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WO2020204078A1 - 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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WO2020204078A1
WO2020204078A1 PCT/JP2020/015043 JP2020015043W WO2020204078A1 WO 2020204078 A1 WO2020204078 A1 WO 2020204078A1 JP 2020015043 W JP2020015043 W JP 2020015043W WO 2020204078 A1 WO2020204078 A1 WO 2020204078A1
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WO
WIPO (PCT)
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symbol
module
detection pattern
position detection
pattern
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/015043
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正寛 藤川
Original Assignee
オムロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オムロン株式会社 filed Critical オムロン株式会社
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Priority to US17/439,397 priority patent/US11829837B2/en
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    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component

Definitions

  • the present invention relates to an evaluation device and an evaluation method for symbols included in an image.
  • Symbols with information such as one-dimensional symbols and two-dimensional symbols are used for identifying and managing articles.
  • Such a verifier evaluates the print quality of such symbols.
  • Such a verifier evaluates the print quality of a symbol in accordance with the method specified by ISO / IEC corresponding to each symbol, for example, as described in Patent Document 1.
  • the position detection pattern in the symbol is first found to identify the position of the symbol, then the center coordinates of the grid are obtained, and the print quality of the symbol is evaluated according to the method specified by ISO / IEC15415.
  • the L-shape consisting of the left side and the lower side of the square symbol is used as the symbol position detection pattern.
  • the symbol position detection pattern In the two-dimensional symbol, first, the positions of these symbol position detection patterns are specified, and then the entire grid is binarized and read.
  • the quality inspection can be realized in a short time while having a high correlation with the quality verification result of the verifier.
  • the inspection machine is required to have a relative evaluation that has a high correlation with the verifier, rather than the absolute evaluation required by the verifier.
  • one aspect of the present invention aims to realize a technique in an inspection machine that can shorten the processing time required for quality evaluation in terms of quality evaluation of symbol printing.
  • the symbol evaluation device has a decoding unit that specifies reference position information of the symbol by decoding a symbol included in the image, and the decoding unit. Based on the reference position information of the symbol, the module position specifying unit for specifying the plurality of module positions included in the symbol and the plurality of module positions specified by the module position specifying unit are used. A quality evaluation unit for evaluating the quality of the symbol is provided.
  • the symbol evaluation method includes a decoding step for specifying reference position information of the symbol by decoding a symbol included in the image, and the reference for the symbol specified in the decoding step. Based on the position information, the quality of the symbol is evaluated based on the module position specifying step for specifying the plurality of module positions included in the symbol and the plurality of module positions specified in the module position specifying step. Includes quality evaluation steps and.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • FIGS. (A) to (D) are diagrams illustrating a method of finding a reference position of a symbol position detection pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an example of a two-dimensional symbol applied to a symbol evaluation device according to the present embodiment, (a) shows a data matrix, and (b) shows a QR code.
  • Each symbol includes a pattern for detecting the position of the symbol (hereinafter, referred to as "symbol position detection pattern") according to the type of the symbol.
  • the symbol position detection pattern is an L-shaped pattern A1 composed of dark color modules extending to the lower side and the left side of the square symbol
  • the QR code of (b) the symbol position is square.
  • Three square patterns B1 to B3 located at the upper right vertex, the upper left vertex, and the lower left vertex of the symbol.
  • the symbol position detection pattern is found, and the symbol position (range) is specified by this. After that, the position of each module constituting the symbol is specified based on the position of the specified symbol.
  • the outline of the symbol quality evaluation method specified in ISO / IEC will be explained.
  • the image including the symbol is binarized by the method conforming to ISO / IEC15415, and the positions of all the modules included in the symbol are specified by the method conforming to ISO / IEC16022. After that, the print quality of the symbol is measured (evaluated) according to the method specified in ISO / IEC15415.
  • FIGS. 4 and 5 show a method of detecting a symbol position detection pattern in the data matrix defined in ISO / IEC16022. With reference to these drawings, a method of detecting a symbol position detection pattern in the data matrix will be described below.
  • the image including the entire symbol is binarized by the method specified in ISO / IEC15415.
  • the center of the image is scanned horizontally to detect color change points (white ⁇ black, and black ⁇ white), and the edge including the detected change points is traced. ..
  • the center of the image is scanned vertically to detect color change points (white ⁇ black, and black ⁇ white), and the detected change points are included.
  • the edge is detected based on the combination of the detected vertical edge and horizontal edge.
  • the L-shape which is the symbol position detection pattern in the data matrix is detected.
  • the position of each module included in the symbol is detected based on the position of the symbol position detection pattern, and the print quality of the symbol is measured based on the position of each module.
  • 9 and 10 show a method of detecting a symbol position detection pattern in a QR code defined in ISO / IEC18044. With reference to these drawings, a method of detecting a symbol position detection pattern in the QR code will be described below.
  • the symbol position detection pattern is a pattern having an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1 located at the upper left end, the lower left end, and the upper right end of the square symbol shown in FIG. 3 (b). is there.
  • the entire image is binarized according to the method described in ISO / IEC14515.
  • a pattern in which dark: bright: dark: bright: dark has an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1 is scanned along the horizontal direction with respect to the entire image. Identify the location of.
  • the entire image is then scanned along the vertical direction, and the element width ratio of dark: bright: dark: bright: dark is 1: 1: 3: 1: 1. Identify the position of the pattern with. From the results of these horizontal and vertical scans, the symbol position detection pattern is detected from the overlapping positions of patterns in which dark: bright: dark: bright: dark have an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1. ..
  • the above is the detection method of the symbol position detection pattern in the conventional two-dimensional symbol.
  • the position information regarding the symbol position detection pattern is once specified, so that the position information regarding the specified symbol position detection pattern is specified. Is used to reduce the processing time required to identify the position of each module.
  • the method specified in ISO / IEC can be partially used for the evaluation of print quality, the print quality of symbols having a high correlation with the measurement result of the print quality evaluated by the method specified in ISO / IEC 15415. Evaluation result can be obtained.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a position detection (correction) method of a position detection pattern of a data matrix according to an embodiment of the present invention.
  • a method for detecting a symbol position detection pattern in one embodiment of the present invention will be described.
  • 6 (b) to 6 (d) are diagrams showing a method of detecting the position of the symbol position detection pattern. A method of detecting the position of the symbol position detection pattern in the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • boundary points a2, b21, b22, and c2 on the edge of the module corresponding to the edge or corner of the symbol position detection pattern are specified, and from the boundary point. By tracing the edge, the reference position of the symbol position detection pattern corresponding to the corner of the symbol is specified.
  • the center points a1, b1 and c1 of the module corresponding to the edges or corners of the already detected L-shaped position detection pattern are identified, and the color change points are detected from the inside to the outside of the symbol to detect the module.
  • Boundary points a2, b21, b22 and c2 on the edge are identified.
  • the end points a3, b31, b32 and c3 of each side are specified.
  • the intersection b4 of the straight line connecting a3 and b31 and the straight line connecting b32 and c3 can be obtained, and the L-shaped symbol position detection pattern can be detected from a3, b4 and c3.
  • the position of the module position detection pattern may be detected in addition to the symbol position detection pattern.
  • the module position detection pattern is a pattern in which white modules and black modules located on the upper side and the right side of the square symbol are alternately arranged, that is, a 1: 1 element, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the region including the plurality of modules of the module position detection pattern may be specified as a partial region, and only the partial region may be binarized to obtain the center of each module.
  • the element means a set of modules of the same color adjacent to each other.
  • a plurality of module positions included in the symbol are specified and specified based on these position information.
  • the quality of the symbol is evaluated based on a plurality of module positions.
  • the time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened, and a result having a high correlation with the verification result by the ISO / IEC15415 compliant verifier can be obtained. it can.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to other two-dimensional symbols such as QR codes and dot codes, or one-dimensional symbols (bar codes).
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a main configuration of a symbol reading device 1 including a symbol evaluation device 5 according to the present embodiment.
  • the symbol evaluation device 5 is integrated with the symbol reading device 1, but the symbol evaluation device 5 may be separated from the symbol reading device 1. Further, the symbol evaluation device 5 of the present embodiment evaluates the quality of symbol reading and printing of, for example, a data matrix or QR code which is a two-dimensional symbol.
  • the symbol reading device 1 includes a camera 2, an output unit 3, a control unit 4, and a storage unit 55. Further, the symbol evaluation device 5 includes a control unit 4 and a storage unit 55.
  • the camera 2 captures a symbol.
  • the camera 2 outputs image data including the captured symbol to the image acquisition unit 51.
  • the control unit 4 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and controls each component according to information processing.
  • the control unit 4 includes an image acquisition unit 51, a decoding unit 52, a module position specifying unit 53, and a quality evaluation unit 54.
  • the image acquisition unit 51 acquires the image data 552 in which the symbol output from the camera 2 is captured and outputs the image data 552 to the decoding unit 52.
  • the decoding unit 52 decodes the symbols included in the image.
  • the symbol decoding method may be appropriately used and is not particularly limited.
  • the decoding unit 52 outputs a signal indicating the information contained in the decoded symbol to the host system 10 via the output unit 3.
  • the host system 10 controls the operation of the symbol reading device 1, for example, a personal computer or a programmable controller (PLC).
  • PLC programmable controller
  • the decoding unit 52 specifies the reference position information of the symbol in the image in the process of decoding the symbol included in the image.
  • the reference position information of the symbol includes the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern determined for each type of symbol.
  • the position information of the symbol position detection pattern refers to information indicating the range of the position detection pattern.
  • the position information of the symbol position detection pattern includes information on the edge of the L-shaped symbol position detection pattern and the center position of the module corresponding to the corner in the data matrix, and the position located at the three corners in the QR code. Contains information on the center position of the center module included in the detection pattern.
  • a module is a basic unit that constitutes a symbol.
  • the position information of the module position detection pattern is information indicating the range of the module position detection pattern.
  • the position information of the module position detection pattern is, for example, in the data matrix, the end of a pattern (hereinafter, also referred to as a timing pattern) in which white modules and black modules at positions facing the L-shaped symbol position detection pattern are alternately arranged. , And contains information on the center position of the module at the corner.
  • the QR code includes information on the center position of the center module included in the alignment pattern (D1) shown in FIG. 3 and information on the center position of the module included in the timing pattern (C1, C2).
  • the decoding unit 52 stores the reference position information 551 of the specified symbol in the storage unit 55. Further, the decoding unit 52 outputs a signal indicating the reference position of the symbol to the module position specifying unit 53.
  • the decoding unit 52 stores the image data 552 in which the symbol is captured in the storage unit 55.
  • the module position specifying unit 53 identifies a plurality of module positions included in the symbol based on the reference position information 551 of the symbol specified by the decoding unit 52. For example, the module position specifying unit 53 identifies the plurality of module positions included in the symbol based on the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern.
  • the module position specifying unit 53 includes a partial region specifying unit 531, a quantization unit 532, and a reference position specifying unit 533.
  • the partial area identification unit 531 of the symbol position detection pattern or the module position detection pattern in the image is based on the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern. Identify a partial area that contains at least a portion of the modules.
  • the quantization unit 532 quantizes a partial region.
  • the quantization unit 532 may binarize a monochrome image or quantize a color image.
  • quantization is color quantization (English: quantization) or color image quantization (color image quantization), and is performed in an image while making it look as similar as possible to the original image.
  • quantization means N values (N is an integer of 2 or more and smaller than the number of gradations of the image), which is less than the number of gradations of the original image in one pixel according to the color of each pixel. It is a color reduction process that assigns one of the above.
  • the quantization unit 532 may binarize or quaternize a color image represented by 255 gradations ⁇ 3 colors.
  • the reference position specifying unit 553 specifies the pattern reference position of the symbol position detection pattern or the module position detection pattern.
  • the module position specifying unit 53 specifies the plurality of module positions included in the symbol based on the pattern reference position. Details will be described later.
  • the partial region includes a module corresponding to an edge or a corner of the symbol position detection pattern having an L shape, and the periphery of the module, and the pattern reference position is the symbol. It may be a position that hits a corner.
  • the reference position specifying unit 533 identifies a boundary point on the edge of the module that corresponds to the edge or corner of the symbol position detection pattern, and traces the edge from the boundary point to trace the edge to the pattern reference position that hits the corner of the symbol. May be specified.
  • the partial region includes the symbol position detection pattern and the periphery of the symbol position detection pattern, and the pattern reference position may be the center of the symbol position detection pattern.
  • the reference position specifying unit 533 specifies a first center line in a range in which the element width changes at a predetermined ratio in the first direction (horizontal direction).
  • the second center line in the range in which the element width changes at a predetermined ratio in the second direction (vertical direction) is specified, and the intersection of the first center line and the second center line is specified as the pattern reference position. May be good.
  • the symbol position detection pattern may be L-shaped.
  • the symbol position detection pattern may be a pattern having an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1.
  • the module position detection pattern may be a pattern having an element width ratio of 1: 1.
  • the quality evaluation unit 54 evaluates the quality of the symbol based on the plurality of module positions specified by the module position specifying unit 53.
  • the resulting quality evaluation information 553 is stored in the storage unit 55.
  • the output unit 3 outputs a signal to an external device.
  • the decoding unit 52 outputs a signal indicating the information contained in the decoded symbol to the host system 10.
  • the storage unit 55 is, for example, an auxiliary storage device such as a flash memory or a solid state drive, and stores the above-mentioned symbol position reference information 551, image data 552, quality evaluation information 553, and the like.
  • the symbol position detection pattern or the module position detection pattern when evaluating the print quality of a symbol after reading (decoding) the two-dimensional symbol, those patterns are used by using the symbol position detection pattern or the module position detection pattern once decoded.
  • the area including the module located at the end of is set as a partial area, only that area is binarized, and the symbol position detection pattern or the module position detection pattern is obtained by a method according to a predetermined quality index calculation standard. Since the pattern reference position is specified, the processing time can be shortened.
  • the quality measurement method according to ISO / IEC is partially used, it is possible to obtain the measurement result having a high correlation with the verification result by the verifier that implements the quality measurement method according to the ISO / IEC regulation. it can.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a flow of processing of reading a symbol and subsequently evaluating the print quality of the symbol, which is executed by a conventional symbol reading device.
  • a conventional symbol reading device First, with reference to FIG. 16, the operation of reading a symbol and subsequently evaluating the print quality of the symbol in a conventional symbol reading device will be described.
  • Step S110 First, in step S110, the image acquisition unit captures an image of the symbol taken by the camera. The image data is taken into the storage unit.
  • Step S112 the decoding unit decodes the symbols included in the captured image.
  • the decoded information may also be stored in the storage unit.
  • the print quality of the symbol is evaluated as follows.
  • Step S114 the entire image is binarized according to the method described in ISO / IEC 15415, and as shown in FIGS. 4 and 5, the position of the symbol position detection pattern is located according to the method described in ISO / IEC corresponding to the symbol. To identify.
  • FIGS. 4 and 5 show a method of detecting a symbol position detection pattern in the data matrix defined in ISO / IEC16022. With reference to these drawings, a method of detecting a symbol position detection pattern in the data matrix will be described below.
  • the entire symbol is binarized by the method specified in ISO / IEC15415.
  • the center of the symbol is scanned horizontally to detect color change points (white ⁇ black, and black ⁇ white), and the edges are traced.
  • the center of the symbol is scanned vertically to detect color change points (white ⁇ black, and black ⁇ white), and the edges are traced. Then, based on the combination of the detected vertical edge and horizontal edge, the L-shape which is the symbol position detection pattern in the data matrix is detected.
  • step S114 is as follows.
  • the symbol position detection pattern is a pattern having an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1 located at the upper left end, the lower left end, and the upper right end of the square symbol shown in FIG. 3 (b). is there.
  • FIGS. 9 and 10 show a method of detecting a symbol position detection pattern in a QR code defined in ISO / IEC18044. With reference to these drawings, a method of detecting a symbol position detection pattern in the QR code will be described below.
  • the entire image is binarized according to the method described in ISO / IEC14515.
  • a pattern in which dark: bright: dark: bright: dark has an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1 is scanned along the horizontal direction with respect to the entire image. Identify the location of.
  • the position of the module position detection pattern is specified from the position information of the detected symbol position detection pattern.
  • the position of the timing pattern is obtained by the method described in ISO / IEC16022 based on the detected L-shape.
  • the positions of the alignment pattern and the timing pattern are specified by the method described in ISO / IEC18044 based on the positional relationship of the three detected symbol position detection patterns.
  • the alignment pattern as the module position detection pattern in the QR code may be detected.
  • the module position detection pattern is a pattern in which dark: bright: dark: bright: dark modules are arranged in the horizontal and vertical directions located at the lower right of the center of the symbol shown in FIG. 3 (b) (alignment pattern D1). Is.
  • the module position detection pattern has an element width ratio of light: dark: light 1: 1: 1 in the horizontal and vertical directions.
  • the timing pattern as the module position detection pattern in the QR code may be detected.
  • the timing pattern is a pattern having an element width ratio of 1: 1. Specifically, it is a pattern C1 and C2 in which white modules and black modules are alternately arranged as shown in FIG. 3B.
  • the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern is used to specify a plurality of module positions included in the symbol.
  • step S116 the grid is estimated, that is, the position of each module is detected for all the modules included in the symbol, based on the position information of the symbol position detection pattern or the module position detection pattern detected in S114. ..
  • Step S118 the quality of symbol printing is calculated according to the method described in ISO / IEC15415.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of processing of reading a symbol and subsequently evaluating the print quality of the symbol, which is executed by the symbol reading device 1 of the present embodiment.
  • the flow of the process of reading the symbol in the present embodiment and the process of evaluating the print quality of the symbol executed thereafter will be described.
  • the symbol is a data matrix as shown in FIG. 3A.
  • Step S10 the image acquisition unit 51 captures image data including symbols captured by the camera 2.
  • the image data 552 is taken into the storage unit 55.
  • step S12 the decoding unit 52 decodes the symbols included in the captured image data 552.
  • the decoding unit 52 specifies the reference position information of the symbol in the decoding process.
  • the decoded information may also be stored in the storage unit 55.
  • the reference position information of the symbol includes the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern determined for each type of symbol.
  • the symbol position detection pattern is an L-shaped A1 consisting of the lower side and the left side of the square symbol shown in FIG. 3A
  • the module position detection pattern is the upper side of the square symbol shown in FIG. It is a pattern E1 having a 1: 1 element width ratio consisting of the right side and the right side.
  • step S14 the module position specifying unit 53 acquires the position information of the symbol position detection pattern and the position information of the module position detection pattern from the decoding unit 52.
  • the partial area identification unit 531 in the module position identification unit 53 constitutes at least a part of the symbol position detection pattern in the image based on the position information of the symbol position detection pattern acquired from the decoding unit 52. Identify the subarea that contains the module.
  • the partial region includes the symbol position detection pattern and the periphery of the symbol position detection pattern.
  • the position information of the symbol position detection pattern includes, for example, information on the center positions of the modules located at the corners and edges of the L-shaped symbol position detection pattern.
  • the specification of the partial region including the module forming at least a part of the symbol position detection pattern when the symbol is a data matrix will be described in detail.
  • the partial area includes a symbol position detection pattern and a module forming a part of the module position detection pattern.
  • FIG. 6A shows an example of a partial region including a module constituting a part of the symbol position detection pattern.
  • the partial area identification unit 531 acquires the position information (center position) of the module corresponding to the edge or corner of the symbol position detection pattern having an L shape and the module size information from the decoding unit 52, and includes the module and its periphery. Set the area.
  • the partial region includes a module corresponding to an edge or a corner of an L-shaped symbol position detection pattern and a periphery of the module.
  • the module corresponding to the corner B, the end A and the end C of the L-shaped symbol position detection pattern and the periphery of the module may be included.
  • the partial area identification unit 531 in the module position identification unit 53 further includes a partial area including modules constituting at least a part of the module position detection pattern in the image based on the position information of the module position detection pattern. May be specified.
  • FIG. 8 shows the identification of a partial region including a module constituting at least a part of the module position detection pattern.
  • the partial area includes the module corresponding to the corner of the inverted L-shaped timing pattern consisting of the upper side and the right side of the square symbol and the modules around it.
  • the partial region includes the module corresponding to the corner B, the end A and the end C of the L-shaped symbol position detection pattern shown in FIG. 6A, and the periphery of the module. Further, in the partial area, the positions (center positions) and module sizes of the modules at both ends of the timing pattern are acquired from the decoding unit 52, and the timing of the inverted L shape consisting of the upper side and the right side of the square symbol shown in FIG. 8 is obtained. Modules that hit the corners of the pattern and modules around them are included.
  • step S16 the quantization unit 532 quantizes (binarizes) the specified partial regions A, B, and C.
  • E1 is also quantized (binarized).
  • the reference position specifying unit 533 partially uses a method according to a predetermined quality index calculation standard in the quantized image of the partial region to obtain the symbol position detection pattern or the module position.
  • the pattern reference position of the symbol position detection pattern is a position corresponding to the corner of the symbol.
  • the pattern reference position of the module position detection pattern is the center position of the module corresponding to the edge or corner of the module position detection pattern shown in FIG. 8 based on the information acquired from the decoding unit 52, or the pattern reference position of each module included in the module position detection pattern. It is the central position.
  • the reference position specifying unit 533 identifies a boundary point on the edge of the module corresponding to the edge or corner of the symbol position detection pattern based on the center position of the module corresponding to the edge or corner of the symbol position detection pattern, and from the boundary point. By tracing the edge, the pattern reference position corresponding to the corner of the symbol is specified.
  • 6 (b) to 6 (d) show specific examples of the method of specifying the position corresponding to the corner of the symbol. 6 (b) to 6 (d) show the identified subregions A, B, and C, respectively. In FIG.
  • the center points a1, b1 and c1 of the module corresponding to the edges or corners of the already detected L-shaped symbol position detection pattern are specified, and the color change points are changed from the inside to the outside of the symbol.
  • the end points a3, b31, b32 and c3 of each side are specified.
  • the intersection b4 of the straight line connecting a3 and b31 and the straight line connecting b32 and c3 can be obtained, and the L-shaped symbol position detection pattern can be detected from a3, b4 and c3.
  • the module position specifying unit 53 detects the module position based on the pattern reference position of the symbol position detection pattern specified by the reference position specifying unit 533.
  • the pattern reference position of the pattern may be specified.
  • Step S20 Next, in step S20, the grid is estimated. That is, the module position specifying unit 53 specifies a plurality of module positions (center positions of each module) included in the symbol based on the pattern reference position of the symbol position detection pattern or the pattern reference position of the module position detection pattern. To do.
  • Step S22 the quality evaluation unit 54 evaluates the print quality of the symbol based on the plurality of module positions specified by the module position specifying unit 53.
  • the process of evaluating the print quality the method specified in ISO / IEC can be partially used.
  • Step S10 is the same as step S10 of the first embodiment.
  • Step S12 is basically the same as step S10 of the first embodiment, and the decoding unit 52 specifies the reference position information of the symbol in the process of decoding the symbol included in the captured image.
  • the decoded information may also be stored in the storage unit 55.
  • the reference position information of the symbol includes the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern determined for each type of symbol.
  • the method of detecting the symbol position detection pattern and the module position detection pattern in the QR code is as described in detail in step S114 of the above reference example, and thus the repeated description will be omitted here.
  • step S14 the partial area identification unit 531 in the module position identification unit 53 specifies a partial area of the image including the module constituting the symbol position detection pattern based on the position information of the symbol position detection pattern.
  • the partial region includes the symbol position detection pattern and the periphery of the symbol position detection pattern.
  • FIGS. 11 and 12 show an example of a partial region including a module constituting a part of the symbol position detection pattern.
  • the partial area the module constituting the symbol position detection pattern located at the upper left corner B1, the lower left corner B2, and the upper right corner B3 of the square symbol and the area including the periphery of the module are specified as the partial area. That is, in the QR code, the position information of the symbol position detection pattern is the center position of each module at the four corners of the symbol position detection pattern. Subregions are identified based on this.
  • the partial area identification unit 531 further includes a module that constitutes at least a part of the module position detection pattern in the image based on the position information of the module position detection pattern (alignment pattern).
  • Region D1 may be specified as a partial region.
  • the partial area specifying unit 531 may specify the areas C1 and C2 including the modules constituting the timing pattern in the image as the partial areas based on the position information of the timing pattern.
  • Step S16 Next, in step S16, the quantization unit 532 quantizes (binarizes) the specified partial regions B1, B2, and B3. Alternatively, the module position detection pattern D1 or the timing pattern may also be quantized (binarized).
  • the reference position specifying unit 533 specifies the pattern reference position of the symbol position detection pattern in the quantized image of the partial region by a method according to a predetermined quality index calculation standard.
  • the pattern reference position may be the center of the symbol position detection pattern. Therefore, the reference position specifying unit 533 specifies the first center line in the range in which the element width changes at a predetermined ratio in the first direction, and the second center in the range in which the element width changes at a predetermined ratio in the second direction. The line is specified, and the intersection of the first center line and the second center line is specified as the pattern reference position.
  • FIG. 13 shows a method of specifying the pattern reference position in the present embodiment.
  • the center line of the range in which the element width changes at a ratio of 1: 1: 3: 1: 1 in the horizontal direction of the partial regions B1 to B3 is specified, and the vertical of the partial regions is specified.
  • the center line of the range in which the element width changes in the ratio of 1: 1: 3: 1: 1 in the direction is specified, and the intersection of the two center lines is specified as the reference position of the symbol position detection pattern.
  • center line of the range in which the element width changes in the ratio of 1: 1: 1 in the partial region D1 is specified, and the center line of the range in which the element width changes in the ratio of 1: 1: 1 in the vertical direction of the partial region is specified. Is specified, and the intersection of the two center lines is specified as the reference position of the module position detection pattern.
  • Step S20 Next, in step S20, the grid is estimated. That is, the module position specifying unit 53 is based on the reference position of the symbol position detection pattern (center position of each symbol position detection pattern) or the pattern reference position of the module position detection pattern (center position of the module position detection pattern). , Identify the positions of a plurality of modules included in the symbol. For example, the method specified in ISO / IEC can be partially used as a process of specifying each module position included in the symbol from the center position of each symbol position detection pattern and the center position of the module position detection pattern.
  • Step S22 the quality evaluation unit 54 evaluates the print quality of the symbol based on the plurality of module positions specified by the module position specifying unit 53.
  • the symbol position identification pattern located at the three corners of the QR code is determined based on the position information of the symbol position detection pattern specified by the decoding unit 52 in the process of decoding the symbol. Only the including partial area is binarized, and based on this information, the positions of a plurality of modules included in the symbol are specified and the print quality is measured. Therefore, the symbol print quality in the QR code can be measured at high speed, and since the quality measurement method partially conforming to ISO / IEC is used, the print quality is evaluated by the verifier conforming to ISO / IEC. It is possible to obtain measurement results that have a high correlation with the results.
  • the symbol print quality of a two-dimensional symbol can be measured at high speed, and a measurement result having a high correlation with the print quality evaluation result of an ISO / IEC compliant verifier can be obtained. it can.
  • the present invention can be applied to two-dimensional symbols other than the above-mentioned data matrix and QR code.
  • the present invention can be applied to a two-dimensional symbol in which a specific symbol position detection pattern does not exist, such as the dot code shown in FIG.
  • the reference position information of the symbol for example, the position of the first printed dot (preferably around the center of the symbol) at which the search is started, and the direction in which each dot from the dot is lined up (preferably around the center of the symbol).
  • d1, d2), and the search range A can be specified.
  • the position of each dot included in the symbol can be specified based on the symbol reference position information, and the quality of the symbol can be evaluated based on the position of each specified dot. Therefore, even in the dot code, by applying the present invention, the symbol print quality can be measured at high speed, and moreover, the quality measurement method partially conforming to ISO / IEC is used. Therefore, ISO / IEC is used. It is possible to obtain a measurement result that has a high correlation with the print quality evaluation result by the verifier conforming to.
  • the print quality evaluation of the two-dimensional symbol has been described.
  • the print quality evaluation of the present invention is not limited to this, and for example, the print quality evaluation of a one-dimensional symbol (bar code) as shown in FIG. 15 can also be applied.
  • the decoding unit 52 specifies the reference position information of the symbol, for example, the regions located at the four corners of the symbol including the upper and lower ends of the start pattern 15 and the upper and lower ends of the stop pattern in the process of decoding the symbol. .. Then, based on these symbol reference position information, the module position specifying unit 53 specifies the position of each module included in the symbol.
  • the quality evaluation unit 54 can evaluate the quality of the symbol based on the position of each specified module.
  • the symbol print quality can be measured at high speed, and moreover, the quality measurement method partially conforming to ISO / IEC is used. Therefore, ISO / It is possible to obtain a measurement result having a high correlation with the print quality evaluation result by an IEC compliant verifier.
  • the peripheral area including the upper and lower ends of the start pattern and stop pattern of each stage shall be the partial area, and only this partial area shall be binarized.
  • control block (control unit 4) of the symbol evaluation device 5 (particularly, the decoding unit 52, the module position specifying unit 53, and the quality evaluation unit 54 are formed by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. It may be realized or it may be realized by software.
  • the symbol evaluation device 5 includes a computer that executes a program instruction, which is software that realizes each function.
  • the computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes it, thereby achieving the object of the present invention.
  • the processor for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used.
  • the recording medium in addition to a “non-temporary tangible medium” such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used.
  • a RAM RandomAccessMemory
  • the program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program.
  • a transmission medium communication network, broadcast wave, etc.
  • one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.
  • the symbol evaluation device has a decoding unit that specifies reference position information of the symbol by decoding a symbol included in the image, and the decoding unit. Based on the reference position information of the symbol, the module position specifying unit for specifying the plurality of module positions included in the symbol and the plurality of module positions specified by the module position specifying unit are used. A quality evaluation unit for evaluating the quality of the symbol is provided.
  • the symbol evaluation method includes a decoding step for specifying reference position information of the symbol by decoding a symbol included in the image, and the reference for the symbol specified in the decoding step. Based on the position information, the quality of the symbol is evaluated based on the module position specifying step for specifying the plurality of module positions included in the symbol and the plurality of module positions specified in the module position specifying step. Includes quality evaluation steps and.
  • the positions of a plurality of modules included in the symbol are specified based on the reference position information of the symbol obtained by decoding the symbol, and then the print quality of the symbol is measured. Therefore, the processing time required for measuring the print quality of the symbol can be shortened. Further, for example, since the quality measurement method according to the regulations of ISO / IEC15415 can be partially used, it is possible to obtain a result having a correlation with the verification result by the verifier compliant with ISO / IEC15415.
  • the reference position information of the symbol includes the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern determined for each symbol type.
  • the module position specifying unit may specify the plurality of module positions included in the symbol based on the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern.
  • the module position specifying unit of the image based on the position information of the symbol position detection pattern or the position information of the module position detection pattern.
  • a partial region specifying unit that specifies a partial region including a module that constitutes at least a part of the symbol position detection pattern or the module position detection pattern, a quantization unit that quantizes a brightness value or a color of the partial region, and the above.
  • the symbol position detection pattern or the reference position specifying portion for specifying the pattern reference position of the module position detection pattern is included by a method according to a predetermined quality index calculation standard.
  • the module position specifying unit may specify the plurality of module positions included in the symbol based on the pattern reference position.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • the quantization unit may binarize a monochrome image or quantize a color image.
  • the module only in the specified partial region is binarized in the monochrome image, or the color image is quantized.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • the partial region includes a module corresponding to an edge or a corner of the symbol position detection pattern having an L shape, and the periphery of the module, and the pattern reference position is the symbol. It may be a position that hits a corner.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • the reference position specifying unit identifies a boundary point on the edge of the module corresponding to the edge or corner of the symbol position detection pattern, and traces the edge from the boundary point.
  • the pattern reference position corresponding to the corner of the symbol may be specified.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened, and the quality measurement method in accordance with the provisions of ISO / IEC15415 is partially used, so that it conforms to ISO / IEC15415. It is possible to obtain a result that has a high correlation with the verification result by the verification device.
  • the partial region includes the symbol position detection pattern and the periphery of the symbol position detection pattern, and the pattern reference position may be the center of the symbol position detection pattern. Good.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • the reference position specifying unit specifies a first center line in a range in which the element width changes at a predetermined ratio in the first direction, and the element width is determined in the second direction.
  • the second center line in the range changing by the ratio of the above may be specified, and the intersection of the first center line and the second center line may be specified as the pattern reference position.
  • the processing time can be shortened and the quality measurement method according to the ISO / IEC15415 regulations is partially used, the result having a high correlation with the verification result by the ISO / IEC15415 compliant verifier can be obtained. Obtainable.
  • the symbol position detection pattern may be L-shaped.
  • the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened.
  • the symbol position detection pattern may be a pattern having an element width ratio of 1: 1: 3: 1: 1.
  • the periphery of the symbol position detection pattern located at the three corners of the symbol is binarized as a partial area to specify the symbol position, so that the print quality of the symbol is evaluated. Since the processing time can be shortened and the quality measurement method according to the ISO / IEC15415 regulations is partially used, the result having a high correlation with the verification result by the ISO / IEC15415 compliant verifier can be obtained. Obtainable.
  • the module position detection pattern may be a pattern having an element width ratio of 1: 1.
  • the symbol position is detected using a module detection pattern in which light and dark modules are alternately arranged, so that the symbol position detection time can be shortened. Therefore, the processing time required for evaluating the print quality of the symbol can be shortened, and the quality measurement method according to the provisions of ISO / IEC15415 is partially used. Therefore, a verifier compliant with ISO / IEC15415 is used. It is possible to obtain a result that has a high correlation with the verification result of.

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Abstract

シンボルの印字品質評価において、評価処理に時間がかかる。シンボル評価装置（５）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（５２）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（５３）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（５４）と、を備える。

Description

シンボル評価装置、および評価方法
　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。
日本国公開特許公報「特開２００９－２０４３９６号公報（２００９年９月１０日公開）」
　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。
　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。
　〔まとめ〕
　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において、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、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 (12)

  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、を備えるシンボル評価装置。
  2. 　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、請求項１に記載のシンボル評価装置。
  3. 　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、請求項２に記載のシンボル評価装置。
  4. 　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３に記載のシンボル評価装置。
  5. 　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３または４に記載のシンボル評価装置。
  6. 　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５に記載のシンボル評価装置。
  7. 　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３または４に記載のシンボル評価装置。
  8. 　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７に記載のシンボル評価装置。
  9. 　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２に記載のシンボル評価装置。
  10. 　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２、７または８に記載のシンボル評価装置。
  11. 　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２に記載のシンボル評価装置。
  12. 　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、を含むシンボル評価方法。
     
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