JPH0750496B2 - 画信号処理装置 - Google Patents

画信号処理装置

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JPH0750496B2
JPH0750496B2 JP1043729A JP4372989A JPH0750496B2 JP H0750496 B2 JPH0750496 B2 JP H0750496B2 JP 1043729 A JP1043729 A JP 1043729A JP 4372989 A JP4372989 A JP 4372989A JP H0750496 B2 JPH0750496 B2 JP H0750496B2
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JP
Japan
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binary
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JP1043729A
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淳晴 山本
博義 土屋
邦夫 三宮
克雄 中里
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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、その多くは複数
方向の走査パターンを有する方式で、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.P
142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取る
方式及び装置の従来例は見当たらない。本発明はバーコ
ード領域を正しく読み出し、それを復号する画信号処理
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、本発明は矩形のバーコード領
域を含む原画像の走査分解データを記憶する画信号記憶
手段と、前記走査分解データに対し白を0、黒を1とす
る2値画像に変換する2値化手段と、前記2値画像の信
号レベルの変化を検出し輪郭画像に変換する2値レベル
変化検出手段と、前記輪郭画像の黒画素を所定サイズ膨
張させる黒膨張手段と、前記黒膨張手段により膨張され
た画像の黒領域を所定サイズ収縮させる黒収縮手段と、
前記黒収縮手段の出力画像に対し黒領域の重心と回帰直
線の傾きを得る回帰直線演算手段と、前記重心を通りか
つ前記回帰直線の傾きに沿った方向及び直交する方向の
2方向の直線上の座標を順次算出する読み出し座標演算
手段と、前記座標の画像データを前記画像信号記憶手段
より読み出し、バーコードを復号するバーコード復号化
手段とを設けたものである。
作用 本発明は上記構成により、バーコードを含む2値画像に
対し、輪郭を検出し所定の周期で平行に並んでいるバー
の輪郭間を膨張処理により塗り潰し、続いて収縮を行い
バーコードの背景にある文字などの領域を消滅させ、バ
ーコード領域のスケルトのみを抽出し、抽出されたスケ
ルトンの重心と傾きを求め、バーコードの中心線び直交
する直線上のデータを読み取ることにより、バーコード
が原画像の任意の位置に任意の方向で存在してもバーコ
ードの復号化を可能にしたものである。
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は入力画信号を記憶する画信号記憶手
段、3は前記入力画信号の中のバーコード領域及び背景
領域の信号を各々2値信号の黒(1)及び白(0)に変
換するバーコード領域検出手段、4は前記記憶された入
力画信号の中のバーコード信号の読み出し位置を算出す
るバーコード位置検出手段、5は前記バーコード信号を
復号化するためのバーコード復号化手段である。さらに
6は入力画信号を輪郭信号(2値)に変換する輪郭抽出
手段、7は前記輪郭信号のうち所定サイズ以下の幅で隣
接する輪郭間を黒で連続させる領域抽出手段、8は前記
黒で連続されたバーコード領域を通る回帰直線を演算す
る回帰直線演算手段、9は前記回帰直線上に一定間隔で
並ぶ点列の整数値座標を算出する読み出し座標演算手
段、10は入力画信号を一定閾値で2値化する2値化手
段、11は2値化手段10で2値化された信号のレベル変化
を検出する2値レベル変化検出手段、12は黒を所定サイ
ズ膨張させる黒膨張手段、13は前記膨張された黒領域を
所定サイズ収縮させる黒収縮手段である。(なお、上記
構成において画信号記憶手段2は、入力画信号のかわり
に前記2値化手段10の出力信号を記憶する2値メモリで
構成することも可能である。) 上記構成において以下その動作について説明する。ま
ず、入力端子1の入力画信号は画信号記憶手段2に順次
記憶され、同時にバーコード領域検出手段3においてバ
ーコード領域を黒(1)、背景領域を白(0)とした2
値信号に変換される。バーコード領域検出手段3におい
ては、バーコード領域を検出するために輪郭抽出手段6
により入力画像の輪郭を検出し、領域抽出手段7により
所定サイズ以下の幅で隣接する輪郭間を黒で連続させ
る。前記輪郭抽出手段6は、入力画信号を一定しきい値
で2値化する2値化手段10とm×n走査窓内の2値信号
レベルの変化を検出する2値レベル変化検出手段11で構
成できる。一般に画像の輪郭抽出にはラブラシアン演算
が行なわれるが、輪郭抽出手段6を上記2値化手段10及
び2値レベル変化検出手段11で構成すれば容易に輪郭画
像を得ることができる。例えば2×2走査窓内の2値信
号の値を各々D11、D12、D21、D22とするとき第式に示
す論理演算により輪郭画像が得られる。
走査窓を用いた画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。次に領域抽出手段7では、黒膨
張手段12においてM×M走査窓内の2値信号の論理和を
演算し、黒収縮手段13においてN×N走査窓内2値信号
の論理積を演算する。すなわち、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を太幅バーを構成する画素数とし
て前記黒膨張手段12におけるM×M走査窓内論理和演算
によりバーコード領域が黒で塗りつぶされる。前記黒膨
張手段12の出力信号には、バーコード領域以外の黒領域
が含まれている可能性があるため、前記黒収縮手段13に
おけるN×N走査窓内の論理積演算により黒領域を収縮
させる。このときNの値を前記黒膨張手段12により塗り
つぶされたバーコード領域の短辺の長さを超えない最大
の値に設定し、バーコード塗りつぶし領域の連結性が失
われないようにする。次に、バーコード位置検出手段4
においては、前記黒で塗りつぶされたバーコード領域を
構成する各黒画素の主走査及び副走査方向の位置座標を
計数し、前記画信号記憶手段2からバーコードデータを
読み出す位置を演算する。バーコード読み出し位置を決
定するためには回帰直線演算手段8においてバーコード
データを読み取る方向の直線の傾きkと前記黒塗りつぶ
し領域の中心位置座標Pc(Xc,Yc)を演算し、読み出し
座標演算手段9においてバーコードデータの読み取り位
置を演算する。回帰直線演算手段8においては第2図に
示すように、バーコード領域16の黒塗りつぶし領域17に
対し、回帰直線18の傾きkと前記黒塗りつぶし領域17の
中心位置座標Pc(Xc,Yc)を求める。なお、第3図は前
記バーコード領域検出手段3の出力信号列{Qn}の位置
座標(Xn,Yn)から前記傾きkと前記中心位置座標Pc(X
c,Yc)を求める演算フローである。第3図において、
(I)は黒画素カウンタjと黒画素の主走査方向の座標
xjの加算レジスタAと、黒画素の副走査方向の座標yjの
加算レジスタBと、xj・yjの加算レジスタCと、xj・xj
の加算レジスタDの初期値を設定するステップである。
(II)は前記信号列{Qj}が黒かどうかを判定するステ
ップ、(III)は前記j、A、B、C及びDの内容を更
新するステップ、(IV)は前記傾きkと前記中心位置座
標Pc(Xc,Yc)を演算するステップである。(II)の判
定によりQn=1の場合に(III)においてj、A、B、
C及びDの値を更新し、(IV)において走査終了後の
j、A、B、C及びDの値を用いて前記黒塗りつぶし領
域をとおる回帰直線の傾きkと前記中心位置座標Pc(X
c,Yc)を求めることができる。(上記演算フローにおい
ては、バーコード領域検出手段3の全ての出力信号Qnを
その演算対象としたが、回帰直線演算手段9の前段に第
2の輪郭抽出手段を導入し前記出力信号Qnの輪郭信号を
抽出し、その輪郭信号に対し上記演算を行なうこともで
きる)。次に、読み出し座標演算手段9において、第
式に従いバーコードデータの読み出した点列{Pi}の整
数値座標(Xi,Yi)を演算する。すなわちバーコードの
長辺方向を構成する画素数をLとすると、バーコードデ
ータ読み出し座標は、 で与えられる。ただし第式において〔 〕は切り捨て
による整数化を示す。前記座標(Xi,Yi)に基づき前記
画信号記憶手段2から読み出されたバーコードデータ
は、バーコード復号化手段5により復号化される。
第4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4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4図(b)は同図(a)の輪郭画像、第4図
(c)は同図(b)の膨張画像である。第4図(d)は
同図(c)の画像を収縮した画像である。第4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19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5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5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20を収縮した領域
21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5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22を収縮した領域23の長手
方向AA′を直交するBB′を読みとることによりバーコー
ド復号を行なう。第5図(c)は同図(a),(b)の
中間でバーコード領域24がほヾ正方形に近い場合で、こ
のときは収縮した領域25の直交する方向AA′とBB′の両
方を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5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、バーコードを含む画像の輪郭を
検出し膨張処理によりバーの輪郭間を塗り潰し、さらに
収縮をかけて背景の文字・模様を完全に除去し、バーコ
ード領域のスケルトンのみを抽出するため、前記スケル
トンの重心及び傾きを容易に特定でき、バーコードの中
心線及び直交する直線上のデータを復号することにより
バーコードが任意の位置に任意の方向に存在しても正確
かつ高速なバーコード認識が可能となる。
【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
ロック構成図、第2図は同装置の要部によるバーコード
黒塗りつぶし領域を示す概念図、第3図は同装置の要部
による中心位置座標及び回帰直線の傾きを求める演算フ
ロー図、第4図(a)〜(e)は同バーコードを含む画
像の処理状態を示した図、第5図(a)〜(c)は形状
の異なるバーコードの概念図である。 1……入力画信号の入力端子、3……バーコード領域検
出手段、4……バーコード位置検出手段、6……輪郭抽
出手段、7……領域抽出手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中里 克雄 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−141087(JP,A) 特開 昭58−165177(JP,A) 特開 昭55−162172(JP,A) 特開 昭58−139275(JP,A) 特公 昭59−2951(JP,B2) 長尾 真監訳「ディジタル画像処理」近 代科学社(昭和53年12月10日)P.376〜 P.380

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】矩形のバーコード領域を含む原画像の走査
    分解データを記憶する画信号記憶手段と、前記走査分解
    データに対し白を0、黒を1とする2値画像に変換する
    2値化手段と、前記2値画像の信号レベルの変化を検出
    し輪郭画像に変換する2値レベル変化検出手段と、前記
    輪郭画像の黒画素を所定サイズ膨張させる黒膨張手段
    と、前記黒膨張手段により膨張された画像の黒領域を所
    定サイズ収縮させる黒収縮手段と、前記黒収縮手段の出
    力画像に対し黒領域の重心と回帰直線の傾きを得る回帰
    直線演算手段と、前記重心を通りかつ前記回帰直線の傾
    きに沿った方向及び直交する方向の2方向の直線上の座
    標を順次算出する読み出し座標演算手段と、前記座標の
    画像データを前記画像信号記憶手段より読み出し、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。
JP1043729A 1988-07-13 1989-02-23 画信号処理装置 Expired - Lifetime JPH0750496B2 (ja)

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JP1043729A JPH0750496B2 (ja) 1988-07-13 1989-02-23 画信号処理装置

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JP17454888 1988-07-13
JP63-174548 1988-07-13
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JPH02125386A JPH02125386A (ja) 1990-05-14
JPH0750496B2 true JPH0750496B2 (ja) 1995-05-31

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JP3635829B2 (ja) * 1996-12-10 2005-04-06 松下電器産業株式会社 バーコード読み取り装置
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長尾真監訳「ディジタル画像処理」近代科学社(昭和53年12月10日)P.376〜P.380

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