專利名稱：光學(xué)信息碼的讀取方法和光學(xué)信息碼的讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用攝影機(jī)、掃描儀等拍攝條形碼或二維碼之類的可視覺(jué)識(shí)別的包含對(duì)規(guī)定信息編過(guò)碼的圖形的符號(hào)，再對(duì)所生成的圖象中的符號(hào)進(jìn)行圖象處理來(lái)讀取該符號(hào)表示的信息的技術(shù)。本說(shuō)明書(shū)中，將上述符號(hào)表示的可視覺(jué)識(shí)別的信息(例如黑白、濃淡、或色彩的排列狀態(tài))稱為“光學(xué)信息”，將上述符號(hào)稱為“光學(xué)信息碼”。
圖21(1)(2)分別表示作為代表性的二維碼的數(shù)據(jù)矩陣和QR碼。數(shù)據(jù)矩陣在正交的兩個(gè)邊上形成表示碼方向的L形的尋像器圖形40，在其他正交的兩個(gè)邊上形成相同的L形的定時(shí)圖形41。一般，排列黑色的單元構(gòu)成尋像器圖形40，而定時(shí)圖形41采用交互排列黑色的單元和白色的單元的結(jié)構(gòu)(以下稱白色的單元為“白單元”、黑色的單元為“黑單元”)。
另一方面，QR碼中設(shè)置由矩形的3個(gè)定位符號(hào)42a，42b，42c構(gòu)成的尋像器圖形42。各定位符號(hào)42a，42b，42c在多個(gè)黑單元構(gòu)成的矩形圖形的周?chē)渲冒讍卧?，在該框外?cè)再配置黑單元框來(lái)構(gòu)成。這些定位符號(hào)42a，42b，42c分別配置在對(duì)應(yīng)代碼的頂點(diǎn)的位置上，把各個(gè)符號(hào)42a，42b，42c的內(nèi)側(cè)的角部連結(jié)起來(lái)，形成黑單元和白單元交互排列的L形的定時(shí)圖形43。
數(shù)據(jù)矩陣、QR碼的任一種都可以依據(jù)背景狀態(tài)將圖示的白單元和黑單元的關(guān)系顛倒過(guò)來(lái)。
讀取上述的二維碼時(shí)，首先通過(guò)邊緣提取處理或圖形匹配處理等的圖象處理提取出圖象上的尋像器圖形40，42并識(shí)別代碼的位置和方向。接著，根據(jù)所提取的尋像器圖形40，42檢測(cè)出定時(shí)圖形41，43。然后，根據(jù)該定時(shí)圖形41，43的白單元和黑單元的排列特定其它單元的位置。
接著，使用所特定的各單元的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行把這些單元表示的光學(xué)信息變換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)據(jù)形式的處理。該處理中，首先按照2值化處理等判別各單元是白單元還是黑單元，根據(jù)其判別結(jié)果把各單元表示的光學(xué)信息編碼。然后，對(duì)每組文字等表示1個(gè)單位信息的單元(符號(hào)字符)排列各單元的代碼，由此來(lái)解碼上述信息。該解碼中，還執(zhí)行糾正判別單元的黑白狀態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的錯(cuò)誤的處理(糾錯(cuò)處理)。
調(diào)整單元的大小就能夠在使面積極小的狀態(tài)下形成上述二維碼。另外，近年來(lái)，由于開(kāi)發(fā)出使用激光或雕刻筆直接在金屬面的表面上刻記代碼的方法(叫作“直接刻記”)，就能夠在半永久地不消失的狀態(tài)下標(biāo)記出細(xì)微的二維碼，在電子零部件這樣小的對(duì)象物品上也可簡(jiǎn)單地標(biāo)記出二維碼。
利用該直接刻記，例如在工廠的產(chǎn)品裝配線上，引入一種系統(tǒng)，邊輸送標(biāo)記了二維碼的零部件邊在輸送途中讀取二維碼表示的信息，來(lái)識(shí)別上述零部件的傳送目的地或后續(xù)工序的處理方法等。
在上述工廠內(nèi)的系統(tǒng)中，因?yàn)楸仨氝M(jìn)行高精度的信息管理，在系統(tǒng)導(dǎo)入時(shí)，設(shè)置二維碼讀出器之際，必須進(jìn)行可穩(wěn)定讀取二維碼的調(diào)整。例如，為了不誤判單元之間的邊界位置或黑白狀態(tài)，一面調(diào)整拍攝裝置的聚焦或照明，一面把二維碼從視野中露出來(lái)，為了不使各個(gè)單元成為分辨能力以下的大小，必須調(diào)整視野大小。
以往的二維碼讀出器中，算出并輸出解碼成功次數(shù)對(duì)進(jìn)行了規(guī)定次數(shù)的讀取處理的情況下的處理次數(shù)的比(讀取率)。但是，即使二維碼的圖象處于最佳狀態(tài)情況下，即使接近不能解碼的狀態(tài)的情況下，只要解碼成功，讀取率就表示相同值。因此，用戶不能判斷以怎樣的裕度進(jìn)行光學(xué)信息的解碼，也不能容易地進(jìn)行得到適合解碼的圖象的調(diào)整。
為解決上述問(wèn)題，下述的專利文獻(xiàn)1(日本公開(kāi)專利JP 9-274636號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了一種發(fā)明，能輸出或顯示表示讀取處理時(shí)執(zhí)行的糾錯(cuò)程度的信息。
該專利文獻(xiàn)1中，求出讀取處理的糾錯(cuò)個(gè)數(shù)的最大值和最小值后，將其換算為糾錯(cuò)率或其補(bǔ)數(shù)的最大值、最小值。然后，顯示求出的最大值和最小值構(gòu)成的數(shù)值范圍，由此就能夠識(shí)別按怎樣程度的比例進(jìn)行了糾錯(cuò)(參照該文獻(xiàn)1的段落 ～ ，圖5，圖7)。
專利文獻(xiàn)1的糾錯(cuò)率是糾錯(cuò)的個(gè)數(shù)對(duì)可糾錯(cuò)的個(gè)數(shù)的比。因此，即便二維碼的讀取成功了，在糾錯(cuò)率的值大的情況下，也能判斷為讀取處理的裕度變小。
專利文獻(xiàn)1中記載著在引入時(shí)的測(cè)試模式中執(zhí)行上述糾錯(cuò)率等的顯示。該測(cè)試模式中，在使二維碼靜止或移動(dòng)的狀態(tài)下多次執(zhí)行包含代碼的拍攝、尋像器圖形的提取、單元的編碼、糾錯(cuò)、解碼等一連串的處理，根據(jù)該多次處理的糾錯(cuò)個(gè)數(shù)的最大值和最小值，進(jìn)行上述顯示(參照該文獻(xiàn)1的段落 ～ ，圖8～12)。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明，用戶在導(dǎo)入時(shí)執(zhí)行上述測(cè)試模式就能夠得知進(jìn)行何種程度的糾錯(cuò)。糾錯(cuò)程度大的情況下，調(diào)整拍攝裝置或照明等就能夠減小糾錯(cuò)率，確保解碼時(shí)的裕度。
但是，工廠的信息管理系統(tǒng)中，必須順序高速處理多個(gè)二維碼，因此解碼時(shí)的裕度對(duì)于重復(fù)處理來(lái)說(shuō)可能變小。作為裕度變小的主要原因，首先，考慮處理對(duì)象的二維碼本身的變化。特別是在進(jìn)行上述的直接刻記的情況下，由于刻記中使用的激光二極管或雕刻筆是耗材，所以一旦因消耗它們而使代碼的狀態(tài)發(fā)生變化，圖象上的濃淡程度或單元大小等就變動(dòng)，有可能使解碼變得困難。
即使在因照明用的燈消耗等照明條件變動(dòng)而改變了圖象的濃淡程度的情況下，同樣也有可能使解碼變得困難。此外，因拍攝裝置的位置偏離而改變聚焦調(diào)整的狀態(tài)或視野的大小等在二維碼讀出器側(cè)產(chǎn)生的主要原因也可能使解碼變得困難。
上述二維碼的圖象隨著時(shí)間的惡化有隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而增大的可能性，因此最好早發(fā)現(xiàn)存在惡化傾向、采取替代消耗的零部件等對(duì)策。對(duì)于此，專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，僅在初始引入時(shí)執(zhí)行測(cè)試模式，因此進(jìn)行正式的讀取處理時(shí)，二維碼的圖象的質(zhì)量會(huì)降低，接近不能讀取的水平，在不能解碼之前也難以檢測(cè)出該狀態(tài)。而且，專利文獻(xiàn)1中，將多次執(zhí)行從代碼的拍攝到解碼的一連串的動(dòng)作作為一個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)僅輸出在該循環(huán)內(nèi)得到的糾錯(cuò)率等的范圍。因此，假設(shè)在常規(guī)的讀取處理時(shí)執(zhí)行專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的方法，難以把握解碼的裕度離散程度，難以判斷二維碼的圖象的質(zhì)量是否處于降低的傾向。
對(duì)一般用戶而言，僅通過(guò)觀察糾錯(cuò)率來(lái)把握其錯(cuò)誤原因是非常困難的，因此在能夠特定出原因之前不能花費(fèi)時(shí)間采取高效率的對(duì)策。
另外，專利文獻(xiàn)1的糾錯(cuò)個(gè)數(shù)對(duì)每一個(gè)符號(hào)字符計(jì)數(shù)。因此，如果在相同符號(hào)字符中，無(wú)論產(chǎn)生錯(cuò)誤的單元是幾個(gè)，糾正數(shù)都按“1”計(jì)數(shù)。因此，僅用糾錯(cuò)個(gè)數(shù)或糾錯(cuò)率難以正確判別二維碼適合于解碼達(dá)何種程度。
下面按順序說(shuō)明本發(fā)明的光學(xué)信息碼的讀取方法和光學(xué)信息碼讀取裝置。本說(shuō)明書(shū)中所謂“讀取處理”指的是從取得光學(xué)信息碼的圖象到解碼該光學(xué)信息的全盤(pán)處理。
(1)第一光學(xué)信息碼讀取方法本方法中，順序執(zhí)行以下步驟拍攝可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼；對(duì)由上述拍攝取得的圖象實(shí)施規(guī)定的圖象處理，提取上述圖象中的上述光學(xué)信息碼；對(duì)由上述圖象處理提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理，根據(jù)該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼。上述三個(gè)步驟構(gòu)成的一個(gè)循環(huán)的處理中執(zhí)行下面步驟光學(xué)信息解碼成功時(shí)，根據(jù)直到該解碼為止所執(zhí)行的處理的結(jié)果，對(duì)上述圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值；存儲(chǔ)該評(píng)價(jià)值；輸出用上述評(píng)價(jià)值和過(guò)去存儲(chǔ)的多個(gè)評(píng)價(jià)值表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
在上面的描述中，拍攝光學(xué)信息碼的步驟(下稱“拍攝步驟”)可使用具有鏡頭、CCD等攝像元件的攝像裝置進(jìn)行。為了進(jìn)行下面的步驟的圖象處理，該拍攝步驟中最好包含對(duì)上述攝像元件生成的圖象進(jìn)行A/D變換的處理。
提取光學(xué)信息碼的步驟(下稱“提取處理步驟”)中，最好至少提取光學(xué)信息碼的位置和方向。作為提取的最佳方法，考慮進(jìn)行從由上述拍攝步驟所得到的圖象中提取包含在光學(xué)信息碼內(nèi)的特定的圖形的處理的方法。作為特定的圖形，如果是二維碼，可使用上述的尋像器圖形，如果是條形碼，可使用左端的開(kāi)始字符等同類代碼間形狀共同的圖形。
作為提取特定圖形的圖象處理的一例，可舉出使用該特定的圖形模型的圖形匹配處理。如果特定圖形是線性的圖形或同一圖形直線狀排列的圖形，可采用的方法是提取上述圖象中包含的邊緣點(diǎn)后，接在所提取的各邊緣點(diǎn)之后，在與濃度梯度正交的方向上設(shè)定規(guī)定長(zhǎng)度的線段，提取線段的重合程度為規(guī)定值以上的圖象區(qū)域。
對(duì)光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息解碼的步驟(下稱“解碼處理步驟”)中，可以在識(shí)別對(duì)解碼對(duì)象的信息進(jìn)行了編碼的區(qū)域(本說(shuō)明書(shū)中叫作“信息顯示區(qū)域”)的位置后，在該信息顯示區(qū)域中，識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域(如果是二維碼，相當(dāng)于單元，如果是條形碼，相當(dāng)于條或間隔)，然后對(duì)各小區(qū)域表示的光學(xué)信息進(jìn)行編碼。此外，對(duì)上述的每個(gè)符號(hào)字符把編碼結(jié)果匯總起來(lái)就能夠?qū)ι鲜鲂畔@示區(qū)域內(nèi)的光學(xué)信息進(jìn)行解碼。解碼處理步驟中，可對(duì)每個(gè)符號(hào)字符進(jìn)行糾錯(cuò)處理，糾正各個(gè)小區(qū)域的識(shí)別中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
順序執(zhí)行上述的拍攝步驟、提取處理步驟、解碼處理步驟的各步驟，就能將一個(gè)光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息變換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的信息。此外，反復(fù)執(zhí)行三個(gè)步驟構(gòu)成的循環(huán)，就順序進(jìn)行對(duì)多個(gè)光學(xué)信息碼的讀取處理。這一點(diǎn)在以往的光學(xué)信息碼讀取方法或接下來(lái)說(shuō)明的第二方法中都一樣。
按照本發(fā)明的第一方法，反復(fù)執(zhí)行上述循環(huán)的過(guò)程中，每次解碼成功都取得并存儲(chǔ)對(duì)其處理對(duì)象的二維碼的評(píng)價(jià)值，同時(shí)，可輸出用所取得的評(píng)價(jià)值和過(guò)去存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)值表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
評(píng)價(jià)值在后面將作詳細(xì)說(shuō)明，但可認(rèn)為評(píng)價(jià)值反映了拍攝步驟所得到的圖象中的光學(xué)信息碼適合解碼到何種程度。存儲(chǔ)評(píng)價(jià)值的步驟中，最好順序存儲(chǔ)把上述攝像步驟、提取處理步驟、解碼處理步驟的各步驟的處理執(zhí)行規(guī)定循環(huán)期間所得到的評(píng)價(jià)值。所謂“表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)”可認(rèn)為是表示從當(dāng)前時(shí)刻向過(guò)去追溯規(guī)定循環(huán)的處理期間得到的評(píng)價(jià)值的推移的數(shù)據(jù)。
光學(xué)信息碼的刻記狀態(tài)或照明等周?chē)h(huán)境慢慢惡化，同時(shí)由于拍攝裝置的位置偏離使聚焦或視野的調(diào)整狀態(tài)變化時(shí)，預(yù)想圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量也朝向難以解碼的狀態(tài)變化(下面將該變化稱為“光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低”)。按照上述方法，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)信息碼的讀取處理的過(guò)程中，用評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化就可簡(jiǎn)單判斷是否處于光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的傾向。因此，在變?yōu)椴荒芙獯a的狀態(tài)之前就可去除引起光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的原因，從而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行解碼。
按照如上述第一光學(xué)信息碼讀取方法的一個(gè)形式，在輸出表示上述評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的步驟中，將上述數(shù)據(jù)與規(guī)定的警告電平對(duì)比顯示。例如，可把表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線與表示警告電平的直線一起顯示出來(lái)。這樣，可在視覺(jué)上識(shí)別評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化或其變化是否接近警告電平，從而即使對(duì)一般用戶，也能夠容易判斷光學(xué)信息碼的質(zhì)量是否朝著降低的方向變化。
(2)第二光學(xué)信息碼讀取方法該方法中也順序執(zhí)行拍攝步驟、提取處理步驟、解碼處理步驟等各步驟。在該第二方法中，還執(zhí)行下面步驟解碼成功時(shí)，根據(jù)到該解碼為止所執(zhí)行過(guò)的處理的結(jié)果，對(duì)上述圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值；將該評(píng)價(jià)值與規(guī)定的警告電平相比較；以上述評(píng)價(jià)值達(dá)到上述警告電平為條件，執(zhí)行規(guī)定形式的警告處理。
關(guān)于求出評(píng)價(jià)值的步驟，與第一方法同樣，這里不重復(fù)說(shuō)明。上述規(guī)定的警告電平可這樣設(shè)定，即預(yù)先對(duì)適合解碼的光學(xué)信息碼或不適合的光學(xué)信息碼進(jìn)行拍攝，求出所得到的圖象中的評(píng)價(jià)值等。該警告電平也可以從質(zhì)量降低到不能解碼狀態(tài)的光學(xué)信息碼求出，但最好是從可解碼的，但接近不能解碼狀態(tài)的光學(xué)信息碼求出。
執(zhí)行上述警告處理的步驟中，可鳴響警告蜂鳴器或在顯示裝置上顯示警告信息。也可向連接實(shí)施該方法的裝置的外部設(shè)備中輸出警告信號(hào)。把評(píng)價(jià)值朝向“大”的方向變化表示光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的情況下，評(píng)價(jià)值在警告電平以上或?yàn)槌鼍骐娖降闹禃r(shí)，可判斷為“到達(dá)警告電平”。把評(píng)價(jià)值朝向“小”的方向變化表示光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的情況下，評(píng)價(jià)值在警告電平以下或?yàn)榈陀诰骐娖降闹禃r(shí)，可判斷為“到達(dá)警告電平”。
根據(jù)上述方法，反復(fù)執(zhí)行拍攝步驟、提取處理步驟、解碼處理步驟的各步驟的循環(huán)期間，可一直監(jiān)視是否處于圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的傾向，評(píng)價(jià)值到達(dá)警告電平時(shí)向用戶或上位設(shè)備等報(bào)告該情況。因此，讀取處理未產(chǎn)生故障但表示光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的傾向時(shí)，可及早地去除降低原因。
(3)實(shí)施形式上述第一、第二光學(xué)信息碼讀取方法中都可適用下面所示的5個(gè)實(shí)施形式A～E。
(3)-1實(shí)施形式A
該實(shí)施形式中，上述提取處理步驟包含一面在由上述攝像得到的圖象中掃描光學(xué)信息碼中包含的特定的圖形的模型一面進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的步驟和把由上述相關(guān)運(yùn)算得到的相關(guān)值在規(guī)定的閾值以上的位置特定為上述光學(xué)信息碼的提取位置的步驟。得到評(píng)價(jià)值的步驟中，把在特定為上述代碼的提取位置的位置處得到的相關(guān)值識(shí)別為上述評(píng)價(jià)值。
上述提取處理步驟中，通過(guò)所謂的圖形匹配處理來(lái)提取光學(xué)信息碼中包含的特定圖形。如果圖象中的特定的圖形為接近模型的狀態(tài)，則通過(guò)上述相關(guān)運(yùn)算，應(yīng)得到非常高的相關(guān)值。但是，由于刻記裝置中的零部件消耗等使特定的圖形的形狀或濃度分布等變化時(shí)，相關(guān)值變小。一旦達(dá)到不能提取光學(xué)信息碼的狀態(tài)，當(dāng)然就不能執(zhí)行以后的解碼處理步驟，因此能夠容易地由相關(guān)值判斷圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量是否處于降低的傾向。
(3)-2實(shí)施形式B按照該實(shí)施形式，上述提取處理步驟中，執(zhí)行從由上述拍攝得到的圖象中提取上述光學(xué)信息碼中包含的特定圖形的處理。得到上述評(píng)價(jià)值的步驟中，用上述提取處理步驟中的特定圖形的提取數(shù)算出評(píng)價(jià)值。
例如，在由上述的圖形匹配提取特定的圖形的情況下，特定的圖形的提取數(shù)相當(dāng)于得到上述閾值以上的相關(guān)值的次數(shù)。逐個(gè)拍攝光學(xué)信息碼并進(jìn)行讀取處理的情況下，圖象上出現(xiàn)的特定的圖形應(yīng)為一個(gè)。但是，由于刻記裝置的零部件惡化進(jìn)行了本來(lái)的光學(xué)信息碼以外的刻記，因照明的變化產(chǎn)生影子等，產(chǎn)生作為上述特定的圖形誤提取的噪聲時(shí)，對(duì)包含這些噪聲的全部提取結(jié)果執(zhí)行解碼處理步驟。
即便產(chǎn)生上述的噪聲，如果在對(duì)一個(gè)光學(xué)信息碼準(zhǔn)備的處理時(shí)間內(nèi)完成解碼，則讀取不會(huì)產(chǎn)生故障。但是，噪聲變多時(shí)，特定圖形的提取中浪費(fèi)時(shí)間，用于解碼處理的時(shí)間不足，結(jié)果，有可能不能解碼。因此，該實(shí)施例中，最好使用特定圖形的提取數(shù)對(duì)上述處理時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行的解碼處理次數(shù)的比等算出評(píng)價(jià)值。
在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)的讀取處理之前的初始設(shè)定時(shí)，為了檢查背景狀態(tài)的合適程度也可以使用該評(píng)價(jià)值。例如，光學(xué)信息碼表示的對(duì)象物品的表面上有花紋或凹凸時(shí)，產(chǎn)生噪聲的可能性也增高，但由于事前能夠根據(jù)上述評(píng)價(jià)值檢查噪聲對(duì)讀取處理的影響，因此可調(diào)整照明等環(huán)境，使讀取處理能在盡可能穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行。
(3)-3實(shí)施形式C本實(shí)施形式中，上述解碼處理步驟中包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟。得到評(píng)價(jià)值的步驟中，使用上述小區(qū)域的識(shí)別結(jié)果和包含上述光學(xué)信息碼的圖象區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)，算出拍攝光學(xué)信息碼時(shí)的聚焦調(diào)整、光學(xué)信息碼的對(duì)比度、小區(qū)域的大小、小區(qū)域內(nèi)的濃度分布、代碼位置中的至少一種評(píng)價(jià)值。
分別識(shí)別表示上述光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟中，可識(shí)別各小區(qū)域的位置、大小、與相鄰的小區(qū)域的邊界等。此外，關(guān)于上述的信息顯示區(qū)域內(nèi)的小區(qū)域，可根據(jù)各個(gè)小區(qū)域的圖象數(shù)據(jù)識(shí)別對(duì)應(yīng)于該小區(qū)域的最小單位的光學(xué)信息。最好將該識(shí)別結(jié)果變換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的信息。
例如，如果是二維碼的情況，則上述步驟中，可進(jìn)行識(shí)別構(gòu)成上述定時(shí)圖形的各單元的處理、根據(jù)定時(shí)圖形的排列識(shí)別信息顯示區(qū)域內(nèi)的各單元的位置或大小的處理、根據(jù)其黑白狀態(tài)把信息顯示區(qū)域內(nèi)的各單元2值化的處理等。
接著，簡(jiǎn)單說(shuō)明該形式的評(píng)價(jià)值的算出對(duì)象。所謂聚焦調(diào)整是拍攝光學(xué)信息碼的攝影機(jī)等的焦點(diǎn)的調(diào)整狀態(tài)，可使用提取圖象上的濃度變化的圖象處理(微分處理等)的結(jié)果算出評(píng)價(jià)值。根據(jù)該評(píng)價(jià)值，在像二維碼的定時(shí)圖形和條形碼那樣“白”的小區(qū)域和“黑”的小區(qū)域相鄰的區(qū)域中，可判別能否進(jìn)行僅明確判別白與黑的邊界位置的聚焦調(diào)整。
光學(xué)信息碼的對(duì)比度的評(píng)價(jià)值可以認(rèn)為是表示照明狀態(tài)對(duì)光學(xué)信息碼的合適程度。該評(píng)價(jià)值例如可用判斷為“白”的小區(qū)域的濃度與判斷為“黑”的小區(qū)域的濃度之差求出來(lái)。按照該評(píng)價(jià)值，就能夠判斷能否確保僅可明確判別“白”的小區(qū)域和“黑”的小區(qū)域的照明光量。
所謂小區(qū)域的大小是指表示上述光學(xué)信息的最小單位的一個(gè)一個(gè)的小區(qū)域的大小。小區(qū)域的大小通過(guò)拍攝裝置的視野調(diào)整來(lái)改變，可以由小區(qū)域的寬度、面積等求出評(píng)價(jià)值。各小區(qū)域需要設(shè)定為判別各個(gè)小區(qū)域表示的光學(xué)信息所需要的大小以上，必須設(shè)定為圖象中可容納光學(xué)信息碼的整個(gè)圖象的大小以下。因此，能夠用有關(guān)小區(qū)域的大小的評(píng)價(jià)值來(lái)判斷視野是否合適。該評(píng)價(jià)值也可以用來(lái)檢查光學(xué)信息碼的刻記狀態(tài)隨時(shí)間變化的影響。
所謂小區(qū)域內(nèi)的濃度分布是構(gòu)成1個(gè)小區(qū)域的多個(gè)像素間的濃度分布。這種情況下的評(píng)價(jià)值例如可用小區(qū)域內(nèi)的像素的濃度值的分散值求出。
例如，在二維碼的讀取處理中，對(duì)信息顯示區(qū)域內(nèi)的各單元進(jìn)行編碼時(shí)，求出單元內(nèi)的濃度平均值，將該平均值2值化，但由于刻記裝置的零部件惡化或照明的變動(dòng)等使單元內(nèi)的濃度離散增大時(shí)，2值化處理可能發(fā)生錯(cuò)誤?？梢杂糜嘘P(guān)上述小區(qū)域內(nèi)的濃度分布的評(píng)價(jià)值來(lái)判斷刻記狀態(tài)或照明是否不產(chǎn)生對(duì)最小單位的光學(xué)信息的識(shí)別中產(chǎn)生錯(cuò)誤的變化。
所謂代碼的位置是指光學(xué)信息碼對(duì)拍攝部的視野的位置。例如，在用傳送器把光學(xué)信息碼順序送入拍攝裝置的視野中的情況下，用對(duì)上述碼位置的評(píng)價(jià)值就可判斷光學(xué)信息碼對(duì)視野的位置的合適程度。可以根據(jù)例如光學(xué)信息碼提取時(shí)等得到的代碼的端點(diǎn)或端緣的坐標(biāo)算出從視野的端緣到光學(xué)信息碼的距離，用該算出值求出該評(píng)價(jià)值。也可以提取代碼的中心點(diǎn)，設(shè)定反映該提取位置和視野的中心之間的距離的大小的評(píng)價(jià)值。
根據(jù)該評(píng)價(jià)值，可判斷光學(xué)信息碼的送入狀態(tài)或拍攝裝置的設(shè)置位置是否合適。因此，在開(kāi)始本次的讀取之前的初始設(shè)定時(shí)可以一面進(jìn)行拍攝裝置的位置配合一面檢查光學(xué)信息碼的位置偏離的離散。
上述形式中，例如，如果對(duì)上述的全部5種對(duì)象都求出評(píng)價(jià)值，如果切換輸出各評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化，從任一評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化是否惡化了就可判斷降低圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量的具體原因。因此，可迅速去除該原因，而恢復(fù)光學(xué)信息碼的質(zhì)量。
在初始設(shè)定等時(shí)確認(rèn)拍攝裝置或照明的設(shè)定合適與否的情況下，從上述評(píng)價(jià)對(duì)象中選擇用戶需要的對(duì)象，并進(jìn)行多個(gè)循環(huán)的讀取處理，就能夠容易地執(zhí)行作為目的的確認(rèn)處理。當(dāng)然這種情況下也可求出全部評(píng)價(jià)值。
(3)-4實(shí)施形式D按照該實(shí)施形式，上述解碼處理步驟中包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟。在得到評(píng)價(jià)值的步驟中，算出表示上述小區(qū)域的識(shí)別處理的錯(cuò)誤程度的評(píng)價(jià)值。
分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟中，與上述實(shí)施形式C一樣，可識(shí)別各小區(qū)域的位置、大小和相鄰的小區(qū)域的邊界等。對(duì)于上述的信息顯示區(qū)域內(nèi)的小區(qū)域，也可識(shí)別與該小區(qū)域?qū)?yīng)的最小單位的光學(xué)信息的內(nèi)容。
可用小區(qū)域的總數(shù)或可對(duì)小區(qū)域執(zhí)行糾錯(cuò)的最大數(shù)除以上述識(shí)別處理中產(chǎn)生錯(cuò)誤的小區(qū)域數(shù)的方法求出該形式中的評(píng)價(jià)值。
該形式中的評(píng)價(jià)值與上述專利文獻(xiàn)1中的糾錯(cuò)率不同，隨著產(chǎn)生錯(cuò)誤的小區(qū)域數(shù)而變化。例如，為了在產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)使評(píng)價(jià)值變低而設(shè)定了評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式的情況下，產(chǎn)生錯(cuò)誤的小區(qū)域數(shù)越增大，評(píng)價(jià)值就越低。因此，就得到了高精度反映解碼中的裕度的評(píng)價(jià)值，可及早觀察到圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量朝向不可解碼的方向變化的情況。
把該形式適用于二維碼的讀取的情況下，識(shí)別中產(chǎn)生了錯(cuò)誤的單元的提取不限于信息顯示區(qū)域內(nèi)的單元，構(gòu)成尋像器圖形或定時(shí)圖形的單元也可包含在對(duì)象中。
(3)-5實(shí)施形式E按照該實(shí)施形式，使用在將上述攝像步驟、提取處理步驟、解碼處理步驟的各步驟的處理執(zhí)行規(guī)定循環(huán)期間存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)值，預(yù)測(cè)把上述3個(gè)步驟的處理再執(zhí)行規(guī)定循環(huán)后可否進(jìn)行解碼，預(yù)測(cè)為不能解碼時(shí)，進(jìn)行規(guī)定形式的警告處理。上述預(yù)測(cè)處理中，例如，從過(guò)去的多個(gè)循環(huán)的評(píng)價(jià)值設(shè)定近似其變化狀態(tài)的直線或曲線，將該直線或曲線上與經(jīng)過(guò)規(guī)定循環(huán)的時(shí)刻對(duì)應(yīng)的值和規(guī)定的閾值作比較。直線或曲線的設(shè)定不限于各個(gè)評(píng)價(jià)值，也可以根據(jù)每次算出每個(gè)規(guī)定期間的平均值或評(píng)價(jià)值時(shí)得到的移動(dòng)平均值進(jìn)行。
根據(jù)上述形式，即便當(dāng)前的讀取處理中沒(méi)有問(wèn)題，在規(guī)定循環(huán)之前的讀取處理中，光學(xué)信息碼的質(zhì)量仍可能降低到不可解碼的狀態(tài)的情況下，可向用戶通知該情況。也可以根據(jù)預(yù)測(cè)中使用的評(píng)價(jià)值的種類來(lái)判斷光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的原因。
(3)-6其他上述第一、第二方法的任一種方法中，關(guān)于上述A～E的實(shí)施形式中揭示的多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，可以接受用戶的選擇，求出與所選擇的形式對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值?；蛘邔?duì)應(yīng)讀取處理的成功求出全部的評(píng)價(jià)值，但關(guān)于表示隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的輸出或與警告電平的比較，也可以限定于所選擇的形式進(jìn)行。這樣，由于用戶的目的或?qū)е鹿鈱W(xué)信息碼質(zhì)量降低的可能性高的主要原因，可變更輸出或比較對(duì)象的評(píng)價(jià)值，能夠更確切地進(jìn)行關(guān)于光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低的判斷。
(4)第一光學(xué)信息碼讀取裝置該光學(xué)信息碼讀取裝置是實(shí)施上述第一光學(xué)信息碼的讀取方法的裝置，包括取得包含可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼的圖象的圖象取得裝置；對(duì)上述所取得的圖象進(jìn)行用來(lái)提取光學(xué)信息碼的圖象處理的圖象處理裝置；對(duì)由上述圖象處理裝置所提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理并用該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼的解碼處理裝置；上述解碼處理裝置對(duì)光學(xué)信息的解碼成功時(shí)，根據(jù)上述圖象處理裝置和上述解碼處理裝置的至少一方執(zhí)行的處理的結(jié)果，對(duì)上述所取得的圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值取得裝置；保持上述評(píng)價(jià)值取得裝置所取得的評(píng)價(jià)值的存儲(chǔ)裝置；作成并輸出用上述存儲(chǔ)裝置中保持的多個(gè)評(píng)價(jià)值表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的隨時(shí)變化輸出裝置。
圖象取得裝置至少包括輸入由攝影機(jī)等的拍攝裝置生成的圖象的輸入接口。輸入模擬圖象信號(hào)的情況下，圖象取得裝置中最好包含A/D轉(zhuǎn)換電路。
圖象處理裝置、解碼處理裝置、評(píng)價(jià)值取得裝置可由裝入了分別用來(lái)執(zhí)行上述提取處理步驟、解碼處理步驟、得到評(píng)價(jià)值的步驟的程序的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。各部件可由1個(gè)計(jì)算機(jī)構(gòu)成。各部件中，關(guān)于進(jìn)行圖象處理裝置和解碼處理裝置中的圖象處理的功能，也可以由另外的計(jì)算機(jī)或圖象處理專用的硬件電路構(gòu)成。
上述存儲(chǔ)裝置最好設(shè)定在上述計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器中。該存儲(chǔ)裝置最好具有對(duì)每種評(píng)價(jià)值僅可分別存儲(chǔ)規(guī)定次數(shù)的評(píng)價(jià)值的容量。存儲(chǔ)數(shù)也可以是可變的，但設(shè)置有規(guī)定的上限值，而存儲(chǔ)數(shù)超出該上限值的情況下，也可以刪除最舊的評(píng)價(jià)值的數(shù)據(jù)。
隨時(shí)變化輸出裝置除后述的顯示裝置外，還可以作為將表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備的接口電路。
上述結(jié)構(gòu)中，圖象取得裝置每次取得包含光學(xué)信息碼的圖象，圖象處理裝置和解碼處理裝置都順序動(dòng)作，對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼。該解碼成功時(shí)，評(píng)價(jià)值取得裝置對(duì)處理對(duì)象的光學(xué)信息碼求出規(guī)定的評(píng)價(jià)值。這里所得到的評(píng)價(jià)值被保持在存儲(chǔ)裝置中，同時(shí)與該存儲(chǔ)裝置內(nèi)的過(guò)去的評(píng)價(jià)值一起作成表示隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，用顯示之外的其他方法輸出。
關(guān)于該第一光學(xué)信息碼讀取裝置，隨時(shí)變化輸出裝置中可包含將表示上述評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)與規(guī)定的警告電平一起顯示的裝置。最好用曲線顯示來(lái)進(jìn)行這種顯示，但不限于此，也可以進(jìn)行數(shù)值顯示。
(5)第二光學(xué)信息碼讀取裝置該第二光學(xué)信息碼讀取裝置是執(zhí)行上述第二光學(xué)信息碼的讀取方法的裝置，具備和第一光學(xué)信息碼讀取裝置相同的圖象取得裝置、圖象處理裝置、解碼處理裝置、評(píng)價(jià)值取得裝置。該裝置還具備判別上述評(píng)價(jià)值取得裝置取得的評(píng)價(jià)值是否達(dá)到規(guī)定的警告電平的判別裝置；在上述判別裝置判斷為上述評(píng)價(jià)值達(dá)到上述警告電平時(shí)，輸出規(guī)定的警告信息的警告輸出裝置。
上述判別裝置最好由裝入了用于比較處理的程序的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。警告輸出裝置可以構(gòu)成作為評(píng)價(jià)值到達(dá)警告電平時(shí)使蜂鳴器或燈動(dòng)作的裝置。與第一光學(xué)信息碼讀取裝置的隨時(shí)變化輸出裝置同樣，也可向外部設(shè)備輸出判別結(jié)果或警告信息。例如顯示“OK”、“NG”這樣的信息等，始終輸出判別裝置的判別結(jié)果。
(6)光學(xué)信息碼讀取裝置的實(shí)施形式第一、第二的各光學(xué)信息碼讀取裝置中都可實(shí)施上述光學(xué)信息碼讀取方法中所示的實(shí)施形式A～E的方法。此時(shí)的光學(xué)信息碼讀取裝置中關(guān)于各形式中所示的評(píng)價(jià)對(duì)象附加接受用戶的選擇的裝置，可將評(píng)價(jià)值取得裝置設(shè)定為取得對(duì)所選擇的對(duì)象的評(píng)價(jià)值。也可使評(píng)價(jià)值取得裝置取得對(duì)全部對(duì)象的評(píng)價(jià)值，對(duì)應(yīng)上述選擇操作限定隨時(shí)變化輸出裝置或判別裝置的處理對(duì)象。
接受評(píng)價(jià)對(duì)象的選擇的裝置可接受外加的控制臺(tái)、裝置主體上設(shè)置的選擇開(kāi)關(guān)等的選擇操作。也可設(shè)定為能從外部設(shè)備接受表示選擇結(jié)果的數(shù)據(jù)。
在第一、第二的各光學(xué)信息碼讀取裝置中，將隨時(shí)變化輸出裝置或警告輸出裝置作為進(jìn)行顯示的裝置構(gòu)成時(shí)，可將處理對(duì)象的光學(xué)信息碼的圖象和其讀取結(jié)果一起顯示出來(lái)。
另外，在第一、第二的各光學(xué)信息碼讀取裝置上可連接拍攝上述光學(xué)信息碼的拍攝裝置(攝影機(jī)、掃描儀等)或用于顯示光學(xué)信息碼的讀取結(jié)果等的監(jiān)視器?；蛘?，也可將這些拍攝裝置或監(jiān)視器構(gòu)成為一體化的裝置。
這種光學(xué)信息碼讀取裝置除二維碼讀出裝置外，還可構(gòu)成為一維條形碼用的條形碼讀出裝置。不限于這些代碼，也可將顯示規(guī)定信息的種種符號(hào)作為處理對(duì)象。
圖5是評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線顯示例的示圖；圖6是單元大小的評(píng)價(jià)中使用的參數(shù)的提取方法的示圖；圖7是單元大小的變動(dòng)例的示圖；圖8是圖象對(duì)比度變化例的示圖；圖9是單元與像素關(guān)系的示圖；

圖10是求出單元內(nèi)的分散值的方法的示圖；圖11是由用戶進(jìn)行的裝置使用步驟流程圖；圖12是有關(guān)讀取處理的控制器的處理步驟流程圖；圖13是解碼處理的詳細(xì)的步驟流程圖；圖14是表示對(duì)二維碼的評(píng)價(jià)項(xiàng)目、評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式、警告電平、警告時(shí)注釋的表；圖15是計(jì)算聚焦的評(píng)價(jià)值所使用的參數(shù)E的提取方法的示圖；圖16是單元大小和點(diǎn)大小的概念圖；圖17是計(jì)算位置的評(píng)價(jià)值所使用的參數(shù)L的提取方法的示圖；圖18是在監(jiān)視器上顯示的兩種畫(huà)面的顯示例的示圖；圖19是預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理的具體例的示圖；圖20是第二實(shí)施例的讀取處理的步驟流程圖；圖21是二維碼的代表例和各代碼中的尋像器圖形、定時(shí)圖形的說(shuō)明圖。
(1)二維碼讀出器的構(gòu)成和功能圖1表示本發(fā)明的二維碼讀出器1的構(gòu)成。圖中，鏡頭101和攝影元件(CCD)102是用來(lái)拍攝二維碼7的器件，照明燈6照亮處理對(duì)象的二維碼7。
另外，該二維碼讀出器1中備有拍攝控制部104、照明控制部105、觸發(fā)脈沖輸入部106、A/D變換器107、圖象存儲(chǔ)器108、圖象處理部109、解碼處理部110、評(píng)價(jià)值計(jì)算部111、判定處理部112、輸出處理部113等。圖中的11是控制該二維碼讀出器1的動(dòng)作的上位系統(tǒng)，由個(gè)人計(jì)算機(jī)、可編程控制器(PLC)等構(gòu)成。如后所述，監(jiān)視器4也可設(shè)定為二維碼讀出器1的構(gòu)成要素。
觸發(fā)脈沖輸入部106從上位系統(tǒng)11接受指示開(kāi)始拍攝的觸發(fā)脈沖信號(hào)。該觸發(fā)脈沖信號(hào)提供給拍攝控制部104和照明控制部105。由此，在照明燈6的照明下，CCD102動(dòng)作，拍攝二維碼7。
來(lái)自CCD102的圖象信號(hào)在A/D變換器107中進(jìn)行數(shù)字變換后，存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器108中。圖象處理部109從存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器108中的圖象數(shù)據(jù)(下稱“處理對(duì)象圖象”)提取二維碼7的尋像器圖形后，根據(jù)該提取結(jié)果判別處理對(duì)象圖象中的二維碼的位置或傾向?；蛘邎D象處理部109提取定時(shí)圖形，根據(jù)其排列識(shí)別代碼內(nèi)的各單元的位置、大小。另外，通過(guò)2值化處理等，執(zhí)行各單元是黑單元還是白單元的判別處理、判別單元大小的處理等等。
解碼處理部110根據(jù)圖象處理部109的處理結(jié)果把每個(gè)單元的光學(xué)信息進(jìn)行編碼。另外，解碼處理部110一面對(duì)每個(gè)符號(hào)字符匯總這些編碼一面判別該符號(hào)字符所表示的值(碼字)中是否未產(chǎn)生錯(cuò)誤，有錯(cuò)誤時(shí)，將其糾正。由此，一旦把光學(xué)信息解碼，其解碼結(jié)果就被輸出到輸出處理部113。
評(píng)價(jià)值計(jì)算部111使用圖象處理部109或解碼處理部110的處理結(jié)果對(duì)處理對(duì)象的二維碼算出后述的各種評(píng)價(jià)值。判定處理部112使用這些評(píng)價(jià)值或其平均值等數(shù)據(jù)判別處理對(duì)象圖象中的二維碼是否未朝向不可解碼的狀態(tài)變化。
輸出處理部113從解碼處理部110、評(píng)價(jià)值計(jì)算部111、判定處理部112取入處理結(jié)果并輸出到上述上位系統(tǒng)11或監(jiān)視器4。
(2)第一實(shí)施例圖2和圖3表示上述二維碼讀出器1的具體結(jié)構(gòu)例。首先圖2表示二維碼讀出器1的外觀和其使用狀態(tài)。該實(shí)施例的二維碼讀出器1被組裝到印刷布線基板的裝配制造流水線中的信息管理系統(tǒng)中，將計(jì)算機(jī)內(nèi)置的控制器2和該控制器2上電纜連接的CCD攝影機(jī)3(下面簡(jiǎn)稱攝影機(jī)3)作為基本構(gòu)成?？刂破?的前面設(shè)置2個(gè)攝影機(jī)連接用的連接器8a，此外，還設(shè)置有連接監(jiān)視器4、控制臺(tái)5(都在圖3中示出)的連接器8b，8c等。上述照明燈6被容納在攝影機(jī)3內(nèi)部。
為了進(jìn)行讀取安裝在上述印刷布線基板上的零部件9的表面上刻記的二維碼7而設(shè)置該實(shí)施例的二維碼讀出器1。上述攝影機(jī)3設(shè)置在零部件傳送用的傳送器10(下面簡(jiǎn)稱傳送器10)上方。控制器2設(shè)置在該傳送器10附近，連接在上述的上位系統(tǒng)11上?？刂破?接受來(lái)自該上位系統(tǒng)11的指令，使攝影機(jī)3動(dòng)作，拍攝上述二維碼7后，對(duì)該圖象中具有二維碼的光學(xué)信息進(jìn)行解碼。
上述控制器2最終得到的解碼結(jié)果被發(fā)送到上位系統(tǒng)11。上述二維碼7中存儲(chǔ)零部件種類、零部件號(hào)、零部件的傳送目的地、組裝零部件的基板的序號(hào)等組裝處理所必要的種種信息。上位系統(tǒng)11使用這些信息切換上述傳送器10的路徑，控制把命令送到未示出的組裝機(jī)器人等。
圖3是以上述控制器2為中心的二維碼讀出器1的硬件框圖。該實(shí)施例的控制器2主要結(jié)構(gòu)包括CPU21、主存儲(chǔ)器22、輸入輸出控制器23、圖象處理器24、模型存儲(chǔ)器25、圖象存儲(chǔ)器26等。上述攝影機(jī)3、監(jiān)視器4、控制臺(tái)5和攝影機(jī)3內(nèi)的照明燈6分別經(jīng)接口電路203、204、205、206連接到輸入輸出控制器23。攝影機(jī)接口電路203中包含上述的A/D變換器107。
CPU21經(jīng)通信接口電路201執(zhí)行與上述上位系統(tǒng)11的數(shù)據(jù)或指令的交換。上述圖1的觸發(fā)脈沖輸入部106具有接受通信接口電路201和CPU21中的觸發(fā)脈沖信號(hào)的功能。
上述輸入輸出控制器23和圖象處理器24經(jīng)CPU總線27連接到CPU21，同時(shí)，經(jīng)圖象總線28相互能進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)交換。從攝影機(jī)3輸出的圖象從輸入輸出控制器23提供給圖象處理器24，并存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器26中。該圖象存儲(chǔ)器26對(duì)應(yīng)于圖1的圖象存儲(chǔ)部108。圖象處理器24根據(jù)來(lái)自CPU21的指示讀出存儲(chǔ)在該圖象存儲(chǔ)器26中的圖象，提供給輸入輸出控制器23。
輸入輸出控制器23能對(duì)監(jiān)視器4切換顯示上述圖象處理器24提供的圖象和從攝影機(jī)3輸入的實(shí)時(shí)圖象。輸入輸出控制器23從CPU21接受用于顯示表示圖象的評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化的曲線(后面詳細(xì)說(shuō)明)的數(shù)據(jù)的提供，把該曲線顯示在上述監(jiān)視器4上。
主存儲(chǔ)器22除存儲(chǔ)CPU21動(dòng)作所必要的程序外，還用來(lái)暫時(shí)保存處理過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)與后述的評(píng)價(jià)值和警告輸出相關(guān)的設(shè)定數(shù)據(jù)、順序存儲(chǔ)讀取處理過(guò)程中得到的評(píng)價(jià)值等。
模型存儲(chǔ)器25登錄二維碼的尋像器圖形的檢測(cè)中使用的模型，與圖象存儲(chǔ)器26一起連接在圖象處理器24上。圖象處理器24具有圖象處理專用的處理器或數(shù)字運(yùn)算電路，對(duì)應(yīng)于上述圖1的圖象處理部109。
上述主存儲(chǔ)器22中存儲(chǔ)與上述圖1的拍攝控制部104、照明控制部105、解碼處理部110、評(píng)價(jià)值計(jì)算部111、判定處理部112、輸出處理部113等各處理部對(duì)應(yīng)的程序。CPU21執(zhí)行基于這些程序的處理就能具有各處理部的功能。
因?yàn)樵搶?shí)施例的二維碼讀出器1必須順序讀取并輸出上述傳送器10上傳送的零部件9的二維碼7，所以控制器2設(shè)定得能高速反復(fù)執(zhí)行使攝影機(jī)3動(dòng)作并取入二維碼7的圖象的處理和讀取該圖象的二維碼的處理。上述二維碼7在傳送器10的上游由未示出的刻記裝置刻記下來(lái)，但由于該刻記裝置的零部件消耗，被傳送的零部件的二維碼的刻記狀態(tài)可能逐漸惡化。有可能引起上述照明燈6消耗、拍攝對(duì)象的區(qū)域變暗等的變化。一旦引起這這些變化，取入控制器2內(nèi)的圖象中的二維碼的質(zhì)量也會(huì)逐漸降低，放任這一點(diǎn)，解碼時(shí)的糾錯(cuò)頻度就變高。再繼續(xù)放任，最終將不能進(jìn)行解碼，并且印刷布線基板的裝配作業(yè)中有可能發(fā)生故障。
為了應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，該實(shí)施例的控制器2每次取入二維碼的圖象執(zhí)行圖象處理和解碼處理時(shí)，都求出處理對(duì)象圖象的二維碼評(píng)價(jià)值。
這里所謂的評(píng)價(jià)值表示圖象中的二維碼多大程度地適合于讀取處理。所謂“讀取處理”不僅指的是解碼處理，還意味著包含取入二維碼的圖象數(shù)據(jù)的一連串的圖象處理。
該實(shí)施例中，準(zhǔn)備圖4所示的多種評(píng)價(jià)項(xiàng)目，讀取處理開(kāi)始之前，用戶選擇作為上述警告處理或曲線的顯示對(duì)象的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。之后，開(kāi)始讀取處理時(shí)，控制器2對(duì)作為讀取處理對(duì)象的各圖象(除解碼失敗的圖象外)求出分別與選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值，同時(shí)在監(jiān)視器4上顯示表示該評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線。
控制器2比較上述評(píng)價(jià)值和規(guī)定的警告電平，評(píng)價(jià)值在該警告電平以下的狀態(tài)產(chǎn)生了規(guī)定次數(shù)時(shí)，向上述上位系統(tǒng)11輸出警告信號(hào)(下面把該處理稱為“警告輸出”)。一旦上位系統(tǒng)11接受該警告輸出，就使上述傳送器10停機(jī)，同時(shí)執(zhí)行使蜂鳴器鳴響等的錯(cuò)誤處理，中止零部件的傳送處理。
圖5表示示出了評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線的顯示例。
圖5(1)中，橫軸是讀取處理的次數(shù)，縱軸是上述評(píng)價(jià)值的大小，表示過(guò)去多次評(píng)價(jià)值的推移(圖中沿著箭頭方向表示較新的評(píng)價(jià)值)。該曲線中二維碼的質(zhì)量降低到某基準(zhǔn)時(shí)的評(píng)價(jià)值示為警告電平。
圖4所示的評(píng)價(jià)值都把處理對(duì)象圖象中的二維碼的質(zhì)量好的狀態(tài)作為“100”，二維碼的質(zhì)量越接近可讀取的界限電平，其值就越低。圖5(1)的曲線中，評(píng)價(jià)值從某時(shí)刻開(kāi)始降低，第N次的評(píng)價(jià)值到達(dá)警告電平。因此，用戶通過(guò)上述曲線的顯示能夠確認(rèn)二維碼質(zhì)量下降了，從而采取替換刻記裝置的消耗品或照明燈6等對(duì)應(yīng)措施。該實(shí)施例中，假設(shè)用戶不關(guān)心二維碼質(zhì)量的降低，產(chǎn)生多次評(píng)價(jià)值在警告電平以下的狀態(tài)時(shí)，向上位系統(tǒng)11進(jìn)行警告輸出，因此用戶就可知道必須更換部件或照明燈6。
圖5(2)是選擇了多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目(圖中用A，B表示)時(shí)的顯示例，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目表示出評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化。該曲線中表示出每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的警告電平，因此用戶容易判斷各評(píng)價(jià)值合適與否。
根據(jù)該曲線，評(píng)價(jià)值到達(dá)警告電平的定時(shí)因評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同而不同。因此，用戶通過(guò)選擇適合于使用的刻記裝置的種類或照明等周?chē)h(huán)境的評(píng)價(jià)項(xiàng)目可更確實(shí)地檢測(cè)出二維碼質(zhì)量的降低。
這里對(duì)于圖4所示的各評(píng)價(jià)項(xiàng)目，順序說(shuō)明具體的評(píng)價(jià)值的內(nèi)容或計(jì)算方法。因?yàn)橛?jì)算公式(A)～(F)表示在圖4中，所以省略了對(duì)本文中的公式的記載。
①尋像器圖形的提取精度本實(shí)施例的圖象處理器24執(zhí)行的處理是一面在處理對(duì)象圖象中掃描模型存儲(chǔ)器25內(nèi)的尋像器圖形的模型一面進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的圖形匹配。下面將通過(guò)該圖形匹配檢索尋像器圖形的處理叫做“相關(guān)檢索”。該檢索處理中，觀察對(duì)上述模型的相關(guān)值達(dá)到規(guī)定值以上的圖象區(qū)域時(shí)，圖象處理器24將該圖象區(qū)域作為尋像器圖形提取出來(lái)。該相關(guān)檢索中，一面旋轉(zhuǎn)模型偏開(kāi)規(guī)定角度一面進(jìn)行多次掃描，由此能特定尋像器圖形的位置和方向。
尋像器圖形的提取精度利用上述相關(guān)檢索中得到的相關(guān)值來(lái)取得，相關(guān)檢索時(shí)，把在模型中選中的位置處得到的相關(guān)值進(jìn)行百分?jǐn)?shù)換算得來(lái)的值R作為其評(píng)價(jià)值。
如果處理對(duì)象圖象的尋像器圖形處于與模型同樣良好狀態(tài)，相關(guān)檢索時(shí)的選中位置的相關(guān)值R就應(yīng)表示高的值。另一方面，由于刻記裝置的零部件的消耗使尋像器圖形的形狀產(chǎn)生失真或?qū)は衿鲌D形的濃度分布離散增大等的惡化產(chǎn)生時(shí)，上述相關(guān)值R就表示為小的值。
②所提取的尋像器圖形的可靠性關(guān)于該評(píng)價(jià)項(xiàng)目，在上述相關(guān)檢索處理中，把尋像器圖形的提取數(shù)FN代入(A)式，算出評(píng)價(jià)值FNrat。該實(shí)施例中，因?yàn)楸仨氈饌€(gè)讀取處理在傳送器10上傳送來(lái)的二維碼，所以預(yù)先對(duì)1次讀取處理設(shè)定規(guī)定的限制時(shí)間。(A)式中的FNmax是該限制時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行的解碼處理次數(shù)的上限值。
按照(A)式，評(píng)價(jià)值FNrat在提取數(shù)FN＝1時(shí)為最大值100，下面，F(xiàn)N值越大，取越小的值。FN＞Fmax時(shí)，F(xiàn)Nrat＝0。
上述二維碼讀出器1每次拍攝一個(gè)二維碼并進(jìn)行讀取處理，因此圖象上出現(xiàn)的尋像器圖形本來(lái)應(yīng)為1個(gè)。但是，由于刻記裝置的零部件惡化，在二維碼的寫(xiě)入位置以外的部分形成圖形，或者碼內(nèi)產(chǎn)生傷痕，或者照明燈的惡化產(chǎn)生影子等，一旦圖象上產(chǎn)生類似尋像器圖形的形狀的噪聲，這些噪聲也可能作為尋像器圖形的候補(bǔ)被提取出來(lái)。
這樣，在提取了多個(gè)尋像器圖形的候補(bǔ)的情況下，CPU21對(duì)每個(gè)被提取出來(lái)的候補(bǔ)進(jìn)行解碼處理，把解碼失敗的候補(bǔ)作為噪聲去除。因此，最終可輸出正確的尋像器圖形的解碼結(jié)果。但是，如上所述，1次讀取處理中設(shè)置規(guī)定的限制時(shí)間，因此噪聲增多時(shí)，尋像器圖形的相關(guān)檢索浪費(fèi)時(shí)間。其結(jié)果是對(duì)正確的二維碼的解碼處理的時(shí)間不足，恐怕不能輸出正確的讀取結(jié)果。
上述(A)式的評(píng)價(jià)值FNrat隨著噪聲增多表示出越小的值。因此，根據(jù)上述圖5的方式，如果把評(píng)價(jià)值FNrat與規(guī)定的警告電平一起顯示出來(lái)，就能夠容易地判斷因噪聲增加是否有可能不可讀取二維碼。
③解碼處理的精度該評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，把解碼處理時(shí)糾正碼字錯(cuò)誤的比率P(糾了錯(cuò)的碼字?jǐn)?shù)Cw除以可糾錯(cuò)的碼字?jǐn)?shù)Cwmax的值，下稱“糾錯(cuò)率P”)代入式(B)算出評(píng)價(jià)值Er。如果處理對(duì)象圖象中的二維碼的狀態(tài)良好，單元的黑白判定中產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性就低，當(dāng)然評(píng)價(jià)值Er的值就高。另一方面，由于刻記狀態(tài)的惡化或照明光量的減少等使糾錯(cuò)率P增大時(shí)，評(píng)價(jià)值Er的值降低。
④單元大小用定時(shí)圖形的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。如圖12所示，定時(shí)圖形是在水平、垂直方向上分別交互配置白單元和黑單元的圖形，用來(lái)特定代碼內(nèi)部的各單元的位置。
該評(píng)價(jià)項(xiàng)目尤其適合于評(píng)價(jià)按照印章刻記的二維碼。印章刻記中，針刺與黑單元對(duì)應(yīng)的位置，在零部件的表面形成圓形的凹部。一般把該圓形凹部識(shí)別為黑單元，所以表示出按點(diǎn)狀排列黑單元的二維碼。該實(shí)施例中，如圖6所示，沿著定時(shí)圖形的方向順序檢測(cè)出各單元的單元寬度Bn，Wn(n＝1，2，3…)后，求出各黑單元的單元寬度的平均值B和各白單元的單元寬度的平均值W。另外，在B＜W時(shí)把這些平均值B，W代入式(C)，在B≥W時(shí)代入式(D)，算出評(píng)價(jià)值S。按照該(C)(D)式，在B＝W時(shí)S為最大值100，B和W的差越大，S的值越小。
如果印章刻記中使用的針是良好的狀態(tài)，在拍攝所形成的二維碼時(shí)，如圖7(1)所示，生成與黑單元對(duì)應(yīng)的點(diǎn)具有與本來(lái)的單元間隔相對(duì)應(yīng)的間隔分布的圖象。另一方面，一旦由于連續(xù)使用使針尖磨損，如圖7(2)所示，黑單元加大，白單元部分被侵蝕，可能難以識(shí)別白單元。相反，產(chǎn)生黑單元面積漸漸小下來(lái)的變化時(shí)，白單元增大，恐怕就難以識(shí)別黑單元。
根據(jù)式(C)，黑單元越小，評(píng)價(jià)值S的值越小，根據(jù)式(D)，黑單元越大，評(píng)價(jià)值S的值越小。這樣，根據(jù)評(píng)價(jià)值S，可高精度檢測(cè)出單元大小的變化，從而能簡(jiǎn)單地把握黑單元的增大傾向或極小化傾向。
⑤圖象對(duì)比度該評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，用上述定時(shí)圖形內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)算出評(píng)價(jià)值C1(該區(qū)域是具體的信息被編過(guò)碼的信息顯示區(qū)域)。圖象處理器24根據(jù)上述定時(shí)圖形提取出代碼內(nèi)部的全部單元的坐標(biāo)位置后，可以從圖象存儲(chǔ)器26讀出信息顯示區(qū)域內(nèi)的與各單元對(duì)應(yīng)的濃度值，用來(lái)計(jì)算評(píng)價(jià)值。該實(shí)施例中，提取各單元的濃度值后，分別求出黑單元的平均濃度值QB和白單元的平均濃度值QW，把這些平均濃度值QB和QW代入式(E)算出評(píng)價(jià)值C1。式(E)中，T是與圖象數(shù)據(jù)的灰度級(jí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值，例如如果圖象數(shù)據(jù)由8比特構(gòu)成，T＝256?；叶燃?jí)從黑電平朝向白電平數(shù)值逐漸增大(第二實(shí)施例中也一樣)。
根據(jù)上述式(E)，平均濃度值QB和QW的差越小，即圖象的對(duì)比度越弱，評(píng)價(jià)值C1的值越小。
例如，用激光刻記方式的刻記裝置形成二維碼的情況下，向與黑單元對(duì)應(yīng)的部分照射激光形成黑單元的圖形，但由于激光二極管的消耗使激光強(qiáng)度減弱時(shí)，黑單元不能明晰地顯現(xiàn)出來(lái)。此時(shí)，如圖8所示，生成黑單元的濃度值增大、對(duì)比度減弱的圖象，但根據(jù)上述式(E)，可簡(jiǎn)單地檢測(cè)出這種圖象的變動(dòng)。
照明隨時(shí)間變化而減弱使得圖象變暗的情況下，正好相反，白單元的濃度值減小，但此時(shí)，根據(jù)式(E)，也可以簡(jiǎn)單地檢測(cè)出其濃度變化。重視照明變動(dòng)造成的影響的情況下，最好不僅把與單元對(duì)應(yīng)的圖象，還要把二維碼的周?chē)谋尘皥D象也加到評(píng)價(jià)值C1的計(jì)算要素中。
⑥不良單元的比率該評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，與上述的⑤同樣，使用信息顯示區(qū)域內(nèi)的各單元的圖象數(shù)據(jù)及其解碼結(jié)果算出評(píng)價(jià)值C2。該處理中，首先從各白單元的濃度值中提取最小值Wmin，接著對(duì)各黑單元按順序把其濃度值與上述Wmin相比，提取高于Wmin的單元。并且，把最終提取的黑單元的數(shù)U代入式(F)，算出評(píng)價(jià)值C2。
上述白單元、黑單元數(shù)據(jù)都基于糾錯(cuò)后的最終的判定結(jié)果。式(F)中，M是全部單元數(shù)(構(gòu)成二維碼的單元總數(shù))。如圖9所示，圖象上的二維碼中，1個(gè)單元由多個(gè)像素構(gòu)成，因此上述黑單元與Wmin的比較處理中，最好把黑單元內(nèi)的最大濃度值或濃度平均值與上述Wmin相比較。
黑單元的濃度值高于白單元的最小濃度值Wmin意味著處理對(duì)象圖象上的黑單元和白單元的濃度值關(guān)系倒轉(zhuǎn)。例如，因照明燈6惡化而在部分區(qū)域產(chǎn)生影子時(shí)，就有可能產(chǎn)生上述的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。解碼處理中，通過(guò)糾錯(cuò)可修正上述倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象并能正確解碼光學(xué)信息，但這里可糾正的范圍有限。
根據(jù)式(F)，如果U＝0，則評(píng)價(jià)值C2為最大值100。U值越大，換言之，倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象的比率越高，評(píng)價(jià)值C2的值越小。
上述的糾錯(cuò)率P僅表示碼字單位的糾錯(cuò)比率，僅用評(píng)價(jià)值Er難以把握單元單位中的錯(cuò)誤產(chǎn)生頻度。對(duì)于此，根據(jù)式(F)，可得到反映了對(duì)數(shù)據(jù)顯示區(qū)域內(nèi)的各個(gè)單元的誤識(shí)別比例的評(píng)價(jià)值。因此，如果求出評(píng)價(jià)值Er，C2二者，就能夠詳細(xì)判斷解碼處理中的裕度。
⑦單元內(nèi)的濃度分布該評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，使用二維碼內(nèi)的特定單元的圖象數(shù)據(jù)算出評(píng)價(jià)值V。如上所述，圖象上的二維碼中，1個(gè)單元用多個(gè)像素表示。該處理中，對(duì)于這些像素生成圖10(1)(2)所示的濃度分布直方圖，把該直方圖的寬度(分散值)Var代入式(G)算出評(píng)價(jià)值V。求出分散值Var不限于1個(gè)單元，也可以對(duì)多個(gè)單元求分散值，把這些值的平均值代入式(G)。
為高精度進(jìn)行單元的黑白判定，如圖10(1)所示，最好是單元內(nèi)的各像素的濃度離散小的狀態(tài)。根據(jù)上述式(G)，單元內(nèi)的各像素的濃度完全均勻時(shí)(Var＝1時(shí))，評(píng)價(jià)值V為最大值100，下面，分散值Var越大，評(píng)價(jià)值V的值越小。
因此，根據(jù)上述評(píng)價(jià)值V，隨著刻記裝置的零部件或照明燈6的消耗，單元內(nèi)的濃度離散變大的情況下(圖10(2)的狀態(tài))，可簡(jiǎn)單檢測(cè)出該變化。
圖11表示使用上述二維碼讀出器1的用戶執(zhí)行的步驟(S101～107)。
首先，裝置引入時(shí)，把攝影機(jī)3、控制器2定位在適當(dāng)位置，把監(jiān)視器4或控制臺(tái)5連接到控制器2上。完成了該設(shè)置時(shí)，監(jiān)視器4上顯示包含上述圖4所示的各種評(píng)價(jià)項(xiàng)目的列表等的初始設(shè)定畫(huà)面。用戶使用控制臺(tái)5等在上述設(shè)定畫(huà)面上選擇希望的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，把評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理對(duì)象的評(píng)價(jià)項(xiàng)目登錄在控制器2中(ST101)。
接著在ST102，對(duì)于上述所選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，進(jìn)行警告電平的設(shè)定。例如，控制器2內(nèi)對(duì)各種評(píng)價(jià)項(xiàng)目設(shè)定缺省的警告電平的情況下，在ST102，在上述監(jiān)視器4上顯示該缺省值，可進(jìn)行對(duì)其確定或修正的操作。也可設(shè)定為從后述的模型圖象求出評(píng)價(jià)值，由此自動(dòng)登錄只有規(guī)定電平那么低的值。
另外，在ST103，進(jìn)行執(zhí)行警告的條件(下稱“警告條件”)的設(shè)定。該實(shí)施例中，評(píng)價(jià)值在警告電平以下的狀態(tài)(下稱“不良狀態(tài)”)產(chǎn)生了規(guī)定次數(shù)的情況下進(jìn)行警告輸出，對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目登錄不良狀態(tài)的產(chǎn)生次數(shù)。如上所述，其理由是本實(shí)施例的二維碼讀出器1中為對(duì)應(yīng)由于刻記裝置的零部件或照明燈6的惡化造成的二維碼隨時(shí)間而變化，即便引起偶爾的(限于1次的)變化，最好也不進(jìn)行警告輸出。
這樣，一旦關(guān)于圖象評(píng)價(jià)的設(shè)定結(jié)束，就在ST104，在拍攝區(qū)域拍攝模型的二維碼，用所得到的模型圖象進(jìn)行提取尋像器圖形的模型的登錄處理。
此后，通過(guò)控制臺(tái)5進(jìn)行設(shè)定結(jié)束操作等，來(lái)結(jié)束控制器2的設(shè)定，開(kāi)始對(duì)二維碼的讀取處理(ST105)。然后，經(jīng)過(guò)規(guī)定期間，從控制器2輸出警告時(shí)，用戶根據(jù)上述監(jiān)視器4的曲線顯示等判斷產(chǎn)生了不完備的零部件，執(zhí)行更新零部件等的維修處理(ST106，107)。
圖11的步驟中，進(jìn)行了警告輸出的情況下，進(jìn)行維修處理后返回讀取處理，但如上所述，即便到達(dá)了警告電平，并非不能進(jìn)行讀取處理，所以不必在警告輸出后立刻中止讀取處理。例如，如果在由于處理工序的中斷等停止傳送流水線時(shí)進(jìn)行維修處理，則在實(shí)際運(yùn)行時(shí)可不停止傳送流水線，而返回到得到良好圖象的環(huán)境。
圖12表示上述控制器2中對(duì)1個(gè)二維碼的圖象數(shù)據(jù)的讀取處理的步驟(ST1～17)。
首先，輸入來(lái)自上位系統(tǒng)11的讀取開(kāi)始信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)上述攝影機(jī)3并拍攝處理對(duì)象的二維碼。如上所述，來(lái)自攝影機(jī)3的圖象從輸入輸出控制器23傳遞到圖象處理器24后，存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器26中(ST1～3)。
接著在ST4，圖象處理器24使用模型存儲(chǔ)器25內(nèi)的模型對(duì)上述圖象存儲(chǔ)器26中存儲(chǔ)的圖象進(jìn)行相關(guān)檢索，提取尋像器圖形。從圖象處理器24把該相關(guān)檢索中得到的相關(guān)值和尋像器圖形的提取數(shù)傳送到CPU21，暫時(shí)保存在主存儲(chǔ)器22中。
一旦尋像器圖形的提取成功，就進(jìn)到ST6的解碼處理。圖13表示該解碼處理的具體步驟，首先，檢測(cè)出定時(shí)圖形后，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果提取代碼內(nèi)部的各單元的位置(ST61，62)。然后，對(duì)每個(gè)單元，將提取位置的濃度值進(jìn)行2值化等，判別單元是白還是黑，根據(jù)該判別結(jié)果編碼各單元表示的光學(xué)信息(ST63)。進(jìn)而在接下來(lái)的ST64，把這些代碼進(jìn)行糾錯(cuò)處理并進(jìn)行解碼(ST64)。然后，在ST65，編輯排列了解碼結(jié)果的最終形式的讀取數(shù)據(jù)。編輯好的讀取數(shù)據(jù)或由上述ST64的處理得到的糾錯(cuò)率P暫時(shí)保存在主存儲(chǔ)器22中。
無(wú)故障地進(jìn)行上述一連串的讀取處理、解碼成功時(shí)，圖12的ST7為“是”，進(jìn)到ST8以后的處理。另一方面，解碼或上述的尋像器圖形提取失敗時(shí)，進(jìn)到ST17，向上位系統(tǒng)11輸出表示解碼失敗的錯(cuò)誤信號(hào)并結(jié)束處理。
解碼成功的情況下，執(zhí)行評(píng)價(jià)值的計(jì)算處理。這里選擇上述圖4的評(píng)價(jià)項(xiàng)目①②③中的至少1個(gè)時(shí)，從ST8進(jìn)到ST9，使用暫時(shí)保存在主存儲(chǔ)器22中的數(shù)據(jù)算出評(píng)價(jià)值。
即，選擇評(píng)價(jià)項(xiàng)目①時(shí)，把上述尋像器圖形的相關(guān)檢索中得到的相關(guān)值進(jìn)行百分?jǐn)?shù)換算，求出評(píng)價(jià)值R。選擇評(píng)價(jià)項(xiàng)目②時(shí)，使用尋像器圖形的提取數(shù)FN算出評(píng)價(jià)值FNrat。選擇評(píng)價(jià)項(xiàng)目③時(shí)，使用上述ST64的糾錯(cuò)處理得到的糾錯(cuò)率P算出評(píng)價(jià)值Er。
接著選擇評(píng)價(jià)項(xiàng)目④～⑦中的至少1個(gè)時(shí)，ST10為“是”，進(jìn)到步驟ST11。在ST11，使用圖象處理器24的功能從圖象存儲(chǔ)器26讀出與各個(gè)單元對(duì)應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)，算出應(yīng)用于上述運(yùn)算式(C)(D)(E)(F)(G)中的參數(shù)。使用這些參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，算出評(píng)價(jià)值S，C1，C2，V。
算出與這樣選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值時(shí)，在ST12，把上述評(píng)價(jià)值存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器22的評(píng)價(jià)值存儲(chǔ)區(qū)中，進(jìn)行與警告電平的比較處理。這里任一評(píng)價(jià)值滿足上述圖11的ST103設(shè)定的警告條件時(shí)，ST13為“是”，進(jìn)到ST14，執(zhí)行警告輸出。不管有無(wú)警告輸出，在ST15，都執(zhí)行使用所算出的評(píng)價(jià)值更新監(jiān)視器4的曲線顯示的處理。在ST16，把上述解碼處理中編輯的讀取數(shù)據(jù)輸出到上位系統(tǒng)11。
這樣，每次進(jìn)行二維碼的讀取處理，都算出與選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值，同時(shí)顯示表示該評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線。另外，對(duì)于規(guī)定的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，得到警告電平以下的評(píng)價(jià)值的狀態(tài)產(chǎn)生了規(guī)定次數(shù)時(shí)，執(zhí)行向上位系統(tǒng)11的警告輸出。
根據(jù)上述步驟，即便假設(shè)進(jìn)行警告處理，但二維碼自身的讀取處理仍成功，所以即使輸出讀取數(shù)據(jù)，也不用擔(dān)心上位系統(tǒng)11的處理產(chǎn)生故障。警告處理后，在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行維修處理來(lái)去除不完備，從而即便假設(shè)由于刻記裝置的零部件消耗產(chǎn)生了圖象惡化，也不會(huì)把刻記裝置繼續(xù)使用到惡化至不能讀取二維碼的狀態(tài)。因此，能夠防止零部件浪費(fèi)和組裝工序中頻繁產(chǎn)生錯(cuò)誤，可順利地進(jìn)行二維碼的讀取處理。
上述實(shí)施例中，為算出評(píng)價(jià)值，用戶可從多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目①～⑦中自由選擇與使用的刻記裝置的種類或照明條件對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所以可對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行檢查。尤其是在選擇多種評(píng)價(jià)項(xiàng)目的情況下，警告輸出時(shí)，明確該警告涉及的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，就可容易推定圖象惡化原因，并快速采取應(yīng)對(duì)措施。
(3)第二實(shí)施例接著所示的實(shí)施例的裝置構(gòu)成與上述第一實(shí)施例大致相同，但評(píng)價(jià)值的計(jì)算方法和算出后的處理方法不同。因此，省略了對(duì)硬件構(gòu)成和基本讀取處理的說(shuō)明，僅詳細(xì)說(shuō)明與第一實(shí)施例不同的處理。
首先，該實(shí)施例中，提取尋像器圖形時(shí)，替代上述的相關(guān)檢索，執(zhí)行利用圖象上的邊緣點(diǎn)或其濃度梯度方向的處理。
簡(jiǎn)單說(shuō)明該尋像器圖形的提取處理。首先，對(duì)處理對(duì)象圖象執(zhí)行提取邊緣的微分處理。接著在所提取的各邊緣點(diǎn)中，沿著與其濃度梯度方向(從黑朝向白的方向)正交的方向設(shè)定規(guī)定長(zhǎng)度的線段。
印章刻記的二維碼中，因?yàn)楹趩卧獮辄c(diǎn)的圖形，所以認(rèn)為這些點(diǎn)的輪廓線上的各邊緣點(diǎn)上設(shè)定的線段近似點(diǎn)的連接線。例如，數(shù)據(jù)矩陣的尋像器圖形中，由于黑單元按L字形狀排列，著眼于表示這些黑單元的點(diǎn)的邊緣上設(shè)定的線段的重合程度時(shí)，認(rèn)為沿著上述黑單元的排列方向的重合程度最大。
根據(jù)該原理，該實(shí)施例中，按照提取在上述每個(gè)邊緣點(diǎn)上設(shè)定的線段的重合程度為規(guī)定值以上的圖象區(qū)域、提取其中近似尋像器圖形的形狀的圖象區(qū)域的方法，就可特定尋像器圖形的位置和方向。
接著，該實(shí)施例中，每次處理二維碼時(shí)，對(duì)圖14所示的6種評(píng)價(jià)項(xiàng)目求出評(píng)價(jià)值。把這些評(píng)價(jià)值與圖中的中央欄的警告電平相比，評(píng)價(jià)值在警告電平以下時(shí)，在監(jiān)視器4上顯示右欄的警告時(shí)注釋，并向上位系統(tǒng)11輸出同樣的警告信息。
下面順序說(shuō)明圖14的評(píng)價(jià)項(xiàng)目及其評(píng)價(jià)值的計(jì)算方法。因?yàn)樵趫D中記載著求出各評(píng)價(jià)值的公式(a)～(f)，因此本文中省略記述，任一公式都以處理8比特構(gòu)成的圖象數(shù)據(jù)為前提。
(1)照明該評(píng)價(jià)項(xiàng)目中，由處理對(duì)象圖象中的二維碼的對(duì)比度的狀態(tài)表示照明狀態(tài)的合適程度，算出評(píng)價(jià)值Li。使用由解碼處理時(shí)的糾錯(cuò)最終確定的白單元、黑單元的圖象數(shù)據(jù)算出對(duì)比度。(a)式中，w是判別為白單元的每個(gè)單元的濃度值中的最小值，b是判別為黑單元的每個(gè)單元的濃度值中的最大值。
前面的第一實(shí)施例的式(E)中，將用灰度級(jí)把白單元和黑單元之間的濃度值標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果作為對(duì)比度的評(píng)價(jià)值。對(duì)于此，本實(shí)施例中，前提是圖象上的濃度值最低也表示50左右的值，并設(shè)定在假定對(duì)比度的變化的范圍中評(píng)價(jià)值Li在1～100的范圍內(nèi)變化。上述最低濃度值受到CCD的散粒噪聲等的影響。
具體說(shuō)，如果(w-b)的值為200以上，則對(duì)比度視為足夠，另一方面，(w-b)的值為10時(shí)，可能無(wú)法進(jìn)行單元的識(shí)別。根據(jù)式(a)，w-b＝200時(shí)，評(píng)價(jià)值Li為100，w-b＝10時(shí)，評(píng)價(jià)值Li為l。
在Li的值為6以下時(shí)即(w-b)的值為20以下時(shí)設(shè)定對(duì)該評(píng)價(jià)值Li的警告電平。評(píng)價(jià)值Li達(dá)到該警告電平時(shí)，通常顯示出通知照明選擇有誤的注釋。相反，b的值到達(dá)最大值“255”時(shí)，顯示出通知需要把照明變暗的注釋。
(2)聚焦該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值Fc表示上述攝影機(jī)3的聚焦調(diào)整的合適程度。該實(shí)施例中，用對(duì)定時(shí)圖形的圖象處理結(jié)果提取黑單元和白單元之間出現(xiàn)濃度變化的范圍的大小E，設(shè)定使用該E值的計(jì)算公式(b)。
對(duì)把定時(shí)圖形的圖象一次微分的結(jié)果進(jìn)行二次微分來(lái)得到上述(b)式的E。該實(shí)施例中，識(shí)別定時(shí)圖形的單元的排列狀態(tài)時(shí)進(jìn)行一次微分，將其結(jié)果保存在主存儲(chǔ)器22內(nèi)，從而算出評(píng)值Fc時(shí)可從二次微分處理開(kāi)始。
圖15表示3個(gè)定時(shí)圖形的排列方向的濃度變化因聚焦調(diào)整狀態(tài)而不同的例子。這些例子中，把橫切白、黑、白各單元的方向的濃度變化與一次微分、二次微分的各結(jié)果一起顯示出來(lái)。濃度變化將從白向黑的變化對(duì)應(yīng)于下方向(-方向)、將從黑向白的變化對(duì)應(yīng)于上方向(+方向)。
圖15(1)是聚焦調(diào)整最佳的情況。進(jìn)行最佳的調(diào)整時(shí)，一次微分提取的變化幾乎不具有寬度，接受該一次微分的二次微分的+方向的彎曲點(diǎn)和-方向的彎曲點(diǎn)在單元的排列方向上幾乎出現(xiàn)在相同位置。與此相反，聚焦的調(diào)整狀態(tài)惡化時(shí)，如(2)(3)所示，單元之間的濃度變化的寬度增大，二次微分的+、-的各彎曲點(diǎn)的間隔也隨之增大。
該實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)上述二次微分的+、-的各彎曲點(diǎn)之間的間隔的像素?cái)?shù)為E。(b)式中的C是表示單元之間的間距的像素?cái)?shù)(該實(shí)施例中，該C叫作“單元大小”)。單元大小C相當(dāng)于用代碼大小S(與圖象上的二維碼的1邊對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù))除以符號(hào)大小M(與二維碼的1邊對(duì)應(yīng)的單元數(shù))的值(S/M)。在提取尋像器圖形時(shí)，為識(shí)別以后的單元，測(cè)量代碼大小S，將其保存在主存儲(chǔ)器22中。符號(hào)大小M根據(jù)處理對(duì)象的二維碼的規(guī)格預(yù)先由用戶輸入，登錄在主存儲(chǔ)器22中。
根據(jù)式(b)，E＝2時(shí)評(píng)價(jià)值Fc為“100”。E＝2認(rèn)為是相鄰的黑單元和白單元雙方僅最外側(cè)的一個(gè)像素產(chǎn)生濃度變化的情況。另一方面，在該實(shí)施例中，將E＝C時(shí)當(dāng)作最差的聚焦?fàn)顟B(tài)，此時(shí)的評(píng)價(jià)值Fc為1。將比該最差的狀態(tài)小1個(gè)像素的情況即E＝C-1時(shí)的評(píng)價(jià)值Fc取為警告電平，顯示通知聚焦調(diào)整不合適的注釋。
(3)刻記該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值Mk表示單元的識(shí)別處理的精度。該實(shí)施例中，對(duì)于定時(shí)圖形內(nèi)側(cè)的信息顯示區(qū)域、尋像器圖形和定時(shí)圖形，分別用式(c1)、式(c2)和式(c3)求出評(píng)價(jià)值，將其中最小值用作評(píng)價(jià)值Mk。
首先，式(c1)是對(duì)信息顯示區(qū)域的評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式。該式(c1)中，CD是進(jìn)行過(guò)糾錯(cuò)的單元數(shù)，CD max是可糾錯(cuò)的單元數(shù)。該CD max相當(dāng)于在可糾錯(cuò)的碼字?jǐn)?shù)Cwmax上乘以構(gòu)成1個(gè)碼字的單元數(shù)(例如8單元)的值(Cwmax×8)。
式(c2)是對(duì)尋像器圖形的評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式。該式(c2)中的CF是在尋像器圖形的提取處理中未能作為對(duì)應(yīng)于尋像器圖形的單元識(shí)別的單元數(shù)。CFmax相當(dāng)于容許該單元的誤識(shí)別的數(shù)。
式(c3)是對(duì)定時(shí)圖形的評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式。該式(c3)中的CT是在定時(shí)圖形的單元的識(shí)別處理中弄錯(cuò)了黑白判別的單元數(shù)。CTmax相當(dāng)于容許該單元的誤識(shí)別的數(shù)。
根據(jù)上述(c1)(c2)(c3)各式，CD、CF、CT都為0時(shí)，即二維碼內(nèi)的所有單元都能正確識(shí)別的情況下，評(píng)價(jià)值Mk為100。誤識(shí)別的單元越增加，評(píng)價(jià)值Mk越減小，到達(dá)CD、CF、CT中的某一個(gè)對(duì)應(yīng)的最大值CDmax、CFmax、CTmax時(shí)，評(píng)價(jià)值Mk為0。
關(guān)于該刻記狀態(tài)，把達(dá)到比上述誤識(shí)別數(shù)CD、CF、CT對(duì)應(yīng)的最大值僅小1時(shí)的評(píng)價(jià)值設(shè)為警告電平。并且，用作上述評(píng)價(jià)值Mk的評(píng)價(jià)值達(dá)到警告電平以下時(shí)，顯示出通知有不能識(shí)別的單元的注釋。
上述評(píng)價(jià)值Mk不限于二維碼的信息顯示區(qū)域，就二維碼整體而言，上述評(píng)價(jià)值Mk表示以單元為單位的誤識(shí)別的程度。因此，可以認(rèn)為把處理圖象中的二維碼的質(zhì)量高精度地反映了出來(lái)。
(4)大小該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值Cs表示二維碼的大小對(duì)攝影機(jī)的視野的合適程度，用表示黑單元的點(diǎn)的大小和單元大小來(lái)計(jì)算。
前面的第一實(shí)施例中，考慮單元大小＝點(diǎn)大小，但該實(shí)施例中，也包含二者不同的情況。具體說(shuō)，如圖16(1)所示，取單元大小為C，把點(diǎn)的寬度D設(shè)為點(diǎn)大小。如圖16(2)所示，點(diǎn)大小隨點(diǎn)的刻記狀態(tài)而變化。如說(shuō)明式(b)時(shí)所述的那樣，單元大小C相當(dāng)于代碼大小S除以符號(hào)大小M的值(S/M)，無(wú)論點(diǎn)大小如何，都為一定值。
圖16中，雖然表示出1個(gè)單元中刻記1個(gè)點(diǎn)的情況，但有時(shí)1個(gè)單元中可刻記多個(gè)點(diǎn)。這種情況下，這多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的集合體的大小相當(dāng)于點(diǎn)大小D。
該實(shí)施例中，關(guān)于點(diǎn)大小D和單元大小C，分別求出評(píng)價(jià)值，其中小的一方特定為大小的評(píng)價(jià)值Cs。
首先說(shuō)明點(diǎn)大小D的評(píng)價(jià)值。該實(shí)施例中，為判別各個(gè)單元的黑白狀態(tài)，最低也必須把點(diǎn)大小D對(duì)應(yīng)4像素大小。該點(diǎn)大小D的最小值隨CCD的分辨能力而變。
另外，為穩(wěn)定地識(shí)別各單元，考慮有必要把點(diǎn)大小D設(shè)為7個(gè)像素以上。但是，點(diǎn)過(guò)大時(shí)，恐怕會(huì)導(dǎo)致上述的單元龐大。增大構(gòu)成點(diǎn)的像素?cái)?shù)來(lái)使點(diǎn)內(nèi)的濃度偏差增大時(shí)，恐怕會(huì)產(chǎn)生黑白狀態(tài)的誤判。鑒于這一點(diǎn)，該實(shí)施例中，將點(diǎn)大小D的合適范圍定在7個(gè)像素到10個(gè)像素之間，將7＜D≤10時(shí)的評(píng)價(jià)值設(shè)為“100”。另一方面，在D≤7時(shí)，用式(d1)計(jì)算評(píng)價(jià)值，按照該式(d1)，D＝7時(shí)的評(píng)價(jià)值也設(shè)為“100”。以下，隨著D的值減小，評(píng)價(jià)值變小，識(shí)別所必須的最低限度的值(D＝4)時(shí)，評(píng)價(jià)值為1。
接著將單元大小C和符號(hào)大小M代入式(d2)計(jì)算出單元大小的評(píng)價(jià)值。
該式(d2)中，假定二維碼相對(duì)視野傾斜45度的狀態(tài)，設(shè)定二維碼的對(duì)角線的長(zhǎng)度與視野的一邊相等時(shí)的評(píng)價(jià)值為“1”。為處理圖象中的二維碼，必須在周?chē)_保至少有1個(gè)單元的余量，因此，式(d2)中，代碼一邊的長(zhǎng)度也包含兩端的余量，而設(shè)定為(C×(M+2))。因此，二維碼的對(duì)角線的長(zhǎng)度為上述一邊的長(zhǎng)度乘以2的平方根的大小(C×(M+2)×1.4)。
攝影機(jī)3的視野具有x軸方向512像素、y軸方向484像素的大小。這種情況下，上述二維碼的對(duì)角線長(zhǎng)度超過(guò)y軸方向的像素?cái)?shù)時(shí)，二維碼可能從視野中擠出，因此，式(d2)中，C＝345/(M+2)時(shí)，評(píng)價(jià)值為“1”。式(d2)中，對(duì)應(yīng)點(diǎn)大小D的最佳數(shù)值范圍，C＝10時(shí)的評(píng)價(jià)值為“100”。
因此，對(duì)上述點(diǎn)大小D的評(píng)價(jià)值為判斷處理對(duì)象中的各點(diǎn)是否確保對(duì)應(yīng)分辨能力的大小的指標(biāo)。對(duì)單元大小C的評(píng)價(jià)值是判斷二維碼是否不從視野中擠出的指標(biāo)。
該實(shí)施例中，點(diǎn)大小D降低到4時(shí)(即Cs＝1時(shí))，或單元大小C達(dá)到345/(M+3)時(shí)，取為警告電平。點(diǎn)大小D為4以下時(shí)，由于圖象中的點(diǎn)不能確?？勺R(shí)別的大小，因此作為警告時(shí)注釋，顯示報(bào)告必須減小視野(即降低攝影機(jī)的位置)的信息。另一方面，單元大小C達(dá)到345/(M+3)以上的情況下，圖象中的二維碼接近從視野擠出的狀態(tài)，因此顯示報(bào)告必須增大視野(即升高攝影機(jī)的位置)的信息。
(5)位置該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值Lo表示二維碼對(duì)攝影機(jī)3的視野的位置的合適程度。該實(shí)施例中，如圖17所示，用處理圖象中的二維碼的4個(gè)頂點(diǎn)a，b，c，d的坐標(biāo)求出從各頂點(diǎn)到視野端的距離L1，L2，L3，L4。并且，將這些距離中的最小值設(shè)為L(zhǎng)，把該L代入式(e)算出評(píng)價(jià)值Lo。
該實(shí)施例中，如果上述L值達(dá)到視野的1/3以上的大小，就認(rèn)為二維碼位于視野的中央附近，按L＝161(像素)時(shí)評(píng)價(jià)值Lo為“100”來(lái)設(shè)定式(e)。上述的161像素近似上述的y軸方向的像素?cái)?shù)484除以3的值。
該實(shí)施例中，如果形成上述的1個(gè)單元的余量，考慮不能讀取二維碼，上述距離L為1個(gè)單元的大小C(＝S/M)時(shí)，評(píng)價(jià)值Lo為“1”。
警告電平對(duì)應(yīng)于距離L為3C時(shí)的評(píng)價(jià)值Lo。評(píng)價(jià)值Lo在該警告電平以下時(shí)，作為警告時(shí)注釋，顯示通知必須將二維碼設(shè)定在視野中央的信息。
(6)背景該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值Bg表示二維碼背景的合適程度。把尋像器圖形的提取處理時(shí)的提取數(shù)FN代入式(f)算出該評(píng)價(jià)值Bg。與上述第一實(shí)施例的(A)式同樣，式(f)中，F(xiàn)Nmax設(shè)定為在規(guī)定的限制時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行的解碼次數(shù)的上限值。FNmin被設(shè)定為大于0而小于FNmax根據(jù)式(f)，F(xiàn)N＝FNmax時(shí)，評(píng)價(jià)值Bg為最小值“10”。式(f)中，F(xiàn)N＝FNmin時(shí)，評(píng)價(jià)值Bg為“100”，但FN的值小于FNmin時(shí)最好也把評(píng)價(jià)值Bg的值原樣維持在“100”。FN大于FNmax時(shí)，為解碼失敗。
關(guān)于該評(píng)價(jià)項(xiàng)目，僅表示出評(píng)價(jià)值Bg，不設(shè)定警告電平和警告時(shí)注釋。這是因?yàn)榧幢慵僭O(shè)FN＝FNmax，解碼本身也是可行的。該實(shí)施例中，在向有凹凸或花紋的對(duì)象物體上附加二維碼的情況下，主要是為了把握背景狀態(tài)的離散或?qū)ψx取產(chǎn)生的影響而求出評(píng)價(jià)值Bg。其中，如第一實(shí)施例中所述，由于刻記裝置的零部件惡化等在二維碼的寫(xiě)入位置以外形成噪聲，該噪聲的產(chǎn)生量的變化成為問(wèn)題的情況下，例如也可以把FN對(duì)FNmax的差達(dá)到規(guī)定值時(shí)的Bg的值設(shè)定為警告電平。
與上述第一實(shí)施例中的各評(píng)價(jià)值一樣，也可以認(rèn)為上述(1)～(6)的評(píng)價(jià)值反映了處理圖象中的二維碼在讀取處理中達(dá)到怎樣的合適程度。該第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例同樣，執(zhí)行從二維碼的拍攝到解碼的一連串的處理，解碼成功時(shí)，對(duì)上述的6種的評(píng)價(jià)項(xiàng)目分別算出評(píng)價(jià)值。
另外，該實(shí)施例中，對(duì)于向監(jiān)視器4的顯示，對(duì)應(yīng)用戶的選擇可提示兩種顯示畫(huà)面。一種畫(huà)面是將各評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值和處理對(duì)象圖象或光學(xué)信息的解碼結(jié)果一起顯示的畫(huà)面。
圖18(1)表示上述評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值的顯示畫(huà)面的一例(下面將該畫(huà)面稱為“A畫(huà)面”)。圖中的30是處理對(duì)象的二維碼的圖象，31是從該圖象中的二維碼得到的讀取數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域。各評(píng)價(jià)值作為具體數(shù)值顯示在該圖中的區(qū)域32內(nèi)，此外，還作為讀出流程顯示。表示誤識(shí)別的單元的位置的指針34顯示在處理對(duì)象圖象中的二維碼中。
另外，規(guī)定的評(píng)價(jià)值到達(dá)警告電平的情況下，如圖所示，顯示出警告標(biāo)志35。與警告標(biāo)志35相鄰的顯示對(duì)應(yīng)于到達(dá)上述警告電平的評(píng)價(jià)值的警告時(shí)注釋(上述圖14所示)。
另一種顯示畫(huà)面是顯示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的畫(huà)面，圖18(2)中表示該例子(下面將該畫(huà)面稱為“B”畫(huà)面)。該B畫(huà)面中，顯示出規(guī)定的評(píng)價(jià)項(xiàng)目(圖示的例子中為照明)的評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線37。該B畫(huà)面中，還表示之前處理的二維碼的圖象30(這里僅用點(diǎn)劃線表示出其輪廓)和讀取數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域31，此外，設(shè)定通常的處理次數(shù)或讀取成功的次數(shù)等的履歷數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域36。
該實(shí)施例中，對(duì)照明、聚焦、刻記、位置等4個(gè)項(xiàng)目顯示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間的變化。顯示的項(xiàng)目可由用戶的選擇操作適當(dāng)變更。圖中的警告標(biāo)志35與A的畫(huà)面的情況相同，對(duì)評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值進(jìn)行顯示，除上述的4個(gè)項(xiàng)目外，對(duì)大小或背景的評(píng)價(jià)值也可成為顯示的對(duì)象。
該實(shí)施例中，每當(dāng)算出評(píng)價(jià)值時(shí)，算出包含其最新的評(píng)價(jià)值的過(guò)去規(guī)定次數(shù)的評(píng)價(jià)值的平均值(所謂的移動(dòng)平均值)。上述B畫(huà)面上顯示的曲線表示該平均值的變化，橫軸的“0”表示當(dāng)前時(shí)刻。該實(shí)施例中，使用該平均值進(jìn)行評(píng)價(jià)值的離散程度的評(píng)價(jià)處理或從評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化進(jìn)行預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理。判斷為上述離散程度過(guò)大或預(yù)測(cè)為處于不能讀取二維碼的狀態(tài)的情況下，顯示或輸出明示了成為判斷對(duì)象的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的警告信息。
評(píng)價(jià)值的離散程度的評(píng)價(jià)通過(guò)對(duì)過(guò)去規(guī)定次數(shù)的平均值Xn求出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ并檢查(X0-3σ)的值來(lái)進(jìn)行(X0是當(dāng)前時(shí)刻得到的最新平均值)。該實(shí)施例中，X0-3σ≤0時(shí)，輸出規(guī)定的警告信息。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論，構(gòu)成母集合的高達(dá)99.7％的取樣包含在(X0±3σ)的范圍內(nèi)。因此，如果不輸出上述警告信息，用戶可判斷任一評(píng)價(jià)值都是穩(wěn)定狀態(tài)，可無(wú)故障地讀取二維碼。
接著，預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理中，例如，如圖19所示，提取從目前往前14次得到的平均值X1和由該平均值X1再向前1000次得到的平均值X2，由時(shí)間軸和平均值Xn的軸畫(huà)出曲線。并且，如下面的式(1)那樣，用這2點(diǎn)設(shè)定表示平均值Xn的變化的直線。
Xn=(X2-X1)1000×n+X2+7500(X2-X1)......(1)]]>這里取解碼失敗時(shí)的評(píng)價(jià)值為0，假定從當(dāng)前時(shí)刻到進(jìn)行了5000次的處理時(shí)為不能解碼。根據(jù)該假定，把上述式(1)的n取為5000，假定此時(shí)的Xn為0以下，那么，X1，X2的關(guān)系為下面的式(2)。
因此，X1，X2之間(2)式成立時(shí)，可判斷為不能讀取5000次后成為處理對(duì)象的二維碼。該實(shí)施例中，每次對(duì)二維碼進(jìn)行處理時(shí)，對(duì)于每個(gè)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)值，分別提取14次之前和1014次之前的評(píng)價(jià)值X1，X2，檢查它們之間上述(2)式的關(guān)系是否成立。并且，對(duì)任一項(xiàng)目，(2)式的關(guān)系成立時(shí)，把明示該項(xiàng)目的警告信息顯示在監(jiān)視器4上或輸出到上位系統(tǒng)11。
圖20表示該第二實(shí)施例的讀取處理的步驟。該讀取處理開(kāi)始之前，用戶執(zhí)行選擇在監(jiān)視器4上顯示上述A畫(huà)面、B畫(huà)面之一的操作。另外，顯示B畫(huà)面的情況下，除進(jìn)行選擇顯示對(duì)象的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的處理外，選擇執(zhí)行上述的離散的評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理之一。
圖20中，ST1～7的流程與上述第一實(shí)施例的圖12所示的相同。解碼失敗時(shí)進(jìn)行錯(cuò)誤輸出的步驟(該實(shí)施例中為ST20)也同樣。
上述處理中，解碼成功時(shí)，ST7為“是”，進(jìn)到ST8，算出上述6種評(píng)價(jià)值。
接下來(lái)，在ST9，檢查上述顯示畫(huà)面的選擇。這里，在選擇顯示評(píng)價(jià)值的當(dāng)前值的A畫(huà)面的情況下，進(jìn)到ST10，與處理對(duì)象圖象或讀取數(shù)據(jù)一起顯示6種評(píng)價(jià)值。另外，這些評(píng)價(jià)值中有到達(dá)警告電平的評(píng)價(jià)值的情況下，ST11為“是”，進(jìn)到ST12，顯示上述的警告標(biāo)志35和警告時(shí)注釋。也向上述上位系統(tǒng)11輸出與警告時(shí)注釋一樣內(nèi)容的信息。
此后，在ST13，把所算出的各評(píng)價(jià)值中的Li，F(xiàn)c，Mk，Lo等4種評(píng)價(jià)值保存在主存儲(chǔ)器22中，結(jié)束讀取處理。在無(wú)到達(dá)警告電平的評(píng)價(jià)值的情況下，跳過(guò)ST12進(jìn)到ST13。
接著，在選擇表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的B畫(huà)面的情況下，從ST9進(jìn)到ST14。在該ST14，對(duì)于選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，從主存儲(chǔ)器22讀出包含之前得到的評(píng)價(jià)值的過(guò)去規(guī)定次數(shù)的評(píng)價(jià)值，算出平均值X0。
之后，在ST15，將包含該平均值X0的過(guò)去規(guī)定次數(shù)的平均值從主存儲(chǔ)器22讀出來(lái)，顯示包含表示其隨時(shí)間變化的曲線的B畫(huà)面。在接下來(lái)的ST16，對(duì)應(yīng)用戶的選擇，執(zhí)行評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)值的離散的處理或預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理之一。該ST16的處理對(duì)象可以僅是選擇為B畫(huà)面的顯示對(duì)象的評(píng)價(jià)值，但不限于此，也可以處理可在B畫(huà)面顯示的所有4種評(píng)價(jià)值Li，F(xiàn)c，Mk，Lo。
在接下來(lái)的ST17，檢查ST16的處理結(jié)果是否達(dá)到了應(yīng)警告的電平。如果該判定為“是”，進(jìn)到ST18，在監(jiān)視器4上顯示規(guī)定的警告信息。另外，也可向上位系統(tǒng)11顯示同樣內(nèi)容的警告信息。
之后，在ST19，將上述ST8得到的評(píng)價(jià)值或ST14得到的平均值保存在主存儲(chǔ)器22中，結(jié)束讀取處理。在ST17中，處理結(jié)果未到達(dá)警告電平的情況下，跳過(guò)ST18進(jìn)到ST19。
由于ST8以下的步驟僅在解碼成功時(shí)進(jìn)行，所以即使假設(shè)進(jìn)行ST12或ST18的警告顯示·輸出，也不必立刻中止對(duì)后續(xù)的二維碼的讀取處理。但是，在去除了使二維碼質(zhì)量降低的原因之前，每次執(zhí)行圖20的讀取處理時(shí)都要進(jìn)行相同的警告顯示和輸出。
按照上述圖14的設(shè)定，對(duì)于照明、聚焦、刻記、位置的4種項(xiàng)目，在評(píng)價(jià)值Li，F(xiàn)c，Mk，Lo到達(dá)警告電平的情況下，顯示表示具體的應(yīng)對(duì)方法的警告時(shí)注釋。因此，即使一般用戶也能容易采取正確對(duì)策，可提高二維碼的質(zhì)量。
按照這樣的設(shè)定，變更二維碼讀出器1的初始設(shè)定或讀取對(duì)象的二維碼7或零部件9的種類的情況下，試驗(yàn)性地執(zhí)行圖20的讀取處理就能夠向用戶提示照明、聚焦、視野、二維碼的位置等的調(diào)整的不完備。因此，用戶可快速修正調(diào)整的不完備而設(shè)定適合于二維碼讀取的環(huán)境。如果選擇評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)值的離散程度的處理，用戶就可判斷按何種程度的穩(wěn)定性進(jìn)行二維碼的讀取。
此外，正式使用二維碼讀出器1時(shí)，每次解碼成功都要算出各種評(píng)價(jià)值并與警告電平比較，所以可快速檢測(cè)出二維碼的狀態(tài)朝向難以讀取的方向變化，并通知用戶。用戶通過(guò)選擇預(yù)測(cè)二維碼的變化傾向的處理就可判斷在經(jīng)過(guò)規(guī)定次數(shù)的讀取處理的時(shí)刻可否進(jìn)行讀取。
按照本發(fā)明，反復(fù)執(zhí)行光學(xué)信息碼的讀取處理期間，每個(gè)時(shí)刻的圖象中的光學(xué)信息碼的質(zhì)量朝向不可解碼的方向變化的情況下，可向用戶通知該變化，因此光學(xué)信息碼的質(zhì)量降低到不能解碼的狀態(tài)之前，就可去除引起降低的原因。因此，即使在連續(xù)讀取光學(xué)信息碼的情況下，也可穩(wěn)定進(jìn)行讀取處理，在解碼中不會(huì)發(fā)生故障。即便光學(xué)信息碼的質(zhì)量朝降低的方向變化，在不能解碼之前也可檢測(cè)出該變化，因此不必立刻停止讀取處理，可提高讀取處理的方便性。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)信息碼的讀取方法，順序執(zhí)行以下步驟拍攝可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼；對(duì)由上述拍攝取得的圖象實(shí)施規(guī)定的圖象處理，并提取上述圖象中的上述光學(xué)信息碼；對(duì)由上述圖象處理提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理，并根據(jù)該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼；上述光學(xué)信息解碼成功時(shí)，根據(jù)直到該解碼所執(zhí)行的處理為止的結(jié)果，對(duì)上述圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值；存儲(chǔ)該評(píng)價(jià)值；輸出用上述評(píng)價(jià)值和過(guò)去存儲(chǔ)的多個(gè)評(píng)價(jià)值表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，在輸出表示上述評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的步驟中，將上述數(shù)據(jù)與規(guī)定的警告電平對(duì)比并顯示出來(lái)。
3.一種光學(xué)信息碼的讀取方法，順序執(zhí)行以下步驟拍攝可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼；對(duì)由上述拍攝取得的圖象實(shí)施規(guī)定的圖象處理，并提取上述圖象中的上述光學(xué)信息碼；對(duì)由上述圖象處理提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理，并根據(jù)該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼；上述光學(xué)信息解碼成功時(shí)，根據(jù)直到該解碼執(zhí)行的處理為止的結(jié)果，對(duì)上述圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值；將該評(píng)價(jià)值與規(guī)定的警告電平進(jìn)行比較；以上述評(píng)價(jià)值達(dá)到上述警告電平為條件，執(zhí)行規(guī)定形式的警告處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，其特征在于提取上述光學(xué)信息碼的步驟包含如下步驟一面在由上述拍攝得到的圖象中掃描該光學(xué)信息碼中包含的特定圖形的模型一面進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算；把由上述相關(guān)運(yùn)算得到的相關(guān)值達(dá)到規(guī)定的閾值以上的位置特定為上述光學(xué)信息碼的提取位置；在得到上述評(píng)價(jià)值的步驟中，把在特定為上述碼的提取位置的位置處得到的相關(guān)值識(shí)別為上述評(píng)價(jià)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，其特征在于在提取上述光學(xué)信息碼的步驟中，執(zhí)行從由上述拍攝得到的圖象提取上述光學(xué)信息碼中包含的特定圖形的處理；在得到上述評(píng)價(jià)值的步驟中，使用提取上述光學(xué)信息碼的步驟中的特定圖形的提取數(shù)算出上述評(píng)價(jià)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，其特征在于在對(duì)上述光學(xué)信息碼進(jìn)行解碼的步驟中包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟；在得到上述評(píng)價(jià)值的步驟中，使用上述小區(qū)域的識(shí)別結(jié)果和包含上述光學(xué)信息碼的圖象區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)算出拍攝光學(xué)信息碼時(shí)的聚焦調(diào)整、光學(xué)信息碼的對(duì)比度、小區(qū)域的大小、小區(qū)域內(nèi)的濃度分布、代碼位置中的至少一種評(píng)價(jià)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，其特征在于在對(duì)上述光學(xué)信息碼進(jìn)行解碼的步驟中包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的步驟；在得到上述評(píng)價(jià)值的步驟中，算出表示上述小區(qū)域的識(shí)別處理中的錯(cuò)誤程度的評(píng)價(jià)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光學(xué)信息碼的讀取方法，其特征在于使用在拍攝上述光學(xué)信息碼的步驟、提取上述光學(xué)信息的步驟、對(duì)上述光學(xué)信息進(jìn)行解碼的步驟的各步驟的處理執(zhí)行多個(gè)循環(huán)期間存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)值，來(lái)預(yù)測(cè)把上述3個(gè)步驟的處理再執(zhí)行規(guī)定循環(huán)后可否進(jìn)行解碼，并預(yù)測(cè)為不能解碼時(shí)，進(jìn)行規(guī)定形式的警告處理。
9.一種光學(xué)信息碼讀取裝置，包括取得包含可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼的圖象的圖象取得裝置；對(duì)上述取得的圖象執(zhí)行提取上述光學(xué)信息碼的圖象處理的圖象處理裝置；對(duì)由上述圖象處理裝置提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理并根據(jù)該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼的解碼處理裝置；上述解碼處理裝置對(duì)光學(xué)信息的解碼成功時(shí)，根據(jù)上述圖象處理裝置和上述解碼處理裝置中至少之一執(zhí)行的處理的結(jié)果對(duì)上述取得的圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值取得裝置；保持上述評(píng)價(jià)值取得裝置取得的評(píng)價(jià)值的存儲(chǔ)裝置；使用上述存儲(chǔ)裝置中保持的多個(gè)評(píng)價(jià)值，作成并輸出表示評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)的隨時(shí)變化輸出裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，其特征在于上述隨時(shí)變化輸出裝置包含將表示上述評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)與規(guī)定的警告電平一起顯示的裝置。
11.一種光學(xué)信息碼讀取裝置，包括取得包含可視覺(jué)識(shí)別的符號(hào)構(gòu)成的光學(xué)信息碼的圖象的圖象取得裝置；對(duì)上述取得的圖象執(zhí)行提取上述光學(xué)信息碼的圖象處理的圖象處理裝置；對(duì)由上述圖象處理裝置提取的光學(xué)信息碼執(zhí)行與上述提取時(shí)不同的圖象處理并根據(jù)該圖象處理結(jié)果對(duì)上述光學(xué)信息碼表示的光學(xué)信息進(jìn)行解碼的解碼處理裝置；上述解碼處理裝置對(duì)光學(xué)信息的解碼成功時(shí)，根據(jù)上述圖象處理裝置和上述解碼處理裝置中至少之一執(zhí)行的處理的結(jié)果對(duì)上述取得的圖象中的光學(xué)信息碼得到規(guī)定的評(píng)價(jià)值的評(píng)價(jià)值取得裝置；判別上述評(píng)價(jià)值取得裝置取得的評(píng)價(jià)值是否達(dá)到規(guī)定的警告電平的判別裝置；在由上述判別裝置判斷為上述評(píng)價(jià)值達(dá)到上述警告電平時(shí)，輸出規(guī)定的警告信息的警告輸出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，其特征在于上述圖象處理裝置包含一面在上述圖象取得裝置取得的圖象中掃描上述光學(xué)信息碼中包含的特定的圖形的模型一面進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的裝置和把由上述相關(guān)運(yùn)算得到的相關(guān)值在規(guī)定的閾值以上的位置特定為上述光學(xué)信息碼的提取位置的裝置；上述評(píng)價(jià)值取得裝置把在特定為上述光學(xué)信息碼的提取位置的位置處得到的相關(guān)值保持到上述解碼處理裝置的處理結(jié)束，上述解碼處理裝置對(duì)光學(xué)信息的解碼成功時(shí)將上述保持的相關(guān)值識(shí)別為上述評(píng)價(jià)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，其特征在于上述圖象處理裝置執(zhí)行從上述圖象取得裝置取得的圖象提取上述光學(xué)信息碼中包含的特定圖形的圖象處理；上述評(píng)價(jià)值取得裝置使用上述特定圖形的提取數(shù)算出上述評(píng)價(jià)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，其特征在于上述解碼處理裝置包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的裝置；上述評(píng)價(jià)值取得裝置使用上述小區(qū)域的識(shí)別結(jié)果和包含上述光學(xué)信息碼的圖象區(qū)域內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)算出拍攝光學(xué)信息碼時(shí)的聚焦調(diào)整、光學(xué)信息碼的對(duì)比度、小區(qū)域的大小、小區(qū)域內(nèi)的濃度分布、碼的位置中的至少一種評(píng)價(jià)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，其特征在于上述解碼處理裝置包含分別識(shí)別表示光學(xué)信息的最小單位的小區(qū)域的裝置；上述評(píng)價(jià)值取得裝置算出上述小區(qū)域的識(shí)別處理的錯(cuò)誤程度。
16.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的光學(xué)信息碼讀取裝置，具有使用上述評(píng)價(jià)值取得裝置中保持的多個(gè)評(píng)價(jià)值預(yù)測(cè)使上述圖象取得裝置、圖象處理裝置、解碼處理裝置的各裝置的處理執(zhí)行規(guī)定循環(huán)后可否進(jìn)行光學(xué)信息的解碼的預(yù)測(cè)裝置；在上述預(yù)測(cè)裝置預(yù)測(cè)為不能讀取上述信息時(shí)輸出規(guī)定形式的警告信息的警告信息輸出裝置。
全文摘要
在反復(fù)進(jìn)行常規(guī)的讀取處理期間，能夠判斷每個(gè)時(shí)刻的圖象中的光學(xué)信息碼的性質(zhì)是否未向不可解碼的方向變化?？刂破?2)反復(fù)執(zhí)行使攝影機(jī)(3)拍攝二維碼(7)的處理和對(duì)所得到的圖象上的二維碼的光學(xué)信息進(jìn)行解碼的處理。該讀取處理中，解碼成功時(shí)，控制器(2)使用解碼處理過(guò)程進(jìn)行處理的結(jié)果或二維碼的圖象數(shù)據(jù)算出處理對(duì)象的二維碼的評(píng)價(jià)值，同時(shí)執(zhí)行顯示表示該評(píng)價(jià)值隨時(shí)間變化的曲線的處理?？刂破?2)進(jìn)一步把評(píng)價(jià)值與規(guī)定的警告電平相比較，對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生規(guī)定次數(shù)的評(píng)價(jià)值在警告電平以下的狀態(tài)，輸出警告信號(hào)。
文檔編號(hào)G06K7/10GK1479246SQ0314943
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月18日
發(fā)明者中島克起, 坂頂幸治, 村田卓也, 也, 治 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社