JPS62236085A - 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】 イ０発明の目的 （ａ）　　産業上の利用分野 本発明は、光学読取装置、特に値札などの紙面に対し走
査して得た２次元の画像から文字を読取る装置、及び、
文字とバーコードの両方を読取る装置の改良に関する。

（ｂ）　　従来の技術 スーパーマーケットや百貨店などでは、単品ごとの値段
や品番を売上げ時に、機械によって読取りながら販売を
行なうシステムが普及している。

単品ごとの売上情報を収集し、在庫管理を行なう事がで
きる。Ｐ　ＯＳ　（Ｐｏ１ｎｔ　ｏｆ’　Ｓａｌ、ｅｓ
　）　シスーｒムと呼ばれている。

売上げ時に情報を入力するために、このようなシステム
に於ては、手持ち式の光学文字読取装置ＯＣＲ（０ｐｔ
ｉｃａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒ　Ｒｅａｄｅｒ　）が用
いられる。

光学文字読取装置は手で取扱うものであるが、これにも
いくつかの種類がある。

ハンドスキャナを手でもって、文字や記号の列の上を左
から右へと動かして、文字、記号列を読取るタイプのも
のがある。これは、縦方向に並んだ一次元イメージセン
サをハンドスキャナに内蔵している。イメージセンサに
よって縦方向の画像の走査を同時的に行なう。横方向に
ハンドスキャすを動かすことにより、継時的に横方向の
走査を行なう。こうして、二次元の画像を、ハンドスキ
ャナの一次元運動の助けを借りて、読取ることができる
。

このタイプのものは、−次元イメージセンサを内蔵する
だけでよいから、センサ部が単純化サレるという利点が
ある。しかしながら、手動走査を必要とするので、図形
、文字の読取りに時間がかかる。さらに、文字列などの
上を、これに正しく平行にスキャナを動かす、という事
は単純な動作であるが、常時行なえるものではない。誤
って、文字列などから外れる方向に手動走査することも
ある。この場合、走査をやり直す必要がある。

そこで、本出願人は、既に二次元のイメージセンサを用
いたスキャナを開発している（特願昭６゜Ｆ、　　−７
９０８２、Ｓ６０．４．１２出願）。

コレハ、二次元の視野と、二次元のイメージセンサを持
つ光学文字読取装置である。縦方向の走査、横方向の走
査ともに、装置内部の機構によって行なう。ハンドスキ
ャナは、大きい受光窓を持ち、値札などの全体に当てか
うだけでよい。動かす必要はない一０全視野の画像がレ
ンズ系により、イメージ七ンサ上に結像し、電気信号に
変換される。これが画像メモリに記憶される。

手動走査しないのであるから、手で持つ入力装置部分を
スキャナ（走査装置）と呼ぶのはおかしいのであるが、
外形は似かよっているので、やはりスキャナ、又はハン
ドスキャナと呼んでいる。

これは光学読取装置の本体と区別するために用いる。以
後、本発明で、スキャナというのは、手で持って、用紙
に当てかう装置部分を言い、手動走査をしないものであ
る。

第２図に前記、特願昭６０−７９０８２の光学読取装置
の構成を示している。

スキャナ２を手３で持って、値段孔などである用紙２１
の記載面に当てがっている。

スキャナ２の中には、用紙を照らすための照明光源４、
用紙からの反射光を集光するためのレンズ５、二次元イ
メージセンサ６、これを駆動するためのイメージセンサ
駆動回路７などを備える。

これは、用紙に記載した文字だけを読取るものである。

イメージセンサ６の上には、画像が結像する。イメージ
センサは、画素と呼ばれる最小単位が縦横に配置された
光電変換素子の集合であって、画素ごとに、明暗を適当
なビット数の電気信号に変換する。

最も簡単には、白黒の二値画像とする。白黒の二値は電
気信号に変換されて、順次出力され、画素ごとに、画像
メモリ８に記憶される。

画像メモリ８以下の回路や装置は、光学読取装置本体筐
体３１の中に設けられる。スキャナ２と、筐体３１は適
当なケーブルによって結合されている。

文字読取回路２９は、画素ごとに記憶された画像情報か
ら、文字を解読してゆくもので、行特徴を抽出する回路
、識別回路、垂直切出し回路、水平切出し回路などより
なる。詳細な１１ζ造は、前記特願昭６０−７９０８２
号によって与えられている。

行特徴、及び部分特徴を抽出する事により、１文字の存
在する画素群の領域を決定する。この領域に１文字存在
する事が分っているので、識別回路によって、この文字
がどのような文字であるかを識別する。

こうして、文字読取りできたとする。この後、フォーマ
ットチェック３０を行ない、正しく読めた場合のみ、読
取結果Ｒとして出力する。誤りのある場合は、もういち
ど、文字読取操作を繰返す。

第２図のものは、文字だけを読取対象とするものである
。

第３図に示すものは、文字の他にバーコードを読取対象
とするものである。

品番や価格などが、文字により用紙２１に記され、同時
にバーコードにより用紙２２に記されているとする。

ハンドスキャナ２の構造は同じである。二次元のイメー
ジセンサ６で得た二次元画像から、バーコードと文字と
を読取る。

光学読取装置本体筐体３４には、画像メモリ８に続いて
、バーコード読取回路３２が、文字読取回路２９に対し
並列に付加されている。それぞれに於て、バーコードと
文字とを読みとる。正読チェック回路３３に於てそれぞ
れの結果につｐｚて正しく読めているかのチェックを行
なう。正しく読めている方の結果を読取結果Ｒとして出
力する。

（Ｃ）　　発明が解決しようとしている問題点第２図の
光学文字読取装置では、スキャナ２を用紙にあてがって
いる時も、そうでない時も同様ニ読取処理を行なってい
る。このため、装置本体及びスキャナで消費される電力
が大きい。無駄な電力消費がなされている。実際に読取
動作が必要な時だけ所要電流を流すようにするのが望ま
しい。

無駄な電力消費を減らすためには、スキャナを用紙に当
てがっていない時は、読取処理を止めるようにすればよ
い。

スキャナにスイッチを付けておき、読取りしなへ　い時
はオフにしておく、という工夫が考えられよう。しかし
、操作者が、スイッチをいちいちオン・オフするのはと
ても煩雑な事であって、望みがたい。オフのままでスキ
ャナを用紙に当てがい、読取りができない、或は遅れる
、というトラブルが考えられる。特に、スーパーマーケ
ットなどでは、訓練の十分でない操作者がスキャナを操
作するわけであるから、スイッチのオン・オフを励行す
る、というような事はとてもできない、と考えられる。

第３図の光学文字読取装置は、第２図のものと全く同じ
問題がある。つまり、オフ時の電力消費の問題である。

しかし、第３図のものは、これに加えて、オン時の電力
消費の問題がある。

この装置では、用紙に、バーコードと文字のどちらが書
かれているか前もって分らないので、バーコードと文字
の両方の読取処理を同時的に行な、　・二うして正しく
読めた方を出力している。バーコードで書かれていれば
、バーコード読取回路３２の結果が正読チェック回路で
正と判定される。

文字読取回路２９の結果は誤りであるとされ出力されな
い。

文字読取回路２９を通さなければ、文字が用紙に書かれ
ていなかったという事が分らない。同じように、バーコ
ード読取回路３２を駆動させなければ、用紙にバーコー
ドが書かれていなかったという事が分らない。

文字、又はバーコードのいずれか一方だけで書かれてい
る場合、バーコード、文字読取回路の両方を駆動するの
は無駄なことである。対象に合致したいずれか一方の読
取回路のみを駆動するのが望ましい。

第３図の回路で、バーコード、文字読取を同時的に行な
わず、継時的に行なうものもある。

単一の制御回路（例えばマイクロプロセッサ）でバーコ
ード読取回路と文字読取回路の両方を制御するようにな
っているものの場合である。この場合、バーコード読取
りを行ない、次いで文字読取りを行なうか、或は、文字
読取りを行なった後、バーコードを読取る。いずれの読
取り回路もそれぞれ読取り動作を行なう。

バーコードだけで書かれている場合、文字読取り回路の
処理時間は無駄である。文字で書かれている場合、バー
コード読取り回路の処理に要した時間は無駄である。こ
うして、全処理時間の半分が無駄ということになり、遅
延が著しい。

バーコードなのか、文字なのか認識対象が予め分れば、
必要な読取回路のみ動作させ、処理に要する時間を短縮
する事ができる。

このように、従来の光学文字読取装置には、読取対象の
有無や種類が予め分らない事に起因する問題点があった
。

口１発明の構成 （ａ）　　問題点を解決するための手段光学読取装置は
、手持ち式のものと、そうでないものがある。手持ち式
のものは、ハンドスキャナを手で持ち、用紙に当てるも
のである。固定式のものもある。これはガラス窓を有す
る台の一方にスキャナに対応する照明光源、イメージセ
ンサ、レンズ系などを設けたものである。ガラス窓の外
側に、用紙を貼った品物を押し当て用紙の文字、バーコ
ードを読取るようになっている。本発明はいずれの方式
にも適用できる。

光学的に読取るのは文字だけではなく、パーコ−ドもあ
るので、光学文字読取袋にといわず、単に光学読取装置
という。

光学読取装置に於ては、スキャナが用紙に当てられ読取
処理を行なわなければならない時間は、一般に、短いも
のである。

多くの時間は、スキャナが机上に置かれているか、又は
、手でスキャナを持ち、机上から用紙上へ、或は用紙上
から机上へ移動するのに費される。

固定式のものでも同様で、読取ガラス窓に、品物が置か
れていない非作動時間が多い。

非作動時間であっても、電力消費が同様に行なわれて無
駄である。本発明に於ては非作動である事を自動的に検
出し、非作動による無駄を排除する。

非作動時には、スキャナの窓や固定光学読収装Ｔ１　　
置の窓（入力窓と総称する）には、物体が当っていない
から、レンズ系により、イメージセンサ面上にはなにも
結像されない。入力窓にある物の実像ヲレンズ系により
、イメージセンサ面上に結像するようになっているから
である。

非作動時には、イメージセンサ上にはなにも結像されな
いから、センサが読取る画像は、真白とか、真黒とか、
白黒の大まかなパターンとなる。

第４図はこれらを示す。（ａ）は真白いパターン、（ｂ
）は真黒のパターン、（Ｃ）は白黒の大まかなパターン
である。このようなパターンを空白画像と呼ぶ。

一方、文字、バーコードをセンサが読取る場合は、文字
やバーコードが入力画面に現われる。これらを文字画像
及びバーコード画像と呼ぶ。

両者を含めて、有意画像という事にする。

第５図は有意画像の例を示す。（ａ）は文字画像であり
、Φ）はバーコード画像である。

空白画像と有意画像とを、簡単に、短時間で、予め区別
する事ができれば極めて好都合である。

先に述べた、従来の光学読取装置の欠点を解決する事が
できる。

もちろん、バーコード読取回路３２及び文字読取回路２
９を通すことにより、バーコード、文字を読取ることが
できるのであるから、これよりも短時間で、しかも小電
力消費で、空白画像、有意画像を区別できなければなら
ない。

本発明は、空白画像、有意画像を簡単に区別できる装置
をまず与える。これを利用して、光学読取装置の消費電
力を下げ、処理時間を短縮するような装置を与える。

空白画像、有意画像を区別できるためには、一方にあっ
て、他方にはないものを指標とし、指標の存在により、
画像を識別すればよい。

まず、画像識別手法について述べる。

第６図は有意画像の要素の例を示す。（ａ）は文字像で
ある。文字は黒画素の集合として入力されるから、数字
「２」はこのようになる。（ｂ）はバーコードの像であ
る。バーコードは細い線と太い線がある。いずれも縦線
で長さが等しい。

文字、バーコードには、縦方向に黒画素が平行に並び、
両横が白画素になっている部分が必ず存在する。

第６図の、枠で囲んだ黒画素白画素群６１．６２．６３
．６４などである。これらは、上下方向に、ｍ個の黒画
素が平行に並び、両側が白画素によって仕切られている
。

上下方向にいくつ並ぶかという事はあまり問題でない。

ｍ個の平行黒画素が上下に並んでいる事が問題である。

群６１ではｍ＝２、群６２では、ｍ＝：３．６３ではｍ
＝５．６４ではｍ＝２となっている。

本発明者は、両側を白画素で仕切られている平行黒画素
を「垂直棒」と呼び、垂直棒の存在により、空白画像と
、有意画像とを識別できる、という事に気付いた。

第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）の空白画像に於て、殆ど
、垂直棒が存在する余地はない。

平行黒画素の数ｍを少なくすれば、このような垂直棒が
空白画像中に存在しうる確率はもつと減少する。

そこで、垂直棒の内、６１に上って示すような最も単純
な垂直棒を判断の基準とする。

この基本垂直棒は、黒画素が２列、縦に２行並んでいる
だけである。ただし、白画素が黒画素の両側に２列並ん
でいる。つまり、白黒黒白という４画素が上下２行に並
んでいるのである。この基本垂直棒をＳとかく。

枠６４の垂直棒は、基本垂直棒Ｓの集合とみなすことが
できる。枠６５の垂直棒もＳの集合となる。

ところが、垂直棒であっても枠６３で囲まれるものは、
基本垂直棒Ｓの集合とはならない。

バーコードは、細線と太線とよりなるが、これは数字に
対応している。太線ばかりよりなる数字はない。つまり
、どのような数字に対応しているバーコードであっても
必ず１本の細線をもつ。

６４．６５は細線であって、細線は黒画素２つ分である
とする。

そうすると、６５の集合のように、黒画素２列が１６行
（縦に）並んでいる場合、ここには、１５す、個の基本
垂直棒Ｓが存在することになる。６４がらも１５個の基
本垂直棒Ｓが得られる。

検出すべき垂直棒を４×２の８画素の中に限定するとい
う事は、まず検出操作を単純化する、という意味がある
。画素数が少ないから、迅速に基本垂直棒Ｓの存在を求
める事ができる。

しかし基本垂直棒Ｓの選択は、バーコードの細線の画像
中の太さに依存する。ここでは、細線が、黒画素ふたつ
分によって表現されている。つまり、細線の太さがほぼ
２画素になるような視野となっている。もしも、入力画
像に於てバーコード細線が３画素分であったら、基本垂
直棒として、白黒黒黒白×２行の１０画素を選ぶことに
なる。

一般に、細線の太さが９画素になる場合、（ｑ−１−２
）Ｘ２の画素をとって、これが白画素によってはさまれ
るｑ個の黒画素が２行あるものであれば、基本垂直棒Ｓ
であるという事にするのである。

バーコードは、細線が主流を占めるので、これを検出で
きる寸法にしておくのがよい。縦方向に１画素分である
とすれば、（ｎ−１）個の基本垂直棒Ｓを、１本の細線
が含むことになる。

注意すべき事は、垂直棒の存在が、読取対象（文字、バ
ーコード）の画面上に存在することの必要十分条件では
なく、単に必要条件だという事である。

空白画像であっても、外部の照明や反射などにより、不
規則な画像を作る可能性があり、垂直棒をどこかに作り
出す可能性がある。

しかし、文字、バーコードが存在すれば、必ず垂直棒が
存在する。垂直棒のサイズを適当に決めておけば、文字
、バーコードに対し、垂直棒が発生するようにできるか
らである。

垂直棒の存在が必要条件であるとしても、垂直棒を検出
する本発明の方法が、その有効性を減じるわけではない
。

その理由について述べる。

ひとつは、垂直棒が検出されない場合、空白画像である
という事が明らかになり、これによって、読取処理を省
くことができるからである。

もうひとつは、垂直棒の存在、非存在により、読取対象
の有無を判別するというのではなく、垂直棒の本数によ
って、読取対象の有無の判別をより確かにできるという
事である。垂直棒の検出本数によって判別することとす
れば、必要十分条件に近い判別を得ることができるので
ある。

このように、垂直棒の存在を、判断の基準に用いるのは
、空白画像と有意画像とを区別するためだけに有効なの
ではない。バーコードと文字とを、垂直棒の検出数の多
少によって区別する事ができる。

第６図（ａ）に於て、数字「２」が図示されている。

線の幅はほぼ２画素分である。だから、基本垂直棒Ｓが
多数存在しそうなものであるが、実際はそうでない。こ
の例ではただひとつの基本垂直棒Ｓしか存在しない。

バーコードに比べて、数字は縦線が少ない。斜線や横線
が多い。このため、縦線を基調とする垂直棒の存在する
余地が、文字、数字に於ては、バーコードより少ないの
である。

これに反して、バーコードは、細線が基本垂直棒を多数
含み、バーコードは殆どが細線から成立っているので、
基本垂直棒の数は極めて多くなる。

このようにして、基本垂直棒の数を数える事により、空
白画像、文字画像、バーコード画像を区別する事ができ
る。

基本垂直棒Ｓだけでは、十分区別ができないという惧れ
のある場合は、より長い、第６図中）の枠６４で囲んだ
長垂直棒Ｔを用いることにする。これは、白黒黒白の４
画素の組合せが上下方向に１４行並んだものである。

このように長いものはバーコードの中にしか存在しない
ので、バーコードと文字とをより確度高く区別する事が
できる。

以上で、本発明の中心をなす垂直棒について説明した。

次に、第１図によって本発明の光学読取装置の全体構成
を説明する。

光学読取装置本体筐体１と、ハンドスキャナ２とよりな
る。ハンドスキャナ２の構成は、第２図、第３図のもの
と同じである。照明光源４があって、ｈ　　　これが対
象となる用紙を照らす。

反射光はレンズ系５で集光されて、二次元のイメージセ
ンサ６の上に結像する。イメージセンサ６は、光を電気
量に変換する。簡単には、白黒の二値画像とする。イメ
ージセンサ６は、縦横に配列された多数の光電変換素子
よりなり、ある画素については、白又は黒を対応させる
。白黒の２値よりなるから二値画像という。文字、記号
を読み取るのが目的であるから、二値画像で十分である
。

電気量に変換された画素の値は電圧値となり、画素ごと
に画像メモリ８に記憶されてゆく。

以上の構成は、第２図又は第３図の公知の回路と同じで
ある。

画像メモリ８の内容は、読取回路９に入力され、文字又
はバーコードとして読取られる。読取結果が正読チェッ
ク回路１０を経て、正しく読取られている場合のみ、読
取結果Ｒとして出力される。

このような構成も第２図、第３図のものと同じである。

ただし、本発明に於ては、垂直棒検出部１１がある。こ
れは画像メモリ８に記憶された入力画像の中に垂直棒が
あれば、これを検出する回路である。垂直棒としては、
第６図の基本垂直棒Ｓを検出するのが最も簡単である。

しかし、長垂直棒Ｔを検出するようにしてもよい。

カウンタ１２は、垂直棒を検出した回数を数えるもので
ある。

垂直棒検出回数が予め定めた数Ｌ０以上になれば、開始
指令Ｏを読取回路９に出力する。読取回路９は、開始指
令０を受は取った時のみ読取動作を実行する。開始指令
０が入力されない限り、読取回路９は作動しない。

ここで読取回路９は、第２図のように、文字だけを読取
る文字読取回路としてもよいし、第３図のように、文字
読取回路とバーコード読取回路とを合わせたものでもよ
い。さらに、バーコード読取回路だけであってもよい。

垂直棒の数りが、５６以上であれば、文字又はバーコー
ド或は両方の読取り動作を実行するのである。

もちろん閾値Ｌ０の値は、文字を読取る場合と、バーコ
ードを読取る場合とでは、異なるように設定した方がよ
い。ただし、どのような装置の場合であっても、閾値Ｌ
０の値はひとつしかない。開始指令０もひとつのタイミ
ングとして与えられる。

第７図は本発明の他の構成例を示す。

ここでは、開始指令ＰＳＱを分離している。バーコード
読取回路３２の動作を開始させる開始指令Ｐと、文字読
取回路２９の動作を開始させる開始指令Ｑとがある。

垂直棒検出部１１は前例と同じように、入力画像の中の
垂直棒を検出する。カウンタ１２は垂直棒の検出数りを
カウントする。

予め、２つの閾値Ｌ１、Ｌ、を定めておく。Ｌ２は、バ
ーコードが入力画像に存在した時の垂直棒の数の下限と
して定める。Ｌ、は文字が入力画像に存在した時の垂直
棒の下限として定める。

垂直棒の計測数りがＬ　（Ｌ、であれば、これは空白画
像と判断する。開始指令は出ない。

Ｌが、ＬｌくしくＬ２であればこれは文字画像であると
判断され、開始指令Ｑが発せられる。文字読取回路２９
が動作を開始する。

Ｌが、Ｌ２くＬであれば、これはバーコード画像である
と判断される。開始指令Ｐが発せられ、バーコード読取
回路３２が動作を開始する。

これらの動作は重複して起らない。いずれかひとつが選
択される。空白画像である時、バーコード読取回路３２
、文字読取回路２９ともに非作動である。また、空白画
像であることが、時間的に最も多いのであるから、読取
回路２９．３２が非作動である事による電力節減の効果
は大きい。

また、バーコード読取りと文字読取りとが同一画面につ
いて同時的又は継時的に行なわれることはなく、いずれ
か適切な一方が選択される。このため処理時間を大幅に
短縮できる。

以上の例は、１種類の垂直棒のみを対象として、画像の
種類を判定するものであった。

次に、２種類の垂直棒を検出し、判定の確度をより一層
高揚させる例を第８図によって説明する。

ここでは、長垂直棒と、短垂直棒とを検出し、殊　それ
ぞれの数を計数することにする。

艮と短といっても、これは相対的なものであって、垂直
棒のサイズは適当に決定する。

たとえば、短垂直棒として基本垂直線Ｓを、長垂直棒と
して、第６図の垂直棒Ｔを選ぶようにしてもよい。

枝垂直捧検出部１５は、入力画像の中の長垂直棒の存在
を検出する。カウンタ１６は、長垂直棒の数Ｍを計数す
る。これが予め定めたし３以上であれば、バーコード読
取回路３２へ開始指令Ｐを出力する。

短垂直棒検出部１３は、入力画像の中の短垂直棒の存在
を検出する。カウンタ１４は短垂直棒の数Ｎを計数する
。これが予め定めたＬ４以上であって、長垂直棒数Ｍが
Ｌ３以下である時、文字読取回路２９へ開始指令Ｑを出
力する。

インバータ４０、アンドゲート４１はそのような演算を
行なう。再び述べると、Ｍ、Ｎと画像の対応関係は、 （ｉ）　　Ｍ　＞　ｔ、３　　　　　バーコード画像（
＋１）Ｌ３）　Ｍ　　　　　文字画像Ｌ４（Ｎ （ｉｉＤ　　Ｌ３＞Ｍ　　　　　空白画像Ｌ４）Ｎ というようになっている。長垂直棒は、バーコードの細
線の長さより僅かに短い垂直棒とする。これを使うと、
より迅速にバーコードの存在を検出できる。文字画像に
はバーコードのような長い垂直棒が存在しないからであ
る。長垂直棒により、バーコードを積極的に認識し、短
垂直棒の非存在により、空白画像である事を認識する。

第６図に示すように、バーコードの細線は、基本垂直棒
Ｓを多数含んでいる。基本垂直棒の数はバーコード画像
の全体に於てかなりの数であるから、計数に時間がかか
る。それよりも、細線の寸法とほぼ同じである長垂直棒
Ｔを数える事にすれば、短時間で計数できる。

第９図によって、垂直棒検出処理について説明する。検
出したい垂直棒のパターンを標準パターン９２．９３．
９４、・・として予め決定しておく。

標準パターンは重要なパターンであり、有意画像と空白
画像、文字画像とバーコード画像とを、最も簡単に、確
度高く区別できるようなパターンを選ぶべきである。

９２は、基本垂直棒のパターンで黒画素が２×２だけ並
んでおり、両側に白画素列がある。

９３は２つの黒画素が白画素に挾まれているというもの
が上下に６行分並んでいるものである。

標準パターン９４は、上下に６行分並んでいる点では標
準パターン９３と同じであるが、３行目で１画素分ずれ
たパターンである。傾斜線に対応する。スキャナが文字
列に対して傾いていた時にこのような傾斜線が数多く入
力される。

入力画像９１が、画素ごとに白黒の値を持っているとす
る。標準パターン９２．９３．９４、・・のいずれか選
ばれたひとつを、左上から、画像に重ね合わせて、一致
するかどうかを調べる。一致すれば、垂直棒がそこにひ
とつ存在したという事である。このような検出は、標準
パターンを左上から右方へ向け、１画素ずつずらして行
なう。右端までくると、下へ１画素分下げて同じような
比較を行なう。

標準パターン９２．９３．９４、・・の選択を変えるこ
とにより、種々の垂直棒の検出が可能になる。

第１０図によって標準パターンと、入力画素の一致を逐
次比較する回路例について説明する。

これは基本垂直棒Ｓ（第９図の９２）を検出するもので
ある。第９図に於ける垂直棒９３．９４或は第６図の垂
直棒Ｔを検出する回路もこれに準じて構成できる。

画像に於て、水平方向の画素数をｈとする。基本垂直棒
Ｓの存在を検出するため、シフトレジスタ１００を用い
る。シフトレジスタの段数は、（ｈ＋４　）個である。

シフトレジスタの各セルをＱ、　、Ｑ□、Ｑ２、・・、
Ｑｈ＋ｓとする。最初の４つＱ。、Ｑｌ　、Ｑ２　、Ｑ
３には、基本垂直棒の２行目が白黒黒白である事を検出
するため、出力を取り出し、エクスクル−シブオア１０
１．１０２．１０３．１０４　に接続する。エフスフ７
１　　　　ルーシブオアのもうひとつの入力には、１．
０．０．１を入力する。これは固定入力である。

シフトレジスタには、クロックＧＫとともに、入力画像
の各画素の値を水平方向に走査した順に入力する。ここ
で走査はラスク順に行なう。これは、水平方向に画像を
走査すると、ひとつ下の行を再び水平方向に走査し、順
に下の行に移ってゆく走査である。

データ入力に於て、黒は１、白はＯで表現されていると
する。エクスクル−シブオアは、２人力の値が異なる時
のみ、１を出力する素子である。

つまり、０、■又は１１０人力のときのみ１を出力する
。

最後の４つのセルＱｈ　Ｎｑｈ−１−ｓにも、エクスク
ル−シブオア１０５．１０６．１０７１１０８　　を接
続している。これらの入力には、同様に１．０１０．１
を入力している。

エクスクル−シブオア１０１〜１０４の積はアンドゲー
ト１０９によって演算される。エクスクル−シブオア１
０５〜１０８の積はアンドゲート１１０によって演算さ
れる。

Ｑ０〜Ｑ４に白黒黒白（つまり０１１．１．０）が入力
されたときのみ、アンドゲート１０９の出力は１になる
。

Ｑｈ　−ｑｈ十ｇに白黒黒白（つまり０．１．１．０）
が入力されたときのみアンドゲート１１０　の出力は１
になる。１０９と１１０の積はアンドゲート１１１によ
り演算される。

従って、基本垂直棒Ｓは、下段の４つの画素の値（０，
１、■、０）がＱ。−Ｑ３に、上段の４つの画素の値（
０，１，１、Ｏ）がＱｈ　−Ｑｈ十ｓにある時に、アン
ドゲート１１１　の出力が１になることによって完全に
検出される。

アンドゲート１１１の出力が１になった時、基本垂直棒
Ｓが１本あるという事が分る。すると、第６図の垂直棒
６５の場合は、１５本の垂直棒Ｓを出力することになる
。第１図、第７図、第８図のように垂直棒Ｓを検出した
回数を数えるカウンタがあれば、画面に於ける基本垂直
棒Ｓの総数が分る。

第６図の黒丸が５つ左右に続く垂直棒６３は、第１０図
の回路に於て垂直棒検出出力をアントゲ−）１１１に出
力しない。イクスクルーシブオア１０１．１０２．１０
３．１０４を同時に出力１にする事がないからである。

第１Ｏ図の回路は、基本垂直棒Ｓの検出しかできないが
、他の垂直棒を検出するように変形することは容易であ
る。第９図の９３のような垂直棒は、白黒黒白の行が６
行あるから、（５ｈ＋４　）個のシフトレジスタを直列
に並べて、０〜３．ｈ−ｈ＋−ａ、２ｈ〜２ｈ＋３、・
・、５ｈ〜５ｈ＋３番目のシフトレジスタにそれぞれエ
クスクル−シブオアを接続し、それらのエクスクル−シ
ブオアの他の入力を１．０．０．１としておく。そして
、これらの２４個のエクスクル−シブオアの積を演算す
るようにする。こうして、垂直棒９３を検出できる。

Φ）作　用 入力画像の中に存在する一定パターンの垂直棒を垂直棒
検出部が検出する。

第４図（ａ）、（ロ）、（９）に示すような画像は、垂
直棒が存在しない。垂直棒が全く存在しないか、あるい
は存在してもごく僅かであるとき、これは空白画像であ
る。

入力画像が文字又はバーコードである場合は、垂直棒が
存在する。

従って、ある一定閾値をり。とし、Ｌｏで垂直棒の数り
を分ける。ＬがＬ０以下であれば空白画像とし、Ｌがり
。以上であれば有意画像とする。空白画像であればＬ＝
Ｑであるはずであるが、ノイズがあるので、ノイズ分の
余裕をみて、有限数Ｌ０を下の閾値にする。

有意画像の中でも、バーコードからは極めて多くの垂直
棒が生じる。文字からは少数の垂直棒しか生じない。

そこで、第７図の回路では、Ｌ２という閾値を決めてお
き、Ｌ２〈Ｌであればバーコードと判定し、しくＬ２で
あれば文字と判定する。第７図のＬｌは前記のＬｏと同
じく、空白画像と有意画像とを区別するためのものであ
る。

第６図に於て、基本垂直棒Ｓについて考えると、γｌ、
　数字「２」は、これを１本含むだけである。しかし、
バーコードの細線１本だけで、Ｓを１５本含んでいる。

さらに、文字とバーコードとを区別するのは、長垂直棒
の個数Ｍ１短垂直捧の個数Ｎによって行なう事もできる
。バーコードは長垂直棒を持つが、文字はこれを持たな
い。そこで長垂直棒がＬ３以上であればバーコードと判
定する。Ｍ）Ｌ３であって、短垂直棒の数ＮがＬ４以上
（Ｎ＞Ｌ４）であれば、これは文字と判断する。ＮくＬ
４であれば、これは空白画像である。

これは第８図の回路を利用した判別法である。

（Ｃ）実施例 画素の大きさは、水平、垂直ともに０．２１１ｒｌｌ＋
とした。

文字画像の文字線幅は約０．３５ｆｌ、文字高さを約２
．６ｆｌとした。線幅は、２画素分あるので、基本垂直
棒Ｓが文字の中に存在しうる。文字の種類によるが、必
ず１本以上、文字の中に基本垂直棒Ｓが存在する。

入力画面には、少なくとも７文字（１行分）がいちどに
現われるとする。この場合、約７本の垂直棒Ｓが得られ
る。

一方、バーコードについては次のようになる。

バーコードには種々の体系がある。たとえば、バーの内
、細線を０．３３朋幅、太線を０．８２５　ｆ１幅とし
、高さが１０ａｌとする。細線からは４９本の基本垂直
棒Ｓが得られる。太線からは全く生じない。

入力画面内に少なくとも２０本のバーがあり、その内３
１５が細線だとする。すると、基本垂直棒Ｓの数は ４９Ｘ２０Ｘ３１５　＝　５８８本 とみつもる事ができる。

基本垂直棒Ｓのかわりに、１４の長さをもつ長垂直棒Ｔ
の数を数えるとする。細線１本から、３７本の垂直棒Ｔ
が生ずる。細線（１０ｙｇ）は、５００画素あり、Ｔの
長さが１４画素だから、５０＋１−１４＝３７本の長垂
直棒Ｔが生ずるのである。太線（０，８２５１ｆ１幅）
からは全く生じない。文字から長垂直棒は１本も生じな
い。

すると、バーコードの場合、長垂直棒Ｔの数は、３７　
Ｘ　２０　Ｘ　８１５　＝　４４４本と見積る事ができ
る。

そこで、前述の閾値Ｌｏ１Ｌ１、Ｌ４、Ｌ２、Ｌ３は、
多少の余裕をもって次のように設定できる。

Ｌｏ、Ｌｌ、Ｌ４　（文字又はバーコードがある）　　
　５Ｌ、　　（バーコードがある）類型直棒５５８０Ｌ
ｓ　　（バーコードがある）長垂直棒Ｔ４００これらの
値は上限に近い一例である。

多くの場合、Ｌｏ、Ｌｌ、Ｌ４は３〜１０、Ｌ２は２０
〜６００、Ｌ３は１０〜４００程度の範囲に選ぶことが
できる。

ハ０発明の効果 この発明によれば、入力画面に読取対象となる有意画像
があるかないかを、簡単な処理によって迅速に求める事
ができる。

また、有意画像がある場合、それがバーコードであるの
か文字であるのかを簡単に求めることができる。

従って本発明によれば次のような効果を得ることができ
る。

（１）読取対象が入力画面に無い時に、その読取回路の
動作を止める手段を与える。これにより、読取回路で消
費されていた電力を節減する事ができる。

（２）バーコードと文字の両方を読取対象とする装置に
於て、従来は継時的に読取動作が行なわれていた。たと
えば、バーコード読取→文字読取の順、或は文字読取→
バーコード読取の順で行なわれていた。本発明では、い
ずれか一方の必要な読取回路のみを動作させるので、処
理時間を短縮する事ができる。

（３）バーコードと文字の両方を読取対象とする装置で
、用紙の汚れ等の心配のため、念のためバーコード読取
回路と文字読取回路の両方を動作させる場合でも、入力
画面に存在しそうな読取対象に対する読取回路を先に動
作させる事ができるので、正しい読取結果を早く得られ
る。

【図面の簡単な説明】

）、　　　第１図は本発明の光学読取装置の第１の構成
側図。 第２図は従来の光学文字読取装置の構成図。 第３図は文字とバーコードの両方を読取ることのできる
従来の光学読取装置の構成図。 第４図は入力画像が空白画像である例を示す入力画像図
。（ａ）は真白、（ｂ）は真黒、（Ｃ）は白黒の大まか
なパターンを示している。 第５図は入力画像が文字画像、或はバーコードである事
を示す入力画像図。（ａ）が文字画像、（ｂ）がバーコ
ード画像。 第６図は文字、バーコードを画素によって表現した画像
図。黒丸は黒画素を示し、空白は白画素を示す。（ａ）
は文字像、（ｂ）はバーコード像、枠で囲んだものが、
識別のため本発明で用いる垂直棒である。 第７図は本発明の光学読取装置の第２の回路例を示す構
成図。 第８図は本発明の光学読取装置の第３の回路例を示す構
成図。 第９図は入力画像の中に、垂直棒の標準パターンが存在
するかどうかを検出する方法を説明する図（９２，９３
，９４は標準パターン）。 第１０図は入力画像と標準パターンとを逐次比較し標準
パターンの存在を検出するための具体的な回路側図。 １．１′、１″　・・　光学読取装置本体筐体２　・・
・・・・　光学読取装置のスキャナ３・・・・・・手 ４・・・・・・照明光源 ５　　・・・・・・　　し　　　ン　　　ズ６　・・・
・・・　イメージセンサ ７　・・・・・・　イメージ七ンサ駆動回路、二値化回
路８・・・・・・画像メモリ ９・・・・・・読取回路 １０　・・・・　正読チェック回路 １１　・・・・垂直棒検出部 １２・・・・カウンタ １３　・・・・　短垂直棒検出部 １４　　・・・・　　カ　　ウ　　ン　　タ１５　・・
・・　長垂直棒検出部 １６・・・・カウンタ ２１．２２・・　文字、バーコードを記載した用紙２９
　・・・・文字読取回路 ３２　・・・・　バーコード読取回路 ０　　・・・・　読取回路の読取開始指令Ｐ　　・・・
・　バーコード読取回路の開始指令Ｑ　　・・・・　文
字読取回路の開始指令Ｒ・・・・読取結果 発　　明　　者　　　　　　　　　　山　　　口　　幹
　　雄特許出願人　　　　　住友電気工業株式会社出願
代理人　弁理士　　　川　瀬　茂　樹１覧・“、ｊ、ｊ
：、ｊｊ、、：’（−口１ｔ１．− １シー：、ス゛１−１ 第　　　１　　　図 第　　　２　　　図 第　　　３１４ ノ１； 賃 第　　　４１２１ （ｂ）　Ｌｌ：黒 （Ｃ）ｌ’１黒の志・おまがなパターン第　　　５　　
　図 （ａ）文字画像 （ｂ）ルーフ　・ド画像

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）文字、バーコードなどよりなる読取対象に光を照
   射する照明光源と、読取対象からの反射光を２次元のイ
   メージセンサ上に結像するレンズ系と、結像された読取
   対象の像を光電変換し画素ごとに電気信号に変換する２
   次元のイメージセンサと、画素ごとの信号の値を記憶す
   る画像メモリと、画像メモリに記憶された画素の信号値
   から文字を読取る文字読取回路又は、画像メモリに記憶
   された画素の信号値からバーコードを読取るバーコード
   読取回路と、読取回路から出力される読取結果が正しい
   か否かをチェックし正しく読取られている時に読取結果
   を出力する正読チェック回路とを有する光学読取装置に
   於て、画像メモリに記憶された入力画像の中に、両側が
   白画素によつて挾まれ中間には黒画素が複数個存在し上
   下に２行以上の拡がりをもつ一定形状の垂直棒を検出す
   る垂直棒検出部を有し、垂直棒検出部が垂直棒を検出し
   た時のみ、読取対象が入力画面上に存在するものとし、
   読取動作を行なうようにした事を特徴とする光学読取装
   置。
2. （２）垂直棒検出部として、縦に長い一定形状の長垂直
   棒を検出する長垂直棒検出部と、縦に短い一定形状の短
   垂直棒を検出する短垂直棒検出部とがあり、長垂直棒検
   出部が、長垂直棒を検出したときは、バーコード読取回
   路が入力画像のバーコードを読取ることとし、長垂直棒
   検出部が長垂直棒を検出せず、短垂直棒検出回路が短垂
   直棒を検出した時は文字読取回路が入力画像の文字を読
   取るようにした事を特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の光学読取装置。
3. （３）垂直棒検出部の検出した垂直棒の数Ｌを数えるカ
   ウンタを有し、垂直棒が入力画面のなかで一定数Ｌ＿０
   以上数えられた時に、読取対象が入力画面内に存在する
   ものとし読取動作を行なう事を特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の光学読取装置。
4. （４）長垂直棒検出部が検出した長垂直棒の数Ｍを数え
   るカウンタと、短垂直棒が検出した短垂直棒の数Ｎを数
   えるカウンタを有し、長垂直棒の数Ｍが予め定めた数Ｌ
   ＿３以上の時はバーコード読取回路がバーコード読取り
   を行ない、長垂直棒の数ＭがＬ＿３未満だが短垂直棒の
   数Ｎが予め定めた数Ｌ＿４以上の時は文字読取回路が文
   字読取りを行なう事を特徴とする特許請求の範囲第（２
   ）項記載の光学読取装置。
5. （５）垂直棒の数Ｌが予め定めた数Ｌ＿２以上の時はバ
   ーコード読取回路がバーコード読取り動作を行ない、Ｌ
   が予め定めた数Ｌ＿１以上であるがＬ＿２未満の時は文
   字読取回路が文字読取りを行なうこととし、ＬがＬ＿１
   未満である時は、読取動作を行なわないようにした事を
   特徴とする特許請求の範囲第（３）項記載の光学読取装
   置。
6. （６）一定数Ｌ＿０が３〜１０の値である事を特徴とす
   る特許請求の範囲第（３）項記載の光学読取装置。
7. （７）一定数Ｌ＿０が５である事を特徴とする特許請求
   の範囲第（６）項記載の光学読取装置。
8. （８）Ｌ＿３が１０〜４００の間の値であり、Ｌ＿４が
   ３〜１０の間の値である事を特徴とする特許請求の範囲
   第（４）項記載の光学読取装置。
9. （９）Ｌ＿３が４００、Ｌ＿４が５である事を特徴とす
   る特許請求の範囲第（８）項記載の光学読取装置。
10. （１０）Ｌ＿２が２０〜６００、Ｌ＿１が３〜１０の値
    である事を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の
    光学読取装置。
11. （１１）Ｌ＿２が５８０、Ｌ＿１が５である事を特徴と
    する特許請求の範囲第（１０）項記載の光学読取装置。
12. （１２）垂直棒検出部は、予め定められた垂直棒の標準
    パターンを、逐次入力される入力画像の各部分に重ね合
    わせる事によつて垂直棒検出を行なう事を特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項〜第（５）項のいずれかに記載
    の光学読取装置。
13. （１３）垂直棒が、白画素に挾まれた２つの黒画素が上
    下２列連続しており８画素よりなるものである特許請求
    の範囲第（１）項又は第（３）項或は第（５）項に記載
    の光学読取装置。
14. （１４）短垂直棒が、白画素に挾まれた２つの黒画素が
    上下に２行連続した８画素よりなり、長垂直棒が白画素
    に挾まれた２つの黒画素が上下に１４行連続した５６画
    素よりなるものである事を特徴とする特許請求の範囲第
    （２）項又は第（４）項記載の光学読取装置。
15. （１５）入力画像の水平方向の画素数ｈに４を加えた（
    ｈ＋４）個のセルよりなるシフトレジスタに、クロック
    Ｃｋとともに画像の値を画素ごとに順次入力し、シフト
    レジスタの最初の４個と、最後の４個には１、０、０、
    １の入力が与えられたエクスクルーシブオアを接続し、
    エクスクルーシブオアの積を演算することにより垂直棒
    を検出する事を特徴とする特許請求の範囲第（１３）項
    記載の光学読取装置。