JPH10240855A - ２次元コード読取装置および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出した２次元画像に歪みが存在していて
も、セルの種類を読み取るための範囲を適切に設定する
ことができる２次元コード読取装置の提供。 【解決手段】 本２次元コード読取装置は、位置決め用
シンボルの画像から、ステップＳ１３０にて、それぞれ
求められるセル形状に基づいて、ステップＳ１４０にて
グループ化した各セルに対して、ステップＳ１５０に
て、グループ毎に、読み取る画素の形状を設定してい
る。このため、ＣＣＤにより検出された２次元コードの
形状が歪んでいることにより、セル画像の大きさが位置
により異なっていても、ステップＳ１５０にて、その形
状の違いに応じた適切な範囲にて画像を読み取り、多数
決にてセルの種類を決定するので、位置決め用シンボル
が表すコードの内容を正確に読み取ることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２進コードで表さ
れるデータをセル化して、２次元のマトリックス上にパ
ターンとして配置した２次元コードを読み取るための２
次元コード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２次元コードは、バーコードに比べ、大
量の情報を記録でき、情報が２次元的な広がりを持って
いるため、画像データの読み取りに、より大きな時間を
必要とする。更に、２次元コードは、コードを構成する
セルの白・黒で情報を表している。したがって、コード
を正しく解読するためには、各セルの白・黒の種類判別
を正確に行わなくてはならない。

【０００３】このような２次元コードの読取装置の例と
しては、特開平８−１８０１２５号公報に記載されてい
るようなものが存在する。２次元コード読取装置にて、
２次元コードの画像を検出し、これを画像データとして
処理する場合には、通常、画素の単位で処理を行うこと
になる。したがって、得られたセルの画像データも複数
の画素から構成されている。

【０００４】例えば、図７（ａ）に示すごとく、３×３
＝９個の画素にて、種類として黒のセルの画像Ｇを読み
込んだものとする。この９個の画素の内、２次元コード
の印刷むらや汚れ等のために、３つが白の画素ＷＴとし
て検出されたとする。このような状況下でのセルの種類
の決定に当たっては、９個の画素の内、多い方の種類が
該当セルの種類として決定される。図７（ａ）の例で
は、黒の画素ＢＫが６個で白の画素ＷＴが３個であるた
め、該当するセルの種類は黒であると決定される。

【０００５】セルの種類を決定するための、読み取り画
素数、すなわち１セルの読み取り範囲は、通常、２次元
コード内に存在する特定の基準パターンに基づいて設定
されている。例えば、図７（ｂ）に示すような２次元コ
ードの位置決め用シンボルＡ，Ｂ，Ｃおよび原点セルＤ
は、その位置や大きさが解読の初期に得られるため、こ
れらのいずれかから、１セルの大きさ（高さおよび幅）
を求めて、セルの種類を読み取る画素数を決定してい
た。なお、この画素数は、例えば、読み取り位置の誤差
を考慮して、求めたセルの大きさよりも、わずかに狭い
範囲に設定することもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、２次元コード
が図７（ｂ）のごとく歪みなく検出されるとは限らず、
例えば、図８に示すごとく、２次元コードが斜めに読み
取られ、画像に歪みが生じる場合がある。このような場
合には、位置決め用シンボルＡ，Ｂ，Ｃおよび原点セル
Ｄは、いずれのものを用いても、同一のセルの大きさが
得られるとは限らない。図８の例では、位置決め用シン
ボルＡ，Ｃの場合は、画像データとしては小さくなるの
で必然的に１セルとして読み取る範囲の大きさは小さく
なり、セルの種類を決定するための画素数は少なくな
る。位置決め用シンボルＢあるいは原点セルＤの場合
は、画像データとしては位置決め用シンボルＡ，Ｃの場
合よりも大きくなり、その結果、セルの種類を決定する
ための画素数は多くなる。

【０００７】このため、いずれのセルの大きさを採用し
たら良いかという困難な判断をしなくてはならなくな
る。たとえば、それぞれのセルの大きさの平均値を採用
するということも考えられるが、このようにすると、位
置決め用シンボルＡ，Ｃ付近のセルに対しては大きすぎ
る画素数にて種類の判定が行われ、位置決め用シンボル
Ｂあるいは原点セルＤ付近のセルに対しては小さすぎる
画素数にて種類の判定が行われてしまうことになる。

【０００８】このような場合の不都合は、図９（ａ）に
実線で示す範囲（３×３画素）の画素数９個が適切な画
素数であったとすると、黒の画素は６個、白の画素は３
個であるため、多数決にて該当セルの種類は黒と決定さ
れる。しかし、図９（ｂ）に実線で示す範囲のごとく、
広すぎる範囲（５×５画素）の画素数２５個にて決定す
ると、黒の画素は１１個であるのに対して、白の画素は
１４個となり、多数決で該当セルは白と決定され、正確
にセルの種類が読み取れなくなる。

【０００９】この逆も同様であり、適切な画素数２５個
では、白と判定されるものが、少なすぎる画素数９個で
は、黒と間違って判定されてしまう。本発明は、検出し
た２次元画像に歪みが存在していても、セルの種類を読
み取るための範囲を適切に設定することができる２次元
コード読取装置の提供を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】ここに
は、１つまたはそれ以上の発明が記載され、それぞれ以
下に述べるような構成および効果を有する。本発明の２
次元コード読取装置は、２進コードで表されるデータを
セル化して、２次元のマトリックス上にパターンとして
配置した２次元コードを読み取るための２次元コード読
取装置であって、前記２次元コードの２次元画像を検出
する２次元画像検出手段と、前記２次元画像検出手段に
て検出された２次元画像内に存在する特定形状の基準パ
ターンを検出する基準パターン検出手段と、前記基準パ
ターン検出手段にて検出された基準パターンに基づい
て、前記２次元画像内の２次元コードのセルの面積を求
めるセル形状演算手段と、前記２次元画像から各セルの
内容を読み取る際に、前記基準パターンとの距離に応じ
て、前記セル形状演算手段にて求められたセルの面積を
反映させて、セルの内容を読み取る範囲の広さを調整す
る読取制御手段と、前記２次元画像の各セル位置にて、
前記読取制御手段にてグループ毎に調整された範囲から
セルの内容を読み取るセル読取手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００１１】すなわち、基準パターン毎にセル形状演算
手段にて求められているセルの面積は、読取制御手段に
て、基準パターンとの距離に応じて、セルの内容を読み
取る範囲の広さに反映させている。これは、基準パター
ンに距離的に近いセルは、基準パターンに基づいて決定
されたセルの大きさに近いと考えることができるからで
ある。

【００１２】このことにより、セル読取手段にては、グ
ループ毎に適切に決定された広さの範囲からセルの内容
が読み取られる。したがって、２次元コードの画像に歪
みが生じていても、セル内容を読み取る範囲が、歪みに
応じた適切な面積に設定されるので、各セルの内容が正
確に読み取られる。

【００１３】また、２進コードで表されるデータをセル
化して、２次元のマトリックス上にパターンとして配置
した２次元コードを読み取るための２次元コード読取装
置であって、前記２次元コードの２次元画像を検出する
２次元画像検出手段と、前記２次元画像検出手段にて検
出された２次元画像内に存在する特定形状の基準パター
ンを検出する基準パターン検出手段と、前記基準パター
ン検出手段にて検出された基準パターンに基づいて、前
記２次元画像内の２次元コードのセルの面積を求めるセ
ル形状演算手段と、前記基準パターン検出手段にて検出
された基準パターンの位置および該基準パターンの数に
応じて、前記２次元画像内の２次元コードのセルをグル
ープ化するセルグループ化手段と、前記２次元画像から
各セルの内容を読み取る際に、前記セルグループ化手段
により形成されたセルの各グループ毎に、前記セル形状
演算手段にて求められたセルの面積に応じてセルの内容
を読み取る範囲の広さを調整する読取制御手段と、前記
２次元画像の各セル位置にて、前記読取制御手段にてグ
ループ毎に調整された範囲からセルの内容を読み取るセ
ル読取手段と、を備えた構成としても良い。

【００１４】すなわち、基準パターン毎にセル形状演算
手段にて求められているセルの面積は、セルグループ化
手段にて、基準パターン毎にグループ化されているセル
に対して、各基準パターン毎に求められているセルの面
積が、読取制御手段によって適用される。すなわち、各
基準パターンの近傍に存在することにより、各基準パタ
ーンにグループ化されたセルは、該当する基準パターン
に基づいて求められたセルの面積に近いと考えられるこ
とから、属するグループの基準パターンに基づいて得ら
れているセルの面積に応じて各セルの内容を読み取る範
囲の広さを調整している。

【００１５】このことにより、セル読取手段にては、グ
ループ毎に適切に決定された広さの範囲からセルの内容
が読み取られる。したがって、２次元コードの画像に歪
みが生じていても、セル内容を読み取る範囲が、歪みに
応じた適切な面積に設定されるので、各セルの内容が正
確に読み取られる。

【００１６】また、２進コードで表されるデータをセル
化して、２次元のマトリックス上にパターンとして配置
した２次元コードを読み取るための２次元コード読取装
置であって、前記２次元コードの２次元画像を検出する
２次元画像検出手段と、前記２次元画像検出手段にて検
出された２次元画像内に存在する特定形状の基準パター
ンを検出する基準パターン検出手段と、前記基準パター
ン検出手段にて検出された基準パターンに基づいて、前
記２次元画像内の２次元コードのセルの形状を求めるセ
ル形状演算手段と、前記２次元画像から各セルの内容を
読み取る際に、前記基準パターンとの距離に応じて、前
記セル形状演算手段にて求められたセルの形状を反映さ
せて、セルの内容を読み取る範囲の形状を調整する読取
制御手段と、前記２次元画像の各セル位置にて、前記読
取制御手段にてグループ毎に調整された範囲からセルの
内容を読み取るセル読取手段と、を備えた構成としても
良い。

【００１７】すなわち、基準パターン毎にセル形状演算
手段にて求められているセルの形状は、読取制御手段に
て、基準パターンとの距離に応じて、セルの内容を読み
取る範囲の形状に反映させている。これは、基準パター
ンに距離的に近いセルは、基準パターンに基づいて決定
されたセルの形状に近いと考えることができるからであ
る。

【００１８】このことにより、セル読取手段にては、グ
ループ毎に適切に決定された形状の範囲からセルの内容
が読み取られる。したがって、２次元コードの画像に歪
みが生じていても、セル内容を読み取る範囲が、歪みに
応じた適切な形状に設定されるので、各セルの内容が正
確に読み取られる。

【００１９】また、２次元コード読取装置としては、２
進コードで表されるデータをセル化して、２次元のマト
リックス上にパターンとして配置した２次元コードを読
み取るための２次元コード読取装置であって、前記２次
元コードの２次元画像を検出する２次元画像検出手段
と、前記２次元画像検出手段にて検出された２次元画像
内に存在する特定形状の基準パターンを検出する基準パ
ターン検出手段と、前記基準パターン検出手段にて検出
された基準パターンに基づいて、前記２次元画像内の２
次元コードのセルの形状を求めるセル形状演算手段と、
前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
の位置および該基準パターンの数に応じて、前記２次元
画像内の２次元コードのセルをグループ化するセルグル
ープ化手段と、前記２次元画像から各セルの内容を読み
取る際に、前記セルグループ化手段により形成されたセ
ルの各グループ毎に、前記セル形状演算手段にて求めら
れたセルの形状に応じてセルの内容を読み取る範囲の形
状を調整する読取制御手段と、前記２次元画像の各セル
位置にて、前記読取制御手段にてグループ毎に調整され
た範囲からセルの内容を読み取るセル読取手段と、を備
えたことを特徴とするものとしても良い。

【００２０】すなわち、基準パターン毎にセル形状演算
手段にて求められているセルの形状は、セルグループ化
手段にて、基準パターン毎にグループ化されているセル
に対して、各基準パターン毎に求められているセルの形
状が、読取制御手段によって適用される。すなわち、各
基準パターンの近傍に存在することにより、各基準パタ
ーンにグループ化されたセルは、該当する基準パターン
に基づいて求められたセルの形状に近いと考えられるこ
とから、属するグループの基準パターンに基づいて得ら
れているセルの形状に応じて各セルの内容を読み取る範
囲の形状を調整している。

【００２１】このことにより、セル読取手段にては、グ
ループ毎に適切に決定された形状の範囲からセルの内容
が読み取られる。したがって、２次元コードの画像に歪
みが生じていても、セル内容を読み取る範囲が、歪みに
応じた適切な形状に設定されるので、各セルの内容が正
確に読み取られる。

【００２２】なお、読み取り位置の誤差による影響を少
なくするために、前記読取制御手段により調整される範
囲は、各セルの大きさよりも小さく設定されるようにし
ても良い。すなわち、検出したセルの位置に誤差がある
と、読み取り範囲の周辺に他のセルの影響が生じるの
で、セル形状演算手段にて求められたセルに基づいて求
めたセルの大きさよりも読み取り範囲を小さくすること
により、その影響を排除して、より正確な読み取りを可
能とすることができる。

【００２３】なお、セル読取手段が、前記範囲から、該
範囲を構成する画素毎に明か暗かのいずれの種類である
かを読み取る構成の場合には、前記範囲の全画素数の内
の半数を越える種類を、あるいは範囲内の所定位置の画
素の明暗の数の差に基づいて、該当するセルの内容であ
るとする多数決を採用する。なお、このような２次元コ
ード読取装置の各手段をコンピュータシステムにて実現
する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動す
るプログラムとして備えられる。このようなプログラム
の場合、例えば、フロッピーディスク、光磁気ディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶し、必要に応じて
コンピュータシステムにロードして起動することにより
用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲ
ＡＭを記憶媒体として前記プログラムを記憶しておき、
このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータ
システムに組み込んで用いても良い。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１のブロック図に、上述した発
明のいくつかが適用された２次元コード読取装置２の概
略構成を示す。２次元コード読取装置２は、ＣＣＤ４、
２値化回路６、画像メモリ８、クロック信号出力回路１
４、アドレス発生回路１６、変化点検出回路１８、比検
出回路２０、アドレス記憶メモリ２２および制御回路２
８から構成されている。

【００２５】制御回路２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータシステムとして構成
され、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って、後
述する２次元コード読み取り処理等を実行し、２次元コ
ード読取装置２の各構成を制御している。ここで、２次
元コード読取装置２にて検出される２次元コードの一例
を図２に示す。この２次元コード５２は、白色の台紙５
３の上に印刷されており、３個の位置決め用シンボル５
４、データ領域５６、原点セルＣｓｔから構成されてい
る。これら全体はセル数が縦横同数（２９セル×２９セ
ル）の正方形状に配置されている。各セルは、光学的に
異なった２種類のセルから選ばれており、図および説明
上では白（明）・黒（暗）で区別して表す。なお、図２
では便宜上、データ領域５６のデータセルのパターンは
省略している。

【００２６】位置決め用シンボル５４は、２次元コード
５２の４つの頂点の内、３つに配置されている。そのセ
ルの明暗配置は、黒部からなる枠状正方形５４ａ内の中
心に白部からなる縮小した枠状正方形５４ｂが形成さ
れ、その内の中心に黒部からなる更に縮小した正方形５
４ｃが形成されているパターンである。制御回路２８
は、以下に述べるごとくの読み取り制御を行う。

【００２７】まず制御回路２８が指示することにより、
２次元画像検出手段としてのＣＣＤ４が２次元コード５
２が通過する場所の２次元画像を検出する。ＣＣＤ４
は、２次元画像を検出すると、図４（ａ）に示すごとく
の多段階のレベルからなる信号にて２次元画像データを
出力する。この２次元画像データを、２値化回路６が制
御回路２８から指示された閾値にて２値化して、図４
（ｂ）に示すごとくの１（ハイ）／０（ロー）の２つの
レベルからなる信号に変換する。

【００２８】一方、ＣＣＤ４から出力される同期パルス
に応じて、クロック信号出力回路１４がＣＣＤ４から出
力される２次元画像データのパルスより十分に細かいク
ロックパルスを出力する。アドレス発生回路１６はこの
クロックパルスをカウントして、画像メモリ８に対する
アドレスを発生させる。２値化された２次元画像データ
は、このアドレス毎に８ビット単位で書き込まれる。

【００２９】一方、２値化回路６からの信号における
「１」から「０」への変化あるいは「０」から「１」へ
の変化時に、変化点検出回路１８は、比検出回路２０に
パルス信号を出力する。比検出回路２０は、変化点検出
回路１８からのパルス信号入力から次のパルス信号入力
までに、クロック信号出力回路１４から出力されたクロ
ックパルスをカウントすることにより、２次元画像の中
の明（１）の連続する長さおよび暗（０）の連続する長
さを求める。この長さの比から、２次元コード５２の位
置決め用シンボル５４に該当するパターンを検出する。

【００３０】図３（Ａ）に示すように、位置決め用シン
ボル５４のほぼ中心を代表的な角度で横切るＣＣＤ４の
走査線（ａ），（ｂ），（ｃ）での明暗パターンは、図
３（Ｂ）に示すごとく、すべて同じ明暗成分比を持つ構
造になっている。すなわち、位置決め用シンボル５４の
中心を横切るそれぞれの走査線（ａ），（ｂ），（ｃ）
の明暗成分比は暗：明：暗：明：暗＝１：１：３：１：
１となっている。勿論、走査線（ａ），（ｂ），（ｃ）
の中間の角度の走査線においても比率は１：１：３：
１：１である。また、図３（Ａ）の図形が、ＣＣＤ４側
から見て斜めの面に配置されていたとしても、前記走査
線（ａ），（ｂ），（ｃ）の明暗成分比は暗：明：暗：
明：暗＝１：１：３：１：１を維持する。なお、図３
（Ｂ）は、２値化回路６からの２値化された信号に該当
する。

【００３１】このことにより、比検出回路２０は、この
「１：１：３：１：１」なる明暗成分比を検出し、検出
した場合は、そのタイミングにアドレス発生回路１６に
て発生されている画像メモリ８のアドレスをアドレス記
憶メモリ２２に記憶する。したがって、ＣＣＤ４が１フ
レーム分の２次元画像データを検出すると、画像メモリ
８に２値化された２次元画像データが記憶され、アドレ
ス記憶メモリ２２には、検出された分の位置決め用シン
ボル５４のアドレスが記憶されている。

【００３２】なお、最初の２次元画像の１フレーム分の
画像が得られると、制御回路２８は、画像メモリ８およ
びアドレス記憶メモリ２２のデータに基づいて後述する
２次元コード読み取り処理を行い、この処理が終了すれ
ば、制御回路２８は、続けて、ＣＣＤ４に次の１フレー
ムの２次元画像の検出を指示する。したがって、ＣＣＤ
４からは、再度、２次元画像が２値化回路６に出力さ
れ、上述したごとくの処理が繰り返される。

【００３３】次に、１フレーム分の２次元コード５２の
画像とその位置決め用シンボル５４のアドレスが画像メ
モリ８とアドレス記憶メモリ２２とにそれぞれ記憶され
た後に、制御回路２８が実行する２次元コード読み取り
処理を、図５のフローチャートに示す。なお、画像は図
６のごとく歪んで検出されているものとする。ただし、
図６は説明上判り易くするために歪みを誇張して表して
いる。

【００３４】処理が開始されると、まず、位置決め用シ
ンボル５４の検出処理が行われる（Ｓ１００）。この処
理では、画像メモリ８およびアドレス記憶メモリ２２に
対してアクセスし、その記憶内容から位置決め用シンボ
ル５４が適切な位置に、３つ存在しているか否かの判断
と位置決め用シンボル５４の画像上での正確な中心位置
を決定する。

【００３５】この処理は、まずアドレス記憶メモリ２２
に多数検出された位置決め用シンボル５４のアドレス
が、位置的に３つのグループに分けられるかを、そのア
ドレス値と画像メモリ８の画像とを参照しつつ判断す
る。更に、各位置決め用シンボル５４の中心位置を、画
像メモリ８の画像の１（白）／０（黒）のパターンから
決定し、その３つが図２に示したごとく３つの頂点に存
在する配置状態になっているかを判断する。

【００３６】次に、ステップＳ１００にて適切な３つの
位置決め用シンボル５４が検出されたか否かが判定され
（Ｓ１１０）、検出されていなければ（Ｓ１１０で「Ｎ
Ｏ」）、次の画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。適切な３つの位置決め用シンボ
ル５４が検出されると（Ｓ１１０で「ＹＥＳ」）、次に
新しい２次元コード５２か否かが判定される（Ｓ１２
０）。この処理は、前回以前に検出された２次元コード
５２がいまだＣＣＤ４により検出され続けている場合
に、別の２次元コードとして解読するのを防止するため
である。例えば、前回または所定回数前の本処理にて、
適切な３つの位置決め用シンボル５４が検出され、更に
そのコード内容も適切に読み取られていた場合には、同
一の２次元コード５２を検出しているものとして（Ｓ１
２０で「ＮＯ」）、次の画像の検出をＣＣＤ４に指示し
て（Ｓ１８０）、処理を終了する。

【００３７】新しい２次元コード５２であると判定する
と（Ｓ１２０で「ＹＥＳ」）、次に各位置決め用シンボ
ル５４の形状に応じてセルの形状が計算される（Ｓ１３
０）。すなわち、まず、位置決め用シンボル５４は、図
３（Ａ）に示すごとく、黒の枠状正方形５４ａの幅が１
セル分、白の枠状正方形５４ｂの幅が１セル分、および
黒の正方形５４ｃの幅が３セル分の形状であることか
ら、画像メモリ８内の位置決め用シンボル５４全体の高
さと幅を測定して、その高さと幅をそれぞれ７で割るこ
とにより、各位置決め用シンボル５４の位置におけるセ
ルの高さと幅の値とする。

【００３８】次に、３つの位置決め用シンボル５４間に
存在する白黒が交互に配置されたタイミングセル列５８
の画像５８Ａ，５８Ｂの位置を、位置決め用シンボル５
４の３つの画像５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに基づいて検出
する。そして、このタイミングセル列画像５８Ａ，５８
Ｂと位置決め用シンボル画像５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと
に基づいて、データ領域５６内の各セルの位置を決定す
る（Ｓ１３５）。

【００３９】すなわち、位置決め用シンボル画像５４
Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの各セル位置は、各位置決め用シン
ボル画像５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ毎にステップＳ１３０
にて求められているセルの高さと幅とにより分割して決
定され、タイミングセル列画像５８Ａ，５８Ｂの各セル
位置は、その白と黒との境界からセルの位置が決定でき
る。

【００４０】このようにしてセル位置が求められた位置
決め用シンボル５４の２つの画像５４Ａ，５４Ｂ間のタ
イミングセル列画像５８Ａの各セル位置および位置決め
用シンボル画像５４Ａ，５４Ｂの各セル位置から、位置
決め用シンボル５４の２つの画像５４Ａ，５４Ｃの中心
を結ぶ線に並行に引いた線を想定し、更に、位置決め用
シンボル５４の２つの画像５４Ａ，５４Ｃ間のタイミン
グセル列画像５８Ｂの各セル位置および位置決め用シン
ボル画像５４Ａ，５４Ｃの各セル位置から、位置決め用
シンボル５４の２つの画像５４Ａ，５４Ｂの中心を結ぶ
線に並行に引いた線を想定し、この線の交叉位置を各セ
ルの位置とする。こうして、データ領域５６の各セルの
位置が決定する。

【００４１】次に２次元コード５２のデータ領域５６内
のセルを、各位置決め用シンボル５４に対してグループ
化する（Ｓ１４０）。こうして判明した３つの位置決め
用シンボル画像５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの内、２つの位
置決め用シンボルの画像５４Ａ，５４Ｃの中央位置を通
り、２つの位置決め用シンボルの画像５４Ａ，５４Ｂを
結ぶ線に平行な線Ｌ１を想定する。更に、２つの位置決
め用シンボルの画像５４Ａ，５４Ｂの中央位置を通り、
２つの位置決め用シンボルの画像５４Ａ，５４Ｃを結ぶ
線に平行な線Ｌ２を想定する。そして、この線Ｌ１，Ｌ
２にて分割される４つの領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に
て、データ領域５６のセルをグループ化する。

【００４２】なお、ステップＳ１４０にては、これ以外
の処理として、予め原点セルＣｓｔの画像５６Ｄの位置
を求めておいて、３つの位置決め用シンボルの画像５４
Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと１つの原点セルＣｓｔの画像５６
Ｄの内、２つの位置決め用シンボルの画像５４Ａ，５４
Ｃの中央位置と、位置決め用シンボルの画像５４Ｂと原
点セルＣｓｔの画像５６Ｄとの中央位置とを通る線Ｌ１
を想定し、更に２つの位置決め用シンボルの画像５４
Ａ，５４Ｂの中央位置と、位置決め用シンボルの画像５
４Ｃと原点セルＣｓｔの画像５６Ｄとの中央位置とを通
る線Ｌ２とを想定して、線Ｌ１，Ｌ２にて分割される４
つの領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４にて、データ領域５６
のセルをグループ化するようにしても良い。原点セルＣ
ｓｔの画像５６Ｄは、中央の位置決め用シンボル５４Ａ
の両側に存在する２つの位置決め用シンボル５４Ｂ，５
４Ｃの辺の内で、中央の位置決め用シンボル５４Ａとは
反対側に存在する辺Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ延長して交叉
した位置に存在する黒のセルとして、その位置を決定す
ることができる。

【００４３】次に、各グループに属するセルについて、
各グループに属する位置決め用シンボル５４の画像５４
Ａ，５４Ｂ，５４ＣについてステップＳ１３０にて計算
されたセル形状に基づいて、３つの領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４の各セルの位置での読み取り範囲、ここでは、
画素の組み合わせ形状を決定して、その画素の内で多い
方の種類を、セルの種類とする（Ｓ１５０）。なお、領
域Ｓ４については、位置決め用シンボル５４の画像は存
在しないが、例えば、領域Ｓ４の両側の領域Ｓ２，Ｓ３
の読み取り範囲の中間を採用しても良い。また、原点セ
ルＣｓｔの画像５６Ｄを求めた場合は、この原点セルＣ
ｓｔの画像５６Ｄのセル形状に基づいて領域Ｓ４のセル
の読み取り範囲を決定しても良い。

【００４４】例えば、図６の例では、領域Ｓ１，Ｓ２に
ついては、それぞれ位置決め用シンボル５４の画像５４
Ａ，５４Ｃからセルの高さ＝３画素、幅＝３画素が求め
られたので、読み取り範囲として３×３画素のマトリッ
クスが用いられ、領域Ｓ３，Ｓ４については、位置決め
用シンボル５４の画像５４Ｂと原点セルＣｓｔの画像５
６Ｄから、それぞれセルの高さ＝５画素、幅＝５画素が
求められたので、読み取り範囲として５×５画素のマト
リックスが用いられる。

【００４５】各領域Ｓ１〜Ｓ４でのセル形状に対する読
み取り範囲の関係は、両者が完全に同じ形状でも良い
し、読み取り範囲の方を少し小さく設定して用いても良
い。位置決め用シンボル５４の画像５４Ａ，５４Ｂ，５
４Ｃあるいは原点セルＣｓｔの画像５６Ｄのセルの形状
との誤差やセル位置の誤差を考慮すると、読み取り範囲
の方を少し小さく設定した方が好ましい。例えば、セル
の高さ＝４画素、幅＝４画素が求められた場合は、読み
取り範囲として３×３画素のマトリックスを設定して用
いる。

【００４６】このようにして、各セルの読み取り範囲の
画素の多数決によりデータ領域５６内の全てのセルの種
類が決定すると、２次元コード５２が表しているコード
内容が得られる。次にこのコード内容が正常なものか否
かが判定される（Ｓ１６０）。例えば、白と黒とのセル
数が特定の数になっているか否か、あるいは表されてい
るデータが８ビットデータであるとした場合に合計が特
定の数になっているか否か等により、正常にコードが読
み取られているか否かが判定される。

【００４７】正常なコードでなければ（Ｓ１６０で「Ｎ
Ｏ」）、次の画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。正常なコードであれば（Ｓ１６
０で「ＹＥＳ」）、そのコード内容をホストコンピュー
タ等の他の装置へ出力したり、そのコード内容を特定の
メモリに記憶したり、そのコード内容に対応した処理を
実行したり、あるいはそのコード内容に対応した指示を
出力したりする処理が行われる（Ｓ１７０）。

【００４８】そして、次の新たな２次元コードの読み取
りのために、画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。本２次元コード読取装置２は、
位置決め用シンボル５４の画像５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ
から、それぞれ求められるセル形状、ここでは高さと幅
とに基づいて、画像から読み取る画素の形状を設定して
いる。このため、ＣＣＤ４により検出された２次元コー
ド５２の形状が歪んでいることにより、セル画像の形状
が位置により異なっていても、その形状の違いに応じた
適切な範囲にて画像を読み取り、多数決にてセルの種類
を決定するので、位置決め用シンボル５４が表すコード
の内容を正確に読み取ることが可能となる。

【００４９】本実施の形態において、ステップＳ１００
が基準パターン検出手段としての処理に該当し、ステッ
プＳ１３０がセル形状演算手段としての処理に該当し、
ステップＳ１４０がセルグループ化手段としての処理に
該当し、ステップＳ１５０が読取制御手段およびセル読
取手段としての処理に該当する。 ［その他］前記実施の形態にては、ステップＳ１３０に
て、セル形状を特定するパラメータとして、セルの高さ
と幅を求めたが、セルの高さと幅は、セルの面積（高さ
×幅）、すなわち大きさを表すものとして捉えることも
できる。したがって、パラメータとしてセルの面積（高
さ×幅）を用いて、ステップＳ１５０にて、読み取り範
囲を決定しても良い。例えば、セルの面積が９画素分で
あれば、３×３画素を読み取り範囲としても良い。ま
た、セル面積よりも読み取り範囲を小さくする場合に
は、セルの面積が１２画素分であれば、３×３画素を読
み取り範囲としても良い。

【００５０】また、上記実施例では、９個あるいは２５
個という奇数個の画素数から構成されたセルについて説
明したが、偶数個の画素数から構成されたセルであって
もよい。例えば図１０に示す４×４＝１６個の場合に
は、４×４の範囲の中で中心に近いＡ〜Ｄのいずれかの
画素を中心画素と一義的に設定しておき、この中心画素
に基づいて４×４の範囲を設定し、この範囲の全画素に
対して白黒判定を行うことにする。但し、画素数が偶数
個である場合には、白の画素数と黒の画素数が同数とい
うケースも生じるので、この場合には予め白黒いずれか
に一義的に設定するようにしてもよい。

【００５１】また、上記実施例では、範囲内の全画素に
ついて白黒判定を行ったが、１セルを構成する画素数が
多数存在する場合には、所定位置の画素についてのみ白
黒判定を行うようにしてもよい。例えば図１１に示すよ
うに多数の画素が１セルを構成する場合には、３×３の
範囲から５×５の範囲に補正しても２５個の画素全てに
ついて白黒判定をするのではなく、１つ飛びの計９個
（もともと３×３＝９個の画素が歪みにより拡大された
だけで位置関係はほぼ同じとする）についてのみ白黒判
定を行うようにしてもよい。

【００５２】更に、セルの形状として、高さと幅のみで
なく、台形や平行四辺形といった形状を特定できる四角
形の各角部の角度をパラメータに加えても良い。そし
て、このセル形状と同形状に、読み取り範囲を設定して
読み取り処理を行っても良いし、相似形に縮小した読み
取り範囲にて読み取り処理を行っても良い。前記実施の
形態では、セルの読み取り範囲をグループ単位で決定し
ていたが、各位置決め用シンボル画像５４Ａ，５４Ｂ，
５４Ｃからの距離にて、各位置決め用シンボル画像５４
Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにて求められたセルの面積や形状が
影響するものとして、各セルに反映させても良い。例え
ば、２つの位置決め用シンボル画像５４Ａ，５４Ｂの中
央に存在するセルについては、それぞれの位置決め用シ
ンボル画像５４Ａ，５４Ｂで求められたセルの面積ある
いは形状の中間の面積または形状を基にして、読み取り
範囲を決定しても良い。そして、いずれかの置決め用シ
ンボル画像に近づくほど、そのセルの面積あるいは形状
に近づけるように比例計算にて各セルの面積あるいは形
状を反映させても良い。３つの位置決め用シンボル画像
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの場合、あるいは更に原点セル
Ｃｓｔの画像５６Ｄを含めた場合も、それぞれの距離関
係で、影響を配分する計算にて読み取り範囲を決定すれ
ば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態としての２次元コード読取装置の
概略構成を表すブロック図である。

【図２】２次元コードの構成説明図である。

【図３】位置決め用シンボルを走査した場合の明暗検出
の説明図である。

【図４】ＣＣＤと２値化回路との出力信号の説明図であ
る。

【図５】２次元コード読取装置にて行われる２次元コー
ド読み取り処理のフローチャートである。

【図６】２次元コードの画像上の領域配置説明図であ
る。

【図７】２次元コードの例とセルの種類を決定するため
の処理の説明図である。

【図８】２次元コードの画像における歪みの説明図であ
る。

【図９】読み取り範囲により決定される種類が異なるセ
ルの説明図である。

【図１０】読み取り範囲内の画素数が偶数個であるセル
の説明図である。

【図１１】読取り範囲内の画素数が多数であるセルの白
黒判定を行う画素位置を説明するための説明図である。

【符号の説明】

２ ２次元コード読取装置 ４ ＣＣＤ ６ ２値化回路 ８ 画像メモリ １４ クロック信号出力回路 １６ アドレス発生回路 １８ 変化点検出回路 ２０ 比検出回路 ２２ アドレス記憶メモリ ２８ 制御回路 ５２ ２次元コード ５４ 位置決め用シンボル ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ 位置決め用シンボルの画像 ５４ａ 黒の枠状正方形 ５４ｂ 白の枠状正方形 ５４ｃ 黒の正方形 ５６ データ領域 ５６Ｄ 原点セルＣｓｔの画像 ５８ タイミングセル列 ５８Ａ，５８Ｂ タイミングセル列の画像 Ｌ１，Ｌ２ 領域を分けるための線 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 領域

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２進コードで表されるデータをセル化し
   て、２次元のマトリックス上にパターンとして配置した
   ２次元コードを読み取るための２次元コード読取装置で
   あって、 前記２次元コードの２次元画像を検出する２次元画像検
   出手段と、 前記２次元画像検出手段にて検出された２次元画像内に
   存在する特定形状の基準パターンを検出する基準パター
   ン検出手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   に基づいて、前記２次元画像内の２次元コードのセルの
   面積を求めるセル形状演算手段と、 前記２次元画像から各セルの内容を読み取る際に、前記
   基準パターンとの距離に応じて、前記セル形状演算手段
   にて求められたセルの面積を反映させて、セルの内容を
   読み取る範囲の広さを調整する読取制御手段と、 前記２次元画像の各セル位置にて、前記読取制御手段に
   てグループ毎に調整された範囲からセルの内容を読み取
   るセル読取手段と、 を備えたことを特徴とする２次元コード読取装置。
2. 【請求項２】 ２進コードで表されるデータをセル化し
   て、２次元のマトリックス上にパターンとして配置した
   ２次元コードを読み取るための２次元コード読取装置で
   あって、 前記２次元コードの２次元画像を検出する２次元画像検
   出手段と、 前記２次元画像検出手段にて検出された２次元画像内に
   存在する特定形状の基準パターンを検出する基準パター
   ン検出手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   に基づいて、前記２次元画像内の２次元コードのセルの
   面積を求めるセル形状演算手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   の位置および該基準パターンの数に応じて、前記２次元
   画像内の２次元コードのセルをグループ化するセルグル
   ープ化手段と、 前記２次元画像から各セルの内容を読み取る際に、前記
   セルグループ化手段により形成されたセルの各グループ
   毎に、前記セル形状演算手段にて求められたセルの面積
   に応じてセルの内容を読み取る範囲の広さを調整する読
   取制御手段と、 前記２次元画像の各セル位置にて、前記読取制御手段に
   てグループ毎に調整された範囲からセルの内容を読み取
   るセル読取手段と、 を備えたことを特徴とする２次元コード読取装置。
3. 【請求項３】 ２進コードで表されるデータをセル化し
   て、２次元のマトリックス上にパターンとして配置した
   ２次元コードを読み取るための２次元コード読取装置で
   あって、 前記２次元コードの２次元画像を検出する２次元画像検
   出手段と、 前記２次元画像検出手段にて検出された２次元画像内に
   存在する特定形状の基準パターンを検出する基準パター
   ン検出手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   に基づいて、前記２次元画像内の２次元コードのセルの
   形状を求めるセル形状演算手段と、 前記２次元画像から各セルの内容を読み取る際に、前記
   基準パターンとの距離に応じて、前記セル形状演算手段
   にて求められたセルの形状を反映させて、セルの内容を
   読み取る範囲の形状を調整する読取制御手段と、 前記２次元画像の各セル位置にて、前記読取制御手段に
   てグループ毎に調整された範囲からセルの内容を読み取
   るセル読取手段と、 を備えたことを特徴とする２次元コード読取装置。
4. 【請求項４】 ２進コードで表されるデータをセル化し
   て、２次元のマトリックス上にパターンとして配置した
   ２次元コードを読み取るための２次元コード読取装置で
   あって、 前記２次元コードの２次元画像を検出する２次元画像検
   出手段と、 前記２次元画像検出手段にて検出された２次元画像内に
   存在する特定形状の基準パターンを検出する基準パター
   ン検出手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   に基づいて、前記２次元画像内の２次元コードのセルの
   形状を求めるセル形状演算手段と、 前記基準パターン検出手段にて検出された基準パターン
   の位置および該基準パターンの数に応じて、前記２次元
   画像内の２次元コードのセルをグループ化するセルグル
   ープ化手段と、 前記２次元画像から各セルの内容を読み取る際に、前記
   セルグループ化手段により形成されたセルの各グループ
   毎に、前記セル形状演算手段にて求められたセルの形状
   に応じてセルの内容を読み取る範囲の形状を調整する読
   取制御手段と、 前記２次元画像の各セル位置にて、前記読取制御手段に
   てグループ毎に調整された範囲からセルの内容を読み取
   るセル読取手段と、 を備えたことを特徴とする２次元コード読取装置。
5. 【請求項５】 前記読取制御手段により調整される範囲
   は、各セルの大きさよりも小さく設定されていることを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の２次元コード
   読取装置。
6. 【請求項６】 前記セル読取手段は、前記範囲から、該
   範囲を構成する画素毎に明か暗かのいずれの種類である
   かを読み取るとともに、前記範囲の全画素数の内の半数
   を越える種類を、該当するセルの内容であると決定する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の２次元
   コード読取装置。
7. 【請求項７】 前記セル読取手段は、前記範囲内の所定
   位置の画素が明か暗かのいずれの種類であるかを読み取
   るとともに、読み取った明の画素数および暗の画素数の
   差に基づいて、該当するセルの種類を決定することを特
   徴とする請求項１〜５のいずれか記載の２次元コード読
   取装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか記載の２次元コ
   ード読取装置の各手段をコンピュータシステムにて実現
   するプログラムが記憶されたことを特徴とする機械読み
   取り可能な記憶媒体。