符號信息讀取裝置的製作方法
2023-12-02 04:33:46
專利名稱：符號信息讀取裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於用來讀取條形碼等符號信息的符號信息讀取裝置的。
由於最近POS(PointofSales，銷售點-銷售點信息管理系統)的快速普及，條形碼已廣為人知。這裡所謂的條形碼是指這樣構成的符號，大小不同的條形和間隔平等排列所組成的圖案形成一個條形碼字，必要的字群再平行地配列在一起，有必要時其中還含有檢查數位，前後還有起始/結束字，並且在最前面和末尾處分別留有空白。
一般消費界廣泛使用的條形碼在日本已經標準化為JAN(JapanArficleNumber，日本商品號)。此外，條形碼的其他應用還有作為貨物流通符號。這種符號是在上述JAN代碼前面再加上一位或兩位貨物流通識別碼所形成。
上述的任一種條形碼都稱作為一維條形碼，這種條形碼體系的信息容量最多只有幾十個字節。
然而近年來對條形碼信息容量的要求日益增高，對應於這種情況，發表了各種稱之為二維條形碼的符號體系。
實現這種符號體系時的特徵是，它可以對比任何一維條形碼多得多的信息進行編碼。這種體系中有各種方式，例如一種稱為堆積式條形碼的方式，它通過把多個一維條形碼堆積起來，以增加信息容量。其中之一是稱為PDF-417的代碼體系。
過去已知的用來讀取二維條形碼的符號信息讀取裝置有，例如在特開平2-268382號公報中所公開的雷射掃描型裝置。在這種裝置中，通過雷射的二維掃描來讀取和解碼條形碼符號信息。
然而，當用戶在使用上述過去的讀取裝置時，需要按下讀取按鈕開關以發出開始讀取的指令。這樣就存在著不能適應於自動化的問題。
所以本發明的目的是提供能夠自動辨識是否存在條形碼符號並自動開始讀取的符號信息讀取裝置。
為了達到上述目的，本發明的裝置配備有對條形碼符號進行攝像的攝像裝置、把條形碼符號成像在該攝像裝置的光電變換面上的成像裝置、根據來自上述攝像裝置的信息，自動辨識是否存在條形碼符號的辨識裝置、以及當該辨識裝置辨識出存在條形碼符號時，對由上述攝像裝置所得到的信息進行解碼的解碼裝置。
本發明通過上述各種裝置，其中成像裝置把條形碼符號成像在攝像裝置(例如二維攝像裝置)的光電變換面上，產生表現為上述二維攝像裝置輸出信號的圖像信號等信號。然後，由辨識裝置利用上述二維攝像裝置輸出信號來判斷是否存在條形碼成像時所具有的特徵，如果存在條形碼成像時所具有的特徵，則啟動解碼裝置。
下面參考附圖對本發明的實施例進行說明。
附圖的簡單說明
圖1是本發明第一實施例構成部件的示意圖。
圖2(A)作為堆積型條形碼例子的PDF-417代碼體系的條形碼符號示意圖，圖2(B)是PDF-417代碼體系的條形碼符號圖像在幀存貯器的像素陣列上的假想的映射模式圖。
圖3(A)是第一實施例的動作的概略流程圖，圖3(B)是圖3(A)中的符號檢測程序的詳細流程圖。
圖4(A)是用來說明第一實施例中符號辨識算法的檢驗線的示意圖，圖4(B)和(C)分別是圖4(A)中檢驗線上的圖像數據的強度圖和直方圖，圖4(D)是用來說明第二實施例中符號辨識算法的、圖4(A)中檢驗線上的圖像數據的傅立葉變換圖。
圖5是第二實施例中符號檢測程序的流程圖。
圖6(A)是第三實施例中符號檢測程序的流程圖，圖6(B)是第五實施例中符號檢測程序的流程圖。
圖7(A)和(B)分別是用來說明第四實施例中符號辨識算法的像素數據的強度圖和寬度直方圖。
圖8是第六實施例中符號檢測程序的流程圖。
符號的說明3…透鏡，4…光電變換面，5…二維攝像裝置，6…幀存貯器，7…數據處理裝置，8…條形碼符號的映射像，9…檢驗線，21…主符號部分，22…起始代碼，22A、23A…大條形，23…結束代碼。
第一實施例圖1是本發明第一實施例構成部件的示意圖。本實施例的符號信息讀取裝置由成像透鏡3、二維攝像裝置5、幀存貯器6和數據處理裝置7構成。雖然圖中沒有特別畫出數據處理裝置7的CPU(中央處理單元)和存貯器等組成部分，但它能實現用來依次讀取條形碼信息的讀取部分7A的、和用來對所讀取條形碼信息進行信息解碼的解碼部分7B的、以及用來自動辨識讀取開始的辨識部分7C的各種功能。
印刷在物體1上的二維條形碼符號2，例如PDF-417格式的條形碼符號，由透鏡3成像在放置在二維攝像裝置5中的光電變換面4上。由二維攝像裝置5所產生的光電變換後的圖像信息被隨時讀入到幀存貯器6之中。
圖2(A)示出了作為二維條形碼例子的PDF-417符號的結構。這種條形碼符號又含有以下部分由條形和間隔組合而成的條形碼字群所構成的、需要被解碼的信息成分區域，即主符號部分21，以及配置在主符號部分前後作為起始/結束字的起始代碼22和結束代碼23。而且，除了結束代碼23之外，一個代碼由4個條形和間隔組成。此外，起始代碼和結束代碼22、23都由稱之為「Bigbar(大條形)」的大號條形22A和23A開始。
主符號部分21的構成成分是與起始代碼22和結束代碼23相鄰的、稱之為行指標21A的代碼和由位在兩指標代碼之間的、記載有實際數據的多個數據列21B所組成的主符號矩陣21C。在行指標21A中記載了符號在行方向和列方向上的大小和安全等級等。因此，如果對這個行指標的信息進行解碼，便可決定符號信息的大小等參數。
另外，圖2所顯示的是一種具有4×2大小的主符號矩陣21C的條形碼符號。
現在設想，在幀存貯器6的像素分配陣列上一個具有4×1大小的主符號矩陣的PDF-417符號的映射像的模式圖如圖2(B)所示。
圖3(A)是概略表示數據處理裝置7中的處理算法的流程圖。此外，在本說明書中，流程圖是按照C語言編程方式來描述的。
也就是說，首先由步驟S100的攝像程序把圖像數據從二維攝像裝置5讀入到幀存貯器6中。其次，由步驟S200的符號檢測程序(後面有詳細說明)按照自動辨識讀取開始的算法來評價所讀入的數據。然後在步驟S300中，對於上述評價結果判斷為不存在符號的情形，則控制返回到上述步驟S100的攝像程序，或者，對於上述評價結果判斷為存在符號的情形，則控制轉移到下一步驟S400的解碼程序。這樣，在辨識出攝像數據中存在有符號之前，就不能脫離「圖像讀入」、「評價」這個循環。此外，對於判斷為存在符號的情形，由解碼程序對條形碼信息進行解碼，該解碼結果被輸出到圖中未示出的主機等裝置中。
下面，對自動辨識讀取開始算法進行說明。如圖4(A)所示，在幀存貯器6上任意定義一條檢驗線9。在圖示情形中，由於在像面內存在有符號，所以檢驗線9上的像素強度如圖4(B)所示，存在有亮的部分，也存在暗的部分。或者，對於不存在符號的情形，如該圖中的虛線所示的那樣，變成是幾乎一樣的強度。上述像素數據的直方圖如圖4(C)所示，對於存在或不存在符號的情形存在著明顯的光強頻度分布開關的差別。於是，只要預先確定如圖中所示的閾值，則當小於這個閾值的像素數目超過某個規定的數目時，便判定符號存在。
圖3(B)畫出了這個自動辨認算法的流程圖，也即上述圖3(A)中步驟S200的符號檢測程序的流程圖。首先，在步驟S211和S212中分別設定直方圖的閾值和作為符號存在的判斷條件的規定像素數。其次，在步驟S213中，對檢驗線9上的像素中小於閾值的像素總斷進行計數，把它取作變量no。然後在步驟S214中，判斷該變量no的值是否超過規定像素數，如果超過，則認為符號存在，如果不超過，則認為符號不存在，並依此來控制相應的轉移。
通過上面的說明可以看出，由於利用了直方圖來監測條形碼符號是否存在，有可能實現自動啟動。
此外，如果不像圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可次定義縱向、橫向各4條，以及2條對角線方向的檢驗線。
或者，也可以不用檢驗線上像素數據的直方圖，而代之以通過用全像面圖像數據的直方圖或者像面中央部分任意大小面積內圖像數據的直方圖，分別把它們與適當的閾值相比較，來判斷符號是否存在。
另外，在上述的說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情況中，條形碼符號2是用手或機械插入到攝像視場中去的，這時由於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以，考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然次後再次對符號攝像，進行符號檢測和解碼，或者在再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD(電荷耦合器件)或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電探測器與二維掃描機械的組合裝置也都是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行的範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所用的是PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於Code49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存貯器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然而並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。
第二實施例下面說明本發明的第二實施例。
因為本第二實施例除了自動辨識讀取開始算法以外都與上述第一實施例相同，所以這裡只說明這個算法。
與第一實施例一樣，定義幀存貯器6上的任意一條檢驗線9，如圖4(A)所示。由於在圖示情形下存在著符號，所以檢驗線9上的像素強度如圖4(B)所示，既存在亮部分也存在暗部分。另外，對於不存在符號的情形，像素強度就變得幾乎一樣。分別對送兩種數據作一維傅立葉變換，可得到如圖4(D)所示的分布曲線。也就是說，對於存在符號的情形，分布曲線延伸到高頻的區域。從而，如果預先確定圖4(D)中的閾值，則當存在有高於這個閾值的頻率成分時便可判定有符號存在。
該自動辨識算法的流程圖如圖5所示。
首先，在步驟S221和S222中設定空間頻率的閾值和符號判斷基準值。其次，在步驟S223中對檢驗線9上的像素數據進行一維傅立葉變換。然後在步驟S224中根據傅立葉變換後的空間頻率分布求出具有大於閾值的空間頻率成的標量總和，並取該總和為變量no。最後在步驟S225中判斷上述變量no是否超過規定值，如果超過則符號存在，如果沒有超過則符號不存在，並依此來控制相應的轉移。
通過上面的說明可以看出，由於利用了傅立葉變換來監測條形碼符號是否存在，有可能實現自動啟動。
此外，如果不像圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可以定義縱向、橫向各4條，以及2條對角線方向的檢驗線。
或者，也可以不用檢驗線上像素數據的傅立葉變換，而代之以通過用全像面圖像數據的二維或一維傅立葉變換或者像面中央部分任意大小面積內圖像數據的傅立葉變換，分別把它們與適當的閾值相比較，來判斷符號是否存在。
另外，在上述說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情況中，條形碼符號2是用手或機械插入到攝像視場中去的，這時由於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以，考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然後再次對符號攝像，進行符號檢測和解碼，或者在再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
再有，這裡所述的傅立葉變換意味著離散傅立葉變換或者離散傅立葉級數展開或者離散餘弦變換等等向空間頻率域的映像變換。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電深測器與二維掃描機構的組合裝置也都是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所用的是PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於C糊49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存貯器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然而並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。並且，在這種情形下傅立葉變換甚至可以不是離散的。
第三實施例下面說明本發明的第三實施例。
因為本第三實施例除了自動辨識讀取開始算法以外都與上述第一實施例相同，所以這裡只說明這個算法。
與第一實施例一樣，定義幀存貯器6上的任意一條檢驗線9，如圖4(A)所示。檢驗在該檢驗線數據內是否存在「起始」或「結束」代碼22或23。如果存在，則辨識為條形碼存在。
這種自動辨識算法的流程圖如圖6(A)所示。
首先，在步驟S231中讀入檢驗線9上的像素數據。其次，在步驟S232中判斷在所讀入的像素數據內是否存在與起始代碼22相對應的亮暗變化的圖案，對於存在這種圖案的情形就按符號存在的條件來控制程序的轉移。另一方面，對於不存在上述圖案的情形，則進一步實行步驟S233，其中判斷在所讀入的圖像數據內是否存在與結束代碼23相對應的亮暗變化的圖案，如果存在這種圖案，則認為符號存在，如果不存在這種圖案，則認為符號不存在，並分別依此來控制程序的轉移。
通過上面的說明可以看出，由於利用了起始代碼22和結束代碼23來監測條形碼符號是否存在，有可能實現自動啟動。
此外，如果不像圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可以定義縱向，橫向各4條，以及2條對角線方向的檢驗線。
另外，在上述說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情況中，條形碼符號2是用手或機械插入到像視場中去的，這時由於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以，考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然後再次對符號攝像，進行符號檢測和解碼，或者在再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電探測器與二維掃描機構的組合裝置也都是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所用提PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於Code49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存貯器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然後並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。
第四實施例下面說明本發明的第四實施例。
因為本第四實施例除了自動辨識讀取開始算法以外都與上述第一實施例相同，所以這裡只說明這個算法。
與第一實施例一樣，定義幀存貯器6上的任意一條檢驗線9，圖4(A)所示。該檢驗線9上的像素強度如圖7(A)所示，測定該線上數據的條形和間隔的寬度(B1、B2、B3、…，S1、S2、S3、…)。求出這些寬度信息的直方圖，如圖7(B)所示。其次，把超過某一預定閾值高度的尖峰的寬度值分別取為P1、P2、…P6。因為一般地說條形碼的寬度都是最小寬度的整數倍，所以如圖7(B)所示那樣，對應於各種寬度的尖峰是等間距地出現的。另外，在條形碼符號2以外的區域，只存在著噪音。也就是說，如果在求出所取檢驗線上像素數據中的寬度信息的直方圖時，所發生的尖峰間距是相等的，則認為存在條形碼符號2。
於是，把各尖峰之間的間距的最小取作Pmin(圖7(B)中它是P2和P3之間的間距)，求出與Pmin相鄰的P3、P4之間的間距P34果它滿足下列數公式(1)式所示的條件，則辨識為條形碼符號2存在。
Pmin×n＜P34≤Pmin×(n+σ)(1)(n＝1，2，3，…)σ預先確定的誤差容許程度(0＜σ＜1)該(1)式是檢驗間距P34是否為最小寬度Pmin的整數倍的公式，σ是定義可以當做是整數倍的誤差範圍的參數。如上所述，根據條形和間隔的寬度的直方圖的尖峰的間距，可以辨認符號的存在與否。
這裡，關於測定條形和間隔寬度的方法，可以使用例如通過微分提取邊緣的方法或者二值化方法等歷來所周知的圖像處理技術。
還有，在上述說明中雖然只使用了與最小值Pmin相鄰的一個位置上的間距(P34)作為判斷值，但是也可以使用多個位置上的間距來作比較嚴密的辨認。
再有，因為PDF-417格式的條形碼符號中共有6種寬度，所以也可以用尖峰是否有6個位置來作為判斷依據(當然，JAN等只有4個位置)。如果採用這種方法，還有可能在某種程序上對代碼體系進行分類。再有，因為若要出現6種尖峰就必須要求符號的傾斜量小於某一程度，所以還有可能由此來限制符號的傾斜程度。這樣做的結果是，能夠採集到作為解碼處理對象時有較高讀取可能性的符號圖像。
此外，如果不象圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可以定義縱向、橫向各4條，以及2條對角線方向的檢驗線。
另外，在上述說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情況中，條形碼符號2是用手或機械插入到攝像視場中去的，這時由於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以，考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然後再次對符號攝像，進行符號檢測和解碼，或者再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電探測器與二維掃描機構的組合裝置也者是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所使用的是PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於Code49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存貯器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然而並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。
第五實施例下面說明本發明的第五實施例。
因為本第五實施例除了自動辨識讀取開始算法以外都與上述第一實施例相同，所以這裡只說明這個算法。
與第一實施例一樣，定義幀存貯器6上的任意一條檢驗線9，如圖4(A)所示。該檢驗線9上的像素強度如圖4(B)所示。從該檢驗線9上的像素數據中提取條形和間隔的邊緣，並對邊緣數目進行計數。對於存在符號的情形，可檢測出由條形碼的規律所決定的邊緣數目，對於不存在符號的情形，基本上不存在邊緣。
於是，如果邊緣計數的結果位在預先確定的最低邊緣數和最大邊緣數之間，則可辨認為條形碼符號2存在。
該自動辨識算法的流程圖如圖6(B)所示。
首先，在步驟S241和步驟S242中分別設定最低邊緣nmin和最大值邊緣數nmax。其次，在步驟S243中從檢驗線9上的像素數據中提取條形和間隔的邊緣並對邊緣數目計數，取作變量no。然後在步驟S244中判斷上述變量no的值是否位在最低邊緣數nmin和最大邊緣數nmax之間，位在它們之間時認為符號存在，不位在它們之間時認為符號不存在，並依此來控制程序的轉移。
通過上面的說明可以出，由於利用了條形和間隔的邊緣數目來監測條形碼符號是否存在，有可能實現自動啟動。
此外，在只檢測JAN等情形中，因為至少有30個條形，所以有可能認為只有在檢測到60個地點的邊緣的情形才辨識為JAN代碼存在。
如上所述，通過檢測邊緣的數目可以辨認符號是否存在。進一步，如果設定適當的限定條件，還有可能對代碼的體系進行大體的分類。
此外，如果不像圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可以定義縱向、橫向各4條，以及2條對角方向的檢驗線。
另外，在上述說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情況中，條形碼符號2是用手或機械插入到攝像視場中去的，這時內於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以，考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然後再次對符號攝像，進行符號檢測的解碼，或者在再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電探測器與二維掃描機構的組合裝置也都是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所用的是PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於Code49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然而並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。
第六實施例下面說明本發明的第六實施例。
因為本第六實施例除了自動辨識讀取開始算法以外都與上述第一實施例相同，所以這裡只說明這個算法。
與第一實施例一樣，定義幀存貯器6上的任意一條檢驗線9，如圖4(A)所示。該檢驗線9上的像素強度如圖4(B)所示。
在上述第一實施例中已經指出，直到檢測到符號存在之前，攝像/符號檢測程序的循環不會停止。
另一方面，一般地說，對於符號存在和符號不存在的情形像素強度是不相關的。所以，當前進行符號檢測所得到的圖像數據和前一次進行符號檢測所得到的圖像數據的相關程度是隨著情況的不同而不同的。具體地說，對於前一次和當前檢測時都存在有符號的情形，相關程度是高的。當然，對於前一次和當前檢測時都不存在符號的情形，相關程度也是高的。於是，如果前一次檢測時不存在符號，而當前檢測時存在符號，則相關程度就要變低。當然，如果反過來，也即前一次檢測時存在符號而當前檢測時不存在符號，則相關程度也變低。這樣，如果對各幀檢驗線9上的數據的相關狀態進行監測，便可以監測到什麼時候有符號插入，什麼時候符號被稱出視場。
所以，比較檢驗線9上的像素的強度，如果發現這種比較的結果有大的差異，便可辨認為條形碼符號2存在。
該自動辨識算法的流程圖如圖8所示。
首先，在步驟S251中讀入檢驗線9上的像素的強度，並作為當前像素強度數據存入圖中未畫出的存貯器內。其次，在步驟S252中讀出存貯在圖中未畫出的存貯器內的前一次像素強度數據。然後，在步驟S253中，求取兩像素強度數據的相關程度，並把該相關程度作為當前相關程度數據存入圖中未畫出的存貯器內。在下一個步驟S254中，判斷所求得的相關程度是否為「小」，對於不為「小」而為「大」的情形，則在步驟S255中把存貯在圖中未畫出的存貯器內的當前像素強度數據和相關程度數據改作為上一次像素強度數據和相關程度數據存貯起來，其後按照不存在符號的情形去控制程序的轉移。
另一方面，對於在上述步驟S254中判斷為相關程度「小」的情形，在步驟S256和S257中，從圖中未畫出的存貯器中讀出上一次相關程度數據，並判斷它是否為「大」。對於為「大」的情形，則在步驟S258中把存貯在圖中未畫出的存貯器內的當前像素強度數據和相關程度數據改作為上一次像素強度數據和相關程度數據存貯起來，然後按照存在符號的情形去控制程序的轉移。另外，對於為「小」的情形，則在步驟S255中把存貯在圖中未畫出的存貯器內的當前像素強度數據和相關程度數據改作為上一次像素強度數據和相關程度數據存貯起來，然後按照不存在符號的情形去控制程序的轉移。
如上所述，通過檢測各幀之間的相關程度來檢測符號是否存在，有可能實現自動啟動。
在這種情形下，作為比較的方法，可以用互相關係數、檢驗線上橡素強度的比較或者藥單的差分量等來進行判斷。
此外，如果不象圖4(A)那樣只取一條上述的檢驗線9，而取多條檢驗線，則顯然可以有較高的準確度。通常讀取一幀圖像要1/30秒，希望在這段時間內定義儘量多的檢驗線。例如可以定義縱向、橫向各4條，以及2條對角線方向的檢驗線。
另外，在上述說明中為了簡單，認為對於斷定為符號存在的情形，直接利用該圖像數據來進行解碼處理。然而在通常情形中，條形碼符號2是用手或機械插入到攝像視場中去的，這時由於讀入圖像需要一定的時間，會造成圖像模糊。所以考慮到這種圖像模糊，希望符號檢測程序能夠在檢測符號時先等待一段預定的等待時間，然後再次對符號攝像，進行符號檢測和解碼，或者在再次對符號攝像後只單純地進行解碼。
這裡，上述二維攝像裝置5並不只限定為使用以二維CCD或攝像管為代表的面積型傳感器的裝置，一維攝像器件與一維掃描機構的組合裝置、或者光電探測器與二維掃描機構的組合裝置也都是適用的。此外，雖然在上述說明中認為幀存貯器6的容量能夠復蓋全部攝像視場，但最低到只復蓋一行範圍的容量也仍是可以的。雖然在上述說明中所用的是PDF-417格式的符號，但並不是只能限定於這種格式，對於Code49等其他堆積型條形碼，甚至JAN等一維條形碼也都是適用的。
還有，在上述說明中為了簡單，認為採用了根據幀存貯器6上的數據來進行自動辨識讀取開始的方法，然而並不是只能限定於這種方法，圖像信號在輸入到幀存貯器6之前先經過硬體的處理也是可以的。這樣做雖然要增加一些電路，但是發現存在著提高判斷處理速度的優點。
如上面所詳細說明的，根據本發明，由於通過自動辨識有無條形碼符號成像在光電變換面上，可以自動地啟動對條形碼信息的讀取開始，所以通過監測條形碼符號存在時的攝像裝置輸出，可以使自動操作成為可能，這樣不僅沒有給操作者任何負擔，而且獲得了可能實現無人操作的優良效果。
權利要求
1.符號信息讀取裝置，其特徵是，在用來讀取由條形和間隔所組成的條形碼符號的符號信息讀取裝置中，具有對上述條形碼符號進行攝像的攝像裝置，把條形碼符號成像在該攝像裝置的光電變換面上的成像裝置，根據來自上述攝像裝置的信息，自動辨識是否存在條形碼符號的辨識裝置，以及當該辨識裝置辨識出存在條形碼符號時，對由上述攝像裝置所得到的信息進行解碼的解碼裝置。
2.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測攝像數據的光密度變化來辨識是否存在條形碼符號。
3.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測攝像數據的空間頻率成分來辨識是否存在條形碼符號。
4.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測攝像數據中是否存在預定的條形碼圖案來辨識是否存在條形碼符號。
5.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測攝像數據中的條形和間隔的寬度來辨識是否存在條形碼符號。
6.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測攝像數據中的條形和間隔的邊緣數目來辨識是否存在條形碼符號。
7.根據權利要求1的符號信息讀取裝置，其特徵是，上述辨識裝置能夠通過監測由前述攝像裝置多次攝像所得到的攝像數據之間的相關程度來辨識是否存在條形碼符號。
全文摘要
能夠自動辨識是否存在條形碼符號並自動開始讀取的裝置。把用二維攝像裝置5所拍攝的條形碼符號存貯在幀存貯器6中，數據處理裝置7根據所存貯的信息自動辨識條形碼符號是否存在，如果辨識為條形碼符號存在，則依次讀入成像在二維攝像裝置5的光電變換面上的條形碼符號信息，並根據信息進行解碼。
文檔編號G06K7/10GK1074302SQ9211252
公開日1993年7月14日 申請日期1992年11月10日 優先權日1991年11月11日
發明者久保允則 申請人:歐林巴斯光學工業股份有限公司