JPS58192183A - 光学情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラベル等の情報媒体に記録された２次元の文字
情報を読取る光学情報読取装置に関するものである。

（１） 従来この種の装置、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｈａｒ
ａｃｔｅｒＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　）には１次元イメ
ージセンサ、或いは２次元イメージセンサの読取センサ
を用いたものがある。

しかしながら、２次元イメージセンサを用いた場合には
、装置が大型、高価になってしまう。また、１次元イメ
ージセンサを用いた場合には、２次元の文字情報を対象
としているので、自己走査に加えてその文字全領域にわ
たる別走査を必要とし、かつその文字情報を１次元情報
として取込むのでその１次元データの読取位置を知るこ
とが必要であり、精密な走査機構が必要になってしまう
という問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、１次元イメージセン
サを用いて２次元文字情報を読取る際の文字全領域にわ
たる走査機構を簡単化し、しかもその読取処理も簡単に
なりその文字情報を高精度に読ることを目的としている
。

そのために本発明では、読取領域を規定する開口部を通
して２次元の文字情報の映像を１次元イ（２） メージセンサ上に結像させるとともに、その映像とイメ
ージセンサとの相対位置を所定範囲で移動させる映像走
査手段と、前記イメージセンサの読取領域内でかつ前記
開口部の少なくとも一側に前記映像走査手段により変化
する走査位置を示す位置情報を設けた補助情報部とを設
けている。

以下、本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図は全体の構成図、第２図は情報読取部の構成図、第３
図は前記情報読取部の読取用開口部の内側構成図である
。第１図において、２０は情報読取部であり、手持ち部
分である。３０はＣＰＵ（演算処理部＞４０と読取部２
０のインターフェイス部であり、波形整形回路、サンプ
ルホールド回路、コンパレータ回路、クロックジェネレ
ータ回路により構成された公知のものである。５０はメ
モリであり、ＣＰＵ４０のプログラム記憶、及び演算用
の一時記憶により構成されている。

６０は音声合成部であり、ＣＰＵ４０からの信号により
、音声波形を発生し、読取部２０内に設置されたスピー
カ１１から操作者に必要な情報を提（３） 次に、情報読取部２０について第２図に基づいて詳細に
説明する。１は文字ラベルであり、その表面に文字情報
１ａが印刷されている。２は手持式読取器のケースで、
読取領域を規定する開口部２Ａを有している。３は文字
ラベル上を照明する光源で、複数のランプを備えており
、この照射光を文字ラベル上に照射している。また、後
述する高さ位置情報マーク（高さマーク）も同時に照射
している。５は映像走査手段をなす可動の反射ミラーで
、文字ラベル及び高さマークよりの反射光を特定方向（
イメージセンサの走査線方向）に反射させるものであり
、その反射光がレンズ６と絞り部材７を通して自己走査
型のイメージセンサ８の走査線Ｅに文字ラベル及び＾さ
マークの走査用映像を結像させる。この絞り部材７は、
文字ラベル及び高さマークの位置の違いによる結像のぼ
けがない程度に絞られている。イメージセンサ８は、そ
の走査線上の走査用文字映像及び高さマーク映像を電子
スキャン作動して電気信号に変換するも（４） のである。第２図中の一点鎖線は、光学系にむける光の
軌跡を示している。９はセンサの駆動回路で、イメージ
センサ８を駆動させるのに必要なりロックをインターフ
ェイス部３０より受けて、センサ８に加えている。１０
はイメージセンサ８の走査作動により得られた電気信号
を増幅するアナログ増幅器である。１１はスピーカであ
り、音声合成部６０で発生させた音声信号を音に変換し
、操作者に音声によって情報を伝達するものである。

次に、高さ位置情報マークについて説明する。

第３図は手持式読取器のケース２の読取り開口部２Ａの
両側の補助情報部に、位置情報としてのバーコード２ａ
が印刷もしくは添付されており、文字の高さ方向に異な
るバーコードが配置されている。

２ｂはイメージセンサ８上に結像し、走査される走査線
を示している。可動の反射ミラニ５が回動することによ
り、走査線２ｂは上下に変位する。

従って、バーコード２ａは、適当な長さに設定すること
により、走査線２ｂの文字１ａの高さ方向の位置を示す
ことができることになる。

（５） 次に、可動反射ミラー５について、第４図に基づいて説
明する。５ａは回転軸、５ｂは反射ミラー面、５ｃは釣
合いのための重り、５ｄは反射ミラー５ｂと重り５ｃを
結合する接続部である。そして、手持読取器のケース２
の開口部２Ａを文字情報１ａに位置合せし、かつそのケ
ース２の角度を所定角度範囲で回動させると、重り５ｃ
、接続部５ｄの作用により連動して反射ミラー面５ｂの
角度が開口部２Ａの文字情報の全領域にわたる所定角度
範囲で回動する。よって、１次元イメージセンサ８上の
映像として反射ミラー５の回動により文字情報全体の走
査を行なうことができる。

次に、読取り演算について説明する。第５図にＣＰＵ４
０の演算流れ図を示す。まずステップ１００にオぐいて
、読取った文字情報を記憶するメモリ５０の初期化を行
なう。この実施例では、メモリをすべて「０」に初期化
する。次にステップ１１０に進み、インターフェイス部
３ｏの発生するクロックに従い、イメージセンサ８から
インターフェイス部３０を介して、２値化された情報を
続（６） 出し、メモリ５０に記憶する。

次にステップ２００に進み、バーコード２ａによって示
される高さ位置情報を解読する。この過程の流れ図を第
６図に示す。高さ位置決定過程に入る、ステップ２１０
に進み、文字ラベル１上の文字情報１ａと同時に読み出
されたバーコード２ａが、イメージセンサ８のどこのビ
ットに対応するのかを決定する。この決定は、例えば、
読み出された２値化データを左端、もしくは右端から順
次検出し、最初に「１」が検出された点から、あらかじ
め定められたバーコード幅までをバーコード部であると
判定する。この決定は、左右のバーコードについて行な
う。次に、ステップ２１１に進み、読取データのうちバ
ーコード部について黒部すなわち「１」であるエリアを
カウントする。

両端のバーは、位置決め用の太バーであるように構成し
、順次ｒｌＪをカウントしてメモリに記憶し、バーコー
ド部分全体についてカウントを行う。

次に、ステップ２１２に進み、メモリに記憶されたバー
の太さ情報から、すべてのバーについて太（７） 綿であるか、細線であるかを判定し、それらを基に、バ
ーコードを数字列に変換する。次にステップ２１３に進
み、ステップ２１２によって得られた数字列から、高さ
位置を決定する。ステップ２１０〜ステツプ２１３は、
左右のバーコードについて等しく行なう。

次に、ステップ２１４に進み、左右のバーコード２１で
示された高さ位置が同じであるか、否かを判定する。ｒ
ＹＥｓＪの場合、正常に高さ位置情報の読取りが完了し
たとして、この過程を終える。「ＮＯ」の場合、何らか
の原因で予定された直線上を走査しなかった。もしくは
、バーコード２ａあるいは反射ミラー５あるいはイメー
ジセンサ８が、あらかじめ予定された光軸からはずれた
位置に置かれていると判定し、再読取りを行なう、もし
くは、調整が必要であることを音声によって、スピーカ
１１より、操作者に告知してこの過程を終える。

高さ位置検定過程が終了すると、ステップ３００に進み
、前記高さ位置情報が、正常に得られた（８） か、否かを判定する。「ＮＯ」の場合、当該読取り動作
は、正常に行えないと判定し、読取り動作を終了する。

ｒＹＥｓＪの場合、ステップ３１１に進み、ステップ３
００で求められた高さ位置情報に従い、対応する文字情
報メモリのエリアを検出し、記憶されているデータとの
論理和を取る。

これにより、同一の高さ位置に区分される領域について
、多重回のサンプリングデータに対して平滑化を行なう
。次に、ステップ３２０に進み、前記データを前記文字
情報メモリエリアに記憶する。

次に、ステップ３３０に進み、あらかじめ区切られたす
べての高さ位置に関して、すべての走査が終了したか否
かを判定する。ｒＮＯＪの場合、ステップ１１０に戻り
、再びデータ取込動作を行なう。ｒＹＥｓＪの場合、デ
ータサンプリングはすべて終了したと判定し、ステップ
４００に進み文字認識過程に入る。

次に、文字認識過程について説明する。この過程の流れ
図を第７図に示す。文字認識過程に入るとステップ４１
０に進み、メモリ５０の文字情報（９） メモリエリアから一文字分のデータの切り出しを行なう
。次にステップ４１１に進み、あらかじめ記された標準
パターンとの比較（パターンマツチング）を行なう。標
準パターンは、文字の回転に対応して、数組設定する。

例えば、この実施例では３組設定する。そして、回転角
によって各組を分類しておく。すなわち、この実施例で
は、各文字に対応して、３つの標準パターンを有する。

この標準パターンの例を第８図に示す。すべての標準パ
ターンとのパターンマツチングが終了すると、ステップ
４１２に進み、前記パターンマツチングの結果、最も高
い類似度を示した標準パターンにライて、その回転角を
記憶する。次に、ステップ４１３に進み、前記最大類似
度を記憶し、ステップ４１４に進み、最大類似度を示し
た標準パターンの文字コードを記憶する。次に、ステッ
プ４１５に進み、すべての文字情報について、パターン
マツチングが終了したか、否かを判定する。

ｒＮＯＪの場合、ステ・２プ４１０に戻る。ｒＹＥｓＪ
の場合、ステップ４１６に進み、文字ラベル（１０） １上の文字１ａと情報読取装置が光学的に為す角度を決
定する。ごの決定は、ステップ４１２で記憶した各文字
の回転角情報と、ステップ４１３で記憶した類似度を基
に決定する。具体的には、類似度を重みとする各回転角
を示したパターンの数によって定める。この回転角によ
って分類した標準パターンの組が定められたので、次に
個々の文字を認識する過程に入る０次にステップ４１７
に進み、ステップ４１２で記憶された回転角が、ステッ
プ４１６で定められた回転角と等しいか否かを判定する
。この判定は各文字に対して行なう。

ｒＹＥｓＪの場合、ステップ４１４で記憶した文字は正
しい認識結果であるとして、ステップ４２１に進む。「
ＮＯ」の場合、異なった回転角の標準パターンが最大類
似度を示しているので、このパターンマツチングの結果
は正しくない可能性があると判定し、ステップ４１８に
進み、ステップ４１０と同様に、対応する文字情報デー
タを一文字分切り出し、ステップ４１９に進み、ステッ
プ４１６で決定された回転角の標準パターンについての
み、再びパターンマツチソゲを行なう。次に、ステップ
４２０に進み、ステップ４１９のパターンマツチングの
結果、最大類似度を示した標準パターンの文字コードを
記憶する。次に、ステップ４２１に進み、当該認識文字
の類似度があらかじめ設定されたしきい値を越えている
か、否かを判定する。１ＮＯ」の場合、正常な読取りが
行なえなかったとして、ステップ４２３に進み、音声合
成部６０からの音声波形をスピーカ１１から出力し、再
読取動作を行なうべき旨を告知し、認識過程を終了する
。ｒＹＥｓＪの場合、ステップ４２２に進み、すべての
文字情報について認識が終了したか、否かを判定する。

「ＮＯ」の場合、ステップ４１７に戻る。ｒＹＥｓＪの
場合、すべての入力文字情報を正常に認識したとして、
文字認識過程を終了する。

文字認識過程が終了すると、ステップ５００に進み、正
常に文字認識が終了したか否かを判定し、「ＮＯ」の場
合、読取り処理を終了する。ｒＹＥＳ」の場合、ステッ
プ５１０に進み、認識した文字列を出力し、読取り処理
を終了する。

上述の実施例では、高さ位置情報としてバーコードを用
いたが、第９図に示すごとく矩形の白黒情報を用いても
よい。その際、隣り合うパターンがｌビットのみ異なる
ダレイコードを用いるとより正確な入力を行なうことが
できる。これは、光学的走査が高さ位置情報の境界につ
いて行なわれた場合、高さ位置情報の解読の結果、境界
の両側のコードのいずれかに判定されるからである。

また、高さ位置情報として、第１０回に示すごとく、白
黒の二つの三角形状の部分を設け、横方向の走査により
、黒もしくは白の長さによって高さ位置を表現するよう
にしてもよい。

また、反射ミラー５の回動機構として第１１図に示す機
構を用いてもよい。すなわち、電気駆動器５ｅとリター
ンスプリング５ｆをミラー面５ｂに取付け、電気駆動器
５ｅへの通電の断続制御により反射ミラー面５ｅを回動
させている。

また、位置情報を開口部２Ａの両側に設けたものを示し
たが、−側のみに設けてもよい。

（１３） さらに、映像走査手段として反射ミラー５を用いたもの
を示したが、反射ミラーを固定しておき、１次元イメー
ジセンサ８を所定範囲で移動させる走査機構を設けるよ
うにしてもよい。

以上述べたように本発明においては、１次元イメージセ
ンサの読取領域内でかつ文字情報の映像を通す開口部の
少なくとも一側に補助的に走査位置を示す位置情報を設
けているため、前記開口部を通して文字情報の映像をイ
メージセンサ上に結像させるとともにその映像とイメー
ジセンサとの相対位置を所定範囲で移動させればよく、
その走査機構を簡単化することができ、しかも位置情報
に基いてその読取処理を簡単化でき、その文字情報を高
精度に読取ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体ブロック線図、第２図は１１図中
の読取部の部分断面構成図、ｗ４３図は第２図中の開口
部の内側構成図、第４図は反射ミラーの構成図、第５図
はＣＰＵの銃砲演算処理を示す（１４） フローチャート、第６図は位置情報処理の詳細フローチ
ャート、第７図は文字認識処理の詳細フローチャート、
第８図は文字認識の標準パターンの説明図、第９図は本
発明の他の実施例における位置情報説明図、第１０図は
本発明の他の実施例における位置情報説明図、第１１図
は本発明の他の実施例における反射ミラーの構成図であ
る。 ｌ・・・文字ラベル、ｌａ・・・文字情報、２・・・手
持式読取器のｌ−ス、２Ａ・・・開口部、２ａ・・・補
助情報部のバーコード、５・・・映像走査手段としての
反射ミラー、８・・・１次元イメージセンサ、９・・・
センサ駆動回路、１０・・・アナログ増−幅器、１１・
・・スピーカー、２０・・・読取部、３０・・・インタ
ーフェイス部。 ４０・・・ＣＰＵ、５０・・・メモＩＪ、６０・・・音
声合成部。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 （１５） ｉｍＢ　　図 第　９　図 第１０　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自己走査型の１次元イメージセンサを内蔵してそのセン
   サ上に結像させた映像を電気信号に変換する光学情報読
   取装置において、 読取領域を規定する開口部を通して２次元の文字情報の
   映像を前記イメージセンサ上に結像させるとともに、そ
   の映像とイメージセンサとの相対位置を所定範囲で移動
   させる映像走査手段と、前記イメージセンサの読取領域
   内でかつ前記開口部の少なくとも一側に前記映像走査手
   段により変化する走査位置を示す位置情報を設けた補助
   情報部と を設けた光学情報読取装置。