JPH0687270B2 - 線分の方向検出装置及びその方法 - Google Patents
線分の方向検出装置及びその方法Info
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- JPH0687270B2 JPH0687270B2 JP4246502A JP24650292A JPH0687270B2 JP H0687270 B2 JPH0687270 B2 JP H0687270B2 JP 4246502 A JP4246502 A JP 4246502A JP 24650292 A JP24650292 A JP 24650292A JP H0687270 B2 JPH0687270 B2 JP H0687270B2
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- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
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- G06K7/1404—Methods for optical code recognition
- G06K7/1439—Methods for optical code recognition including a method step for retrieval of the optical code
- G06K7/1443—Methods for optical code recognition including a method step for retrieval of the optical code locating of the code in an image
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は線分の方向、例えば物
品に付されたバーコードの方向、を光学的に検出する装
置及びその方法に関する。特に、測定対象の線分の形状
の情報にノイズや欠陥があっても高速かつ高信頼度性を
持ってその線分方向を光学的に検出できる装置及び方法
に関する。
品に付されたバーコードの方向、を光学的に検出する装
置及びその方法に関する。特に、測定対象の線分の形状
の情報にノイズや欠陥があっても高速かつ高信頼度性を
持ってその線分方向を光学的に検出できる装置及び方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、物品にバーコードを付して情
報を与えこれを光学的に非接触で読み取って情報処理に
供することが広く用いられている。スーパー・マーケッ
トのＰＯＳ（販売時点情報管理）に用いられるバーコー
ドは、平行に並んだ黒色のバーの太さや間隔により商品
情報を表している。商品に付されたこのバーコードを光
学的に読み取って販売管理や在庫管理のための情報処理
に使用する。
報を与えこれを光学的に非接触で読み取って情報処理に
供することが広く用いられている。スーパー・マーケッ
トのＰＯＳ（販売時点情報管理）に用いられるバーコー
ドは、平行に並んだ黒色のバーの太さや間隔により商品
情報を表している。商品に付されたこのバーコードを光
学的に読み取って販売管理や在庫管理のための情報処理
に使用する。
【０００３】バーの太さや間隔でなく、バーの傾きによ
り情報を与えることも知られている。例えば、半導体集
積回路チップの表面にバーコードを付して品質管理等の
ための情報処理に使用することが考えられる。しかし、
半導体集積回路チップの製造工程においては、工程の最
後までチップ表面上のバーの幅を安定に保つことが、そ
の工程及び半導体集積回路チップ材料の性質上不可能で
ある。従って、チップ表面上に基準線とこの基準線に対
して所定の傾き又は方向を持つバーを付し、このバーの
傾き又は方向に応じて特定の数字の情報を与えるように
し、このバーの傾きを検出して情報処理に使用してい
る。このようなバーコードを角度変調バーコード（又は
シータ・モジュレーション・バーコードと言う）と呼
ぶ。この角度変調バーコードは、バーコードが付された
チップ表面が伸縮してもその情報（傾き又は方向）を保
持する性質が、バー幅またはバー間隔により情報を表す
バーコードより優れている。
り情報を与えることも知られている。例えば、半導体集
積回路チップの表面にバーコードを付して品質管理等の
ための情報処理に使用することが考えられる。しかし、
半導体集積回路チップの製造工程においては、工程の最
後までチップ表面上のバーの幅を安定に保つことが、そ
の工程及び半導体集積回路チップ材料の性質上不可能で
ある。従って、チップ表面上に基準線とこの基準線に対
して所定の傾き又は方向を持つバーを付し、このバーの
傾き又は方向に応じて特定の数字の情報を与えるように
し、このバーの傾きを検出して情報処理に使用してい
る。このようなバーコードを角度変調バーコード（又は
シータ・モジュレーション・バーコードと言う）と呼
ぶ。この角度変調バーコードは、バーコードが付された
チップ表面が伸縮してもその情報（傾き又は方向）を保
持する性質が、バー幅またはバー間隔により情報を表す
バーコードより優れている。
【０００４】しかし、この伸縮に強い角度変調バーコー
ドでも半導体集積回路製造工程に付随する付着物やバー
形状に損傷が生ずるとバーの傾き又は方向の読取が難し
くなる。また、このようにノイズを有するまたは欠陥の
あるバー画像から高速にバーの線分の傾きを検出するこ
とが従来技術では難しかった。
ドでも半導体集積回路製造工程に付随する付着物やバー
形状に損傷が生ずるとバーの傾き又は方向の読取が難し
くなる。また、このようにノイズを有するまたは欠陥の
あるバー画像から高速にバーの線分の傾きを検出するこ
とが従来技術では難しかった。
【０００５】従来技術のバーの傾き又は方向を検出する
方法としては、バーコードが付された対象領域の画像を
２値（白黒）化して、背景に対して黒又は白い部分を対
象のバーか否かを既知のパラメータ（バーの幅や長さの
大きさ）から判定し、そしてバーと判定された部分の両
端座標より傾きを計算するものがある。この従来例が、
特開平２−１２５３８４号に示される。この傾きを計算
する方法自身は簡潔で高速処理に向いている。しかし、
バーコードが付された領域に付着物や損傷があり、この
ためにバーの形状に欠陥があったり画像にノイズを有す
る場合（半導体集積回路製造工程では必然的にこのよう
なノイズを生ずる）、バーと判定された部分の端部が失
われていることが多い。この結果、バーの傾きを検出で
きなることがあり、読取の信頼性があまり高くない。ま
た、ノイズ除去や２値化のために画像の前処理を必要と
し、この前処理がボトル・ネックとなって高速処理がで
きない。
方法としては、バーコードが付された対象領域の画像を
２値（白黒）化して、背景に対して黒又は白い部分を対
象のバーか否かを既知のパラメータ（バーの幅や長さの
大きさ）から判定し、そしてバーと判定された部分の両
端座標より傾きを計算するものがある。この従来例が、
特開平２−１２５３８４号に示される。この傾きを計算
する方法自身は簡潔で高速処理に向いている。しかし、
バーコードが付された領域に付着物や損傷があり、この
ためにバーの形状に欠陥があったり画像にノイズを有す
る場合（半導体集積回路製造工程では必然的にこのよう
なノイズを生ずる）、バーと判定された部分の端部が失
われていることが多い。この結果、バーの傾きを検出で
きなることがあり、読取の信頼性があまり高くない。ま
た、ノイズ除去や２値化のために画像の前処理を必要と
し、この前処理がボトル・ネックとなって高速処理がで
きない。
【０００６】別の従来例としては、バーコードの画像を
２値（白黒）化し、画像の一点を測定中心に選び、バー
の傾きが存在可能な方向の各々につき、バーを表す黒又
は白画素の数を測定中心から計算する。そして最大画素
数を持つ方向をバーの方向と判定するのである（特開平
２−２１４９９２号参照）。しかし、この従来方法を半
導体集積回路チップ上のバーコードの方向検出に使うに
は無理がある。何故ならば、半導体チツプ上のバーコー
ドの画像は一般に明暗又は濃淡ムラ（シエイデイング）
があり、２値化された画像は濃淡ムラの影響を受ける。
この濃淡ムラの影響を受けないようにバーコードの画像
を２値（白黒）化するにはそれなりの前処理が必要とな
り、全体処理の高速化が難しい。また、濃淡ムラのある
画像ではどこを測定中心を選ぶかにより、バー角度読取
信頼度に大きな影響が出る。
２値（白黒）化し、画像の一点を測定中心に選び、バー
の傾きが存在可能な方向の各々につき、バーを表す黒又
は白画素の数を測定中心から計算する。そして最大画素
数を持つ方向をバーの方向と判定するのである（特開平
２−２１４９９２号参照）。しかし、この従来方法を半
導体集積回路チップ上のバーコードの方向検出に使うに
は無理がある。何故ならば、半導体チツプ上のバーコー
ドの画像は一般に明暗又は濃淡ムラ（シエイデイング）
があり、２値化された画像は濃淡ムラの影響を受ける。
この濃淡ムラの影響を受けないようにバーコードの画像
を２値（白黒）化するにはそれなりの前処理が必要とな
り、全体処理の高速化が難しい。また、濃淡ムラのある
画像ではどこを測定中心を選ぶかにより、バー角度読取
信頼度に大きな影響が出る。
【０００７】さらに別の従来例として、バーコードの画
像を２値（白黒）化し、画像全体をバーの傾きが存在可
能な各方向にわたって走査し、方向毎のバーを表す画素
分布を得る方法がある。そして画素分布の変化が最大と
なる方向がバーコードの方向と判断する。この方法では
画像に多少のノイズがあっても画像全体を走査するた
め、その影響を少なくすることができる。しかし、各方
向毎に画像の全対象領域を走査するため、多くの処理時
間を要し高速化には向かない。また、像全体に明暗差ま
たは濃淡ムラ（シエイデイング）があると前述の従来例
と同様にバーコード情報が隠れてしまう。
像を２値（白黒）化し、画像全体をバーの傾きが存在可
能な各方向にわたって走査し、方向毎のバーを表す画素
分布を得る方法がある。そして画素分布の変化が最大と
なる方向がバーコードの方向と判断する。この方法では
画像に多少のノイズがあっても画像全体を走査するた
め、その影響を少なくすることができる。しかし、各方
向毎に画像の全対象領域を走査するため、多くの処理時
間を要し高速化には向かない。また、像全体に明暗差ま
たは濃淡ムラ（シエイデイング）があると前述の従来例
と同様にバーコード情報が隠れてしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
従来技術の問題点を解決することを目的とする。この発
明によれば、線分の形状の欠陥、線分を写した画像内の
ノイズ、線分を写した画像内の明暗差や濃淡ムラ（シエ
イデング）があっても、画像から線分の方向を高い信頼
度で読み取ることができる線分方向読取装置および方法
を提供する。
従来技術の問題点を解決することを目的とする。この発
明によれば、線分の形状の欠陥、線分を写した画像内の
ノイズ、線分を写した画像内の明暗差や濃淡ムラ（シエ
イデング）があっても、画像から線分の方向を高い信頼
度で読み取ることができる線分方向読取装置および方法
を提供する。
【０００９】この発明によれば、線分の多階調明度
（白、黒、灰色）入力画像をノイズ除去や２値（白黒）
化のための前処理を必要とすることなく、直接にこの多
階調明度入力画像から線分の方向を検出することができ
る高速処理に適した線分方向読取装置および方法を提供
する。
（白、黒、灰色）入力画像をノイズ除去や２値（白黒）
化のための前処理を必要とすることなく、直接にこの多
階調明度入力画像から線分の方向を検出することができ
る高速処理に適した線分方向読取装置および方法を提供
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の線分方向検出
装置は、線分を含む多階調明度画像を発生する手段と、
画像内の画素の明度を検出する手段、画像内に複数のサ
ンプリング小領域を設定する手段、そのサンプリング小
領域内の画素の最明度及び最暗度を検出する手段、最明
度および最暗度からその小領域内での明暗境界値及び測
定起点を設定する手段、その小領域内で測定起点から各
方向毎に明暗境界値までの長さを測定する手段、全小領
域で測定された各方向毎の長さを累計する手段、そして
累計された長さが最大値を持つ方向をバーの方向と判断
する手段、を有する。
装置は、線分を含む多階調明度画像を発生する手段と、
画像内の画素の明度を検出する手段、画像内に複数のサ
ンプリング小領域を設定する手段、そのサンプリング小
領域内の画素の最明度及び最暗度を検出する手段、最明
度および最暗度からその小領域内での明暗境界値及び測
定起点を設定する手段、その小領域内で測定起点から各
方向毎に明暗境界値までの長さを測定する手段、全小領
域で測定された各方向毎の長さを累計する手段、そして
累計された長さが最大値を持つ方向をバーの方向と判断
する手段、を有する。
【００１１】
【作用】この発明によれば、対象領域の画像全体を同一
に処理するのではなく、画像に均等に配分設定したサン
プリング小領域で局所ごとの処理を行い、結果を全体的
に判断するので、画像の明暗又は濃淡ムラにも強く線分
方向読取の信頼性を高くすることができ、且つ画像デー
タのアクセス回数を低く押えて処理時間の短縮化で高速
処理が可能である。また、この発明によれば、ノイズや
欠陥除去のための入力画像の前処理や２値化を要せずに
直接に画像から線分の方向を検出できるため一層の高速
読取に適している。以下、この発明を図面を参照しなが
ら一実施例につき説明する。
に処理するのではなく、画像に均等に配分設定したサン
プリング小領域で局所ごとの処理を行い、結果を全体的
に判断するので、画像の明暗又は濃淡ムラにも強く線分
方向読取の信頼性を高くすることができ、且つ画像デー
タのアクセス回数を低く押えて処理時間の短縮化で高速
処理が可能である。また、この発明によれば、ノイズや
欠陥除去のための入力画像の前処理や２値化を要せずに
直接に画像から線分の方向を検出できるため一層の高速
読取に適している。以下、この発明を図面を参照しなが
ら一実施例につき説明する。
【００１２】
【実施例】図１は、この発明の一実施例の線分方向検出
装置が読み取る角度変調バーコード１の一例を示すもの
である。この例では、基準方向（垂直方向）１１から１
８度毎の時計方向への傾きを持つ平行な５本のバー群
に、数字０、１、２、３、４、５、６、７、８、９を対
応させている。すなわち、垂直方向（０度）には数字の
０を、垂直方向から１８度だけ時計方向に回転した方向
には数字の１を、垂直方向から３６度だけ時計方向に回
転した方向には数字の２を、垂直方向から５４度だけ時
計方向に回転した方向には数字の３を、垂直方向から７
２度だけ時計方向に回転した方向には数字の４を、垂直
方向から９０度だけ時計方向に回転した方向には数字の
５を、垂直方向から１０８度だけ時計方向に回転した方
向には数字の６を、垂直方向から１２６度だけ時計方向
に回転した方向には数字の７を、垂直方向から１４４度
だけ時計方向に回転した方向には数字の８を、垂直方向
から１６２度だけ時計方向に回転した方向には数字の９
を、それぞれ対応させている。上記のバーコード１が付
される領域に余裕があれば、人間が読取可能な数字２を
各バーコード１上に付してもよい。
装置が読み取る角度変調バーコード１の一例を示すもの
である。この例では、基準方向（垂直方向）１１から１
８度毎の時計方向への傾きを持つ平行な５本のバー群
に、数字０、１、２、３、４、５、６、７、８、９を対
応させている。すなわち、垂直方向（０度）には数字の
０を、垂直方向から１８度だけ時計方向に回転した方向
には数字の１を、垂直方向から３６度だけ時計方向に回
転した方向には数字の２を、垂直方向から５４度だけ時
計方向に回転した方向には数字の３を、垂直方向から７
２度だけ時計方向に回転した方向には数字の４を、垂直
方向から９０度だけ時計方向に回転した方向には数字の
５を、垂直方向から１０８度だけ時計方向に回転した方
向には数字の６を、垂直方向から１２６度だけ時計方向
に回転した方向には数字の７を、垂直方向から１４４度
だけ時計方向に回転した方向には数字の８を、垂直方向
から１６２度だけ時計方向に回転した方向には数字の９
を、それぞれ対応させている。上記のバーコード１が付
される領域に余裕があれば、人間が読取可能な数字２を
各バーコード１上に付してもよい。
【００１３】また、図２に示すようにバーコードの輪郭
を数字の外形にして人間と線分方向検出装置が共に読取
可能なバーコード２１とすることもできる。いずれにし
ても、物品、例えば半導体集積回路チップ、上にこのバ
ーコード１が付される場合には図３に示すようなバーコ
ード１の方向の基準を示す方向基準方向バー１１と共に
付す。
を数字の外形にして人間と線分方向検出装置が共に読取
可能なバーコード２１とすることもできる。いずれにし
ても、物品、例えば半導体集積回路チップ、上にこのバ
ーコード１が付される場合には図３に示すようなバーコ
ード１の方向の基準を示す方向基準方向バー１１と共に
付す。
【００１４】図４は、実際の半導体集積回路チップの裏
表面の四隅上に付されたバーコードと方向基準バーとの
読取入力画像を表した図である。この画像は多階調、例
えば２５６階調、の白、黒、灰色の明度を持つ画像であ
り、図示しない画像発生手段から発生した画像である。
このように実際の画像は、バーの形状の欠陥、付着物か
ら生ずるノイズ、画像全体の明暗又は濃淡のムラ（シエ
イデング）を持つ。この発明によれば、このような画像
からでも前処理や２値化処理を要せずに従って高速にバ
ーコードの方向を読み取ることができる。
表面の四隅上に付されたバーコードと方向基準バーとの
読取入力画像を表した図である。この画像は多階調、例
えば２５６階調、の白、黒、灰色の明度を持つ画像であ
り、図示しない画像発生手段から発生した画像である。
このように実際の画像は、バーの形状の欠陥、付着物か
ら生ずるノイズ、画像全体の明暗又は濃淡のムラ（シエ
イデング）を持つ。この発明によれば、このような画像
からでも前処理や２値化処理を要せずに従って高速にバ
ーコードの方向を読み取ることができる。
【００１５】図５は、この発明の一実施例の線分方向検
出装置５０の概略構成を示す図である。図中の５１は、
この検出装置５０の全体的な制御及び演算を行うコント
ロール・ユニットである。このコントロール・ユニット
５１は例えばＩＢＭ（ＩＢＭはインターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレイション（米国）の商
標）のパーソナル・コンピユータのパーソナル・システ
ム／５５（パーソナル・システム／５５はインターナシ
ョナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション（米
国）の商標）であってよい。この検出装置５０は、図外
のカメラから入力された図４に示すようなバーコード画
像を記憶するための画像メモリ５２を有する。この画像
は多階調、例えば２５６階調、の明度を持つ複数の画素
からなる白、黒、灰色の画像である。この画像メモリ５
２に記憶されている画像は後で述べる様にユニット５１
で複数のサンプリング小領域に分割される。画像メモリ
５２に記憶されている画像の画素の明度は、明度検出手
段５３で各サンプリング小領域毎に最大明度及び最小明
度（すなわち最大暗度）を検出することができる。
出装置５０の概略構成を示す図である。図中の５１は、
この検出装置５０の全体的な制御及び演算を行うコント
ロール・ユニットである。このコントロール・ユニット
５１は例えばＩＢＭ（ＩＢＭはインターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレイション（米国）の商
標）のパーソナル・コンピユータのパーソナル・システ
ム／５５（パーソナル・システム／５５はインターナシ
ョナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション（米
国）の商標）であってよい。この検出装置５０は、図外
のカメラから入力された図４に示すようなバーコード画
像を記憶するための画像メモリ５２を有する。この画像
は多階調、例えば２５６階調、の明度を持つ複数の画素
からなる白、黒、灰色の画像である。この画像メモリ５
２に記憶されている画像は後で述べる様にユニット５１
で複数のサンプリング小領域に分割される。画像メモリ
５２に記憶されている画像の画素の明度は、明度検出手
段５３で各サンプリング小領域毎に最大明度及び最小明
度（すなわち最大暗度）を検出することができる。
【００１６】このサンプリング小領域毎に検出された画
素の最大明度及び最小明度（最大暗度）に基づいて、後
で説明する方法によりユニット５１でサンプリング小領
域毎の測定起点座標及び明暗境界値が設定される。ユニ
ット５１で設定された測定起点座標及び明暗境界値はサ
ンプリング小領域毎に起点座標及び境界値記憶／指定手
段５４に記憶される。相対角度座標発生手段５５は、測
定起点座標から所定角度間隔毎の走査を行うための測定
起点座標からの画素の相対座標を発生する手段である。
相対角度座標発生手段５５は画素座標の計算する時間を
節約するためにあらかじめ測定起点座標から所定角度に
ある画素の相対位置を発生する。この所定角度の間隔
は、バーコード１のバーの角度（１８度間隔）を検出す
るのに必要な角度分解能を持つ必要がある。この相対角
度座標発生手段５５が発生する所定角度間隔は最大で、
バーコード１のバーの角度間隔（１８度）の半分ぐらい
までである。この実施例では３度である。従って、この
相対角度座標発生手段５５は方向基準バー１１により定
められる基準（垂直）方向から１８０度まで、３度ごと
に測定起点座標から全角度方向にわたって延びる画素の
相対座標をユニット５１の指示により発生する。この相
対座標は測定起点座標発生手段５４からの測定起点座標
（ベース）に加えられる。また、ユニット５１は所定角
度間隔の走査幅（Ｒ）も指定する。測定起点から走査幅
（Ｒ）の範囲内で所定角度に沿った画素が順次取り出さ
れて、その明度が比較器５６で明暗境界値５７に達した
否かを判断される。この操作を全サンプリング小領域で
行い、所定角度毎に境界値に達するまでの画素数が累計
器５８により累計される。
素の最大明度及び最小明度（最大暗度）に基づいて、後
で説明する方法によりユニット５１でサンプリング小領
域毎の測定起点座標及び明暗境界値が設定される。ユニ
ット５１で設定された測定起点座標及び明暗境界値はサ
ンプリング小領域毎に起点座標及び境界値記憶／指定手
段５４に記憶される。相対角度座標発生手段５５は、測
定起点座標から所定角度間隔毎の走査を行うための測定
起点座標からの画素の相対座標を発生する手段である。
相対角度座標発生手段５５は画素座標の計算する時間を
節約するためにあらかじめ測定起点座標から所定角度に
ある画素の相対位置を発生する。この所定角度の間隔
は、バーコード１のバーの角度（１８度間隔）を検出す
るのに必要な角度分解能を持つ必要がある。この相対角
度座標発生手段５５が発生する所定角度間隔は最大で、
バーコード１のバーの角度間隔（１８度）の半分ぐらい
までである。この実施例では３度である。従って、この
相対角度座標発生手段５５は方向基準バー１１により定
められる基準（垂直）方向から１８０度まで、３度ごと
に測定起点座標から全角度方向にわたって延びる画素の
相対座標をユニット５１の指示により発生する。この相
対座標は測定起点座標発生手段５４からの測定起点座標
（ベース）に加えられる。また、ユニット５１は所定角
度間隔の走査幅（Ｒ）も指定する。測定起点から走査幅
（Ｒ）の範囲内で所定角度に沿った画素が順次取り出さ
れて、その明度が比較器５６で明暗境界値５７に達した
否かを判断される。この操作を全サンプリング小領域で
行い、所定角度毎に境界値に達するまでの画素数が累計
器５８により累計される。
【００１７】次に、この実施例のバーコード画像からサ
ンプリング小領域を設定する方法を説明する。図６は、
図４に示される画像内の一つのバーコード１の画像６１
を示すものである。この画像６１は図４の画像から次の
ようにして切り出される。図４に示すように半導体チツ
プ表面は背景に対して明るく表示される。これは、図示
しないカメラのピントがチップ表面に合わされているた
めである。この結果、明度の高い部分を暗い背景から抽
出する周知の方法でチップの二辺と一角が検出できる。
あらかじめ、チップの一角から所定の距離に各バーコー
ド１が付されているのが知られているので、ユニット５
１はチップの一角からの距離を計算して各バーコード１
の画像６１を切り出す。
ンプリング小領域を設定する方法を説明する。図６は、
図４に示される画像内の一つのバーコード１の画像６１
を示すものである。この画像６１は図４の画像から次の
ようにして切り出される。図４に示すように半導体チツ
プ表面は背景に対して明るく表示される。これは、図示
しないカメラのピントがチップ表面に合わされているた
めである。この結果、明度の高い部分を暗い背景から抽
出する周知の方法でチップの二辺と一角が検出できる。
あらかじめ、チップの一角から所定の距離に各バーコー
ド１が付されているのが知られているので、ユニット５
１はチップの一角からの距離を計算して各バーコード１
の画像６１を切り出す。
【００１８】図６に示す、このバーコードの画像６１に
はいろいろなバーの形状上の欠陥や付着物（ノイズ）が
見える。このバーコード１の画像６１は実際は２５６段
階に分けられた白、黒、灰色の明度階調を持つ、例え
ば、７０Ｘ７０の画素からなる画像である。このバーコ
ード画像６１の中心Ｏは、バーコード１がチップ上に付
される際、上述したチップの一角からの所定距離であら
かじめ決められており、画像６１を図４に示す画像から
切り出すときの中心となる。まず、ユニット５０１は中
心Ｏから画像６１の全体の７０％を含む中心領域６２、
すなわち５０Ｘ５０の画素からなる領域、を縦３Ｘ横３
で９等分ないしは縦５Ｘ横５で２５等分して、９ないし
は２５のサンプリング小領域６３を形成する。もし、画
像６１にノイズが多い場合または画像６１が大きい場合
には多目にサンプリング小領域の数を設定する。しか
し、画像６１の明暗差（シエイデイング）の強さでは小
領域数は基本的に変えない。図６に示す実施例では、領
域６２を９等分した９個のサンプリング小領域６３を示
している。
はいろいろなバーの形状上の欠陥や付着物（ノイズ）が
見える。このバーコード１の画像６１は実際は２５６段
階に分けられた白、黒、灰色の明度階調を持つ、例え
ば、７０Ｘ７０の画素からなる画像である。このバーコ
ード画像６１の中心Ｏは、バーコード１がチップ上に付
される際、上述したチップの一角からの所定距離であら
かじめ決められており、画像６１を図４に示す画像から
切り出すときの中心となる。まず、ユニット５０１は中
心Ｏから画像６１の全体の７０％を含む中心領域６２、
すなわち５０Ｘ５０の画素からなる領域、を縦３Ｘ横３
で９等分ないしは縦５Ｘ横５で２５等分して、９ないし
は２５のサンプリング小領域６３を形成する。もし、画
像６１にノイズが多い場合または画像６１が大きい場合
には多目にサンプリング小領域の数を設定する。しか
し、画像６１の明暗差（シエイデイング）の強さでは小
領域数は基本的に変えない。図６に示す実施例では、領
域６２を９等分した９個のサンプリング小領域６３を示
している。
【００１９】次に、各サンプリング小領域６３の最明度
及び最暗度画素を検出するための走査開始点を選択す
る。図７に簡略的に示すように、この実施例では各小領
域６３をさらに四等分した部分の中心点Ｓを開始点とす
る。すなわち、図７で領域６２の左上の画素を（１、
１）とし、右下の画素を（５０、５０）とすると、図７
の最左上のサンプリング小領域６３を四等分した中心点
Ｓの画素の座標はそれぞれ、（５、５）、（５、１
２）、（１２、５）、（１２、１２）となる。この中心
点Ｓから左右上下方向に一つおきに画素の明度を検出す
る。たとえば、図７の最左上の中心点Ｓの場合は、中心
点Ｓの画素（５、５）とその左の画素（３、５）、
（１、５）、右の画素（７、５）、（９、５）、下の画
素（５、７）、（５、９）、上の画素（５、３）、
（５、１）を取り出して、その明度を明度検出手段５３
で検出する。このように、小領域６３の四等分した領域
からの各中心点Ｓから上下左右に一つおきに画素の明度
を検出するが、必ずしも一つおきでなく、バー１の幅の
半分ないし四分の一の間隔であってよい。この際、中心
点Ｓから明度検出を行う幅は、少なくともこのサンプリ
ング小領域６３で一本のバー１に出会い且つ隣りのサン
プリング小領域６３に達しないようにサンプリング小領
域６３の間隔の半分以下とする。この操作から得られた
図７の左上のサンプリング小領域６３の画素の明度分布
を図８に示す。これより、このサンプリング小領域６３
の最明点は明度１４８の画素（５、１）で、最暗点は明
度６０の画素（５、１４）である。
及び最暗度画素を検出するための走査開始点を選択す
る。図７に簡略的に示すように、この実施例では各小領
域６３をさらに四等分した部分の中心点Ｓを開始点とす
る。すなわち、図７で領域６２の左上の画素を（１、
１）とし、右下の画素を（５０、５０）とすると、図７
の最左上のサンプリング小領域６３を四等分した中心点
Ｓの画素の座標はそれぞれ、（５、５）、（５、１
２）、（１２、５）、（１２、１２）となる。この中心
点Ｓから左右上下方向に一つおきに画素の明度を検出す
る。たとえば、図７の最左上の中心点Ｓの場合は、中心
点Ｓの画素（５、５）とその左の画素（３、５）、
（１、５）、右の画素（７、５）、（９、５）、下の画
素（５、７）、（５、９）、上の画素（５、３）、
（５、１）を取り出して、その明度を明度検出手段５３
で検出する。このように、小領域６３の四等分した領域
からの各中心点Ｓから上下左右に一つおきに画素の明度
を検出するが、必ずしも一つおきでなく、バー１の幅の
半分ないし四分の一の間隔であってよい。この際、中心
点Ｓから明度検出を行う幅は、少なくともこのサンプリ
ング小領域６３で一本のバー１に出会い且つ隣りのサン
プリング小領域６３に達しないようにサンプリング小領
域６３の間隔の半分以下とする。この操作から得られた
図７の左上のサンプリング小領域６３の画素の明度分布
を図８に示す。これより、このサンプリング小領域６３
の最明点は明度１４８の画素（５、１）で、最暗点は明
度６０の画素（５、１４）である。
【００２０】この検出結果に基づいて、ユニット５１は
画像６２の左上のサンプリング小領域６３の測定起点Ｘ
を最暗点の画素（５、１４）に選ぶ。そして、明暗境界
値を最明度値と最暗度値の明度差の７０％に、すなわ
ち、（１４８−６０）ｘ０．７＋６０＝１２２に選ぶ。
これは、図６のようにバーコード１の像が背景に対して
暗像になっている場合である。バー１の像が背景に対し
て明像になっている場合は、最明点を測定起点に選び、
明暗境界値を（最明度値−最暗度値）ｘ０．３＋最暗度
値＝明暗境界値に選ぶ。残りの各サンプリング小領域６
３に対しても同様に測定起点Ｘと明暗境界値が求めら
れ、そしてそれらの値が各小領域６３毎に手段５４に記
憶される。この明暗境界値はバー１の像の輪郭を検出す
るための輪郭での明度推定値である。
画像６２の左上のサンプリング小領域６３の測定起点Ｘ
を最暗点の画素（５、１４）に選ぶ。そして、明暗境界
値を最明度値と最暗度値の明度差の７０％に、すなわ
ち、（１４８−６０）ｘ０．７＋６０＝１２２に選ぶ。
これは、図６のようにバーコード１の像が背景に対して
暗像になっている場合である。バー１の像が背景に対し
て明像になっている場合は、最明点を測定起点に選び、
明暗境界値を（最明度値−最暗度値）ｘ０．３＋最暗度
値＝明暗境界値に選ぶ。残りの各サンプリング小領域６
３に対しても同様に測定起点Ｘと明暗境界値が求めら
れ、そしてそれらの値が各小領域６３毎に手段５４に記
憶される。この明暗境界値はバー１の像の輪郭を検出す
るための輪郭での明度推定値である。
【００２１】次に、図９の右側に示すように、４つのサ
ンプリング小領域６３の測定起点Ｘから全方向にわたっ
て、３度毎の角度間隔でその領域６３の明暗境界値に至
までの画素数Ｌを数える。相対角度座標発生器５５は、
基準線（垂直）方向から所定角度間隔、この場合は３度
毎、に沿う画素の座標を発生し、測定起点座標Ｘに加算
する。この走査幅Ｒは一方向でバー１の幅の２．５倍ま
でとし、両方向でバー１の幅の最大５倍までとする。各
画素の座標値を発生器５５からの座標値と手段５４から
の測定起点Ｘ（ベース）との和で得、画像メモリ５２か
らその画素を取り出してその明度を比較器５６で調べ、
明暗境界値５７に達するまでの画素数Ｌを数える。
ンプリング小領域６３の測定起点Ｘから全方向にわたっ
て、３度毎の角度間隔でその領域６３の明暗境界値に至
までの画素数Ｌを数える。相対角度座標発生器５５は、
基準線（垂直）方向から所定角度間隔、この場合は３度
毎、に沿う画素の座標を発生し、測定起点座標Ｘに加算
する。この走査幅Ｒは一方向でバー１の幅の２．５倍ま
でとし、両方向でバー１の幅の最大５倍までとする。各
画素の座標値を発生器５５からの座標値と手段５４から
の測定起点Ｘ（ベース）との和で得、画像メモリ５２か
らその画素を取り出してその明度を比較器５６で調べ、
明暗境界値５７に達するまでの画素数Ｌを数える。
【００２２】図９の左側のグラフに、４つのサンプリン
グ小領域６３の測定起点Ｘから明暗境界値に達するまで
の画素数Ｌを縦軸に、基準（垂直）方向からの角度θを
横軸に表す。各小領域６３において、この画素数Ｌのピ
ーク値はバー１の方向、θ＝３６度、に表れる。但し、
図９の最下段の小領域６３では測定起点Ｘがバー１上に
なく、小さな欠陥点（ノイズ）上にあるために左側のグ
ラフにはピークは存在しない。
グ小領域６３の測定起点Ｘから明暗境界値に達するまで
の画素数Ｌを縦軸に、基準（垂直）方向からの角度θを
横軸に表す。各小領域６３において、この画素数Ｌのピ
ーク値はバー１の方向、θ＝３６度、に表れる。但し、
図９の最下段の小領域６３では測定起点Ｘがバー１上に
なく、小さな欠陥点（ノイズ）上にあるために左側のグ
ラフにはピークは存在しない。
【００２３】全サンプリング小領域６３で測定起点Ｘか
ら各方位にわたって測定した、明暗境界値５７までの画
素数Ｌを、各方位毎に累計器５８により累計する。累計
した結果が図１０に示されている。横軸に基準線（垂
直）方向からの角度θが、縦軸に累計画素数が表され
る。バーの方向θ＝３６度と同じ方向に最大値が表れ
る。従って、この最大画素累計数方向をバーコードの角
度θとユニット５１が決定する。従って、この角度に対
応する数値２が、バーコード１からユニット５１により
読み出されたことになる。
ら各方位にわたって測定した、明暗境界値５７までの画
素数Ｌを、各方位毎に累計器５８により累計する。累計
した結果が図１０に示されている。横軸に基準線（垂
直）方向からの角度θが、縦軸に累計画素数が表され
る。バーの方向θ＝３６度と同じ方向に最大値が表れ
る。従って、この最大画素累計数方向をバーコードの角
度θとユニット５１が決定する。従って、この角度に対
応する数値２が、バーコード１からユニット５１により
読み出されたことになる。
【００２４】以上の操作は、図４の画像内の半導体チツ
プ上の他のバーコードに対しても行われる。読取対象の
バーコード部分の画像は、上述したようにあらかじめ定
められた半導体チツプの図中の左上角からの所定距離に
従って切り出される。この方法により、各バーコードの
方向が基準方向線に対して検出され、対応する数値を読
み取ることができる。
プ上の他のバーコードに対しても行われる。読取対象の
バーコード部分の画像は、上述したようにあらかじめ定
められた半導体チツプの図中の左上角からの所定距離に
従って切り出される。この方法により、各バーコードの
方向が基準方向線に対して検出され、対応する数値を読
み取ることができる。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、対象領域全体を処理
するのではなく局所領域毎の処理ため、対象領域全体を
走査する必要がなく処理時間が短く、バーコード読出し
の高速処理が可能となる。また、この発明では各サンプ
リング小領域毎に測定起点及び明暗境界値を設定しての
処理のため、対象領域全体の明暗差（シエーデイング）
の影響を受けずにバーコード情報を正確に読取処理でき
る。また、以上の説明から理解されるように、この発明
は多階調明度のバーコード入力画像から直接にバーの方
向を読取り、ノイズ等の除去のため画像の前処理や２値
（白黒）化も必要としないので高速読取が可能である。
するのではなく局所領域毎の処理ため、対象領域全体を
走査する必要がなく処理時間が短く、バーコード読出し
の高速処理が可能となる。また、この発明では各サンプ
リング小領域毎に測定起点及び明暗境界値を設定しての
処理のため、対象領域全体の明暗差（シエーデイング）
の影響を受けずにバーコード情報を正確に読取処理でき
る。また、以上の説明から理解されるように、この発明
は多階調明度のバーコード入力画像から直接にバーの方
向を読取り、ノイズ等の除去のため画像の前処理や２値
（白黒）化も必要としないので高速読取が可能である。
【図１】 角度変調バーコード（シータ・モジュレーシ
ョン・バーコード）を表す図。
ョン・バーコード）を表す図。
【図２】 別の角度変調バーコードを表す図。
【図３】 角度変調バーコードと基準（垂直）方向線を
表す図。
表す図。
【図４】 半導体チップの裏面上に付された角度変調バ
ーコードの多階調明度読取画像を表す図。
ーコードの多階調明度読取画像を表す図。
【図５】 この発明の一実施例の線分方向読取装置のブ
ロック図。
ロック図。
【図６】 バーコード画像内にサンプリング小領域を設
定する方法を示す図。
定する方法を示す図。
【図７】 サンプリング小領域内で最大明度点および最
大暗度点を検出する方法を示す図。
大暗度点を検出する方法を示す図。
【図８】 サンプリング小領域内で検出画素の明度分布
を示す方法を示す図。
を示す方法を示す図。
【図９】 各サンプリング小領域内で測定起点から明暗
境界値までの画素数を各方向で測定する方法およびその
結果をグラフで示す図。
境界値までの画素数を各方向で測定する方法およびその
結果をグラフで示す図。
【図１０】 各サンプリング小領域での測定起点から明
暗境界値までの画素数を各方向で累計したグラフを示す
図。
暗境界値までの画素数を各方向で累計したグラフを示す
図。
１ 角度変調バーコード １１ 基準方向線 ６１ バーコード画像 ６３ サンプリング小領域 Ｌ 明暗境界値までの画素数 Ｘ 測定起点
Claims (2)
- 【請求項１】線分の方向を検出する装置において、 線分を含む多階調明度画像を発生する手段と、 前記画像内の画素の明度を検出する明度検出手段と、 前記画像内に複数のほぼ等面積のサンプリング小領域を
設定する手段と、 前記各小領域内の画素の最大明度と最小明度を検出する
手段と、 前記最大明度及び最小明度に基づいて前記各小領域内の
明暗境界値を設定する手段と、 前記最大明度及び最小明度に基づいて前記各小領域内の
測定起点を設定する手段と、 前記各小領域内において前記測定起点から画素の明度が
前記明暗境界値に達するまでの長さを全方向にわたって
測定する手段と、 前記各小領域で測定した方向毎の長さを累計して、累計
長さが最大値を持つ方向を前記線分方向と判断する手段
とを有することを特徴とする前記装置。 - 【請求項２】線分の方向を検出する方法において、 線分を含む多階調明度画像を発生し、 前記画像内に複数のほぼ等面積のサンプリング小領域を
設定し、 前記各小領域内の画素の最大明度と最小明度を検出し、 前記最大明度及び最小明度に基づいて前記各小領域内の
明暗境界値を設定し、 前記最大明度及び最小明度に基づいて前記各小領域内の
測定起点を設定し、 前記各小領域内で前記測定起点から画素の明度が前記明
暗境界値に達する長さを全方向にわたって測定し、 前記各小領域で測定した方向毎の長さを累計して、累計
長さが最大値を持つ方向を前記線分方向と判断すること
を特徴とする前記方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246502A JPH0687270B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 線分の方向検出装置及びその方法 |
| US08/122,839 US5373147A (en) | 1992-09-16 | 1993-09-15 | Apparatus and method for detecting line segment direction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246502A JPH0687270B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 線分の方向検出装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119481A JPH06119481A (ja) | 1994-04-28 |
| JPH0687270B2 true JPH0687270B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17149355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246502A Expired - Lifetime JPH0687270B2 (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | 線分の方向検出装置及びその方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5373147A (ja) |
| JP (1) | JPH0687270B2 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07114630A (ja) * | 1993-10-19 | 1995-05-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | イメージ処理機能付小型情報端末装置 |
| US5917945A (en) * | 1994-06-15 | 1999-06-29 | Metanetics Corporation | Recognizing dataforms in image areas |
| US6543691B1 (en) * | 1995-01-03 | 2003-04-08 | Jerome H. Lemelson | Method and apparatus for encoding and decoding bar codes with primary and secondary information and method of using such bar codes |
| EP0743508A2 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-20 | Mitutoyo Corporation | Induced current position transducer |
| US5979763A (en) * | 1995-10-13 | 1999-11-09 | Metanetics Corporation | Sub-pixel dataform reader with dynamic noise margins |
| US5786583A (en) * | 1996-02-16 | 1998-07-28 | Intermec Corporation | Method and apparatus for locating and decoding machine-readable symbols |
| US5698833A (en) * | 1996-04-15 | 1997-12-16 | United Parcel Service Of America, Inc. | Omnidirectional barcode locator |
| US5742041A (en) * | 1996-05-29 | 1998-04-21 | Intermec Corporation | Method and apparatus for locating and decoding machine-readable symbols, including data matrix symbols |
| US5969325A (en) * | 1996-06-03 | 1999-10-19 | Accu-Sort Systems, Inc. | High speed image acquisition system and method of processing and decoding barcode symbol |
| US6064763A (en) * | 1996-07-26 | 2000-05-16 | Intermec Ip Corporation | Time-efficient method of analyzing imaged input data to locate two-dimensional machine-readable symbols or other linear images therein |
| US5902987A (en) * | 1997-02-20 | 1999-05-11 | Intermec Ip Corporation | Apparatus and method of rapidly locating edges of machine-readable symbols or other linear images |
| US6097839A (en) * | 1997-03-10 | 2000-08-01 | Intermec Ip Corporation | Method and apparatus for automatic discriminating and locating patterns such as finder patterns, or portions thereof, in machine-readable symbols |
| US6128414A (en) * | 1997-09-29 | 2000-10-03 | Intermec Ip Corporation | Non-linear image processing and automatic discriminating method and apparatus for images such as images of machine-readable symbols |
| ATE203342T1 (de) * | 1997-11-17 | 2001-08-15 | Datalogic Spa | Verfahren zur lokalisierung von farbbereichen oder von bereichen mit grossen helligkeitsänderungen in einem bild |
| EP0996079B1 (en) * | 1998-10-23 | 2001-07-18 | Datalogic S.P.A. | Method for locating codes in bidimensional images |
| US6264105B1 (en) * | 1998-11-05 | 2001-07-24 | Welch Allyn Data Collection, Inc. | Bar code reader configured to read fine print barcode symbols |
| US7433665B1 (en) | 2000-07-31 | 2008-10-07 | Marvell International Ltd. | Apparatus and method for converting single-ended signals to a differential signal, and transceiver employing same |
| US7095348B1 (en) | 2000-05-23 | 2006-08-22 | Marvell International Ltd. | Communication driver |
| US7113121B1 (en) | 2000-05-23 | 2006-09-26 | Marvell International Ltd. | Communication driver |
| US7312739B1 (en) | 2000-05-23 | 2007-12-25 | Marvell International Ltd. | Communication driver |
| US6775529B1 (en) | 2000-07-31 | 2004-08-10 | Marvell International Ltd. | Active resistive summer for a transformer hybrid |
| USRE41831E1 (en) | 2000-05-23 | 2010-10-19 | Marvell International Ltd. | Class B driver |
| US7606547B1 (en) | 2000-07-31 | 2009-10-20 | Marvell International Ltd. | Active resistance summer for a transformer hybrid |
| DE10040614A1 (de) * | 2000-08-16 | 2002-02-28 | Gavitec Gmbh | Verfahren zur automatischen Erkennung einer gerichteten Struktur |
| US8682077B1 (en) | 2000-11-28 | 2014-03-25 | Hand Held Products, Inc. | Method for omnidirectional processing of 2D images including recognizable characters |
| US6751362B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-06-15 | Micron Technology, Inc. | Pixel resampling system and method for text |
| US7416125B2 (en) * | 2005-03-24 | 2008-08-26 | Hand Held Products, Inc. | Synthesis decoding and methods of use thereof |
| US7312662B1 (en) | 2005-08-09 | 2007-12-25 | Marvell International Ltd. | Cascode gain boosting system and method for a transmitter |
| US7577892B1 (en) | 2005-08-25 | 2009-08-18 | Marvell International Ltd | High speed iterative decoder |
| JP4473335B1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-06-02 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 光学的情報読取装置及び光学的情報読取方法 |
| US9098764B2 (en) * | 2009-07-20 | 2015-08-04 | The Regents Of The University Of California | Image-based barcode reader |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5276315A (en) * | 1992-05-14 | 1994-01-04 | United Parcel Service Of America, Inc. | Method and apparatus for processing low resolution images of degraded bar code symbols |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP4246502A patent/JPH0687270B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-15 US US08/122,839 patent/US5373147A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5373147A (en) | 1994-12-13 |
| JPH06119481A (ja) | 1994-04-28 |
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