條形碼處理裝置及條形碼處理方法
2023-09-21 03:13:20
專利名稱：條形碼處理裝置及條形碼處理方法
技術領域：
本發明涉及識別在郵件等上印刷的條形碼的條形碼處理裝置及條形碼處理方法。
背景技術：
在郵件處理的領域中，已知有在郵件上記錄與收件地址信息對應的條形碼的技 術。例如，郵件處理機讀取被高速傳送的郵件的圖像，識別圖像中的收件地址信息，將與識 別的收件地址信息對應的條形碼印刷記錄在郵件上。或者，在郵件處理機無法識別收件地 址信息時，操作員目視顯示的郵件圖像，輸入收件地址信息。與此對應，郵件處理機將與輸 入的收件地址信息對應的條形碼印刷記錄在郵件上。如上所述，對郵件印刷記錄條形碼後，基於條形碼對郵件進行處理。例如，郵件區 分機讀取在郵件上印刷記錄的條形碼，基於讀取的條形碼區分郵件。為了正確區分郵件，必須正確地從郵件圖像讀取條形碼。作為正確處理條形碼的 技術，例如，日本特開2005-266907 (文獻1)及日本特開2008-84218 (文獻2)公開了從郵 件圖像中檢測出條形碼的條形碼檢測技術及讀取條形碼的條形碼讀取技術。但是，上述技術難以正確識別在郵件上印刷的傾斜狀態的條。例如，郵件處理裝置通過噴墨印表機對被高速傳送的郵件印刷記錄條形碼。因此， 郵件的傳送速度和噴墨印表機的噴墨定時的調節不充分時，有時構成條形碼的條會以傾斜 的狀態(歪斜狀態)被印刷。傾斜狀態的條難以通過上述技術被正確識別。例如，文獻1公開了通過過濾檢測條形碼的技術，但是沒有公開與傾斜狀態的條 的檢測相關的技術。另外，專利文獻2公開了與傾斜狀態的條形碼對應的技術，但是沒有公 開與傾斜狀態的條的檢測相關的技術。另外，傾斜狀態的條形碼是指，構成條形碼的各個條的排列相對於郵件的傳送方 向呈傾斜狀態的條形碼，即，整個條形碼是相對於郵件的傳送方向傾斜地被印刷的狀態的 條形碼。與此相對，由傾斜狀態的條構成的條形碼是指，構成條形碼的各個條相對於郵件的 傳送方向傾斜，但是整個條形碼是沿郵件的傳送方向被印刷的狀態的條形碼。
發明內容
本發明的目的是提供傾斜狀態的條形碼的識別精度優良的條形碼處理裝置及條 形碼處理方法。本發明的一個實施例的條形碼處理裝置，具有讀取單元，讀取由多個墨點形成一 個條、由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和條形碼識別單元，通過比上述規 定間隔窄、比一個條的寬度寬且與一個條的長度對應的掩模來過濾上述讀取圖像，通過上抽出的集合體的多個墨點連結，基於連結結果檢測出一 個條，識別由檢測出的多個條構成的條形碼。本發明一個實施例的條形碼處理方法，讀取由多個墨點形成一個條、由以規定間 隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；通過比上述規定間隔窄、比一個條的寬度寬且與一 個條的長度對應的掩模來過濾上述讀取圖像，通過上述過濾抽出多個墨點的集合體，將抽 出的集合體的多個墨點連結，基於連結結果檢測出一個條，識別由檢測出的多個條構成的 條形碼。
以下將參照附圖描述實現該發明的各種特徵的總體結構。附圖和相關的描述用來 說明本發明的實施例，而不是限制發明的範圍。圖1是本發明的一個實施例的條形碼處理裝置的概略構成的示圖。
圖2是說明本發明的一個實施例的條形碼處理的概略的流程圖。
圖3是4態條形碼的一例的示圖。
圖4是由傾斜狀態的條(墨點的集合體)構成的條形碼的一例的示圖5是針對正確印刷的條形碼的過濾處理及點連結處理的結果的一例的示圖
圖6是針對傾斜狀態的條形碼的傾斜對應過濾處理及點連結處理的結果的-的示圖7是標籤輪廓追蹤處理的說明圖8是輪廓追蹤時的8方向的投票方向分量的示圖9是生成基於推定傾斜角度θ和離基準線的高度的修正圖像的示圖。
圖10是示出對修正圖像的識別處理的一例的流程圖。
圖11是說明生成得分圖的圖12是說明生成基於假定傾斜角度的修正得分圖的圖。
具體實施例方式以下，參照
本發明的實施例。圖1是本發明的一個實施例的條形碼處理裝置的概略構成的示圖。條形碼處理裝 置例如可適用於郵件區分機。如圖1所示，條形碼處理裝置具有操作部1、螢光條形碼用掃描儀2、控制PC3、螢 光條形碼識別部5、HUB6、通信電纜7、傳送帶8。螢光條形碼用掃描儀2通過不可見光讀取傳送帶8傳送的郵件等的書狀物(讀取 對象物)9的圖像(螢光圖像)。在書狀物9上印刷有螢光條形碼(識別信息)，螢光條形 碼用掃描儀2讀取該螢光條形碼。另外，本實施例中，說明了螢光條形碼的檢測及識別，但 是不限於螢光條形碼。本實施例說明的條形碼的檢測及識別處理也可以適用於可見光條形 碼及磷光條形碼。螢光條形碼識別部5是對由螢光條形碼用掃描儀2讀取的讀取圖像進行處理的圖 像處理部。操作部1可以由例如PC(個人計算機)構成。同樣，控制部3也可以由例如PC構
5成。同樣，螢光條形碼識別部5也可以由例如PC構成。通信電纜7將螢光條形碼用掃描儀2和螢光條形碼識別部5連接，將HUB6和操作 部1、控制部3及螢光條形碼識別部5連接。例如，如圖2所示，螢光條形碼用掃描儀2讀取印刷記錄了條形碼的圖像(ST201)。 螢光條形碼用掃描儀2通過點連結過濾連結處理從讀取圖像抽出墨點圖像，並連結墨點圖 像，另外，通過二值圖像作成處理以任意的閾值抽出條分量(ST202) (ST203)。而且，螢光條 形碼識別部5通過標記處理從二值圖像抽出多個像素的塊，另外，通過候補條篩選處理從 多個像素的塊中選出候補條(ST204，ST205)。而且，螢光條形碼識別部5通過傾斜角推定 處理根據候補條的排列計算傾斜角度，確定輪廓基準線(ST206)。而且，螢光條形碼識別部5通過標籤輪廓追蹤處理對各個候補條的標籤追蹤輪 廓，對方向分量投票(ST207，ST208)。而且，螢光條形碼識別部5通過傾斜角度算出處理根 據投票結果推定候補條的傾斜(傾斜角度)(ST209)。而且，螢光條形碼識別部5通過角度 修正圖像作成處理，作成將讀取圖像在傳送方向上以推定傾斜角度移位修正後的修正圖像 (ST210)。而且，螢光條形碼識別部5通過個別條判定處理，將修正圖像中包含的各條分類， 另外，通過解碼處理，基於條的排列來對條形碼解碼(ST211，ST212)。而且，螢光條形碼識別部5在上述解碼結果不適當的場合(ST213，NO)，在一定範 圍的角度內假定幾種傾斜角度，以假定的幾種傾斜角度重新作成候補條(ST214)。而且，螢 光條形碼識別部5通過解碼處理，基於以假定的幾種傾斜角度重新作成的候補條的排列來 對條形碼解碼，選擇最佳識別結果，並輸出識別結果(ST215，ST216，ST217)。但是，二值化後的標記可以是微分二值標記，也可以是通常的二值標記。上述條形 碼的識別處理的順序是一例，本發明不限於該識別處理的順序。以下，說明具體的條形碼處理。另外，螢光條形碼用掃描儀2是事先進行了校準 的。即，螢光條形碼用掃描儀2的位置對齊等已經完成。如圖3所示，成為識別對象的螢光條形碼，例如是4態條形碼。作為4態條形碼， 具有定時條Bi、上升條B2、下降條B3、長條B4。定時條Bl比其它的條短，上升條B2是僅在 上方向比定時條Bl長的條，下降條B3是僅在下方向比定時條Bl長的條，長條B4是在上下 方向比定時條Bl長的條。另外，成為識別對象的螢光條形碼具有基於裡德_所羅門式的解 碼的糾錯功能。螢光條形碼用掃描儀2讀取書狀物(郵件)的圖像，取得圖3所示的墨點的圖像 (正確印刷了條形碼的書狀物的圖像)。或者，後者在條形碼印刷時，在書狀物的傳送速度 和噴墨印表機的噴墨定時的調節不充分的場合，螢光條形碼用掃描儀2讀取書狀物(郵件) 的圖像，取得圖4所示墨點的圖像(印刷了傾斜狀態的條形碼的書狀物的圖像)。以下，說明基於與傾斜對應的一定寬度掩模的過濾處理(傾斜對應過濾處理)。對如圖3所示的正確印刷的條形碼進行使用了橫向寬度收縮的縱長掩模(例如與 1行對應的掩模)的過濾，從而，螢光條形碼識別部5通過圖5所示地點連結處理可以生成 條。另外，此時的過濾方法可以是中值過濾，也可以是最大值過濾。但是，使用這樣的橫向寬度收縮的縱長掩模的過濾在由傾斜狀態的條構成的條形 碼識別處理中是不適當的。因而，本實施例中，適用使用了具有一定橫向寬度的縱長掩模 (與多行對應的掩模)的過濾。例如，定義為構成條形碼的各條由多個墨點形成，而且各條
6以規定間隔D(參照圖5)配置。對這樣定義的條形碼，螢光條形碼用掃描儀2，通過比規定 間隔D窄、比一個條的寬度W(參照圖5)寬且與最長一個條的長度L(參照圖5)對應的掩 模來過濾讀取圖像，螢光條形碼識別部5基於該過濾的結果，抽出多個墨點的集合體，將抽 出的集合體的多個墨點連結，基於連結結果檢測出一個條，識別由檢測出的多個條構成的 條形碼。即，對正確印刷了條形碼的書狀物的圖像，通過基於圖5所示的橫向寬度窄的掩 模(例如與1行對應的掩模)的過濾，可以檢測出條。但是，對於印刷了由傾斜狀態的條構 成的條形碼的書狀物的圖像，基於圖5所示的掩模的過濾是不充分的。因而，通過基於圖6 所示的寬度大的掩模(例如比條的寬度寬且比最長條的長度長的掩模)的傾斜對應過濾， 無論是正確記錄的條還是傾斜狀態的條都能被檢測。此時，在過濾處理中，為了處理的高速化，也可以設定掩模範圍內的亮度最大值， 抽出亮度最大值的像素，也可以設定將掩模範圍內的所有像素按亮度順序排列時的第X個 亮度值，抽出第X個亮度值的像素。螢光條形碼識別部5通過過濾抽出多個墨點的集合體，將抽出的集合體的多個墨 點連結，基於連結結果生成二值化圖像。例如，基於圖像的濃度直方圖，通過基於大津法等 算出的閾值的濃度二值化處理，生成二值化圖像。或者，既可以通過基於固定閾值的二值化 處理生成二值化圖像，也可以通過微分二值化處理生成二值化圖像。接著，螢光條形碼識別部5對二值化圖像適用標記處理。標記處理是將二值化處 理中抽出的像素的連結作為塊登錄的處理。作為確認連結的方向，例如有4方向或8方向等。然後，螢光條形碼識別部5判定標記處理中抽出的標籤是否適合作為候補條。艮口， 螢光條形碼識別部5判定標記處理中抽出的標籤是否具有適當尺寸作為候補條。例如，書 狀物背景等以螢光形態發光時，該螢光形態對應的標籤是否有作為候補條誤抽出的情況。 因而，為了排除這樣的錯誤候補條，判定抽出的標籤作為候補條是否具有適當尺寸。具體地 說，抽出的標籤按是否具有適當高度、寬度、面積來篩選候補條。接著，螢光條形碼識別部5推定條形碼的傾斜角。例如，螢光條形碼識別部5以篩 選的多個標籤中的左端和右端的標籤為基準，推定由這些多個標籤構成的條形碼的傾斜角 度。另外，在傾斜角推定時，螢光條形碼識別部5根據左端和右端的標籤確定條形碼的基準 線。以下，說明根據條輪廓追蹤結果推定傾斜角而作成修正圖像，識別修正圖像中的 條形碼的識別處理(一次識別處理)。另外，該一次識別處理既可以與上述說明的傾斜對應 過濾處理組合實施，也可以單獨實施。首先，說明傾斜角的推定。前述的標籤篩選處理篩選的標籤的輪廓部分(邊緣部 分)如圖7所示。圖7是篩選標籤的輪廓部分(邊緣部分)的放大圖。如圖7所示，螢光 條形碼識別部5追蹤篩選標籤的輪廓。圖7中的箭頭是表示標籤輪廓追蹤處理的箭頭。螢光條形碼識別部5通過標籤輪廓追蹤處理，獲得方向分量的排列。而且，螢光條 形碼識別部5對該方向分量的排列，以2個單位分隔X移動方向和Y移動方向，在正負方向 相同的8方向(參照圖8)上投票，獲得方向投票分量。而且，螢光條形碼識別部5對各篩 選標籤反覆進行同樣的投票，根據獲得的方向投票分量，用以下的式1、式2算出推定傾斜角度θ。 θ = tar^x (式 2)如圖9所示，螢光條形碼識別部5利用通過各篩選標籤的輪廓追蹤的投票結果求 出的推定傾斜角度θ和傾斜推定處理時求出的基準線，作成修正圖像。即，螢光條形碼識 別部5基於推定傾斜角度θ和離基準線(座標值)的高度(距離)，按照橫向移位寬度(w) 使像素移位，作成修正圖像。另外，螢光條形碼識別部5，根據基準線的條長度方向的座標(h)和推定傾斜角度 (θ )，如下式3所示算出各高度(ν)中的橫向移位寬度(W)。w = (v-h) tan θ (式 3)另外，螢光條形碼識別部5通過使適用橫向移位寬度(w)的像素位於基準線的上 側或下側中的某一側，來逆轉橫向移位寬度(w)的正負。若生成圖9所示修正圖像，則修正圖像中的條成為非傾斜狀態的條，即被正確印 刷的狀態的條。因此，通過對該修正圖像適用條形碼識別處理，可以高精度識別條形碼。另外，螢光條形碼識別部5為了高效進行傾斜角推定的投票，也可以僅從篩選標 籤中選出長候補條(最長候補條)，僅以選出的候補條作為投票對象，利用成為投票對象的 候補條推定傾斜角度。另外，在候補條的個數多的場合等，為了進一步提高處理速度，螢光 條形碼識別部5也可以從長候補條(最長候補條)進一步採樣部分條，僅僅以被採樣的候 補條作為投票對象，利用成為投票對象的候補條推定傾斜角度。或者，螢光條形碼識別部5 也可以僅選出一定以下的橫向寬度的候補條(最長候補條)，僅以選出的候補條作為投票 對象，利用成為投票對象的候補條推定傾斜角度。這裡，參照圖10，說明針對修正圖像的識別處理的一例。以條的排列為輸入信息， 對輸入信息解碼，取得地址信息(ST1001)。另外，在獲得大量解碼結果的場合，採用適當的 解碼結果(ST1002)。例如，基於糾錯數，選擇適當的解碼結果。在選擇適當的解碼結果後， 輸出與解碼結果對應的識別結果(ST1003)。另外，螢光條形碼識別部5在通過識別上述修正圖像中的條形碼的識別處理(一 次識別處理)獲得的識別結果不適當的場合，執行再識別處理(二次識別處理)。再識別處 理是指如下的處理在一定範圍的角度內假定幾種傾斜角度，以假定的幾種傾斜角度重新 作成候補條，通過解碼處理，基於以假定的幾種傾斜角度重新作成的候補條的排列，對條形 碼進行解碼，選擇最佳識別結果(解碼結果)。以下，說明詳細情況。另外，該二次識別處理既可以與上述說明的傾斜對應過濾處理組合實施，也可以 與上述說明的傾斜對應過濾處理及一次識別處理組合實施，也可以單獨實施。如圖11所示，螢光條形碼識別部5基於按照離基準線的高度(距離)將上側得分 和下側得分以一定間距進行加法運算的加分分布方式，選出候補條。即，如圖11所示，向構 成篩選標籤的抽出像素的存在位置賦予得分，生成得分圖，基於該得分圖，以一定間距合計 各個得分，基於合計結果選出候補條。傾斜狀態的條離基準線越遠，得分的位置越偏。艮口， 對於傾斜狀態的條，即使基於得分圖以一定間距將各個得分合計，也無法作為候補條選出。因而，以一定範圍的角度假定幾種傾斜角度。例如，一定範圍既可以是基於規格上
8容許的傾斜角算出的範圍，也可以是基於實際出現的傾斜角的傾向算出的範圍。接著，螢光 條形碼識別部5以一定範圍的角度假定幾種傾斜角度(例如圖12所示的5度、10度)，基 於假定傾斜角度和離基準線的座標的高度(距離)，按照橫向移位寬度使像素移位，生成與 各假定傾斜角度相應的修正得分圖。而且，螢光條形碼識別部5基於各修正得分圖合計得 分，基於合計結果選出候補條。而且，螢光條形碼識別部5根據基於各修正得分圖選出的多 個候補條的排列，對條形碼進行解碼。螢光條形碼識別部5基於條形碼的解碼結果，輸出條形碼的識別結果。例如，螢光 條形碼識別部5根據基於某修正得分圖選出的多個候補條的排列對條形碼正確解碼時，基 於該解碼結果，輸出條形碼的識別結果。或者，螢光條形碼識別部5基於糾錯數最少的解碼 結果，輸出條形碼的識別結果。另外，在二次識別處理中，也可以利用一次識別處理的修正圖像。S卩，也可以基於 修正圖像生成得分圖，基於得分圖選出多個候補條，根據選出的多個條形碼的排列對條形 碼進行解碼。另外，也可以基於修正圖像生成修正得分圖，基於修正得分圖選出多個候補 條，根據選出的多個條形碼的排列對條形碼解碼。如上所述，即使是由傾斜狀態的條構成的條形碼，本實施例的條形碼處理裝置也 能夠高精度地識別。例如，通過上述傾斜對應過濾處理，能夠提高條形碼的識別率。另外， 通過上述一次識別處理，能夠提高條形碼的識別率。另外，通過上述二次識別處理，能夠提 高條形碼的識別率。而且，通過傾斜對應過濾處理、一次識別處理、二次識別處理中的至少 二個處理的組合，能夠進一步提高條形碼的識別率。雖然描述了本發明的特定實施例，但這些實施例都只是用於舉例，而不是為了限 制發明的範圍。事實上，此處描述的新方法和系統可能會以各種其它形式體現。此外，此處 描述的方法和系統在不脫離本發明的精神的範圍內，能夠進行各種省略、替換、變更。所附 的權利要求及其等同旨在覆蓋落入本發明的範圍和精神的這些形式或修改。
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權利要求
一種條形碼處理裝置，其特徵在於，具有讀取單元，讀取由多個墨點形成一個條、由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和條形碼識別單元，通過比上述規定間隔窄、比一個條的寬度寬且與一個條的長度對應的掩模來過濾上述讀取圖像，通過上述過濾抽出多個墨點的集合體，將抽出的集合體的多個墨點連結，基於連結結果檢測出一個條，識別由檢測出的多個條構成的條形碼。
2.權利要求1所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元抽出上述掩模的範圍內的亮度最大值的像素。
3.權利要求1所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元抽出上述掩模的範圍內的第X亮度的像素，其中，X是整數。
4.一種條形碼處理裝置，其特徵在於，具有讀取單元，讀取由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和條形碼識別單元，從上述讀取圖像抽出多個候補條，推定抽出的多個候補條中的規定 的候補條的傾斜角度，基於推定傾斜角度修正上述讀取圖像，從修正圖像識別由多個條構 成的條形碼。
5.權利要求4所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元通過上述規定的候補條的輪廓追蹤推定傾斜角度。
6.權利要求4所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元從多個候補條中選擇比規定長度長的候補條，基於選擇的候補條 推定上述傾斜角度。
7.權利要求4所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元從多個候補條中以一定間隔對候補條採樣，基於被採樣的候補條 推定上述傾斜角度。
8.權利要求4所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元從多個候補條中選擇寬度比規定寬度短的候補條，基於選擇的候 補條推定上述傾斜角度。
9.一種條形碼處理裝置，其特徵在於，具有讀取單元，讀取由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和條形碼識別單元，假定多個傾斜角度，基於各傾斜角度修正上述讀取圖像中包含的多 個候補條，對由這些修正的多個候補條構成的候補條形碼進行解碼，從與各傾斜角度對應 地獲得的候補條形碼的解碼結果中選擇最佳的解碼結果。
10.權利要求9所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元基於各傾斜角度，修正上述讀取圖像，對由這些修正圖像中包含 的多個候補條構成的候補條形碼進行解碼，從與各傾斜角度對應地獲得的候補條形碼的解 碼結果中選擇最佳的解碼結果。
11.權利要求9所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元對構成上述讀取圖像中包含的多個候補條的各個像素生成按離 多個候補條共用的基準線的距離來賦予得分的得分圖，基於各傾斜角度修正得分圖，對由 這些修正得分圖中包含的多個候補條構成的候補條形碼進行解碼，從基於與各傾斜角度對應地獲得的多個修正得分圖的解碼結果中選擇最佳的解碼結果。
12.權利要求9所述的條形碼處理裝置，其特徵在於，上述條形碼識別單元選擇糾錯數最少的解碼結果作為最佳的解碼結果。
13.一種條形碼處理方法，其特徵在於，讀取由多個墨點形成一個條、由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和 通過比上述規定間隔窄、比一個條的寬度寬且與一個條的長度對應的掩模來過濾上述 讀取圖像，通過上述過濾抽出多個墨點的集合體，將抽出的集合體的多個墨點連結，基於連 結結果檢測出一個條，識別由檢測出的多個條構成的條形碼。
14.一種條形碼處理方法，其特徵在於，讀取由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；從上述讀取圖像抽出多個候補條，推定抽出的多個候補條中的規定的候補條的傾斜角 度，基於推定傾斜角度修正上述讀取圖像，從修正圖像識別由多個條構成的條形碼。
15.一種條形碼處理方法，其特徵在於，讀取由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；假定多個傾斜角度，基於各傾斜角度修正上述讀取圖像中包含的多個候補條，對由這 些修正的多個候補條構成的候補條形碼進行解碼，從與各傾斜角度對應地獲得的候補條形 碼的解碼結果中選擇最佳的解碼結果。
全文摘要
本發明提供一種條形碼處理裝置和條形碼處理方法，該條形碼處理裝置具有讀取單元(2)，讀取由多個墨點形成一個條、由以規定間隔配置的多個條構成的條形碼的圖像；和條形碼識別單元(5)，通過比上述規定間隔窄、比一個條的寬度寬且與一個條的長度對應的掩模來過濾上述讀取圖像，通過上述過濾抽出多個墨點的集合體，將抽出的集合體的多個墨點連結，基於連結結果檢測出一個條，識別由檢測出的多個條構成的條形碼。
文檔編號G06K7/00GK101901328SQ201010126379
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月26日 優先權日2009年5月29日
發明者入江文平, 前田匡哉, 名取直毅, 浜村倫行 申請人:株式會社東芝