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JP7230652B2 - シンボル評価装置、および評価方法 - Google Patents

シンボル評価装置、および評価方法 Download PDF

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Description

本発明は画像に含まれるシンボルの評価装置、および評価方法に関する。
物品の識別、管理等のために、一次元シンボル、二次元シンボル等の情報を有するシンボルが用いられている。
このようなシンボルの印字品質を評価する検証器が存在する。このような検証器は、例えば、特許文献1に記載するように、それぞれのシンボルに対応したISO/IECで規定された手法に準拠してシンボルの印字品質を評価している。
特開2009-204396号公報
二次元シンボルでは、シンボル中の位置検出パターンを最初に見つけてシンボルの位置を特定し、その後、グリッドの中心座標を求めて、ISO/IEC15415で規定された手法に従いシンボルの印字品質を評価している。例えば、図3の(a)に示すように、データマトリクスでは、正方形のシンボルの左辺および下辺からなるL字形状をシンボル位置検出パターンとする。図3の(b)に示すように、QRコード(登録商標)では縦軸または横軸に沿って、暗-明-暗-明-暗=1:1:3:1:1となるパターンをシンボル位置検出パターンとする。二次元シンボルでは、まず、これらのシンボル位置検出パターンの位置を特定し、その後に、グリッド全体を2値化して読み取る。
しかし、近年ではトレーサビリティの拡大により、あらゆる物・あらゆる場所にシンボルが印字されて、個体管理の対象が増えている。個体管理に用いているシンボルが読み取れない場合、製品品質に問題がなくても、最悪の場合、製品を廃棄することになる。そこで、生産ラインを流れる個体管理対象の全数に対して、シンボルの読取検査に加えて、シンボルの印字品質検査を実施したいという要望が拡がりつつある。個体管理対象が小さい場合、生産ライン上で許容される1品あたりの検査時間が短くなる傾向にある。しかし、ISO/IECに規定された印字品質検証では、各モジュール位置を特定する処理、特に、シンボルの位置検出パターンを探し出す処理に時間がかかるため、全数について検証することが不可能である。そこで、検証器の品質検証結果と高い相関を持ちながら、短時間で品質検査を実現できることが望まれている。つまり、検査機には、検証器で求められる絶対評価ではなく、検証器と高い相関がある相対評価が求められている。
本発明の一態様は、上記に問題に鑑み、シンボルの印字の品質評価について、品質評価にかかる処理時間を短縮できる技術を検査機において実現することを目的とする。
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るシンボル評価装置は、画像に含まれるシンボルをデコードすることにより、前記シンボルの基準位置情報を特定するデコード部と、前記デコード部で特定された前記シンボルの前記基準位置情報を基にして、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定するモジュール位置特定部と、前記モジュール位置特定部で特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する品質評価部と、を備える。
また、本発明の一態様に係るシンボル評価方法は、画像に含まれるシンボルをデコードすることにより、前記シンボルの基準位置情報を特定するデコードステップと、前記デコードステップで特定された前記シンボルの前記基準位置情報を基にして、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定するモジュール位置特定ステップと、前記モジュール位置特定ステップで特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する品質評価ステップと、を含む。
前記の構成によれば、シンボルをデコードしたことによって得られるシンボルの前記基準位置情報を基にして、シンボルに含まれる複数のモジュールの位置を特定し、その後、シンボルの印字品質の計測処理を行うため、シンボルの印字品質の計測にかかる処理時間を短縮することができる。また、例えば、ISO/IEC15415の規定に従った品質計測手法を部分的に使用することができるため、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と相関を持つ結果を得ることができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置は、前記シンボルの前記基準位置情報は、シンボル種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含み、前記モジュール位置特定部は、前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定してもよい。
前記の構成によれば、シンボルの種類が異なるシンボルについて、該シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を用いてシンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定するので、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記モジュール位置特定部は、前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定する部分領域特定部と、前記部分領域の輝度値または色を量子化する量子化部と、前記部分領域の前記部分領域の量子化画像において、画像において、所定の品質指標算出基準に従った方法で、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定する基準位置特定部とを含み、前記モジュール位置特定部は、前記パターン基準位置を基にして、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定してもよい。
前記の構成によれば、特定された部分領域内のみのモジュールを量子化し、シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置情報を特定するため、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記量子化部はモノクロ画像の2値化、あるいは、カラー画像の量子化を行ってもよい。
前記の構成によれば、特定された部分領域内のみのモジュールをモノクロ画像では2値化し、あるいは、カラー画像を量子化する。これにより、シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置情報を特定するため、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記部分領域は、L字形状である前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含み、前記パターン基準位置は、前記シンボルの角に当たる位置であってもよい。
前記の構成によれば、例えば、データマトリクス等のシンボルにおいて、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記基準位置特定部は、前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの縁上の境界点を特定し、前記境界点から前記縁を辿ることにより、前記シンボルの角に当たる前記パターン基準位置を特定してもよい。
前記の構成によれば、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができ、しかも、ISO/IEC15415の規定に従った品質計測手法を部分的に使用するため、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と高い相関を持った結果を得ることができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記部分領域は、前記シンボル位置検出パターンおよび前記シンボル位置検出パターンの周辺を含み、前記パターン基準位置は、前記シンボル位置検出パターンの中心であってもよい。
前記の構成によれば、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記基準位置特定部は、第1方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第1中心線を特定し、第2方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第2中心線を特定し、前記第1中心線と前記第2中心線との交点を前記パターン基準位置と特定してもよい。
前記の構成によれば、例えば、QRコードにおいて、シンボル位置検出パターンを含む周辺の部分領域のみ2値化し、部分領域の中心点を簡単に求めることができるため、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができ、しかも、ISO/IEC15415の規定に従った品質計測手法を部分的に使用するため、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と高い相関を持った結果を得ることができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記シンボル位置検出パターンは、L字形状であってもよい。
前記の構成によれば、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記シンボル位置検出パターンは、1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンであってもよい。
前記の構成によれば、例えば、QRコードにおいて、シンボルの3隅に位置するシンボル位置検出パターンの周辺のみを部分領域として2値化し、シンボル位置を特定するため、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができ、しかも、ISO/IEC15415の規定に従った品質計測手法を部分的に使用するため、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と高い相関を持った結果を得ることができる。
本発明の一態様に係るシンボル評価装置において、前記モジュール位置検出パターンは、1:1のエレメント幅比率を持つパターンであってもよい。
前記の構成によれば、二次元シンボルにおいて、明暗のモジュールが交互に配置されたモジュール検出パターンを用いてシンボル位置を検出するため、シンボル位置の検出時間を短縮することができる。したがって、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間をも短縮することができ、しかも、ISO/IEC15415の規定に従った品質計測手法を部分的に使用するため、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と高い相関を持った結果を得ることができる。
本発明の一態様によれば、シンボルの印字品質の評価にかかる処理時間を短縮することができる。
本発明の実施形態に係るシンボル評価装置を備えるシンボル読取り装置の要部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るシンボル評価における処理の流れの一例を示すフローチャートである。 (a)および(b)は、二次元シンボルの一例であり、(a)はデータマトリクス、(b)はQRコードを示す。 参考例に係るシンボル位置検出パターンを見つけ出す方法を説明する図である。 参考例に係るシンボル位置検出パターンを見つけ出す方法を説明する図である。 (a)から(d)は、本発明の実施形態に係るシンボル位置検出パターンの基準位置を見つけ出す方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係るモジュール位置検出パターンの基準位置を見つけ出す方法を説明する図である。 本発明の実施形態に係るモジュール位置検出パターンの基準位置を見つけ出す方法を説明する図である。 参考例に係るシンボル位置検出パターンを見つけ出す方法を説明する図である。 参考例に係るシンボル位置検出パターンを見つけ出す方法を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係るシンボル位置検出パターンの基準位置を見つけ出す方法を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係るシンボル位置検出パターンの基準位置を見つけ出す方法を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係るシンボル位置検出パターンの基準位置を示す図である。 本発明の更に他の実施形態に適用されるシンボルを示す図である。 本発明の更に他の実施形態に適用されるシンボルを示す図である 従来技術に係るシンボルの印字評価処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。
§1 適用例
図3は、本実施形態に係る、シンボルの評価装置に適用される二次元シンボルの一例であり、(a)はデータマトリクス、(b)はQRコードを示す。各シンボルでは、シンボルの種類に応じて、シンボルの位置を検出するためのパターン(以下、「シンボル位置検出パターン」とする)が含まれている。シンボル位置検出パターンは、例えば、(a)のデータマトリクスでは、正方形状のシンボルの下辺および左辺に伸びる暗色モジュールからなるL字形状のパターンA1であり、(b)のQRコードでは、正方形状のシンボルの右上頂点、左上頂点、および左下頂点のそれぞれに位置する三つの正方形状のパターンB1~B3である。
シンボルの印字品質を計測する場合には、まず、このシンボル位置検出パターンを見つけ出し、これによりシンボルの位置(範囲)を特定する。その後、特定されたシンボルの位置に基づいて、シンボルを構成する各モジュールの位置を特定する。
参考例として、ISO/IECに規定されるシンボルの品質評価方法の概要を説明する。例えば、データマトリクスの場合には、ISO/IEC15415に準拠した手法によりシンボルを含む画像を2値化して、ISO/IEC16022に準拠した手法によりシンボルに含まれる全モジュールの位置を特定する。その後、ISO/IEC15415に規定される手法に従って、シンボルの印字の品質が計測(評価)される。
図4および図5には、ISO/IEC16022に規定されたデータマトリクスにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を示す。これらの図面を参照して、データマトリクスにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を以下に説明する。
まず、ISO/IEC15415に規定される方法で、シンボル全体を含む画像を2値化する。次に、図4に示すように、画像の中央を水平方向にスキャンして、色の変化点(白→黒、および黒→白)を検出して、検出された変化点を含むエッジをたどる。次に、図5に示すように、今度は、画像の中央を垂直方向にスキャンして、色の変化点(白→黒、および黒→白)を検出して、検出された変化点を含むエッジをたどる。そして、検出した垂直エッジと水平エッジの組み合わせに基づいて、データマトリクスにおけるシンボル位置検出パターンであるL字形状を検出する。このシンボル位置検出パターンの位置に基づいて、シンボルに含まれる各モジュールの位置を検出し、各モジュールの位置に基づいて、シンボルの印字品質が計測される。
また、シンボルがQRコードである場合の、シンボル位置検出パターンの検出方法を以下に説明する。図9および図10には、ISO/IEC18044に規定されたQRコードにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を示す。これらの図面を参照して、QRコードにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を以下に説明する。
QRコードにおいては、シンボル位置検出パターンは、図3(b)に示す正方形のシンボルの左上端、左下端および右上端に位置する1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンである。
まず、画像全体をISO/IEC14515に記載の方法に準拠して2値化する。次に、図9に示すように、画像全体に対して、水平方向に沿ってスキャンし、暗:明:暗:明:暗が1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンの位置を特定する。次に、図10に示すように、画像全体に対して、今度は、垂直方向に沿ってスキャンし、暗:明:暗:明:暗が1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンの位置を特定する。これら水平および垂直方向のスキャンの結果から、暗:明:暗:明:暗が1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンの重なった位置から、シンボル位置検出パターンを検出する。
以上が、従来の二次元シンボルにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法である。
例えば、製品の生産ライン上でシンボルの読取り(デコード)とシンボルの印字品質の評価とを行う場合、シンボルを読取り(デコード)した後に、改めて、ISO/IECに規定される手法に沿った印字品質の評価を行っていた。この場合、もう一度、シンボル検出パターンの基準位置を特定し直す必要がある。しかし、この処理には、時間がかかる。
そこで、本発明の実施形態の一例では、シンボルの読取り(デコード)に成功した場合には、シンボル位置検出パターンに関する位置情報が、一度特定されているため、特定されたシンボル位置検出パターンに関する位置情報を利用して、各モジュールの位置の特定にかかる処理時間を短縮する。また、部分的にISO/IECに規定された手法を印字品質の評価に用いることができるため、ISO/IEC15415に規定された手法で評価した印字品質の計測結果と相関関係の高いシンボルの印字品質の評価結果を得ることができる。
図6は、本発明の一実施形態におけるデータマトリクスの位置検出パターンの位置検出(補正)方法を説明する図である。以下、本発明の一実施形態おけるシンボル位置検出パターンの検出方法を説明する。
本実施形態では、例えば、図6の(a)に示すように、検出されたL字状のシンボル位置検出パターンの角(B)、および端部(A、C)に位置するモジュールとその周辺のモジュールを含む領域A、B、およびCを部分領域として特定する。図6の(b)~(d)は、シンボル位置検出パターンの位置の検出方法を示した図である。図6を参照して、本実施形態におけるシンボル位置検出パターンの位置の検出方法について説明する。
まず、既に検出されたL字状の位置検出パターンの情報に基づいて、図6の(a)に示したデータマトリクスシンボルの正方形の左上、左下、および右下頂点の周囲のモジュールを含む領域A、B、およびCを部分領域として特定する。シンボルを含む画像のうち、上記特定された領域のみ2値化する。
次に図6の(b)から(d)に示すように、シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの縁上の境界点a2、b21、b22、およびc2を特定し、前記境界点から前記縁を辿ることにより、前記シンボルの角に当たるシンボル位置検出パターンの基準位置を特定する。
例えば、既に検出されたL字状の位置検出パターンの端または角に当たるモジュールの中心点a1、b1およびc1を特定し、シンボルの内側から外側に向かって、色の変化点を検出し、モジュールの縁上の境界点a2、b21、b22およびc2を特定する。前記境界点から前記縁を辿ることで各辺の端点a3、b31、b32およびc3を特定する。a3とb31を結ぶ直線と、b32とc3を結ぶ直線の交点b4を求めて、a3、b4およびc3からL字形状のシンボル位置検出パターンを検出することができる。
また、本発明では、モジュールの中心の位置を検出するために、シンボル位置検出パターンに加えモジュール位置検出パターンの位置を検出してもよい。ここで、モジュール位置検出パターンとは、図7および図8に示すように、正方形状のシンボルの上辺および右辺に位置する白色モジュールと黒色モジュールが交互に配置されたパターン、つまり1:1のエレメント幅比率を持つパターンであるタイミングパターンをいう。この場合も、モジュール位置検出パターンの複数のモジュールを含む領域を部分領域として特定し、部分領域のみ2値化して、各モジュールの中心を求めてもよい。ここで、エレメントとは、互いに隣接する同じ色のモジュールの集合を言う。
以上のように、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報が検出されたら、これらの位置情報に基づいて、シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定し、特定された複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する。
したがって、上記実施形態によれば、シンボルの印字品質の評価にかかる時間を短縮することができ、しかも、ISO/IEC15415に準拠した検証器での検証結果と高い相関を持った結果を得ることができる。
以上では、二次元シンボルのうちデータマトリクスの印字品質を評価する方法について説明した。しかし、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、QRコード、ドットコード等の他の二次元シンボル、または一次元シンボル(バーコード)などにも適用することができる。
§2 構成例
(シンボル読取り装置1)
図1は、本実施形態に係る、シンボル評価装置5を備えるシンボル読取り装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態では、シンボル評価装置5はシンボル読取り装置1と一体型となっている例について示すが、シンボル評価装置5はシンボル読取り装置1から分離されていてもよい。また、本実施形態のシンボル評価装置5では、例えば、二次元シンボルであるデータマトリクスまたはQRコードについて、シンボルの読み取りおよび印字の品質を評価する。
図1に示すようにシンボル読取り装置1は、カメラ2、出力部3、制御部4、および記憶部55を備える。また、シンボル評価装置5は、制御部4と記憶部55とを備える。
(カメラ2)
カメラ2はシンボルを撮影するものである。カメラ2は撮影されたシンボルを含む画像データを画像取得部51に出力する。
(制御部4)
制御部4は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う。制御部4は、画像取得部51、デコード部52、モジュール位置特定部53、および品質評価部54を備える。
(画像取得部51)
画像取得部51は、カメラ2から出力されたシンボルが撮影された画像データ552を取得し、デコード部52に出力する。
(デコード部52)
デコード部52は、画像に含まれるシンボルをデコードする。シンボルのデコード方法については、公知の技術を適宜用いればよく特に限定されない。デコード部52はデコードしたシンボルが有する情報を示す信号を、出力部3を介して上位システム10に出力する。
上位システム10は、シンボル読取り装置1の動作を制御する、例えば、パーソナルコンピュータやプログラマブルコントローラ(PLC)などである。
また、デコード部52は、画像に含まれるシンボルをデコードする過程において、画像におけるシンボルの基準位置情報を特定する。
前記シンボルの基準位置情報は、シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含む。ここで、シンボル位置検出パターンの位置情報とは、位置検出パターンの範囲を示す情報を指す。例えば、シンボル位置検出パターンの位置情報とは、データマトリクスでは、L字形状のシンボル位置検出パターンの端、および角に当たるモジュールの中心位置の情報を含み、QRコードでは、3つの角に位置する位置検出パターンに含まれる中心のモジュールの中心位置の情報を含む。
また、ここでモジュールとは、シンボルを構成する基本単位を言う。モジュール位置検出パターンの位置情報とは、モジュール位置検出パターンの範囲を示す情報である。モジュール位置検出パターンの位置情報は、例えば、データマトリクスでは、L字状のシンボル位置検出パターンに対向する位置の白色モジュールと黒色モジュールが交互に配置されたパターン(以下、タイミングパターンともいう)の端、および角に当たるモジュールの中心位置の情報を含む。また、QRコードでは、図3に示す位置合わせパターン(D1)に含まれる中心のモジュールの中心位置の情報、およびタイミングパターン(C1、C2)に含まれるモジュールの中心位置の情報を含む。
デコード部52は、特定された前記シンボルの基準位置情報551を記憶部55に格納する。また、デコード部52は、シンボルの基準位置を示す信号をモジュール位置特定部53に出力する。
また、デコード部52はシンボルが撮像されている画像データ552を記憶部55に格
納する。
(モジュール位置特定部53)
モジュール位置特定部53は、前記デコード部52で特定された前記シンボルの前記基準位置情報551を基にして、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定する。例えば、モジュール位置特定部53は、前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定する。
例えば、前記モジュール位置特定部53は、部分領域特定部531と、量子化部532と、基準位置特定部533とを含む。部分領域特定部531は、前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定する。量子化部532は、部分領域を量子化する。
また、前記量子化部532は、モノクロ画像の2値化、あるいは、カラー画像の量子化を行ってもよい。ここで、画像処理において、量子化とは、色の量子化(英語:quantization)またはカラー画像の量子化(color image quantization)であり、元の画像とできるだけ同じに見えるようにしつつ、画像内で使われる異なる色の数を減らすことである。つまり、カラー画像について、量子化とは、各画素の色に応じて1つの画素に元の画像の階調数より少ないN個(Nは2以上で画像の階調数より小さい整数)の値のどれかを割り当てる減色処理である。例えば、前記量子化部532は、255階調×3色で表現されたカラー画像を、2値化してもよいし、4値化してもよい。
基準位置特定部553は前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定する。
前記モジュール位置特定部53は、前記パターン基準位置を基にして、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定する。詳細は後述する。
例えば、シンボルがデータマトリクス等の場合には、前記部分領域は、L字形状である前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含み、前記パターン基準位置は、前記シンボルの角に当たる位置であってもよい。
前記基準位置特定部533は、前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの縁上の境界点を特定し、前記境界点から前記縁を辿ることにより、前記シンボルの角に当たる前記パターン基準位置を特定してもよい。
また、前記部分領域は、前記シンボル位置検出パターンおよび前記シンボル位置検出パターンの周辺を含み、前記パターン基準位置は、前記シンボル位置検出パターンの中心であってもよい。
また、例えば、シンボルがQRコード等である場合には、前記基準位置特定部533は、第1方向(水平方向)においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第1中心線を特定し、第2方向(垂直方向)においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第2中心線を特定し、前記第1中心線と前記第2中心線との交点を前記パターン基準位置と特定してもよい。
前記シンボル位置検出パターンは、L字形状であってもよい。
また、例えば、シンボルがQRコード等である場合、前記シンボル位置検出パターンは、1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンであってもよい。
前記モジュール位置検出パターンは、1:1のエレメント幅比率を持つパターンであってもよい。
(品質評価部54)
品質評価部54は、前記モジュール位置特定部53で特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する。結果の品質評価情報553は、記憶部55に格納される。
(出力部3)
出力部3は、外部の機器に信号を出力するものである。特に本実施形態では、デコード部52がデコードしたシンボルが有する情報を示す信号を上位システム10に出力する。
(記憶部55)
記憶部55は、例えば、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装
置であり、上述のシンボル位置基準情報551、画像データ552、品質評価情報553等を記憶する。
上記の構成によれば、二次元シンボルを読み取った(デコードした)後に、シンボルの印字品質を評価する場合において、一度デコードしたシンボル位置検出パターン、またはモジュール位置検出パターンを利用して、それらのパターンの端部に位置するモジュールを含む領域を部分領域として設定し、その領域のみを2値化して、所定の品質指標算出基準に従った方法で、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定するため、処理時間を短縮できる。しかも、部分的にISO/IEC従った品質計測手法を使用するため、ISO/IECの規定に従った品質計測手法を実施する検証器での検証結果と高い相関を持った計測結果を得ることができる。
§3 動作例
[参考例]
図16は、従来のシンボル読取り装置が実行する、シンボルの読み取り、および、その後のシンボルの印字品質の評価の処理の流れを説明するフローチャートである。まず、図16を参照して、従来のシンボル読取り装置における、シンボルの読み取り、および、その後のシンボルの印字品質の評価における動作を説明する。
(ステップS110)
まず、ステップS110では、画像取得部が、カメラが撮影したシンボルの画像を取り込む。該画像データは、記憶部に取り込まれる。
(ステップS112)
次に、ステップS112では、デコード部が、取り込んだ画像に含まれるシンボルをデコードする。デコードした情報も記憶部に記憶されてもよい。
以上により、シンボルの読み取りに成功した場合には、以下の通り、シンボルの印字品質を評価する。
(ステップS114)
ステップS114では、ISO/IEC15415に記載された手法に従って画像全体が2値化され、図4、5に示すように、シンボルに対応するISO/IECに記載された手法に従って、シンボル位置検出パターンの位置を特定する。
図4および図5には、ISO/IEC16022に規定されたデータマトリックスにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を示す。これらの図面を参照して、データマトリックスにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を以下に説明する。
まず、ISO/IEC15415に規定される方法で、シンボル全体を2値化する。次に、図4に示すように、シンボルの中央を水平方向にスキャンして、色の変化点(白→黒、および黒→白)を検出して、エッジをたどる。次に、図5に示すように、今度は、シンボルの中央を垂直方向にスキャンして、色の変化点(白→黒、および黒→白)を検出して、エッジをたどる。そして、検出した垂直エッジと水平エッジの組み合わせに基づいて、データマトリクスにおけるシンボル位置検出パターンであるL字形状を検出する。
また、二次元シンボルがQRコードである場合には、ステップS114での処理は、以下のようになる。
QRコードにおいては、シンボル位置検出パターンは、図3(b)に示す正方形のシンボルの左上端、左下端および右上端に位置する1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンである。
図9および図10には、ISO/IEC18044に規定されたQRコードにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を示す。これらの図面を参照して、QRコードにおけるシンボル位置検出パターンの検出方法を以下に説明する。
まず、画像全体をISO/IEC14515に記載の方法に準拠して2値化する。次に、図9に示すように、画像全体に対して、水平方向に沿ってスキャンし、暗:明:暗:明:暗が1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンの位置を特定する。
検出したシンボル位置検出パターンの位置情報からモジュール位置検出パターンの位置が特定される。データマトリクスの場合、検出したL字を元にISO/IEC16022に記載されている方法でタイミングパターンの位置を求める。QRコードの場合、検出した3つのシンボル位置検出パターンの位置関係を元にISO/IEC18044に記載されている方法で位置合わせパターン、およびタイミングパターンの位置を特定する。
QRコードにおける、モジュール位置検出パターンとしての位置合わせパターンを検出してもよい。モジュール位置検出パターンは、図3の(b)に示すシンボルの中央より右下に位置する、水平、垂直方向に、暗:明:暗:明:暗のモジュールが並ぶパターン(位置合わせパターンD1)である。モジュール位置検出パターンは、水平、垂直方向に、明:暗:明が1:1:1のエレメント幅比率を有する。
また、QRコードにおける、モジュール位置検出パターンとしてのタイミングパターンを検出してもよい。タイミングパターンは、1:1のエレメント幅比率を持つパターンである。具体的には、図3の(b)に示す、白色モジュールおよび黒色モジュールが交互に並ぶパターンC1およびC2である。
以上により、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を元にして、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定する。
(ステップS116)
次に、ステップS116では、S114で検出されたシンボル位置検出パターンまたはモジュール位置検出パターンの位置情報に基づいて、グリッドの推定、つまり、シンボルに含まれる全てのモジュールについて、各モジュールの位置を検出する。
(ステップS118)
次に、ステップS118では、ISO/IEC15415に記載された手法に従って、シンボル印字の品質を算出する。
〔実施形態1〕
これに対し、図2は、本実施形態のシンボル読取り装置1が実行する、シンボルの読み取り、および、その後のシンボルの印字品質の評価の処理の流れを説明するフローチャートである。以下では、図2を参照して、本実施形態におけるシンボルの読み取り、および、その後に実行されるシンボルの印字品質評価の処理の流れを説明する。ここでは、シンボルが図3(a)に示すようなデータマトリックスである場合について説明する。
(ステップS10)
まず、ステップS10では、画像取得部51がカメラ2によって撮影されたシンボルを含む画像のデータを取り込む。この画像データ552は、記憶部55に取り込まれる。
(ステップS12)
次に、ステップS12では、デコード部52が、取り込んだ画像データ552に含まれるシンボルをデコードする。デコード部52は、デコードする過程において、シンボルの基準位置情報を特定する。デコードした情報も記憶部55に記憶されてもよい。前記シンボルの基準位置情報は、シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含む。データマトリクスにおいては、シンボル位置検出パターンは、図3(a)に示す正方形のシンボルの下辺および左辺からなるL字形状A1であり、モジュール位置検出パターンは、図8に示す、正方形のシンボルの上辺および右辺からなる1:1のエレメント幅比率を持つパターンE1である。
(ステップS14)
ステップS14では、モジュール位置特定部53が、デコード部52からシンボル位置検出パターンの位置情報およびモジュール位置検出パターンの位置情報を取得する。モジュール位置特定部53内の部分領域特定部531が、デコード部52から取得したシンボル位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定する。たとえば、部分領域は、前記シンボル位置検出パターンおよび前記シンボル位置検出パターンの周辺を含む。シンボル位置検出パターンの位置情報には、例えば、L字状のシンボル位置検出パターンの角および端に位置するモジュールの中心位置に関する情報が含まれる。
ここで、図6を参照して、シンボルがデータマトリクスの場合の、シンボル位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域の特定について詳述する。
本実施形態では、前記部分領域は、シンボル位置検出パターンおよびモジュール位置検出パターンの一部を構成するモジュールを含む。例えば、図6(a)には、シンボル位置検出パターン一部を構成するモジュールを含む部分領域の一例を示す。部分領域特定部531は、L字形状であるシンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールの位置情報(中心位置)と、モジュールサイズの情報をデコード部52から取得して、モジュールとその周辺を含む領域を設定する。ここでは、部分領域は、L字形状であるシンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含む。例えば、図6に示すように、L字形状のシンボル位置検出パターンの角B、端Aおよび端Cに当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含んでもよい。
モジュール位置特定部53内の部分領域特定部531は、更に、モジュール位置検出パターンの位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定してもよい。
図8には、モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域の特定について示す。
部分領域は、正方形のシンボルの上辺および右辺からなる逆L字形状のタイミングパターンの角に当たるモジュールおよびその周辺のモジュールを含む。
従って、本実施形態では、部分領域には、図6(a)に示すL字形状のシンボル位置検出パターンの角B、端Aおよび端Cに当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含む。さらに、部分領域には、デコード部52からタイミングパターンの両端のモジュールの位置(中心位置)およびモジュールサイズを取得して、図8に示す正方形のシンボルの上辺および右辺からなる逆L字形状のタイミングパターンの角に当たるモジュールおよびその周辺のモジュールが含まれる。
(ステップS16)
次に、ステップS16では、量子化部532が前記特定された部分領域A、B、Cを量子化(2値化)する。部分領域にE1が含まれる場合には、E1も量子化(2値化)する。
(ステップS18)
次に、ステップS18では、基準位置特定部533が、前記部分領域の量子化画像において、所定の品質指標算出基準に従った方法を一部利用することにより、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定する。ここで、シンボル位置検出パターンのパターン基準位置は、シンボルの角に当たる位置である。モジュール位置検出パターンのパターン基準位置は、デコード部52から取得する情報に基づいて、図8に示すモジュール位置検出パターンの端または角に当たるモジュールの中心位置、またはモジュール位置検出パターンに含まれる各モジュールの中心位置である。
基準位置特定部533は、シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの中心位置に基づいて、シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの縁上の境界点を特定し、前記境界点から前記縁を辿ることにより、前記シンボルの角に当たる前記パターン基準位置を特定する。図6(b)から(d)は、シンボルの角に当たる位置の特定方法の具体例について示す。図6(b)から(d)には、特定された部分領域A、B、およびCをそれぞれ示す。図6(b)では、既に検出されたL字状のシンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールの中心点a1、b1およびc1を特定し、シンボルの内側から外側に向かって、色の変化点を検出し、モジュールの縁上の境界点a2、b21、b22およびc2を特定する。前記各境界点a2、b21、b22およびc2から前記縁を辿ることで各辺の端点a3、b31、b32およびc3を特定する。a3とb31を結ぶ直線と、b32とc3を結ぶ直線の交点b4を求めて、a3、b4およびc3からL字形状のシンボル位置検出パターンを検出することができる。
例えば、L字形状の縁を辿ってシンボルの角を特定する処理として、開始点は異なるが、ISO/IECに規定された方法を部分的に用いることができる。
なお、モジュール位置特定部53(部分領域特定部531、量子化部532、基準位置特定部533)は、基準位置特定部533が特定したシンボル位置検出パターンのパターン基準位置に基づいて、モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定してもよい。
(ステップS20)
次に、ステップS20では、グリッドを推定する。つまり、前記モジュール位置特定部53は、シンボル位置検出パターンのパターン基準位置、または、モジュール位置検出パターンのパターン基準位置に基づいて、シンボルに含まれる複数のモジュール位置(各モジュールの中心位置)を特定する。
(ステップS22)
次に、ステップS22では、品質評価部54が、モジュール位置特定部53で特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの印字品質を評価する。例えば、印字品質の評価の処理としては、ISO/IECに規定された方法を部分的に用いることができる。
上記の実施形態にかかるシンボル評価装置5によれば、シンボル読み取り時に特定されたシンボル位置検出パターンの位置情報を元に、L字形状の角および端に位置するモジュールおよびその周辺のモジュールを含む部分領域のみを2値化して、この情報を元にシンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定して印字品質評価を行うため、データマトリクスにおけるシンボル印字品質を高速で計測することができる。しかも、ISO/IECに準拠した品質計測方法を部分的に利用するため、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
〔実施形態2〕
実施形態2では、二次元シンボルとしてQRコードの印字品質評価を行う場合について、説明する。本実施形態では、実施形態1と、異なる工程のみ説明する。
(ステップS10)
ステップS10で、実施形態1のステップS10と同じである。
(ステップS12)
ステップS12も、基本的には、実施形態1のステップS10と同じであり、デコード部52が、取り込んだ画像に含まれるシンボルをデコードする過程において、シンボルの基準位置情報を特定する。デコードした情報も記憶部55に記憶されてもよい。前記シンボルの基準位置情報は、シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含む。
QRコードにおけるシンボル位置検出パターンおよびモジュール位置検出パターンの検出方法については、上記参考例のステップS114で詳述した通りであるので、ここでは繰り返しの説明を省略する。
(ステップS14)
ステップS14では、モジュール位置特定部53内の部分領域特定部531が、シンボル位置検出パターンの前記位置情報基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンを構成するモジュールを含む部分領域を特定する。たとえば、部分領域は、前記シンボル位置検出パターンおよび前記シンボル位置検出パターンの周辺を含む。
本実施形態では、シンボル位置検出パターンの一部を構成するモジュールを含む。例えば、図11および12には、シンボル位置検出パターン一部を構成するモジュールを含む部分領域の一例を示す。ここでは、部分領域は、正方形のシンボルの左上角B1、左下角B2、および右上角B3に位置するシンボル位置検出パターンを構成するモジュールおよび該モジュールの周辺を含む領域を、部分領域として特定する。つまり、QRコードでは、シンボル位置検出パターンの位置情報は、シンボル位置検出パターンの四隅の各モジュールの中心位置である。これに基づいて部分領域を特定する。
ステップS14では、さらに、部分領域特定部531が、モジュール位置検出パターン(位置合わせパターン)の前記位置情報に基づいて、前記画像のうち、前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む領域D1を部分領域として特定してもよい。また、部分領域特定部531が、タイミングパターンの位置情報に基づいて、前記画像のうち、前記タイミングパターンを構成するモジュールを含む領域C1およびC2を部分領域として特定してもよい。
(ステップS16)
次に、ステップS16では、量子化部532が前記特定された部分領域B1、B2、およびB3を量子化(2値化)する。または、モジュール位置検出パターンD1またはタイミングパターンも合わせて量子化(2値化)してもよい。
(ステップS18)
次に、ステップS18では、基準位置特定部533が、前記部分領域の量子化画像において、所定の品質指標算出基準に従った方法で、前記シンボル位置検出パターンのパターン基準位置を特定する。ここで、パターン基準位置は、前記シンボル位置検出パターンの中心であってもよい。したがって、基準位置特定部533は、第1方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第1中心線を特定し、第2方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第2中心線を特定し、前記第1中心線と前記第2中心線との交点を前記パターン基準位置と特定する。
図13には、本実施形態におけるパターン基準位置の特定方法を示す。図13に示すように、本実施形態では、部分領域B1~B3の水平方向においてエレメント幅が1:1:3:1:1の比で変化する範囲の中心線を特定し、部分領域の垂直方向においてエレメント幅が1:1:3:1:1の比で変化する範囲の中心線を特定し、前記2本の中心線の交点をシンボル位置検出パターンの基準位置と特定する。
さらに、部分領域D1においてエレメント幅が1:1:1の比で変化する範囲の中心線を特定し、部分領域の垂直方向においてエレメント幅が1:1:1の比で変化する範囲の中心線を特定し、前記2本の中心線の交点をモジュール位置検出パターンの基準位置と特定する。
(ステップS20)
次に、ステップS20では、グリッドを推定する。つまり、前記モジュール位置特定部53は、シンボル位置検出パターンの基準位置(各シンボル位置検出パターンの中心位置)、または、モジュール位置検出パターンのパターン基準位置(モジュール位置検出パターンの中心位置)に基づいて、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定する。例えば、各シンボル位置検出パターンの中心位置およびモジュール位置検出パターンの中心位置から、シンボルに含まれる各モジュール位置を特定する処理として、ISO/IECに規定された方法を部分的に用いることができる。
(ステップS22)
次に、ステップS22では、品質評価部54が、モジュール位置特定部53で特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの印字品質を評価する。
上記の実施形態にかかるシンボル評価装置5によれば、デコード部52がシンボルをデコードする過程で特定したシンボル位置検出パターンの位置情報を元に、QRコードの3隅に位置するシンボル位置特定パターンを含む部分領域のみを2値化して、この情報を元にシンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定して印字品質計測を行う。このため、QRコードにおけるシンボル印字品質を高速で計測することができ、しかも、部分的にISO/IECに準拠した品質計測方法を利用するので、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
上記の構成によれば、二次元シンボルにおけるシンボル印字品質を高速で計測することができ、しかも、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
〔実施形態3〕
本発明は、上述したデータマトリクス、QRコード以外の二次元シンボルにも適用することができる。例えば、図14に示すドットコードのように、特定のシンボル位置検出パターンが存在しない二次元シンボルにおいても、本発明を適用することができる。
ドットコードにおいて、シンボルをデコードする過程で、シンボルの基準位置情報、例えば、探索を開始する最初の印字されたドット(望ましくはシンボルの中心辺り)の位置、該ドットからの各ドットが並ぶ方向(d1、d2)、および探索範囲Aを特定することができる。そして、これらシンボル基準位置情報を基にして、シンボルに含まれる各ドットの位置を特定し、特定された各ドットの位置に基づいて、シンボルの品質を評価することができる。このため、ドットコードにおいても、本発明を適用することにより、シンボル印字品質を高速で計測することができ、しかも、部分的にISO/IECに準拠した品質計測手法を利用するため、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
〔実施形態4〕
前記実施形態1~3では、二次元シンボルの印字品質評価について説明した。本発明の印字品質評価はこれに限定されず、例えば、図15に示すような、一次元シンボル(バーコード)の印字品質評価についても適用できる。
図15に示すように、一次元シンボルにおいては、シンボル領域の左右端に位置するクワィエットゾーン14に隣接する位置にスタートパターン15およびストップパターン16が存在する。一次元シンボルにおいては、デコード部52は、シンボルをデコードする過程において、シンボルの基準位置情報、例えば、スタートパターン15の上下端およびストップパターンの上下端を含むシンボルの四隅に位置する領域を特定する。そして、これらシンボル基準位置情報を基にして、モジュール位置特定部53は、シンボルに含まれる各モジュールの位置を特定する。品質評価部54は、特定された各モジュールの位置に基づいて、シンボルの品質を評価することができる。このため、一次元シンボルにおいても、本発明を適用することにより、シンボル印字品質を高速で計測することができ、しかも、部分的にISO/IECに準拠した品質計測手法を利用するため、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
また、多層段の一次元シンボルやマルチロー型の二次元シンボルについても、各段のスタートパターンおよびストップパターンの上下端部を含む周辺の領域を部分領域とし、この部分領域のみを2値化することによって、シンボルの位置を特定することにより、印字品質評価の処理時間を短縮しながら、ISO/IECに準拠した検証器での印字品質評価結果と高い相関を持つ計測結果を得ることができる。
〔ソフトウェアによる実現例〕
シンボル評価装置5の制御ブロック(制御部4)(特に、デコード部52、モジュール位置特定部53、および品質評価部54は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、シンボル評価装置5は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の
変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて
得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 装置
2 カメラ
3 出力部
4 制御部
5 シンボル評価装置
10 上位システム
14 クワィエットゾーン
15 スタートパターン
16 ストップパターン
51 画像取得部
52 デコード部
53 モジュール位置特定部
54 品質評価部
55 記憶部
531 部分領域特定部
532 量子化部
533 基準位置特定部
551 シンボル位置基準情報
552 画像データ
553 品質評価情報

Claims (10)

  1. 画像に含まれるシンボルをデコードすることにより、前記シンボルの基準位置情報を特定するデコード部と、
    前記シンボルの品質評価の際に、前記シンボルをデコードする際に一度前記デコード部で特定された前記シンボルの前記基準位置情報を基にして、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定するモジュール位置特定部と、
    前記モジュール位置特定部で特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する品質評価部と、を備え
    前記シンボルの前記基準位置情報は、シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含み、
    前記モジュール位置特定部は、
    前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定する部分領域特定部と、
    前記部分領域のみの輝度値または色を量子化する量子化部と、
    前記部分領域の量子化画像において、ISO/IECの品質指標算出基準に従った方法で、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定する基準位置特定部と、を含み、
    前記モジュール位置特定部は、前記パターン基準位置を基にして、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定する
    シンボル評価装置。
  2. 前記量子化部はモノクロ画像の2値化、あるいは、カラー画像の量子化を行う、請求項に記載のシンボル評価装置。
  3. 前記部分領域は、L字形状である前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たるモジュールおよび該モジュールの周辺を含み、
    前記パターン基準位置は、前記シンボルの角に当たる位置である、請求項またはに記載のシンボル評価装置。
  4. 前記基準位置特定部は、前記シンボル位置検出パターンの端または角に当たる前記モジュールの縁上の境界点を特定し、前記境界点から前記縁を辿ることにより、前記シンボルの角に当たる前記パターン基準位置を特定する、請求項に記載のシンボル評価装置。
  5. 前記部分領域は、前記シンボル位置検出パターンおよび前記シンボル位置検出パターンの周辺を含み、
    前記パターン基準位置は、前記シンボル位置検出パターンの中心である、請求項またはに記載のシンボル評価装置。
  6. 前記基準位置特定部は、
    第1方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第1中心線を特定し、
    第2方向においてエレメント幅が所定の比で変化する範囲の第2中心線を特定し、
    前記第1中心線と前記第2中心線との交点を前記パターン基準位置と特定する、請求項に記載のシンボル評価装置。
  7. 前記シンボル位置検出パターンは、L字形状である、請求項に記載のシンボル評価装置。
  8. 前記シンボル位置検出パターンは、1:1:3:1:1のエレメント幅比率を持つパターンである、請求項1、5またはに記載のシンボル評価装置。
  9. 前記モジュール位置検出パターンは、1:1のエレメント幅比率を持つパターンである、請求項に記載のシンボル評価装置。
  10. デコード部、モジュール位置特定部および品質評価部を備えるシンボル評価装置によって、シンボルの品質を評価する方法であって、
    前記デコード部によって、画像に含まれるシンボルをデコードすることにより、前記シンボルの基準位置情報を特定するデコードステップと、
    前記シンボルの品質評価の際に、前記シンボルをデコードする際に一度前記デコードステップで特定された前記シンボルの前記基準位置情報を基にして、前記モジュール位置特定部によって、前記シンボルに含まれる複数のモジュール位置を特定するモジュール位置特定ステップと、
    前記品質評価部によって、前記モジュール位置特定ステップで特定された前記複数のモジュール位置に基づいて、前記シンボルの品質を評価する品質評価ステップと、を含み、
    前記シンボルの前記基準位置情報は、シンボルの種類ごとに定められた、シンボル位置検出パターンの位置情報、または、モジュール位置検出パターンの位置情報を含み、
    前記モジュール位置特定ステップは、
    前記シンボル位置検出パターンの前記位置情報、または、前記モジュール位置検出パターンの前記位置情報に基づいて、前記画像のうちの、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンの少なくとも一部を構成するモジュールを含む部分領域を特定する部分領域特定ステップと、
    前記部分領域のみの輝度値または色を量子化する量子化ステップと、
    前記部分領域の量子化画像において、ISO/IECの品質指標算出基準に従った方法で、前記シンボル位置検出パターンまたは前記モジュール位置検出パターンのパターン基準位置を特定する基準位置特定ステップと、を含み、
    前記モジュール位置特定ステップは、前記パターン基準位置を基にして、前記シンボルに含まれる前記複数のモジュール位置を特定する
    シンボル評価方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6931935B2 (ja) * 2019-10-11 2021-09-08 株式会社テララコード研究所 二次元シンボル、及び二次元シンボルの読取方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004054530A (ja) 2002-07-18 2004-02-19 Sharp Corp 2次元コード読み取り装置,2次元コード読み取り方法,2次元コード読み取りプログラム及び該プログラムの記録媒体
JP2013037559A (ja) 2011-08-09 2013-02-21 Denso Wave Inc 情報コード検証機
JP2015232873A (ja) 2014-05-14 2015-12-24 共同印刷株式会社 二次元コード、二次元コードの解析システム及び二次元コードの作成システム
JP2016105276A (ja) 2014-11-18 2016-06-09 コグネックス・コーポレイション 2次元マトリックスシンボルを復号するためのシステムおよび方法
JP2016540329A (ja) 2013-11-07 2016-12-22 スキャントラスト・エスエイScanTrust SA 2次元バーコードおよびそのようなバーコードの認証方法
JP2017532670A (ja) 2014-09-23 2017-11-02 シス−テック ソリューションズ,インコーポレイテッド マークの信頼性を検証するための方法およびシステム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009204396A (ja) 2008-02-27 2009-09-10 Toray Eng Co Ltd マーキング評価方法
JP5223940B2 (ja) * 2011-03-28 2013-06-26 カシオ計算機株式会社 スキャナ装置及びプログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004054530A (ja) 2002-07-18 2004-02-19 Sharp Corp 2次元コード読み取り装置,2次元コード読み取り方法,2次元コード読み取りプログラム及び該プログラムの記録媒体
JP2013037559A (ja) 2011-08-09 2013-02-21 Denso Wave Inc 情報コード検証機
JP2016540329A (ja) 2013-11-07 2016-12-22 スキャントラスト・エスエイScanTrust SA 2次元バーコードおよびそのようなバーコードの認証方法
JP2015232873A (ja) 2014-05-14 2015-12-24 共同印刷株式会社 二次元コード、二次元コードの解析システム及び二次元コードの作成システム
JP2017532670A (ja) 2014-09-23 2017-11-02 シス−テック ソリューションズ,インコーポレイテッド マークの信頼性を検証するための方法およびシステム
JP2016105276A (ja) 2014-11-18 2016-06-09 コグネックス・コーポレイション 2次元マトリックスシンボルを復号するためのシステムおよび方法

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