CN101901328A - 条形码处理装置及条形码处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种条形码处理装置和条形码处理方法，该条形码处理装置具有：读取单元(2)，读取由多个墨点形成一个条、由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和条形码识别单元(5)，通过比上述规定间隔窄、比一个条的宽度宽且与一个条的长度对应的掩模来过滤上述读取图像，通过上述过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

Description

条形码处理装置及条形码处理方法

(相关申请的交叉引用)

本申请基于并要求2009年5月29日提交的日本专利申请第2009-131126号的优先权，其全部内容通过参考结合于此。

技术领域

本发明涉及识别在邮件等上印刷的条形码的条形码处理装置及条形码处理方法。

背景技术

在邮件处理的领域中，已知有在邮件上记录与收件地址信息对应的条形码的技术。例如，邮件处理机读取被高速传送的邮件的图像，识别图像中的收件地址信息，将与识别的收件地址信息对应的条形码印刷记录在邮件上。或者，在邮件处理机无法识别收件地址信息时，操作员目视显示的邮件图像，输入收件地址信息。与此对应，邮件处理机将与输入的收件地址信息对应的条形码印刷记录在邮件上。

如上所述，对邮件印刷记录条形码后，基于条形码对邮件进行处理。例如，邮件区分机读取在邮件上印刷记录的条形码，基于读取的条形码区分邮件。

为了正确区分邮件，必须正确地从邮件图像读取条形码。作为正确处理条形码的技术，例如，日本特开2005-266907(文献1)及日本特开2008-84218(文献2)公开了从邮件图像中检测出条形码的条形码检测技术及读取条形码的条形码读取技术。

但是，上述技术难以正确识别在邮件上印刷的倾斜状态的条。

例如，邮件处理装置通过喷墨打印机对被高速传送的邮件印刷记录条形码。因此，邮件的传送速度和喷墨打印机的喷墨定时的调节不充分时，有时构成条形码的条会以倾斜的状态(歪斜状态)被印刷。倾斜状态的条难以通过上述技术被正确识别。

例如，文献1公开了通过过滤检测条形码的技术，但是没有公开与倾斜状态的条的检测相关的技术。另外，专利文献2公开了与倾斜状态的条形码对应的技术，但是没有公开与倾斜状态的条的检测相关的技术。

另外，倾斜状态的条形码是指，构成条形码的各个条的排列相对于邮件的传送方向呈倾斜状态的条形码，即，整个条形码是相对于邮件的传送方向倾斜地被印刷的状态的条形码。与此相对，由倾斜状态的条构成的条形码是指，构成条形码的各个条相对于邮件的传送方向倾斜，但是整个条形码是沿邮件的传送方向被印刷的状态的条形码。

发明内容

本发明的目的是提供倾斜状态的条形码的识别精度优良的条形码处理装置及条形码处理方法。

本发明的一个实施例的条形码处理装置，具有：读取单元，读取由多个墨点形成一个条、由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和条形码识别单元，通过比上述规定间隔窄、比一个条的宽度宽且与一个条的长度对应的掩模来过滤上述读取图像，通过上述过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

本发明一个实施例的条形码处理方法，读取由多个墨点形成一个条、由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；通过比上述规定间隔窄、比一个条的宽度宽且与一个条的长度对应的掩模来过滤上述读取图像，通过上述过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

附图说明

以下将参照附图描述实现该发明的各种特征的总体结构。附图和相关的描述用来说明本发明的实施例，而不是限制发明的范围。

图1是本发明的一个实施例的条形码处理装置的概略构成的示图。

图2是说明本发明的一个实施例的条形码处理的概略的流程图。

图3是4态条形码的一例的示图。

图4是由倾斜状态的条(墨点的集合体)构成的条形码的一例的示图；

图5是针对正确印刷的条形码的过滤处理及点连结处理的结果的一例的示图；

图6是针对倾斜状态的条形码的倾斜对应过滤处理及点连结处理的结果的一例的示图；

图7是标签轮廓追踪处理的说明图；

图8是轮廓追踪时的8方向的投票方向分量的示图；

图9是生成基于推定倾斜角度θ和离基准线的高度的修正图像的示图。

图10是示出对修正图像的识别处理的一例的流程图。

图11是说明生成得分图的图；

图12是说明生成基于假定倾斜角度的修正得分图的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

图1是本发明的一个实施例的条形码处理装置的概略构成的示图。条形码处理装置例如可适用于邮件区分机。

如图1所示，条形码处理装置具有：操作部1、萤光条形码用扫描仪2、控制PC3、萤光条形码识别部5、HUB6、通信电缆7、传送带8。

萤光条形码用扫描仪2通过不可见光读取传送带8传送的邮件等的书状物(读取对象物)9的图像(萤光图像)。在书状物9上印刷有萤光条形码(识别信息)，萤光条形码用扫描仪2读取该萤光条形码。另外，本实施例中，说明了萤光条形码的检测及识别，但是不限于萤光条形码。本实施例说明的条形码的检测及识别处理也可以适用于可见光条形码及磷光条形码。

萤光条形码识别部5是对由萤光条形码用扫描仪2读取的读取图像进行处理的图像处理部。

操作部1可以由例如PC(个人计算机)构成。同样，控制部3也可以由例如PC构成。同样，萤光条形码识别部5也可以由例如PC构成。

通信电缆7将萤光条形码用扫描仪2和萤光条形码识别部5连接，将HUB6和操作部1、控制部3及萤光条形码识别部5连接。

例如，如图2所示，萤光条形码用扫描仪2读取印刷记录了条形码的图像(ST201)。萤光条形码用扫描仪2通过点连结过滤连结处理从读取图像抽出墨点图像，并连结墨点图像，另外，通过二值图像作成处理以任意的阈值抽出条分量(ST202)(ST203)。而且，萤光条形码识别部5通过标记处理从二值图像抽出多个像素的块，另外，通过候补条筛选处理从多个像素的块中选出候补条(ST204，ST205)。而且，萤光条形码识别部5通过倾斜角推定处理根据候补条的排列计算倾斜角度，确定轮廓基准线(ST206)。

而且，萤光条形码识别部5通过标签轮廓追踪处理对各个候补条的标签追踪轮廓，对方向分量投票(ST207，ST208)。而且，萤光条形码识别部5通过倾斜角度算出处理根据投票结果推定候补条的倾斜(倾斜角度)(ST209)。而且，萤光条形码识别部5通过角度修正图像作成处理，作成将读取图像在传送方向上以推定倾斜角度移位修正后的修正图像(ST210)。而且，萤光条形码识别部5通过个别条判定处理，将修正图像中包含的各条分类，另外，通过解码处理，基于条的排列来对条形码解码(ST211，ST212)。

而且，萤光条形码识别部5在上述解码结果不适当的场合(ST213，NO)，在一定范围的角度内假定几种倾斜角度，以假定的几种倾斜角度重新作成候补条(ST214)。而且，萤光条形码识别部5通过解码处理，基于以假定的几种倾斜角度重新作成的候补条的排列来对条形码解码，选择最佳识别结果，并输出识别结果(ST215，ST216，ST217)。

但是，二值化后的标记可以是微分二值标记，也可以是通常的二值标记。上述条形码的识别处理的顺序是一例，本发明不限于该识别处理的顺序。

以下，说明具体的条形码处理。另外，萤光条形码用扫描仪2是事先进行了校准的。即，萤光条形码用扫描仪2的位置对齐等已经完成。

如图3所示，成为识别对象的萤光条形码，例如是4态条形码。作为4态条形码，具有定时条B1、上升条B2、下降条B3、长条B4。定时条B1比其它的条短，上升条B2是仅在上方向比定时条B1长的条，下降条B3是仅在下方向比定时条B1长的条，长条B4是在上下方向比定时条B1长的条。另外，成为识别对象的萤光条形码具有基于里德-所罗门式的解码的纠错功能。

萤光条形码用扫描仪2读取书状物(邮件)的图像，取得图3所示的墨点的图像(正确印刷了条形码的书状物的图像)。或者，后者在条形码印刷时，在书状物的传送速度和喷墨打印机的喷墨定时的调节不充分的场合，萤光条形码用扫描仪2读取书状物(邮件)的图像，取得图4所示墨点的图像(印刷了倾斜状态的条形码的书状物的图像)。

以下，说明基于与倾斜对应的一定宽度掩模的过滤处理(倾斜对应过滤处理)。

对如图3所示的正确印刷的条形码进行使用了横向宽度收缩的纵长掩模(例如与1行对应的掩模)的过滤，从而，萤光条形码识别部5通过图5所示地点连结处理可以生成条。另外，此时的过滤方法可以是中值过滤，也可以是最大值过滤。

但是，使用这样的横向宽度收缩的纵长掩模的过滤在由倾斜状态的条构成的条形码识别处理中是不适当的。因而，本实施例中，适用使用了具有一定横向宽度的纵长掩模(与多行对应的掩模)的过滤。例如，定义为构成条形码的各条由多个墨点形成，而且各条以规定间隔D(参照图5)配置。对这样定义的条形码，萤光条形码用扫描仪2，通过比规定间隔D窄、比一个条的宽度W(参照图5)宽且与最长一个条的长度L(参照图5)对应的掩模来过滤读取图像，萤光条形码识别部5基于该过滤的结果，抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

即，对正确印刷了条形码的书状物的图像，通过基于图5所示的横向宽度窄的掩模(例如与1行对应的掩模)的过滤，可以检测出条。但是，对于印刷了由倾斜状态的条构成的条形码的书状物的图像，基于图5所示的掩模的过滤是不充分的。因而，通过基于图6所示的宽度大的掩模(例如比条的宽度宽且比最长条的长度长的掩模)的倾斜对应过滤，无论是正确记录的条还是倾斜状态的条都能被检测。

此时，在过滤处理中，为了处理的高速化，也可以设定掩模范围内的亮度最大值，抽出亮度最大值的像素，也可以设定将掩模范围内的所有像素按亮度顺序排列时的第X个亮度值，抽出第X个亮度值的像素。

萤光条形码识别部5通过过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果生成二值化图像。例如，基于图像的浓度直方图，通过基于大津法等算出的阈值的浓度二值化处理，生成二值化图像。或者，既可以通过基于固定阈值的二值化处理生成二值化图像，也可以通过微分二值化处理生成二值化图像。

接着，萤光条形码识别部5对二值化图像适用标记处理。标记处理是将二值化处理中抽出的像素的连结作为块登录的处理。作为确认连结的方向，例如有4方向或8方向等。

然后，萤光条形码识别部5判定标记处理中抽出的标签是否适合作为候补条。即，萤光条形码识别部5判定标记处理中抽出的标签是否具有适当尺寸作为候补条。例如，书状物背景等以萤光形态发光时，该萤光形态对应的标签是否有作为候补条误抽出的情况。因而，为了排除这样的错误候补条，判定抽出的标签作为候补条是否具有适当尺寸。具体地说，抽出的标签按是否具有适当高度、宽度、面积来筛选候补条。

接着，萤光条形码识别部5推定条形码的倾斜角。例如，萤光条形码识别部5以筛选的多个标签中的左端和右端的标签为基准，推定由这些多个标签构成的条形码的倾斜角度。另外，在倾斜角推定时，萤光条形码识别部5根据左端和右端的标签确定条形码的基准线。

以下，说明根据条轮廓追踪结果推定倾斜角而作成修正图像，识别修正图像中的条形码的识别处理(一次识别处理)。另外，该一次识别处理既可以与上述说明的倾斜对应过滤处理组合实施，也可以单独实施。

首先，说明倾斜角的推定。前述的标签筛选处理筛选的标签的轮廓部分(边缘部分)如图7所示。图7是筛选标签的轮廓部分(边缘部分)的放大图。如图7所示，萤光条形码识别部5追踪筛选标签的轮廓。图7中的箭头是表示标签轮廓追踪处理的箭头。

萤光条形码识别部5通过标签轮廓追踪处理，获得方向分量的排列。而且，萤光条形码识别部5对该方向分量的排列，以2个单位分隔X移动方向和Y移动方向，在正负方向相同的8方向(参照图8)上投票，获得方向投票分量。而且，萤光条形码识别部5对各筛选标签反复进行同样的投票，根据获得的方向投票分量，用以下的式1、式2算出推定倾斜角度θ。

$x=\frac{(2*n[1]+2*n[2]+n[3\left]\right)-\left(n\right[5]+2*n[6]+2*n[7\left]\right)}{\left(n\right[1]+2*n[2]+2*n[3\left]\right)+2*n\left[4\right]+(2*n[5]+2*n[6]+n[7\left]\right)}$ (式1)

θ＝tan^-1x    (式2)

如图9所示，萤光条形码识别部5利用通过各筛选标签的轮廓追踪的投票结果求出的推定倾斜角度θ和倾斜推定处理时求出的基准线，作成修正图像。即，萤光条形码识别部5基于推定倾斜角度θ和离基准线(座标值)的高度(距离)，按照横向移位宽度(w)使像素移位，作成修正图像。

另外，萤光条形码识别部5，根据基准线的条长度方向的座标(h)和推定倾斜角度(θ)，如下式3所示算出各高度(v)中的横向移位宽度(w)。

w＝(v-h)tanθ    (式3)

另外，萤光条形码识别部5通过使适用横向移位宽度(w)的像素位于基准线的上侧或下侧中的某一侧，来逆转横向移位宽度(w)的正负。

若生成图9所示修正图像，则修正图像中的条成为非倾斜状态的条，即被正确印刷的状态的条。因此，通过对该修正图像适用条形码识别处理，可以高精度识别条形码。

另外，萤光条形码识别部5为了高效进行倾斜角推定的投票，也可以仅从筛选标签中选出长候补条(最长候补条)，仅以选出的候补条作为投票对象，利用成为投票对象的候补条推定倾斜角度。另外，在候补条的个数多的场合等，为了进一步提高处理速度，萤光条形码识别部5也可以从长候补条(最长候补条)进一步采样部分条，仅仅以被采样的候补条作为投票对象，利用成为投票对象的候补条推定倾斜角度。或者，萤光条形码识别部5也可以仅选出一定以下的横向宽度的候补条(最长候补条)，仅以选出的候补条作为投票对象，利用成为投票对象的候补条推定倾斜角度。

这里，参照图10，说明针对修正图像的识别处理的一例。以条的排列为输入信息，对输入信息解码，取得地址信息(ST1001)。另外，在获得大量解码结果的场合，采用适当的解码结果(ST1002)。例如，基于纠错数，选择适当的解码结果。在选择适当的解码结果后，输出与解码结果对应的识别结果(ST1003)。

另外，萤光条形码识别部5在通过识别上述修正图像中的条形码的识别处理(一次识别处理)获得的识别结果不适当的场合，执行再识别处理(二次识别处理)。再识别处理是指如下的处理：在一定范围的角度内假定几种倾斜角度，以假定的几种倾斜角度重新作成候补条，通过解码处理，基于以假定的几种倾斜角度重新作成的候补条的排列，对条形码进行解码，选择最佳识别结果(解码结果)。以下，说明详细情况。

另外，该二次识别处理既可以与上述说明的倾斜对应过滤处理组合实施，也可以与上述说明的倾斜对应过滤处理及一次识别处理组合实施，也可以单独实施。

如图11所示，萤光条形码识别部5基于按照离基准线的高度(距离)将上侧得分和下侧得分以一定间距进行加法运算的加分分布方式，选出候补条。即，如图11所示，向构成筛选标签的抽出像素的存在位置赋予得分，生成得分图，基于该得分图，以一定间距合计各个得分，基于合计结果选出候补条。倾斜状态的条离基准线越远，得分的位置越偏。即，对于倾斜状态的条，即使基于得分图以一定间距将各个得分合计，也无法作为候补条选出。

因而，以一定范围的角度假定几种倾斜角度。例如，一定范围既可以是基于规格上容许的倾斜角算出的范围，也可以是基于实际出现的倾斜角的倾向算出的范围。接着，萤光条形码识别部5以一定范围的角度假定几种倾斜角度(例如图12所示的5度、10度)，基于假定倾斜角度和离基准线的座标的高度(距离)，按照横向移位宽度使像素移位，生成与各假定倾斜角度相应的修正得分图。而且，萤光条形码识别部5基于各修正得分图合计得分，基于合计结果选出候补条。而且，萤光条形码识别部5根据基于各修正得分图选出的多个候补条的排列，对条形码进行解码。

萤光条形码识别部5基于条形码的解码结果，输出条形码的识别结果。例如，萤光条形码识别部5根据基于某修正得分图选出的多个候补条的排列对条形码正确解码时，基于该解码结果，输出条形码的识别结果。或者，萤光条形码识别部5基于纠错数最少的解码结果，输出条形码的识别结果。

另外，在二次识别处理中，也可以利用一次识别处理的修正图像。即，也可以基于修正图像生成得分图，基于得分图选出多个候补条，根据选出的多个条形码的排列对条形码进行解码。另外，也可以基于修正图像生成修正得分图，基于修正得分图选出多个候补条，根据选出的多个条形码的排列对条形码解码。

如上所述，即使是由倾斜状态的条构成的条形码，本实施例的条形码处理装置也能够高精度地识别。例如，通过上述倾斜对应过滤处理，能够提高条形码的识别率。另外，通过上述一次识别处理，能够提高条形码的识别率。另外，通过上述二次识别处理，能够提高条形码的识别率。而且，通过倾斜对应过滤处理、一次识别处理、二次识别处理中的至少二个处理的组合，能够进一步提高条形码的识别率。

虽然描述了本发明的特定实施例，但这些实施例都只是用于举例，而不是为了限制发明的范围。事实上，此处描述的新方法和***可能会以各种其它形式体现。此外，此处描述的方法和***在不脱离本发明的精神的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。所附的权利要求及其等同旨在覆盖落入本发明的范围和精神的这些形式或修改。

Claims (15)

1.一种条形码处理装置，其特征在于，具有：

读取单元，读取由多个墨点形成一个条、由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和

条形码识别单元，通过比上述规定间隔窄、比一个条的宽度宽且与一个条的长度对应的掩模来过滤上述读取图像，通过上述过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

2.权利要求1所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元抽出上述掩模的范围内的亮度最大值的像素。

3.权利要求1所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元抽出上述掩模的范围内的第X亮度的像素，其中，X是整数。

4.一种条形码处理装置，其特征在于，具有：

读取单元，读取由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和

条形码识别单元，从上述读取图像抽出多个候补条，推定抽出的多个候补条中的规定的候补条的倾斜角度，基于推定倾斜角度修正上述读取图像，从修正图像识别由多个条构成的条形码。

5.权利要求4所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元通过上述规定的候补条的轮廓追踪推定倾斜角度。

6.权利要求4所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元从多个候补条中选择比规定长度长的候补条，基于选择的候补条推定上述倾斜角度。

7.权利要求4所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元从多个候补条中以一定间隔对候补条采样，基于被采样的候补条推定上述倾斜角度。

8.权利要求4所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元从多个候补条中选择宽度比规定宽度短的候补条，基于选择的候补条推定上述倾斜角度。

9.一种条形码处理装置，其特征在于，具有：

读取单元，读取由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和

条形码识别单元，假定多个倾斜角度，基于各倾斜角度修正上述读取图像中包含的多个候补条，对由这些修正的多个候补条构成的候补条形码进行解码，从与各倾斜角度对应地获得的候补条形码的解码结果中选择最佳的解码结果。

10.权利要求9所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元基于各倾斜角度，修正上述读取图像，对由这些修正图像中包含的多个候补条构成的候补条形码进行解码，从与各倾斜角度对应地获得的候补条形码的解码结果中选择最佳的解码结果。

11.权利要求9所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元对构成上述读取图像中包含的多个候补条的各个像素生成按离多个候补条共用的基准线的距离来赋予得分的得分图，基于各倾斜角度修正得分图，对由这些修正得分图中包含的多个候补条构成的候补条形码进行解码，从基于与各倾斜角度对应地获得的多个修正得分图的解码结果中选择最佳的解码结果。

12.权利要求9所述的条形码处理装置，其特征在于，

上述条形码识别单元选择纠错数最少的解码结果作为最佳的解码结果。

13.一种条形码处理方法，其特征在于，

读取由多个墨点形成一个条、由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；和

通过比上述规定间隔窄、比一个条的宽度宽且与一个条的长度对应的掩模来过滤上述读取图像，通过上述过滤抽出多个墨点的集合体，将抽出的集合体的多个墨点连结，基于连结结果检测出一个条，识别由检测出的多个条构成的条形码。

14.一种条形码处理方法，其特征在于，

读取由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；

从上述读取图像抽出多个候补条，推定抽出的多个候补条中的规定的候补条的倾斜角度，基于推定倾斜角度修正上述读取图像，从修正图像识别由多个条构成的条形码。

15.一种条形码处理方法，其特征在于，

读取由以规定间隔配置的多个条构成的条形码的图像；

假定多个倾斜角度，基于各倾斜角度修正上述读取图像中包含的多个候补条，对由这些修正的多个候补条构成的候补条形码进行解码，从与各倾斜角度对应地获得的候补条形码的解码结果中选择最佳的解码结果。

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