JPS60241180A - 光学読取装置 - 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】 〔１］技術分野 本発明は紙面上に記載された文字・符号等を読取るとと
もに、バーコード等のコード情報を識別し得ることを特
徴とする光学的読取装置に関するものである。

［２］従来技術とその問題点 テパート、スーパーマーケット等で単価の異なる多くの
商品に関する販売情報を迅速かつ正確に得るためには、
ポイント　オブ　セールス（ｐｏｓ）と呼ばれるシステ
ムが普及している。このシステムでは、商品ごとに品名
コード、価格、製造番号、メーカー等の商品情報を記載
した″商品タグ″がつけられており、これらの中から必
要な項目を自動的に光学的又は磁気的な文字読取装置で
読取って、結果をコンピュータへ入力し、データ処理す
るのが通例である。しかし現実の商品流通の過程では、
前記のタグに記載の商品情報の表示形式は不統一であり
、例えば食料品、雑貨類はバーコードと数字で表示され
、又衣料品類は文字と数字の組み合せにより表示されて
いる。このような場合、商品情報を読取るためにはそれ
ぞれの表示様式に適した読取装置を複数設置しておく必
要があり、同一の販売拠点でいくつかの同じ機能の装置
を使いわけしなければならないという問題があった。

また文字とバーコードに対応するそれぞれ独立した識別
部を有し、両者の識別結果に基づいて最終的な認識を行
うことを特徴とする光学的装置として、特開昭５　’ｌ
−１８２２８４号公報あるいは特開昭５７−１８２２８
５号公報に開示きれたものがある。しかしバーコードお
よび文字をそれぞれ並列で識別し、両者の識別結果の中
、どちらか一方の識別結果を出力するものであるので、
汚れなどのノイズの影響をうけて誤識別となったり、両
方の識別手段がそれぞれ必要であるため、装置が高価に
なる欠点があった。

第１図は従来のバーコードおよび文字を読取る装置の一
例である。Ａがバーコードを識別し、Ｂが文字を識別す
る。１は２次元のイメージセンサであり、２は増幅回路
である。３及び５は二値化回路で４はバーコードの識別
部である。６は文字の識別部である。７はバーコードか
文字かを判定する手段であり、バーコードの識別部４お
よび文字の識別部６の両方から送られてくると同時に行
われた識別結果をもとにそのどちらかを決めてｂ）ルモ
ノテ、バーコード識別のＡおよび文字識別Ｂのいづれも
並行して同時に動作している。このため前述のように、
汚れなどのノイズの影響をうけやすいことや、２系列の
識別部が必要なため、高価となる。

［３１発明の目的 本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し、同一
のイメージセンサを用いて、文字と）＜−コードの両者
を、他に何ら部品を交換又は付加することなしに自動的
に読取ることのできる改良された光学的読取装置を提供
することである。

また本発明の別の目的は、まずノ（−コードであるか文
字であるかを判定してから識別することをてより読取り
性能の良い装置を提供することにある。

さらに池の目的は、バーコードおよび文字を一つの識別
部で識別することにより、安価な読取装置を提供するこ
とにある。

［４］発明の開示 本発明の構成を第２図に示す。

スキャナ１１を人手１２で持ち文字、符号、あるいはバ
ーコード情報等の用紙１３上の読取対象を水平方向に走
査するものとする。光源１４で文字等の読取対象の記載
された用紙１３を照射すると、用紙上に記載された読取
対象のパターンがレンズ系１５を介してイメージセンサ
１６上に結像される。イメージセンサ１６は光電変換素
子を面状（二次元）に配列したものが用いられる。用紙
１３の背景領域と読取対象となる文字等の領域との反射
光はそれぞれ異なるから、これらに対応した各光電変換
素子で得られた信号は、増幅回路１７を通り、二値化回
路１８に加えられ、レベル判定により白・黒の二値化判
定が行われる。例えば、Ｏ″が背景領域（白）に対応し
、ｌ″が文字領域需に対応する信号として出力される。

以下、イメージセンサ１６の光電変換素子をセルと称し
て説明する。

文字、又は符号を読取る場合イメージセンサ１６上の結
像が第３図のごとくであったとすると、この第３図はイ
メージセンサの各セルと、二値化回路１８からの二値化
信号との対応例を示すことになる。今、ｎＸｍ個のセル
で構成されるパターンを画面と称すると、二値化回路１
８は最下行ＬｌのＢ１列から順次Ｂ２、Ｂ３、・・・Ｂ
ｎ列に対応する信号（／ｌ　Ｑ　ＩＩ　／　ＨＩ　Ｌ＋
　）を出力し、次に次行Ｌ２のＢ１１Ｂ２、−・−Ｂ　
ｎ列、その後１−３行、最後にＬｍ行のＢ１１　・・・
Ｂｎ列に対応する信号を出力することにより１画面の走
査を終える。

次にバーコードの１例を第５図に示し、これを走査して
得られた二値化データの一例を第４図に示す。判定回路
１９は文字（記号を含む）であるか、バーコードである
かの判定を行なうものである。バーコードの識別は第４
３図に示すようにＬｈ行、Ｂｋ列に位置するセル３０を
使用しているとして説明する。判定回路１９の構成を第
６図に示す。

３１はオアゲートであり、各行ごとにＢｋ列およびその
前後つまりＢｋ−１，８に＋１列のセルからの二値化信
号の″黒″の論理和をめるものである。すなわち論理和
か／ｌ　１　／／のとき、Ｂｋ−１、Ｂｋ　、Ｂｋ＋１
の少なくともｌセルに″黒″が存在したとする。３２は
読出専用記憶装置（以下ＲＯＭと称す）で３３はレジス
タである。Ｌ１行のＢｋ−１，、Ｂｋ　、Ｂｋ＋１列の
セルの出力信号の論理和の結果およびレジスタ３３の内
容をアドレスとしてＲＯＭ３２に入れ、ＲＯＭ３２の内
容を読出シ、レジスタ３３ヘーセツトする。ただし、レ
ジスタ３３の内容はＬ１行の走査の前にクリアしておく
。次にＬ２行の論理和とレジスタ３３の内容をアドレス
としてＲＯＭ３２に入力し、内容を読出して再びレジス
タ３３ヘセツトする。これを順次Ｌｍ行まで繰返す。Ｒ
ＯＭ３２には″黒″の存在する状態をコード化して書き
こんでいるので、読出してレジスタ３３にセットすると
、レジスタ３３から″黒″の状態を知ることができる。

認識の結果が文字かバーコードかの判定は次のようにし
て行う。Ｌ１行の列Ｂｋ−１，Ｂｋ、及びＢｋ＋１にお
ける論理和をＡＩ、Ｌｍ行の列Ｂｋ−１，Ｂｋ及びＢｋ
＋１の論理和の結果をＡｍとする。

またＢｋ−１，８ｋ　、Ｂｋ＋１の論理和の１が連続す
るときの行数をａとする。ｂ＋ｃが予め決めた定数であ
り、かつ論理和″ｌ″の連続する行の上下は論理和か７
０″であってイメージセンサの視野内にあるとすると、
文字のときには：ｂ　（ａ　（Ｃ またｄを予め決めた定数として、スキャナのイメージセ
ンサの視野よりもバーコードが長いとき、Ａ１或はＡｍ
が１であるとして、バーコードのときには： ａ＞ｄ となり、文字とバーコードを判別でと、文字のとき信号
ＣＨＡをバーコードのとき、信号ＢＡＲを出力する。

Ｂｋ−１，８ｋ　、Ｂｋ＋１の論理和をめて説明したが
、列の数には関係なく、各行ごとにＢｌからＢｎ列まで
の論理和をめて、文字かバーコードかの判定を行なって
もよい。判定回路１９は文字かバーコードかを判定し、
その判定結果を識別回路２２へ送る。なお判定回路１９
は文字の場合、垂直方向の文字エリアも検出する。たと
えば第３図のような画面であれば、Ｌｊ行からＬｓ行ま
でが文字であると判定し、この文字エリア内で識別する
ように信号ＶＡを文字切出し回路２０へ送る。

識別回路２２は判定回路１９から送られる信号をもとに
バーコード識別用の読出専用記憶装置（以下バーコード
用ＲＯＭと呼ぶ）２３か文字識別用の読出専用記憶装置
（以下文字用ＲＯＭと呼ぶ）２４のどちらかを選択して
、内容を読出して識別処理を行なうものである。

次に、文字およびバーコードのそれぞれの識別方法につ
いて、まず文字識別から説明する。

第３図に示すような画面が得られたとする。

この１画面分の信号は、文字パターンが第３図の如くイ
メージセンサ１６の視野内に正しく入っている場合にの
み識別し出力する必要がある。そこでハンドスキャナ１
１を移動させたとき、文字パターンがイメージセンサ１
６の所定の位置にあるか否かが文字切出し回路２０で判
断される。この位置判断は、例えば第１列Ｂｌが全部白
″で且つ第２列Ｂ２がその少なくとも１行に″黒″が含
まれ、しかも最終列Ｂｎが全部白″のときに正しい位置
と判断するなど既知の方法による。文字切出し回路２０
は判定回路１９から文字であるという信号が送られてき
たときのみ動作するもので、文字という信号が送られな
いとき、つまりバーコードであるという場合には、位置
の検出を行なわない。

従って第３図のパターンに対応する正しい位置で識別回
路２２により文字を認識する。識別は既知の技術により
得られ、例えば特゛開昭５４．−１６１３３号公報（特
願昭５２−８１１８１号）の技術によるならば次の通り
である。即ち、各行Ｌ　１−　Ｌ　ｍ毎に、各行で得ら
れる″黒″つまり１″の連続する長さや連続の発生数に
よって当該行の特徴を分類する。例えば第３図の文字パ
ターンでは、第ｊ行Ｌｊは横線′Ｉ　ＪＬ、第ｊ＋２行
Ｌｊ＋２は右端の点″・″という如く分類することにな
る。次に上方の行から順に分類した特徴を組合せて識別
を行う。

例えばＬｊ行のｎ　ｔｒと、Ｌｊ＋１行のＪＬ　Ｉｆと
の組合せでは、同じＬＪ　Ｉｔであり、さらにＬｊ＋２
行の″・″を組合せして、″ヨ″とじ、この組合せで文
字の識別範囲を狭め、次にＬｊ＋３行の特徴を、以下Ｌ
ｓＮ行のｎ　ｎまでを順次特徴を組合せて範囲を狭めれ
ば最終的に１′２１′という数字として識別できる。

各行ごとに抽出する特徴の内容および各行ごとの特徴を
組合せた結果の内容については、文字用ＲＯＭ２４に格
納されている。識別回路２２は判定回路］９から文字と
いう信号が送られると、文字用ＲＯＭ２４から特徴およ
び特徴の組合せの内容を読出し、文字を識別する。

次にバーコードで記されたコード情報を、ハンドスキャ
ナ１１で走査したときの識別動作について第４図を用い
て説明する。第４図のパターンを示す画面のし１行から
Ｌｍ行までの走査は、第３図の文字パターンの場合と同
じく、極めて短時間間隔（例えば２００μｓｅｃ　）で
繰返され、イメージセンサが１文字を通過する間に、多
数回の走査が行われることになる。

バーコードを識別する場合、ｎＸｍ個のセルのうち、少
なくともｌセルだけを使用し、このセルに出現する″黒
″または″白″の走査回数をカウントシ、このカウント
数から長幅の黒バーか短幅の黒バーあるいは長幅の白バ
ーか短幅の白バーかを判断し、識別する。

２１は白／黒パーカウンタであり、判定回路１９からバ
ーコードと判定したとき送られた信号のときのみ動作す
るもので″白″″黒″の走査回数をカウントする。

白／黒バーカウンタ２１の構成例を第７図に示す。

前述のようにＬｈ行、Ｂｋ列に位置するセル３０を使用
しているとして説明する。

第２図の構成例において、二値化回路１８にて所定のセ
ル３０が″白″、″黒″であるか、そ゛れに対応する信
号７０″″１″を色フラグ（１）’１３ヘセットする。

次の画面の走査のとき、セル３ｏの信号を色フラグ（１
）　４３ヘセツトする場合に前の色フラグ（１）４３の
内容を色フラグ（２）　４４ヘセツトする。

これで、色フラグ（２）　４４の内容は色フラグ（１）
　４３の状態よりも前の走査の状態を示していることに
なる。

；照合回路４，５では色フラグ（１）４３と色フラグ（
２）４４との内容を比較し、同じときには″白″が″黒
″が続いているものでカウンタ４６の内容を加算する。

色フラグ（１）４３と色フラグ（２）　４４との内容が
異なるときには、″白″及び″黒″が変化したときであ
り、すなわちバーの幅の走査を終えたことを示す。この
場合には、照合回路４５から正規化回路４８へ信号を送
るとともに、カウンタ４６の内容を正規化回路４８へ送
りカウンタ４６の内容をクリアする。

もし用紙１３にゴミ等の異物が付着していたり汚れがあ
る場合には、バーコードと誤まって加算されることがあ
る。

本発明ではこのような誤まりを防ぐために、判定回路１
９でバーコードと判定されて、判定回路１９から信号が
照合回路４５に送られたときにカウンタ４６の内容を加
算するものである。このため、小さなノイズなどで誤ま
ることがない。

また、ハンドスキャナ１１を手で動かすので、人が異な
ったり、同一人でもその都度、手の移動速度は異なるた
め、各バーに対するカウント数が違ってくる。このよう
なスキャナの移動速度の影響は本発明において、次のよ
うにして解決されている。

すなわち第５図に示すようなバーコード情報にハスター
トマーク、ストップマークが両端に付いており、この幅
はあらかじめ定められている。

ハンドスキャナ１１を移動させながら読取るときには、
このスタートマークあるいはエンドマークを最初に走査
することになるが、まず最初の″黒″の状態であるとき
のカウンタ４・６の内容を基準数メモリ４７に格納し、
このカウント数で手の移動速度の違いを補正する。

次に正規化回路４８はスタートマークあるいはエンドマ
ークであるときのカウント数である基準数メモリ４７の
内容Ａにより、各自、黒の状態のカウント数Ｂがカウン
タ４・６から送られてくるので、Ｂ／ＡＸａ　に＼にａ
はあらかじめ定める定数）である。で正規化し、ハンド
スキャナの移動速度の影響をなくしている。

正規化回路４Ｂからの出力は各バー幅に対応する値が得
られる。

バー区分回路４９は正規化回路４８から得られるバー幅
に対応する値と、照合回路４・５から得られる″白″″
黒″に対応する信号から、″白″″黒″バーの区別と、
バー幅の区別とを行ない、識別回路２２へ送る。識別回
路２２はスタートマークからエンドマークあるいは逆に
エンドマークからスタートマークまで情報が得られたと
き、″白″″黒″バーのそれぞれの幅の出現順序により
数字、記号等を識別する。

識別する際にバーコード用ＲＯＭ２８から識別に該当す
る内容を読出し、識別する。

例えば第５図のバーコード上を、スキャナ１１を左から
右に移動させた場合の動作の説明の一部を第８図に示す
。

５１は画面の走査周期のタロツクを示すもので、制御及
び二値化回路７にて″黒″″白″つまり、１″″０″に
二値化された信号を５２に示している。″黒″の走査回
数のカウントを５３に″白″の走査回数のカウント数を
５４に示し、５５と５６に″黒″と″白″のそれぞれの
正規化値を示している。

最初の″黒″と二番目の″黒″は、スタートマークある
いはエンドマークであり、その次の″白″−から１文字
が始まり″黒″″白″″黒″と続き、２個目の″黒″で
１文字が終るとあらかじめ決められている。この場合の
出現順序は″白″１、″黒″４、″白″１１　″黒″１
と出現し、これは数字の／／　ｇ　Ｌ＋と対応している
ので、識別結果はＩＩ　ｇ　／ｌとなる、以下同様であ
る。

文字とバーコードの混在などを除去して、より正確な結
果を出力する。

バーコードの識別では１セルを使用した場合について説
明したが、複数セルを使用してもよい。

バーコードの識別において、″白″″黒″の走査回数を
計数する方法で説明したが、″白″″黒ＩＩの出現の走
査時間をボールドして計数してもよい。

また、バーコードの正規化方法として、スターと比較し
て正規化してもよい。

以上説明したように、本発明の光学的読取装置によれば
、バーコード表示のタグ及び文字表示のタグでも同一の
装置で読取れるので、バーコード表示あるいは文字表示
の混在するＰＯＳシステムにた後、それぞれの識別を行
なっているので、より正確にタグを読取ることができる
。

さらに、本発明では一つ識別手段で文字およびバーコー
ドをそれぞれ識別するので、安価な装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＯＣＲおよびバーコード読取装置を示す
図、第２図は本発明の構成例を示す図、第３図は文字又
は符号のセンサ上の像を示す図、第４図はバーコード情
報のセンサ上の像を示す図、第５図はバーコード情報の
例、第６図は判定回路の構成図、第７図は白／黒バーカ
ウンタの構成例を示す図、第８図はバーコード読取の場
合の説明図である。 ｌ・・・２次元イメージセンサ ２・・・増幅回路 ３・・・二値化回路 ４・・・バーコードの識別部 ５・・・二値化回路 ６・・・文字の識別部 ７・・・判定する手段 １１・・・スキャナ １２・・・手 １３・・・用紙 １４・・・光源 １５・・・レンズ系 １６・・・イメージセンサ １７・・・増幅回路 １８・・・二値化回路 Ｊ９・・・判定回路 ２０・・・文字切出し回路 ２■・・・白／黒バーカウンタ ２２・・・識別回路 ２３・・・バーコード識別用読出専用記憶装置２４・・
・・文字識別用読出専用記憶装置３０・・・セル ３■・・・オアゲート ３２・・・読出専用記憶装置（ＲＯＭ　）３３・・・レ
ジスタ ４３・・・色フラグ（１） ４４・・・色フラグ（２） ４・５・・・照合回路 ４６・・・カウンタ ４１７・・・基準数メモリ ４８・・・正規化回路 ４９・・・バー区分回路 ５１・・・画面走査周期クロック ５２・・・二値化信号 ５８・・・黒走査回数カウント ５４・・・自走金回数カウント ５５・・・黒正規化値 ５６・・・白正規化値 代理人　弁理士　上　代　哲　司　） 智２図 ≠５図 １６図 智７図 官８図 １ ４ ６ 白玉ｒ更イし　ロ　ロ　ロ　ロ １　１　１　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）面状に配列されに複数の光電変換素子からなるイ
   メージセンサを用いて光学的に文字、記号等とバーコー
   ドとを読取る手持ち式の光学読取装置において、イメー
   ジセンサの視野内に文字、記号等を結像させる手段と、
   イメージセンサの出力信号をデジタル化して文字、記号
   等のパターンを形成する手段と、検′出したパターンの
   任意の列のデジタル信号あるいは各行ごとの任意の複数
   列の黒の論理和から″黒″の連続する行数をめ、バーコ
   ードが文字、記号かを判定する手段と、文字、記号等お
   よびバーコードを識別する１個の識別手段と、文字、記
   号等の識別用記憶装置と、バーコードの識別用記憶装置
   とからなり、バーコードか文字、記号かを判定した後、
   バーコードの場合、前記バーコードの識別用記憶装置か
   ら読出してバーコードを識別し、文字、記号等の場合に
   は前記文字、記号等の識別用記憶装置から読出して文字
   、記号等を識別することを特徴とする光学読取装置。