JPH11120284A - 光学情報読取装置および記録媒体 - Google Patents

光学情報読取装置および記録媒体

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JPH11120284A
JPH11120284A JP9282031A JP28203197A JPH11120284A JP H11120284 A JPH11120284 A JP H11120284A JP 9282031 A JP9282031 A JP 9282031A JP 28203197 A JP28203197 A JP 28203197A JP H11120284 A JPH11120284 A JP H11120284A
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reflection area
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久志 重草
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価なCCDを複数設けることなく、精度良
く迅速に鏡面反射領域が除去できる光学情報読取装置の
提供。 【解決手段】 照明条件1(S100)にてCCDから
取り込んだ(S110)2次元コードの画像に鏡面反射
領域が存在していると判断する(S130で「有」)
と、照明条件2へ変更して(S140)画像を取り込む
(S150)。新たな画像にも鏡面反射領域が有れば
(S170で「有」)、以前に得られた画像と新たな画
像とを論理和計算により合成する(S180)。この合
成画像に鏡面反射領域が存在しなければ(S190で
「無」)、解読を実行する(S260)。本光学情報読
取装置は、高価なCCDが1つで済むのでコストアップ
とならない。同一のCCDにて画像を得ているので画像
同士を合成しても位置ずれを生じることなく、鏡面反射
領域も精度高く迅速に除去でき、得られた画像も精度が
高い。

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次元コードやバ
ーコードなどの表示パターンから光学的に情報を読み取
る光学情報読取装置およびこの光学情報読取装置の機能
をコンピュータにて実現するプログラムが記録された記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】紙などの基材にバーコードや2次元コー
ドなどの表示パターンを印刷したものを物品や書類に取
り付け、これを光学的に読み取り、物品の識別などを行
う光学情報読取装置が知られている。
【0003】この光学情報読取装置は、ケース内部にL
ED等の光照射手段を設けて、光学情報読取装置の読取
口が向けられている表示パターンを照明していた。この
照明により表示パターンから反射される光を、読取口か
らケース内部に導き、結像レンズやCCD等を用いて、
画像を読み取り、その明暗の分布から表示パターンが表
している情報を解読していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特に艶のある
紙などに印刷された表示パターンは、照明光の入射角度
によっては鏡面反射を生じて表示パターンの画像の一部
がコードに記録されている白黒とは無関係にすべて明
(白)として読み取られ、表示パターンを正しく取り込
むことができない場合があった。
【0005】このような場合には、光学情報読取装置自
体が読み取り対象が異常であると判定して読み取りを完
了することができないので、操作者は光学情報読取装置
を移動させたり読み取り角度を変更させたりして試行錯
誤し、鏡面反射の影響がない位置・角度で読み取りを行
わねばならず、読み取りの作業性が低下する原因となっ
ていた。
【0006】このような鏡面反射による異常な画像から
元の画像を復元する装置として、同一対象に対して2方
向から画像を検出して、その画像を合成することで、鏡
面反射領域を除去するパターン検出装置が知られている
(特開昭60−48578号公報)。
【0007】しかし、このパターン検出装置は、CCD
等の高価な画像読取手段が2つ必要であり、製造コスト
の上昇につながった。また、異なる方向から読み取った
画像を合成しているため、完全に同じ画像が得られるわ
けではないので、読み取ったままの画像を合成しても位
置の誤差が生じて完全に鏡面反射領域を除去することが
できない場合があった。特に、バーコードや2次元コー
ドは、構成するバーやセルの検出位置精度に高い精度を
要求するので、前記従来技術はそのまま適用することは
不可能である。
【0008】前記従来技術において、同じ方向から見た
画像となるように画像処理すれば良いが、この画像処理
は演算が複雑となり、光学情報読取装置全体の処理の遅
延を招くおそれがあった。本発明は、高価な画像読取手
段を複数設けることなく、迅速に精度良く鏡面反射領域
が除去できる光学情報読取装置の提供を目的とするもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
光学情報読取装置は、鏡面反射判定手段が画像読取手段
にて読み取られた画像に鏡面反射領域が存在するか否か
を判定する。そして、情報読取手段は、この画像内に鏡
面反射領域が存在すると鏡面反射判定手段にて判定され
ると、照射方向の別の組み合わせを光照射手段に選択さ
せて照明光を照射させることで画像読取手段にて新たな
画像を読み取らせる。そして、情報読取手段は、この新
たな画像により、新たな画像以前に得られた画像の鏡面
反射領域を補う補足処理を行う。そして、情報読取手段
は、この補足処理にて得られた画像を情報読み取りの対
象として情報を読み取る。
【0010】ここで、光照射手段は、読み取り対象であ
る表示パターンに対する照明光を、複数の照射方向の内
から選択して照射できるように構成されている。すなわ
ち、得られた画像について鏡面反射領域が存在している
場合には、その画像を取り込んだ場合とは照射方向が異
なる組み合わせにて、照明光を表示パターンに照射して
新たな画像を得る。
【0011】このように照明方向を変更することで、1
つの画像読取手段によっても、反射状態の異なる2つあ
るいはそれ以上の画像を取得することができる。既に得
られた画像が鏡面反射領域を有するものであれば、照射
方向の別の組み合わせにて、異なる反射状態の新たな画
像を取得し、この新たな画像にて、以前に得られた画像
の鏡面反射領域を補って、以前に得られた画像から鏡面
反射領域を取り除いた画像とし、この画像を情報読み取
りの対象とすれば良い。
【0012】本発明の光学情報読取装置は、CCD等の
画像読取手段が1つで済むのでコストアップとならな
い。画像読取手段が1つであることと引き替えに、光照
射手段は複数の照射方向の内から選択して照射できるよ
うに構成されているが、例えば、発光手段を複数設け、
これらの発光手段の異なる組み合わせで発光させること
により、複数の照射方向の内から選択して照射できる構
成が達成できる。このような構成は、ほとんどソフト的
な変更で済むことと、例え、発光手段を増加させたとし
ても、画像読取手段が増加することに比較して、極めて
低いコストアップであり、トータルとして、大きなコス
トダウンとなる。
【0013】また、以前の画像も新たな画像も、同一の
画像読取手段にて共に得ている。このことは、これらの
画像は、反射状態が異なるのみで、同じ方向から見た画
像として得られていることを意味する。このため、以前
に得られた画像を新たな画像で補っても位置ずれを生じ
難くして、鏡面反射領域も精度高くかつ迅速に除去で
き、補足処理により得られた画像も精度の高いものとな
る。
【0014】なお、情報読取手段は、鏡面反射判定手段
の前記判定にて、画像内に鏡面反射領域が存在しないと
された場合には、補足処理は行わず、例えば、得られて
いる画像そのものを情報読み取りの対象としても良い。
なお、上述した情報読取手段では、得られた画像内に鏡
面反射領域が存在すると鏡面反射判定手段にて判定され
た場合に、その得られた画像(すなわち、以前の画像)
を新たな画像にて補っていたが、この補足の実行有無
は、新たに得られた画像の状態により決定しても良い。
【0015】すなわち、前記補足処理において、新たな
画像を得た後に、鏡面反射判定手段にて新たな画像に鏡
面反射領域が存在するか否かを判定させ、この新たな画
像に鏡面反射領域が存在しない場合には、その新たな画
像のみを情報読み取りの対象として前記補足を行わない
ようにしても良い。そして、新たな画像に鏡面反射領域
が存在する場合に、前記補足を行うようにする。
【0016】このように、一般に、鏡面反射領域の存在
有無の判断処理よりも、補足する処理の方が複雑である
ので、新たな画像が完全であればその画像を情報読み取
り対象とすれば良く、補足が不要となるので全体の処理
が迅速となる。また、情報読取手段は、前記補足を行っ
た結果、補足にて得られた画像に、未だ補足しきれない
鏡面反射領域が存在する場合は、鏡面反射領域が無くな
るまで、照射方向の組み合わせを変更して前記補足処理
を実行する処理を繰り返すこととしても良い。このこと
により、1回あるいはそれ以上の補足にても不完全な場
合にも、画像を完全なものとして正確に情報を読み取る
ことができる。
【0017】鏡面反射判定手段は、例えば、画像読取手
段にて読み取られた画像内に鏡面反射光度判定値より大
きい光度領域が存在する場合に、鏡面反射領域が存在す
ると判定することとしても良い。これ以外に、鏡面反射
判定手段は、画像読取手段にて読み取られた画像内に明
部が連続して鏡面反射領域判定個数より多く存在する場
合に、鏡面反射領域が存在すると判定しても良い。例え
ば、明部が連続して鏡面反射領域判定個数より長く存在
していたり、明部が連続して鏡面反射領域判定個数より
広く存在していたりした場合は、その部分を鏡面反射領
域であると判定しても良い。
【0018】また、鏡面反射判定手段は、画像読取手段
により読み取られた画像の全てについて、鏡面反射領域
が存在するか否かを判定しても良いが、画像読取手段に
より読み取られた画像の内で、表示パターンに該当する
領域内に、鏡面反射領域が存在するか否かを判定するこ
ととしても良い。このことにより、表示パターンから外
れた部分に鏡面反射領域がある場合は、鏡面反射領域を
除去する必要がないので、処理が一層迅速になる。
【0019】前記補足処理における以前に得られた画像
の鏡面反射領域を補う処理は、例えば、以前に得られた
画像と、新たな画像とを合成する処理である。この合成
する処理としては、例えば、画像を暗部を「1」、明部
を「0」で2値化して表した場合に、前記画像同士の論
理和にて行われる。これ以外に、合成する処理として
は、画像を暗部を「0」、明部を「1」で2値化して表
した場合に、前記画像同士の論理積にて行われる。
【0020】上述した構成に、更に、同一表示パターン
に対して、情報読取手段の処理を繰り返させて、同一内
容の情報(例えばバーコード)が基準個数(例えば、基
準個数=2)以上得られた場合に、該情報を前記表示パ
ターンの真の情報と判定する情報確度判定手段を備えて
も良い。このようにすることにより、ノイズにより間違
った情報が用いられることがない。
【0021】なお、このような光学情報読取装置の前記
鏡面反射判定手段および前記情報読取手段、あるいはこ
れに情報確度判定手段を加えたものを、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ることができ
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、ハードディ
スク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録
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RAMをコンピュータ読み取り可能な記
録媒体として前記プログラムを記録しておき、このRO
M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。
【0022】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1のブロック図に、実施の形態1と
しての2次元コード読取用の光学情報読取装置2の概略
構成を示す。
【0023】光学情報読取装置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14、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、LED駆動回路24、
LED24a,24b,24c,24d、鏡面反射検出
回路25、鏡面反射アドレス記憶メモリ26、読取スイ
ッチ28a、ブザー28b、ブザー駆動回路28c、入
出力回路28d、液晶ディスプレイ28e(LCD)お
よび制御回路28から構成されている。
【0024】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次元コード読取処理等を実行し、光学情報読取
装置2の各構成を制御している。
【0025】ここで、光学情報読取装置2にて検出され
て情報が読み取られる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53の上に印
刷されており、特徴的な3個の位置決め用シンボル5
4、データ領域56、タイミングセル列58、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(25セル×25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。
【0027】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。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52が通過する場所の2次元画像を検出する。CC
D4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。また、CCD4から出力され
る2次元画像データにおいて、図4(a)に示すごと
く、鏡面反射光度判定値Vmよりも高い光度領域(鏡面
反射領域M1,M2)が存在する場合に、鏡面反射検出
回路25は、鏡面反射領域M1,M2の開始位置と終了
位置でそれぞれパルスを発生する。鏡面反射アドレス記
憶メモリ26は、この開始位置のパルスと終了位置のパ
ルスとの間におけるタイミングにアドレス発生回路16
から発生するアドレスを記憶する。
【0032】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、鏡面反射アドレス記憶メモリ26に
は、検出された分の鏡面反射領域M1,M2のアドレス
が記憶される。
【0033】2次元コード52を照明する4つのLED
24a〜24dは、図5に示すごとく、CCD4の前に
設けられた結像レンズ4aの周囲に配置されて、図6に
示すごとく、台紙53の表面に印刷された2次元コード
52に、読取口2aが向けられた場合、すなわち結像レ
ンズ4aが向けられた場合に、LED24a〜24dは
2次元コード52を照明する。
【0034】これらLED24a〜24dの点灯は、L
ED駆動回路24を介して、制御回路28が調節する。
本実施の形態では、点灯状態として、照明条件1、照明
条件2および照明条件3のいずれかが実行される。照明
条件1は、4つのLED24a〜24dのすべてが点灯
し、照明条件2は、2つのLED24a,24bが点灯
し、照明条件3は、他の2つのLED24c,24dが
点灯する。
【0035】次に、制御回路28が実行する2次元コー
ド読取処理を、図7および図8のフローチャートに基づ
いて説明する。本処理は、例えば、光学情報読取装置2
が電池等から電力を供給されることにより開始する。ま
ず、光学情報読取装置2に設けられている読取スイッチ
28aを、操作者がオン「ON」したか否かが判定され
る(S80)。読取スイッチ28aのオフ「OFF」状
態が継続している限り、ステップS80の判定処理を繰
り返す。
【0036】読取スイッチ28aがオン操作されると、
まず、解読が成功するまでに行われる図8に示す読取・
解読処理(S84)の繰り返し回数を調節するための、
カウンタ変数nにN(=1以上の整数)が設定される
(S82)。そして、図8に示す読取・解読処理を実行
する(S84)。
【0037】読取・解読処理では、まず、LED駆動回
路24を駆動して照明条件1を実行する(S100)。
すなわち、4つのLED24a〜24dすべてを点灯さ
せる。そして、前述したごとく、CCD4により1フレ
ーム分の2次元画像データを取り込む(S110)。こ
のとき、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、鏡
面反射アドレス記憶メモリ26には、検出された分の鏡
面反射領域のアドレスが記憶されている。
【0038】画像メモリ8内に2値化されて格納されて
いる2次元画像データを図9(a)に示す。図9(a)
は、2次元コード52の表面で鏡面反射が行われて、図
6に示すごとく、各LED24a〜24dによる照明光
の鏡面反射画像70a,70b,70c,70dをCC
D4が検出した状態を示している。
【0039】次に特徴検査が行われる(S120)。本
実施の形態の場合は、図2に示した2次元コード52を
検出するための処理であるので、特徴検出は、アドレス
記憶メモリ22の内容に基づいて、位置決め用シンボル
54が3つ、図2のような配置関係で存在するか否かが
判定される。
【0040】位置決め用シンボル54が3つ、図2のよ
うな配置関係で存在しなければ(S120で「無」)、
このまま読取・解読処理(S84)を終了する。位置決
め用シンボル54が3つ、図2のような配置関係で存在
していれば(S120で「有」)、次に鏡面反射領域が
存在するか否かが判定される(S130)。この判定
は、鏡面反射アドレス記憶メモリ26をチェックして、
アドレスが記憶されていなければ、鏡面反射領域が存在
していないものとして(S130で「無」)、ステップ
S110にて取り込んで画像メモリ8に格納された2次
元画像データおよびアドレス記憶メモリ22に格納され
た位置決め用シンボル54のアドレスに基づいて、2次
元コード52に表されている情報を読み取る解読処理を
実行する(S260)。この解読処理では、3つの位置
決め用シンボル54と、白黒が交互に配置された2本の
タイミングセル列58により、データ領域56の各セル
の位置を決定し、それぞれの位置での明暗を検出して、
各セルの明暗を決定する。このことにより、「0」
(明)と「1」(暗)との配列を決定して、2次元コー
ド52が表している情報を取得する。
【0041】鏡面反射アドレス記憶メモリ26にアドレ
スが記憶されているため、ステップS130にて鏡面反
射領域が存在すると判定された場合(S130で
「有」)、LED駆動回路24を駆動して照明条件2を
実行する(S140)。すなわち、2つのLED24
a,24bを点灯させる。そして、CCD4により1フ
レーム分の2次元画像データを取り込む(S150)。
このとき、画像メモリ8内には、ステップS110で取
り込んだ際のメモリ領域とは異なる領域に、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2
2には、ステップS110で取り込んだ際のメモリ領域
とは異なる領域に、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、鏡面反射アドレス記憶メモ
リ26には、ステップS110で取り込んだ際のメモリ
領域とは異なる領域に、鏡面反射領域のアドレスが記憶
される。
【0042】次に、ステップS150で取り込まれた画
像に関するデータについて、特徴が存在するか否かが判
定される(S160)。この処理はステップS120の
処理と同じである。特徴がなければ(S160で
「無」)、このまま読取・解読処理(S84)を終了す
る。
【0043】特徴があれば(S160で「有」)、次に
ステップS150で取り込まれた画像に関するデータに
ついて、鏡面反射領域が存在するか否かが判定される
(S170)。この処理はステップS130の処理と同
じである。鏡面反射領域が存在しなければ(S170で
「無」)、ステップS150にて取り込んだ画像に関す
るデータを用いて、ステップS260の解読処理を行
う。
【0044】鏡面反射領域が存在すれば(S170で
「有」)、次に、ステップS110にて取り込んだ画像
メモリ8に存在する2次元画像データの内、その鏡面反
射領域について、ステップS150で取り込んだ画像メ
モリ8に存在する2次元画像データにて補って鏡面反射
領域を除去する合成処理が行われる(S180)。
【0045】例えば、ステップS110にては、図9
(a)にて表される2次元画像データが得られ、ステッ
プS150にて、図9(b)にて表される2次元画像デ
ータが得られているとすると、図9(a)の2次元画像
データの内、鏡面反射画像70c,70d部分の鏡面反
射領域については、図9(b)側の画像にて補うことに
より、除去することができる。
【0046】この鏡面反射領域を補う方法としては、ス
テップS110で得た図10(a)に示す2値化された
2次元画像と、ステップS150で得た図10(b)に
示す2値化された2次元画像との合成、ここでは論理和
計算をすることにより、図11に示すごとく鏡面反射画
像70c,70d部分を除去した2次元画像を得ること
ができる。
【0047】次に、このように鏡面反射画像70c,7
0d部分を除去した2次元画像にいまだに鏡面反射領域
が存在しているか否かが判定される(S190)。この
判定は、鏡面反射アドレス記憶メモリ26に記憶したス
テップS110で記憶した鏡面反射領域のアドレスの内
で、ステップS150で記憶した鏡面反射領域のアドレ
スに含まれていないアドレスを消去することで、ステッ
プS110で記憶した鏡面反射領域のアドレスがすべて
無くなれば、鏡面反射領域は無くなったものとする。
【0048】鏡面反射領域が無くなれば(S190で
「無」)、ステップS180で合成された2次元画像の
解読処理に移る(S260)。ステップS150で記憶
した鏡面反射領域のアドレスに含まれていないアドレス
を消去しても、ステップS110で記憶した鏡面反射領
域のアドレスが残っていれば、鏡面反射領域はいまだ存
在するとして(S190で「有」)、LED駆動回路2
4を駆動して照明条件3を実行する(S200)。すな
わち、2つのLED24c,24dを点灯させる。そし
て、CCD4により1フレーム分の2次元画像データを
取り込む(S210)。このとき、画像メモリ8内に
は、ステップS110およびステップS150で取り込
んだ際のメモリ領域とは異なる領域に、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、ステップS110およびステップS150で取り込
んだ際のメモリ領域とは異なる領域に、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、鏡面反
射アドレス記憶メモリ26には、ステップS110およ
びステップS150で取り込んだ際のメモリ領域とは異
なる領域に、検出された分の鏡面反射領域のアドレスが
記憶されている。
【0049】次に、ステップS210で取り込まれた画
像に関するデータについて、特徴が存在するか否かが判
定される(S220)。この処理はステップS120の
処理と同じである。特徴がなければ(S220で
「無」)、このまま読取・解読処理(S84)を終了す
る。
【0050】特徴があれば(S220で「有」)、次に
ステップS210で取り込まれた画像に関するデータに
ついて、鏡面反射領域が存在するか否かが判定される
(S230)。この処理はステップS130の処理と同
じである。鏡面反射領域が存在しなければ(S230で
「無」)、ステップS210にて取り込んだ画像に関す
るデータを用いて、ステップS260の解読処理を行
う。
【0051】例えば、図9(c)のごとく、鏡面反射領
域が存在すれば(S230で「有」)、次に、ステップ
S180にて合成して画像メモリ8に記憶しておいた2
次元画像データの鏡面反射領域について、ステップS2
10で取り込んだ画像メモリ8に存在する2次元画像デ
ータにて補って鏡面反射領域を除去する合成処理が行わ
れる(S240)。この合成処理はステップS180と
同様に行われる。
【0052】この合成により生じた2次元画像に鏡面反
射領域が存在するか否かが判定される(S250)。合
成によりすべての鏡面反射領域が除去されている場合は
(S250で「無」)、このステップS240にて合成
された2次元画像を用いて、解読処理を行う(S26
0)。すなわち、例えば、既にステップS180にて図
9(a)の画像と図9(b)の画像とを合成したもの
に、図9(c)の画像を合成することにより、図9
(d)に示すごとく、全ての鏡面反射領域が除去された
画像が得られれば、この図9(d)の2次元画像を用い
て、解読処理(S260)を行う。
【0053】ステップS240の合成処理によっても、
鏡面反射領域が除去されていなければ(S250で
「有」)、このまま読取・解読処理(S84)を終了す
る。ステップS260にて読取・解読処理が終了した場
合、ステップS120,S160,S220にて特徴な
しと判定された場合、あるいはステップS250にて鏡
面反射領域が存在すると判定された場合、次に解読が成
功したか否かが判定される(S86)。成功していれば
(S86で「YES」)、ブザー駆動回路28cを駆動
することによりブザー28bを鳴動させて(S88)、
解読に成功したことを操作者に知らせる。
【0054】そして、解読した2次元コード52が表し
ている情報を入出力回路28dを介してホストコンピュ
ータ側に出力して(S90)、ステップS80の処理に
戻り、次の読取スイッチ28aの操作待ちとなる。読取
・解読処理にて、2次元コード52の解読までに至らな
かったり、解読に失敗した場合には(S86で「N
O」)、カウンタ変数nがデクリメントされる(S9
2)。
【0055】次に、カウンタ変数nの値が0より大きい
か否かが判定される(S94)。もし、n>0であれば
(S94で「YES」)、ステップS84に戻り、再
度、前述した読取・解読処理を行う。n=0となってい
れば(S94で「NO」)、解読ができないとして、液
晶ディスプレイ28eにエラー表示を行って(S9
6)、ステップS80の処理に戻り、読取スイッチ28
aの操作待ちとなる。
【0056】本実施の形態では、上述したごとく、照明
条件1にてCCD4から取り込んだ2次元コード52の
画像にその明度のレベルから、鏡面反射領域が存在して
いると判断すると、照明条件2への変更、すなわちLE
D24a〜24dによる点灯の組み合わせを変更して照
射方向を変えている。このことにより、鏡面反射領域が
存在しない2次元コード52の画像が得られれば、その
新たな画像にて2次元コード52の解読を行っている。
【0057】しかし、新たな画像にも鏡面反射領域が存
在すれば、以前に得られた画像と新たな画像とを論理和
計算により合成している。例えば、ステップS110に
て得られた画像(以前に得られた画像に相当する。)と
ステップS150にて得られた画像(新たな画像に相当
する。)とにより、ステップS180にて合成する。こ
のようにして、鏡面反射領域を削除した画像を得る。
【0058】そして、この合成した画像にて2次元コー
ド52の解読を実行する。この合成した画像にも、補い
きれない鏡面反射領域が存在している場合には、更に、
照明条件3に切り替えて、新たな画像を得て、この画像
に鏡面反射領域が存在しなければその画像にて2次元コ
ード52の解読を実行し、存在すれば、既にステップS
180にて合成した画像(以前に得られた画像に相当す
る。あるいは、ステップS110とステップS150と
で得られた2つの画像を、以前に得られた画像として捉
えることもできる。)に、ステップS210にて得られ
た新たな画像を合成することで、鏡面反射領域を補う。
そして、この合成された画像にて解読を行う。
【0059】このように光学情報読取装置2は、高価な
CCD4が1つで済むのでコストアップとならない。ま
た、CCD4が1つであることと引き替えに、LED2
4a〜24dはLED駆動回路24により、複数の照射
方向の内から選択して照射できるように、4つのLED
24a〜24dの点灯の組み合わせが複数通り、ここで
は3通りになるように構成されている。このような構成
は、ほとんどソフト的な変更で済むことと、LED駆動
回路24についてわずかな変更で済み、CCD4を増加
させることに比較すれば、極めて低いコストアップであ
り、トータルとして、大きなコストダウンとなる。
【0060】また、同一のCCD4にて、以前の画像も
新たな画像も共に得ている。このことは、これらの画像
は、反射状態が異なるのみで、全く同じ方向から見た画
像として得られていることを意味する。このため、以前
に得られた画像を新たな画像で補っても何ら位置ずれを
生じることなく、鏡面反射領域も精度高くかつ迅速に除
去でき、補足処理により得られた画像も精度の高いもの
となる。
【0061】また、新たな画像を得た後に、この新たな
画像に鏡面反射領域が存在するか否かを判定させ、鏡面
反射領域が存在しない場合には、その新たな画像のみを
解読処理の対象として、以前に得られた画像を補う処理
は行っていない。このように、新たな画像が完全であれ
ばその画像を解読処理の対象とすれば良く、画像を補う
ための複雑な処理が不要となるので全体の処理が迅速と
なる。
【0062】本実施の形態において、LED駆動回路2
4およびLED24a〜24dが光照射手段に相当し、
CCD4および結像レンズ4aが画像読取手段に相当
し、ステップS130,S170,S190,S23
0,S250が鏡面反射判定手段としての処理に相当
し、ステップS140,S150,S180,S20
0,S210,S240が情報読取手段としての処理
(補足処理)に相当し、ステップS260が画像の情報
を読み取る処理に相当する。
【0063】[実施の形態2]本実施の形態が実施の形
態1と異なる点は、光学情報読取装置2の制御回路28
内のROM内にプログラムとして格納されている図7の
2次元コード読取処理の代わりに、図12に示す2次元
コード読取処理が格納されて実行される点である。他の
構成・処理については実施の形態1と同じである。
【0064】図12の2次元コード読取処理では、ま
ず、光学情報読取装置2に設けられている読取スイッチ
28aを、操作者がオンしたか否かが判定される(S3
80)。読取スイッチ28aのオフ状態が継続している
限り、ステップS380の判定処理を繰り返す。
【0065】読取スイッチ28aがオン操作されると、
まず、解読が成功するまでの読取・解読処理(S40
0)の繰り返し回数を調節するためのカウンタ変数nに
N(=1以上の整数)が設定され、一回の読取スイッチ
28aの操作でなされる最大の読取・解読処理(S40
0)の繰り返し回数を調節するためのカウンタ変数mに
M(=1以上の整数)が設定される(S390)。そし
て、読取・解読処理(S400)を実行する。読取・解
読処理(S400)の内容は実施の形態1で述べた図8
の読取・解読処理と同じである。
【0066】読取・解読処理(S400)が終了する
と、次に解読が成功したか否かが判定される(S41
0)。読取・解読処理(S400)にて、2次元コード
52の解読するまでに至らなかったり、解読に失敗した
場合には(S410で「NO」)、カウンタ変数nがデ
クリメントされる(S420)。
【0067】次に、カウンタ変数nの値が0より大きい
か否かが判定される(S430)。もし、n>0であれ
ば(S430で「YES」)、ステップS400に戻
り、再度、読取・解読処理を行う。n=0となっていれ
ば(S430で「NO」)、N回の読取・解読処理(S
400)を実行しても解読できないものとして、次にカ
ウンタ変数mをデクリメントする(S440)。
【0068】次に、カウンタ変数mの値が0より大きい
か否かが判定される(S450)。もし、m>0であれ
ば(S450で「YES」)、カウンタ変数nにNを設
定して(S460)、ステップS400に戻り、再度、
前述した読取・解読処理を行う。
【0069】このようにして、読取・解読処理(S40
0)を繰り返し実行する間に、解読が成功した場合(S
410で「YES」)、解読された2次元コード52の
解読情報がRAMに記憶される(S470)。次に、こ
のように解読された2次元コード52の情報の内で、p
(=2以上の整数:基準個数に相当する。)個が一致し
た内容であるか否かが判定される(S480)。一致個
数がp個に満たなければ(S480で「NO」)、カウ
ンタ変数mをデクリメントし(S440)、m>0であ
れば(S450で「YES」)、カウンタ変数nにNを
設定して(S460)、ステップS400に戻り、再
度、前述した読取・解読処理を行う。
【0070】このような処理を繰り返して、解読情報が
蓄積されて、その内でp個の解読情報が一致すると(S
480で「YES」)、ブザー駆動回路28cを駆動す
ることによりブザー28bを鳴動して(S490)、解
読に成功したことを操作者に知らせる。そして、そのp
個一致した解読情報を入出力回路28dを介してホスト
コンピュータ側に出力して(S500)、ステップS3
80の処理に戻り、読取スイッチ28aの操作待ちとな
る。
【0071】なお、解読情報が全く得られなかったり、
解読情報がp個一致するものが無かった場合には、ステ
ップS440のカウンタ変数mのデクリメントを繰り返
す結果、m=0となると(S450で「NO」)、液晶
ディスプレイ28eにエラー表示を行って(S51
0)、ステップS380の処理に戻り、読取スイッチ2
8aの操作待ちとなる。
【0072】本実施の形態では、実施の形態1の効果と
共に、p個の解読情報が一致しなければ、解読情報をホ
ストコンピュータ側に出力しない。すなわち、p個一致
して初めて解読できたものとするので、ノイズにより間
違った解読情報がホストコンピュータ側へ出力されるこ
とがない。
【0073】[その他]前述した実施の形態1,2で
は、CCD4にて得た画像の2値化に際しては明の部分
を「0」とし、暗の部分を「1」としていた。したがっ
て、鏡面反射領域は「0」となった。このため鏡面反射
領域を補う方法としては、2つまたはそれ以上の画像に
ついて、論理和にて計算する方法を採用した。逆に、画
像の明の部分を「1」とし、暗の部分を「0」として2
値化した場合は、鏡面反射領域は「1」となるので、2
つまたはそれ以上の画像について、論理積にて計算する
ことにより、鏡面反射領域を補うことができる。これ以
外に、鏡面反射領域を補う方法として、実際の2次元コ
ード52の画像では、「明」が連続する長さあるいは広
さは、鏡面反射領域以外では比較的小さい。したがっ
て、通常状態の「明」の連続性と区別するための鏡面反
射領域判定個数を設定して、「明」が、この鏡面反射領
域判定個数より多く連続して検出された場合には、その
部分は鏡面反射領域と判断して、その領域について、新
たに得られた画像の内、鏡面反射領域とは判断されなか
った領域との入れ替えを行っても良い。あるいは、新た
に得られた画像の内の鏡面反射領域を検出して、その鏡
面反射領域について、以前に得られた画像の内で鏡面反
射領域とは判断されなかった領域との入れ替えを行って
も良い。
【0074】実施の形態1,2においては、照明条件の
順序としては、「全LED24a〜24dの点灯→2つ
のLED24a,24bの点灯→他の2つのLED24
c,24dの点灯」であったが、「2つのLED24
a,24bの点灯→他の2つのLED24c,24dの
点灯→全LED24a〜24dの点灯」でも良く、これ
以外の順序でも良い。また、「全LED24a〜24d
の点灯」は行わず、「2つのLED24a,24bの点
灯→他の2つのLED24c,24dの点灯」のみでも
良い。
【0075】また、これ以外に、図13に示すごとく、
図13(a):「全LED24a〜24dの点灯」、図
13(b):「対角の2つのLED24a,24cの点
灯」および図13(c):「他の対角の2つのLED2
4b,24dの点灯」を組み合わせても良い。このよう
にしても、図13(d)に示すごとくの鏡面反射領域の
除去された画像を合成でき、この画像を解読対象とする
ことができる。
【0076】また、図9(b),(c)あるいは図13
(b),(c)に示すごとく2つのLEDを点灯するの
ではなく、1つのLEDを変更して点灯する照明条件で
も良く、また、選択した3つのLEDについてその組み
合わせを変更しつつ点灯する照明条件でも良い。
【0077】また、実施の形態1,2ではLEDを4つ
用いていたが、2つでも良く、あるいは5つ以上でも良
い。なお、LEDの点灯個数に応じて光量が不足するよ
うであれば、CCD4の露光時間を増加したり、あるい
はLEDの出力自体を上げれば良い。
【0078】照射方向を選択するのに、実施の形態1,
2では、LED24a〜24dの点灯の組み合わせを変
更したが、これ以外に、1つのLEDしか光学情報読取
装置2に備えられていない場合であっても、ミラーなど
の反射体の反射の方向を切り替えることで、1つのLE
Dでも光学情報読取装置2からの照射方向を変更するこ
とができる。これ以外に、4つのLED24a〜24d
は常に点灯状態におき、各LED24a〜24dの前に
それぞれシャッタを設けて、各シャッタのオン・オフ制
御により、照明光を遮ったり透過させたりして、照射方
向を選択させるようにしても良い。
【0079】光学情報読取装置2で用いる画像メモリ
8、アドレス記憶メモリ22および鏡面反射アドレス記
憶メモリ26は、1つのRAMで構成しても良いし、異
なるRAMにて構成しても良い。上述した実施の形態
1,2に関する内容は、2次元コード52に適用したも
のであったが、バーコードの読み取りにも全く同様に用
いることができる。なお、バーコードの場合は、位置決
め用シンボル54の代わりに、両端部に存在するガード
バーと中心部に存在するセンターバーが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1,2としての2次元コード読取
用の光学情報読取装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図2】 実施の形態1,2における2次元コードの構
成説明図である。
【図3】 実施の形態1,2における位置決め用シンボ
ルを走査した場合の明暗検出の説明図である。
【図4】 実施の形態1,2におけるCCDと2値化回
路との出力信号の説明図である。
【図5】 実施の形態1,2における結像レンズに対す
る4つのLEDの配置説明図である。
【図6】 実施の形態1,2における2次元コードでの
鏡面反射の説明図である。
【図7】 実施の形態1における2次元コード読取処理
のフローチャートである。
【図8】 実施の形態1,2における読取・解読処理の
フローチャートである。
【図9】 実施の形態1,2における鏡面反射の配置状
態の説明図である。
【図10】 実施の形態1,2におけるCCDに検出さ
れた画像の2値化状態説明図である。
【図11】 実施の形態1,2における合成された画像
の2値化状態説明図である。
【図12】 実施の形態2における2次元コード読取処
理のフローチャートである。
【図13】 他の鏡面反射の配置状態の説明図である。
【符号の説明】
2…光学情報読取装置 2a…読取口 4…C
CD 4a…結像レンズ 6…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 24…LED駆動回路 24a,24b,24c,24d…LED 25…鏡
面反射検出回路 26…鏡面反射アドレス記憶メモリ 28…制御回路 28a…読取スイッチ 28b…ブザー 28c…
ブザー駆動回路 28d…入出力回路 28e…液晶ディスプレイ
52…2次元コード 53…台紙 54…位置決め用シンボル 56…デ
ータ領域 70a,70b,70c,70d…照明光の鏡面反射画

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】読み取り対象である表示パターンに対する
    照明光を、複数の照射方向の内から選択して照射できる
    光照射手段と、 前記表示パターンからの反射光による画像を読み取る画
    像読取手段と、 前記画像読取手段にて読み取られた画像に鏡面反射領域
    が存在するか否かを判定する鏡面反射判定手段と、 前記画像読取手段により得られた画像内に鏡面反射領域
    が存在すると前記鏡面反射判定手段にて判定されると、
    補足処理として、前記照射方向の別の組み合わせを前記
    光照射手段に選択させて照明光を照射させることで前記
    画像読取手段にて新たな画像を読み取らせるとともに該
    新たな画像に基づいて該新たな画像以前に得られた画像
    の鏡面反射領域を補う処理を行い、該補足処理にて得ら
    れた画像を情報読み取りの対象として情報を読み取る情
    報読取手段と、 を備えたことを特徴とする光学情報読取装置。
  2. 【請求項2】前記情報読取手段は、前記鏡面反射判定手
    段の前記判定にて、画像内に鏡面反射領域が存在しない
    とされた場合には、該画像を情報読み取りの対象とする
    ことを特徴とする請求項1記載の光学情報読取装置。
  3. 【請求項3】前記情報読取手段は、前記補足処理におい
    て前記画像読取手段にて新たな画像を読み取らせた後
    に、前記鏡面反射判定手段にて前記新たな画像に鏡面反
    射領域が存在するか否かを判定させ、 前記新たな画像に鏡面反射領域が存在しない場合には、
    前記新たな画像のみを情報読み取りの対象として、以前
    に得られた画像の鏡面反射領域を補わず、 前記新たな画像に鏡面反射領域が存在する場合には、以
    前に得られた画像の鏡面反射領域を補うことを特徴とす
    る請求項1または2記載の光学情報読取装置。
  4. 【請求項4】前記情報読取手段は、前記補足処理を行っ
    た結果、前記補足処理にて得られた画像に、未だ補足し
    きれない鏡面反射領域が存在する場合は、鏡面反射領域
    が無くなるまで、照射方向の組み合わせを変更して前記
    補足処理を実行する処理を繰り返すことを特徴とする請
    求項1〜3のいずれか記載の光学情報読取装置。
  5. 【請求項5】前記鏡面反射判定手段は、前記画像読取手
    段にて読み取られた画像内に鏡面反射光度判定値より大
    きい光度領域が存在する場合に、鏡面反射領域が存在す
    ると判定する請求項1〜4のいずれか記載の光学情報読
    取装置。
  6. 【請求項6】前記鏡面反射判定手段は、前記画像読取手
    段にて読み取られた画像内に明部が連続して鏡面反射領
    域判定個数より多く存在する場合に、鏡面反射領域が存
    在すると判定する請求項1〜4のいずれか記載の光学情
    報読取装置。
  7. 【請求項7】前記鏡面反射判定手段は、前記画像読取手
    段により読み取られた画像の内で、前記表示パターンに
    該当する領域内に、鏡面反射領域が存在するか否かを判
    定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか記載の
    光学情報読取装置。
  8. 【請求項8】前記補足処理における以前に得られた画像
    の鏡面反射領域を補う処理は、以前に得られた画像と、
    新たな画像とを合成する処理であることを特徴とする請
    求項1〜7のいずれか記載の光学情報読取装置。
  9. 【請求項9】前記合成する処理は、画像を暗部を
    「1」、明部を「0」で2値化して表した場合に、前記
    両画像の論理和にて行われることを特徴とする請求項8
    記載の光学情報読取装置。
  10. 【請求項10】前記合成する処理は、画像を暗部を
    「0」、明部を「1」で2値化して表した場合に、前記
    両画像の論理積にて行われることを特徴とする請求項8
    記載の光学情報読取装置。
  11. 【請求項11】請求項1〜10の光学情報読取装置の構
    成に対して、更に、同一表示パターンに対して、前記情
    報読取手段の処理を繰り返させて、同一内容の情報が基
    準個数以上得られた場合に、該情報を前記表示パターン
    の真の情報と判定する情報確度判定手段を備えたことを
    特徴とする請求項1〜10のいずれか記載の光学情報読
    取装置。
  12. 【請求項12】請求項1〜11のいずれか記載の光学情
    報読取装置の前記鏡面反射判定手段および前記情報読取
    手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプ
    ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
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