(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報コードが示された撮像対象物を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像から読み取り領域を絞り込み、その読み取り領域の画像に対して読み取り処理を行う読み取り処理手段とを備え、前記読み取り処理により情報コードから情報を読み取る光学情報読み取り装置であって、
この光学情報読み取り装置から前記撮像対象物の複数の点までの距離を推定する距離推定手段と、
前記距離推定手段が推定した距離に基づいて、前記撮像手段が撮像した画像を複数の領域に分割する画像領域分割手段と、
その画像領域分割手段が分割した複数の領域から、前記読み取り領域を選択する領域選択手段と
を含むことを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記距離推定手段が推定した前記読み取り領域内の複数の点までの距離に基づいて、前記読み取り領域の画像を、その読み取り領域が、前記撮像手段の光軸に垂直な平面であるとした場合の画像に補正する画像補正手段を備え、
前記読み取り処理手段は、前記画像補正手段が補正した画像を用いて読み取り処理を行うことを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記距離推定手段が推定した前記読み取り領域内の複数の点までの距離と、予め記憶されている前記撮像手段の被写界深度とに基づいて、前記読み取り領域の画像のボケ量を推定するボケ量推定手段と、
そのボケ量推定手段が推定したボケ量に基づいて、前記読み取り領域の画像のボケを補正するボケ補正手段とを備え、
前記読み取り処理手段は、前記ボケ補正手段が補正した画像を用いて読み取り処理を行うことを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
光軸が互いに異なるとともに、互いの距離が既知の複数の撮像手段を備え、
前記距離推定手段は、前記複数の撮像手段が撮像した画像に基づいてステレオ法により前記撮像対象物の複数の点までの距離を推定することを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記光学情報読み取り装置は移動可能になっており、
この光学情報読み取り装置の位置を検出する位置検出手段を備え、
前記距離推定手段は、互いに異なる複数の位置において前記撮像手段が撮像した前記撮像対象物の画像およびその画像を撮像したときに前記位置検出手段が検出した光学情報読み取り装置の位置に基づいて、ステレオ法により前記撮像対象物の複数の点までの距離を推定することを特徴とする光学情報読み取り装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項において、
レーザ光を照射方向を制御しつつ照射するとともに、レーザ光が外部の物体に反射した反射光を受光するレーザ光送受手段を備え、
前記距離推定手段は、前記レーザ光送受手段がレーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間差とレーザ光の照射方向とに基づいて、前記撮像対象物の複数の点までの距離を推定することを特徴とする光学情報読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報コードを光学的に読み取る光学情報読み取り装置に関し、特に、光学情報読み取り装置の読み取り速度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学情報読み取り装置の読み取り速度を向上させる技術として、たとえば、特許文献１、２記載の技術が知られている。特許文献１では、二次元コード画像の輝度を二値化し、二値化した画像の外周に存在する複数の黒セルを接続して包絡線を作成し、この包絡線に基づいて検査領域を限定することで、読み取り速度を向上させている。
【０００３】
特許文献２では、画像の輝度を二値化し、白画素が二つ以上続いた部分を余白部分とし、その余白部分に基づいて二次元コード候補領域を決定する。そして、以後の処理を、二次元コード候補領域に限定することで、読み取り速度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６２０５３号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０８６０７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に開示されている技術は、画像の輝度変化から、コードの特徴やコードの周囲の特徴を検出することで、取り込んだ画像のどの範囲にコードがあるかを決定して、その後の処理を行う画像範囲を限定する技術である。よって、画像からコードの特徴やコードの周囲の特徴を検出することができなければ、その後の処理を行う画像範囲を限定することができない。
【０００６】
しかし、撮像対象物によっては、情報コード以外の箇所で輝度変化が生じることもある。例えば、撮像対象物が基板である場合には、基板上に、情報コード以外にも種々のパターンや種々の凹凸があり、それら種々のパターンや凹凸により輝度変化が生じるので、輝度変化から、コードの特徴やコードの周囲の特徴を検出することが困難である場合も多い。従って、従来技術では、情報コードを含む領域を適切に絞り込むことができず、その結果、読み取りに時間がかかってしまう場合もあった。
【０００７】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、読み取り速度を向上させることができる光学情報読み取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、情報コードが示された撮像対象物を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像から読み取り領域を絞り込み、その読み取り領域の画像に対して読み取り処理を行う読み取り処理手段とを備え、前記読み取り処理により情報コードから情報を読み取る光学情報読み取り装置であって、この光学情報読み取り装置から前記撮像対象物の複数の点までの距離を推定する距離推定手段と、前記距離推定手段が推定した距離に基づいて、前記撮像手段が撮像した画像を複数の領域に分割する画像領域分割手段と、その画像領域分割手段が分割した複数の領域から、前記読み取り領域を選択する領域選択手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明によれば、光学情報読み取り装置から撮像対象物の複数の点までの距離を推定し、推定した距離に基づいて、撮像手段が撮像した画像を複数の領域に分割する。距離により画像を複数の領域に分割することから、輝度変化に基づいて領域を分割する場合と異なり、情報コードに起因する輝度変化以外の種々の輝度変化が撮像対象物にあってもその影響を受けない。よって、情報コードを含む領域に精度よく絞り込むことができ、その後の読み取り処理をやり直す場合が低下するので、読み取り速度が向上する。また、領域の絞り込みの精度が向上することから、情報の読み取り精度も向上する。
【００１０】
請求項２記載の発明では、距離推定手段が推定した読み取り領域内の複数の点までの距離に基づいて、読み取り領域の画像を、その読み取り領域が、撮像手段の光軸に垂直な平面であるとした場合の画像に補正する画像補正手段を備え、読み取り処理手段は、前記画像補正手段が補正した画像を用いて読み取り処理を行う。
【００１１】
この請求項２記載の発明は、距離推定手段により距離が推定できることを活用して、読み取り領域の画像を補正するものである。撮像対象物の読み取り領域は平面であるとは限らない。読み取り領域が平面ではない場合（すなわち、湾曲している場合）には、その読み取り領域に示されている情報コードの画像には歪みが生じる。また、光学情報読み取り装置に対する撮像対象物の撮像角度は撮像の都度変化する可能性もあり、撮像角度の変化によっても、情報コードの画像には歪みが生じる。
【００１２】
しかし、本発明では、読み取り領域の画像を、その読み取り領域が、撮像手段の光軸に垂直な平面であるとした場合の画像に補正することから、読み取り領域が傾いていたり、また、読み取り領域が湾曲していても、それら傾きや湾曲が補正される。よって、読み取り領域の画像に含まれている情報コードの歪みも補正されるので、情報コードの読み取り精度が向上する。
【００１３】
請求項３記載の発明は、距離推定手段が推定した読み取り領域内の複数の点までの距離と、予め記憶されている撮像手段の被写界深度とに基づいて、読み取り領域の画像のボケ量を推定するボケ量推定手段と、そのボケ量推定手段が推定したボケ量に基づいて、前記読み取り領域の画像のボケを補正するボケ補正手段とを備え、読み取り処理手段は、ボケ補正手段が補正した画像を用いて読み取り処理を行う。
【００１４】
このように、推定したボケ量に基づいて、読み取り領域の画像のボケを補正するようにすれば、ボケを精度よく補正することができる。よって、情報コードの読み取り精度が向上する。なお、請求項２の画像補正手段とこの請求項３のボケ補正手段の両方を、読み取り領域の画像に対して行うこともできる。その場合、いずれか一方の補正手段により補正された読み取り領域の画像に対して、他方の補正手段を行う。
【００１５】
ここで、距離推定手段は、請求項４〜６記載のようにして、撮像対象物の複数の点までの距離を推定することができる。請求項４では、光軸が互いに異なるとともに、互いの距離が既知の複数の撮像手段を備え、距離推定手段は、それら複数の撮像手段が撮像した画像に基づいてステレオ法により撮像対象物の複数の点までの距離を推定する。請求項５では、光学情報読み取り装置は移動可能になっており、また、この光学情報読み取り装置の位置を検出する位置検出手段を備える。そして、距離推定手段は、互いに異なる複数の位置において撮像手段が撮像した撮像対象物の画像およびその画像を撮像したときに位置検出手段が検出した光学情報読み取り装置の位置に基づいて、ステレオ法により撮像対象物の複数の点までの距離を推定する。請求項６では、レーザ光を照射方向を制御しつつ照射するとともに、レーザ光が外部の物体に反射した反射光を受光するレーザ光送受手段を備え、距離推定手段は、レーザ光送受手段がレーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間差とレーザ光の照射方向とに基づいて、撮像対象物の複数の点までの距離を推定する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光学情報読み取り装置のハウジング等の構成概要を示す部分縦断面図である。
【図２】図１に示す光学情報読み取り装置中の光学系のＡ矢視図である。
【図３】光学情報読み取り装置の回路部の構成概要を示すブロック図である。
【図４】２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの撮像エリアの重なりを示す図である。
【図５】制御回路４０が実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】受光センサ２３Ａ、２３Ｂの画像信号が示す画像の一部を例示する図である。
【図７】図６の円柱６０を含む画像を複数の面に分割した図である。
【図８】円柱６０と背景７０とが領域として設定されたことを示す図である。
【図９】光学情報読み取り装置１０の中心軸ＸＣに対して円柱６０が傾いている状態で、受光センサ２３Ａ、２３Ｂにより撮像された画像の一部の例である。
【図１０】図９の画像をもとにステップＳ１、Ｓ２の処理を行って得られた面を示す図である。
【図１１】円柱６０が傾いている場合にも、円柱６０と背景７０とが領域として設定されたことを示す図である。
【図１２】図５のステップＳ８の処理を説明する図であって、撮像対象物Ｒが円柱６０である場合の例である。
【図１３】図５のステップＳ８の処理を説明する図であって、撮像対象物Ｒが直方体６２である場合の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の光学情報読み取り装置を、ＱＲコード（登録商標）用であって、携帯型の光学情報読み取り装置に適用した実施形態について、図を参照して説明する。まず、本実施形態に係る光学情報読み取り装置１０の構成概要を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、光学情報読み取り装置１０のハウジング等の構成概要を示す部分縦断面図であり、図２は、図１に示す光学情報読み取り装置中の光学系のＡ矢視図であり、図３は、光学情報読み取り装置１０の回路部２０の構成概要を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、ＱＲコードＱを読み取る光学情報読み取り装置１０は、縦長のほぼ矩形箱状なすハウジング１１を備える。ハウジング１１は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂からなる成形部品で、その一端側に読取口１１ａを備えている。この読取口１１ａは、図２中に示す２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂに入射する入射光を導入可能な開口部である。図１に示すようにハウジング１１の他端側には、二次電池４９が収容されている。ハウジング１１の表面側には液晶表示器４６を取付可能な開口部も形成されており、光学情報読み取り装置１０の使用者が液晶表示器４６に表示する表示内容を視覚的に把握可能に構成してある。ハウジング１１の内部には、後述する回路部２０が収容されている。なお、図１には、回路部２０を構成するプリント配線板１５、１６が図示されている。
【００１９】
図３に示すように、回路部２０は、主に、一対の赤色発光ダイオード２１及び集光レンズ５２、受光センサ２３Ａ、２３Ｂ、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂ等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ１２、１４、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されており、前述したプリント配線板１５、１６に実装あるいはハウジング１１内に内装されている。
【００２０】
マイコン系の構成概要を説明する。マイコン系は、増幅回路３１Ａ、３１Ｂ、Ａ／Ｄ変換回路３３Ａ、３３Ｂ、メモリ３５、アドレス発生回路３６Ａ、３６Ｂ、同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂ、制御回路４０、操作スイッチ１２、１４、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等から構成されている。このマイコン系は、その名の通り、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０およびメモリ３５を中心に構成されるもので、前述した光学系によって撮像されたコード像等の画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。また制御回路４０は、当該光学情報読み取り装置１０の全体システムに関する制御も行っている。
【００２１】
光学系の受光センサ２３Ａ、２３Ｂから出力される画像信号（アナログ信号）は、それぞれ増幅回路３１Ａ、３１Ｂに入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３Ａ、３３Ｂに入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号はメモリ３５に入力されて格納される。なお、同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂは、受光センサ２３Ａ、２３Ｂおよびアドレス発生回路３６Ａ、３６Ｂに対する同期信号を発生可能に構成されており、アドレス発生回路３６Ａ、３６Ｂは、この同期信号発生回路３８Ａ、３８Ｂから供給される同期信号に基づいて、メモリ３５への画像信号の格納アドレスを発生させている。
【００２２】
制御回路４０は、光学情報読み取り装置１０全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。本実施形態における制御回路４０の具体的な情報処理機能については後述する。また、この制御回路４０は、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）と接続可能に構成されており、本施形態では、電源スイッチ４１、操作スイッチ１２、１４、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。
【００２３】
光学系を構成する赤色発光ダイオード２１は、照明光Ｌｆを照射可能な光照射器である。この赤色発光ダイオード２１からの照明光Ｌｆは、拡散レンズと凸レンズとを組み合わせた集光レンズ５２により集光される。また、本実施形態では、受光センサ２３Ａ、２３Ｂを挟んだ両側に赤色発光ダイオード２１が設けられており、ハウジング１１の読取口１１ａを介して撮像対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に構成されている。なお、この撮像対象物Ｒには、二次元情報コードであるＱＲコードＱが示されている。このＱＲコードＱは、撮像対象物Ｒに貼りつけられていてもよいが、以下の説明では、ＱＲコードＱは刻印により形成されているとする。
【００２４】
受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、撮像対象物ＲやＱＲコードＱに照射されて反射した反射光Ｌｒを結像レンズ２７Ａ、２７Ｂを介して受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子から成る二次元イメージセンサ（すなわちエリアセンサ）により構成されている。この受光センサ２３Ａ、２３Ｂは特許請求の範囲の画像取り込み手段に相当する。
【００２５】
結像レンズ２７Ａ、２７Ｂは、外部から読取口１１ａを介して入射する入射光を集光して受光センサ２３Ａ、２３Ｂの受光面２４Ａ、２４Ｂに像を結像可能な結像光学系として機能するもので、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとにより構成されている。
【００２６】
図２に示すように、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、それぞれの撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢが互いに平行である。また、これら２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、上記２つの中心軸ＸＡ、ＸＢと直交する共通の線分ＶＰを含む同一の仮想平面（線分ＶＰに沿って図から直立する仮想平面）上に配置してある。また、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂは、撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢが距離ｄ１分離れるようにプリント配線板１５上に取り付けられている。また、２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの撮像エリアの中心軸ＸＡ、ＸＢと、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂの中心軸Ｘａ、Ｘｂとをずらして組み付けている。このように組み付けることで、当該２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂの撮像エリアは、一定距離Ｄ１において、図４に示すように互いに重なっている。なお、これら２個の受光センサ２３Ａ、２３Ｂ間の距離として、上記距離ｄ１がメモリ３５に記憶されている。
【００２７】
図５は制御回路４０が実行する処理を示すフローチャートである。次に、この図５を用いて、制御回路４０が行う処理ついて説明する。この図５に示す処理は、露光および画像取り込みに続いて実行する。露光は、操作スイッチ１２、１４の操作によりトリガ信号が入力されたことに基づいて実行するようになっており、露光により、２つの受光センサ２３Ａ、２３Ｂは同時に露光され、続いて、受光センサ２３Ａ、２３Ｂからの画像信号が、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３を介してメモリ３５に格納される。その後、ステップＳ１を実行する。
【００２８】
ステップＳ１は特許請求の範囲の距離推定手段に相当する処理であり、メモリ３５から、２つの受光センサ２３Ａ、２３Ｂの全画素の画像信号をそれぞれ取得し、取得した画像信号に基づいてステレオ法により、光学情報読み取り装置１０から撮像対象物Ｒまでの距離を算出する。
【００２９】
より詳しくは、エッジ検出処理や輝度に基づいて、受光センサ２３Ａの画像信号から特徴を検出する。同様に、受光センサ２３Ｂの画像信号からも特徴を検出する。図６には、受光センサ２３Ａ、２３Ｂの画像信号が示す画像の一部を例示する。図６（Ａ）は受光センサ２３Ａの画像信号が示す画像の一部であり、撮像対象物Ｒである円柱６０の中央に刻印によりＱＲコードＱが示されている画像である。図６（Ｂ）は受光センサ２３Ｂの画像信号が示す画像の一部であって、図６（Ａ）と同じ部材の画像である。このステップＳ１では、この図６（Ａ）、（Ｂ）に例示した画像に対して、特徴を検出するために、エッジ検出処理等を行う。続いて、エッジや輝度に基づいて、たとえば面積相関法等のステレオマッチング手法により、両画像信号から検出した特徴を対応させる。そして、対応させた特徴の画像上の位置により、結像レンズ２７Ａ、２７Ｂの光軸Ｘａ、Ｘｂに対するその特徴までの角度をそれぞれ決定する。続いて、それらの角度と、受光センサ２３Ａ、２３Ｂ間の距離ｄ１とから、三角測量の原理により、光学情報読み取り装置１０から撮像対象物Ｒまでの距離を算出する。なお、ここでの距離は、各受光センサ２３Ａ、２３Ｂから撮像対象物Ｒまでの２つの距離が算出可能である。これら２つの距離のうち、以下では、読み取り処理に用いる画像と同じ側の距離を用いる。
【００３０】
続くステップＳ２は特許請求の範囲の画像領域分割手段に相当し、上記ステップＳ１の処理により得た距離、および画像の輝度、エッジを用いて、撮像対象物Ｒを複数の領域に分割する。具体的には、まず、距離の変化が不連続となる箇所、エッジや輝度変化が大きい箇所を境界として、撮像対象物Ｒを複数の面に分割する。よって、エッジがなく、輝度変化も小さく、距離変化もなだらかであれば同一の面とする。そして、その面を、さらに、距離によりグループに分類することで領域を設定する。図７は、図６の円柱６０を含む画像を複数の面に分割した図である。図７に示すように面が設定された場合には、領域としては、円柱６０と背景７０とが設定される（図８参照）。なお、面を設定する際にも、また、領域を設定する際にも距離を用いるが、領域を設定する際には、面に分割するよりも距離の乖離が大きい場合に別領域とする。
【００３１】
図９は、光学情報読み取り装置１０の中心軸ＸＣ（図２参照）に対して円柱６０が傾いている（中心軸ＸＣに対して垂直でないことを意味する）状態で、受光センサ２３Ａ、２３Ｂにより撮像された画像の一部の例であり、図１０は、図９の画像をもとにステップＳ１、Ｓ２の処理を行って得られた面を示す図である。円柱６０が傾いていることにより、同図に矢印で示すように、円柱６０は、一方の端から他方の端に向かうに従って異なる面に分割されている。しかし、隣り合う面の間の距離の変化は小さいことから、このように円柱６０が傾いている場合にも、図１１に示されるように、円柱６０と背景７０の２つの領域が設定される。
【００３２】
続くステップＳ３は特許請求の範囲の領域選択手段に相当し、上記ステップＳ２で分割した複数の領域から、読み取り処理を行う領域を選択する。領域の選択は、次の３つの領域選択条件に基づいて行う。これら３つの領域選択条件は、それぞれ、（１）画像の中央付近に存在すること、（２）前面に位置すること、（３）ある程度の大きさを持つ領域であること、である。これら３つの領域選択条件は、コード撮像時には、通常、コードが画像中央付近にくるように撮像すると考えられること、コードが何かに隠れる状態では撮像しないと考えられること、あまり狭いところにはコードは配置されないと考えられることから設定される条件である。（３）の条件により、仮に、基板上の素子が（１）、（２）を満たすとしても、読み取り領域として、素子が選択されることはない。また、図８や図１１の例では、円柱６０の領域が（１）〜（３）の条件を全て満たすので、読み取り処理を行う領域として選択されることになる。
【００３３】
続くステップＳ４では、読み取り処理を行う領域を決定できたか否か、すなわち、ステップＳ３で領域を選択できたか否かを判断する。領域分割が適切にできなかったり、あるいは、上記領域選択条件に適合する領域がなかった場合に、ステップＳ３において領域選択ができず、この場合にステップＳ４は否定判断となる。
【００３４】
ステップＳ４の判断が否定判断である場合にはステップＳ１２へ進み、全範囲読み取りを行う。この全範囲読み取りとは、受光センサ２３の予め設定された全範囲の画像信号を取得し、その全範囲の画像信号に対して二値化処理、デコード処理等を行ってＱＲコードＱから情報を読み取る処理である。ここで、全範囲とは、全画素であってもよいし、また、範囲マーカを照射するようになっている場合には、その範囲マーカにより規定される範囲の画素でもよい。また、本実施形態では、２つの受光センサ２３Ａ、２３Ｂを備えているが、いずれの受光センサ２３Ａ、２３Ｂの信号を用いるかは予め設定されている。
【００３５】
ステップＳ４が肯定判断である場合にはステップＳ５以下を実行する。ステップＳ５では、読み取り領域の画像の歪みを判定する。画像の歪みの判定には、ステップＳ３で選択した読み取り領域に対して、ステップＳ１の処理の際に得られた距離を用いる。具体的には、まず、読み取り領域内で距離が決定可能な点から、基準となる点（たとえば画像中心）を決定する。そして、読み取り領域が、その基準点を含み且つ光学情報読み取り装置１０の中心軸ＸＣに垂直な平面であるとして、読み取り領域内の他の点の距離（平面仮定距離という）を算出する。そして、その平面仮定距離と、ステップＳ１の処理の際に得られた距離とを比較し、各点において、両距離の差がいずれも所定値以下であれば歪みがないと判定し、両距離の差が所定値よりも大きい点があれば歪みがあると判定する。なお、このようにして判定する画像の歪みは、撮像対象物Ｒが傾いていたり、或いは、読み取り領域が平面でない（湾曲している）ことに起因するものである。
【００３６】
続くステップＳ６は特許請求の範囲のボケ量推定手段に相当する。ステップＳ６では、読み取り領域の画像のボケを判定する。ボケの判定は、読み取り領域までの距離が、被写界深度内に入っているか否かで判断する。ここで、読み取り領域までの距離としては、読み取り領域の中心、あるいは、読み取り領域内で距離決定可能な点のうち最も読み取り領域の中心に近い点と光学情報読み取り装置１０との間の距離を用いる。被写界深度は、よく知られているように、前方被写界深度Lfと後方被写界深度Lrとからなる。これら前方被写界深度Lfおよび後方被写界深度Lrは、それぞれ下記式により表される。
【数１】
0005533739.tif 000002
【００３７】
なお、式中のδは許容錯乱円、ＦはＦ値、ｆは焦点距離、Ｌはベストフォーカスを表す。
【００３８】
読み取り領域までの距離が、上記被写界深度の範囲内に入っている場合にはボケはないと判定する。一方、読み取り領域までの距離が被写界深度の範囲外であれば、被写界深度から外れている長さをボケ量として算出する。
【００３９】
続くステップＳ７では、ステップＳ５で歪みがあると判定したか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ８へ進み、否定判断である場合にはステップＳ８を経ずにステップＳ９へ進む。
【００４０】
ステップＳ８は特許請求の範囲の画像補正手段に相当し、読み取り領域の画像に対して歪み補正を行う。この補正は、読み取り領域の画像を、読み取り領域の画像を撮像した側の結像レンズ２７の光軸Ｘに垂直な平面であるとした場合の画像に補正するものである。このステップＳ８を、図１２、１３を用いて具体的に説明する。図１２は、撮像対象物Ｒが円柱６０である場合の例であり、円柱６０の軸に垂直な断面における補正前画像８０と補正後画像８２とを概念的に示している。なお、図１２は、円柱６０の軸に垂直な断面であることから、補正前画像８０も補正後画像８２も、図１２では線分である。補正前画像８０は、円柱６０を仮想平面Ｐに投影した画像である。よって、補正後画像８２は、たとえば、補正前画像８０に対して投影変換の逆変換を行うことにより作成できる。このようにして作成された補正後画像８２は、湾曲している読み取り領域が仮想平面Ｐ上に展開された画像となる。
【００４１】
図１３は、撮像対象物Ｒが直方体６２である場合の例であり、結像レンズ２７の光軸Ｘを含む面で直方体６２を切断した断面における補正前画像９０と補正後画像９２とを概念的に示している。この図１３の例では、直方体６２において結像レンズ２７に対向している面は、結像レンズ２７の光軸Ｘに対して垂直にはなっていない。より詳しくは、この図１３の例では、読み取り領域のうち光軸Ｘ上の点を基準点とし、その基準点を通り光軸Ｘに垂直な面を仮想平面Ｐとすると、基準点よりも図上側は仮想平面Ｐよりも結像レンズ２７に近く、基準点よりも図下側は仮想平面Ｐよりも結像レンズ２７から遠い。この場合、補正後画像９２を補正前画像９０と比較すると、補正後画像９２は、基準点よりも図下側の長さが補正前画像９０に対して長くされ、基準点よりも図上側の長さが補正前画像９０に対して短くされている。なお、図１３の場合にも、補正後画像９２は、投影変換の逆変換等により、補正前画像９０を変換することにより得られる。
【００４２】
説明を図５に戻す。ステップＳ９では、ステップＳ６でボケがあると判定したか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ１０へ進み、否定判断である場合にはステップＳ１０を経ずにステップＳ１１へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０は特許請求の範囲のボケ補正手段に相当し、読み取り領域の画像のボケを、ステップＳ６で算出したボケ量に基づいて補正する。具体的には、ボケ量に応じて係数を設定した鮮鋭化フィルタを施したり、或いは、ボケ量に応じて係数や閾値を設定したエッジ検出処理を行う。
【００４４】
そして、ステップＳ１１では領域読み取り処理を行う。領域読み取り処理は、歪み判定（ステップＳ５）、ボケ判定（ステップＳ６）の判定結果に応じて歪み補正やボケ補正を行った読み取り領域の画像を用いて読み取り処理を行うものであり、用いる画像が異なる以外は、ステップＳ１２の読み取り処理と同じ処理である。
【００４５】
以上、説明した本実施形態によれば、光学情報読み取り装置１０から撮像対象物Ｒの複数の点までの距離を測定し（ステップＳ１）、測定した距離に基づいて、受光センサ２３が撮像した画像を複数の領域に分割する（ステップＳ２）。距離により画像を複数の領域に分割することから、輝度変化やエッジに基づいて領域を分割する場合と異なり、ＱＲコードＱに起因する輝度変化以外の種々の輝度変化が撮像対象物Ｒにあってもその影響を受けない。よって、ＱＲコードＱを含む領域に精度よく絞り込むことができ、その後の読み取り処理をやり直す場合が低下するので、読み取り速度が向上する。また、領域の絞り込みの精度が向上することから、情報の読み取り精度も向上する。
【００４６】
また、本実施形態によれば、光学情報読み取り装置１０から撮像対象物Ｒまでの距離を測定していることを活用して、読み取り領域の画像を、その読み取り領域が、結像レンズ２７の光軸Ｘに垂直な平面であるとした場合の画像に補正している（ステップＳ８）。よって、読み取り領域が傾いていたり、また、読み取り領域が湾曲していても、それら傾きや湾曲が補正される。その結果、読み取り領域の画像に含まれているＱＲコードＱの歪みも補正される。これによっても、ＱＲコードＱの読み取り精度が向上する。
【００４７】
さらに、本実施形態によれば、光学情報読み取り装置１０から撮像対象物Ｒまでの距離を測定していることを活用して、読み取り領域のボケ量を推定している（ステップＳ６）。そして、推定したボケ量に基づいて、読み取り領域の画像のボケを補正しているので、ボケを精度よく補正することができる。これによっても、ＱＲコードＱの読み取り精度が向上する。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００４９】
たとえば、前述の実施形態では、受光センサ２３およびそれに対応する光学系を２組備えており、２つの受光センサ２３からの画像信号をもとにステレオ法の演算を行っていた。しかし、光学情報読み取り装置１０の相対的あるいは絶対的位置を検出する位置検出手段を備えれば、受光センサ２３およびそれに対応する光学系を１組とすることもできる。この位置検出手段としては、たとえば、移動方向とともに移動速度を検出する速度センサと、撮像時点と次の撮像時点との時間差を計測する計時手段と、それら速度センサ、計時手段によって得られた移動方向、移動速度および時間差から演算により位置の変化を検出する位置演算手段とから構成することができる。
【００５０】
位置検出手段を備える構成の場合、互いに異なる複数（たとえば２箇所）の位置において撮像対象物Ｒを撮像するとともに、その撮像位置を位置検出手段により検出する。また、この光学情報読み取り装置１０の向きの相対変化も検出する。光学情報読み取り装置１０の向きの検出には、たとえば、三軸加速度センサやジャイロセンサを用いる。また、これら向きを検出するセンサを用いて速度を求めても良い。このようにして撮像位置および撮像時の向きが検出できれば、前述の実施形態と同様に、ステレオ法を適用することができる。
【００５１】
また、ステレオ法に限られず、レーザにより撮像対象物Ｒまでの距離を計測してもよい。この場合、光学情報読み取り装置１０に、レーザ光を照射方向を制御しつつ照射するとともに、レーザ光が外部の物体に反射した反射光を受光するレーザ光送受手段を備える。そして、レーザ光を照射してから、そのレーザ光の反射光を受光するまでの時間差と、レーザ光の照射方向とに基づいて、撮像対象物の複数の点までの距離を推定する。
【００５２】
また、前述の実施形態では、領域分割する際に、距離の変化に加えて、輝度変化やエッジを用いていたが、距離の変化のみにより領域を分割してもよい。また、前述の実施形態では、複数の領域から、３つの領域選択条件を用いて、読み取り領域を選択していたが、３つの条件のうちのいずれか１つまたは２つの条件のみを用いてもよいし、また、（１）〜（３）の条件に代えて他の条件を用いてもよいし、また、（１）〜（３）の条件に加えて他の条件を追加してもよい。
【００５３】
また、前述の実施形態の光学情報読み取り装置１０は携帯型であったが、本発明は固定型にも適用できる。また、レールに沿って光学情報読み取り装置を移動可能としてもよい。さらに、その場合、位置検出手段として、レールに光学情報読み取り装置の位置を検出するセンサを設けてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０：光学情報読み取り装置、      １１：ハウジング、      １１ａ：読取口、      １２：操作スイッチ、      １４：操作スイッチ、      １５：プリント配線板、      １６：プリント配線板、      ２０：回路部、      ２１：赤色発光ダイオード、      ２３：受光センサ、      ２４：受光面、      ２７：結像レンズ、      ３１：増幅回路、      ３３：Ａ／Ｄ変換回路、      ３５：メモリ、      ３６：アドレス発生回路、      ３８：同期信号発生回路、      ４０：制御回路、      ４１：電源スイッチ、
４３：ＬＥＤ、      ４４：ブザー、      ４６：液晶表示器、      ４８：通信インターフェース、      ４９：二次電池、      ５２：集光レンズ、      ６０：円柱、      ６２：直方体、      ７０：背景、      ８０：補正前画像、      ８２：補正後画像、      ９０：補正前画像、      ９２：補正後画像、      Ｐ：仮想平面、  
Ｑ：ＱＲコードＲ：撮像対象物、      Ｌｆ：照明光、      Ｌｒ：反射光、      ＶＰ：線分、      ＸＡ、ＸＢ：（撮像エリアの）中心軸、      Ｘａ、Ｘｂ：光軸、      ＸＣ：（光学情報読み取り装置１０の）中心軸、      Ｓ１：距離推定手段、      Ｓ２：画像領域分割手段、      Ｓ３：領域選択手段、      Ｓ６：ボケ量推定手段、      Ｓ１０：ボケ補正手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１２】
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【図１３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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