JPH10177619A

JPH10177619A - マーク読み取り装置

Info

Publication number: JPH10177619A
Application number: JP8335645A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Aoshima; 芳成青嶋; Hirofumi Noguchi; 裕文野口; Masaaki Adachi; 政明安達
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】未乾燥なマークも、窓付き封筒の透明窓部に
印刷されたマークも認識可能なマーク読み取り装置を提
供する。【解決手段】投光部１０１、受光部１０２、増幅部１
０３、エッジ検出部１０４、マークエッジ選択部１０
５、マーク認識部１０６、マークエッジ番号格納部１０
８、マークエッジ情報格納部１０９からマーク読み取り
装置１００を構成する。エッジ検出部は、複数のしきい
値を用いてエッジ検出を行い、各しきい値ごとのエッジ
情報をマークエッジ情報格納部に格納する。マークエッ
ジ選択部は、エッジ検出が可能なしきい値で検出される
エッジ情報列の中から特定のエッジ情報列を選択し、こ
れを記号化してマークエッジ番号格納部に格納する。マ
ーク認識部は、前記特定のエッジ情報列と他のしきい値
のエッジ情報とを比較してノイズを除去し、残りのエッ
ジ情報から郵便物２００に印刷されたマークを認識し、
その結果を制御装置３００に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光体を含む透明イン
クにて印刷されたマークの読み取り装置に係り、特に、
マーク印刷下地の影響による発光出力不足やノイズの影
響を除去し、マーク検出精度を高めるための手段に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蛍光体を含む透明インクにて
印刷されたマークの印刷部に前記蛍光体を励起可能な特
定波長を含む光を照射し、マーク印刷部からの光信号を
光電変換素子等で電気信号に変換し、増幅後の電気信号
よりマークのエッジ検出を行ない、得られたエッジ情報
からマークの印刷位置と長さとを特定して印刷されたマ
ークに表された情報を読み取るマーク読み取り装置が知
られている。マークのエッジ検出は、増幅後の電気信号
の電圧上昇率が予め設定されたレベル（本明細書におい
ては、これを「しきい値」という。）を最初に超えた点
と最後に当該しきい値よりも低下した点を検出すること
によって行なわれる。

【０００３】ところで、蛍光体を含む透明インクで印刷
されたマークは、一定波長域及び一定強度の光を照射し
た場合にも、下地の状態によって受光部に入射する発光
出力のレベルが大幅に変動する。例えば、この透明イン
クを用いて郵便物に郵便番号や宛先をバーコードの形で
印刷し、これを郵便物区分機に備えられたマーク読み取
り装置にて読み取って郵便物の区分け業務を自動化しよ
うとする場合、郵便物の可視印刷部や宛名書き上にマー
クが一部重複した形で印刷されると、マークの可視印刷
部や宛名書き上に重ね書きされない部分（以下、これを
「非重複部」という。）からの出力に比べて、重ね書き
された部分（以下、これを「重複部」という。）からの
出力が著しく低下する。このため、しきい値を適切な値
に設定しないと、重複部のエッジを検出することができ
ず、マークを正確に読み取ることができない。

【０００４】また、郵便物区分機などにおいては、マー
ク印刷後直ちにマークの読み取りを行う場合が少なくな
いが、印刷直後の透明インクが十分に乾いていない状態
でマークの読み取りを行うと、印刷後十分に乾燥させた
後にマークの読み取りを行う場合に比べて、受光部に入
射する発光出力のレベルがかなり低下する。これは、透
明インク中の水分によってマーク検出光が屈折・散乱さ
れるために生じると考えられる。特に、マークの印刷下
地がビニール等の合成樹脂からなる場合には、印刷され
た透明インクが下地にほとんど吸収されず、乾燥に長時
間を要するため、かかる不都合を生じやすい。

【０００５】さらに、内容物に記載された宛名書き等を
外部より見えるようにした透明窓付き封筒が従来より知
られているが、この透明窓付き封筒の表面の透明樹脂シ
ートで覆われた窓部及びその周辺部分にマークが印刷さ
れると、窓部に印刷されたマークの発光出力が、窓部以
外の部分に印刷されたマークの発光出力に比べて著しく
不安定になる。これは、前記したように、樹脂シート上
に印刷されたマークは乾燥しにくく、透明インク中の水
分によってマーク検出光が屈折・散乱されるためと、印
刷下地に光沢があるためにノイズの影響が重畳しやすく
なるためであると考えられる。

【０００６】その他、エッジ検出の基礎となる信号に
は、マーク印刷時の透明インクの飛び散りによるノイズ
が重畳することがある。即ち、マーク印刷時にマーク印
刷部の周囲に透明インクが散点状に飛び散ることがあ
る。かかる透明インクの飛び散り部分にマーク検出用の
光が照射されると、透明インク中の蛍光体が励起され、
その発光出力が受光部に入射されるので、エッジ検出の
基礎となる電気信号に透明インクの飛び散り部分の出力
が重畳する。したがって、当該透明インクの飛び散り部
分からの出力に対応する電気信号よりも高いしきい値を
用いてマークのエッジ検出を行なうと、当該透明インク
の飛び散り部がマークエッジとして誤検出されることに
なり、やはりマークを正確に読み取ることが困難にな
る。また、電磁気等の影響による電気的なノイズがエッ
ジ検出の基礎となる電気信号に重畳することもある。

【０００７】本願出願人は、先に、ノイズ除去手段を備
えたマーク読み取り装置として、図１１に示すものを提
案した（特願平８−２５６９９８号）。この図におい
て、１００は本願出願人が先に提案したマーク読み取り
装置、１０１は投光部、１０２は受光部、１０３は増幅
部、１０４はエッジ検出部、１０６はマーク認識部、１
０９はマークエッジ情報格納部、１１０，１１１，１１
２はマークエッジ情報格納部１０９中の領域、２００は
郵便物等のマーク印刷物、３００は制御装置を示してお
り、前記マークエッジ情報格納部１０９中の各領域内に
は、夫々複数のエッジ情報１１０ａ〜１１０ｄ，１１１
ａ〜１１１ｄ，１１２ａ〜１１２ｄが格納できるように
構成されている。

【０００８】このマーク読み取り装置は、エッジ検出部
１０４においてマークのエッジとノイズのエッジとを共
に検出し、マーク認識部１０６において検出されたエッ
ジ情報がマークによるものか印刷下地の影響やノイズの
影響によるものであるかを判定してノイズによるエッジ
情報を除去し、ノイズが除去されたエッジ情報からマー
クの位置と長さとを特定する。したがって、マーク認識
部においてマーク位置とマーク長さの認識を行ない、マ
ークエッジの誤検出が発生した場合に、マーク認識部又
はエッジ検出部においてマークエッジを再検出してマー
ク認識を繰り返す構成のマーク読み取り装置に比べて格
段に処理時間を短縮することができ、マークの読み取り
精度を高めることができる。

【０００９】また、このマーク読み取り装置は、エッジ
検出部１０４において、検出されたエッジ情報列の先頭
側から発光出力の立上りに対応する複数個のエッジ情報
を抽出すると共に、エッジ情報列の末端側から発光出力
の立下りに対応する複数個のエッジ情報を抽出し、この
抽出されたエッジ情報についてのみマーク認識部でマー
クのエッジかノイズのエッジかを判定する。したがっ
て、エッジ検出部で検出された全てのエッジ情報につい
てマークのエッジかノイズのエッジかを判定する場合に
比べてマーク認識部の負担を軽減することができ、マー
ク位置及びマーク長さの特定を高速に行なうことができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】然るに、本願出願人が
先に提案したマーク読み取り装置は、前記重複部におけ
る発光出力の低下や透明インクの飛び散りによるノイ
ズ、それに電気的に重畳するノイズ等についてはその影
響を除去することができるが、透明インクが未乾燥であ
る場合の発光出力の低下や窓付き封筒の透明窓部にマー
クが印刷された場合の発光出力の低下については、その
影響を十分に除去することができないことが判明した。

【００１１】本発明は、上記従来技術の欠点を除くため
になされたものであって、その課題とするところは、重
複部における発光出力の低下や透明インクの飛び散りに
よるノイズ、それに電気的に重畳するノイズについてば
かりでなく、透明インクが未乾燥である場合の発光出力
の低下や窓付き封筒の透明窓部に印刷されたマークから
の発光出力の低下についてもその影響を除去することが
できるマークの読み取り装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、蛍光体を含む透明インクにて印刷された
マークの印刷部に前記蛍光体を励起可能な特定波長を含
む光を照射する投光部と、前記蛍光体からの励起光及び
前記印刷部からの反射光を入射して電気信号に変換する
受光部と、当該受光部から出力される電気信号の増幅部
と、当該増幅部の出力信号から前記マークの光走査方向
に関するエッジ情報を検出するエッジ検出部と、当該エ
ッジ検出部で検出されたエッジ情報をもとに前記マーク
を識別するマーク認識部とを備えたマーク読み取り装置
において、前記エッジ検出部で、異なるしきい値を用い
て前記増幅部の出力信号から２回以上のエッジ検出を行
なうと共に、当該エッジ検出部に付設されたマークエッ
ジ選択部で、予め定められた光走査数ごとに前記増幅部
の出力信号のピーク値と前記エッジ検出部で使用する各
しきい値とを比較し、前記出力信号のピーク値よりも小
さなしきい値で検出される複数のエッジ情報列より１つ
のエッジ情報列を選択し、前記マーク認識部で、当該マ
ークエッジ選択部にて選択されたエッジ情報列と当該エ
ッジ情報列を検出するに使用したしきい値以外のしきい
値で検出されたエッジ情報列とを比較することによって
ノイズを除去し、マークの長さと位置を特定するすると
いう構成にした。

【００１３】図２から明らかなように、非重複部からの
出力信号は高レベルになり、重複部及び透明インクの飛
び散り部分からの発光出力（ノイズ）は低レベルにな
る。また、同図に示すように、マーク印刷部が郵便物の
可視印刷部や宛名書きと完全に重複することは極めて稀
であり、通常はこれらが一部において重複する。

【００１４】したがって、図３に示すように、ノイズの
ピーク値よりも高く、非重複部からの発光出力のピーク
値よりも低レベルのしきい値Ｓ₁ でエッジ情報を検出す
れば、マーク印刷部の概略の範囲２０４を特定すること
ができる。また、増幅部の出力信号をマーク印刷下地の
影響による発光出力の低下部やノイズのピーク値よりも
低レベルのしきい値Ｓ₂ でスライスし、そのエッジ情報
を検出すると、マークのエッジ情報のみならず、マーク
印刷下地の影響による発光出力の低下部やノイズのエッ
ジ情報も併せて検出される。そこで、高レベルのしきい
値Ｓ₁ で特定されたマーク印刷部の範囲２０４と低レベ
ルのしきい値で検出されたそのエッジ情報とを比較する
ことによって、マーク印刷部外のエッジ情報をノイズと
判定し、除去することができる。

【００１５】また、高レベルのしきい値Ｓ₁ によって特
定された範囲２０４内における出力変動は、マークと可
視印刷部や宛名書きとの重複部については低レベルのし
きい値Ｓ₂ を用いてエッジ情報を検出できるので、イン
クの飛び散りによるものだけが問題になる。しかし、イ
ンクの飛び散りより検出されるエッジ位置は、図５に示
すように、非重複部及び重複部のエッジ位置と大きなず
れがあるのが普通であるので、各エッジ情報間の距離を
検出し、エッジ情報間の距離が大きいものをノイズと判
断することによって除去できる。

【００１６】一方、透明インクが未乾燥である場合に
は、図４に示すように、透明インクが十分に乾燥されて
いる場合に比べてマークからの発光出力が低下する。ま
た、窓付き封筒の透明窓部にマークが印刷された場合
も、図５に示すように、透明窓部以外の例えば紙の表面
に印刷されたマークからの発光出力よりも発光出力が低
下する。したがって、マークが未乾燥である場合には、
十分に乾燥したマークからエッジ検出を行う場合と同じ
しきい値でエッジ検出を行っても、エッジを検出するこ
とができない。また、窓付き封筒の透明窓部にマークが
印刷された場合は、その周囲の紙の表面に印刷されたマ
ークのエッジ検出を行う場合と同じしきい値でエッジ検
出を行っても、エッジを検出することができない。

【００１７】そこで、エッジ検出部により異なるしきい
値を用いて２回以上のエッジ検出を行うと共に、当該エ
ッジ検出部に付設されたマークエッジ選択部で、予め定
められた光走査数ごとに増幅部の出力信号（以下、「増
幅信号」という。）のピーク値と前記エッジ検出部で使
用する各しきい値とを比較し、前記増幅信号のピーク値
よりも小さなしきい値で検出される複数のエッジ情報列
より１つのエッジ情報列を選択し、マーク認識部におけ
るマーク認識処理に際し、マークエッジ選択部にて選択
されたエッジ情報列と当該エッジ情報列を検出するに使
用したしきい値以外のしきい値で検出されたエッジ情報
列とを比較すれば、前記と同様にしてノイズを除去する
ことができるので、ノイズの影響を受けない正しいマー
クの長さと位置とを特定することができる。この場合、
マークエッジ選択部で増幅信号のピーク値よりも小さな
しきい値で検出される複数のエッジ情報列より１つのエ
ッジ情報列を選択すれば、マーク認識部におけるマーク
認識処理に際して、エッジ情報列を検出できないしきい
値によるデータを無視することができ、しきい値が異な
る２つのエッジ情報列を確実に比較することができるの
で、マーク認識部におけるマーク認識を確実かつ高能率
に行うことができる。

【００１８】よって、重複部における発光出力の低下や
透明インクの飛び散りによるノイズ、それに電気的に重
畳するノイズを除去できるばかりでなく、透明インクが
未乾燥である場合の発光出力の低下や窓付き封筒の透明
窓部に印刷されたマークからの発光出力の低下について
もその影響を除去することができる。

【００１９】本発明のマーク読み取り装置には、エッジ
検出部により検出されたエッジ情報を異なるしきい値ご
とに格納するマークエッジ情報格納部を設けることがで
きる。また、本発明のマーク読み取り装置には、前記マ
ークエッジ選択部にて選択されたエッジ情報列又は当該
エッジ情報列を検出するに使用したしきい値を記号化し
たマークエッジ番号を格納するためのマークエッジ番号
格納部を設けることができる。本発明のマーク読み取り
装置は、蛍光体を含む透明インクにて印刷されたマーク
を読み取る全てのマーク読み取り装置に応用することが
できるが、郵便物の区分け等に導入が検討されている４
ステートバーコードを読み取るためのマーク読み取り装
置として特に有用である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマーク読み取
り装置の一実施形態例を、蛍光体を含む透明インクにて
４ステートバーコードが印刷された郵便物より当該バー
コードを読み取る装置を例にとって説明する。

【００２１】図１に示すように、本例のマーク読み取り
装置１００は、投光部１０１と、受光部１０２と、増幅
部１０３と、エッジ検出部１０４と、マークエッジ選択
部１０５と、マーク認識部１０６と、マークエッジ番号
格納部１０８と、マークエッジ情報格納部１０９とを含
んで構成されている。前記マークエッジ番号格納部１０
８は、複数の領域に分割されており、予め定められた光
走査数ごとに、エッジ情報列又は当該エッジ情報列を検
出するに使用したしきい値を記号化したものであるマー
クエッジ番号をする。また、前記マークエッジ情報格納
部１０９は、異なるしきい値によって検出された異なる
エッジ情報を各しきい値毎に格納する複数個（図１の例
では３個）の領域１１０，１１１，１１２を有してお
り、各領域は夫々複数個（図１の例では４個）のエッジ
情報１１０ａ〜１１０ｄ，１１１ａ〜１１１ｄ，１１２
ａ〜１１２ｄが格納できるように構成されている。

【００２２】投光部１０１は、図示しない搬送路上を移
動する郵便物２００のマーク印刷部に対して、当該郵便
物２００の移動方向と直交する方向よりマーク読出し光
を繰返し走査する。マーク読出し光の走査ピッチは、各
バー及び各バー間の各スペースについて複数回ずつ光の
走査が行なわれるように調整される。勿論、当該マーク
読出し光としては、郵便物２００に印刷されたマーク
（バーコード）を印刷する透明インク中に含まれる蛍光
体を励起可能な特定波長を含む光が用いられる。受光部
１０２は、前記蛍光体からの発光及び前記郵便物２００
の表面からの反射光を受光して電気信号に変換し、増幅
部１０３は、受光部１０２の出力信号を増幅して出力す
る。

【００２３】エッジ検出部１０４は、増幅部１０３から
出力される増幅信号を適当なしきい値でスライスし、増
幅信号波形としきい値との交点からエッジ情報を検出す
る。具体的なエッジ検出方法については、後に詳述す
る。また、エッジ検出部１０４は、検出されたエッジ情
報列より、バーコードを構成する各バーについて、光の
走査方向に関してその先頭側より前記増幅信号の立上り
に対応する１乃至複数個のエッジ情報を抽出すると共
に、光走査方向の末端側より前記増幅信号の立下りに対
応する１乃至複数個のエッジ情報を抽出する。抽出され
たエッジ情報は、当該エッジ情報を検出する際のしきい
値に応じてマークエッジ情報格納部１０９中のいずれか
の領域１１０，１１１，１１２に格納される。

【００２４】マークエッジ選択部１０５は、予め定めら
れた光走査数ごとに増幅信号のピーク値とエッジ検出部
１０４で使用する各しきい値とを比較し、増幅信号のピ
ーク値よりも小さなしきい値で検出される複数のエッジ
情報列より１つのエッジ情報列を選択する。エッジ情報
列の選択は、検出された複数のエッジ情報列より任意の
ものを選択することができるが、好ましくは、最大のし
きい値で検出されたエッジ情報列を選択する。選択され
たエッジ情報列は、当該エッジ情報列又は当該エッジ情
報列を検出するに使用したしきい値を表す特有の記号又
は番号（マークエッジ番号）に変換して、マークエッジ
番号格納部１０８に格納される。

【００２５】マーク認識部１０６は、マークエッジ選択
部１０５にて選択されたエッジ情報列と当該エッジ情報
列を検出するに使用したしきい値以外のしきい値で検出
されたエッジ情報列とを比較することによってノイズを
除去し、残りのエッジ情報から郵便物２００に印刷され
たマークの位置及び長さを認識して、その結果を制御装
置３００に転送する。具体的なマーク認識方法について
は、後に詳述する。

【００２６】以下、エッジ検出部１０４によるエッジ検
出の手順について説明する。まず、図２に示すように、
一般の紙等で形成された郵便物２００の宛名書き面に４
ステートバーコード２０１が印刷され、当該バーコード
２０１の一部が郵便物２００に印刷又は手書きされた宛
名書き（「東京都」の文字）２０２と重なりあっている
場合を考える。

【００２７】バーコード２０１の発光出力及びこれに対
応する増幅部１０３の出力信号レベルは、バーコード印
刷部の下地の状態によって変化する。即ち、図２のＡ−
Ａ´部のように宛名書き２０２と重なりあわないバー上
に投光部１０１からの光が走査された場合には、バーの
全範囲から一定強度の発光出力があり、増幅信号はその
右側に示すような波形になる。また、図２のＢ−Ｂ´部
のようにバーの一部が宛名書き２０２と重なりあってい
る部分に投光部１０３からの光が走査された場合には、
バーと宛名書き２０２との重複部分からの発光出力が低
下し、増幅信号はその右側に示すような波形になる。さ
らに、図２のＣ−Ｃ´部のように、バーの一部が宛名書
き２０２と重なりあい、かつバーの印刷領域外に当該バ
ーコードを印刷するインクの飛び散り２０３がある部分
に投光部１０１からの光が走査された場合には、バーと
宛名書き２０２との重複部分からの発光出力が低下する
と共に、透明インクの飛び散り部分２０３からも発光出
力が検出されるため、増幅信号はその右側に示すような
波形になる。

【００２８】これらの図から明らかなように、宛名書き
２０２と重なりあわないバーからの発光出力は高く、バ
ーと宛名書き２０２との重複部分からの発光出力及び透
明インクの飛び散り部分２０３からの発光出力は、これ
に比べて著しく低くなる。なお、増幅信号には宛名書き
２０２の影響や透明インクの飛び散り２０３に起因する
ノイズのほかに電気的なノイズも重畳するが、電気的な
ノイズは他のノイズに比べて低レベルであり、かつエッ
ジ検出の際のしきい値を当該ノイズ以上のレベルで行え
ば除去できるため、図２においては図示が省略されてい
る。

【００２９】したがって、図３に示すように、ノイズの
ピーク値よりも高く、宛名書き２０２と重なりあわない
バーからの発光出力のピーク値よりも低レベルの第１の
しきい値Ｓ₁ で増幅信号４００をスライスすれば、宛名
書き２０２と重なりあわないバーからのエッジ情報を検
出することができる。また、増幅信号４００をノイズの
ピーク値よりも低レベルの第２のしきい値Ｓ₂ でスライ
スすれば、マークのエッジ情報とノイズのエッジ情報と
を併せて検出することができる。さらに、増幅信号４０
０を前記第１及び第２のしきい値の中間レベルの第３の
しきい値Ｓ₃ でスライスすれば、当該しきい値のレベル
に応じたエッジ情報を検出できる。

【００３０】エッジ検出部１０４は、このようにして得
られた各エッジ情報列を、マークエッジ情報格納部１０
９の各領域１１０，１１１，１１２にしきい値ごとに格
納する。

【００３１】例えばエッジ検出部１０４のエッジ検出条
件が、「エッジ情報列の先頭側から増幅信号の立上りに
対応する１つのエッジ情報を抽出し、エッジ情報列の末
端側から増幅信号の立下りに対応する１つのエッジ情報
を抽出する」というものである場合、増幅信号４００を
第１のしきい値Ｓ₁ でスライスすることによって得られ
るエッジ情報列(１)，(２)が、領域１１０のエッジ情報
格納部１１０ａ及び１１０ｂに格納される。また、増幅
信号４００を第２のしきい値Ｓ₂ でスライスすることに
よって得られるエッジ情報列(３)，(４)が、領域１１１
のエッジ情報格納部１１１ａ〜１１１ｂに格納される。
同様に、増幅信号４００を第３のしきい値Ｓ₃ でスライ
スすることによって得られるエッジ情報列（５），
（６）が、領域１１２のエッジ情報格納部１１２ａ，１
１２ｂに格納される。

【００３２】次に、エッジ検出時にバーコード２０１の
印刷インクである透明インクが十分に乾燥されていない
場合、それに透明窓付き封筒の透明窓部及びその周辺部
分に透明インクをもってバーコード２０１が印刷された
場合について考える。

【００３３】前記したように、バーコード２０１の印刷
下地が例えばビニール等の合成樹脂材料で形成されてい
る場合、透明インクが印刷下地に吸収されないために、
エッジ検出時に透明インクが完全に乾燥されていないと
いう状態が生じ得る。このように透明インクが十分に乾
いていない状態でバーコード２０１の読み取りを行う
と、透明インク中の水分によってマーク検出光が屈折・
散乱されるため、図４に示すように、印刷後十分に乾燥
させた後にマークの読み取りを行う場合に比べて受光部
に入射する発光出力のレベルがかなり低下する。また、
窓付き封筒の透明窓部とその周辺部とにバーコード２０
１が印刷された場合、透明窓部とその周辺部とではマー
ク検出光の屈折・散乱の程度が異なることから、図５に
示すように、周辺部のバーコード（Ｘ₁，Ｘ₃）からの発
光出力レベル（Ｚ₁，Ｚ₃）に比べて窓部のバーコード
（Ｘ₂）からの発光出力レベル（Ｚ₂）が著しく低下す
る。

【００３４】この場合にも、エッジ検出部１０４による
エッジ検出は、先に説明した重複部からのエッジ検出と
同じ手順で行われる。但し、エッジ検出時に透明インク
が完全に乾燥されていない場合や窓付き封筒の透明窓部
にバーコード２０１が印刷された場合には、図４及び図
５に示したように、増幅信号４００のピーク値が非重複
部の発光出力の増幅信号よりも低レベルになるため、第
１のしきい値Ｓ₁ ではエッジ情報列が得られない場合を
生じえる。この場合には、増幅信号４００を第２のしき
い値Ｓ₂ でスライスすることによって得られるエッジ情
報列(３)，(４)と、増幅信号４００を第３のしきい値Ｓ
₃ でスライスすることによって得られるエッジ情報列
（５），（６）のみが、エッジ情報格納部１１１ａ〜１
１１ｂ及びエッジ情報格納部１１２ａ，１１２ｂに格納
される。

【００３５】次に、マークエッジ選択部１０５における
処理方法を、図６に基づいて説明する。図６は、窓付き
封筒の透明窓部とその周辺部とにバーコード２０１が印
刷された場合の処理方法を示す図であって、７００は窓
付き封筒、７０１は透明窓部、７０２は透明窓部７０１
の周辺の紙でできた部分、Ｌ₁ ，Ｌ₂ は増幅信号のピー
ク値を検出するポイント、Ｒ₁ 〜Ｒ₈ は使用するマーク
エッジ番号の切換領域を示している。

【００３６】窓付き封筒７００は、図示しない搬送路上
を矢印ｘの方向に搬送され、図１の投光部１０１は、そ
れと直角の方向、即ち矢印ｙの方向にマーク読出し光を
繰り返し走査するが、窓付き封筒７００の搬送方向ｘに
ついて増幅部１０３の出力信号の変化を見ると、図６
（ｂ）に示すように、透明窓部７０１の周辺の紙ででき
た部分７０２からの発光出力に対応する増幅信号のピー
ク値は高く、透明窓部７０１からの発光出力に対応する
増幅信号のピーク値は低くなる。また、透明窓部７０１
内においても、増幅信号のピーク値が比較的高くなる領
域と比較的低くなる領域とがある。

【００３７】マークエッジ選択部１０５は、投光部１０
１が窓付き封筒７００に対してマーク読出し光を走査す
るごとに、ポイントＬ₁ ，Ｌ₂ における増幅信号レベル
を調べる。ここで、複数のポイントＬ₁ ，Ｌ₂ について
増幅信号レベルを調べるのは、前記した重複部のように
バーコード２０１を構成するバーの一部に発光出力が低
下する部分を有している場合にも増幅信号のピーク値を
正確に検出できるようにするためである。

【００３８】１つの領域Ｒ₁ 〜Ｒ₈ についての増幅信号
レベルの検出が終了したら、当該領域内の増幅信号のピ
ーク値を検出する。増幅信号のピーク値検出は、任意の
光走査線数ごとに行うことができるが、例えば１光走査
ごとにピーク値検出を行うとマークエッジ番号格納部１
０８の容量が過大になってマーク認識部１０６における
処理速度も遅くなり、反対に領域の分割数を少なくする
と、透明窓部７０１が小さい場合に透明窓部７０１に印
刷されたバーコード２０１を的確に読み取ることが困難
になるので好ましくない。結局、領域の分割数は、これ
らを考慮して適当な数が選択されるのであって、図６の
例では８つの領域Ｒ₁ 〜Ｒ₈ に分割され、各領域内の増
幅信号レベル検出が終了した段階で、当該領域における
増幅信号のピーク値検出を行っている。

【００３９】しかる後に、各領域Ｒ₁ 〜Ｒ₈ における増
幅信号のピーク値とエッジ検出部１０４で使用する全て
のしきい値とを比較し、増幅信号のピーク値よりも小さ
なしきい値の中から予め定められた方式にしたがって１
つのしきい値を選択する。そして、選択されたしきい値
又は当該しきい値によって検出されるエッジ情報列を記
号化し、マークエッジ番号格納部１０８に格納する。図
６の例では、増幅信号のピーク値よりも小さなしきい値
の中から最大のしきい値を選択し、そのしきい値を表す
番号をマークエッジ番号格納部１０８に格納している。
即ち、領域Ｒ₁，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₇ ，Ｒ₈ につい
ては、３つのしきい値Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃が増幅信号のピ
ーク値よりも小さく、その中では第１のしきい値Ｓ₁ が
最も大きなしきい値であるのでこれを選択し、選択され
たのが第１のしきい値Ｓ₁ であることを示す記号がマ
ークエッジ番号格納部１０８に格納される。領域Ｒ₅ に
ついては、２つのしきい値Ｓ₂ ，Ｓ₃ が増幅信号のピー
ク値よりも小さく、その中では第２のしきい値Ｓ₂ が最
も大きなしきい値であるのでこれを選択し、選択された
のが第２のしきい値Ｓ₂ であることを示す記号がマー
クエッジ番号格納部１０８に格納される。領域Ｒ₆ につ
いては、しきい値Ｓ₃ だけが増幅信号のピーク値よりも
小さいのでこれを選択し、選択されたのが第３のしきい
値Ｓ₃ であることを示す記号がマークエッジ番号格納
部１０８に格納される。

【００４０】なお、前記実施例においては、窓付き封筒
７００からのマーク読み取りを例にとって説明したが、
透明インクが完全に乾燥していないマークからのマーク
読み取りも、これと同じ処理手順で行うことができる。

【００４１】次に、マーク認識部１０６が行うマーク認
識処理を、図７のフローチャートに基づいて説明する。

【００４２】まず、マークエッジ番号格納部１０８か
ら、マークエッジ選択部１０５で選択されたマークエッ
ジ番号を読み出す（手順Ｓ１）。マークエッジ番号格納
部１０８から読み出したマークエッジ番号に対応する各
走査線ごとのエッジ情報を、マークエッジ情報格納部１
０９から取り出す（手順Ｓ２）。エッジが定められた走
査線以上連続して検出された場合（手順Ｓ３）には、こ
れをマークとして認識し、登録する（手順Ｓ４）。これ
らの処理を全ての走査線について繰り返す（手順Ｓ
５）。以上の処理によって、バーコード２０１が存在す
る概略の位置を検出することができる。即ち、例えば図
２に示すようにバーコード２０１と宛名書き２０２とが
一部重複した郵便物からバーコード２０１に表示された
情報を読み出す場合、非重複部における増幅信号のピー
ク値は、図３に示すように第１のしきい値Ｓ₁よりも大
きくなるので、マークエッジ番号格納部１０８には第１
のしきい値Ｓ₁を表す記号が格納されている。そこ
で、当該第１のしきい値Ｓ₁ で検出されるエッジ情報列
をマークエッジ情報格納部１０９から取り出すと、その
エッジ情報列は、図８（ａ）に模式的に示すように、バ
ーコード２０１のうちの宛名書き２０２と重なりあわな
い部分の画像を表すものになる。バーコード２０１が宛
名書き２０２と完全に重なりあうことは極めて稀であ
り、通常はこれらが一部においてのみ重複する。したが
って、第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報
列の最外周の位置を結べば、図８（ａ）に示すように、
バーコード２０１が存在する概略の位置２０４を特定す
ることができる。

【００４３】なお、未乾燥のバーコードから情報を読み
出す場合、及び窓付き封筒の透明窓部に印刷されたバー
コードから情報を読み出す場合は、マークエッジ番号格
納部１０８にマークエッジ番号として記号又はが格
納されているので、これらの記号が表示するしきい値Ｓ
₂ 又はＳ₃ で検出されたエッジ情報列を利用することに
より、前記と同様にしてバーコード２０１が存在する概
略の位置２０４を特定することができる。

【００４４】バーコード２０１が存在する概略の位置２
０４を特定した後、手順Ｓ６に移行して、各走査線毎
に、最も小さなしきい値である第２のしきい値Ｓ₂ によ
り検出されたエッジ情報をマークエッジ情報格納部１０
９の領域１１２から取り出すと共に、第１のしきい値Ｓ
₁ と第２のしきい値Ｓ₂ の中間値である第３のしきい値
Ｓ₃ により検出されたエッジ情報をマークエッジ情報格
納部１０９の領域１１１から取り出す。そして、第１の
しきい値Ｓ₁ によって検出されたエッジ情報と比較する
ことによってノイズを除去し（手順Ｓ７）、ノイズが除
去されたエッジ情報よりバーコード２０１の長さと位置
とを特定する（手順Ｓ８）。

【００４５】手順Ｓ７におけるノイズの除去処理につい
ては、図９のフローチャートにしたがって説明する。

【００４６】まず、マークエッジ情報格納部１０９の領
域１１２から第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッ
ジ情報を取り出す（手順Ｓ７１）。バーコード２０１と
宛名書き２０２とが一部重複した郵便物からバーコード
２０１に表示された情報を読み出す場合（図２参照）、
第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報は、図
８（ｂ）に模式的に示すように、宛名書き２０２と重な
りあった部分を含むバーコード２０１の画像とノイズの
画像を表すものになる。

【００４７】マークエッジ番号格納部１０８に格納され
た記号が表示するエッジ情報と第２のしきい値Ｓ₂ によ
り検出されたエッジ情報を比較し、手順Ｓ５によって特
定されたバーコード２０１が存在する概略の位置２０４
から外れるものをノイズと判断し（手順Ｓ７２）、削除
する（手順Ｓ７９）。

【００４８】また、前記バーコード２０１が存在する概
略の位置２０４内から検出されたエッジ情報であって
も、それがバーとバーの間に位置し、かつ発光信号の立
上りに対応するエッジ情報と立下がりに対応するエッジ
情報の間隔が小さいものは、透明インクの飛び散りの影
響と判断し（手順Ｓ７３）、削除する（手順Ｓ７９）。

【００４９】前記バーコード２０１が存在する概略の位
置２０４内のエッジ情報であり、かつ発光信号の立上り
に対応するエッジ情報と立下がりに対応するエッジ情報
の間隔が大きいものについては、マークエッジ番号格納
部１０８に格納された記号が表示するエッジ情報と第２
のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報の位置の差
を比較し（手順Ｓ７４）、位置の差が小さい場合には、
第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報がバー
コード２０１からの発光出力に対応するものと判断し、
そのエッジ情報を採用する（手順Ｓ８０）。例えば、マ
ークエッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示さ
れるエッジ情報が第１のしきい値Ｓ₁ により検出された
エッジ情報である場合において、図１０（ａ）に示すよ
うに、第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報
と第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報の位
置の差ｄ₁ が小さい場合には、いずれも一連のマークの
エッジ情報と判断できるので、第２のしきい値Ｓ₂ によ
り検出されたエッジ情報をバーコード２０１からの発光
出力に対応するエッジ情報として採用する。

【００５０】マークエッジ番号格納部１０８に格納され
た記号で表示されるエッジ情報により検出されたエッジ
情報と第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報
の位置の差が大きい場合には、第３のしきい値Ｓ₃ によ
り検出されたエッジ情報をマークエッジ情報格納部１０
９の領域１１１から取り出す（手順Ｓ７５）。そして、
マークエッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示
されるエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ により検出され
たエッジ情報の位置の差を比較し（手順Ｓ７６）、その
位置の差が小さい場合には、マークエッジ番号格納部１
０８に格納された記号で表示されるエッジ情報がバーコ
ード２０１からの発光出力に対応するものと判断して、
そのエッジ情報を採用する（手順Ｓ７８）。例えば、マ
ークエッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示さ
れるエッジ情報が第１のしきい値Ｓ₁ により検出された
エッジ情報である場合において、図１０（ｂ）に示すよ
うに、第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報
と第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報の位
置の差ｄ₁ が大きく、かつ第１のしきい値Ｓ₁ により検
出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ により検出さ
れたエッジ情報の位置の差ｄ₂ が小さい場合には、第２
のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報はノイズの
影響によるものであると判断できるので、第１のしきい
値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報をバーコード２０１
からの発光出力に対応するものとして採用する。

【００５１】マークエッジ番号格納部１０８に格納され
た記号で表示されるエッジ情報と第２のしきい値Ｓ₂ に
より検出されたエッジ情報の位置の差が大きく、かつマ
ークエッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示さ
れるエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ により検出された
エッジ情報の位置の差も大きい場合には、第２のしきい
値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ
₃ により検出されたエッジ情報の位置の差を比較する
（手順Ｓ７７）。そして、第２のしきい値Ｓ₂ により検
出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ により検出さ
れたエッジ情報の位置の差が大きい場合には、第２のし
きい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報がバーコード２
０１からの発光出力に対応するものと判断し、そのエッ
ジ情報を採用する（手順Ｓ８０）。例えば、マークエッ
ジ番号格納部１０８に格納された記号で表示されるエッ
ジ情報が第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情
報である場合において、図１０（ｃ）に示すように、第
１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報と第２の
しきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報の位置の差ｄ
₁ が大きく、かつ第１のしきい値Ｓ₁ により検出された
エッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ により検出されたエッ
ジ情報の位置の差ｄ₂ も大きく、しかも第２のしきい値
Ｓ₂ により検出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃
により検出されたエッジ情報の位置の差ｄ₃ も大きい場
合には、発光出力の裾が緩やかに変化していると判断で
きるので、第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ
情報を発光出力に対応するものとして採用する。

【００５２】手順Ｓ７７において、第２のしきい値Ｓ₂
により検出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃ によ
り検出されたエッジ情報の位置の差が小さいと判定され
た場合には、第２のしきい値Ｓ₂により検出されたエッ
ジ情報及び第３のしきい値Ｓ_３により検出されたエッジ
情報が共にノイズの影響を受けていると判断し、マーク
エッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示される
エッジ情報を採用する（手順Ｓ７８）。例えば、マーク
エッジ番号格納部１０８に格納された記号で表示される
エッジ情報が第１のしきい値Ｓ_１により検出されたエ
ッジ情報である場合において、図１０（ｄ）に示すよう
に、第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報と
第２のしきい値Ｓ₂ により検出されたエッジ情報の位置
の差ｄ₁ が大きく、かつ第１のしきい値Ｓ₁ により検出
されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃により検出され
たエッジ情報の位置の差ｄ₂も大きいが、第２のしきい
値Ｓ₂により検出されたエッジ情報と第３のしきい値Ｓ₃
により検出されたエッジ情報の位置の差ｄ₃ が小さい
場合には、第２及び第３のしきい値で検出されるエッジ
情報は透明インクの飛び散りの影響と判断できるので、
第１のしきい値Ｓ₁ により検出されたエッジ情報をバー
コード２０１からの発光出力に対応するものとして採用
する。しかる後に、全てのバーコードについて処理が終
了したか否かを判断し（手順Ｓ８１）、終了していない
場合には手順Ｓ７１に戻る。

【００５３】全てのバーコードについてノイズの除去処
理が終了したら、図４のフローに戻ってノイズが除去さ
れたエッジ情報列からバーコードの長さ及び位置を特定
する（手順Ｓ８）。この処理をすべてのバーコードを認
識するまで繰り返し（手順Ｓ９）、コード化処理して
（手順Ｓ１０）、処理を終了する。

【００５４】このように、本例のマーク読み取り装置
は、複数の異なるしきい値を用いてエッジ検出を行うと
共に、エッジ検出が可能なしきい値又は当該しきい値で
検出されるエッジ情報列の中から第１のしきい値又はエ
ッジ情報列を選択し、これを記号化してマークエッジ番
号格納部１０８に格納し、マーク認識処理に際して、当
該マークエッジ番号格納部１０８に格納されたマークエ
ッジ番号（記号）で表示されるエッジ情報を基準として
ノイズの除去処理を行うので、重複部における発光出力
の低下や透明インクの飛び散りによるノイズ、それに電
気的に重畳するノイズについてばかりでなく、透明イン
クが未乾燥である場合の発光出力の低下や窓付き封筒の
透明窓部に印刷されたマークからの発光出力の低下につ
いてもその影響を除去することができる。

【００５５】なお、前記実施例においては、４ステート
バーコードを読み取る装置を例にとって説明したが、他
種のバーコード、例えば太いバーと細いバーの組合せか
ら成るバーコードを読み取る装置にも応用できることは
勿論である。さらに、バーコード以外の、例えば文字等
のマークを読み取る装置に応用できることも勿論であ
る。

【００５６】また、前記実施例においては、３種類のし
きい値Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ を用いてマーク印刷部の下地の
影響による発光出力の低下の補正とノイズの除去とを行
ったが、透明インクの飛び散り等によるノイズが問題に
ならない場合には、２種類のしきい値を用いてマーク印
刷部の下地の影響による発光出力の低下の補正のみを行
うようにすることもできる。一方、より厳密なノイズ除
去が要求される場合には、４種以上のしきい値を設定す
ることもできる。

【００５７】また、前記実施例においては、発光出力の
立上りに対応するエッジ情報と発光出力の立下りに対応
するエッジ情報とを夫々２つずつマークエッジ情報格納
部１０６に格納したが、当該マークエッジ情報格納部１
０６に格納するエッジ情報の数はこれに限定されるもの
ではなく、２個以上任意の数とすることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
複数の異なるしきい値を用いてエッジ検出を行うと共
に、エッジ検出が可能なしきい値又は当該しきい値で検
出されるエッジ情報列の中から特定のしきい値又はエッ
ジ情報列を選択し、これを記号化してマークエッジ番号
格納部に格納しておき、マーク認識処理に際して、当該
マークエッジ番号格納部に格納されたマークエッジ番号
で表示されるエッジ情報を基準としてノイズの除去処理
を行うので、重複部における発光出力の低下や透明イン
クの飛び散りによるノイズ、それに電気的に重畳するノ
イズについてばかりでなく、透明インクが未乾燥である
場合の発光出力の低下や窓付き封筒の透明窓部に印刷さ
れたマークからの発光出力の低下についてもその影響を
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマーク読み取り装置の一例を示す
構成図である。

【図２】郵便物に印刷されるバーコードの一例と当該バ
ーコードから検出される発光出力波形とを示す図であ
る。

【図３】発光出力波形としきい値との関係を示す波形図
である。

【図４】発光出力波形としきい値との関係を示す波形図
である。

【図５】窓付き封筒に対するバーコードの印刷パターン
と封筒の各部から読みだされる発光出力波形との関係を
示す図である。

【図６】窓付き封筒に対するバーコードの印刷パターン
と封筒の各部から読みだされる発光出力波形としきい値
との関係を示す説明図である。

【図７】マーク認識処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【図８】第１及び第２のしきい値で検出されるエッジ情
報を模式的に示す図である。

【図９】図７の手順Ｓ７におけるノイズ除去処理を示す
フローチャートである。

【図１０】ノイズ除去の原理を示す図である。

【図１１】本願出願人が先に提案したマーク読み取り装
置の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１００マーク読取装置１０１投光部１０２受光部１０３増幅部１０４エッジ検出部１０５マークエッジ選択部１０６マーク認識部１０８マークエッジ番号格納部１０９マークエッジ情報格納部１１０〜１１２領域２００郵便物２０１バーコード２０２宛名書き２０３透明インクの飛び散り２０４バーコード印刷部の概略の範囲３００制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安達政明愛知県名古屋市中区栄三丁目10番22号日立中部ソフトウェア株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光体を含む透明インクにて印刷された
マークの印刷部に前記蛍光体を励起可能な特定波長を含
む光を照射する投光部と、前記蛍光体からの励起光及び
前記印刷部からの反射光を入射して電気信号に変換する
受光部と、当該受光部から出力される電気信号の増幅部
と、当該増幅部の出力信号から前記マークの光走査方向
に関するエッジ情報を検出するエッジ検出部と、当該エ
ッジ検出部で検出されたエッジ情報をもとに前記マーク
を識別するマーク認識部とを備えたマーク読み取り装置
において、前記エッジ検出部で、異なるしきい値を用いて前記増幅
部の出力信号から２回以上のエッジ検出を行なうと共
に、当該エッジ検出部に付設されたマークエッジ選択部で、
予め定められた光走査数ごとに前記増幅部の出力信号の
ピーク値と前記エッジ検出部で使用する各しきい値とを
比較し、前記出力信号のピーク値よりも小さなしきい値
で検出される複数のエッジ情報列より１つのエッジ情報
列を選択し、前記マーク認識部で、当該マークエッジ選択部にて選択
されたエッジ情報列と当該エッジ情報列を検出するに使
用したしきい値以外のしきい値で検出されたエッジ情報
列とを比較することによってノイズを除去し、マークの
長さと位置を特定することを特徴とするマーク読み取り
装置。
【請求項２】請求項１に記載のマーク読み取り装置に
おいて、前記エッジ検出部にて検出されたエッジ情報を
異なるしきい値ごとに格納するマークエッジ情報格納部
を備えたことを特徴とするマーク読み取り装置。
【請求項３】請求項１に記載のマーク読み取り装置に
おいて、前記マークエッジ選択部にて選択されたエッジ
情報列又は当該エッジ情報列を検出するに使用したしき
い値を記号化したマークエッジ番号を格納するためのマ
ークエッジ番号格納部を備えたことを特徴とするマーク
読み取り装置。
【請求項４】請求項１に記載のマーク読み取り装置に
おいて、前記投光部、受光部、増幅部、エッジ検出部及
びマーク認識部が、４ステートバーコードを読み取れる
ように構成されていることを特徴とするマーク読み取り
装置。