JPH0351978A

JPH0351978A - バーコードを検出する方法

Info

Publication number: JPH0351978A
Application number: JP2180729A
Authority: JP
Inventors: Jozef T W Damen; ジヨゼフ　セオドラス　ウイルヘルマス　ダメン; Hong S Tan; ホン　シー　タン
Original assignee: Koninklijke PTT Nederland NV
Current assignee: Koninklijke PTT Nederland NV
Priority date: 1989-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1991-03-06
Also published as: ES2019844A4; ES2019844T3; ATE113220T1; US5380992A; CA2020739C; EP0408126A1; EP0408126B1; DE69013597T2; CA2020739A1; GR910300026T1; DE69013597D1; DK0408126T3; NL8901759A

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、自動的認識される担体について担体に適用さ
れるバーコードパターンの読み取りに関する。それは、
放射下担体のバックグラウンドから発光するバーコード
パターンの断面を主として形成するバーコード信号から
バーコードを検出する方法に関する。本発明は又乙のよ
うなバーコードパタンを読み取る装置よりなる。

（従来の技術）周知のように自動郵便処理システムにおいて、バーコー
ディングは例えば目的地に従って区分するのに用いられ
ろ。その目的のため、例えばビデオコーディングにより
このようなシステムの入力において、このようなシステ
ムで処理されるべきそれぞれの手紙には、バーコードの
形の処理コードがつけられる。処理コードは、手紙につ
けられた目的地の住所から誘導されたポストコードのよ
うな目的地コードである。処理における一つ以上の決定
点で、バーコードが読み取られる。

コードの読み取り｛よ、基本的には下記の工程よりなる
。

（ａｌそれを光学的走査手段を通すことにより担体上の
物理的バーパターンのイメージ｛＝号をピックアップす
る工程；［ｂｌイメージ信号からバーパターンを検出し
そして例えばデジタルの形で「バー／バーなし」を示し
そしてもし適用できるならばバーパターンそれぞれの位
置についてバーのタイプ（例えば厚い／ｒ４い）を示す
工程；（ｅ）検出したバーパターンを解読する工程よりなる。

一方、担体上につけられたバーパターンは、出来る限り
目立ってはならず、しかし一方では自動的に読み取られ
ろときそれは容易にすべての他の印刷物から区別できる
ものでなけれはならない。従って、このようなバーは、
代表的には発光特に螢光作用の下で光を発するインキで
担体に適用される。

発光バーコードパターンのバーコード信号は、例えばオ
ランダ特許ＮＬ１６４９８０号により周知のような変換
手段を用いて読み取ることができる。発光する担体上の
バーパターンについて、それは例えば紫外線を用いて集
中された放射にかけられる。ここで、特別な問題が生じ
、即ちこのような放射によるバックグラウンドの影響の
それである。これは、放射が螢光インキで書かれたバー
を発光させろばかりでなく、全部又は局所的にそれらの
バックグラウンドを発光させ、それは考慮に入れるべき
事実である。これは、手紙に用いられろ封筒が、螢光性
を有するいわゆる「漂白剤」を含む紙から作られろとき
そうである。同じ問題が螢光インキの他の書きもの又は
印刷がバーパターンが適用される手紙の帯に延びたとき
、それ自体存在する。その上、発光のバックグラウンド
がバーそれら自体の発光作用の増巾物として作用するこ
とになる。主な変動が、連続する手紙のバーコード信号
ばかりでなく一つのしかも同じバーコード信号内ですら
読み取られるイメージ信号の信号の大きさに生ずる。こ
れは「バー／バーなし」の決定を行うのに用いられろ信
号の情報の信頼度を弱めろだろう。

用いられろバーコードが「マークスペース」型のものの
とき、バックグラウンドの影響は又バーパターンにおけ
る空所を検出するのをさらに困難にする。簡単に言えば
、問題は、基本的に、採用すべきそれぞれの「バー／バ
ーなし」の決定について信頼しうろ信号のしきい値又は
他の基準を見つけろことである。

（発明の概要）本発明は、前述の問題への回答を提供する。それは、先
ず、バーコード信号値からの信頼しうるバックグラウン
ドの近似が、常に担体のバックグラウンドがそれぞれの
バーの間に不変的に存在する事実により可能であり、さ
らに第二に、放射下のバックグラウンドから発光するバ
ーの追加のレスポンスとバックグラウンドとの間の或る
相関関係があるという実験上の経験に基づく。この経験
を用いて、本発明による方法は、バーコード信号がバー
に相当するバー信号値を有することが予測できるそれぞ
れの信号領域内のバーコード信号を、その信号領域中の
バーコード信号から誘導される局所的な近似のバックグ
ラウンド信号値からの予測により得られるバーの基準に
対してテストする乙とを特徴とする。これは、局所的な
バックグラウンド信号値と発光バーパターンの追加のレ
スポンスとの間の先立って確立した相関関係に基づいて
、各バー領域に関する信頼できる予測を行って、その領
域内の信号値が検出されるべきバーについてどんな基準
に合致するか又はその領域内でしないのかについて調べ
ることができることを意味する。このような相関関係は
又用いられるインキの性質及び用いられるビックアップ
の性質の反映であるため、本発明による操作は、さらに
予測が先立って集められた予測表の助けにより行われる
ことを特徴とする。

本発明の他の好ましい特徴及び態様は、他の請求項に要
約されそして図面に関して詳細に記述される。

ｔ煮窯鴬（１）オランダ特許ＮＬ１６４９８０号名称：光学的読
み取りヘッド（２）オランダ特許ＮＬ１８３７９０号名称：特黴分割
法本発明は、図面に関連してさらに説明される。

第１図は、インデックス信号Ｆ　（ｘｌを得そしてこの
インデックス信号からインデックスを検出しインデック
スを解読する装置を示す。

第２図は、理想的なインデックス信号Ｆ　”　（ｘｌを
示す。

第３図は、用いろピックアップの転移関数（ＲＳＦ）Ｈ
（ｘ）を示す。

第４図は、理論上のＨ　（ｘｌによるＦ″（χ）の回施
Ｆ　（ｘｌを示す。

第５図｛よ、実際上の前記のものを示す。

第６図は、螢光顔料を含む担体の発光のスペクトル的分
布を概略的に示す。

第７図は、第一のバーの最も外側の位置で担体のインデ
ックス帯の一部を示す。

第８図は、第４図に示されな回施に従って時間で見た、
第７図に示される部分のインデックス信号を示す。

第９図は、インデックスの信号を示す。

自動郵便処理の目的で、例えばボストコードの形の手紙
上の目的地のコードは、インデックスと呼ばれろバーコ
ードに翻訳され、そして螢光インキで手紙（印刷、手書
き又はスプレイ）に適用される。オランダでは、ボスト
コードは、４個の数字と間の空いた２個のアルファサイ
ンとよりなる。例えばビデオコーディング操作では、こ
の情報は、１６８ｎｎｗの公称ピッチの３６個の連続し
たセグメント、１サイン当たり６個のセグメントの６ユ
ニットよりなるバーパターンにエンコドされる。これら
セグメントのそれぞれにおいて、水平のバーが巾０．　
５ｍ及び高さ５ｍの公称寸法で配置される。エンコーデ
ィングは、それぞれのユニットがバーにより始まりさら
にゼロ（バーなし）及び１　（バー）のビットパターン
により表わされるようなものである。インデックスの読
み取りは、バーインキの螢光性に基づく。

第１図は、概略的に、簡単のため「インデックス」とも
呼ばれるインデックスパターン３をつけた手紙１　（目
的を特にはたすためにインデックス帯２におかれる）が
、インデックス３を読み取るために移動方向４で、３６
５ｎｍのＵＶ光を発するＵｖ光源５及びピックアップ６
１を、約３ｍ／秒の移動速度且つ毎秒８通の手紙の周期
で通ることを示す。ＵＶ光により放射されて、インデッ
クス３の螢光バーは、手紙の材料により形成されるバッ
クグラウンドから輝く。この発光により、光学的信号が
発し、それは次にピックアップ６１により取り上げられ
そして電気的インデックス信号Ｆ　（ｘ）に転換される
。次に、周知のやり方で、この信号はサンプルされ、Ａ
／Ｄｋ４換手段６２によりデジタル信号に転換され、そ
してプロセッサー６３のコントロールの下一時的に次の
処理に利用可能なメモリー６４に貯えられる。次の処理
は、貯えられたデジタル信号値からのインデックスパタ
ーンの固有の検出を含み、そして下記に記述される本発
明による検出の新しい方法に基づくプロクラムを用いて
前述のプロセッサー６３により行われる。検出されたイ
ンデックスパターン、バーコードは次に解読手段６５の
助けによりインデックスＩ、固有の目的地コードに解読
され、そしてこのインデックスに相当するインデックス
パターンの担体の次の処理に用いられる。

インデックス信号Ｆ　（ｘｌの　析電気的インデックス信号Ｆ　（ｘｉは、事実移動の方向
４に反対の方向Ｘでスキャンされろ手紙１上のインデッ
クス３の断面を表わす。ビックアップ６１は、方向Ｘに
区別しうる能力を有することを要求される。もしその能
力が無限に大きいならば、このような理想的な場合には
、Ｆは想像上の信号Ｆ　”　（ｘｌのように思われる。

このような信号の形の一部は、５個のセグメントをカバ
ーするＸの関数として第２図に示され、各セグメントの
信号（セグメントの分離は７により命名される）は、空
所８又はバー９の何れかを示す。しかし、実際には、イ
ンデックスパターン３が、このケースでは０．　５ｍ＋
ｍのインデックスバーの公称の巾に等しいように好まし
くは選ばれろ有限の巾を有する水平のスリット（即ち移
動の方向Ｘに水平）をそなえたビックアップにより取り
上げられる。従ってピックアップは、第３図でＨ　（ｘ
ｉと名づけられな移動関数（ＰｏｉｎｔＳｐｒｅａｄ関
数［Ｐ　Ｓ　Ｆ１）を有し、それはスリットの巾１０に
わたって均一でありそしてその外側でゼロである。Ｆ（
ｘｌｌよ従ってＨ　（ｘ）によろＦ’（ｘｌの回施によ
り゛表わされる。

Ｆ（ｘｌ−　Ｆ”（ｘｌＸ　Ｈ（ｘｌ　　　　　　　　
（１１Ｆ　（ｘｌの理論上の形は第４図に示され、実際
上の対応する信号は第５図に示され、７は再びセグメン
ト分離を示し、８は空所を示しそして９はインデックス
バーを示す。

信号Ｆ　（ｘｉは３個の信号成分から形成され、成分は
紙バックグラウンド、インデックスバーに用いられたイ
ンキの螢光顔料の発光及びピックアップシステムのノイ
ズよりなる。

Ｆ（ｘｌ−＝　Ａ（ｘｌ＋　Ｉ　（ｘｌ＋　Ｒ（ｘｌ　
　　　　　　　（２１式中Ａ　（ｘ）　：バックグラウ
ンド成分１（ｘｌ：　インデックス成分Ｒ　（ｘｌ　：　ノイズ成分初めの二つの成分はそれ自体それぞれいろいろな要素を
含み、そしてさらに考慮しなければならない。ノイズ成
分の実質的な部分は、紙のノイズよりなるが、しかし又
電気的インデックス信号Ｆ　（ｘｌを得るのに用いられ
るピックアップもノイズに関係する。本発明を用いる乙
とにより、検出結果に対するノイズ成分の影響は自然に
考慮に入れられ、又はむしろ排除され、従って特別な手
段を採る乙とは要求されない。

バックグラウンド成分Ａ　（ｘｉバックグラウンド成分は、主として紙の光学的性質によ
り決定される。第一の例において、それらζよインデ・
ソクス帯２全体に均質１ζ存在していると考えられる。

「混在していない」インデックス帯のバックグラウンド
成分は次のように規定できる。

Ａ（χｌ＝ＡＰ　　　　　　　　　　　ｆ３１ＡＰ：バ
ックグラウンド・プライマリ紙が単に反射し（そして螢光を発しない）とき、ＡＰは
反射されたＵＶ光よりのみなるだろう。これは光学的低
域フィルター（約５８０ｎｍからの波長について）によ
り光学的システムで濾去される。それ故、３６５ｎｍの
波長を有する反射した放射は、Ａ　（ｘ）に関係しない
。

しかし、封筒に用いられる紙の大部分の紙は、いわゆる
「漂白剤」を含む。これらは、種々の螢光顔料（それと
ともに白色化効果を有する）を有する物質である。この
ような紙がＵｖ光により放射されるとき、発光は第６図
に概略的に示されろスペクトル分布をともなって生ずる
。第６図は、一方でｎｍの波長の関数としてそれぞれＵ
Ｖ源発光１１、「漂白剤」発光１２、インデックス発光
１３の放射エネルギーＳＥ（ランダムなスケール）を示
し、他方でビックアップ６１で用いられる光電子増倍管
の感度１４及び下記に述べられろ低域フィルターの関数
１５により制限される、この放射エネルギーＳＥの通過
量（％）Ｄを示す。このスペクトル分布は、５８０ｎｍ
を超える無視できない拡がりを有し、それ故Ａ　（ｘｉ
への分担として観察される（概略的に第６図の斜線領域
により代表されろ）。しかし、インデックス帯に（非螢
光）印刷が「混在する」ときには、変動がバックグラウ
ンドの分担部分に生じよう。このような印刷は、それと
ともに、バックグラウンド信号の減衰をもたらし、それ
は従ってＡ（ｘｌ＝ａｌ（ｘｌ　・Ａ　Ｐ　　　　　　　　　　
（４１（たたしａ　ｌ　（ｘｉは印刷の位置における減
衰ファクターである）として定義できる。以下は減衰フ
ァクターに適用する。

０　クａ　Ｉ　（ｘ）ク１ａｌ（ｘ）＝　１　ｐ印刷なしのＸについてａｌｘｌ（
　１　，印刷ありのＸについて実際には、ａ　Ｉ　（Ｘ
）の値は１０％〜１００％の間にある。

実際には、例えばいわゆる「マーカー」ペンによりつけ
られた「狭いバンド」の螢光インキでの印刷の例が又存
在する。

それらはインデックスバーと同様な挙動を示すが、異な
る寸法を有する。

非螢光印刷は、バックグラウンドの反射した又は発光し
た放射を減衰させるたけてあり従って式中の減衰ファク
ターと思われる。

螢光印刷は、それ自体光を発し（インデックスのように
）従ってそれ自体バックグラウンド信号への寄与をする
。これは追加の成分Ａ　Ｆ　（ｘ）になる。

Ａ　（ｘｉ　＝　Ａ　Ｐ　＋　Ａ　Ｆ　（ｘｉ　　　　
　　　　　　（５）式中、ＡＦはバックグラウンド螢光
成分である。それ故、バックグラウンド成分は一般にＡ［ｘ）＝ａｌ（ｘｌ・ＡＰ＋ＡＦ（ｘｌ　　　　　　
　（６）として規定できる。

インデックス成分１　（ｘｉ実地では、ＵＶ光の影響下そのバックグラウンドから輝
くようなインデックスバーの概念は余りに簡単であるこ
とが示される。螢光インデックスの最も顕著な現象の一
つは、インデックスバーの大きな影響である。黒い手紙
と白色の手紙のインデックス信号を比べたとき、手紙上
のインデックスバーば、それ自体非常に強く、異なって
いることにはならず、それらは信号で異なり、黒色の手
紙のインデノクスバーの大きさは約４００ｍＶであり、
一方白色の手紙のそれは〉１５ｖてある。

黒色の手紙のバックグラウンドが殆どインデックスバー
の大きさに寄与しないと考えられるとき、この大きさは
バーを直接打っＵＶ放射によってのみ決められろ。従っ
て、この場合インデックス成分は１　（ｘｌ＝　Ｉ　Ｐ（ｘｌ　　　　　　　　　　（７
）（ただし、ＩＰ（ｘｌはインデックスブライマリー成
分である）として定義される。このプライマリー成分は
次に約４００ｍ■の大きさの分担を有する。しかし信号
が明らかなバックグラウンドの分担を含むとき、インデ
ックスパ〜の大きさは極めて大きくなる。さらに検査す
ると、それはインデックスバーの大きさとバックグラウ
ンド値との間にかなり一定の相関関係が存在する乙とが
分かる。式の形で表わすと、１　（ｘｌ＝　Ｉ　Ｐ（ｘ
ｌ＋　Ｉ　Ｓ（ｘ）　　　　　　（８１＝　Ｉ　Ｐ（ｘ
ｌ＋ａ２（ｘｉ　・Ａ（ｘ）Ｉ　Ｓ（ｘｌ−ａ２（ｘｌ
　・Ａ（ｘ）（ただし、Ｉｓ（ｘｉはインデックス二次
成分であり、ａ２（ｘｉは相関関係ファクターである）
となる。実際では、１１１２（Ｘｌは大体５〜８の間と
なる。それ故、バックグラウンドは、増巾器としてイン
デソクス発光に作用するように見える。換言すると、イ
ンデックスバー信号１　（ｘｌは、直接放射よりもバッ
クグラウンドによる二次励起により非常に大きな部分に
ついて求められる。これは重要な結論であって、特にイ
ンデックス帯の混在が考えられろときそうである。

減衰ファクターａｌ（ｘｉを有する非螢光バックグラウ
ンドが含まれるとき、Ａ　（ｘｉはＡ　（ｘｉ　一ａ　ｌ（ｘｉ　・Ａ　Ｐとして規定でき
る［（４）参照］。式（８）は次に１　（ｘｌ＝　Ｉ　
Ｐ（ｘｌ＋ａ２（ｘ）　−　Ａ（ｘｌ　　　　　　　　
（９１を規定し、それ故１　（ｘ）＝　Ｉ　Ｐ（ｘ）＋ａｌ（ｘｉ　・ａ２　［
ｘｌ　・Ａ　Ｐ　　　　　　（１０１となる。ＩＰ（ｘ
ｉの分担は、ａ　２　（ｘｉ・Ａ　（ｘｉに比べて小さ
く、そのためインデックスの大きさは後者の成分により
見掛け上もっぱらきめられろ。しかし、バックグラウン
ド印刷の場合、この数値はファクターｉｆ（ｘｉにより
弱められ、それは１０％以上も減少する。これは、イン
デックスバーと干渉するこのような印刷がインデックス
バーの大きさに井常に大きな変動を生じさせることを意
味する。

問題の提起要約すると、インデックス信号Ｆ　（ｘ）の関連のある
情報は威分Ｉ　（ｘ）により表わされると言える。それ
は、小さな変動をかなり小さな大きさの分担にする一次
成分ＩＰ（ｘｌ、及びＦ　（ｘ）のピークに非常に大き
な変化を生じさせろ二次成分Ｉｓ（ｘｉを含む。バック
グラウンドの大きさも又強く変化するが（インデックス
帯２の螢光の混在［第１図］）、それは大きさの信号に
おけるバーの分担により不変に（十分に）超過する（増
巾効果）。しかし、正確にはバックグラウンド成分Ａ　
［ｘｌ及び追加のインデックス或分１　（ｘｉの両者の
インデックス信号Ｆ　（ｘｉにおけるこのような恐らく
大きな変化は、検査下のインデノクス信号の一部におけ
るバー又は空所の存在を確かに確立させろことを困難に
する。従来のピーク・フォロー法を用いるピクの近似は
ここでは不適切である。それはこのような近似は連続す
る空所に不安定であるからである。

検出アルゴリズムＦａｔ信頼できるバックグラウンド近似は常に可能であ
り（「パンクグラウンド」はすべてのバーの間に存在す
る）、そして（ｂｌ或るバックグラウンドとそれに適用
される螢光バーの追加のレスポンスとの間の相関関係が
存在する、ということが実験的に確立されていろという
事実から出発して、インデックス検出アルゴリズムが開
発され、方法の最も重要な部分即ちピーク近似がインデ
ックスバーのレスポンスの予測により置換される。この
予測は、局所的に決められたバンクグラウンド信号の大
きさに基づいて予潤表（表１参照）の助けによりなされ
ろ。この表は、用いたＵＶ光源／信号ピックアンプの組
合わせ（５，６１）及び用いたインキの性質を考慮に入
れろ。このような表は、手紙のテストセットからの正確
に検出されたインデックス信号を用いて前以って綱集さ
れろ。下記を参照。

検出アルゴリズムそのものは、二つの下位アルゴリズム
を含む。

ｆｉｌ　　可能な第一のバーの検出、及び（■）第一の
バー及びそれぞれの連続するバーの区分及び分類のアル
ゴリズム。可能な第一のバーの位置の検出並びに第一の
バー及びそれぞれの連続するバーの存在及び最良の位置
の実際の決定の両者は、予測表の助けによる前述の予測
に基づいて行われる。

前述の下位アルゴリズムをさらに論ずるために、信号の
説明がさらに初めに示される。

アルゴリズムによる信号の説明第７図は、ビックアップ６１にそって方向４に移動する
手紙１のインデックス帯２の一部を示し（第１図）、方
向Ｘのインデックスパターンは手紙の端１６から走査さ
れる。インデックスパターンでは第一のバーはそれぞれ
端１６から最小の可能な距離及び端１６から最大の可能
な距離で二つの位置１７及び１８に示され、そして第一
のバーの位置１８からのピッチ距離で可能な第二のバー
１９が示される。破線２０は、端の検出が生じたときの
ピックアップ６１の中心線に関する手紙１の位置を示す
。

端の検出は、例えば手紙移動ラインに沿って配列した光
電池を用いて行われろ。

第７図において、他の文字は下記の意味を有する。

ＬＦＣ：端検出におけろ手紙の位置ＬＰ　１：第一のバーの最小の位置１７ＬＡ１：最小の
位置に関する第一のバーの最大の偏りＬＩＳ：　　ピソ
チＬＳＤ：バーの巾。

第８図は、インデックスパターンに用いられるインデッ
クスバーの公称の巾に等しい巾ＯＳＢを有する水平のス
リットを備えたピックアップにより取り上げられた。時
間に関する対応するインデックスＦ　（ｔｌを示す。対
応する第一及び第二のバーの位置は、それぞれ１７’，
　１８’，　＋９’により示される。時間に関する第８
図の他の文字は下記の意味を有する。

ＴＦＣ：手紙の端の検出の瞬間（１＝０）ＴＰＩ：第一
のバーの最小の「位置」ＴＡ１：第一のバーの最大の偏りＴＩＳ：　　ピッチＴＮＳＤ：　　ｒバーの巾」ＴＤＳＡ：ターゲット領域ＡＧＲ：　　（近似の）バックグラウンドの大きさＴＨ
Ｒ：　しきい値ＴＯＰ：　バーの大きさのピーク値信号Ｆ　（ｔｌは、ビックアップが端の検出後つけられ
る瞬間ｔｏから安全の余裕を用いて最後のインデックス
バーがビックアップ６ｌを通る瞬間を十分に超える瞬間
Ｔまで、経時的に貯えられ、そして例えば２３μ秒のサ
ンプリング間隔及び１５ＩＩＩｖのサンプリング工程で
、アドレスで呼び出せるメモリーでデジタル的に貯えら
れる。従って、時間の差は、事実アドレスの差となりそ
して信号レベルの差はアドレス含量の差となる。以下、
Ｏ　クｔ　〈Ｔのデジタル化信号値は、又Ｆ　（ｔ）と
名付けられる。それは誤解の生起のチャンスが小さくそ
して読み取りの可能性が従って促進されるからである。

第一のバーの検出第８図に関し、第一のバーの検出に関する下位アルゴリ
ズム（第７図．　１７，　１８１を説明する。

第一のバーはサーチ領域ＺＧ１に存在し、そしてＴＰＩ
くｔくＴＰ１＋ＴＡ１＋ＴＮｓＤ　　　　　Ｑ１）であ
り、即ち１７’及び１８’により示されろ第一のバーの
最も外側の位置の間にある。第一のバーの検出は、第一
の広い検出そして第二のより細い検出を含む。第一に、
サーチ領域ＺＧ１は、広く段階（ターゲット領域の巾ＴＤＳＡ＝（１−ＡＬＰＨＡ）’″ＴＮＳＤ／２　　　
　（１乃即ち、しきい値ＴＨＲを超える理論上のバーの
大きさのその部分の巾の半分に等しいように選択される
）に及ぶ。ＴＨＲは、ＴＨＲ＝ＡＧＲ＋ＶＡＲＡＧＲ＋ＡＬＰＨＡ”ＣＯＮＴ
ＲＡＳＴ　　（１３１［ただし、ＡＧＲは近似したバッ
クグラウンドの大きさであ｝Ｊ、ＶＡＲＡＧＲはバック
グラウンドの変化（表１からのＡＧＲ中の）であり、Ａ
ＬＰＨＡは実験的にきめられる検出パラメーター（０〜
１）であり、ＣＯＮＴＲＡＳＴは予想された最小のレス
ポンスと最大のバックグラウンド変化ＶＡＲＡＧＲとの
差（又表１から）であるコとして定義されろ。

それぞれの段階ＴＤＳＡが行われた、瞬間ｔにおける近
似のバックグラウンドの大きさＡＧＲは、ＬｔｌＮ及び
ＲＭＩＮの最大値として求められ、ＬＭＩＮ及びＲＭＩ
Ｎは、それぞれｔ−ＴＩＳ−ｔ及びｔ〜ｔ＋Ｔ［ｓの時
間の間隔即ちピッチの大きさでｔの左及びｔの右の領域
に見出される最小の信号の大きさを表わす。

或る時間ｔ＝ｔＯでＦ（ｔｏ）が瞬間のしきい値ＴＨＲ
より大きいとき、第二のより細い検出法が行われ、それ
は事実それぞれの連続するバーの検出法に等しい（等し
いように選ばれる）。下記に詳しく記載される区分及び
分，Ｗ｛機能を参照。このより細い検出は、即ちサンプ
ル毎に（即ちサンプリング間隔）小さい段階でｔｏ−Ｔ
ＩＳ／２及び１０の間の領域を走査し、恐らくバーを含
むセグメントの最良の位置を選び（区分化）、そしてこ
のセグメントが実際に「バー」を含むかどうかをチェッ
クする（分類化）。もしこれがそうでないならば、方法
は新しい出発位置として１０で第一のより広い検出を続
けろ。

第一のバーの検出は、（ａｌ検出した第一のセグメント
が実際にバーセグメントとして分類され、（ｂ）バーセ
グメントがサーチ領域ＺＧ１に見出されないとき、停止
する。（ｂｌの後、検出は中断しそして「拒否」コード
が発生する。（ａ）の後、第一のセグメントの決定した
位置が次のセグメン１・の区分化及び分類化に用いられ
る。

区分化及び分類化第一のセグメントの位置が決められるとき、固定したピ
ッチＴＩＳで他の信号Ｆ　（ｔｌを連続して区分するの
は容易に思われる。しかし、もし実地でバーが一定のピ
ッチで適用されるならば、これはそうだろう。しかし、
実際では、或る特定のピッチの公差を考慮に入れなけれ
ばならない。その上、時間依存信号Ｆ　（ｔｌは、又手
紙の移動速度の変動により影響される。

その理由のため、連続するセグメントの最良の位置は、
ピッチの公差により規定される、同期性領域内の最良の
位置についてサーチを各セグメントにおいて繰返すこと
により周期的に決定される。しかし、ビツチＴＩＳは、
サンプルの数で表わされ、そしてこの態様では１個のサ
ンプルの公差を有する。

ピッチの公差を考慮に入れる区分化のこのような方法は
、オランダ特許第１８３７９０号から特別な場合（ピッ
チの大きさについて唯一っの値が用いられているため）
としてそれ自体周知である。

第９図は、再びバーによるセグメントの理論上の信号を
示す。このようなセグメントは、一般に次の性質を有す
る。

（１）中間領域のインデックス信号Ｆの信号値が、セグ
メントの左側の端ｔＬ又は右側の端ｔＲの信号値Ｆ（ｔ
Ｌ）又はＦ（ｔＲ）より大きい。

（１１）左側の端ｔＬ及び右側の端ｔＲの信号値Ｆ（ｔ
Ｌ）及びＦ（ｔＲ）ｌよそれ程異ならない。

これから出発して、セグメントの中間領域の信号値は、
時間間隔ＴＴＯＰ中の集積値ＩＭＩＤとして定義される
。

ＴＴＯＰ＝ＧＡＭＭＡ”ＴＮＳＤ　　　　　　　（＋４
１ここでＧＡＭＭＡは０〜１の間の検出パラメーターで
あり、ＴＮＳＤはバーの巾である。

性質（ｉｌが存在する範囲は、第一の構造上の特徴ＳＭ
ＡＴＣＨ＝ＩＭＩＤ−ＩＬＥＦＴ−ＩＲＩＧＨＴ　　　
Ｆ国（式中、ＩＭＩＤはＴＴＯＰ中の集積値であり、Ｉ
ＬＥＦＴはセグメントの左側の端の信号値Ｆ（ｔＬ）で
あり、ＩＨＩＧＨＴはセグメントの右側の端の信号値Ｆ
（ｔＲ）である）で表示される。

両方の性質（ｉ）及び（１１）が存在する範囲は、第二
の構造上の特黴ＳＣＯＲＥ＝ＳＭＡＴＣＨ−［ＩＬＥＦＴ−ｒＲＩＧＨ
Ｔ］　　　（＋６１で要約される。第二の構造上の持ｆ
ｉｓｃＯＲＥは、左と右との間のバランスの目安である
。同期領域内で、第二の構造上の特黴ＳＣＯＲＥが最大
になるセグメント位置が求められる。

第一の構造上の特徴ＳＭＡＴＣＨが、バー又は空所のセ
グメントとしてセグメントを分類するのに用いられろ。

その目的のため、それは、ＳＣＯＲＥが最大の位置のセ
グメント中に見出たされる近似のバックグラウンド信号
値ＡＧＲに応じて決められるしきい値ＭＴＨＲに対して
テストされろ。

ＭＴＨＲはＭＴＨＲ＝（ＴＴＯＰ−２）’ＡＧＲ＋ＴＴＯＰ”ＶＡ
ＲＡＧＲ＋ＢＥＴＡ″ＴＴＯＰ″ＣＯＮＴＲＡＳＴ　　
　　　　　（１乃（式中、ＡＧＲはＩＬＥＦＴ及びＩＲ
［ＧＨＴの平均としての近似のバックグラウンド信号値
であり、Ｔ　Ｔ　Ｏ　Ｐ（＋４１と同様であり、ＢＥＴ
Ａは０〜１の間のバーレスポンスの依存度を調節する検
出パラメーターであり、ＶＡＲＡＧＲぱバックグラウン
ドの変化（表１からのＡＧＲで）であり、ＣＯＮＴＲＡ
ＳＴは予想される最小のレスポンスＲＥＳＰと最大のバ
ックグラウンド変化ＶＡＲＡＧＲとの間の差（又表１よ
り）である）として定義される。このしきい値は、バー
レスポンスに関係のない部分が空所に関する構造上の特
１ｊ　Ｓ　Ｍ　Ａ　Ｔ　Ｃ　Ｈの最大に等しいように選
ばれる。空所に関するＳＭＡＴＣＨは、ＩＬＥＦＴ＝ＩＲＩＧＨＴ＝ＡＧＲ　　　　　　　　　
（１［１１ＩＭＩＤ＝ＴＴＯＰ’″（ＡＧＲ＋ＶＡＲＡ
ＧＲ）　　　　（Ｉｇｌのとき最大である。これは、同
一のバックグラウンド信号値ＡＧＲでは、バーのＳＭＡ
ＴＣＨ値は空所のそれより大きくなくてはならず、そし
てそれが少なくともより大きくなくてはならない程度は
、見出される近似のバックグラウンド信号値について予
測表（表１）により予測される中間領域のバレスボンス
の部分ＢＥＴＡにより決められることを意味する。

このようにして選ばれたしきい値ＭＴＨＲは、下記の利
点をもたらす。

ｆａ）最小のＭＴＨＲ　（ＢＥＴＡ＝０のとき）が空所
のＳＭＡＴＣＨの最大に等しいので、バーとして誤って
分類される空所のチャンスは小さい。

（ｂ）従ってＢＥＴＡがより小さく選ばれれば選ばれる
程、レスポンスがバックグラウンドの変化を超えるバー
の形がさらにバーとして分類され、それは本方法をさら
に一般に応用できるようにする。

従って、分類化そのものは次の通りである。

ＳＭＡＴＣＨ＞ＭＴＨＲのときセグメントは「バー」セ
グメノトでありそしてＳＭＡＴＣＨくＭＴＨＲのときそ
れは空所のセグメントである。セグメントが「バー」セ
グメントとして分類されろとき、ＳＣＯＲＥが最大のこ
のセグメントの位置は、検査されるべき次のセグメント
について出発位置（同期化）として用いられろ。セグメ
ントが「空所」セグメントとして分類されるとき、次の
セグメントのための出発位置は、前のセグメントプラス
公称ピッチＴＭＳの位置である。両方のケースにおいて
、検査されるべき次のセグメントの出発位置は、現在の
セグメントプラス公称ピッチＴＩＳの観察された位置に
より決められろ。

１還朱それぞれのピックアップについて、別々の予測表が編集
され、表１はその例である。このような表の編集に当た
って、ランダムの周知のインデックス検出法を出発させ
ろか、又は他のピックアップに関する表とともに本発明
によるインデックス検出法を出発させろ。テス１・のセ
ッ｝・は、このような方法により正当に検出可能なイン
デックス信号、ランダムな手紙に同じインキで書かれた
インデックスパターンから選ばれる。同じ方法により又
は恐らく手により、これらの信号は（再び）空所又はバ
ーのセグメン１−として区分され且つ分類される。それ
ぞれの分類されたセグメントｔζついて、バ、ソクグラ
ウンド信号値例えば最小の信号値及び最大の信号値が決
められろ。それぞれのインデックス信号（空所のセグメ
ント及びバーセグメント）について、バックグラウンド
信号値のヒストグラム及び最大の信号値のヒストグラム
が画かれる。

これらのヒストグラムに基づいて、見出されたそれぞれ
のバックグラウンド信号値について、最大のバックグラ
ウンドの変化及びバーの最小のレスポンスが決められる
。見出された値！．ｆ三つのシリーズを形成し、バック
グラウンド信号値の一つ、最大のバックグラウンドの変
化の一つそして最小のバーレスポンスの一つである。こ
れらのシリーズは、一般にそれらの連続にギャップを示
し、それ故例えばデジタル化信号のサンプリング段階ま
での中間の失われるバックグラウンド信号値に対応する
値を補足され、そして全体が滑らかな過程を示すように
調節される。

表１は、８０本の手紙のテストセットに関する結果を示
す。

或る最大までのバックグラウンド信号ＡＧＲ　（欄１）
に関する４０ｍＶのそれぞれの信号段階について、イン
デックスバーの最大のバックグラウンド変化ＶＡＲＡＧ
Ｒ　（欄２）及び最小の追加のレスポンスＲＥＳＰ　（
欄３）を特定する。その上、欄４は対応するコントラス
トＣＯＮＴＲＡＳＴを示し、それは同一のバックグラウ
ンド信号値ＡＧＲに関する最小の追加のレスポンスＲＥ
ＳＰと最大のバックグラウンド変化ＶＡＲＡＧＲとの間
の値の差である。すべての値はｍＶで表示される。

このやり方で作成された表において、上記のノイズ成分
ｃ式（２１中のＲ　ｆｎｌ　］の正の意味の最大の可能
な寄与は、又最大のバックグラウンド変化（欄２）の値
に考慮に入れ、そして負の意味の同じ寄与をバーの最小
の追加のレスポンス（欄３）の値に考慮に入れて、欄４
のＣＯＮＴＲＡＳＴ値のそれぞれは、事実バーレスポン
スの最小のノイズに依存しない部分を表わし、それはそ
のＣＯＮＴＲＡＳＴ値に相当する欄１のバックグラウン
ド信号値ζζより生ずる。前述の二つのバー基準、即ち
バー又は空所の存在によりそれぞれ仮り及び確定的な決
定のためのしきい値ＴＨＲ　［式０１］及びＭＴＨＲ　
［式的］に用いられるのは、正にこの目安ＣＯＮＴＲＡ
ＳＴである。この決定に対するノイズ成分のどんな影響
もそれ故もはや存在しない。

検出アルゴリズムの「オンライン」操作では、この表は
、式（１３１，　（１４１及び（■ηにより操作を行う
ことにより、検出パラメタ−ＡＬＰＨＡ，ＢＥＴＡ及び
ＧＡＭＭＡについて所定の値で、検出プログラムの編集
／組立て相で新しい表に転換され、新しい表でオンライ
ン操作中観察されたバックグラウンド信号値ＡＧＲにつ
いて、ＴＨＲ及びＭＴＨＲの値が直接見出される。

パラメーターの調節新しい検出アルゴリズムの結果は、ＡＬＰＨＡ，ＢＥＴ
Ａ及びＧＡＭＭＡのパラメーターの選択により影響され
るに過ぎない。

パラメーターＡＬＰＨＡは、主として処理時間に影響す
る。

しかし検出結果に対するその影響は、制限される。それ
は、誤った同期化が登録されたとき第一のバーの検出が
再び同期化する可能性をそう人するからである。

ＢＥＴＡは、インデックスバーのセグメントの必要な品
質を示す。バーが空所として分類されるので、余りに高
いＢＥＴＡは不正確な分類を生じさせる。ＢＥＴＡが余
りに低いとき、その逆が適用される。しかし、しきい値
ＭＴＨＲの選択のため、バーとして分類される空所のチ
ャンスは小さい。

ＧＡＭＭＡは、区分化及び分類化の処理時間に影響する
。

ＧＡＭＭＡ及びＢＥＴＡはともに最終の結果に影響する
。ＡＬＰＨＡ及びＢ．Ｅ　Ｔ　Ａが小さければ小さい程
、バーの変化についてアルゴリズムはより鋭敏でなくな
る。実験的には、ＡＬＰＨＡ＝ＢＥＴＡ＝ＧＡＭＭＡ＝
０．１は、処理時間（＜５０ｍ秒）、１５ｍＶの量子化
分割及び４３ｋＨＺのサンプリング周期に関する制限セ
ットとともに良好な選択である。

表１本発明は、バコード信号からバーコードを検出する方法及び装置に関
し、信号は螢光作用下担体のバックグラウンドから放射
により発光するバーコードパターンの断面を主として形
成する。検出は、バーが予想されるそれぞれの領域（Ｚ
Ｇｌ，ＴＩＳ）内のバーコード信号を、バーコード信号
Ｆ　（ｔｌから局所的に誘導される局所のバックグラウ
ンド信号値から予測表（表１）の助けによる予測によっ
て得られるバー基準（ＴＨＲ，ＭＴＨＲ）に対してテス
トすることにより行われる。この方法において、先ずバ
ー間で担体のバックグラウンドが不変に存在し、バーコ
ード信号値から周期的に信頼できるバックグラウンドの
近似を可能にし、さらに第二に、放射下のそのバックグ
ラウンドから発光するバーのレスポンスとしてバックグ
ラウンドと追加の信号の寄与との間に或る相関関係があ
るという事実を用いている。予測表は前以って平均のバ
ックグラウンド信号、その最大の変化及び相当する最小
のバーのレスポンスについて、手紙のテストセットの助
けにより得られる一連の値から編集されろ。用いろバー
インキの性質及びバーコード信号を得るピックアップ手
段（５，　６１）は、これらの値で表わされる。主とし
てバックグラウンドそれ自体の局所又は全体の発光の結
果としてのバックグラウンドの影響が、もはや「バー／
バーなし」の決定の信頼性に有害に作用しないことが利
点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、インデソクス信号Ｆ　（ｘｉを得そしてこの
インデックス信号からインデックスを検出しインデック
スを解読する装置を示す。第２図は、理想的なインデックス信号Ｆ″（ｘ）を示す
。第３図は、用いろピックアップの転移関数（Ｐ　Ｓ　Ｆ
）　Ｈ（ｘｌヲ示す。第４図は、理論上のＨ　（ｘ）によるＦ　”　［ｘ）の
回旋Ｆ　（ｘｉを示す。第５図は、実際上の前記のものを示す。第６図は、螢光顔料を含む担体の発光のスペクトル的分
布を概略的に示す。第７図は、第一のバーの最も外側の位置で担体のインデ
ックス帯の一部を示す。第８図は、第４図に示された回旋に従って時間で見た、
第７図に示される部分のインデックス信号を示す。第９図は、インデノクスバーの信号を示す。１　・・・手紙、　２　・・インデックス帯、　３・・
・インデノクスパターン、　４・・・・移動方向、　５
・　・Ｕｖ光源、６１・　・・ピックアノプ、　６２・
・・・・・Ａ／Ｄ転換手段、６３・・・プロセッサー　
　６４・・・・・メモリー　　６５・・・・・解読手段
、　７　・・・・セグメント分離、　８　　空所、　９
・　・バ１０・・・スリットの巾、　　１１−ＵＶ源の
放射エネルギ１２・・・・・・漂白剤の放射エネルギー
　　１３　　・インデックスの放射エネルギー　　１４
・・・・・光電子増倍管の感度、　　１５・・・・低域
フィルターの関数、　１６・・・手紙の端、　　１７・
第一のバーの位置、　　１８・・・第一のバーの位置、
１９・・・・・・第二のバー　　２０・・・・手紙の位
置。贋２鵠ｉ七じ薯９０手続補正書平成２年８月７日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放射下担体のバックグラウンドから発光するバー
コードパターンの断面を主として形成するバーコード信
号からバーコードを検出する方法において、バーコード
信号がバーに相当するバー信号値を有することが予測で
きるそれぞれの信号領域内のバーコード信号を、その信
号領域中のバーコード信号から誘導される局所的な近似
のバックグラウンド信号値からの予測により得られるバ
ーの基準に対してテストすることを特徴とするバーコー
ド信号からバーコードを検出する方法。
（２）予測が、先立って作り上げられた予測表の助けに
より行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
（３）予測表が、可能なバックグラウンド信号値の範囲
内の多数のバックグラウンド信号値のそれぞれについて
直接的又は間接的にバー基準値が決められる表の値より
なり、そして予測表がバーの最大のバックグラウンドの
変化及び最小の追加のレスポンスの値に基づいて作り上
げられ、それらの値は前記の可能なバックグラウンド信
号値に相当し、さらに放射下発光する実質的に同一のイ
ンキで適用されるバーコードによりもたらされる担体の
テストセットの助けにより得られることを特徴とする請
求項２記載の方法。
（４）バーコード信号が、実質的に固定したピッチを有
しそして「マーク・スペース」型のバーコードから生ず
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つの項に
記載の方法。
（５）バーの基準が、該信号領域内のバーコード信号値
に関するしきい値であることを特徴とする請求項４記載
の方法。
（６）バーの基準が、該信号領域内のバーコード信号値
の構造上の特徴に関するしきい値であることを特徴とす
る請求項４記載の方法。
（７）バーコード信号が、少なくとも検出の継続時間の
間、予測表も記録される、処理に利用できるメモリー手
段（６４）の経時的なシリーズのデジタル信号値［Ｆ（
ｔ）］として記録されており、そしてさらに下記の工程
：工程１：前記のシリーズ［Ｆ（ｔ）］の信号値内でバー
セクメントと呼ばれる連続的な下位シリーズの信号値を
決め、その中でバーに相当する信号値が予測できる工程
；工程２：そのバーセクメント内の信号値から近似の局
所的なバックグラウンド信号値（ＡＧＲ）を決める工程
；工程３：工程２において決めたバックグラウンド信号
値（ＡＧＲ）について予測表を用いて少なくとも一つの
バーの基準（ＭＴＨＲ）を決める工程；工程４：バーに相当する信号値が工程３において決めら
れるバーの基準（ＭＴＨＲ）に対してバーセクメント内
の信号値をテストすることによりバーセクメント内に見
出されるかどうかそしてそうかどうかを決定する工程；
工程５：シリーズの信号値［Ｆ（ｔ）］がまだ完全に処
理されていないとき、工程４の結果に基づいて次のバー
セクメントの出発位置を決め、そして工程１から前述の
工程を繰返す工程；工程６：次の使用に好適な形に見出だされるバーコード
を発生する工程よりなることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つ
の項に記載の方法。
（８）工程１が、第一のバーセクメントを決めるため、
下記の下位工程：工程１１：シリーズのデジタル化信号値［Ｆ（ｔ）］の
初まりから第一のバー（１７′）の第一の可能な出発位
置（ＴＰ１）にっいて先立って決められた値に応じてサ
ーチ領域（ＺＧ１）を決める工程；工程１２：ターゲット領域（ＴＤＳＡ）を見出すために
調節された第二の工程でサーチ領域（ＺＧ１）を連続し
て進む工程；工程１３：この工程によりカバーされる局所的な領域（
ｔ−ＴＩＳ≦ｔ≦ｔ＋ＴＩＳ）における信号値［Ｆ（ｔ
）］から近似の局所的バックグラウンド信号値（ＡＧＲ
）を各工程で決める工程；工程１４：予測表を用いて前記の近似の局所的バックグ
ラウンド信号値（ＡＧＲ）に相当するしきい値（ＴＨＲ
）を決める工程；工程１５：局所的な領域（ｔ−ＴＩＳ≦ｔ≦ｔ＋ＴＩＳ
）において信号値［Ｆ（ｔ）］がしきい値を超えるかど
うかをテストすることによりターゲット領域（ＴＤＳＡ
）を選択する工程；工程１６：見出されたターゲット領域（ＴＤＳＡ）に応
じて第一のバーセクメントの可能な出発位置を決める工
程；工程１７：見出されたターゲット領域（ＴＤＳＡ）
においてバーの存在が工程１〜工程４を連続して行うこ
とにより達成できるかどうかを調べる工程；工程１８：
もしバーが決められるならば工程５を行う工程；工程１９：もしバーが決められないならばサーチ領域（
ＺＧ１）の残りについて工程１２から下位工程を繰返す
工程よりなることを特徴とする請求項７記載の方法。
（９）担体に適用されそして放射下該担体のバックグラ
ウンドから発光するバーコードパターンを読み取る装置
において、放射下バーコードパターンのイメージ信号を
見出しそして該イメージ信号を電気バーコード信号に転
換する放射・ピックアップ手段；請求項２〜８のいずれか一つの項に記載の方法によりバ
ーコード信号からバーコードを検出する検出手段；及び
バーコードを解読する解読手段よりなり、検出手段が信
号処理手段及び信号処理手段に利用できるメモリー手段
よりなり、メモリー手段においてバーコード信号が検出
の継続時間中記憶されそして予測表が半永久的に記憶さ
れ、予測表の表の値が前記の放射・ピックアップ手段に
関連している装置。