がある。しかしながら、各回のスキャンで得たデータを
加え合わせてその平均値を求め、且つ、適切にスレッシ
ョルド・レベルを決定することにより、黒バーと自バー
とを正確に識別することができ、ノイズの影響を除去す
ることが可能となる。平均値を求める以外にも、バーコ
ードの特徴を抽出するためには、Ａ／Ｄ変換器３からの
ディジタル・データを微分して各ディジタル・データの
エツジを強調する方法など、どのようなものも、この発
明の特徴抽出回路に使用することが可能である。

以下、本発明に係る特徴抽出回路の構成及び動作につい
て説明するが、理解を容易にするために、２回の異なる
位置でのスキャンから得たディジタル・データの平均値
を求める場合を例にあげて説明する。第２図は、そのた
めの特徴抽出回路の一例を示すブロック図である。

スキャナ１がｍ個のＣＣＤを有するＣＣＤスキャナであ
るとすると、ＣＣＤスキャナ１は一時にｍ個のディジタ
ル・データを出力し、Ａ／Ｄ変換器３はこのディジタル
・データのそれぞれをｎビットのデータに変換する。特
徴抽出回路４は、１回のスキャンによりＡ／Ｄ変換器３
から出力されるそれぞれがｎビットのｍ個のディジタル
・データを少なくとも蓄積することのできる容量を持つ
ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）７を備える。

ＲＡＭ７に対するディジタル・データの書き込み、読み
出しはカウンタ８．９によって制御される。

ＲＡＭ７へ入力されるｍ個のディジタル・データのアド
レスの指定はカウンタ８により行われ、カウンタ９はス
キャン回数毎の記憶場所の指定を行う。更に、特徴抽出
回路４はそれぞれ一時に１個のディジタル・データを記
憶できる容量を持つ二つのラッチ回路１０．１１を備え
る。ラッチ回路１０はＩＺ　Ａ　Ｍ　７から読み出され
たディジタル・データを１個ずつ順に記憶し、ラッチ回
路１１・はＡ／Ｄ変換器３からのディジタル・データを
１個ずつ順に記憶する。ラッチ回路１０とラッチ回路１
１との出力は平均化回路１２に加えられ、平均化回路１
２からの出力が特徴抽出回路４の出力となる。

次に、この特徴抽出回路４の動作を説明する。

スキャナ１の１回目のスキャンにより求められたｍ個の
ディジタル・データは、カウンタ８．９によって書き込
みを制御されてＲＡＭ７の所定の場所に蓄積される。そ
の後、スキャナ１をバーコードＢ上で移動させて、又は
、スキャナｌに対してバーコードＢを移動させて、前回
とは異なる位置で２回目のスキャンを行う。この２回目
のスキャンにより得られたｍ個のディジタル・データも
、前回と同様に、順にＲＡＭ７に蓄積される。ただし、
今回はｍ個のディジタル・データのそれぞれはラッチ回
路１１へも供給される。この２回目のスキャンによるｍ
個のディジタル・データが順にＲＡＭ７に書き込まれて
いくのと同期して、既にＲＡＭ７に蓄積されている１回
目のスキャンによるｍｍのディジタル・データが順にｍ
個ずつ読み出されて、ラッチ回路１０に供給される。こ
のとき、ラッチ回路ｌＯとラッチ回路１１とには、１回
目と２回目とのスキャンにおいて同じＣＣＤから得られ
たディジタル・データがそれぞれ蓄えられるように、Ｒ
ＡＭ７とラッチ回路１０，１１七が同期して動作するよ
うに制御される。

同じＣＯＤから得たディジタル・データがラッチ回路１
０．１１に蓄えられる度に、これらディジタル・データ
は平均化回路１２へ送られ、平均化回路１２において、
これらディジタル・データの和が求められ、次いでその
和を２で割って両ディジタル・データの平均値が求めら
れる。こうした動作がｍ個のディジタル・データすべて
について順に行われ、２回のスキャンで得られたディジ
タルデータの平均値を持つデータが新たなディジタル・
データとして順に２値化回路５に入力される。

これを再び第５図を用いて図式的に説明する。

ここでは、同図の（ｂ）〜（ｆ）は、Ａ／Ｄξ変換器３
から出力されるディジタル・データを、説明を容易にす
るために、濃度を表す信号としてグラフの高低で表示し
たものであるとする。前述したと同様に、（ｂ）、（ｃ
）、（ｄ）はそれぞれスキャンラインＩ、ＩＩ、ＩＩＩ
をスキャンして得たディジタル・データを表している。

そこで、（ｂ）で表されたディジタル・データと（Ｃ）
で表されたディジタル・データとを平均化すると（ｅ）
で表されるディジタル・データを求めることができる。

（ｅ）には、スポットに対応した出力が含まれているが
、平均化によりその大きさは１／２になっている。した
がって、スレッショルド・レベルを適切に設定すること
により、スポットからの出力を除去することができる。

同様に、（ｂ）で表されるディジタル・データと（ｄ）
で表されるディジタル・データとを平均化すると、（ｆ
）で表されるディジタル・データが求まるので、適切な
スレッショルド・レベルの設定により、ボイドを含むバ
ーを読み落とすことがない。

こうして、バーコードにボイドやスポットなどのノイズ
が存在した場合でも、通常は、ボイドやスポットの位置
で得られたディジタル・データを、他の位置でのスキャ
ンにより得られたディジタル・データと共に平均化する
ことにより、白バーと黒バーとの間に位置する濃度デー
タとなるので、スレッショルド・レベルを適切に設定す
ることにより、誤った読み取りを回避することができる
。

以上の説明は２回のスキャンによるディジタル・データ
の平均をとるものであったが、２回に限られるわけでは
なく、３回以上のスキャンにより得られたディジタル・
データの平均値を求めても、それだけ特徴抽出が容易に
なり、同様の結果が得られる。

実際は、スキャナに対してバーコードを所定の速度で移
動させながら読み取りを行うので、ある程度の高速処理
が必要になる。そこで、特徴抽出回路４と２値化回路５
とを、前記と同様に平均値を求め２値化する動作が行わ
れるようにマイクロコンピュータをプログラムすること
により、メモリドマイクロコンピュータとで実現するこ
とモ可能である。以下、第３図（ａ）及び（ｂ）を用い
て、一つのスキャンライン当たりｍ（Ｅｌのディジタル
・データを１本のスキャンライン分だけ用いて上記の処
理を行う場合を例にとって説明する。

第３図（ａ）において、平均化と２値化とを行う回路は
メモリ部ＭＥとマイクロコンピュータ部ＭＣとを備える
。メモリ部ＭＥは、Ａ／Ｄ変換器３から順次用、力され
る１本のスキャンラインでのディジタル・データを記憶
するだけの容量を持つスキャンデータ・メモリ１３と、
それぞれ１本のスキャンラインでのディジタル・データ
を記憶できる容量を持つ第１１第２、第３の演算用／（
ツファ・メモリ１４．１５．１６と、デコーダ用データ
・メモリ１７とを有し、マイクロコンピュータ部ＭＣは
、２個のディジタル・データを加算し２で割る平均化手
段１８と、２値化手段１９と、メモリ部ＭＥの書き込み
、読み出し動作や各回路の動作を制御する制御手段２０
とを備えている。

次に、この回路の動作を第３図（ｂ）を参照しながら説
明する。制御手段２０により、スキャンデータ・メモリ
１３、演算用バッファ・メモリ１４〜１６、平均化手段
１８．２値化手段１９が初期化されて（ステップ２１）
から、各スキャンラインのディジタル・データがスキャ
ンデータ・メモリ１３に順次供給され、そこに記憶され
ていく（ステップ２２〜２３）。制御手段２０の制御の
下で、データ・メモリ１３に１番目からｎ番目までのス
キャンラインからのディジタル・データが記憶されてい
くのと平行して、ディジタル・データが、次のように、
１番目のスキャンラインのものから順にスキャンデータ
・メモリ１３から読み出される（ステップ２４〜２６）
。

まず、スキャンデータ・メモリ１３から読み出されｊこ
１番目のスキャンラインのディジタル・データは第１の
演算用バッファ・メモリ１４に格納される。次に、第１
の演算用バッファ・メモリ１４の内容は第２の演算用バ
ッファ・メモリ１５ヘコピーされ、２番目のスキャンラ
インのディジタル・データがスキャンデータ・メモリ１
３から読み出されて第１の演算用バッファ・メモリ１１
４に格納される。この後、第２の演算用バッファ・メモ
リ１５の内容は第３の演算用バッファ・メモリ１６へ、
第１の演算用バッファ・メモリ１４の内容は第２の演算
用バッファ・メモリ１５へそれぞれコピーされ、第１の
演算用バッファ・メモリ１４に３番目のスキャンライン
のディジタル・データが格納される。この時点では、第
３の演算用バッファ・メモリ１６には１番目のスキャン
ラインのディジタル・データが、第２の演算用バッファ
・メモリ１５には２番目のスキャンラインのディジタル
・データが、第１の演算用バッファ・メモリ１４には３
番目のスキャンラインのディジタル・データがそれぞれ
格納されたことになる。

このように、スキャンデータ・メモリ１３から読み出さ
れたディジタル・データは制御手段２０の制御の下で、
順に第１の演算用バッファ・メモリ１４へ格納され、そ
れと平行して、各演算用バッファ・メモリの内容は隣の
演算用バッファ・メモリへコピーされていく（ステップ
２３〜２６）。

平均化処理はｉ番目と（ｉ＋２）番目（ただし、１＝１
−ｎ）とのスキャンラインのディジタル・データについ
て行われるとする（ステップ２８〜２９）。これを具体
的に説明すると、第３の演算用バッファ・メモリ１６に
１番目のスキャンラインのｍ個のディジタル・データが
、第１の演算用バッファ・メモリ１４に３番目のスキャ
ンラインのｍ個のディジタル・データが格納された時点
で、制御手段２０はこれら演算用バッファ・メモリ１６
．１４に格納されたディジタル・データを１番目から順
にｍ番目まで読み出させる。読み出されたｍ個のディジ
タル・データは平均化手段１８に供給されて、データ毎
に平均値が求められる。

その後、この平均値は２値化手段１９へ送られてスレッ
ンヨルド・レベルと比較され、その結果がデコード用デ
ータ・メモリ１７に記憶される（ステップ３１〜３４）
。このデコード用データ・メモリ１７にｍ番目どおしの
平均値とスレッショルド・レベルとの比較の結果が記憶
されると、デコード用データ・メモリ１７に記憶された
内容はデコーダ６へ与えられる（ステップ３５）。こう
して、１ライン目と３ライン目とのディジタル・データ
どおしの平均化が完了する。

このような平均化・２値化処理が行われている間に、制
御手段２０は、第３の演算用バッファ・メモリ１６に２
番目のスキャンラインのディジタル・データを、第２の
演算用バッファ・メモリ１５に３番目のスキャンライン
のディジタル・データを、第１の演算用バッファ・メモ
リ１４に４番目のスキャンラインのディジタル・データ
をそれぞれ格納させ、上記と同様にして、２番目のスキ
ャンラインのディジタル・データと４番目のスキャンラ
インのディジタル・データとについて、平均化・２値化
処理を行わせる。

以下、同様の動作が反復されて、スキャンデータ・メモ
リ１３に記憶されたすべてのディジタル・データに対し
て平均化・２値化処理が行われ、ｍ個の２値化されたデ
ィジタル・データ毎にデコーダ６において所定の符号に
変換される。

以上の説明は、スキャナｌのアナログ出力をディジタル
・データに変換してから特徴抽出するようにしたもので
あるが、必ずしもディジタル・データに変換しなければ
ならない訳ではない。例えば、２本のスキャナにより、
バーフードの異なる位置を同時にスキャンし、各スキャ
ナからのアナログ出力どおしを平均化するようにしても
、バーフードに含まれるノイズを除去することが可能で
ある。また、スキャナの出力をディジタル化するのであ
れば、得られたディジタル・データをメモリに記憶させ
ておくことができるので、ＣＯＤスキャナの代わりにペ
ン型のスキャナを用いることもできる。

（発明の効果） 以上、この発明をその実施例に則して説明したところか
ら明らかなように、この発明は、バーコードに対応する
ディジタル・データに基づいてバーコードの特徴を抽出
し、該特徴を表す信号を出力する特徴抽出回路を設けた
ので、ボイドやスポットなどのノイズがバーコードに含
まれていても、ノイズを実質的に除去することができ、
バーコードを正確に読み取ることができる。特に、これ
までは正確なデコードが不可能だった幅の広いボイドや
スポットを含むバーコードのデコードが可能となるとい
う格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかるバーコード・リーダーの一
実施例の構成を示すブロック図である。 第２図は、第１図における特徴抽出回路の具体例を示す
ブロック図である。 第３図（ａ）は、第１図における特徴抽出回路をマイク
ロコンピュータで実現したときの構成を示す図、第３図
（ｂ）はこのマイクロコンピュータの動作手順を示す７
０−チャートである。 第４図は、従来のバーコード・リーダーの構成の一例を
示すブロック図である。 第５図（ａ）〜Ｃｆ’）は第１図と第４図とに示された
バーコード・リーダーの動作を説明するための図で、（
ａ）はノイズを含んだバーコードの一例とスキャンライ
ンとの関係を示し、（ｂ）はノイズを含まないスキャン
ラインでのスキャンから得られたデータを示し、（Ｃ）
はスポットを含んだスキャンラインでのスキャンから得
られたデータを示し、（ｄ）はボイドを含んだスキャン
ラインでのスキャンから得られたデータを示し、（ｅ）
及びＣｆ）はこの発明に係るバーコード・リーダーにお
ける特徴抽出回路がらの出力を示している。 １：スキャナ　　　　２：増幅器 ３　：　Ａ／Ｄ変換器　　４：特徴抽出回路５：２値回
路　　　　６：デコーダ ７：ＲＡＭ　　　　　　８・９：カウンタ１０・１１：
ラッチ回路 １２二平均化回路 １３ニスキヤンデータ・メモリ １４・１５・１６：演算用バッファ・メモリ１７：デコ
ード用データ・メモリ １８：平均化手段　　１９：２値化手段２０：制御手段 ＭＣ：マイクロコンピュータ部 ＭＥ：メモリ部 第３図（ｂ） ｒ子の２ン 第５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バーコードをスキャナによってスキャンして該バー
   コードにおけるバーの配列と組み合わせとを読み取るバ
   ーコード・リーダーにおいて、前記スキャナからの出力
   信号に基づいて前記バーコードの特徴を抽出し、該特徴
   を表す信号を出力する特徴抽出手段と、 該特徴抽出手段からの出力信号に基づいて、前記バーコ
   ードを読み取る読取手段と を具備することを特徴とするバーコード・リーダー。 ２、バーコードをスキャナによってスキャンして該バー
   コードにおけるバーの配列と組み合わせとを読み取るバ
   ーコード・リーダーにおいて前記スキャナからのアナロ
   グ出力信号をディジタル・データに変換する変換手段と
   、 該変換手段から出力されたディジタル・データに基づい
   て前記バーコードの特徴を抽出し、該特徴を表すデータ
   を出力する特徴抽出手段と、該特徴抽出手段から出力さ
   れるデータに基づいて、前記バーコードを読み取る読取
   手段と、を具備することを特徴とするバーコード・リー
   ダー。 ３、前記変換手段が、前記アナログ信号をスキャン順に
   ディジタル・データに変換するＡ／Ｄ変換器であり、 前記特徴抽出手段が、 該Ａ／Ｄ変換器からのディジタル・データを１スキャン
   ライン分ずつ順に記憶するとともに、既に記憶されてい
   た前回のスキャンで得たディジタル・データを読み出す
   ＲＡＭと、該ＲＡＭから読み出されたディジタル・デー
   タと該ＲＡＭに現在格納されているディジタル・データ
   とを個別に記憶するラッチ回路と、 該ラッチ回路に記憶されたディジタル・データどおしを
   平均化し、前記バーコードの特徴を表すデータを出力す
   る平均化回路と、 を備えることを特徴とする請求項２記載のバーコード・
   リーダー。 ４、前記変換手段が、前記アナログ信号をスキャン順に
   ディジタル・データに変換するＡ／Ｄ変換器であり、 前記特徴抽出手段が、該Ａ／Ｄ変換器から出力される１
   つのスキャンラインでのディジタル・データと他のスキ
   ャンラインでのディジタル・データとの平均値を求めて
   前記バーコードの特徴を表すデータを出力するようにプ
   ログラムされたマイクロコンピュータを有する ことを特徴とする請求項２記載のバーコード・リーダー
   。 ５、前記読取手段が、 前記特徴抽出手段から出力されるデータをスレッショル
   ド・レベルと比較して２値化する２値化回路と、 該２値化回路からの出力を所定の符号へ変換するデコー
   ダと、 を有することを特徴とする請求項２記載のバーコード・
   リーダー。 ６、バーコードの異なる位置を読み取るように配置され
   た複数個のスキャナと、 前記複数個のスキャナから出力されるアナログ信号どお
   しを平均化して、前記バーコードの特徴を表すアナログ
   信号を出力する平均化手段と、 該平均化手段からのアナログ信号に基づいて前記バーコ
   ードを読み取る読取手段と、 を具備することを特徴とするバーコード・リーダー。