JPH1049622A - バーコード読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の読み取り装置では復号できなかったバー
コードを復号するバーコード読み取り装置を提供する。 【解決手段】バーコードラベルを２次元像として撮像し
て記憶された２次元像内のバーコードラベルを検出する
ラベル検出部６を有するバーコード読み取り装置であっ
て、ラベル検出部６は、複数の走査角度でもって２次元
像内のバーコードラベルを走査できる検出用走査部１４
と、複数の走査角度のうちの第１の走査角度での走査線
で２次元像内のバーコードラベルを走査し、バーコード
ラベルの特徴的なパターンの有無を検出する有無検出部
１５と、パターンの角度が第１の走査角度とは異なる第
２の走査角度から所定範囲内であるか否かを判定する判
定部１６とを有し、判定部１６の出力に基づいて、第２
の走査角度で２次元像内のバーコードを走査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバーコード読み取り
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の目ざましいＰＯＳ（ポイント・オ
ブ・セールス＝販売時点情報管理システム）の普及によ
って、バーコードは、広く一般に知られるようになって
きた。ここで、バーコードとは、大きさの異なるバーと
スペースの平行な組合せパターンにより１つのバーコー
ドキャラクタを形成し、必要であればチェックデジット
を含む必要なキャラクタ群を平行に配列し、例えば前後
にスタート／ストップキャラクタのような特徴的な所定
パターンを配して構成したシンボルのことである。

【０００３】広く一般消費財に使用されているバーコー
ドとしては、ＪＡＮ（Japan Article Number）が日本で
標準化されている。また、バーコードの他の応用として
は、物流シンボルがある。このシンボルは、上記ＪＡＮ
コードの前に、１桁又は２桁の物流識別コードが追加さ
れたものである。上記いずれのバーコードシンボルも１
次元バーコードと呼ばれるものであり、これらのコード
体系が許容できる情報量はせいぜい数十バイトであっ
た。

【０００４】ところが近年、バーコードの情報量の増大
に対する要求が声高に叫ばれるようになってきたことに
呼応して、各種の２次元バーコードと呼ばれるシンボル
体系が発表されている。

【０００５】それらのシンボル体系によれば、いずれも
１次元バーコードに比べ格段に多い情報をコード化でき
る特徴を持っている。この体系は、１次元のバーコード
を積み重ねることによって情報量を増加させる方式であ
る。このような方式のシンボルは、スタックドバーコー
ドと呼ばれている。その１つに、ＰＤＦ−４１７と呼ば
れるコード体系がある。

【０００６】従来、このようなスタックドバーコードを
読み取るシンボル情報読み取り装置としては、例えば特
開平２−２６８３８２号公報に開示されているようなレ
ーザースキャンタイプの装置が知られている。この装置
に於いては、レーザー光を２次元にスキャンすること
で、バーコードシンボル情報を読み取って復号してい
る。

【０００７】また、特開平２−２６８３８３号公報や特
開平６−１２５１５号公報には、２次元撮像装置でバー
コードを撮像し、バーコードの画像をメモリに取り込ん
で、このデータを元にバーコードシンボル情報を復号す
る装置が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、読み取
り方向におけるバーコードの高さが低く、バーコードの
傾き（チルト角）が大きい場合や、撮像装置の画素の大
きさが無視できなくなるほどバーコードの情報密度が高
い場合には、上記の２次元撮像装置を用いた読み取り装
置ではバーコードを正確に復号できないことがある。ま
た、従来の読み取り装置では情報密度が高いバーコード
を読むには、画素数が多い、すなわち高価な撮像装置を
用いなければならなかった。

【０００９】本発明のバーコード読み取り装置はこのよ
うな課題に着目してなされたものであり、その目的とす
るところは、従来の読み取り装置では復号できない状態
のバーコードであっても、その内容を正確に復号するこ
とができるバーコード読み取り装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明は、バーとスペースからなり任意の情
報をコード化して表されるバーコードラベルを２次元像
として撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られ
た２次元像を一時的に記憶する記憶手段と、前記記憶手
段に記憶された２次元像内のバーコードラベルを検出す
るラベル検出部と、該ラベル検出部の出力に基づいて前
記２次元像内のバーコードを読み取る読み取り部と、前
記読み取り部からのバーコード情報を前記任意の情報に
復号する復号部とを有するデータ処理手段とからなるバ
ーコード読み取り装置において、前記ラベル検出部は、
複数の走査角度でもって前記２次元像内のバーコードラ
ベルを走査する走査部と、前記複数の走査角度のうちの
第１の走査角度での走査線で２次元像内のバーコードラ
ベルを走査し、前記バーコードラベルの特徴的なパター
ンの有無を検出する有無検出部と、前記パターンの角度
が前記第１の走査角度とは異なる第２の走査角度から所
定範囲内であるか否かを判定する判定部とを有し、前記
判定部の出力に基づいて、前記第２の走査角度で２次元
像内のバーコードを走査する。

【００１１】また、第２の発明は、バーとスペースから
なり任意の情報をコード化して表されるバーコードラベ
ルを２次元像として撮像する撮像手段と、前記撮像手段
により得られた２次元像を一時的に記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶された２次元像内のバーコード
ラベルを検出するラベル検出手段と、該ラベル検出手段
の出力に基づいて前記２次元像内のバーコードを複数の
走査線でもって走査して画素情報を得ることによって該
バーコードの情報を読み取る読み取り手段と、前記読み
取り手段からのバーコード情報から前記任意の情報に復
号する復号手段とを有するデータ処理手段とからなるバ
ーコード読み取り装置において、前記読み取り手段は、
前記２次元像内のバーコードラベルを走査する走査部
と、前記走査部によって走査された前記走査線上の画素
の第１の画素情報と該画素に隣接した少なくとも１つ以
上の画素の第２の画素情報とから第３の画素情報を演算
する演算部と、前記演算部によって演算された第３の画
素情報を前記走査線線上の画素情報として読み取る読み
取り部とからなる。

【００１２】また、第３の発明は、第２の発明におい
て、前記走査部は、一画素に対して複数の走査線でもっ
て走査する。すなわち、第１の発明は、バーとスペース
からなり任意の情報をコード化して表されるバーコード
ラベルを２次元像として撮像し、この撮像により得られ
た２次元像を一時的に記憶する。次に、記憶された２次
元像内のバーコードラベルを検出し、この検出によって
出力されたラベル検出信号に基づいて前記２次元像内の
バーコードを読み取り、読み取ったバーコード情報から
前記任意の情報に復号する。そして、ラベル検出時に、
複数の走査角度でもって前記２次元像内のバーコードラ
ベルを走査する場合、前記複数の走査角度のうちの第１
の走査角度での走査線で２次元像内のバーコードラベル
を走査して前記バーコードラベルの特徴的なパターンの
有無を検出し、前記パターンの角度が前記第１の走査角
度とは異なる第２の走査角度から所定範囲内であるか否
かを判定し、この判定出力に基づいて、前記第２の走査
角度で２次元像内のバーコードを走査する。

【００１３】また、第２の発明は、バーとスペースから
なり任意の情報をコード化して表されるバーコードラベ
ルを２次元像として撮像し、この撮像によって得られた
２次元像を一時的に記憶する。次に、記憶された２次元
像内のバーコードラベルを検出し、この検出によって出
力されたラベル検出信号に基づいて前記２次元像内のバ
ーコードを複数の走査線でもって走査して画素情報を得
ることによって該バーコードの情報を読み取り、読み取
ったバーコード情報を前記任意の情報に復号する。そし
て、バーコードの情報の読み取り時は、前記２次元像内
のバーコードラベルを走査し、走査された前記走査線上
の画素の第１の画素情報と該画素に隣接した少なくとも
１つ以上の画素の第２の画素情報とから第３の画素情報
を演算し、演算された第３の画素情報を前記走査線線上
の画素情報として読み取る。また、第３の発明は、第２
の発明において、走査時は、一画素に対して複数の走査
線でもって走査するようにする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図１は本発明の一実施形態に係るバ
ーコード読み取り装置の概略構成を示す図である。この
バーコード読み取り装置は、物品１００などに貼付され
た、例えば、ＰＤＦ−４１７フォーマットのスタックド
ラベル（以下、バーコードラベルと称する）１０１を光
学的に結像するレンズからなる撮像光学系１と、結像さ
れたバーコードラベル１０１を光電変換面２ａで読み取
るＣＣＤなどの２次元撮像部２と、読み取ったラベルの
画像データ（映像信号）を一時的に記憶するフレームメ
モリ３と、ラベル画像データを元のシンボル情報に復号
するデータ処理部４とで構成される。また、外部には、
バーコード情報を処理するためのマイクロコンピュータ
などのホスト装置２０が設けられている。

【００１５】図２は図１に示すデータ処理部４の詳細を
示すブロック図である。データ処理部４は、フレームメ
モリ３に記憶された画像データの中のバーコードラベル
の撮像状態を検出するラベル検出部６と、フレームメモ
リ３内のバーコードラベルを走査（スキャン）してバー
コード情報として読み取るラベル読み取り部７と、読み
取ったバーコード情報が復号（デコード）できるものか
否かを判定するデコード判定部８と、デコードできると
判定されたバーコード情報を元の情報に復号する復号部
９と、メモリ（各種定数及び変数を格納するための種々
のレジスタを含む）１１と、これらの各部位を制御する
制御部１０とで構成される。

【００１６】ラベル検出部６は、ラベル位置検出部１２
とラベル傾き検出部１３からなり、ラベル位置検出部１
２は、水平（行方向）、垂直（列方向）、４５度（正方
向４５度）、１３５度（逆方向４５度）の角度で走査す
ることが可能な検出用走査部１４と、前記行方向または
垂直方向の走査によってバーコードラベル１０１の特徴
的なパターン（スタートコード及び／またはストップコ
ード）の有無を検出するパターン有無検出部１５と、パ
ターン有無検出部１５でパターンが検出された場合にそ
のパターンの角度を検出して、検出された角度が正方向
４５度の角度から所定範囲内に入っているかどうかを判
定する第１の判定部と、そのパターンが逆方向４５度の
角度から所定範囲内に入っているかどうかを判定する第
２の判定部とからなる判定部１６とから構成されてい
る。

【００１７】ラベル傾き検出部１３はバーコードラベル
の傾き具合を検出している。ラベル検出部６では判定部
１６の第１の判定部及び第２の判定部の出力に基づい
て、行方向、列方向、正方向４５度、逆方向４５度のい
ずれかで走査して、スタートコード及び／またはストッ
プコードを検出し、ラベル傾き検出部１３の出力に基づ
いて傾き具合を検出する。

【００１８】ラベル読み取り部７は、２次元像内のバー
コードラベル１０１を走査する読み取り用走査部１７
と、この読み取り用走査部１７によって走査されたある
走査線上のある画素の輝度情報と、該画素に隣接した画
素の輝度情報とを演算する輝度情報演算部１８と、輝度
情報演算部１８によって演算された画素の輝度情報をあ
る走査線上のある画素の輝度情報として読み取る読み取
り部１９とからなる。

【００１９】図３は、図１に示すバーコードラベル１０
１のラベル構造を示している。このバーコードラベル１
０１は、バーとスペースの組合せでなるバーコードキャ
ラクタ群で構成された復号されるべき情報成分の領域で
あるラベル部２１と、その前後に配されたスタート／ス
トップキャラクタであるスタートコード２２及びストッ
プコード２３とを有している。そして、１コードは、ス
トップコード２３を除いて４つのバーとスペースとから
なっている。また、スタート及びストップコード２２，
２３は、“ビックバー”と呼ばれる大きなバー２２Ａ，
２３Ａから始まっている。

【００２０】ラベル部２１は、スタートコード２２及び
ストップコード２３の隣に存在するロウインディケータ
２１Ａと呼ばれるコードと、それらの間に挟まれた実際
のデータが記述されている複数のデータカラム２１Ｂか
らなるラベルマトリックス２１Ｃとにより構成される。
ロウインディケータ２１Ａには、ラベルのロウ方向、カ
ラム方向のサイズやセキュリティレベル等が記述されて
いる。従って、このロウインディケータの情報を解読す
れば、ラベルの情報サイズや修復可能なコード数等が決
定できる。なお、この図３は、４×２のラベルマトリッ
クスを有するバーコードラベルを示している。

【００２１】図４は、フレームメモリ３の画素配列に上
記のようなＰＤＦ−４１７のラベル画像を仮想的に投影
して得られたバーコードラベル投影像１０８を示す模式
図である。

【００２２】データ処理部４では、以下に説明するよう
なアルゴリズムに基づいて、ラベル検出を行い、ラベル
情報を読み出した後、復号を行ってホスト装置２０に出
力する。

【００２３】即ち、図５は、このデータ処理部４でラベ
ル情報を読出すアルゴリズムの概略を示すフローチャー
トである。なお、後述するフローチャートはプログラミ
ング言語Ｃの記述方式に従って書かれている。

【００２４】まず、フレームメモリ３、しきい値、各種
グローバル変数等の種々のパラメータを初期設定する
（ステップＳ１）。次に、画像取り込みルーチンをコー
ルして画像をフレームメモリ３に取り込む（ステップＳ
２）。

【００２５】次に、詳細は後述するようなスタート又は
ストップコード検出ルーチンをコールして（ステップＳ
３）、フレームメモリ３内にＰＤＦ４１７のスタート又
はストップコードが存在するか、すなわちＰＤＦ４１７
バーコードラベルが存在するか否かをチェックする。

【００２６】そして、上記ステップＳ３に於けるスター
ト又はストップコード検出処理の結果を判断し（ステッ
プＳ４）、スタート又はストップコードが存在しない場
合には、再度、上記ステップＳ１に制御を移して初期設
定ルーチンをコールする。

【００２７】次に、詳細は後述するラベル情報決定ルー
チンをコールして（ステップＳ５）、フレームメモリ３
内におけるバーコードラベル１０１に関する種々の幾何
学的な情報（ラベルの角度、スキャン範囲等）を決定す
る。

【００２８】次に、詳細は後述するようなラベルスキャ
ンルーチンをコールして（ステップＳ６）、バーコード
ラベル１０１を全面スキャンする。そして、上記ステッ
プＳ６の全面スキャンの結果で読み取った情報で、デコ
ード可能かどうかを判断し（ステップＳ７）、デコード
可能の場合は、ステップＳ８のデコード処理に制御を移
す。また、デコード不能の場合は、再度、上記ステップ
Ｓ１に制御を移して初期設定ルーチンをコールする。

【００２９】以上述べてきた各種処理ルーチンを、以下
に詳しく説明する。まず、図６のフローチャートに基づ
いて、図７の行スキャン、図８の列スキャン、図９の正
方向４５°スキャンおよび図１０の逆方向４５°スキャ
ンの図を参照して図５のステップＳ３でコールされるス
タート又はストップコード検出ルーチンを説明する。こ
こで、図６のフローチャートは図５のステップＳ４の判
断も含んでいるものとする。

【００３０】まず、フレームメモリ３を図７に示すよう
に水平方向に一定の幅を持って上から順番にスキャンラ
イン１０９に沿ってスキャンする（ステップＳ３１）。
ここでスキャンという単語は、フレームメモリ３の中で
指定された１行分の画素（輝度値）をピックアップし、
然るべき配列変数の中にその輝度値を格納する作業を意
味する。次にスキャンされた画素情報の中にＰＤＦ４１
７のスタート又はストップコードが２個以上存在するか
どうかの判定を行う（ステップＳ３２）。この判定には
パターンマッチング等の様々な手法が用いられるが、詳
細は省略する。ステップＳ３２でスタート又はストップ
コードが２個以上検出されたら、最初に検出されたスタ
ート又はストップコードの位置と、最後に検出されたス
タート又はストップコードの位置の関係により角度を検
出し（ステップＳ３２Ａ）、検出された角度が正方向４
５°（図９に示す方向）±α°以内かどうかの判定を行
う（ステップＳ３３）。ここでαは任意の値、例えば５
などの値に設定する。ステップＳ３２でスタート又はス
トップコードが２個以上検出されなかったら、フレーム
メモリ３を図８に示すように垂直方向に一定の幅を持っ
て左から順番にスキャンライン１１０に沿ってスキャン
する（ステップＳ３４）。

【００３１】次にスキャンされた画素情報の中にＰＤＦ
４１７のスタート又はストップコードが２個以上存在す
るかどうかの判定を行う（ステップＳ３５）。ステップ
Ｓ３５でスタート又はストップコードが２個以上検出さ
れたら、最初に検出されたスタート又はストップコード
の位置と、最後に検出されたスタート又はストップコー
ドの位置の関係により角度を検出し、検出された角度が
正方向４５°±α°以内かどうかの判定を行う。ステッ
プＳ３３の判定が偽であると判定された場合には、最初
に検出されたスタート又はストップコードの位置と、最
後に検出されたスタート又はストップコードの位置の関
係が逆方向４５°（図１０に示す方向）±α°以内かど
うかの判定を行う（ステップＳ３６）。ここでαは任意
の値、例えば５などの値に設定する。ステップＳ３３に
より、検出されたスタート又はストップコードの２箇所
の位置関係が正方向４５°±α°以内であると判定され
た場合またはステップＳ３５でスタート又はストップコ
ードが２個以上検出されなかった場合には、フレームメ
モリ３を図９に示すように４５°方向に一定の幅を持っ
て左上から順番にスキャンライン１１１に沿ってスキャ
ンする（ステップＳ３７）。次にスキャンされた画素情
報の中でＰＤＦ４１７のスタート又はストップコードが
２個以上存在するかどうかの判定を行う（ステップＳ３
８）。ステップＳ３８でスタート又はストップコードが
２個以上検出された場合または上記ステップＳ３６の判
定が偽であると判定された場合には、検出コード、検出
位置の情報を特定の変数に格納する（ステップＳ３
９）。

【００３２】上記ステップＳ３８でスタート又はストッ
プコードが２個以上検出されなかった場合には、フレー
ムメモリ３を図１０に示すように図９とは逆の４５°方
向に一定の幅を持って右上から順番にスキャンライン１
１２に沿ってスキャンする（ステップＳ３Ａ）。次にス
キャンされた画素情報の中でＰＤＦ４１７のスタート又
はストップコードが２個以上存在するかどうかの判定を
行う（ステップＳ３Ｂ）。ステップＳ３Ｂでスタート又
はストップコードが２個以上検出された場合には、上記
ステップＳ３９により検出コード、検出位置の情報を特
定の変数に格納する。そしてＴＲＵＥ（真）をリターン
し、制御を上位ルーチンに移す。

【００３３】ステップＳ３Ｂでスタート又はストップコ
ードが２個以上検出されなかった場合には、ＦＡＬＳＥ
（偽）をリターンし、制御を上位ルーチンに移す。ここ
で、上記した正方向、逆方向の４５°スキャンは、バー
コードラベルが図１１に示すようなTruncated （切り詰
め型）ＰＤＦ（ストップコードとその隣のロウインディ
ケータがもともと存在しないＰＤＦ４１７バーコード）
フォーマットでバーコード自体の高さが低く、さらにチ
ルト角（傾き）が４５°近辺の場合に効果がある。すな
わち図１１に示すように、ロウ（行）スキャンではａの
幅においてのみ、スタートコードが検出できるが、正方
向４５°スキャンを行えば、その幅はｂに増加する。ｂ
＞ａなのは一目瞭然である。また、詳細は後述するが、
Truncated （切り詰め型）ＰＤＦの場合、ラベルの角度
を決定する際に、最初に検出されたスタートコードと最
後に検出されたスタートコードの距離は大きい程よい。

【００３４】また、ここでは行、列スキャンの他に、正
逆方向の４５°スキャンだけを説明したが、必要に応じ
て３０°スキャン、１５°スキャンと角度の幅を狭く設
定したり、任意の角度のスキャンを導入することも可能
なのは勿論である。しかし、最小角度を１５°に設定し
ておけば、最小行数（３行）のＰＤＦ４１７バーコード
ラベルが任意の角度でフレームメモリ３中に投影されて
いても読み取ることができる。

【００３５】次に図１２に示すスタート又はストップコ
ードの検出結果と、図１３に示すフローチャートと、図
１４に示す上端下端探索および角度決定および図１５に
示すTruncated ラベルの場合の図を参照して、上記ステ
ップＳ５でコールされるラベル情報決定ルーチンの詳細
を説明する。

【００３６】まず、上記ステップＳ３のスタート又はス
トップコード検出ルーチンの検出コードの結果よりスタ
ートコードがフレームメモリ３内に存在するかどうかの
判定を行う（ステップＳ５１）。存在した場合にはバー
コードラベル投影像１０８のスタートコードの上端下端
の検出処理を行う（ステップＳ５２）。次に図５に示す
ステップＳ３のスタートまたはストップコード検出ルー
チンの検出コードの結果よりストップコードがフレーム
メモリ３内に存在するかどうかの判定を行う（ステップ
Ｓ５３）。存在する場合にはバーコードラベル投影像１
０８のストップコードの上端下端の検出処理を行う（ス
テップＳ５４）。以下に、上端下端の検出処理の説明を
する。

【００３７】まず、図５に示すステップＳ３で、最初に
検出されたスタートコードの位置１０９Ａと、最後に検
出されたスタートコードの位置１０９Ｂと、最初に検出
されたストップコードの位置１０９Ｃと、最後に検出さ
れたストップコードの位置１０９Ｄとが図示されてい
る。各々の点から図１４のようにバーコードラベル投影
像１０８の上下方向にエッジ探索を行い、スタートコー
ド上端ＡＡ、スタートコード下端ＡＢ、ストップコード
上端ＡＣ、ストップコード下端ＡＤを検出する。

【００３８】次に上記ステップＳ３のスタート又はスト
ップコード検出ルーチンの検出コードの結果よりスター
トとストップコードの両方が存在するかどうかの判定を
行う（ステップＳ５５）。両方存在する場合には図１５
に示すバーコードラベルの角度slope を求める（ステッ
プＳ５６）。また、上記ステップＳ５５でスタート、ス
トップコードの一方しかないと判定された場合は、それ
がスタートコードであるかどうかの判定を行う（ステッ
プＳ５７）。判定の結果、それがスタートコードであれ
ば、上記ステップＳ３のスタート又はストップコード検
出ルーチンの結果から得られたスタートコードの位置情
報を用いてバーコードラベルの角度を求める（ステップ
Ｓ５８）。

【００３９】この場合はまず、図１５に示すように、最
初に検出されたスタートコードの位置ＢＡ、最後に検出
されたスタートコードの位置ＢＢを結ぶ直線から傾きa
_slope を求めることにより、この傾きと直交するバー
コードラベルの角度slope ＝1/a _slope を決定するこ
とができる。上記ステップＳ５７でストップコードしか
ないと判定された場合には、特に図示しないが、最初に
検出されたストップコードの位置と、最後に検出された
ストップコードの位置から、スタートコードのみの場合
と同様にバーコードラベルの角度を求めることができる
（ステップＳ５９）。そして、リターンして上位ルーチ
ンに制御を戻す。

【００４０】次に図５に示す上記ステップＳ６でコール
されるラベルスキャンルーチンを図１６のフローチャー
トと図１７のラベルスキャンの図を参照しながら説明す
る。最初にステップＳ５で求まったスタートコード上
端、スタートコード下端、ストップコード上端、ストッ
プコード下端、それぞれの位置情報からスタートコード
の長さがストップコードの長さよりも大きいかどうかの
判定を行う（ステップＳ６１）。図１７の例を基に判断
すると、スタートコードの方がストップコードよりも長
いと仮定してこの判定を真とする。ステップＳ６１の判
定の結果が真であれば図１７に示すスタートコードの上
端から下端までの各点start[0]〜start[N-1] を計算す
る（ステップＳ６２）。これはコードの上端から下端ま
で１画素毎に点を取っていくことを意味する。０〜Ｎ−
１＝Ｎはコードの上端から下端までの画素数である。

【００４１】また、ステップＳ６１の判定の結果が偽で
あればストップコードの上端から下端までの各点stop
[0] 〜stop[N′-1] を計算する（ステップＳ６３）。こ
れはコードの上端から下端まで１画素毎に点を取ってい
くことを意味する。ここで、０〜Ｎ′−１＝Ｎはコード
の上端から下端までの画素数である。

【００４２】以下では、図１７の例によりスタートコー
ドの処理のみについて話を進める。次に変数ｉを初期化
する（ステップＳ６４）。そしてstart[i]を通りslope
の傾きを持つ直線を計算する（ステップＳ６５）。この
直線は図１７の直線群ＣＬ０〜ＣＬＮ−１に相当する。
そして詳細は後述するスキャンルーチンをコールし（ス
テップＳ６６）、変数ｉをインクリメントする（ステッ
プＳ６７）。そしてｉがＮ−１に到達したかどうかの判
定を行い（ステップＳ６７）、まだ、到達していなけれ
ば再度ステップＳ６５に戻り直線の計算とスキャンを繰
り返す。ｉがＮ−１に到達したときはリターンして上位
ルーチンに制御を戻す。

【００４３】次に上記ステップＳ６２でコールされるス
タートコードの各点の計算ルーチンを図１８のフローチ
ャートを参照しながら説明する。最初に変数ｉに０を代
入して初期化する（ステップＳ６２１）。次に以下の式
によってstart[i]の座標を計算する（Ｓ６２２）。

【００４４】 start[i]のｙ座標の値＝ラベル上端点（図１４の点ＡＡ）のｙ座標の値＋ｉ ／Ａ …（１） start[i]のｘ座標の値＝start[i]のｙ座標の値＊（−１／slope ）＋直線の 切片 …（２） ここで、Ａの値は通常１に設定する。また、＊は乗算を
意味する。Ａの詳細は後述するが、スタートコードの画
素数よりも多い本数のスキャンラインをとりたいときに
１より大きい値にする。直線の切片とはラベルの上端点
と下端点を結ぶ直線が画面の上側の端と交わる点のｘ座
標の値である。次に、変数ｉをインクリメントし（ステ
ップＳ６２３）、ｉがN*A よりも大きいかどうかを判定
する（ステップＳ６２４）。ここで小さければステップ
Ｓ６２２に戻り、大きければリターンし上位関数に制御
を戻す。なお、ステップＳ６３のストップコードの各点
の計算ルーチンはステップＳ６２２のstart[i]をstop
[i] に変えればよいだけなので省略する。

【００４５】次に上記ステップＳ６６でコールされるス
キャンルーチンを図１９のフローチャートを参照しなが
ら説明する。まず、後述する画素情報（輝度値）１ライ
ン分の取得ルーチンをコールする（ステップＳ６６
１）。次にステップＳ６６１で得られた画素情報を幅情
報に変換する（ステップＳ６６２）。これは微分（差
分）等の処理によりバーコードのエレメント（バー、ス
ペース）のエッジを検出し、幅情報を求めるものであ
る。次にステップＳ６６２で得られた幅情報から対応す
るコード値を取得する（ステップＳ６６３）。これは幅
情報を特定のテーブル等に照合することによって、その
コード値を得る処理である。そしてリターンし、上位関
数に制御を戻す。

【００４６】次に、図２０のフローチャートと図２１の
フレームメモリのアドレスおよび図２２の画素情報（輝
度値）の取り方についての説明図を参照しながら、図１
９に示す上記ステップＳ６６１でコールされるスキャン
ルーチンを説明する。

【００４７】まず、フレームメモリ３上の各画素のアド
レスは図２１のようになっている。左上が座標位置
（０、０）に相当し、全部でＲＯＷ＊ＣＯＬＵＭＮ（＊
は乗算を意味する）の数の画素がある。

【００４８】以下に、図２１の直線ＤＬの例について説
明する。まず、スキャンする直線の（ｘ，ｙ）の初期値
を設定する（ステップＳ６６１１）。これはスキャンの
開始点のアドレスを設定するものである。図２１の例で
はｘ＝０でｙはある特定の値になる。次にｙの値を変数
deltayに格納する（ステップＳ６６１２）。ここで変数
deltayは小数型の変数である。続いてdeltayにdeltayの
小数点以下の値を格納する（ステップＳ６６１３）。す
なわち、ステップＳ６６１３の実行以前にdeltayが例え
ば１．５であった場合は、ステップＳ６６１３の処理に
おいて、１．５の小数部のみが抽出されてdeltayには
０．５という値が新たに格納されることになる。次にde
ltayが０．５以上かどうかを判定する（ステップＳ６６
１４）。これはある座標点の画素情報（輝度値）を決定
する際に、その座標を含む１つの画素情報だけで決定し
てしまわないで、隣接する周囲の画素情報（輝度値）を
も考慮するためである。

【００４９】具体的な例を図２２を参照して説明する。
ｘ座標ｘ０の輝度値は通常、画素ＥＡの輝度値で代表さ
れるが、ｙ０の値は画素ＥＣの座標に近くなっている
（ここでｙ座標としてのdeltayの値はほぼ０．８〜０．
９である）。そこで、ｘ座標ｘ０の輝度値を画素ＥＡだ
けでなく、画素ＥＣの輝度値をも考慮することによっ
て、より高密度なバーコードラベルに対応させる。

【００５０】これを図２０のフローチャートで説明する
と、deltayの値からステップＳ６６１４の判定は真にな
る。そして、次式によりｘ座標ｘ０の輝度値を決定する
（ステップＳ６６１５）。

【００５１】 (x,y) の輝度値＝(1.5-deltay)* (x,y) の輝度値 ＋(deltay-0.5)* (x,y-1) の輝度値 …（３） 図２２では、(x,y) の輝度値は画素ＥＡの輝度値であ
り、(x,y-1) の輝度値は画素ＥＣの輝度値である。図２
２において、ｘ座標ｘ１の輝度値を決定する場合、ｙ１
の値は画素ＥＤの座標に近くなっている（ここでdeltay
の値はほぼ０．１〜０．２である）。したがって、この
場合はステップＳ６６１４の判定は偽になり、次式によ
りｘ座標ｘ１の輝度値を決定する（ステップＳ６６１
６）。

【００５２】 (x,y) の輝度値＝(0.5+deltay)* (x,y) の輝度値 ＋(0.5-deltay)* (x,y+1) の輝度値 …（４） 図２２では、(x,y) の輝度値は画素ＥＢの輝度値であ
り、(x,y+1) の輝度値は画素ＥＤの輝度値である。次に
決定された輝度値を特定の配列に格納し、座標ｘをイン
クリメントする（ステップＳ６６１７）。そして、ｘが
定数ＣＯＬＵＭＮに到達したかどうかの判定を行う（ス
テップＳ６６１８）。ここで、まだ到達していなければ
deltayの値を計算し（ステップＳ６６１９）、ステップ
Ｓ６６１３に戻る。ステップＳ６６１９の計算はｘのイ
ンクリメント分に対応するｙの増分を計算して前のdelt
ayに累積加算する処理であり、ステップＳ５のラベル情
報決定ルーチンで求めたラベルの角度slope の値を用い
て計算する。そして、ステップＳ６６１８の判定が真で
あればリターンして上位ルーチンに制御を戻す。

【００５３】なお、ここでは図２１の直線ＤＬについて
だけ説明したが、直線ＤＬ′のような場合には、上記フ
ローのｘとｙが逆になる。すなわち、４５°以上傾いて
いるスキャンの場合にはｙをインクリメントしｘの増分
を計算する。また、上下方向の画素情報ではなく、左右
の画素情報を考慮することになる。式（３）、（４）は
ある画素と、その上下（左右）どちらかの画素をいわば
一次的（直線的）に補間する方法であったが、ある画素
とその上下（左右）の３画素を２次曲線で補間する方法
もある。これは３画素の輝度値を２次曲線で結び、関数
f(x)＝ax² +bx+c のａ，ｂ，ｃ３つの係数を算出して、
相当する位置のｘの値を代入して輝度値を求める方法で
あるが、詳しい計算式は省略する。

【００５４】そして、ここでは上下（左右）方向の画素
情報のみに着目したが、ある画素の周囲８画素の画素情
報を考慮することも勿論可能である。その場合に輝度値
を求める例として、 (x,y) の輝度値＝（(x,y) の輝度値＋deltay* (x,y-1) の輝度値＋(1-deltay) * (x,y+1) の輝度値＋deltay* (x-1,y-1) の輝度値＋deltay* (x+1,y-1) の輝度 値＋(1-deltay)* (x-1,y+1) の輝度値＋(1-deltay)* (x+1,y+1) の輝度値＋(x-1 ,y）の輝度値＋(x+1,y) の輝度値）／８ …（５） 等がある。また、ある画素の上下左右４画素を考慮して (x,y) の輝度値＝（(x,y) の輝度値＋deltay* (x,y-1) の輝度値 ＋(1-deltay)* (x,y+1) の輝度値 ＋(x-1,y) の輝度値＋(x+1,y) の輝度値）／４ …（６） という式で輝度値を求めることもできる。

【００５５】また、自分自身の周囲と画素情報にそれぞ
れ違う重み係数を掛けることもできる。その場合、
（３）式は (x,y) の輝度値＝Ａ* (1.5-deltay)* (x,y) の輝度値 ＋Ｂ* (deltay-0.5)* (x,y-1) の輝度値 …（７） となり、重み係数Ａ，Ｂを例えば最適化手法などにより
決定する。以下、全ての式に同様な重み係数を適用する
ことも勿論可能である。

【００５６】また、上記の手法を用いれば、図２２の直
線ＥＬやＥＬ′のようにどんなに近接したスキャンライ
ンの直線をとっても各ｘ座標の輝度値はスキャンライン
毎に必ず異なる値になるので、高さの低いバーコードラ
ベルでも任意本数のスキャンラインを取ることにより、
安定したデコードができるようになる。

【００５７】より具体的にはステップＳ６２とＳ６３
で、スタートコード、ストップコード各点を１画素毎に
計算していたが、この部分を１画素よりも小さい任意の
間隔で計算していき、その各点を通りslope の傾きを持
つ直線を計算する。すなわち、図１８のフローチャート
におけるステップＳ６２２とＳ６２４のＡの値を１より
も大きくすることによりこの処理が可能になる。

【００５８】以上より明らかなように、本発明はバーコ
ードの高さが低く、バーコードの傾き（チルト角）が大
きい場合や、撮像装置の画素の大きさが無視できなくな
るほどバーコードの情報密度が高く、従来のバーコード
読み取り装置では復号できない場合であっても、正確に
バーコードラベルの内容を復号することを可能にしたも
のである。また、高密度なバーコードであっても、少な
い画素数の撮像装置でバーコードを読み取ることが可能
になるため、安価な読み取り装置が実現できる。なお、
特定の実施形態について本発明を説明したが、本発明は
上記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々
の変更、変形例が可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、従来の読み取り装置で
は復号できない状態のバーコードであっても、その内容
を正確に復号することができるバーコード読み取り装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバーコード読み取り装置の概略構成を
示す図である。

【図２】図１に示すデータ処理部の構成を詳細に示すブ
ロック図である。

【図３】２次元バーコードＰＤＦ４１７の構造を示す図
である。

【図４】バーコードラベルがフレームメモリに投影され
た様子を示す図である。

【図５】本発明のバーコード読み取り装置の概略的な動
作を説明するためのフローチャートである。

【図６】図５のフローチャート中のスタート・ストップ
コード検出の詳細を説明するためのフローチャートであ
る。

【図７】スタート・ストップコードを行スキャンで探索
する様子を説明するための図である。

【図８】スタート・ストップコードを列スキャンで探索
する様子を説明するための図である。

【図９】スタート・ストップコードを正方向４５°スキ
ャンで探索する様子を説明するための図である。

【図１０】スタート・ストップコードを逆方向４５°ス
キャンで探索する様子を説明するための図である。

【図１１】Truncated ラベルにおける４５°スキャンの
優位性を説明するための図である。

【図１２】スタート・ストップコードの検出結果を説明
するための図である。

【図１３】図５のラベル情報決定ルーチンの詳細を説明
するためのフローチャートである。

【図１４】バーコードラベルのデコードに必要なラベル
情報を決定する方法を説明するための図である。

【図１５】Truncated ラベルにおいてバーコードラベル
のデコードに必要なラベル情報を決定する方法を説明す
るための図である。

【図１６】図５に示すラベルスキャンルーチンの詳細を
説明するためのフローチャートである。

【図１７】バーコードラベルの全面スキャンを説明する
ための図である。

【図１８】図１６中のスキャンルーチンの詳細を説明す
るためのフローチャートである。

【図１９】スタートコード各点の計算フローの詳細を説
明するためのフローチャートである。

【図２０】図１８中の画素情報（輝度値）１ライン分を
取得するルーチンの詳細を説明するためのフローチャー
トである。

【図２１】フレームメモリのアドレスを説明するための
図である。

【図２２】画素情報（輝度値）の取り方を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１…撮像光学系、２…２次元撮像部、３…フレームメモ
リ、４…データ処理部、６…、７…、８…デコード判定
部、９…復号部、１０…制御部、１１…メモリ（レジス
タ）、１２…ラベル位置検出部、１３…ラベル傾き検出
部、１４…検出用走査部、１５…有無検出部、１６…判
定部、１７…読み取り用走査部、１８…輝度情報演算
部、１９…読み取り部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーとスペースからなり任意の情報をコ
   ード化して表されるバーコードラベルを２次元像として
   撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた２次元像を一時的に記憶す
   る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された２次元像内のバーコードラベ
   ルを検出するラベル検出部と、該ラベル検出部の出力に
   基づいて前記２次元像内のバーコードを読み取る読み取
   り部と、前記読み取り部からのバーコード情報を前記任
   意の情報に復号する復号部とを有するデータ処理手段と
   からなるバーコード読み取り装置において、 前記ラベル検出部は、複数の走査角度でもって前記２次
   元像内のバーコードラベルを走査する走査部と、 前記複数の走査角度のうちの第１の走査角度での走査線
   で２次元像内のバーコードラベルを走査し、前記バーコ
   ードラベルの特徴的なパターンの有無を検出する有無検
   出部と、 前記パターンの角度が前記第１の走査角度とは異なる第
   ２の走査角度から所定範囲内であるか否かを判定する判
   定部とを有し、 前記判定部の出力に基づいて、前記第２の走査角度で２
   次元像内のバーコードを走査することを特徴とするバー
   コード読み取り装置。
2. 【請求項２】 バーとスペースからなり任意の情報をコ
   ード化して表されるバーコードラベルを２次元像として
   撮像する撮像手段と、 前記撮像手段により得られた２次元像を一時的に記憶す
   る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された２次元像内のバーコードラベ
   ルを検出するラベル検出手段と、該ラベル検出手段の出
   力に基づいて前記２次元像内のバーコードを複数の走査
   線でもって走査して画素情報を得ることによって該バー
   コードの情報を読み取る読み取り手段と、前記読み取り
   手段からのバーコード情報を前記任意の情報に復号する
   復号手段とを有するデータ処理手段と、からなるバーコ
   ード読み取り装置において、 前記読み取り手段は、 前記２次元像内のバーコードラベルを走査する走査部
   と、 前記走査部によって走査された前記走査線上の画素の第
   １の画素情報と該画素に隣接した少なくとも１つ以上の
   画素の第２の画素情報とから第３の画素情報を演算する
   演算部と、 前記演算部によって演算された第３の画素情報を前記走
   査線線上の画素情報として読み取る読み取り部とからな
   ることを特徴とするバーコード読み取り装置。
3. 【請求項３】 前記走査部は、一画素に対して複数の走
   査線でもって走査することを特徴とする請求項２記載の
   バーコード読み取り装置。