JPH0950481A - 二次元コードの読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次元バーコードのシンボルがラインセンサ
の走査方向に対して斜めに置かれている場合に、そのシ
ンボルが記録された原稿等の記録担体を置き直すことな
く読み取りを補正する。 【解決手段】 ＰＤＦ−４１７の二次元バーコードをデ
ィジタル複写機のスキャナ２を利用して解号する場合に
おいて、回転処理手段６により開始、停止の両パターン
が無い場合にシンボルの走査ラインに対する傾きを検出
するとともにイメージメモリ上で該シンボル画像データ
を任意角度θずつ回転させることにより、開始パターン
Ｓまたは停止パターンＴのいずれかが走査ライン上で検
出できるようにしたうえで、左読みまたは右読みＴシー
ケンスを生成し、そのＴシーケンスの生成中に他方のパ
ターンが検出された時点でその他方のパターン側から読
むＴシーケンスを生成する。そして、全Ｔシーケンスメ
モリ８に左右のＴシーケンスを混在させた形で格納し、
これをステッチングしてデコード処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてディジタ
ル複写機、ファクシミリ装置、ファイリングシステム等
のディジタル画像入出力装置のスキャナを利用してＰＤ
Ｆ−４１７の二次元バーコードを解号する二次元コード
読取装置に係り、特に二次元コードの斜め読取補正に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、データを符号化された情報として
機械読取可能な図形画像で表現し、また、それを認識す
る目的で提案された先行技術例として、特開平５−２９
０２０４号公報や特開平６−１２５１５号公報等には、
ハンディスキャナ等のラインセンサによって記録担体上
に記録された二次元バーコードを光学的に読み取り、そ
の解号を実行する装置が開示されている。

【０００３】ところで、二次元バーコードはシンボル・
テクノロジーズ社の開発によるＰＤＦ−４１７をその代
表として挙げることができる。以下、二次元バーコード
としてＰＤＦ−４１７を使用したものとして説明する。
なお、ＰＤＦ−４１７の詳細は１９９０年１月５日付Ｕ
ＳＰ０７／４６１８８１号に記載され、そのアルゴリズ
ムも既に公開されている。

【０００４】図７はＰＤＦ−４１７シンボルの種々サイ
ズの異なるパターンを例示している。図７(Ｂ)(Ｃ)に示
すように、ＰＤＦ−４１７シンボルは、30×60mils、24
×24milsの２種類のサイズを示しているが、そのいずれ
も構成は共通している。すなわち図７に示すように、Ｐ
ＤＦ−４１７シンボルはバーコード化されたデータ行を
上下に積み重ねて正立しており、シンボル内の各行は左
端から順に開始パターンＳ、左行標識パターンRL、コー
ドワードのデータ領域Ｄ、右行標識パターンRR、停止パ
ターンＴを一連に構成している。

【０００５】開始パターンＳ及び停止パターンＴはシン
ボルの各行の開始点と終了点とを識別する。また、左行
と右行の標識パターンRL，RRは記号の行番号と行数、デ
ータ列数、または安全保護水準のいずれかとを含んでい
る。さらに、コードワードは数、文字、その他の記号ま
たはこれらに関連する値を符号化するための基本単位で
あって、各行内のコードワードは集合的にデータ列を形
成する。Ｃはコードワードを数字化して示すものであ
る。なお、シンボル中の黒色部分をバーと呼び、白色部
分をスペースと呼ぶ。

【０００６】図８にＰＤＦ−４１７二次元バーコードの
シンボル構成の基となるパターンを示す。この図のパタ
ーンから明らかなように、セルａはデータ列を構成する
最小単位のブロックのことである。また、各セルを黒で
塗り潰した部分をバーと呼び、白のままの部分をスペー
スと呼び、これらバーとスペースの間隔によってデータ
がコード化されている。

【０００７】なお、このコードワード内で交番するバー
及びスペースの集合をコードワードのＸシーケンスと定
義し、このＸシーケンスはデータをエンコードする際に
生成するものである。これに対しデコードする際に、コ
ード化されたデータのバーとスペースの間隔データを求
めるシーケンスをＴシーケンスと定義する。

【０００８】以上のような構成のＰＤＦ−４１７二次元
バーコードを対象として構成された従来の読取装置で
は、ハンディスキャナ等のラインセンサによって上記Ｐ
ＤＦ−４１７シンボルを読み取るときは、開始パターン
Ｓと停止パターンＴを同時に検出することが前提となっ
ており、読み取りを開始すると、開始及び停止パターン
Ｓ，Ｔに隣接する左行及び右行標識パターンRL，RRを解
号し、これによって初めて、コードワードのデータ領域
Ｄの解号を実行することができるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来装置
の場合、ＰＤＦ−４１７シンボルは通常、ハンディスキ
ャナで読み取られ、その解号が実行されており、そのと
きの条件として開始及び停止の両パターンＳ，Ｔが見い
だせることを前提にしているため、シンボルを斜め読み
した場合、解号不能となるという問題点があった。

【００１０】すなわち、この二次元コードをラインセン
サで読み取る場合、シンボルがラインセンサの走査方向
に平行に置かれていれば、走査ラインの第１番目から開
始パターンＳと停止パターンＴとを同時に検出すること
ができるので、解号が不能になるという問題は生じない
が、通常はラインセンサの走査方向に対して若干の傾斜
角度をもってシンボルをセットする場合が日常的に起こ
り得るものである。

【００１１】しかしながら、従来装置では、このように
傾いた形でシンボルをセットすると、走査ラインのいず
れかにおいて、開始パターンＳのみ、あるいは停止パタ
ーンＴのみしか読み取ることができない範囲が必然的に
発生する。この走査ラインの範囲においては、開始及び
停止パターンの両パターンＳ，Ｔが同時に検出されない
ため、解号エラーとなってしまい、シンボルが記録され
た記録担体、例えば原稿を正確に置き直すことが必要と
なる。

【００１２】このようにシンボルをラインセンサの走査
方向に平行に、例えばディジタル複写機の場合、シンボ
ルがコンタクトガラス面の辺縁に平行に配置しなければ
ならないという作業条件を有する従来装置の場合、ユー
ザーのシンボル解号作業に煩雑な手間を負わせるという
不利、不具合があった。

【００１３】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、二次元バーコードのシンボルが
ラインセンサの走査方向に対して斜めに置かれている場
合であっても、そのシンボルが記録された原稿等の記録
担体を置き直すことなく読み取りを補正することができ
る機能を備えた二次元コードの読取装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、記録担体上の二次元バーコードを光学的
に読み取るラインセンサと、このラインセンサにより読
み取られた二次元バーコードのシンボルを格納する読取
データ用のイメージメモリと、このイメージメモリに格
納された各走査ライン毎に前記シンボル左端に設けられ
ている開始パターンの有無を照合する開始パターン照合
手段と、前記イメージメモリに格納された各走査ライン
毎に前記シンボル右端に設けられている停止パターンの
有無を照合する停止パターン照合手段と、前記開始パタ
ーン照合手段及び停止パターン照合手段のいずれにおい
ても開始、停止の両パターンが無い場合にシンボルの走
査ラインに対する傾きを検出するとともに前記イメージ
メモリ上で該シンボル画像データを任意角度ずつ回転さ
せる回転処理手段と、前記開始パターン及び停止パター
ンのうち照合により先に検出された一方のパターン側か
ら読むシンボルのＴシーケンスを各走査ライン毎に生成
し且つそのＴシーケンスの生成中に他方のパターンが検
出された時点で該他方のパターン側から読むシンボルの
Ｔシーケンスを各走査ライン毎に生成するＴシーケンス
生成バッファと、前記左右のＴシーケンスが混在する走
査ラインのデータをデコード処理するデコード処理手段
とを具備するものとしている。

【００１５】上記によると、まず、ラインセンサの走査
ラインに対して斜めに置かれたシンボル全体を読み取
り、イメージメモリに格納し、各走査ライン毎に、開始
または停止パターンを照合する。この照合によって全ラ
イン中、開始パターンも停止パターンもない場合が発生
する。そのラインにおいては、事前に開始パターンまた
は停止パターンのいずれが先に検出されたかが既に認識
されており、シンボルの傾きの方向が解るので、任意角
度だけ画像回転させて、開始パターン及び停止パターン
の照合のリトライをいずれかが先に検出されるまで行う
ことで、読み取り補正することができる。

【００１６】そして、各ライン毎に開始または停止パタ
ーンを照合することができるようになると、最初に開始
パターンが検出されたときは、まず、左からシンボルを
読んで左Ｔシーケンスを発生させる。各走査ライン毎の
左Ｔシーケンスの生成が進み、停止パターンが検出され
ると、その時点で右からシンボルを読んで、右Ｔシーケ
ンスを発生させる。この場合、最初に停止パターンが来
るときは、上記とは逆の順序となる。この後、前記左右
のＴシーケンスが混在する走査ラインのデータのコード
ワード変換を行い、さらに左右Ｔシーケンスを並び替え
て斜め補正を行うステッチング処理を施して文書コード
を作成する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜図６は本発明を実施した二
次元コードの読取装置の一形態を示している。図１に示
すように、この読取装置は、ディジタル複写機の中央制
御装置に構成された解号装置１を備え、その複写機に付
設のスキャナ２を利用してＰＤＦ−４１７シンボルの読
み取りを行うように構成されている。スキャナ２はＣＣ
Ｄラインセンサにより構成され、記録担体としての原稿
上に記録された二次元バーコードを光学的に読み取り、
その読取データを解号装置１へ出力する。

【００１８】解号装置１は前掲の図７に示した二次元バ
ーコードのシンボルを読み込んだ後のＴシーケンスを発
生させるところで、スキャナ２の走査方向に対する原稿
の傾きによるシンボルの斜め補正を行うもので、図２に
示すように、読取データ用のイメージメモリ３、開始パ
ターン照合手段４、停止パターン照合手段５、回転処理
手段６、Ｔシーケンス生成バッファ７、全Ｔシーケンス
メモリ８及び並び替え（ステッチング）手段９により構
成され、その解号(デコード)はシンボル入力→Ｔシーケ
ンス生成→コードワード変換→ステッチング→文書コー
ド出力の順に行われ、前記斜め補正はＴシーケンス生成
時に行われる。

【００１９】イメージメモリ３は、スキャナ２により読
み取られた二次元バーコードのシンボル全体を格納す
る。開始パターン照合手段４は、イメージメモリ３に格
納された各走査ライン毎にシンボル左端に設けられてい
る開始パターンＳの有無を照合する。停止パターン照合
手段５は、イメージメモリ３に格納された各走査ライン
毎にシンボル右端に設けられている停止パターンＴの有
無を照合する。

【００２０】回転処理手段６は、開始パターン照合手段
４及び停止パターン照合手段５のいずれにおいても開
始、停止の両パターンＳ，Ｔが無い場合にシンボルの走
査ラインに対する傾きを検出するとともに、イメージメ
モリ３上で該シンボル画像データを任意角度ずつ回転さ
せる。

【００２１】Ｔシーケンス生成バッファ７は、開始パタ
ーンＳ及び停止パターンＴのうち照合により先に検出さ
れた一方のパターン側から読むシンボルのＴシーケンス
を各走査ライン毎に生成し、且つ、そのＴシーケンスの
生成中に他方のパターンが検出された時点で、該他方の
パターン側から読むシンボルのＴシーケンスを各走査ラ
イン毎に生成する。

【００２２】次に、図３のフローチャートを参照しなが
ら、読取装置によるＰＤＦ−４１７シンボルの読取動作
を説明すると、ステップ＃５でＰＤＦ−４１７シンボル
の読取動作を開始する。ここで、Ｌはスキャナ２の走査
ライン番号を示している。全Ｔシーケンスメモリ８は、
生成された左右Ｔシーケンスを格納する。並び替え手段
９は全Ｔシーケンスメモリ８に格納された左右Ｔシーケ
ンスが混在する走査ラインのデータをデコード処理する
ために、これらを並べ替えて合成し、正しい読取データ
を作成する。

【００２３】次に、図３のフローチャートを参照しなが
ら、読取装置によるＰＤＦ−４１７シンボルの読取動作
を説明すると、ステップ＃５でＰＤＦ−４１７シンボル
の読取動作を開始する。このシンボルの読取を開始する
と、読取データ用イメージメモリ３は、その読み取った
シンボル全体のデータを格納する。次いで、ステップ＃
１０ではシンボルＬラインの左先端のＴシーケンスを演
算し、ステップ＃１５でその結果が特定データである開
始パターンデータであるか、否かを照合する。

【００２４】図４は、シンボルＢが走査ラインに対して
斜めにセットされた場合のＴシーケンスの読み取り方の
一例を示し、図５はその場合のＴシーケンスの並び方の
一例を示している。図４に示すように、シンボルＢが走
査ラインに対して大きく傾いて配置されているときは、
図５に示すようにシンボルＢの走査を開始した１ライン
目(Ｌ＝１)の時点から開始パターンＳが現れる直前(Ｌ
＝ｎ−１)までの間はＴシーケンスデータはなく、余白
部分として認識される。なお、この例では１つのセルの
走査は走査ライン５本分に相当する。

【００２５】開始パターンＳが現れるｎライン目に達す
ると、ステップ＃１５でそのことが認識され、ステップ
＃２０で左Ｔシーケンスが生成される。この場合、開始
パターンＳが現れないときは、シンボルＢが斜めに配置
されている関係から、最初は必ず停止パターンＴが現れ
ることになる。そのときはステップ＃２５へ進み、シン
ボルＬラインの右先端のＴシーケンスを演算し、ステッ
プ＃３０でその結果が特定データである停止パターンデ
ータであるか、否かを照合し、さらにステップ＃３５で
右Ｔシーケンスを生成する。つまり、データを逆読みし
ていく。

【００２６】このときのＴシーケンスデータは例えば図
５に示すように、92222247 422…となる。このＴシー
ケンスデータは図７(Ｂ)のＰＤＦ−４１７シンボルとの
対照から明らかなように、922222が左端の開始パターン
Ｓであり、422…が左行標識パターンRLであり、そし
て、ｎライン目では、データ中に開始パターンＳと左行
標識パターンRLの一部のみしか存在していないことが分
かる。

【００２７】次に(ｎ＋１)ライン目では、9222247 422
… 223…となり、ここで初めてコードワードのデータ
領域Ｄの一部が現れるので、ステップ＃２０で左Ｔシー
ケンスデータを、またはステップ＃３５で右Ｔシーケン
スを生成する。(ｎ＋２)ライン目以降も開始パターンＳ
を検出できる状態にある間は、開始パターン検出後、左
Ｔシーケンスデータまたは右Ｔシーケンスデータを生成
し、それを全Ｔシーケンスメモリ１７に格納する。

【００２８】ところで、図４に示したように原稿セット
状態が一定限度、つまりシンボルＢの対角線角度を超え
て大きく傾いていると、全ライン中、シンボルＢの開始
パターンＳも停止パターンＴもない場合が発生する。そ
のようなラインにおいては、事前に開始パターンＳまた
は停止パターンＴのいずれが先に検出されたかが既に認
識されており、シンボルＢの傾きの方向が解るので、ス
テップ＃５０で回転処理手段６により任意角度だけ画像
回転させて、開始パターンＳ及び停止パターンＴの照合
のリトライをいずれかが先に検出されるまで行うこと
で、読み取り補正することができる。

【００２９】すなわち、開始パターンＳまたは停止パタ
ーンＴの出現性からシンボルＢの回転方向が決まり、該
シンボルＢの画像をイメージメモリ３上で任意角θだけ
CCW方向またはCW方向に回転する。イメージメモリ３上
で画像回転したシンボルＢは開始パターンＳまたは停止
パターンＴのうち、いずれかのパターンが検出できるま
で再度、同様の回転処理を繰り返し、太実線で示す元の
傾き角度のシンボル画像Ｂから細実線で示すシンボル画
像Ｂ′まで回転させる。

【００３０】なお、図４中、ａ，ｂ，ｃ，ｄは元の傾き
角度、つまり最初読み取られたシンボル画像Ｂの状態に
おける４つのコーナー部を示す。また、ａ′，ｂ′，
ｃ′，ｄ′は任意角θの連続回転後のシンボル画像Ｂ′
の状態における４つのコーナー部を示す。これらから明
らかなように、シンボルＢの回転は１つのコーナー部ａ
を中心としてなされる。

【００３１】但し、任意角θは２〜３°程度の微小角で
もって均等に割り振ってもよく、あるいは大小異なる角
度を順次組み合わせた形で割り振ってもよい。また、回
転処理手段６の回転処理はアフィン変換と、補間処理を
行うことにより、二値の濃度値は保存される。

【００３２】開始パターンＳまたは停止パターンＴのい
ずれかのパターンが検出可能になったところが、図５に
示すｍライン目であるとすると、ステップ＃３０で右Ｔ
シーケンスの基準となる停止パターンＴが現れ、あるい
はステップ＃１５で左Ｔシーケンスの基準となる開始パ
ターンＳが現れる。

【００３３】そこで、ステップ＃３０ではこの停止パタ
ーンＴが現れた判定すると、ステップ＃３５で、そのラ
インからＴシーケンスの生成を右Ｔシーケンスに、つま
り停止パターンＴから逆読みしていく。図５に示す8244
22は停止パターンＴのＴシーケンスデータ、324…は右
行標識パターンRRのＴシーケンスデータ、587…はデー
タ領域Ｄの右端のＴシーケンスデータである。この時点
からＴシーケンスデータは左Ｔシーケンスと右Ｔシーケ
ンスとが混在する形となる。

【００３４】また、ｍライン目において右Ｔシーケンス
を生成している場合は、停止パターンＴとともに左Ｔシ
ーケンスの基準となる開始パターンＳが現れるので、ス
テップ＃１５で開始パターンＳが現れたと判定し、ステ
ップ＃２０で左Ｔシーケンスを発生させることになる。

【００３５】そして、ステップ＃４０でシンボルの最終
ラインに到達したか、否かを判定し、到達していないと
きは次の走査ラインについて、上記したステップ＃５〜
ステップ＃４０までのプロセスを繰り返し、以後、同様
にしてステップ＃４５でシンボル全体のＴシーケンスの
生成が終了するまで、各走査ラインについて上記プロセ
スを繰り返す。

【００３６】このようにして、最終ラインまで読み終わ
ると、全Ｔシーケンスメモリ１７から出力された各行の
Ｔシーケンスの並び替え、つまりステッチングが行われ
る。図６にこの場合のステッチング処理の一例を示す。
この図において、Ｓは開始パターン、Ｒは左右行の標識
パターンRL，RR、Ｔは停止パターンのことである。

【００３７】並び替え手段９では、各Ｔシーケンスから
クラスタやコードワードを演算し、属性データから斜め
補正を行う。なお、クラスタは相互に排他的な３つの部
分集合に区切られたコードワードの集合であって、ＰＤ
Ｆ−４１７シンボルでは、各行は３つのクラスタの１つ
だけを使用してデータを符号化し、各クラスタは３行目
毎に順次に繰り返す。任意の２つの隣接する行は異なる
クラスタを使用するから、デコーダは同一走査ライン内
の異なる行からのクラスタを区別することができる。

【００３８】この斜め補正では、コードワードマトリク
スを作成するときに、図６(Ａ)に示すような[１][２]等
の行情報からテーブルを埋めて行く形をとる。開始パタ
ーンＳを示す[Ｓ]が最初に存在する場合はそのまま左か
らデータを埋めていき、停止パターンＴを示す[Ｔ]が存
在する場合は右から順次データを埋めていくようにし、
これによって斜めに読み取られた行情報を基準にして、
図６(Ｂ)に示すように欠落なしに補正することができ
る。

【００３９】なお、上記本発明の実施の形態では、ディ
ジタル複写機のスキャナを利用して読み取る読取装置の
構成について説明したが、その他、本発明では解号装置
を複写機から独立して設置することができることは勿論
のこと、複写機以外のスキャナを有するファクシミリ等
の機器を利用した形態とすることも可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるとき
は、例えばＰＤＦ−４１７の二次元バーコードをディジ
タル複写機等のスキャナを利用して解号する場合におい
て、シンボル全体が走査ラインに対して二次元バーコー
ドのシンボルの対角線を超えて大きく斜めに読み取られ
て、開始パターンも停止パターンも照合できない場合、
そのシンボルの傾き方向とは逆向きに任意角度だけ画像
回転させ、デコードをリトライさせ、このリトライを解
号できるまで繰り返すようにしているので、二次元バー
コードが記録された記録担体がスキャナ上に斜めに置か
れた場合にも、その記録担体を置き換えなくとも、斜め
補正することができる。また、傾き角度が大きいときに
特に有効なものとなる。

【００４１】さらに、画像全体の傾きを検出しなくても
イメージメモリ上の画像データを回転させるという簡易
なプロセスでもって、傾きの大きい原稿の読み取りを実
現することができるなど、従来に見られない優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る読取装置を示す概
略ブロック図。

【図２】 解号装置の構成を示す概略ブロック図。

【図３】 その動作を示すフローチャート。

【図４】 Ｔシーケンスの読み取り方の一例を示す模式
図。

【図５】 Ｔシーケンスの並び方の一例を示す模式図。

【図６】 ステッチング処理の一例を示す模式図。

【図７】 サイズの異なる４種類のＰＤＦ−４１７シン
ボルのパターンを示す図。

【図８】 ＰＤＦ−４１７二次元バーコードのシンボル
構成の基となるパターンを示す図。

【符号の説明】

１ 解号装置 ２ ラインセンサ ３ 読取データ用イメージメモリ ４ 開始パターン照合手段 ５ 停止パターン照合手段 ６ 回転処理手段 ７ Ｔシーケンス生成バッファ ８ 全Ｔシーケンスメモリ ９ 並び替え手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録担体上の二次元バーコードを光学的
   に読み取るラインセンサと、このラインセンサにより読
   み取られた二次元バーコードのシンボルを格納する読取
   データ用のイメージメモリと、このイメージメモリに格
   納された各走査ライン毎に前記シンボル左端に設けられ
   ている開始パターンの有無を照合する開始パターン照合
   手段と、前記イメージメモリに格納された各走査ライン
   毎に前記シンボル右端に設けられている停止パターンの
   有無を照合する停止パターン照合手段と、前記開始パタ
   ーン照合手段及び停止パターン照合手段のいずれにおい
   ても開始、停止の両パターンが無い場合にシンボルの走
   査ラインに対する傾きを検出するとともに前記イメージ
   メモリ上で該シンボル画像データを任意角度ずつ回転さ
   せる回転処理手段と、前記開始パターン及び停止パター
   ンのうち照合により先に検出された一方のパターン側か
   ら読むシンボルのＴシーケンスを各走査ライン毎に生成
   し且つそのＴシーケンスの生成中に他方のパターンが検
   出された時点で該他方のパターン側から読むシンボルの
   Ｔシーケンスを各走査ライン毎に生成するＴシーケンス
   生成バッファと、前記左右のＴシーケンスが混在する走
   査ラインのデータをデコード処理するデコード処理手段
   とを具備することを特徴とする二次元コードの読取装
   置。