[go: up one dir, main page]

JP2005174128A - Code reader - Google Patents

Code reader Download PDF

Info

Publication number
JP2005174128A
JP2005174128A JP2003415473A JP2003415473A JP2005174128A JP 2005174128 A JP2005174128 A JP 2005174128A JP 2003415473 A JP2003415473 A JP 2003415473A JP 2003415473 A JP2003415473 A JP 2003415473A JP 2005174128 A JP2005174128 A JP 2005174128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
code
data
luminance
image pickup
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2003415473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Fujita
眞二 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mars Tohken Solution Co Ltd
Original Assignee
Tohken Co Ltd
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 Tohken Co Ltd filed Critical Tohken Co Ltd
Priority to JP2003415473A priority Critical patent/JP2005174128A/en
Publication of JP2005174128A publication Critical patent/JP2005174128A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

【課題】白黒から成るコードを読取ることができると共に、従来のコード読取装置では読取ることができなかった特定の色を有するコードを読取ることが可能なコード読取装置を提供する
【解決手段】カラー画像撮像素子から出力されるカラー画像信号から輝度信号を抽出し、グレースケールデータとして第1のフレームメモリに書込む輝度抽出手段と、前記カラー画像信号及び前記輝度信号の両方からR,G,Bの色信号を抽出し、三原色の色データとしてR,G,Bのプレーン毎に第2のフレームメモリに書込む色抽出手段と、前記読取対象のコードに応じて前記グレースケールデータ,前記Rプレーンの色データ,前記Gプレーンの色データ,及び前記Bプレーンの色データのいずれかのデータを用いて前記コードを認識すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えて前記コードを認識するコード認識手段とを備える。
【選択図】図1
Provided is a code reading device capable of reading a code composed of black and white and capable of reading a code having a specific color which cannot be read by a conventional code reading device. Luminance extraction means for extracting a luminance signal from the color image signal output from the image pickup device and writing it into the first frame memory as grayscale data; and R, G, B from both the color image signal and the luminance signal Color extraction means for extracting a color signal and writing it in the second frame memory for each of the R, G, B planes as color data of the three primary colors, and the gray scale data, the R plane of the R plane according to the code to be read Recognizing the code using any one of color data, color data of the G plane, and color data of the B plane; If you can not recognize the data, and a recognizing code recognition means the code switch to other data.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、異なる反射率又は正反射、拡散反射光の差で形成されるマークで表わされる1次元若しくは2次元のコードを読取対象として、シール状の媒体に印刷若しくは物体表面に直接形成されたコードを光学的に非接触で読取るコード読取装置に関し、特に、白黒のコード及び色を有するコードの両方を読取対象として、カラーの撮像素子から得られたカラー画像を処理してコードを読取る機能を有するコード読取装置に関するものである。   In the present invention, a one-dimensional or two-dimensional code represented by a mark formed by a difference in reflectance, specular reflection, or diffuse reflection light is printed on a seal-like medium or directly formed on an object surface. The present invention relates to a code reading device that reads a code optically in a non-contact manner, and particularly has a function of reading a code by processing a color image obtained from a color image pickup device for both a black and white code and a color code. It is related with the code reader which has.

近年、製品や部品の管理情報を短時間で認識するために、製品や部品の番号、商品名、価格その他の情報を白黒等のしま模様で記号化した1次元又は2次元コードが広く用いられている。これらの異なる反射率又は正反射、拡散反射光の差で形成されるシンボルで表わされる1次元コードや2次元コードなど、符号化された情報を有するコード(「ラベル」若しくは「マーク」とも言う)は、例えば1次元コードにおいては、線の幅の比の組合せで一連の数字,文字を表しており、製品や部品の番号等の各種の情報が上記数字,文字に置き換えられている。このような1次元のバーから成る1次元コードや2次元のセルから成る2次コードを光学的に読取るコード読取装置は、操作者が装置を手に持って利用する手持ち式のタイプと、搬送路の所定の位置に固設される定置式のタイプがある。   In recent years, in order to recognize management information of products and parts in a short time, one-dimensional or two-dimensional codes in which product and part numbers, product names, prices, and other information are symbolized by black and white stripes are widely used. ing. A code having encoded information such as a one-dimensional code or a two-dimensional code represented by a symbol formed by a difference between these different reflectances, regular reflection, or diffuse reflection light (also referred to as “label” or “mark”) For example, in a one-dimensional code, a series of numbers and characters are represented by a combination of line width ratios, and various information such as product and part numbers are replaced with the numbers and characters. Such a code reader that optically reads a one-dimensional code composed of a one-dimensional bar or a secondary code composed of a two-dimensional cell is a hand-held type that an operator uses while holding the device, There is a stationary type fixed at a predetermined position on the road.

手持ち式のタイプの光源としては発光ダイオードが主に用いられ、定置式の光源としてはレーザビームが主に用いられている。手持ち式のコード読取装置は、POS(販売時点情報管理)システムとしてスーパーマーケットやデパート等のレジで多用されており、製造及び流通段階においても使用されている。   A light-emitting diode is mainly used as a hand-held type light source, and a laser beam is mainly used as a stationary light source. Hand-held code readers are frequently used at supermarkets and department stores as a point-of-sale (POS) system, and are also used in the manufacturing and distribution stages.

一方、定置式のコード読取装置は、物流配送センター等において使用されている。例えば、物流配送センターにおいては、届け先や種類がランダムに投入された物品をベルトコンベヤ等の搬送手段によって搬送し、搬送される物品の表面に付されたラベルの情報を撮像手段によって撮像し、その画像を処理してコードを読取り、その情報に基づいて各種の物品を仕分装置によって自動的に仕分けることが行われている。   On the other hand, stationary code readers are used in distribution distribution centers and the like. For example, in a distribution center, an article with a random destination and type is conveyed by a conveying means such as a belt conveyor, and information on a label attached to the surface of the conveyed article is imaged by an imaging means. A code is read by processing an image, and various articles are automatically sorted by a sorting device based on the information.

ところで、近年、半導体のウエハーやエンジンブロック等、金属やセラミックス、高分子化合物等の物体表面にダイレクトマーキングされたマーク(主に2次元コード)を対象として、そのマークを読取るための照明ユニット及びコード読取装置が開発され、実現されている。ダイレクトマーキングされるマークは、例えば、物体表面に直接レーザ光により書込まれ、製品管理などを目的として利用されている。このようにして物体表面に直接形成されたマークは、耐久性に優れ、また、小さな領域に多くの情報を記録できるなどの利点が有り、様々な分野で利用することが可能である。しかし、レーザ光によって書込まれたマークは、レーザ光で除去した部分の深さや形状によって、対象物からの反射光が変化したり、全反射したりすることが起因して、一般的なコード読取装置では読取ることが困難である。そこで、例えば、異なる角度を成す2つ以上の光線束から成る照明光を照射するなど、照明光の角度を工夫することで、マークからの反射光による像を正確に結像させるようにして、物体表面に形成されたマークの読取りを可能としている(例えば特許文献1参照)。   By the way, in recent years, illumination units and codes for reading marks (mainly two-dimensional codes) directly marked on the surface of objects such as semiconductor wafers and engine blocks, such as metals, ceramics, and polymer compounds. A reader has been developed and implemented. A mark to be directly marked is written on the surface of an object directly by a laser beam and used for the purpose of product management or the like. The mark directly formed on the object surface in this manner has excellent durability and can record a large amount of information in a small area, and can be used in various fields. However, the mark written by the laser beam is a general code because the reflected light from the object changes or totally reflects depending on the depth and shape of the part removed by the laser beam. It is difficult to read with a reading device. Therefore, for example, by devising the angle of the illumination light, such as irradiating illumination light composed of two or more light bundles that form different angles, an image formed by the reflected light from the mark is accurately formed, Marks formed on the object surface can be read (see, for example, Patent Document 1).

上記のような、シール状の媒体(主に紙葉類)に印刷若しくは物体表面に直接形成されたコードを読取対象としたコード読取装置は、一般的に、高解像度を有する白黒画像の撮像デバイスを備え、白黒画像からコードを認識(復号化)する方式が採られている。   The above-described code reader that reads a code printed on a seal-like medium (mainly paper) or directly formed on the surface of an object is generally an imaging device for black and white images having a high resolution. And a method of recognizing (decoding) a code from a black and white image.

他方、カラー画像の撮像手段を備え、カラー画像を処理してコードを読取るようにしたコード読取装置も提案されている。具体例としては、原色配列のカラー画像撮像素子を備え、その撮像素子から得られるカラー画像データ(R,G,Bデータ)から、例えば演算式 Y=R+2G+Bにより、輝度データ(Y)を抽出してグレースケールデータを生成し、そのグレースケールデータを用いてコードを認識するコード読取装置が公知である(例えば特許文献2参照)。
特開2000−298698号公報 特開2000−322508号公報
On the other hand, there has also been proposed a code reading apparatus that includes a color image capturing unit and processes a color image to read a code. As a specific example, a color image pickup device having a primary color array is provided, and luminance data (Y) is extracted from color image data (R, G, B data) obtained from the image pickup device, for example, using an arithmetic expression Y = R + 2G + B. A code reading device that generates gray scale data and recognizes a code using the gray scale data is known (see, for example, Patent Document 2).
JP 2000-298698 A JP 2000-322508 A

上述したように、シール状の媒体に印刷若しくは物体表面に直接形成されたコードを読取対象としたコード読取装置は、一般的に、高解像度を有する白黒画像の撮像デバイスを備え、白黒画像のデータからコードを認識する方式が採られている。一方、カラー画像の撮像デバイスを備えたコード読取装置としては、特許文献2に記載の装置のように、カラーの画像データを処理してグレースケールデータを生成し、そのグレースケールデータを用いてコードを認識するする方式が採られている。   As described above, a code reading apparatus that reads a code printed on a seal-like medium or directly formed on the surface of an object generally includes a black and white image pickup device having high resolution, and data of a black and white image. The method of recognizing the code from is adopted. On the other hand, as a code reading apparatus including a color image imaging device, color image data is generated by processing color image data as in the apparatus described in Patent Document 2, and the code is generated using the gray scale data. The method to recognize is adopted.

ところで、色を有するコードとしては、(1)上述のような物体表面に直接形成されたコード(金属等の色が現れるコード)の他に、(2)単一の色を用いたコード、(3)カラーを情報の要素としたカラーコードなどがある。   By the way, as a code having a color, (2) a code using a single color, in addition to (1) a code directly formed on the object surface as described above (a code in which a color of metal or the like appears), 3) There is a color code using color as an information element.

白黒画像のデータからコードを読取る従来のコード読取装置では、白黒のコードを対象とした場合には有効であるが、上記のような色を有するコードの場合には読取ることができず、利用範囲が限定されてしまうなどの欠点がある。カラー画像に対応させるには、例えば、原色配列のカラー画像撮像素子から得られたR,G,Bの各色成分のいずれかの信号を利用してコードの解読用データとする方式を採用することが考えられるが、高解像度の撮像デバイスを用いても感度が1/3に低下してしまい、高精度のコード認識を実現することができないという問題が生じる。また、バーコードリーダ等のコード読取装置と画像処理装置とを一体的に構成する方法も考えられるが、装置が大型化し、価格的にも高価になってしまうという問題が生じる。   In a conventional code reading apparatus that reads a code from black and white image data, it is effective when a black and white code is targeted, but cannot be read in the case of a code having the above color, and the range of use There are drawbacks such as being limited. In order to correspond to a color image, for example, a method of using a signal of one of R, G, and B color components obtained from a color image pickup element of a primary color array as code decoding data is adopted. However, even if a high-resolution imaging device is used, the sensitivity is reduced to 1/3, and there is a problem that high-accuracy code recognition cannot be realized. Although a method of integrally configuring a code reading device such as a barcode reader and an image processing device is also conceivable, there is a problem that the device becomes large and expensive.

また、特許文献2に記載の装置のように、グレースケールデータからのみコードを認識するコード読取装置では、輝度の差が大きなコードは読取ることができるが、輝度の差が小さなコードや、特定の色を有する物体表面に直接形成されたコード(彩度の差が小さなコード)などは、高精度で読取ることができないという問題があった。また、カラー画像を処理してコードを読取る従来のコード読取装置は、原色配列の撮像素子から成る撮像手段を用いたものであり、補色配列から成る撮像手段を用いて各種のコードを読取ることが可能なコード読取装置は実現されていなかった。   In addition, a code reading device that recognizes a code only from grayscale data, such as the device described in Patent Document 2, can read a code having a large luminance difference, but a code having a small luminance difference or a specific code. There is a problem that a code directly formed on the surface of an object having a color (a code having a small saturation difference) cannot be read with high accuracy. Further, a conventional code reading apparatus that processes a color image and reads a code uses an image pickup unit that includes an image pickup element having a primary color array, and can read various codes using an image pickup unit that has a complementary color array. A possible code reader has not been realized.

本発明は上述のような事情から成されたものであり、本発明の目的は、一般に使用されているカラー画像撮像素子から得られるカラー画像を処理して、白黒から成るコードを読取ることができると共に、従来のコード読取装置では読取ることができなかった特定の色を有するコードを読取ることが可能なコード読取装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to process a color image obtained from a commonly used color image pickup device and read a code composed of black and white. Another object of the present invention is to provide a code reader capable of reading a code having a specific color that cannot be read by a conventional code reader.

本発明は、白黒のコード及び色を有するコードを読取対象として前記コードを光学的に非接触で読取るコード読取装置に関するものであり、本発明の上記目的は、補色配列のカラー画像撮像素子によりカラー画像を撮像する撮像手段と、前記カラー画像撮像素子から出力される補色成分のカラー画像信号から輝度信号を抽出し、グレースケールデータとして第1のフレームメモリに書込む輝度抽出手段と、前記カラー画像撮像素子から出力される補色成分のカラー画像信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方からR,G,Bの色信号を抽出し、三原色の色データとしてR,G,Bのプレーン毎に第2のフレームメモリに書込む色抽出手段と、前記読取対象のコードに応じて前記グレースケールデータ,前記Rプレーンの色データ,前記Gプレーンの色データ,及び前記Bプレーンの色データのいずれかのデータを用いて前記コードを認識すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えて前記コードを認識するコード認識手段とを備えることによって達成される。   The present invention relates to a code reading apparatus that reads a black and white code and a code having a color optically in a non-contact manner. The object of the present invention is to provide a color image pickup device having a complementary color array. Image pick-up means for picking up an image, brightness extraction means for extracting a luminance signal from a color image signal of a complementary color component output from the color image pick-up element, and writing it in a first frame memory as gray scale data, and the color image R, G, and B color signals are extracted from both the complementary color component color image signal output from the image sensor and the luminance signal extracted by the luminance extraction means, and R, G, and B planes are obtained as color data of the three primary colors. A color extracting means for writing to the second frame memory every time, and the grayscale data and the R plane according to the code to be read. The code is recognized using any one of the data, the color data of the G plane, and the color data of the B plane, and if the data cannot be recognized, the code is switched to another data. This is achieved by including a code recognition means for recognizing.

さらに、前記補色配列のカラー画像撮像素子が、Cy(シアン),Ye(イエロー),G(グリーン),Mg(マゼンタ)から成る撮像素子であり、前記補色配列のカラー画像撮像素子のカラーフィルタの感度特性及び視感度に応じて予め設定された補正係数をC1,C2,C3として、前記輝度抽出手段は、前記補色成分(Cy,Ye,G,Mg)の信号から、演算式 Y=Cy+Ye+G+Mg=C1・2・R+C2・3・G+C3・2・Bによって前記輝度信号(Y)を生成し、前記色抽出手段は、Cy=B+G,Ye=R+G,Mg=R+Bとして、前記補色成分(Cy,Ye,G,Mg)の信号及び前記輝度信号(Y)から、演算式 R=(Y−C2・3・G−C3・2・B)/(2・C1),G=(Y−C1・2・R−C3・2・B)/(3・C2),B=(Y−C1・2・R−C2・3・G)/(2・C3)によって前記R,G,Bの色信号を抽出すること、によって一層効果的に達成される。   Furthermore, the color image pickup device of the complementary color array is an image pickup device made of Cy (cyan), Ye (yellow), G (green), and Mg (magenta), and the color filter of the color image pickup device of the complementary color array The luminance extraction means uses the complementary color components (Cy, Ye, G, Mg) from the signal of the complementary color components (Cy, Ye, G, Mg) as the correction coefficients set in advance according to the sensitivity characteristics and the visibility, and the equation Y = Cy + Ye + G + Mg = The luminance signal (Y) is generated by C1 · 2 · R + C2 · 3 · G + C3 · 2 · B, and the color extracting means sets Cy = B + G, Ye = R + G, and Mg = R + B as the complementary color components (Cy, Ye). , G, Mg) and the luminance signal (Y), R = (Y−C2 · 3 · G−C3 · 2 · B) / (2 · C1), G = (Y−C1 · 2)・ R-C3 ・ 2 ・B) / (3.multidot.C2), B = (Y-C1.multidot.2.multidot.R-C2.multidot.G) / (2.multidot.C3) to extract the R, G, B color signals to achieve a further effect. Is achieved.

また、カラー画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段のカラー画像撮像素子から出力されるカラー画像信号から輝度信号を抽出し、グレースケールデータとして第1のフレームメモリに書込む輝度抽出手段と、前記カラー画像撮像素子から出力されるカラー画像信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方から色差信号を生成する色差生成手段と、前記色差生成手段によって生成された色差信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方からR,G,Bの色信号を抽出し、三原色の色データとしてR,G,Bのプレーン毎に第2のフレームメモリに書込む色抽出手段と、前記読取対象のコードに応じて前記グレースケールデータ,前記Rプレーンの色データ,前記Gプレーンの色データ,及び前記Bプレーンの色データのいずれかのデータを用いて前記コードを認識すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えて前記コードを認識するコード認識手段とを備えることによって達成される。   In addition, an imaging unit that captures a color image, a luminance extraction unit that extracts a luminance signal from a color image signal output from the color image imaging element of the imaging unit, and writes the luminance signal as grayscale data in the first frame memory; Color difference generation means for generating a color difference signal from both a color image signal output from the color image pickup device and a luminance signal extracted by the luminance extraction means; a color difference signal generated by the color difference generation means and the luminance extraction Color extracting means for extracting R, G, B color signals from both of the luminance signals extracted by the means, and writing them in a second frame memory for each of the R, G, B planes as color data of the three primary colors; The gray scale data, the R plane color data, the G plane color data, and the B plane according to the code to be read. This is achieved by recognizing the code using any one of the color data and, if the data cannot be recognized, switching to other data and recognizing the code. .

さらに、前記カラー画像撮像素子のカラーフィルタの感度特性及び視感度に応じて予め設定された補正係数をk1,k2,k3,k4,k5として、前記輝度抽出手段は、前記カラー画像信号から、演算式 Y=k1・R+k2・G+k3・Bによって前記輝度信号(Y)を生成し、前記色差生成手段は、前記カラー画像信号及び前記輝度信号(Y)から、演算式 R−Y=R−(k1・R+k2・G+k3・B)、B−Y=B−(k1・R+k2・G+k3・B)によって前記色差信号(R−Y),(B−Y)を生成し、前記色抽出手段は、演算式 R=Y+(R−Y),G=Y−k4・(R−Y)−k5・(B−Y),B=Y+(B−Y)によって前記R,G,Bの色信号を抽出すること、によって一層効果的に達成される。   Further, the luminance extraction means calculates from the color image signal using k1, k2, k3, k4, k5 as correction coefficients set in advance according to the sensitivity characteristics and visibility of the color filter of the color image pickup device. The luminance signal (Y) is generated by the equation Y = k1 · R + k2 · G + k3 · B, and the color difference generating means calculates an arithmetic expression RY = R− (k1) from the color image signal and the luminance signal (Y). The color difference signals (R−Y) and (B−Y) are generated by R + k2 · G + k3 · B) and B−Y = B− (k1 · R + k2 · G + k3 · B), and the color extraction means is an arithmetic expression The R, G, B color signals are extracted by R = Y + (R−Y), G = Y−k4 · (R−Y) −k5 · (B−Y), and B = Y + (B−Y). Is achieved more effectively.

さらに、前記読取対象のコードと前記コードの認識に用いるデータとの対応を読取対象のコードの種類毎に対応テーブルに登録する登録手段を更に備え、前記コード認識手段は、読取対象のコードに対応して登録されているデータを第1優先順位として前記コードの認識処理に用いること、前記対応テーブルに複数のコードが登録されている場合、前記コード認識手段は、今回認識に用いたデータ又は利用頻度の高いデータを第1優先順位として次回のコード認識処理に用いること、前記対応テーブルに複数のコードが登録されている場合、前記コード認識手段は、利用者によって予め指定されたコードに対応するデータを第1優先順位としてコード認識処理に用いること、前記登録手段による前記対応テーブルへの登録は、予めサンプルのコードを読取ることによって自動的に行われること、によってそれぞれ一層効果的に達成される。   Furthermore, the information processing apparatus further includes a registration unit that registers a correspondence between the code to be read and data used for recognition of the code in a correspondence table for each type of code to be read, and the code recognition unit corresponds to the code to be read. Data registered as the first priority in the code recognition processing, and when a plurality of codes are registered in the correspondence table, the code recognition means uses the data used for the current recognition or the use Using frequently used data as the first priority for the next code recognition process, and when a plurality of codes are registered in the correspondence table, the code recognition means corresponds to the code designated in advance by the user. The data is used as the first priority in the code recognition process, and the registration to the correspondence table by the registration means is performed in advance on the sample It is automatically performed by reading over de, respectively is more effectively achieved by.

本発明によれば、各々の読取対象のコードに応じて、グレースケールデータ、及び補色成分の信号(又は色差信号)と輝度信号とから生成した原色プレーン(R,G,B)の各色データのいずれかを用いてコードを認識し、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えてコードを認識するようにしているので、従来のコード読取装置では読取ることができなかった特定の色を有するコードも読取ることが可能となる。   According to the present invention, each color data of the primary color plane (R, G, B) generated from the gray scale data and the complementary color component signal (or color difference signal) and the luminance signal according to each code to be read. When the code is recognized using either of them and the data cannot be recognized, the code is recognized by switching to another data, so that a specific code that cannot be read by a conventional code reader is used. A code having a color can also be read.

図1は本発明に係るコード読取装置の第1の実施形態における構成例を示している。同図に示すコード読取装置は、カラー画像を撮像する撮像手段として、例えば、図2に示すセル配列の例のように、Cy(シアン),Ye(イエロー),G(グリーン),Mg(マゼンタ)で代表される補色配列のカラー画像撮像素子11Aを用いた撮像デバイス(例えばCCD型又はCMOS型の撮像カメラ、又はカラーイメージ素子を直線状に配列したラインセンサ)が使用される。   FIG. 1 shows an example of the configuration of a code reading device according to a first embodiment of the present invention. The code reading apparatus shown in the figure is an imaging means for picking up a color image, for example, Cy (cyan), Ye (yellow), G (green), Mg (magenta), as in the example of the cell arrangement shown in FIG. ) Is used (for example, a CCD type or CMOS type imaging camera, or a line sensor in which color image elements are linearly arranged).

カラー画像撮像素子11Aの出力には、ADコンバータ12を介して輝度抽出回路13Aと色抽出回路14Aとが並列に接続されており、カラー画像撮像素子11Aから得られたカラー画像信号はADコンバータ12を介して輝度抽出回路13Aと色抽出回路14Aにそれぞれ送出されて並行処理される。この輝度抽出回路13Aにより抽出された輝度信号は、グレースケールデータ(グレースケールで表わされる輝度値)としてグレースケールフレームメモリ15に書込まれる。また、輝度抽出回路13Aの出力線は色抽出回路14Aの入力に接続されており、カラー画像信号から抽出された輝度信号は色抽出回路14Aに送出される。   A luminance extraction circuit 13A and a color extraction circuit 14A are connected in parallel to the output of the color image pickup device 11A via an AD converter 12, and the color image signal obtained from the color image pickup device 11A is the AD converter 12. Are sent to the luminance extraction circuit 13A and the color extraction circuit 14A through the same, and processed in parallel. The luminance signal extracted by the luminance extraction circuit 13A is written in the gray scale frame memory 15 as gray scale data (luminance value expressed in gray scale). The output line of the luminance extraction circuit 13A is connected to the input of the color extraction circuit 14A, and the luminance signal extracted from the color image signal is sent to the color extraction circuit 14A.

色抽出回路14Aは、A/D変換されたカラー画像信号及び輝度抽出回路13Aによって抽出された輝度信号の両方から色信号(R,G,B信号)を抽出して生成する回路であり、生成された色信号は、三原色(R,G,B)の色データとしてR,G,Bのプレーン毎にカラーフレームメモリ16に書込まれて記憶される。なお、本発明では、読取対象のコードに応じてグレースケールデータ,Rプレーンの色データ,Gプレーンの色データ,及びBプレーンの色データのいずれかのデータを用いてコードの認識処理を実行すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えてコードの認識処理を実行する形態としている。   The color extraction circuit 14A is a circuit that extracts and generates color signals (R, G, B signals) from both the A / D converted color image signal and the luminance signal extracted by the luminance extraction circuit 13A. The obtained color signal is written and stored in the color frame memory 16 for each of the R, G, and B planes as color data of the three primary colors (R, G, and B). In the present invention, code recognition processing is executed using any one of gray scale data, R plane color data, G plane color data, and B plane color data according to the code to be read. At the same time, when the data cannot be recognized, the data is switched to other data and the code recognition process is executed.

CPU回路部19は、CPU,RAM,ROM,入出力インタフェース等から構成されており、撮像素子駆動回路17を介してカラー画像撮像素子11Aの駆動を制御すると共に、輝度抽出回路13A及び色抽出回路14Aの動作を制御する。また、各フレームメモリ15,16に書込まれたグレースケールデータと三原色のカラー画像データは、CPU回路部19の制御の下に、例えば外部の情報処理装置に送信される。グレースケールデータ若しくはカラー画像データに基づくコードの認識(複号化)は、コード読取装置内若しくは情報処理装置側で行われる。   The CPU circuit unit 19 includes a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like. The CPU circuit unit 19 controls the driving of the color image pickup device 11A via the image pickup device drive circuit 17, and the luminance extraction circuit 13A and the color extraction circuit. The operation of 14A is controlled. Further, the gray scale data and the three primary color image data written in the frame memories 15 and 16 are transmitted to, for example, an external information processing apparatus under the control of the CPU circuit unit 19. Code recognition (decoding) based on grayscale data or color image data is performed in the code reader or on the information processing apparatus side.

図3は、コード読取装置10と情報処理装置20(ホストコンピュータ、携帯型コンピュータ等)との接続形態を示しており、コード読取装置10と情報処理装置20とは、通信手段3(無線通信手段若しくは通信ケーブル)を介して接続される。コード読取装置10のフレームメモリに書込まれたデータの処理形態は、通信手段3を介して情報処理装置20にリアルタイムに送信する形態に限るものではなく、コード読取装置10内のRAMやメモリカード,PCカード等の受渡し可能な記録媒体に蓄積して記録するデータ蓄積手段を備え、蓄積された認識データをバッチ処理形態で一括処理し得る形態としても良く、両形態を選択可能に備える形態としても良い。また、カラーの原画像は、フレームメモリに書込まれたそのままの画像データを使って外部(情報処理装置20等)に伝送したり、上記のような記録媒体に記録したりする処理形態としても良いが、JPEG(joint photographic experts group)等の画像圧縮技術を使ってデータ圧縮し、この圧縮したデータを使って外部に伝送したり、記録媒体に記録したりする処理形態としても良い。   FIG. 3 shows a connection form between the code reading device 10 and the information processing device 20 (host computer, portable computer, etc.). The code reading device 10 and the information processing device 20 are connected to the communication means 3 (wireless communication means). Or a communication cable). The processing mode of the data written in the frame memory of the code reading device 10 is not limited to the mode of transmitting in real time to the information processing device 20 via the communication means 3, but the RAM or memory card in the code reading device 10 , A data storage means for storing and recording on a transferable recording medium such as a PC card, etc., and a form in which the accumulated recognition data can be batch processed in a batch processing form, and both forms can be selected as a form Also good. Also, the color original image may be transmitted to the outside (the information processing apparatus 20 or the like) using the raw image data written in the frame memory, or may be recorded on the recording medium as described above. Although it is good, it is good also as a processing form which compresses data using image compression techniques, such as JPEG (Joint photographic experts group), transmits to the exterior using this compressed data, or records on a recording medium.

また、蓄積機能と通信機能とを備えたコード読取装置では、操作者はモード(例えば、蓄積する第1のモード,リアルタイム送信する第2のモード,蓄積すると共にリアルタイム送信する第3のモード)を選択して使用できるようにしても良い。更に、記録媒体に蓄積されたデータを外部コンピュータ側からの送信要求で一括若しくは選択的に取込めるようにしても良い。なお、単独で動作する携帯型のコード読取装置も本発明に含まれる。   Further, in a code reading apparatus having a storage function and a communication function, the operator selects a mode (for example, a first mode for storing, a second mode for transmitting in real time, and a third mode for storing and transmitting in real time). It may be selected and used. Furthermore, the data stored in the recording medium may be fetched collectively or selectively by a transmission request from the external computer side. Note that a portable code reader that operates alone is also included in the present invention.

上述のような構成において、本発明に係るコード読取装置の第1の実施形態における動作例について説明する。図4は、コード読取装置の外観構成の一例を示しており、本例でのコード読取装置は操作者が片手で操作できる手持ち型ものであり、本体10の一端の先端部には読取り部10aが設けられ、本体10の他端の上面部には読取った対象物の原画像とそのコードのデータの登録、抹消、表示やガイダンス等の指令を入力するためのテンキー10b及び所定事項を表示するための液晶等で成る表示部10cが設けられている。   An operation example in the first embodiment of the code reading apparatus according to the present invention having the above-described configuration will be described. FIG. 4 shows an example of an external configuration of the code reading device. The code reading device in this example is a hand-held type that can be operated by an operator with one hand, and a reading unit 10 a is provided at the tip of one end of the main body 10. A numeric keypad 10b for inputting commands such as registration, deletion, display, and guidance of the original image of the read object and its code data is displayed on the upper surface of the other end of the main body 10 and predetermined items. A display unit 10c made of liquid crystal or the like is provided.

このコード読取装置を使用する際には、操作者は、表示部10cに表示される映像を見ながら(或いは撮像対象に対して投光された撮像領域を示すガイド光により)、読取対象の2次元コード若しくは1次元コード(あるいは読取対象のコード及び管理対象物)が、コード読取装置の撮像領域内に収まるように撮像範囲を調整し、本体10の内側コーナ部に設けられているトリガーボタン10dを押下して画像の取込みを指示する。このトリガーボタン10dの押下により、2次元エリアから反射された光がレンズ係に入射され、結像された像がカラー画像撮像素子11Aにより撮像される。そして、A/D変換された変換された各画素のカラー画像信号(本例では補色成分(Cy,Ye,G,Mg)の信号)が、輝度抽出回路13A及び色抽出回路14Aにそれぞれ送出される。   When using this code reader, the operator sees the image displayed on the display unit 10c (or with the guide light indicating the imaging area projected on the imaging object) and reads 2 of the reading object. The trigger button 10d provided at the inner corner of the main body 10 is adjusted by adjusting the imaging range so that the three-dimensional code or the one-dimensional code (or the code to be read and the management target) is within the imaging area of the code reader. Press to instruct image capture. By depressing the trigger button 10d, the light reflected from the two-dimensional area is incident on the lens unit, and the formed image is picked up by the color image pickup element 11A. Then, the A / D converted color image signals of the respective pixels (in this example, signals of complementary color components (Cy, Ye, G, Mg)) are sent to the luminance extraction circuit 13A and the color extraction circuit 14A, respectively. The

輝度抽出回路13Aでは、カラー画像を構成する各画素位置のCy,Ye,G,Mgのカラー画素信号から輝度信号(Y)を生成し、グレースケールデータとしてグレースケールフレームメモリ15に書込むと共に、輝度信号(Y)を色抽出回路14Aに送出する。ここで、カラー画像の各画素のカラー画像信号(Cy,Ye,G,Mg)から輝度成分が抽出されるが、輝度成分の抽出、すなわちカラー画像信号(Cy,Ye,G,Mg)から輝度信号(Y)への変換は、次の数1により行う。
[数1]
Y=Cy+Ye+G+Mg=C1・2・R+C2・3・G+C3・2・B
ここで、Cy=B+G,Ye=R+G,Mg=R+B
一方、色抽出回路14Aでは、カラー画像撮像素子11Aからのカラー画像信号(Cy,Ye,G,Mg)を入力する共に、輝度抽出回路13Aから輝度信号(Y)を入力し、次の数2、数3、数4により各色成分(R,G,Bの画像成分)を抽出する。
[数2]
R=(Y−C2・3・G−C3・2・B)/(2・C1)
[数3]
G=(Y−C1・2・R−C3・2・B)/(3・C2)
[数4]
B=(Y−C1・2・R−C2・3・G)/(2・C3)
ここで、C1,C2,C3は、カラー画像撮像素子11Aのカラーフィルタの感度特性、及び視感度等により決定される係数であり、0<C1,C2,C3≦1である。
In the luminance extraction circuit 13A, a luminance signal (Y) is generated from Cy, Ye, G, and Mg color pixel signals at each pixel position constituting the color image, and is written in the grayscale frame memory 15 as grayscale data. The luminance signal (Y) is sent to the color extraction circuit 14A. Here, the luminance component is extracted from the color image signal (Cy, Ye, G, Mg) of each pixel of the color image, but the luminance component is extracted, that is, the luminance is extracted from the color image signal (Cy, Ye, G, Mg). Conversion to the signal (Y) is performed by the following equation (1).
[Equation 1]
Y = Cy + Ye + G + Mg = C1 ・ 2 ・ R + C2 ・ 3 ・ G + C3 ・ 2 ・ B
Here, Cy = B + G, Ye = R + G, Mg = R + B
On the other hand, in the color extraction circuit 14A, the color image signal (Cy, Ye, G, Mg) from the color image pickup device 11A is input and the luminance signal (Y) is input from the luminance extraction circuit 13A. The color components (R, G, and B image components) are extracted by Equations 3 and 4.
[Equation 2]
R = (Y−C2 · 3 · G−C3 · 2 · B) / (2 · C1)
[Equation 3]
G = (Y−C1 · 2 · R−C3 · 2 · B) / (3 · C2)
[Equation 4]
B = (Y-C1, 2, R-C2, 3, G) / (2, C3)
Here, C1, C2, and C3 are coefficients determined by the sensitivity characteristic of the color filter of the color image pickup element 11A, the visibility, and the like, and 0 <C1, C2, C3 ≦ 1.

そして、色抽出回路14Aでは、抽出した色成分(R,G,B)の信号をカラー画像データとして原色プレーン(Rプレーン,Gプレーン,Bプレーン)毎のカラーフレームメモリ16に書込む。CPU回路部19では、例えばカラー画像データ(又は、カラー画像データとグレースケールデータ)を圧縮して、コード認識結果と対応づけてRAM等の記憶手段に記憶すると共に、通信手段3を介して情報処理装置20側に送信する。   Then, the color extraction circuit 14A writes the extracted color component (R, G, B) signals as color image data in the color frame memory 16 for each primary color plane (R plane, G plane, B plane). In the CPU circuit unit 19, for example, color image data (or color image data and grayscale data) is compressed and stored in a storage unit such as a RAM in association with a code recognition result, and information is transmitted via the communication unit 3. It transmits to the processing apparatus 20 side.

次に、コード認識時の動作例を図5のフローチャートに従って説明する。   Next, an operation example during code recognition will be described with reference to the flowchart of FIG.

1次元コード及び2次元コードのコード認識処理は、コード読取装置のCPU回路部19、又は通信手段3を介して接続される情報処理装置20側で行われる。ここでは、CPU回路部19にコード認識手段を備えた場合を例として説明する。なお、コードの復号化のアルゴリズムは公知の技術を用いるものとし、ここでは説明を省略する。   The code recognition processing of the one-dimensional code and the two-dimensional code is performed on the CPU circuit unit 19 of the code reading device or the information processing device 20 connected via the communication unit 3. Here, a case where the CPU circuit unit 19 includes code recognition means will be described as an example. The code decoding algorithm uses a known technique, and the description thereof is omitted here.

コード認識手段では、先ず、グレースケールフレームメモリ15からグレースケールデータ(1フレームの輝度信号(Y)のデータ)を読出し、グレースケールデータに基づいてコード認識処理を実行する(ステップS1)。その際、グレースケールデータによる認識(復号化)ができなかった場合は(ステップS2)、カラーフレームメモリ16から第1の原色プレーン(本例ではRプレーン)のデータを読出し、そのデータに基づいてコード認識処理を実行する(ステップS3)。そして、第1の原色プレーンのデータによる認識ができなかった場合は(ステップS4)、カラーフレームメモリ16から第2の原色プレーン(本例ではGプレーン)のデータを読出し、そのデータに基づいてコード認識処理を実行する(ステップS5)。そして、第2の原色プレーンのデータによる認識ができなかった場合は(ステップS6)、カラーフレームメモリ16から第3の原色プレーン(本例ではBプレーン)のデータを読出し、そのデータに基づいてコード認識処理を実行する(ステップS7)。ステップS2、S4、S6、S8において、コードの認識が成功したのであれば、すなわち、グレースケールデータ、前記数2、数3、数4により生成された3原色プレーンのいずれかの色データによる認識が成功したのであれば、コード認識処理を終了する。   In the code recognition means, first, gray scale data (1 frame luminance signal (Y) data) is read from the gray scale frame memory 15, and code recognition processing is executed based on the gray scale data (step S1). At this time, if recognition (decoding) using grayscale data has failed (step S2), data of the first primary color plane (R plane in this example) is read from the color frame memory 16, and based on the data A code recognition process is executed (step S3). If the first primary color plane data cannot be recognized (step S4), the data of the second primary color plane (G plane in this example) is read from the color frame memory 16, and a code is generated based on the data. Recognition processing is executed (step S5). If the second primary color plane data cannot be recognized (step S6), the data of the third primary color plane (B plane in this example) is read from the color frame memory 16, and a code is generated based on the data. Recognition processing is executed (step S7). If the code has been successfully recognized in steps S2, S4, S6, and S8, that is, recognition by any one of the color data of the gray scale data and the three primary color planes generated by the equations (2), (3), and (4). If is successful, the code recognition process is terminated.

このように、グレースケールデータによってコードが認識できない場合には、補色成分から成るカラー画像信号及び輝度信号の両方から生成したカラー画像データ(R,G,Bの各プレーンの色データ)によるコード認識処理を行うことで、紙葉類等に印刷された単一色のカラーのコード、金属やセラミックス、高分子化合物等の色を有する物体表面にダイレクトマーキングされたコード、カラーを情報の要素としたカラーコードなど、今まで読取りが不可能であった色を有するコードについても読取ることが可能となる。   As described above, when the code cannot be recognized by the gray scale data, the code is recognized by the color image data (color data of the R, G, and B planes) generated from both the color image signal and the luminance signal composed of the complementary color components. By processing, a single color code printed on paper, etc., a code that is directly marked on the surface of an object with a color such as metal, ceramics, polymer compound, etc. It is also possible to read a code having a color that could not be read so far, such as a code.

なお、上述したコード認識時の動作例では、グレースケールデータで認識できなかった場合は、自動的に各色成分のデータによるコード認識処理を実行する場合を例として説明したが、いずれのデータを用いて行うかを事前に設定しておく形態としても良い。例えば、読取対象のコードとコード認識に用いるデータとの対応を読取対象のコードの種類(例えば、白黒のコード,セラミックス上に形成されたコード等、主にコードの色成分に応じて分類されたコード)毎に対応テーブルに登録する登録手段を備え、コード認識手段において、読取対象のコードに対応して登録されているデータを第1優先順位としてコードの認識処理に用いる構成とすることで、1回の認識処理で認識することが可能となる。上記の登録手段による対応テーブルへの登録は、予めサンプルのコードを読取ることによって自動的に行う形態とするのが好ましいが、読取対象のコードの種類とそのコードの認識に用いるデータ(グレースケールデータ、3原色プレーンの各色データのいずれを用いるか)を手動によって登録できるようにしても良い。また、対応テーブルに複数のコードが登録されている場合、コード認識手段において、今回認識に用いたデータ又は利用頻度の高い実績データを第1優先順位として次回のコード認識処理に用いる構成とするようにしても良い。また、利用者によって読取り対象の種類を予め指定させて、指定されたコードに対応するデータを最優先で用いてコード認識処理に用いるようにしても良い。   In the operation example at the time of code recognition described above, the case where the code recognition process is automatically executed by the data of each color component when the grayscale data cannot be recognized has been described as an example. It is good also as the form which sets beforehand whether to perform. For example, the correspondence between the code to be read and the data used for code recognition is classified mainly according to the color component of the code such as the type of code to be read (for example, black and white code, code formed on ceramics, etc. A registration unit that registers each code) in the correspondence table, and the code recognition unit uses the data registered in correspondence with the code to be read as the first priority for the code recognition process; It is possible to recognize by one recognition process. Registration in the correspondence table by the registration means is preferably performed automatically by reading a sample code in advance, but the type of code to be read and data used for recognition of the code (grayscale data) It may be possible to manually register which color data of the three primary color planes is used. Further, when a plurality of codes are registered in the correspondence table, the code recognition unit uses the data used for the current recognition or the actual data having a high frequency of use as the first priority for the next code recognition process. Anyway. Alternatively, the user may designate the type to be read in advance, and the data corresponding to the designated code may be used in the code recognition process with the highest priority.

また、コード読取機能の他に、管理対象物を撮像した原画像(カラー画像データ)と復号化したコードの情報とを対応させて記録する管理対象記録手段を備え、各種の証書,新聞,書籍,文献などの印刷物などの管理対象物をデータベース化し、当該管理対象物をコードの情報(分類番号,証券番号,文献番号,日付などの文字列から成るコード)に関連付けて蓄積して管理できる構成としても良い。   Further, in addition to the code reading function, it includes management target recording means for recording an original image (color image data) obtained by imaging a management target in association with the decoded code information, and various certificates, newspapers, books , Structure to manage management objects such as documents such as printed materials in a database and store the management objects in association with code information (code consisting of character string such as classification number, securities number, document number, date) It is also good.

次に、本発明に係るコード読取装置の第2の実施形態について説明する。上述した第1の実施形態では、補色配列のカラー画像撮像素子11Aを用いたコード読取装置を例としているのに対して、第2の実施形態は、補色配列のカラー画像撮像素子又は原色配列のカラー画像撮像素子のいずれにも適用できるコード読取装置の例である。第2の実施形態では、輝度信号及び色差信号からR,G,Bの色成分のカラー画像データを生成し、それらのカラー画像データ(R,G,Bの各プレーンの色データ)、若しくはグレースケールデータを用いてコードを認識することを特徴としている。   Next, a second embodiment of the code reading device according to the present invention will be described. In the first embodiment described above, the code reading device using the color image pickup element 11A of the complementary color array is taken as an example, whereas in the second embodiment, the color image pickup element or the primary color array of the complementary color array is used. This is an example of a code reading device that can be applied to any color image pickup device. In the second embodiment, color image data of R, G, and B color components is generated from the luminance signal and the color difference signal, and the color image data (color data of each plane of R, G, and B) or gray It is characterized by recognizing codes using scale data.

図6は本発明に係るコード読取装置の第2の実施形態における構成例を図1に対応させて示しており、図1に示した第1の実施形態と同一構成個所は同符号を付して説明を省略する。   FIG. 6 shows a configuration example of the code reader according to the second embodiment of the present invention corresponding to FIG. 1, and the same components as those of the first embodiment shown in FIG. The description is omitted.

図6において、カラー画像撮像素子11Bは、補色配列のカラー画像撮像素子又は原色配列のカラー画像撮像素子であり、ここでは原色配列のカラー画像撮像素子を例とする。第2の実施形態では、カラー画像撮像素子11Bの出力には、ADコンバータ12を介して輝度抽出回路13Bと色差生成回路18とが並列に接続されており、カラー画像撮像素子11Bから得られたカラー画像信号はADコンバータ12を介して輝度抽出回路13Bと色差生成回路18にそれぞれ送出されて並行処理される。   In FIG. 6, the color image pickup element 11 </ b> B is a complementary color array image sensor or a primary color array color image pickup element. Here, the primary color array color image pickup element is taken as an example. In the second embodiment, the luminance extraction circuit 13B and the color difference generation circuit 18 are connected in parallel to the output of the color image pickup element 11B via the AD converter 12, and the output is obtained from the color image pickup element 11B. The color image signal is sent to the luminance extraction circuit 13B and the color difference generation circuit 18 through the AD converter 12 and processed in parallel.

輝度抽出回路13Bの出力線は色差生成回路18の入力に接続されており、カラー画像撮像素子11Bからのカラー画像信号から抽出された輝度信号は色差生成回路18に送出される。そして、色抽出回路14Bは、輝度抽出回路13Bによって抽出された輝度信号及び色差生成回路18によって生成された色差信号を入力するように構成されている。   The output line of the luminance extraction circuit 13B is connected to the input of the color difference generation circuit 18, and the luminance signal extracted from the color image signal from the color image pickup device 11B is sent to the color difference generation circuit 18. The color extraction circuit 14B is configured to input the luminance signal extracted by the luminance extraction circuit 13B and the color difference signal generated by the color difference generation circuit 18.

このような構成において、コード認識に用いるグレースケール及び三原色の色データの生成処理について説明する。   In such a configuration, generation processing of gray scale and three primary color data used for code recognition will be described.

原色配列のカラー画像撮像素子の場合、輝度抽出回路13Bでは、次の数5により輝度信号(Y)を抽出し、グレースケールデータとしてグレースケールフレームメモリ15に書込むと共に、抽出した輝度信号(Y)を色差生成回路18及び色抽出回路14Bに送出する。
[数5]
Y=k1・R+k2・G+k3・B
ここで、k1,k2,k3は、カラー画像撮像素子11Bのカラーフィルタの感度特性、及び視感度等により決定される係数であり、0<k1,k2,k3≦1である。
In the case of a color image pickup device having a primary color array, the luminance extraction circuit 13B extracts the luminance signal (Y) by the following equation 5 and writes it into the grayscale frame memory 15 as grayscale data, and also extracts the extracted luminance signal (Y ) To the color difference generation circuit 18 and the color extraction circuit 14B.
[Equation 5]
Y = k1, R + k2, G + k3, B
Here, k1, k2, and k3 are coefficients determined by the sensitivity characteristic of the color filter of the color image pickup element 11B, the visual sensitivity, and the like, and 0 <k1, k2, k3 ≦ 1.

色差生成回路18は、カラー画像撮像素子11Bから得られたカラー画像信号及び輝度抽出回路13Bで生成した輝度信号(Y)の両方から色差信号を生成する回路であり、例えば、次の数6、数7により色差信号(R−Y),(B−Y)をそれぞれ生成する。生成された色差信号(R−Y),(B−Y)は、色抽出回路14Bに送出される。
[数6]
R−Y=R−(k1・R+k2・G+k3・B)
=(1−k1)・R−k2・G−k3・B
[数7]
B−Y=B−(k1・R+k2・G+k3・B)
=(1−k3)・B−k2・G−k1・R
色抽出回路14Bでは、輝度抽出回路13Bから輝度信号(Y)を入力すると共に、色差生成回路18から色差信号(R−Y),(B−Y)を入力し、次の数8、数9、数10により3原色の各色成分(R,G,Bの画像成分)を抽出する。
[数8]
R=Y+(R−Y)
[数9]
G=Y−k4・(R−Y)−k5・(B−Y)
[数10]
B=Y+(B−Y)
ここで、k4,k5は、k1〜k3と同様に、カラー画像撮像素子11Bのカラーフィルタの感度特性、及び視感度により決定される係数であり、0<k4,k5≦1である。
The color difference generation circuit 18 is a circuit that generates a color difference signal from both the color image signal obtained from the color image pickup device 11B and the luminance signal (Y) generated by the luminance extraction circuit 13B. The color difference signals (R−Y) and (B−Y) are respectively generated by Expression 7. The generated color difference signals (R−Y) and (B−Y) are sent to the color extraction circuit 14B.
[Equation 6]
RY = R- (k1, R + k2, G + k3, B)
= (1-k1) * R-k2 / G-k3 * B
[Equation 7]
B−Y = B− (k1, R + k2, G + k3, B)
= (1−k3) ・ B−k2 ・ G−k1 ・ R
In the color extraction circuit 14B, the luminance signal (Y) is input from the luminance extraction circuit 13B, and the color difference signals (R−Y) and (B−Y) are input from the color difference generation circuit 18. The color components (R, G, and B image components) of the three primary colors are extracted from Equation (10).
[Equation 8]
R = Y + (R−Y)
[Equation 9]
G = Y−k4 · (R−Y) −k5 · (B−Y)
[Equation 10]
B = Y + (BY)
Here, k4 and k5 are coefficients determined by the sensitivity characteristics and the visibility of the color filter of the color image pickup element 11B, similarly to k1 to k3, and 0 <k4, k5 ≦ 1.

そして、抽出した色成分(R,G,B)のデータを2次元配列のカラー画像データとして、原色プレーン(Rプレーン,Gプレーン,Bプレーン)毎のカラーフレームメモリ15に書込む。   Then, the extracted color component (R, G, B) data is written in the color frame memory 15 for each primary color plane (R plane, G plane, B plane) as two-dimensional array color image data.

このように、カラー画像信号から色成分を抽出して生成したグレースケールデータと、輝度信号及び色差信号から生成したカラー画像データ(R,G,Bの各プレーンの色データ)とを用いてコード認識処理を行うことで、第1の実施の形態と同様に、今まで読取りが不可能であった色を有するコードについても読取ることが可能となる
なお、上述した実施の形態においては、ハンディタイプのコード読取装置を例として説明したが、定置式のものも本発明に含まれる。さらに、輝度生成回路、色抽出回路及び色差生成回路は、ADコンバータのA/D変換値を入力する場合を例として説明したが、アナログ信号を処理する形態としても良い。更に、輝度信号、色信号及び色差信号の生成処理は、回路(ハードウェア)で実現する場合を例として説明したが、撮像手段からの信号のA/D変換値をCPU回路部で入力し、コンピュータにより実行されるプログラムで処理する形態としても良い。
As described above, the code is generated using the gray scale data generated by extracting the color component from the color image signal and the color image data (color data of each plane of R, G, B) generated from the luminance signal and the color difference signal. By performing the recognition process, it is possible to read a code having a color that could not be read up to now, as in the first embodiment. However, a stationary type is also included in the present invention. Furthermore, although the luminance generation circuit, the color extraction circuit, and the color difference generation circuit have been described by way of example of inputting an A / D conversion value of an AD converter, an analog signal may be processed. Furthermore, the generation processing of the luminance signal, the color signal, and the color difference signal has been described as an example where it is realized by a circuit (hardware), but the A / D conversion value of the signal from the imaging unit is input by the CPU circuit unit, It is good also as a form processed with the program run by a computer.

1次元コード及び2次元コードのコード読取装置に適用できる他に、カラーを情報の要素としたカラーコードの読取装置、あるいは、各種の証書,新聞,書籍,文献などの情報源の原画像データを撮像すると共に、原画像データを識別コードと対応付けて記録して管理するための装置にも適用することができる。   In addition to being applicable to code readers of one-dimensional codes and two-dimensional codes, color code readers using color as an information element, or original image data of information sources such as various certificates, newspapers, books, documents, etc. The present invention can also be applied to an apparatus for capturing and managing original image data in association with an identification code.

本発明に係るコード読取装置の第1の実施形態における構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example in 1st Embodiment of the code reader which concerns on this invention. 補色配列のカラー画像撮像素子におけるセルの配列の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the cell arrangement | sequence in the color image pick-up element of a complementary color arrangement | sequence. コード読取装置と情報処理装置との接続形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the connection form of a code reader and information processing apparatus. 本発明に係るコード読取装置の外観構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the external appearance structure of the code reader which concerns on this invention. 本発明に係わるコード読取装置のコード認識時の動作例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation example at the time of the code recognition of the code reader concerning this invention. 本発明に係るコード読取装置の第2の実施形態における構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example in 2nd Embodiment of the code reader which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 1次元/2次元コード
2 管理対象物
3 通信手段
10 コード読取装置
11A カラー画像撮像素子(補色配列のカラーイメージャ)
11B カラー画像撮像素子(原色配列又は補色配列のカラーイメージャ)
12 ADコンバータ
13A,13B 輝度抽出回路
14A,14B 色抽出回路
15 グレースケールフレームメモリ
16 カラーフレームメモリ
17 撮像素子駆動回路
18 色差生成回路
19 CPU回路部
20 情報処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1D / 2D code 2 Management object 3 Communication means 10 Code reader 11A Color image pick-up element (color imager of complementary color arrangement)
11B color image pickup device (primary color array or complementary color array color imager)
12 AD converters 13A, 13B Luminance extraction circuits 14A, 14B Color extraction circuit 15 Gray scale frame memory 16 Color frame memory 17 Image sensor drive circuit 18 Color difference generation circuit 19 CPU circuit unit 20 Information processing apparatus

Claims (8)

白黒のコード及び色を有するコードを読取対象として前記コードを光学的に非接触で読取るコード読取装置であって、
補色配列のカラー画像撮像素子によりカラー画像を撮像する撮像手段と、前記カラー画像撮像素子から出力される補色成分のカラー画像信号から輝度信号を抽出し、グレースケールデータとして第1のフレームメモリに書込む輝度抽出手段と、前記カラー画像撮像素子から出力される補色成分のカラー画像信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方からR,G,Bの色信号を抽出し、三原色の色データとしてR,G,Bのプレーン毎に第2のフレームメモリに書込む色抽出手段と、前記読取対象のコードに応じて前記グレースケールデータ,前記Rプレーンの色データ,前記Gプレーンの色データ,及び前記Bプレーンの色データのいずれかのデータを用いて前記コードを認識すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えて前記コードを認識するコード認識手段とを備えたことを特徴とするコード読取装置。
A code reading device that reads a black and white code and a code having a color optically in a non-contact manner as a reading target,
Luminance signals are extracted from the color image signals of the complementary color components output from the image pickup means for picking up a color image with the color image pickup device of the complementary color array, and written into the first frame memory as grayscale data. R, G, and B color signals are extracted from both the luminance extraction means to be included, the color image signal of the complementary color component output from the color image pickup device, and the luminance signal extracted by the luminance extraction means, and the colors of the three primary colors Color extracting means for writing to the second frame memory for each R, G, B plane as data, and the gray scale data, R plane color data, G plane color data according to the code to be read , And the B plane color data are used to recognize the code, and the data cannot be recognized. If the code reading apparatus characterized by comprising a recognizing code recognition means the code switch to other data.
前記補色配列のカラー画像撮像素子が、Cy(シアン),Ye(イエロー),G(グリーン),Mg(マゼンタ)から成る撮像素子であり、前記補色配列のカラー画像撮像素子のカラーフィルタの感度特性及び視感度に応じて予め設定された補正係数をC1,C2,C3として、前記輝度抽出手段は、前記補色成分(Cy,Ye,G,Mg)の信号から、演算式 Y=Cy+Ye+G+Mg=C1・2・R+C2・3・G+C3・2・Bによって前記輝度信号(Y)を生成し、前記色抽出手段は、Cy=B+G,Ye=R+G,Mg=R+Bとして、前記補色成分(Cy,Ye,G,Mg)の信号及び前記輝度信号(Y)から、演算式 R=(Y−C2・3・G−C3・2・B)/(2・C1),G=(Y−C1・2・R−C3・2・B)/(3・C2),B=(Y−C1・2・R−C2・3・G)/(2・C3)によって前記R,G,Bの色信号を抽出することを特徴とする請求項1に記載のコード読取装置。   The color image pickup device of the complementary color array is an image pickup device made of Cy (cyan), Ye (yellow), G (green), and Mg (magenta), and the sensitivity characteristics of the color filter of the color image pickup device of the complementary color array And the correction coefficients set in advance according to the visibility as C1, C2, and C3, the luminance extraction means calculates an arithmetic expression Y = Cy + Ye + G + Mg = C1 · from the signal of the complementary color components (Cy, Ye, G, Mg). The luminance signal (Y) is generated by 2 · R + C2 · 3 · G + C3 · 2 · B, and the color extraction means sets Cy = B + G, Ye = R + G, and Mg = R + B as the complementary color components (Cy, Ye, G). , Mg) and the luminance signal (Y), R = (Y−C2 · 3 · G−C3 · 2 · B) / (2 · C1), G = (Y−C1 · 2 · R) -C3 ・ 2 ・ B) / ( 3. The color signals of R, G, and B are extracted by 3 · C2), B = (Y−C1 · 2 · R−C2 · 3 · G) / (2 · C3). The code reader according to the description. 白黒のコード及び色を有するコードを読取対象として前記コードを光学的に非接触で読取るコード読取装置であって、
カラー画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段のカラー画像撮像素子から出力されるカラー画像信号から輝度信号を抽出し、グレースケールデータとして第1のフレームメモリに書込む輝度抽出手段と、前記カラー画像撮像素子から出力されるカラー画像信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方から色差信号を生成する色差生成手段と、前記色差生成手段によって生成された色差信号及び前記輝度抽出手段によって抽出された輝度信号の両方からR,G,Bの色信号を抽出し、三原色の色データとしてR,G,Bのプレーン毎に第2のフレームメモリに書込む色抽出手段と、前記読取対象のコードに応じて前記グレースケールデータ,前記Rプレーンの色データ,前記Gプレーンの色データ,及び前記Bプレーンの色データのいずれかのデータを用いて前記コードを認識すると共に、当該データで認識できなかった場合は、他のデータに切替えて前記コードを認識するコード認識手段とを備えたことを特徴とするコード読取装置。
A code reading device that reads a black and white code and a code having a color optically in a non-contact manner as a reading target,
An image pickup means for picking up a color image, a luminance extraction means for extracting a luminance signal from a color image signal output from a color image pickup device of the image pickup means, and writing it in a first frame memory as grayscale data, and the color A color difference generation unit that generates a color difference signal from both a color image signal output from the image pickup device and a luminance signal extracted by the luminance extraction unit, and a color difference signal generated by the color difference generation unit and the luminance extraction unit Color extraction means for extracting R, G, B color signals from both of the extracted luminance signals, and writing them into a second frame memory for each of the R, G, B planes as color data of the three primary colors; The gray scale data, the color data of the R plane, the color data of the G plane, and the color of the B plane according to the code of And a code recognizing unit for recognizing the code by switching to other data when the data is not recognized by the data. Code reader.
前記カラー画像撮像素子のカラーフィルタの感度特性及び視感度に応じて予め設定された補正係数をk1,k2,k3,k4,k5として、前記輝度抽出手段は、前記カラー画像信号から、演算式 Y=k1・R+k2・G+k3・Bによって前記輝度信号(Y)を生成し、前記色差生成手段は、前記カラー画像信号及び前記輝度信号(Y)から、演算式 R−Y=R−(k1・R+k2・G+k3・B)、B−Y=B−(k1・R+k2・G+k3・B)によって前記色差信号(R−Y),(B−Y)を生成し、前記色抽出手段は、演算式 R=Y+(R−Y),G=Y−k4・(R−Y)−k5・(B−Y),B=Y+(B−Y)によって前記R,G,Bの色信号を抽出することを特徴とする請求項3に記載のコード読取装置。   The correction coefficient preset according to the sensitivity characteristic and the visibility of the color filter of the color image pickup device is set as k1, k2, k3, k4, k5, and the luminance extraction unit calculates the calculation formula Y from the color image signal. = B1 · R + k2 · G + k3 · B, the luminance signal (Y) is generated, and the color difference generation means calculates an arithmetic expression R−Y = R− (k1 · R + k2) from the color image signal and the luminance signal (Y). G + k3 · B), B−Y = B− (k1 · R + k2 · G + k3 · B) to generate the color difference signals (R−Y) and (B−Y). Extracting the R, G, B color signals by Y + (R−Y), G = Y−k4 · (R−Y) −k5 · (B−Y), B = Y + (B−Y). The code reader according to claim 3. 前記読取対象のコードと前記コードの認識に用いるデータとの対応を読取対象のコードの種類毎に対応テーブルに登録する登録手段を更に備え、前記コード認識手段は、読取対象のコードに対応して登録されているデータを第1優先順位として前記コードの認識処理に用いることを特徴とする請求項1又は3に記載のコード読取装置。   It further comprises registration means for registering the correspondence between the code to be read and the data used for recognition of the code in a correspondence table for each type of code to be read, the code recognition means corresponding to the code to be read 4. The code reading apparatus according to claim 1, wherein registered data is used as a first priority in the code recognition process. 前記対応テーブルに複数のコードが登録されている場合、前記コード認識手段は、今回認識に用いたデータ又は利用頻度の高いデータを第1優先順位として次回のコード認識処理に用いることを特徴とする請求項5に記載のコード読取装置。   When a plurality of codes are registered in the correspondence table, the code recognition means uses data used for recognition this time or frequently used data as a first priority for the next code recognition processing. The code reader according to claim 5. 前記対応テーブルに複数のコードが登録されている場合、前記コード認識手段は、利用者によって予め指定されたコードに対応するデータを第1優先順位としてコード認識処理に用いることを特徴とする請求項5に記載のコード読取装置。   The code recognition unit uses data corresponding to a code designated in advance by a user as a first priority for code recognition processing when a plurality of codes are registered in the correspondence table. 5. The code reading device according to 5. 前記登録手段による前記対応テーブルへの登録は、予めサンプルのコードを読取ることによって自動的に行われることを特徴とする請求項5に記載のコード読取装置。   6. The code reading apparatus according to claim 5, wherein the registration by the registration means is automatically performed by reading a sample code in advance.
JP2003415473A 2003-12-12 2003-12-12 Code reader Pending JP2005174128A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003415473A JP2005174128A (en) 2003-12-12 2003-12-12 Code reader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003415473A JP2005174128A (en) 2003-12-12 2003-12-12 Code reader

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005174128A true JP2005174128A (en) 2005-06-30

Family

ID=34734959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003415473A Pending JP2005174128A (en) 2003-12-12 2003-12-12 Code reader

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005174128A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019095173A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 深圳大学 Method and device for generating two-dimensional code superimposed with artificial noise information
CN114998454A (en) * 2022-05-09 2022-09-02 西南交通大学 Method for generating and analyzing dynamic multi-color code
JP7481494B2 (en) 2020-05-07 2024-05-10 ゼジャン・ハーレイ・テクノロジー・カンパニー・リミテッド Systems and methods for barcode decoding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019095173A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 深圳大学 Method and device for generating two-dimensional code superimposed with artificial noise information
JP7481494B2 (en) 2020-05-07 2024-05-10 ゼジャン・ハーレイ・テクノロジー・カンパニー・リミテッド Systems and methods for barcode decoding
CN114998454A (en) * 2022-05-09 2022-09-02 西南交通大学 Method for generating and analyzing dynamic multi-color code

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662769B2 (en) Code reading apparatus and method for color image
US5783811A (en) Portable data collection device with LED targeting and illumination assembly
US6019286A (en) Portable data collection device with dataform decoding and image capture capability
US5714745A (en) Portable data collection device with color imaging assembly
JP5084718B2 (en) Combination detection of position coding pattern and barcode
US7111787B2 (en) Multimode image capturing and decoding optical reader
US6123261A (en) Optical scanner and image reader for reading images and decoding optical information including one and two dimensional symbologies at variable depth of field
US8994513B2 (en) Adaptive multi-sensor handheld computing device
US20020170970A1 (en) Optical reader having decoding and image capturing functionality
WO2010122549A1 (en) A multiple barcode detection system and method
EP2320350B1 (en) Annotation of optical images on a mobile device
CN102640165A (en) Imaging-based scanner including border searching for image acquisition
JP2009266190A (en) Symbol information reading apparatus and symbol information reading method
JP4254628B2 (en) Optical information reader
JP7289703B2 (en) handheld optical information reader
JP5007388B2 (en) Medium surface detection program and medium surface detection method applied to code reader
JP2005174128A (en) Code reader
JP5534207B2 (en) Information reading apparatus and program
JP4241072B2 (en) Bar code reader
JP2004252600A (en) Image reader, image reader system, image reader imaging distance detection method, and image reader distortion correction method
JPH08329185A (en) Symbol information reader
TWI415017B (en) Point-of-sale management device
EP1178665A2 (en) Optical scanner and image reader including one and two dimensional symbologies at variable depth of field
US20050117911A1 (en) Multifunctional optical device
CN101873364B (en) foldable electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070522