JPH06150044A - 枡目コードの読み取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 枡目コードを用いることにより、バーコード
のように高い印刷精度を必要とせず、また読み取りの点
からバーコードを付すことが難しい対象物に設けること
ができ、かつ読み取りの容易な枡目コードの読み取り方
法を提供する。 【構成】 枡目の合計が縦３個横３個の９つの枡目から
なるコードで、そのうち２つの枡目を塗りつぶすことで
０〜９の１０種類の情報を表わすことのできる枡目コー
ドを用い、枡目コードの上方および下方に横基準線を設
け、その上下それぞれの横基準線の右端点、左端点の位
置によりコード全体の大きさや傾き、歪みを計測し、正
規化することで正確に枡目の対応位置を計算し、画像処
理を応用して読み取りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コードフォーマット
およびその読み取り方式に関するもので、とくに画像処
理を利用したコード読み取りに関するものであり、物流
や、生産ライン上での生産物の仕分けや検査に利用可能
なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、物流や、生産ライン上での生産物
の管理を行なうばあい、その対象物の表面上にバーコー
ドシールを貼り付けたり、梱包する袋にあらかじめバー
コードを印刷したりして、バーコードを読み取り、管理
することが多い。

【０００３】それらのバーコードには数字、アルファベ
ット、特殊文字を表わすコード３９、コード９３、コー
ド１２８や、数字のみを表わすジェーエーエヌ（ＪＡ
Ｎ）コード、インターリーブド２オブ５（２ＯＦ５）、
アイティーエフ（ＩＴＦ）−１４、アイティーエフ（Ｉ
ＴＦ）−１６、アイティーエフ（ＩＴＦ）−６等があ
る。

【０００４】ところがアプリケーションによっては、シ
ールの張り付けが不可能なばあいや、品物を袋詰めした
後でコード情報を印刷するばあいがある。このときはイ
ンクジェットプリンタが応用可能であるが、バーコード
自体が規定する高い印刷精度はもとより、印刷対象物の
表面状態の問題等により、対象物上への印刷は困難とな
る。さらに手書きでコードの作成が必要となるばあいな
どにはバーコードの利用は不可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術においては、バーコード自体が規定する高い印刷精
度を望むことができず、また印刷対象物の表面状態の問
題等により、対象物上への印刷は困難となり、さらに手
書きでコードを作成するばあいなどにはバーコードの利
用は不可能となる。この発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、バーコードのように高い
印刷精度を必要とせず、かつ読み取りの容易な枡目コー
ドの読み取り方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は枡目の合計が
縦３個横３個の合計９つの枡目からなるコードで、その
うち２つの枡目を塗りつぶすことで０〜９の１０種類の
情報を表わすことのできる枡目コードを用い、その複数
の枡目コードを読み取るため、枡目コードの上方および
下方に横基準線を設け、その上下それぞれの横基準線の
右端点、左端点の位置によりコード全体の大きさや傾
き、歪みを計測し、正規化することで正確に枡目の対応
位置を計算し、画像処理を応用して読み取りを行うもの
である。

【０００７】

【実施例】以下図によってこの発明の実施例について説
明する。すなわち図１において、１つの枡目コードＭは
正方形を縦に３つに分割する２本の線Ｖ１、Ｖ２と、そ
の正方形を横に３つに分割する２本の線Ｈ１、Ｈ２によ
り、縦３個、横３個の合計９個のマトリックス状の枡目
Ｍ１、Ｍ２、・・・Ｍ９を有する。そして縦の２本の線
Ｖ１、Ｖ２と、横の２本の線Ｈ１、Ｈ２との交点には各
枡目に比し小さい正方形の空白部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ
４が設けられ、その各頂点は縦線Ｖ１、Ｖ２および横線
Ｈ１、Ｈ２と接している。図１にはまた各枡目Ｍ１、Ｍ
２、・・・Ｍ９および空白部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４の
寸法的な関係を示す値が示されている。

【０００８】図２に示すように、枡目コードの枡目Ｍ
１、Ｍ２、・・・Ｍ９のうち、２つをそれぞれ塗ること
で１０種類の情報を表わすことが出来る。図２には０か
ら９までの情報が示されている。

【０００９】図３に枡目コードのコードフォーマットの
配置を示す。このコードフォーマットは枡目コード１
１、１２、・・・１ｎすなわち枡目コード群と、水平方
向の上側基準線Ａおよび下側基準線Ｂとからなり、例と
して枡目コード群が横１列のばあいを示した。横方向の
基準線Ａ、Ｂの長さは左端に位置するコード１１の左端
から、右端に位置するコード１ｎの右端までである。そ
して図３に示すコードフォーマットにおいて水平方向を
ｘ、垂直方向をｙとする。

【００１０】次に、読み取りアルゴリズムについて説明
する。まず、基準線の認識について説明する。

【００１１】ステップ１ 画像処理における処理ウインドウ内で横方向の基準線Ａ
を見つける。処理ウインドウのｘ方向の中心点を上から
ｙ方向にサーチしていき、黒画素が３画素以上２９画素
以下連続しているところを見つける。もし該当するもの
がないばあいは、処理ウインドウのｘ方向の４分の１の
点をｙ方向に、さらに見つからないばあいは４分の３の
点をサーチする。図４にこれを示す。なお図４における
６画素を説明上ａとよぶ。またここで言う黒画素とは濃
度レベルがある値以下の画素のことである。

【００１２】ステップ２ ａの各点からそれぞれ−ｘ方向に連続黒画素のサーチを
行なう。一番長く連続しているところの最終点をｂとす
る。ｂが見つかったならば、次にｂよりｙ方向に連続黒
画素を見つける。そして、そのｙ方向に連続しているい
くつかの黒画素に対して同様に−ｘ方向に連続黒画素を
探す。以下同様の処理を繰り返し、最終的に横方向の基
準線Ａの左端点ｃが求まる。これを図５に示す。さらに
左端点ｃのｙ方向座標の補正を行なう。まずｃから２画
素分ｘ方向に戻る。そして、その地点のｙ方向の連続黒
画素の中心を見つける。この中心のｙ座標をｃのｙ座標
として補正する。図６にこれを示す。右端点の座標も同
様に求める。

【００１３】ステップ３ 処理ウインドウ内で上側基準線Ａと同様に下側基準線Ｂ
を見つける。サーチは処理ウインドウの下から−ｙ方向
にウインドのｘ方向の１／２、１／４、３／４のところ
で行なう。そして、下側基準線Ｂの端点を決定する。

【００１４】ステップ４ 上側基準線Ａと下側基準線Ｂのチェックを行なう。 長さ ０．７５ ＜長さＡ／長さＢ＜
１．２５ 角度 ＡとＢとのなす角 ±３０゜以内 横方向のずれ 上下基準線Ａの右端点、左端点の
横方向のずれはＡ／２以下 以上３つの条件を満たさないばあいは、いま抽出した下
側基準線は不適当であると判断して、ステップ３へ戻
り、次の下側基準線を探す。処理ウインドウ内で適当な
下側基準線が見つからないときは、ステップ１へ戻り、
次の上側基準線を探す。最終的に上の３つの条件を満た
す上下基準線Ａ、Ｂが見つからないばあいはエラーとし
て処理する。

【００１５】次にサンプルポイントの決定について説明
する。コードの歪みは均一であるとして、上下基準線Ａ
の端点より、それぞれ各枡目に対応する基準線上での位
置を決定する。例えば、横方向の基準線Ａの長さをＸ、
ｘ方向のコードの桁数をＮとすると、各枡目に対応する
基準線上での位置はｘ方向の第１番目から順に、Ｘ／
（７Ｎ−１）、３Ｘ／（７Ｎ−１）、５Ｘ／（７Ｎ−
１）、８Ｘ／（７Ｎ−１）、・・・となる。一般形で表
現するとｘ方向のｎ番目の基準線上で位置は、 （２ｎ−１＋［（ｎ−１）／３］）＊Ｘ／（７Ｎ−１） ただし［ａ］はａを越えない整数を表わす。 下側基準線Ｂ上での各枡目に対応する位置も同様に決定
する。そしてそれらの対応点を結び、その直線上でサン
プルポイントを決定する。たとえば対応点を結んだ長さ
をＹ、ｙ方向のコードの桁数をＭとすると各枡目の位置
はｙ方向の第１番目から順に、２．５Ｙ／（７Ｍ＋
２）、４．５Ｙ／（７Ｍ＋２）、６．５Ｙ／（７Ｍ＋
２）、９．５Ｙ／（７Ｍ＋２）、・・・となる。一般形
で表現するとｙ方向のｎ番目の位置は、 （２ｎ＋０．５＋［（ｎ−１）／３］）＊Ｙ／（７Ｍ＋
２） ただし［ａ］はａを越えない整数を表わし、ｙ方向のコ
ード間隔も１とする。図７にこれを示す。

【００１６】次に枡目コードの読み取りについて説明す
る。たとえば、サンプルポイントを中心とした枡目の画
素で、各枡目ごとに濃度レベルを足し合わせる。９つの
枡目のうちで最も合計値の小さい２つの枡目を選ぶ。そ
して各コードの２つの黒の枡目で回転無しか１８０°回
転を判断し、コードを解読する。図８および図９に全体
のフローチャートを示す。

【００１７】図１０に具体的なコード読み取り装置例の
ブロック図を示す。この図において、符号１は白黒カメ
ラ、２は同期分離回路、３はＡ／Ｄ変換回路、４はタイ
ミングジェネレータ、５はメモリ、６はマイクロプロセ
ッサ、７はシリアル通信ドライバ、８はフォトカプラ、
９は対象物である。

【００１８】白黒カメラ １らの映像信号は順次取り込
まれ、同期分離回路２とＡ／Ｄ変換回路３に入力され
る。同期分離回路２は映像信号のタイミング信号のみを
抽出しタイミングジェネレータ４へ送る。一方Ａ／Ｄ変
換回路３は映像信号をアナログーデジタル変換し、デジ
タル画像データをメモリ５へ送る。外部からトリガ入力
がフォトカプラを通してマイクロプロセッサ６に入力さ
れると、このマイクロプロセッサはタイミングジェネレ
ータ４へ制御信号を送り、このタイミングジェネレータ
はメモリ５に書き込みタイミング信号を送る。メモリは
トリガ入力後の１画面分のデジタル画像データを記憶す
る。マイクロプロセッサ６はメモリに記憶されたデジタ
ル画像データに対して上記のアルゴリズムでコードを解
読し、結果をシリアル通信ドライバに送り外部に出力す
る。

【００１９】

【発明の効果】この発明は上述のように、枡目の合計９
つの枡目のうち、２つの枡目を塗りつぶすことで０〜９
の１０種類の情報を表わすため、コード自体は冗長性を
持つ。コードの読み取りアルゴリズムでこの冗長性を利
用すればより一層読み取りは確実なものとなる。すなわ
ち枡目が塗りつぶされているかどうかを判断するばあい
に、他の枡目の状態を考慮して判断できる。例えば本来
塗りつぶされるべきでない枡目がノイズによって不完全
に塗りつぶされているようなばあい、他の枡目に注目
し、それらのうちで２つの枡目がより高い確度で塗りつ
ぶされていると判断されるばあいは、今注目している枡
目は塗りつぶされていないと判断できる。逆に、本来塗
りつぶされているべきである枡目がノイズによって１部
分塗りつぶされていないようなばあい、他の枡目を注目
し、それらのうちで１つしか枡目が塗りつぶされていな
いと判断されるばあいは、今注目している枡目は塗りつ
ぶされていると判断できる。このように枡目コード自体
が冗長性を持つため、ノイズに強いものとなり、結果的
に枡目の外枠だけのコードから手書きでコードを作成し
たり、表面状態の悪い対象物にインクジェットプリンタ
等で印刷したものを読み取ることができる。また、コー
ドの塗りつぶし方の１８０°回転に対する独立性、およ
び上下に横基準線を設けることで、コードが１８０°回
転したばあいでも特別な処理を行なうことなく読み取り
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の枡目コードの読み取り方法における
枡目コードの構成を示す構成図である。

【図２】この発明の枡目コードの読み取り方法における
枡目コードの０から９までのマーク方法の一実施例を示
す構成図である。

【図３】この発明の枡目コードの読み取り方法における
枡目コードのコードフォーマットを示す構成図である。

【図４】この発明の枡目コードの読み取り方法における
基準線の検出方法を示すステップ１の説明図である。

【図５】この発明の枡目コードの読み取り方法における
基準線の検出方法を示すステップ２の説明図である。

【図６】この発明の枡目コードの読み取り方法おける基
準線の検出方法を示すステップ２の補正方法を説明する
説明図である。

【図７】この発明の枡目コードの読み取り方法における
枡目コードのフォーマットおよびその読み取り方法を説
明する説明図である。

【図８】この発明の枡目コードの読み取り方法のフロー
チャートである。

【図９】この発明の枡目コードの読み取り方法のフロー
チャートである。

【図１０】この発明の枡目コードの読み取り方法におけ
る読み取り手段を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 白黒カメラ ２ 同期分離回路 ３ Ａ／Ｄ変換回路 ４ タイミングジェネレータ ５ メモリ ６ マイクロプロセッサ ７ シリアル通信ドライバ ８ フォトカプラ ９ 対象物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦３個、横３個の合計９つの枡目からな
   る枡目コードであって、かつそのうち２つの枡目を塗り
   つぶすことで０〜９の１０種類の情報を表わすことので
   きる枡目コードにおいて、この枡目コードの上方および
   下方に横基準線を設け、その上下それぞれの横基準線の
   右端点、左端点の位置によりコード全体の大きさや傾
   き、歪みを計測し、正規化することで枡目の対応位置を
   計算し、かつ上記枡目コードを読み取ることを特徴とす
   る枡目コードの読み取り方法。