JPH0421915B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔１〕 技術分野 本発明は紙面上に記載された文字・符号等を読
取るとともに、バーコード等のコード情報を識別
し得ることを特徴とする光学的読取装置に関する
ものである。

〔２〕 従来の技術とその問題点 デパート、スーパーマーケツト等で単価の異な
る多くの商品に関する販売情報を迅速かつ正確に
得るためには、ポイント オブ セールス
（POS）と呼ばれるシステムが普及している。こ
のシステムでは、商品ごとに品名コード、価格、
製品番号、メーカー等の商品情報を記載した“商
品タグ”がつけられており、これらの中から必要
な項目を自動的に光学的又は磁気的な文字読取装
置で読取つて、結果をコンピユータへ入力し、デ
ータ処理するのが通例である。しかし現実の商品
流通の過程では、前記のタグに記載の商品情報の
表示形式は不統一であり、例えば食料品、雑貨類
はバーコードと数字で表示され、又衣料品類は文
字と数字の組み合せにより表示されている。この
ような場合、商品情報を読取るためにはそれぞれ
の表示様式に適した読取装置を複数設置しておく
必要があり、同一の販売拠点でいくつかの同じ機
能の装置を使いわけしなければならないという問
題があつた。

また同一の装置で文字とバーコードに対応する
それぞれ独立した識別部を有し、両者の識別結果
に基づいて最終的な認識を行うことを特徴とする
光学的装置として、例えば特開昭57−182285号公
報に記載された内容のものがあるが、文字の走査
出力を発生する手段（第１の手段）と、前記の出
力信号を第１の手段と同時に検査し、バーコード
であればそれを表す出力を発生する第２の手段と
を有し、両者の識別結果に基づいて、いづれか一
方の結果を最終的な認識結果として出力する装置
であつて、そのため、小さなノイズの影響を受け
易く、又、文字、バーコードのいづれでもないも
のを誤認する可能性がある。

〔３〕 発明の目的 本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決
し、同じイメ−ジセンサを用いて、文字とバーコ
ードの両者を、他に何ら部品を交換又は付加する
ことなしに自動的に読取ることのできる改良され
た光学的読取装置を提供することである。

〔４〕 発明の開示 本発明の構成例を第１図を用いて説明する。ス
キヤナ１を持ち文字、符号、あるいはバーコード
情報等の用紙３上の読取対象を水平方向に走査す
るものとする。光源４で文字等の読取対象の記載
された用紙３を照射すると、用紙上に記載された
読取対象のパターンがレンズ系５を介してイメ−
ジセンサ６上に結像される。イメ−ジセンサは光
電変換素子を面状（二次元）に配列したものが用
いられる。用紙３の背景領域と読取対象となる文
字等の領域との反射光はそれぞれ異なるから、こ
れらに対応した各光電変換素子で得られた信号
は、制御及び二値化回路７に加えられ、レベル判
定により白・黒の二値化判定が行われる。例え
ば、“０”が背景領域（白）に対応し、“１”が文
字領域（黒）に対応する信号として出力される。
以下、イメ−ジセンサ６の光電変換素子をセルと
称し、また認識に必要な分解能までデータを圧縮
した場合の領域を単位領域と称して説明する。

文字、又は符号を読取る場合イメ−ジセンサ６
上の結像が第２図のごとくであつたとすると、こ
の第２図はイメ−ジセンサの各セルと、制御及び
二値化回路７からの二値化信号との対応例を示す
ことになる。今、ｎ×ｍ個のセルで構成されるパ
ターンを画面と称すると、制御及び二値化回路７
は最上行L1のB1列から順次B2、B3、……Bn列
に対応する信号（“０”／“１”）を出力し、次に
次行L2のB1、B2、……Bn列、その後L3行、最
後にLm行のB1、……Bn列に対応する信号を出
力することにより１画面の走査を終える。

次にバーコードの１列を第４図に示し、これを
走査して得られた二値化データの一例を第３図に
示す。判定回路２１は文字（信号を含む）である
か、バーコードであるかの判定を行なうものであ
る。バーコードの識別は第３図に示すようにLh
行、Bk列に位置するセル３０を使用していると
して説明する。判定回路２１の構成を第５図に示
す。３１はオアゲートであり、各行ごとにBk列
およびその前後つまりBk−１，Bk＋１列のセル
からの二値化信号の“黒”の論理和を求めるもの
である。すなわち論理和が“１”のとき、Bk−
１，Bk，Bk＋１の少なくとも１セルに“黒”が
存在したとする。３２は読出専用記憶装置（以下
ROMと称す）で３３はレジスタである。L1行の
Bk−１，Bk，Bk＋１列のセルの出力信号の論
理和の結果およびレジスタ３３の内容をアドレス
としてROM３２に入れ、ROM３２の内容を読
出し、レジスタ３３へセツトする。ただし、レジ
スタ３３の内容はL1行の走査の前にクリアして
おく。次にL2行の論理和とレジスタ３３の内容
をアドレスとしてROM３２に入力し、内容を読
出して再びレジスタ３３へセツトする。これを順
次Lm行まで繰返す。ROM３２には“黒”の存
在する状態をコード化して書きこんでいるので、
読出してレジスタ３３にセツトすると、レジスタ
３３から“黒”の状態を知ることができる。

認識の結果が文字かバーコードかの判定は次の
ようにして行う。Ｌ１行の列Bk−１，Bk，及び
Bk＋１における論理和をＡ１，Lm行の列Bk−
１，Bk及びBk＋１の論理和の結果をAmとする。

またBk−１，Bk，Bk＋１の論理和の１が連
続するときの行数をａとする。ｂ，ｃが予め決め
た定数であり、かつ論理和“１”の連続する行の
上下は論理和が“０”であつてイメ−ジセンサの
視野内にあるとすると、文字のときには： ｂ〓ａ〓ｃ またｄを予め決めた定数として、スキヤナのイ
メ−ジセンサの視野よりもバーコードが長いと
き、A1或はAmが１であるとして、バーコード
のときには： ａｄ となり、文字とバーコードを判別できる。判定回
路２１は文字かバーコードかを判定し、その結果
を文字のときは信号CHA、バーコードのときは
信号BAR、そして文字でもバーコードでもない
ときはNOPとして出力し、判定フラグ２２にセ
ツトすると共に、文字切出し回路１０あるいは照
合回路１５へCHAあるいはBARの信号を送出
し、文字識別かバーコード識別かのいづれか一方
の回路系のみを作動させるものである。

次に、文字およびバーコードのそれぞれの識別
方法について、まず文字識別から説明する。

文字の識別について説明する。第２図に示すよ
うな画面が得られたとする。

この１画面分の信号は、文字パターンが第２図
の如くイメ−ジセンサ６の視野内に正しく入つて
いる場合にのみ識別し出力する必要がある。そこ
でハンドスキヤナ１を移動させたとき、文字パタ
ーンがイメ−ジセンサ６の所定の位置にあるか否
かが文字切出し回路１０で判断される。この位置
判断は、例えば第１列B1が全部“白”で且つ第
２列B2がその少なくとも１行に“黒”が含まれ、
しかも最終列Bnが全部“白”のときに正しい位
置と判断するなど既知の方法による。文字切出し
回路１０は判定回路２１から文字であるという信
号が送られてきたときのみ動作するもので、文字
という信号が送られないとき、つまりバーコード
であるという場合には、位置の検出を行なわな
い。このため、バーコードである場合には文字識
別の以後の動作は行なわない。

第２図のパターンに対応する正しい位置で特徴
抽出回路１１および識別回路１２により文字を認
識する。これら特徴抽出及び識別は既知の技術に
より得られ、例えば特開昭54−16133号公報（特
願昭52−81181号）の技術によるならば次の通り
である。即ち、各行L1〜Lm毎に、各行で得られ
る“黒”つまり“１”の連続する長さや連続の発
生数によつて当該行の特徴を分類する。例えば第
２図の文字パターンでは、第ｊ行Ljは横線“−”，
第ｊ＋２行Lj＋２は右端の点“・”という如く分
類することになる。次に上方の行から順に分類し
た特徴を組合せて識別を行う。例えばLj行の
“−”と、Lj＋１行の“−”との組合せでは、同
じ“−”であり、さらにLj＋２行の“・”を組合
せして、“「”とし、この組合せで文字の識別範囲
を狭め、次にLj＋３行の特徴を、以下LsN行の
“−”までを順次特徴を組合せて範囲を狭めれば
最終的に“２”という数字として識別できる。

次にバーコードで記されたコード情報を、ハン
ドスキヤナ１で走査したときの識別動作について
第３図を用いて説明する。判定回路２１からバー
コードであるという信号が送られてきたときのみ
バーコードの識別の動作を行なう。第３図のパタ
ーンを示す画面のL1行からLm行までの走査は第
２図の文字パターンの場合と同じく、極めて短時
間間隔（例えば200μsec）で繰返され、イメ−ジ
センサが１文字を通過する間に、多数回の走査が
行われことになる。

バーコードを識別する場合、ｎ×ｍ個のセルの
うち、少なくとも１セルだけを使用し、このセル
に出現する“黒”または“白”の走査回数をカウ
ントし、このカウント数から長幅の黒バーか短幅
の黒バーあるいは長幅の白バーか短幅の白バーか
を判断し、識別する。

前述のようにLh行、Bk列に位置するセル30を
使用しているとして説明する。

第１図の実施例において、制御及び二値化回路
７にて所定のセル30が“白”、“黒”であるか、そ
れに対応する信号“０”“１”を色フラグ１，１
３へセツトする。次の画面の走査のとき、セル30
の信号を色フラグ１，１３へセツトする場合に前
の色フラグ１，１３の内容を色フラグ２，１４へ
セツトする。これで、色フラグ２，１４の内容は
色フラグ１，１３の状態よりも前の走査の状態を
示していることになる。

照合回路１５では色フラグ１，１３と色フラグ
２，１４との内容を比較し、同じときには“白”
か“黒”が続いているものでカウンタ１６の内容
を加算する。色フラグ１，１３と色フラグ２，１
４との内容が異なるときには、“白”及び“黒”
が変化したときであり、すなわちバーの幅の走査
を終えたことを示す。この場合には、照合回路１
５から正規化回路１８へ信号を送るとともに、カ
ウンタ１６の内容を正規化回路１８へ送りカウン
タ１６の内容をクリアする。

もし用紙３にゴミ等の異物が付着していたり汚
れがある場合には、バーコードと誤まつて加算さ
れることがある。

本発明ではこのような誤まりを防ぐために、判
定回路２１でバーコードと判定されて、判定回路
２１から信号が照合回路１５に送られたときにカ
ウンタ１６の内容を加算するものである。このた
め、小さなノイズなどで誤まることがない。

また、ハンドスキヤナ１を手で動かすので、人
が異なつたり同一人でもその都度、手の移動速度
は異なるため、各バーに対するカウント数が違つ
てくる。このようなスキヤナの移動速度の影響は
本発明において、次のようにして解決されてい
る。

すなわち第４図に示すようなバーコード情報に
はスタートマーク、ストツプマークが両端に付い
ており、この幅はあらかじめ定められている。

ハンドスキヤナ１を移動させながら読取るとき
には、このスタートマークあるいはエンドマーク
を最初に走査することになるが、まず最初の
“黒”の状態であるときにのカウンタ１６の内容
を基準数メモリ１７に格納し、このカウント数で
手の移動速度の違いを補正する。

次に正規化回路１８はスタートマークあるいは
エンドマークであるときのカウント数である基準
数メモリ１７の内容Ａにより、各白、黒の状態の
カウント数Ｂがカウンタ１６から送られてくるの
で、Ｂ／Ａ×ａ（こゝにａはあらかじめ定める定
数）である。で正規化し、ハンドスキヤナの移動
速度の影響をなくしている。

正規化回路１８からの出力は各バー幅に対応す
る値が得られる。

バー区分回路１９は正規化回路１８から得られ
るバー幅に対応する値と、照合回路１５から得ら
れる“白”“黒”に対応する信号から、“白”“黒”
バーの区別と、バー幅の区別とを行ない、識別回
路２，２０へ送る。識別回路２，２０はスタート
マークからエンドマークあるいは逆にエンドマー
クからスタートマークまで情報が得られたとき、
“白”“黒”バーのそれぞれの幅の出現順序により
数字、記号等を識別する。

例えば第４図のバーコード上を、スキヤナ１を
左から右に移動させた場合の動作の説明の一部を
第６図に示す。

41は画面の走査周期のクロツクを示すもので、
制御及び二値化回路７にて“黒”“白”つまり、
“１”“０”に二値化された信号を42に示してい
る。“黒”の走査回数のカウントを43に“白”の
走査回数のカウント数を44に示し、45と46に
“黒”と“白”のそれぞれの正規化値を示してい
る。

最初の“黒”と二番目の“黒”は、スタートマ
ークあるいはエンドマークであり、その次の
“白”から１文字が始まり“黒”“白”“黒”と続
き、２個目の“黒”で１文字が終わるとあらかじ
め決められている。この場合の出現順序は“白”
１、“黒”４、“白”１、“黒”１と出現し、これ
は数字の“９”と対応しているので、識別結果は
“９”となる、以下同様である。

選択回路２３は、識別回路１，１２、識別回路
２，２０および判定フラグ２２から送られる信号
をもとに最終結果を出力するものである。また選
択回路２３は識別回路１，１２、識別回路２，２
０の出力信号のオアゲートとしてもよい。

文字とバーコードの混在などを除去して、より
正確な結果を出力する。

バーコードの識別では１セルを使用した場合に
ついて説明したが、複数セルを使用してもよい。
バーコードを識別する際、“白”、“黒”の走査回
数を計数する方法を説明したが、“白”．“黒”の
出現の走査時間をホールドして計数してもよい。
又、バーコードの正規化方法としてスタートマー
クおよびエンドマークで正規化することを説明し
たが、特開昭52−23223号公報記載のように、直
前の“白”．“黒”との比較を行なつて正規化して
もよい。

以上説明したように、本発明の光学的読取装置
によれば、バーコード表示のタグ及び文字表示の
タグでも同一の装置で読取れるので、バーコード
表示あるいは文字表示の混在するPOSシステム
において、レジでのスピードアツプが可能とな
る。

また、バーコード読取装置、文字読取装置の両
方を備える必要がないので、POSシステムを安
価に実現できる。

さらに、本発明では文字がバーコードかの区別
を行なつた後、それぞれの識別を行なつているの
で、より正確にタグを読取ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を例示する図である。第
２図は文字又は符号のセンサ上の像を示す図、第
３図はバーコード情報のセンサ上の像を示す図、
第４図はバーコード情報の例、第５図は判定回路
の構成図、第６図はバーコード読取の場合の説明
図である。 １……スキヤナ、２……手、３……用紙、４…
…光源、５……レンズ系、６……イメ−ジセン
サ、７……制御及び二値化回路、１０……前処理
回路、１１……特徴抽出回路、１２……識別回路
１、１３……色フラグ１、１４……色フラグ２、
１５……照合回路、１６……カウンタ、１７……
基準数メモリ、１８……正規化回路、１９……バ
ー区分回路、２０……識別回路２、２１……判定
回路、２２……判定フラグ、２３……選択回路、
３０……セル、３１……オアゲート、３２……読
出専用記憶装置（ROM）、３３……レジスタ、
４１……画面走査周期クロツク、４２……二値化
信号、４３……黒走査回数カウント、４４……白
走査回数カウント、４５……黒正規化値、４６…
…白正規化値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 面状に配列された複数の光電変換素子からな
   るイメ−ジセンサを用いて光学的に文字、符号等
   とバーコードとを認識する光学的読取装置におい
   て、イメ−ジセンサの視野内に文字・符号等の像
   を結像させる手段と、イメ−ジセンサの出力信号
   を白黒に対応するデジタル信号に変換する手段
   と、イメ−ジセンサの任意の列に対応するデジタ
   ル信号あるいは任意の複数列の行ごとの黒の論理
   和から黒に対する信号の連続する行数を求め、バ
   ーコードか文字・符号かを判定する手段と、バー
   コードか文字・記号かの判定結果に基づいて複数
   の識別手段の中から１つの識別手段を作動させる
   手段と、前記デジタル信号から文字・符号を識別
   する第１の識別手段と、前記のデジタル信号から
   バーコードを識別する第２の識別手段とからなり 前記のバーコードか文字・符号かを判定する手
   段の判定結果に基づいて、第１の識別手段あるい
   は第２の識別手段のいづれかの手段により識別す
   ることを特徴とする光学的読取装置。 ２ バーコードを識別する第２の識別手段が、イ
   メ−ジセンサの任意の１個あるいは複数個の光電
   変換素子からの信号を変換したデジタル信号の発
   生回数にもとづいて電気的走査回数あるいは走査
   時間を計数してバーコードのバーの色および幅を
   複数に区分し、前記バーの色および幅の区分の出
   現順序からバーコードを識別するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的
   読取装置。