JP7230388B2 - BARCODE READER, BARCODE READING METHOD AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、バーコード読取装置、バーコード読取方法及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a barcode reader, barcode reading method, and program.
従来、バーコードの読み取りに使用されるバーコード読取装置には、例えばレーザー方式によるバーコードリーダと共にカメラを設け、伝票の撮影画像や、商品の汚損状態等を撮影した撮影画像を記録可能とする構成が知られている（例えば下記特許文献１参照）。また、近年においては、２次元バーコードの普及に伴い、バーコードリーダにレーザー方式ではなく２Ｄイメージャ方式が採用されたバーコード読取装置が多数存在する。ここで、２Ｄイメージャ式は、２次元イメージセンサで撮像した画像に基づきバーコードを読み取る方式である。
Conventionally, bar code readers used for reading bar codes are equipped with a camera, for example, along with a laser type bar code reader, so that they can record photographic images of invoices and photographic images of damaged products. A configuration is known (see, for example,
ところでバーコードリーダには、読取速度、読取深度、最小分解能、読取角度などの読取性能に一定以上の性能が要求される。ここで読取深度は、バーコードの読み取り可能な距離範囲（例えば６０ｍｍ～１５０ｍｍ）、読取速度は、一秒間におけるバーコードの読み取り試行回数（例えば１００回／秒）である。なお、読取深度は、バーコードのサイズが小さくなるに従い狭くなり、例えばバーコードが１次元バーコードであれば最小バー幅が狭くなるに従い狭くなる。 By the way, bar code readers are required to have reading performance above a certain level, such as reading speed, reading depth, minimum resolution, and reading angle. Here, the reading depth is the readable distance range of the barcode (for example, 60 mm to 150 mm), and the reading speed is the number of attempts to read the barcode in one second (for example, 100 times/second). The reading depth becomes narrower as the size of the barcode becomes smaller. For example, if the barcode is a one-dimensional barcode, the reading depth becomes narrower as the minimum bar width becomes narrower.
しかしながら、２Ｄイメージャ式のバーコードリーダにおいては、より広い読取深度を確保するには、２次元イメージセンサの光学系を固定焦点とせず、オートフォーカス機能を付加すればよいが、それではコスト高となる。しかも、オートフォーカス機能では焦点の調整に時間を要するため読取速度が犠牲となる、という問題があった。 However, in a 2D imager type barcode reader, in order to secure a wider reading depth, the optical system of the 2D image sensor should not have a fixed focus and an autofocus function should be added, but that would increase the cost. . Moreover, the autofocus function has a problem that the reading speed is sacrificed because it takes time to adjust the focus.
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、２Ｄイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to improve barcode reading performance in a configuration including a 2D imager type barcode reader and a camera.
前記課題を解決するため、本発明のバーコード読取装置にあっては、フォーカスが固定に設定された第１の撮像手段と、フォーカス調整機能を有し、前記第１の撮像手段と撮像方向が同一に設定されかつ前記第１の撮像手段と異なる被写界深度が設定される第２の撮像手段と、バーコードの読み取り指示を受け付けた場合に、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせることで、前記第１の撮像手段による撮像を介した前記バーコードを含む第１の画像と、前記第２の撮像手段による撮像を介した前記バーコードを含む第２の画像と、の双方を取得する撮像制御手段と、前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断手段と、前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコード手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the barcode reader of the present invention has a first imaging means whose focus is set to be fixed , and a focus adjustment function, and the first imaging means and the imaging direction are a second imaging means set identically to and having a depth of field different from that of the first imaging means ; By causing the imaging means to perform imaging operations at the same time, a first image including the barcode captured by the first imaging means and the barcode captured by the second imaging means are included. imaging control means for obtaining both a second image ; determination means for determining a distance to the barcode based on the first image ; and two of the first image and the second image. decoding means for decoding the bar code of one of the two images captured with a depth of field corresponding to the determination result of the determination means as a decoding target.
また、本発明のバーコード読取方法にあっては、バーコードの読み取り指示を受け付けた場合に、フォーカスが固定に設定された第１の撮像手段、及びフォーカス調整機能を有し、前記第１の撮像手段と撮像方向が同一に設定されかつ前記第１の撮像手段と異なる被写界深度が設定された第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせることで、前記第１の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第１の画像と、前記第２の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第２の画像と、の双方を取得する撮像制御ステップと、前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断ステップと、前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断ステップの判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコードステップと、を備えたことを特徴とする。 Further, in the barcode reading method of the present invention, when a barcode reading instruction is received, the first imaging means having a fixed focus and a focus adjustment function are provided, and the first A second imaging means having the same imaging direction as that of the imaging means and a depth of field different from that of the first imaging means is caused to simultaneously perform an imaging operation, whereby imaging by the first imaging means is performed. an imaging control step of obtaining both a first image including the barcode based on the image captured by the second imaging means and a second image including the barcode based on the image captured by the second imaging means; a determination step of determining the distance to the barcode based on the distance to the barcode; and a decoding step of decoding the bar code with the side image as a decoding target .
また、本発明のプログラムにあっては、コンピュータを、バーコードの読み取り指示を受け付けた場合に、フォーカスが固定に設定された第１の撮像手段、及びフォーカス調整機能を有し、前記第１の撮像手段と撮像方向が同一に設定されかつ前記第１の撮像手段と異なる被写界深度が設定された第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせることで、前記第１の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第１の画像と、前記第２の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第２の画像と、の双方を取得する撮像制御手段、前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断手段と、前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコード手段、として機能させる。 Further, in the program of the present invention, the computer has a first imaging means whose focus is fixed and a focus adjustment function when a barcode reading instruction is received, and the first A second imaging means having the same imaging direction as that of the imaging means and a depth of field different from that of the first imaging means is caused to simultaneously perform an imaging operation, whereby imaging by the first imaging means is performed. An imaging control means for obtaining both a first image including the barcode based on and a second image including the barcode based on imaging by the second imaging means, based on the first image a judgment means for judging the distance to the bar code by means of a distance to the bar code; image is to be decoded, and functions as decoding means for decoding the barcode.
本発明によれば、２Ｄイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることができる。 According to the present invention, the barcode reading performance can be improved in a configuration including a 2D imager type barcode reader and a camera.
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るバーコード読取装置１の外観を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は裏面図である。このバーコード読取装置１は、主としてバーコードの読み取りに使用され、必要に応じて伝票の撮影画像や、商品の汚損状態等の撮影にも使用されるハンディーターミナルであり、バーコードリーダと共にカメラが搭載された構成を備えている。
An embodiment of the present invention will be described below. 1A and 1B are views showing the appearance of a
図１（ａ）に示すように、バーコード読取装置１は略長方形の縦長の筐体２を有しており、筐体２の正面側には、ディスプレイ３と、第１のインジケータ４、第２のインジケータ５、操作キー群６、スピーカ７が設けられている。ディスプレイ３は、各種の情報を画面表示する。第１のインジケータ４と第２のインジケータ５は、複数色に発光可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、筐体２の先端部において、バーコード読取装置１の電源の状態や、その他の各種の状態に応じた色で点灯又は点滅する。
As shown in FIG. 1(a), the
操作キー群６は、電源キー６ａと、センタートリガーキー６ｂを含む複数のキーから構成される。センタートリガーキー６ｂは、ユーザによるバーコードの読取指示や、バーコードを有する伝票や商品等の撮影指示に使用される。なお、操作キー群６を構成する各々キー（図中では符号を省略する）には、ファンクションキーや数字キー等が含まれ、バーコード読取装置１の各種の操作に使用される。
The
ここで、バーコード読取装置１には、動作モードとしてスキャンモードと撮影モードとの２種類のモードが用意されている。スキャンモードはバーコードの読み取りを行うための動作モードであり、撮影モードは伝票や商品等を撮影するための動作モードである。なお、スキャンモードにおいてバーコード読取装置１が読み取り可能なバーコードは１次元バーコード及び２次元バーコードである。また、ユーザは操作キー群６の所定のキーを操作することにより所望の動作モードを設定することができる。
Here, the
一方、図１（ｂ）に示したようにバーコード読取装置１の裏面側には、筐体２の両側面に位置してサイドトリガーキー１１がそれぞれ設けられている。サイドトリガーキー１１は、センタートリガーキー６ｂと同様にバーコードの読取指示や撮影指示に使用される。また、図２（ａ）にも示すように、筐体２の裏面側の先端中央部には、略三角形状の断面をなして突出する読取部２ａが形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1B,
読取部２ａにおける筐体２の先端側の斜面部には、筐体２の幅方向の両側にそれぞれ位置して２Ｄイメージャ方式のバーコードリーダ８とカメラ９とが配置されている。また、バーコードリーダ８とカメラ９との間には、カメラ９での撮影時に必要に応じて発光し、被写体に撮影補助光を照射するフラッシュＬＥＤ１０が配置されている。図２（ａ）に示すように、バーコードリーダ８におけるバーコードの読取方向Ｂは、筐体２の長さ方向に沿った先端の延長方向Ａに対して所定の角度（以下、ベント角）だけ傾いており、本実施形態においてベント角は２５度である。
A 2D imager
バーコードリーダ８とカメラ９とは各々がモジュール化されて筐体２内部に収容されている。図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、カメラ９のモジュール構造、及び筐体２内におけるカメラ９の配置構造の概略を示すバーコード読取装置１の先端側の部分断面図である。カメラ９は、基板９１と、基板９１に固定された円筒状のハウジング９２と、基板９１に実装されたＣＭＯＳ（Complementary Metal 0xide Semiconductor）センサ５３と、ハウジング９２に収容されたレンズホルダー９３と、レンズ５２とを備えている。なお、ＣＭＯＳセンサ５３とレンズホルダー９３との間にはＩＲカットフィルタ（図示せず）が設けられている。
The
また、図では省略するが、レンズホルダー９３の外周にはコイルが巻かれ、それを覆う磁石がハウジング９２の内周面に設けられている。そして、コイルが発生する磁力と磁石との作用によってレンズホルダー９３がハウジング９２内を軸方向に移動し、レンズ５２とＣＭＯＳセンサ５３との距離が変化することによって、フォーカス調整が可能となっている。さらに、基板９１は、図に示した支点Ｏを中心として回動可能に筐体２に組み付けられており、図示しないアクチュエータによって、図２（ｂ）に示した基準状態から図２（ｃ）に示した回転状態とに状態が変化可能である。
Although omitted from the drawing, a coil is wound around the outer periphery of the
ここで、レンズ５２の光軸は、後述するバーコードリーダ８の光学系（図４（ａ）に示すレンズ４２）の光軸と平行であり、レンズ５２の光軸と重なるカメラ９の撮影方向Ｃは、バーコードの読取方向Ｂと同様に筐体２の先端の延長方向Ａに対して傾いている。すなわち、基準状態における撮影方向Ｃの傾き角度は、図２（ａ）にも示したようにバーコードリーダ８のベント角と同様に２５度である。つまりカメラ９が基準状態にあるときには、カメラ９の撮影方向Ｃはバーコードの読取方向Ｂと同一である。また、回転状態での撮影方向Ｃの傾き角度は６０度であり、この角度は商品等を撮影する際の作業性を考慮して決められた角度である。
Here, the optical axis of the
図３は、バーコード読取装置１の電気的構成の概略を示すブロック図である。バーコード読取装置１は、主としてＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されるとともに、第１の画像処理部２２と第２の画像処理部２３とを備えた制御部２１と、制御部２１に接続された各部とによって構成される。すなわち制御部２１には、ＲＡＭ（Random Access Memory）２４と、主記憶部２５、記録部２６、表示部２７、キー入力部２８、インジケータ部２９、放音部３０、通信部３１、バーコードリーダ部４１、カメラ部５１が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the electrical configuration of the
主記憶部２５は、バーコード読取装置１に内蔵されたフラッシュメモリ等のインターナルストレージである。主記憶部２５には、制御部２１にバーコード読取装置１の動作を制御させるための制御プログラムや、ユーザにより設定された動作モードに関する情報等の各種の設定情報が記憶されている。制御部２１は、制御プログラムに従い動作モードに応じてバーコード読取装置１の動作を制御する。
The
ＲＡＭ２４は制御部２１の作業メモリであり、ＲＡＭ２４には、主記憶部２５から読み出された制御プログラムが展開されたり、制御部２１によって一時的に使用される各種のデータが記憶されたりする。記録部２６は、例えばバーコード読取装置１に着脱自在な各種のメモリカード、及びメモリカードへのデータの入出力を可能とするカードインターフェイスにより構成される。記録部１４には、伝票等から読み取られたバーコードの識別情報や、それに付随する読取日時等の各種データ、及び伝票や商品等の撮影画像のデータが記憶される。
The
表示部２７は、前記ディスプレイ３及びその駆動回路から構成される。ディスプレイ３は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬＤ（Electro Luminescent Display）である。キー入力部２８は、センタートリガーキー６ｂ等の複数のキーから構成され、ユーザによるキーの操作内容を示す操作情報を制御部２１に供給する。インジケータ部２９は、第１のインジケータ４と第２のインジケータ５を構成するＬＥＤ（light emitting diode）と、前記フラッシュＬＥＤ１０を構成する白色ＬＥＤと、それらを駆動する駆動回路とから構成される。
The
バーコードリーダ部４１は、前述したバーコードリーダ８を構成する部分であり、図４（ａ）に示すように、レンズ４２と、ＣＭＯＳセンサ４３、センサ駆動回路４４、画像補正回路４５、イルミネーションＬＥＤ４６、レーザーエイマー４７から構成される。
The
ＣＭＯＳセンサ４３は、有効画素数が約１００万のカラーフィルタを有していないモノクロイメージセンサであり、スキャンモードでのバーコードの読み取りに際して伝票や商品等の被写体を撮像する。すなわちＣＭＯＳセンサ４３は、レンズ４２により結像された被写体の光学像を光電変換することによって被写体を撮像する。バーコードリーダ８の具体的なモジュール構造は示さないが、レンズ４２とＣＭＯＳセンサ４３との距離は固定である。つまりバーコードリーダ８のフォーカスは固定である。
The
センサ駆動回路４４は、バーコードの読み取りが行われる間に、所定のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）でＣＭＯＳセンサ４３を駆動し、光電変換された電気信号を画像補正回路４５に入力させる。画像補正回路４５は、入力した電気信号をフレーム毎に画像データに変換するとともに、最適な画像が得られるようにドット欠損補正等の画像補正を行った後、補正後の画像データを制御部２１（第１の画像処理部２２）に転送する。
The
イルミネーションＬＥＤ４６は赤色ＬＥＤであって、被写体にバーコードの読み取りに必要な明るさを常に確保するための赤色の補助光を伝票等に照射する。レーザーエイマー４７は、ＬＤ（LASER Diode）等の光源により構成され、伝票等に向けてレーザ光を照射してバーコードの読取位置を示す照準となる光像、例えば矩形の角部のみを表す光像を伝票等に表示する。イルミネーションＬＥＤ４６とレーザーエイマー４７は、ＣＭＯＳセンサ４３と共にモジュール化されており、各々の動作をＣＭＯＳセンサ４３の撮像動作に同期して制御される。具体的に述べると、イルミネーションＬＥＤ４６はＣＭＯＳセンサ４３の撮像期間（具体的には露光期間）のみ点灯され、レーザーエイマー４７はＣＭＯＳセンサ４３の非撮像期間のみ点灯される。
The
カメラ部５１は、前記カメラ９を構成する部分であり、図４（ｂ）に示すように、レンズ５２及びＣＭＯＳセンサ５３と、センサ駆動回路５４、画像補正回路５５、ＡＦ（Auto Focus）駆動回路５６、アクチュエータ駆動回路５７から構成される。
The
ＣＭＯＳセンサ５３は、有効画素数が約８００万画素のカラーフィルタが実装されたカラーイメージセンサであり、撮影モードでの伝票や商品等の撮影時、及びスキャンモードでのバーコードの読み取りに際して被写体を撮像する。すなわちＣＭＯＳセンサ５３は、レンズ５２により結像された伝票等の被写体の光学像を光電変換することにより被写体を撮像する。なお、ＣＭＯＳセンサ５３はＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサであっても構わない。この点についてはバーコードリーダ８が有するＣＭＯＳセンサ４３も同様である。
The
センサ駆動回路５４は、ＣＭＯＳセンサ５３を駆動し、光電変換された電気信号を画像補正回路５５に入力させる。なお、センサ駆動回路５４は、撮影モード及びスキャンモードの双方において所定のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）でＣＭＯＳセンサ５３を駆動する。画像補正回路５５は、入力した電気信号を画像データに変換するとともに、最適な画像が得られるように自動ホワイトバランス調整（ＡＷＢ）、自動露光調整（ＡＥ）、周辺減光補正、ドット欠損補正等の画像補正を行った後、補正後の画像データを制御部２１（第２の画像処理部２３）に転送する。
The
ＡＦ（Auto Focus）駆動回路５６は、前述したようにレンズ５２とＣＭＯＳセンサ５３との距離を変化させることにより、必要に応じてフォーカス最適な位置に調整する。ここで、本実施形態において調整可能な最も近いフォーカス位置は、バーコードリーダ８の固定されたフォーカス位置よりも近い。アクチュエータ駆動回路５７は、前述したアクチュエータを必要に応じて駆動することにより、筐体２内におけるカメラ９の基板９１及びハウジング９２の状態を基準状態と回転状態とに変化させる。
The AF (Auto Focus)
放音部３０は、音声発生回路とアンプとスピーカ７とから構成され、必要に応じて各種の報知音を放音する。通信部３１は、必要に応じて有線又は無線によって外部のデータ管理サーバ等との間で所定のプロトコルに従った通信を行い、記録部２６に記憶（保存）されているデータを送信する。
The
次に、以上の構成からなるバーコード読取装置１の動作について説明する。まず、動作モードとして撮影モードが設定された場合の動作について説明する。バーコード読取装置１おいては、ユーザにより動作モードとして撮影モードが設定されると、制御部２１が、カメラ部５１のアクチュエータ駆動回路５７を制御し、筐体２内でカメラ９を図２（ｃ）に示した回転状態に制御する。つまりカメラ９の撮影方向Ｃを筐体２の先端の延長方向Ａに対して６０度傾けた状態に制御する。
Next, the operation of the
その後、制御部２１は、カメラ部５１における被写体の撮像動作を開始するとともに、撮像された画像をディスプレイ３にライブビュー表示する。そして、制御部２１は、ユーザから撮影指示があると、その時点で撮像された画像を撮影画像として、その画像データを記録部２６に記憶させる。
After that, the
これにより、カメラ９の撮影方向Ｃが、筐体２の先端の延長方向Ａに対してベント角よりも大きく傾くことにより、ユーザはディスプレイ３において伝票や商品の位置や大きさ等を確認しながら撮影作業を行うことができる。
As a result, the photographing direction C of the
なお、本実施形態では、カメラ９の撮影方向Ｃのみを可変な構成としたが、カメラ９の撮影方向Ｃと共にバーコードリーダ８におけるバーコードの読取方向Ｂ、すなわちベント角も変更可能な構成としてもよい。また、本実施形態では、カメラ９のモジュール全体を筐体２内で回動させることによってカメラ９の撮影方向Ｃを変更可能としたが、例えば筐体２内に、レンズ５２の光軸上に位置してミラー回動可能に設け、そのミラーの回動角度を制御することによってカメラ９の撮影方向Ｃを変更可能としてもよい。すなわちミラーを介して伝票や商品等の被写体を撮像する構成を採用することができる。この点についてはバーコードリーダ８も同様である。
In this embodiment, only the photographing direction C of the
さらに、カメラ９の撮影方向Ｃや、バーコードリーダ８におけるバーコードの読取方向Ｂの一方または双方を変更可能とする場合には、筐体２に可動部を設け、その可動部内にバーコードリーダ８とカメラの一方または双方を配置し、その可動部をユーザが回動させることによって読取方向Ｂや撮影方向Ｃを変更とする構成してもよい。
Furthermore, when one or both of the shooting direction C of the
次に、動作モードとしてスキャンモードが設定された場合の動作について説明する。ここでは、例えばユーザのキー操作や、ユーザによるスキャンモードの設定に伴いカメラ９が基準状態に復帰しており、スキャンモードにおいては、図２（ａ）に示したように、カメラ９の撮影方向Ｃがバーコードリーダ８におけるバーコードの読取方向Ｂと同一であることを前提とする。
Next, the operation when the scan mode is set as the operation mode will be described. Here, for example, the
図５は、スキャンモードにおいて、ユーザによるバーコードの読取指示に応じて制御部２１が実行する読取処理を示したフローチャートである。制御部２１は、バーコードの読取指示に応じて処理を開始すると、まず、カメラ部５１を制御し、カメラ９のフォーカス位置を至近位置、つまりバーコードリーダ８のフォーカス位置よりも近い位置に設定する（ステップＳ１）。これによりカメラ９の被写界深度がバーコードリーダ８の被写界深度よりも手前に設定される。なお、双方の被写界深度は一部が重複していても構わない。
FIG. 5 is a flowchart showing reading processing executed by the
次に、制御部２１は、バーコードリーダ部４１及びカメラ部５１における画像取得設定、つまり撮像に向けた初期化処理を行った後（ステップＳ２）、バーコードリーダ部４１とカメラ部５１との双方において、所定のフレームレートでの撮像動作を同時に開始させる（ステップＳ３）。
Next, the
その後、制御部２１は、バーコードリーダ部４１とカメラ部５１から転送される各画像データを、第１の画像処理部２２と第２の画像処理部２３によって個別に取得し、取得した各画像データをＲＡＭ２４に一時記憶する（ステップＳ４）。また、制御部２１は、第２の画像処理部２３によってカメラ部５１から取得した画像データをディスプレイ３の表示画素数に応じたサイズに縮小し、それを表示部２７に表示させる（ステップＳ５）。なお、以下の説明においては、バーコードリーダ部４１で取得された画像をリーダ側画像と呼び、カメラ部５１で取得された画像をカメラ側画像と呼ぶ。
After that, the
さらに、制御部２１は、リーダ側画像の明るさが規定以上であるか否かを確認する（ステップＳ６）。係る処理において制御部２１は、第１の画像処理部２２によってＲＡＭ２４に一時記憶したモノクロの画像データについて、例えば画素の輝度値の積分値を明るさ情報として取得し、それが予め決められた規定値以上であるか否かを確認する。
Furthermore, the
このときリーダ側画像の明るさは、イルミネーションＬＥＤ４６による補助光が照射された状態での明るさであるため、伝票や商品等の被写体までの距離（以下、バーコードの読取距離という。）が短い（近い）ときほど明るく、長い（遠い）ときほど暗くなる（図６参照）。また、規定の明るさには、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度よりも短い距離、つまり読取深度の最短距離未満であると判断できる明るさが予め設定されている。
At this time, the brightness of the image on the reader side is the brightness when the
そして、制御部２１は、リーダ側画像の明るさが規定未満である場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、バーコードの読取距離が、少なくともバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも長いと判断し、リーダ側画像を対象としてバーコードのデコード処理を行う（ステップＳ７）。リーダ側画像をデコード対象とする理由は次の通りである。
Then, if the brightness of the reader-side image is less than the specified value (step S6: NO), the
すなわち、リーダ側画像及びカメラ側画像の撮像時においては、カメラ９の被写界深度がバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定されている。したがって、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも長い場合には、カメラ側画像よりもリーダ側画像の方がよりボケが少ない画像、つまりバーコードのデコードに適した画像であるためである。
That is, when capturing the reader-side image and the camera-side image, the depth of field of the
また、上記とは逆に、リーダ側画像の明るさが規定以上である場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御部２１は、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも短いと判断し、カメラ側画像を対象としてバーコードのデコード処理を行う（ステップＳ８）。
Contrary to the above, if the brightness of the reader-side image is equal to or higher than the specified value (step S6: YES), the
カメラ側画像をデコード対象とする理由は、カメラ９の被写界深度がバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定されており、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも短い場合には、リーダ側画像よりもカメラ側画像の方がよりボケが少ない画像、つまりバーコードのデコードに適した画像であるためである。
The reason why the camera-side image is to be decoded is that the depth of field of the
なお、ステップＳ７及びステップＳ８におけるデコード処理については、従来、２Ｄイメージャ式のバーコードリーダにおいて一般に行われるデコード処理と同様の処理であるため、ここでは説明を省略する。 The decoding process in steps S7 and S8 is the same as the decoding process generally performed in a conventional 2D imager type barcode reader, and thus description thereof is omitted here.
図６は、本実施形態におけるバーコードの読取方法の概略を示す概念図である。この図は、上述したバーコードリーダ８とカメラ９とにおける読取深度の違い、及びバーコードの読取距離に応じたリーダ側画像Ｇ１～Ｇ３の違い等を概念的に示したものである。バーコードの読取時には、カメラ９の被写界深度がバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定されているため、カメラ９の読取深度Ｒ２はバーコードリーダ８の読取深度Ｒ１よりも近い。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an outline of a barcode reading method according to this embodiment. This diagram conceptually shows the difference in reading depth between the
また、図に示したリーダ側画像Ｇ１は、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度Ｒ１よりも短い場合の画像の例であり、リーダ側画像Ｇ２は、バーコードの読取距離が読取深度Ｒ１に入る場合の画像の例であり、リーダ側画像Ｇ３は、バーコードの読取距離が読取深度Ｒ１よりも長い場合の画像の例である。各リーダ側画像Ｇ１～Ｇ３の明るさは、バーコードの読取距離が短いほど明るくなる。また、各リーダ側画像Ｇ１～Ｇ３におけるバーコードの大きさは、バーコードの読取距離が長いほど小さくなる。
The reader-side image G1 shown in the figure is an example of an image when the barcode reading distance is shorter than the reading depth R1 of the
そして、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度Ｒ１の最短距離よりも長いときには、そのとき撮像されたリーダ側画像、例えばリーダ側画像Ｇ２やリーダ側画像Ｇ３がデコード対象として使用される。また、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度Ｒ１の最短距離よりも短いとき、例えば読取距離が図６に破線枠で示した領域内のときには、そのとき撮像されたリーダ側画像、例えばリーダ側画像Ｇ１に代えて、カメラ側画像（図示せず）がデコード対象として使用される。
Then, when the barcode reading distance is longer than the shortest distance of the reading depth R1 of the
そして、制御部２１は、ステップＳ７のデコード処理、又はステップＳ８のデコード処理においてデコードに失敗した場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ４の処理に戻り、それ以降の処理を繰り返す。そして、係る処理を繰り返す間に、ステップＳ７のデコード処理、又はステップＳ８のデコード処理においてデコードに成功すると（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御部２１は、デコード結果つまりバーコードから読み取った識別情報を記録部２６に記憶する（ステップＳ１０）。
If the decoding process in step S7 or the decoding process in step S8 fails (step S9: NO), the
さらに、制御部２１は、例えば放音部３０において読取完了を知らせる報知音をスピーカ７から出力させることにより、ユーザに対してバーコードの読み取りが完了した旨を報知し（ステップＳ１２）、ユーザによるバーコードの読取処理を終了する。
Furthermore, the
なお、図には示さないが、スキャンモードにおいてユーザによるバーコードの読取指示が複数回連続して行われる場合には、２回目以降の読取指示に伴う処理に際して制御部２１は、ステップＳ１及びステップＳ２の処理をスキップする。
Although not shown in the figure, when the user gives a barcode reading instruction a plurality of times in succession in the scan mode, the
以上のようにバーコード読取装置１においては、バーコードの読取時には、バーコードリーダ８とカメラ９との双方で被写体（伝票や商品等）を撮像し、その際には、カメラ９の被写界深度をバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定する。そして、バーコードの読取距離（被写体までの距離）がバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも長いと判断できる場合には、リーダ側画像をデコード対象とする。また、バーコードの読取距離がバーコードリーダ８の読取深度の最短距離よりも短いと判断できる場合には、カメラ側画像をデコード対象とする。つまり、バーコードの読取距離に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象としてバーコードをデコードする。
As described above, in the
これにより、バーコード読取装置１には、バーコードリーダ８を単独で使用する場合に比べて広い読取深度、すなわち図６に示したようにバーコードリーダ８の読取深度Ｒ１とカメラ９の読取深度Ｒ２とからなる広い読取深度Ｒ３を確保することができる。
As a result, the
しかも、バーコードリーダ８にはオートフォーカス機能を付加する必要がなく、かつバーコードリーダ８にオートフォーカス機能を付加する場合のように読取速度が犠牲となることがない。また、カメラ側画像と同時に撮像されたリーダ側画像をバーコードの読取距離の判断に使用する。そのため、例えばバーコードの読取距離を判断するためだけにリーダ側画像を取得する場合のような無駄な動作時間（撮像時間）がなく、これによっても読取速度が犠牲となることがない。
Moreover, there is no need to add an autofocus function to the
なお、通常、バーコードリーダに要求される読取速度は１００ｍｓｅｃ程度であり、これに対し、本実施形態において実現可能な読取速度は以下の通りである。すなわちバーコードの読取指示があった時点から撮像動作が開始されるまでの時間は約３０ｍｓｅｃであり、バーコードリーダ部４１やカメラ部５１における１回の撮像時間は、フレームレートが６０ｆｐｓであれば約１７ｍｓｅｃであり、リーダ側画像やカメラ側画像に対するデコード処理に要する時間は約２０ｍｓｅｃである。したがって、ユーザによりバーコードの読取指示が行われてから１回目の読み取りが完了するまでの最短速度は約６７ｍｓｅｃであり、２回目以降の最短速度は約３７ｍｓｅｃである。
Normally, the reading speed required for a barcode reader is about 100 msec. That is, the time from when the barcode reading instruction is issued to when the imaging operation is started is about 30 msec, and the imaging time of one time in the
以上のことから本実施形態においては、２Ｄイメージャ式のバーコードリーダとカメラとを備えた構成において、バーコードの読取性能を向上させることができる。しかも、撮影に使用されるカメラを有効利用することにより、それを低コストで実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the barcode reading performance can be improved in the configuration including the 2D imager type barcode reader and the camera. Moreover, it can be realized at low cost by effectively using the camera used for photographing.
また、バーコード読取装置１においては、リーダ側画像の明るさに基づいてバーコードの読取距離を判断することによっても、バーコードの読取性能を低コストで向上させることができる。すなわち、例えばバーコード読取装置１に任意の方式の距離センサを別途設け、その距離センサの検出結果に基づいて、バーコードの読取距離を判断してもよい。その場合であってもバーコードの読取性能を向上させることはできる。これに対しバーコード読取装置１においては、その様な距離センサが不要であり低コストである。
Further, in the
また、バーコード読取装置１においては、バーコードの読取時に赤色の補助光を伝票等に照射するイルミネーションＬＥＤ４６を備えているため、バーコードの読取距離をより正確に判断することができる。しかも、リーダ側画像を撮像するＣＭＯＳセンサ４３がカラーフィルタを有していないモノクロイメージセンサであって、カメラ側画像を撮像するＣＭＯＳセンサ５２のようにカラーフィルタが実装されたカラーイメージセンサに比べ受光感度が高い。これによっても、バーコードの読取距離をより正確に判断することができる。
Further, since the
なお、バーコードの読取距離の判断は、リーダ側画像ではなくカメラ側画像を使用して行ってもよいし、リーダ側画像とカメラ側画像との双方を使用して行ってもよい。また、既説したようにバーコードリーダ８のレンズ４２の光軸とカメラ９のレンズ５２の光軸とは平行であるため、双方の画像間に存在する視差に基づいて被写体までの距離を計算することができる（係る技術は公知である）。したがって、リーダ側画像とカメラ側画像との双方を使用する場合には、双方の画像の明るさに限らず、双方の画像間に存在する視差に基づいてバーコードの読取距離を判断することができる。
The determination of the barcode reading distance may be performed using the camera-side image instead of the reader-side image, or may be performed using both the reader-side image and the camera-side image. As already explained, since the optical axis of the
また、バーコード読取装置１においては、バーコードの読取時にカメラ９のフォーカス位置を至近位置であって、バーコードリーダ８のフォーカス位置よりも近い位置に制御し、カメラ９の被写界深度をバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定する。このため、バーコードリーダ８のみを用いてバーコードを読み取る場合に比べ、より小さなサイズのバーコードの読み取りが可能であり、より多様なサイズのバーコードに対応可能である。
Further, in the
係る点については、例えば予めバーコードリーダ８の読取深度を図６にＲ２で示した距離範囲に設定しておく一方、バーコードの読取時には、カメラ９のフォーカス位置をバーコードリーダ８のフォーカス位置よりも遠い位置に制御し、カメラ９の読取深度を図６にＲ１で示した距離範囲に設定することによっても実現可能である。しかしながら、その場合、カメラ側画像には、リーダ側画像と同様の解像度を確保しなければならず、カメラ９には、有効画素数がＣＭＯＳセンサ５２の３倍程度のカラーイメージセンサを用いる必要がある。そのためカメラ９がコスト高となり、バーコードの読み取りにカメラ９を使用するメリットが半減する。
Regarding this point, for example, while the reading depth of the
これに対し、バーコード読取装置１のように、カメラ９の被写界深度をバーコードリーダ８の被写界深度よりも近くに設定する構成においては、カメラ９に、伝票や商品等の撮影に必要な最低限の有効画素数を確保すればよい。したがって、バーコード読取装置１においては、より多様なサイズのバーコードに対応可能であるだけでなく、それを低コストで実現することができる。
On the other hand, in a configuration in which the depth of field of the
以上、本発明の一実施形態、及びその変形例について説明したが、これらは本発明の作用効果が得られる範囲内であれば適宜変更が可能であり、変更後の実施形態も特許請求の範囲に記載された発明、及びその発明と均等の発明の範囲に含まれる。以下に、本出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（付記１）
被写体を撮像する第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第１の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第２の撮像手段と、
バーコードの読み取りに際し、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる撮像制御手段と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する判断手段と、
前記撮像動作に伴い前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段により個別に撮像された２つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とするバーコード読取装置。
（付記２）
前記判断手段は、前記２つの画像の少なくともいずれか一方の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断することを特徴とする付記１記載のバーコード読取装置。
（付記３）
前記判断手段は、前記２つの画像の一方の明るさ情報に基づいて、前記バーコードまでの距離を判断することを特徴とする付記２記載のバーコード読取装置。
（付記４）
前記バーコードの読み取りに際し前記被写体に補助光を照射する照明手段を備えたことを特徴とする付記３記載のバーコード読取装置。
（付記５）
前記第１の撮像手段又は前記第２の撮像手段の一方は、色フィルタを有していないモノクロの撮像素子により前記被写体を撮像し、
前記判断手段は、前記２つの画像における前記モノクロの撮像素子により撮像された側の画像の明るさ情報に基づいて前記被写体までの距離を判断する、
ことを特徴とする付記３又は４記載のバーコード読取装置。
（付記６）
前記第２の撮像手段はフォーカス調整機能を有し、
前記撮像動作時の前記第２の撮像手段におけるフォーカス位置を前記第１の撮像手段におけるフォーカス位置よりも近い位置に制御することによって、前記第２の撮像手段における被写界深度を、第１の撮像手段の被写界深度とは異なる被写界深度に制御するフォーカス制御手段をさらに備えた、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか１つに記載のバーコード読取装置。
（付記７）
バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第１の撮像手段、及び前記第１の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第１の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせるステップと、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断するステップと、
前記撮像動作に伴い前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段により個別に撮像された２つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードするステップと、
を備えたことを特徴とするバーコード読取方法。
（付記８）
コンピュータに、
バーコードの読み取りに際し、被写体を撮像する第１の撮像手段、及び前記第１の撮像手段と撮像方向が同一で、かつ前記第１の撮像手段とは異なる被写界深度で前記被写体を撮像する第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせる処理と、
前記撮像動作時における前記被写体までの距離を判断する処理と、
前記撮像動作に伴い前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段により個別に撮像された２つの画像のうち、前記被写体までの距離の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記被写体におけるバーコードをデコードする処理と、
を実行させるためのプログラム。
An embodiment of the present invention and its modification have been described above, but these can be modified as appropriate within the range in which the effects of the present invention can be obtained, and the modified embodiment is also within the scope of the claims. It is included in the scope of the invention described in , and inventions equivalent to the invention. The inventions originally claimed in this application are appended below.
(Appendix 1)
a first imaging means for imaging a subject;
a second imaging means for imaging the subject in the same imaging direction as the first imaging means and with a depth of field different from that of the first imaging means;
imaging control means for causing the first imaging means and the second imaging means to simultaneously perform imaging operations when reading a barcode;
determination means for determining a distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging means and the second imaging means accompanying the imaging operation, the image on the side captured with the depth of field corresponding to the judgment result of the judgment means. decoding means for decoding the barcode of the subject, with
A barcode reader comprising:
(Appendix 2)
The bar code reader according to
(Appendix 3)
2. The barcode reader according to
(Appendix 4)
3. The bar code reader according to
(Appendix 5)
one of the first imaging means and the second imaging means images the subject with a monochrome imaging device having no color filter;
The judgment means judges the distance to the subject based on the brightness information of the image on the side captured by the monochrome imaging device in the two images.
The barcode reader according to
(Appendix 6)
The second imaging means has a focus adjustment function,
By controlling the focus position of the second imaging means during the imaging operation to a position closer than the focus position of the first imaging means, the depth of field of the second imaging means is reduced to the first Further comprising focus control means for controlling a depth of field different from the depth of field of the imaging means,
5. The barcode reader according to any one of
(Appendix 7)
When reading a barcode, a first image pickup means for picking up an image of an object, and an image pickup direction is the same as that of the first image pickup means, and an image of the object is picked up with a depth of field different from that of the first image pickup means. causing the second imaging means to simultaneously perform an imaging operation;
a step of determining the distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging means and the second imaging means accompanying the imaging operation, the side captured with a depth of field corresponding to the judgment result of the distance to the subject. a step of decoding the barcode of the subject with the image of the subject as a decoding target;
A barcode reading method comprising:
(Appendix 8)
to the computer,
When reading a barcode, a first image pickup means for picking up an image of an object, and an image pickup direction is the same as that of the first image pickup means, and an image of the object is picked up with a depth of field different from that of the first image pickup means. A process of causing the second imaging means to simultaneously perform an imaging operation;
a process of determining the distance to the subject during the imaging operation;
Of the two images individually captured by the first imaging means and the second imaging means accompanying the imaging operation, the side captured with a depth of field corresponding to the judgment result of the distance to the subject. A process of decoding the barcode of the subject with the image of the subject as a decoding target;
program to run the
１ バーコード読取装置
２ 筐体
３ ディスプレイ
８ バーコードリーダ
９ カメラ
１１ サイドトリガーキー
１４ 記録部
２１ 制御部
２５ 主記憶部
２７ 表示部
２８ キー入力部
２９ インジケータ部
４１ バーコードリーダ部
４２ レンズ
４３ ＣＭＯＳセンサ
４６ イルミネーションＬＥＤ
４７ レーザーエイマー
５１ カメラ部
５２ レンズ
５３ ＣＭＯＳセンサ
５６ ＡＦ駆動回路
５７ アクチュエータ駆動回路
Ｂ 読取方向
Ｃ 撮影方向
Ｏ 支点
1
47
Claims (8)
フォーカス調整機能を有し、前記第１の撮像手段と撮像方向が同一に設定されかつ前記第１の撮像手段と異なる被写界深度が設定される第２の撮像手段と、
バーコードの読み取り指示を受け付けた場合に、前記第１の撮像手段及び前記第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせることで、前記第１の撮像手段による撮像を介した前記バーコードを含む第１の画像と、前記第２の撮像手段による撮像を介した前記バーコードを含む第２の画像と、の双方を取得する撮像制御手段と、
前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断手段と、
前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とするバーコード読取装置。 a first imaging means with a fixed focus ;
a second imaging means having a focus adjustment function, set to the same imaging direction as the first imaging means, and set to a depth of field different from that of the first imaging means;
When an instruction to read a barcode is received, the first image capturing means and the second image capturing means are caused to perform image capturing operations at the same time, thereby including the barcode captured by the first image capturing means. an imaging control means for acquiring both a first image and a second image including the barcode captured by the second imaging means;
determination means for determining a distance to the barcode based on the first image ;
Decoding the bar code with the image captured with the depth of field corresponding to the determination result of the determining means among the two images of the first image and the second image as a decoding target. decoding means;
A barcode reader comprising:
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。 The first imaging means images the barcode with a monochrome imaging device that does not have a color filter.
4. The bar code reader according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。5. The bar code reader according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記第２の撮像手段は、前記第１の撮像手段よりも高い有効画素数を有する、The second imaging means has a higher number of effective pixels than the first imaging means,
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。6. The barcode reader according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断ステップと、
前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断ステップの判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコードステップと、
を備えたことを特徴とするバーコード読取方法。 and a focus adjustment function, wherein when a barcode reading instruction is received, the imaging direction is set to be the same as that of the first imaging means, and the imaging direction is the same as that of the first imaging means. A first image including the barcode based on the imaging by the first imaging means and the an imaging control step of acquiring both a second image including the barcode based on imaging by a second imaging means;
a determining step of determining a distance to the barcode based on the first image;
Decoding of decoding the bar code with the image captured with the depth of field corresponding to the determination result of the determining step among the two images of the first image and the second image as a decoding target. a step;
A barcode reading method comprising:
バーコードの読み取り指示を受け付けた場合に、フォーカスが固定に設定された第１の撮像手段、及びフォーカス調整機能を有し、前記第１の撮像手段と撮像方向が同一に設定されかつ前記第１の撮像手段と異なる被写界深度が設定された第２の撮像手段に同時に撮像動作を行わせることで、前記第１の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第１の画像と、前記第２の撮像手段による撮像に基づく前記バーコードを含む第２の画像と、の双方を取得する撮像制御手段、
前記第１の画像に基づいて前記バーコードまでの距離を判断する判断手段と、
前記第１の画像及び前記第２の画像の２つの画像のうち、前記判断手段の判断結果に対応する被写界深度で撮像された側の画像をデコード対象として、前記バーコードをデコードするデコード手段、
として機能させるためのプログラム。 the computer ,
and a focus adjustment function, wherein when a barcode reading instruction is received, the imaging direction is set to be the same as that of the first imaging means, and the imaging direction is the same as that of the first imaging means. A first image including the barcode based on the imaging by the first imaging means and the imaging control means for acquiring both a second image including the barcode based on imaging by the second imaging means;
determination means for determining a distance to the barcode based on the first image;
decoding the bar code with the image captured with the depth of field corresponding to the judgment result of the judging means among the two images of the first image and the second image being decoded; means,
A program to function as
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