(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に含まれる二次元シンボルを複数の領域に分け領域別に照明する複数の光源と、
前記光源により照明された前記被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像データに含まれる二次元シンボルをデコードするデコード部と、
前記光源の通電時間を記憶する配光記憶部と、
前記デコード部によるデコードが失敗したとき、前記複数の領域に区分された前記二次元シンボルのうち、前記デコードの過程で検出に成功したシンボルの数を判定し、判定したシンボルの数に基づいて、前記デコードに失敗した前記二次元シンボルの再度のデコードに、前記光源の通電時間の補正が必要であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記通電時間の補正が必要であると判定したとき、前記撮像部が撮像した画像データから、前記光源によって照明される前記複数の領域毎の階調情報を計測する階調計測手段と、
前記階調計測手段により計測された前記複数の領域毎の階調情報に基づいて、前記配光記憶部に記憶される通電時間を補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とするシンボル認識装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記複数の領域毎の平均階調の差分量が小さくなるように前記複数の領域のそれぞれを照明する通電時間を補正することを特徴とする請求項１に記載のシンボル認識装置。
【請求項３】
前記光源は、被写体を縦横の二次元に設定された複数のエリアに分割して部分的に照明することを特徴とする請求項１又は２に記載のシンボル認識装置。
【請求項４】
前記デコード部により、デコードが成功したとき、前記配光記憶部の通電時間をデフォルトに変更する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１に記載のシンボル認識装置。
【請求項５】
前記二次元シンボルは、ＱＲコードであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１に記載のシンボル認識装置。
【請求項６】
被写体に含まれる二次元シンボルを複数の領域に分け領域別に照明する複数の光源と、前記光源により照明された前記被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データに含まれる二次元シンボルをデコードするデコード部と、前記光源の通電時間を記憶する配光記憶部と、を備えたシンボル認識装置の制御プログラムであって、
前記デコード部によるデコードが失敗したとき、前記複数の領域に区分された前記二次元シンボルのうち、前記デコードの過程で検出に成功したシンボルの数を判定し、判定したシンボルの数に基づいて、前記デコードに失敗した前記二次元シンボルの再度のデコードに、前記光源の通電時間の補正が必要であるか否かを判定する判定機能と、
前記判定機能において前記通電時間の補正が必要であると判定したとき、前記撮像部が撮像した画像データから、前記光源によって照明される前記複数の領域毎の階調情報を計測する階調計測機能と、
この階調計測機能により計測された前記複数の領域毎の階調情報に基づいて、前記配光記憶部に記憶される通電時間を補正する補正機能と、
を実現させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＱＲコード（登録商標）等の二次元シンボルを撮像手段で撮像し、この画像から前記二次元シンボルを認識するスキャナ等のシンボル認識装置及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物品やカード媒体、チラシ等に付されるバーコード等のシンボルを認識するシンボル認識装置は、レーザ光をスキャニングさせるレーザ方式が主流である。しかしその一方で、近年では、シンボルが付された物品の二次元画像を撮像手段で撮像し、この画像からシンボルを認識する方式、いわゆるカメラ撮像方式が開発されている。この種のシンボル認識装置は、結像レンズを介してシンボル像をイメージセンサに導いてアナログ信号に変換し、該アナログ信号を２値化回路で２値化出力に変換した後、デコーダにてデコードした数値を出力するようになっている。
【０００３】
カメラ撮像方式のシンボル認識装置において、被写体の光量の過剰又は不足が生じると、シンボルが正確に読み取れないことがある。このような問題を解決すべく、種々の発明がなされている。例えば特許文献１に開示されたバーコード読取装置は、バーコードの撮像により得られる映像信号のレベルや読取率に応じてバーコードへの配光を部分的に制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５３１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、一次元にバーパターンを配列したバーコードよりもサイズの大きい情報を表現可能な、ＱＲコード等の二次元シンボルが普及しつつある。二次元シンボルを認識するシンボル認識装置は、一般的に前記カメラ撮像方式を採用している。したがって、前記したような被写体への光量の過剰又は不足に関する問題が生じ得る。二次元シンボルは、マトリクス状に配置された多数のシンボルを同時に認識するものであるため、特許文献１に開示されたような、一次元的な部分照明を制御する技術に対してさらなる改良を加える必要がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、二次元シンボルを最適な光量で照明でき、効率的に二次元シンボルを認識するシンボル認識装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、次のような手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の視点は、被写体に含まれる二次元シンボルを複数の領域に分け領域別に照明する複数の光源と、前記光源により照明された前記被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データに含まれる二次元シンボルをデコードするデコード部と、前記光源の通電時間を記憶する配光記憶部と、前記デコード部によるデコードが失敗したとき、前記複数の領域に区分された前記二次元シンボルのうち、前記デコードの過程で検出に成功したシンボルの数を判定し、判定したシンボルの数に基づいて、前記デコードに失敗した前記二次元シンボルの再度のデコードに、前記光源の通電時間の補正が必要であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段において前記通電時間の補正が必要であると判定したとき、前記撮像部が撮像した画像データから、前記光源によって照明される前記複数の領域毎の階調情報を計測する階調計測手段と、前記階調計測手段により計測された前記複数の領域毎の階調情報に基づいて、前記配光記憶部に記憶される通電時間を補正する補正手段と、を備えたシンボル認識装置である。
【０００９】
本発明の第２の視点は、前記シンボル認識装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
かかる手段を講じた本発明によれば、二次元シンボルを最適な光量で照明でき、効率的に二次元シンボルを認識するシンボル認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態におけるシンボル認識装置の使用状態を示す図。
【図２】同シンボル認識装置の要部構成を示すブロック図。
【図３】同シンボル認識装置が扱う画像データの分割例を示す図。
【図４】図１に示したシンボル認識装置のＡ−Ａ断面を示す概略図。
【図５】図１に示したシンボル認識装置のＢ−Ｂ断面を示す概略図。
【図６】同シンボル認識装置がＱＲコードを認識する手順を示すフローチャート。
【図７】同シンボル認識装置が各ＬＥＤ光源の通電時間を補正する手順を説明するための図。
【図８】同シンボル認識装置によるＬＥＤ光源の制御例を説明するための図。
【図９】同シンボル認識装置によるＬＥＤ光源の制御例を説明するための図。
【図１０】同シンボル認識装置によるＬＥＤ光源の制御例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。  
なお、この実施形態は、ＱＲコードを読み取るスキャナであるシンボル認識装置に本発明を適用した一例である。
【００１３】
図１は、シンボル認識装置１の使用状態を示す模式図である。シンボル認識装置１は、情報処理端末２の側面に設けられている。情報処理端末２は、例えば小売店等でチェックアウト業務に使用されるＰＯＳ（Point Of Sales）端末や、ＰＯＳ端末に接続されてレジカウンタ上に設けられる商品情報の登録装置等である。
【００１４】
シンボル認識装置１は、直方体状のケース１０に、光透過性のガラス部材１１を嵌め込んで形成されている。このガラス部材１１に被写体３に付されたＱＲコード４を翳すと、シンボル認識装置１がＱＲコード４を認識し、ＱＲコード４にて示される情報を情報処理端末２の制御回路に入力する。情報処理端末２は、シンボル認識装置１から入力された情報を用いて所定の情報処理を行う。
【００１５】
図２は、シンボル認識装置１の要部構成を示すブロック図である。シンボル認識装置１は、メイン制御ボード２０と、光源３０と、レンズ３１と、イメージセンサ３２と、デコーダ３３とを備えている。
【００１６】
前記光源３０は、本実施形態における照明手段として機能するものであり、ガラス部材１１に翳された被写体３を部分的に照明する４つのＬＥＤ光源１０１〜１０４にて構成されている。
【００１７】
前記メイン制御ボード２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成された制御部２１と、光源駆動回路２２と、階調計測部２３と、配光記憶部２４とを備えている。
【００１８】
前記光源駆動回路２２は、本実施形態における照明駆動手段として機能するものであり、ＬＥＤ光源１０１〜１０４の点灯／消灯をそれぞれ独立して制御する。特に本実施形態では、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４への通電時間を選択的に変化させることで被写体への配光量を調整する。
【００１９】
前記レンズ３１は、光源３０から照射され、被写体３に反射して戻る反射光をイメージセンサ３２に結像させる。
【００２０】
前記イメージセンサ３２は、本実施形態における撮像手段として機能するものであり、ＣＣＤ（Charge Coupled Diode）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子により構成され、レンズ３１によって結像された光学像を光電変換することにより多階調の画像データＤを生成する。生成された画像データＤは、デコーダ３３及び制御部２１に出力される。
【００２１】
デコーダ３３は、本実施形態におけるデコード手段として機能するものであり、イメージセンサ３２から入力された画像データＤに含まれるＱＲコード４をデコードする。さらに、デコーダ３３は、ＱＲコード４のデコードに成功したならばデコードしたデータを情報処理端末２に出力し、ＱＲコード４のデコードに失敗したならばその旨及びデコードの過程で検出できた切り出しシンボルの数を制御部２１に通知する。
【００２２】
デコーダ３３によるＱＲコード４のデコードは、ＱＲコードの特徴を利用して次のように行われる。  
ＱＲコード４は、縦横に並ぶ白黒のセルにて構成されており、３隅に設けられた位置決定用シンボルである切り出しシンボル（図２に示したＭ）を有している。ＱＲコード４をデコードする際には、先ずこの切り出しシンボルを検出する。各切り出しシンボルは、走査方向によらない特定の比率（例えば、黒１：白１：黒３：白１：黒１）のパターンである。したがって、画像データＤからこの特定の比率を検出すれば、各切り出しシンボルを検出することができる。これら切り出しシンボルを検出すると、ＱＲコード４の位置，大きさ，傾きを決定し、画像データＤの背景からＱＲコード４部分を切り出す。そして、ＱＲコード４を構成する各セルの中心位置を求め、ＱＲコード４のビットマトリクスを得る。また、ＱＲコード４は、リード・ソロモン符号等を用いた誤り検出・訂正用のビットパターンが含まれており、このビットパターンを用いた周知の手順により、誤り検出・訂正が可能である。
【００２３】
前記階調計測部２３は、本実施形態における階調計測手段として機能するものであり、イメージセンサ３２から制御部２１を介して入力される画像データＤを予め定められた複数のエリアに分割し、各エリアの平均階調（階調情報）を算出する。算出した各エリアの平均階調は、制御部２１及び配光記憶部２４に出力される。本実施形態においては、図３に示したように画像データＤを、ＬＥＤ光源１０１が照明するエリア１０１ａと、ＬＥＤ光源１０２が照明するエリア１０２ａと、ＬＥＤ光源１０３が照明するエリア１０３ａと、ＬＥＤ光源１０４が照明するエリア１０４ａとに分割し、各エリア１０１ａ〜１０４ａの平均階調を階調計測部２３が算出する。
【００２４】
配光記憶部２４は、制御部２１から出力される各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間を記憶する。
【００２５】
前記制御部２１は、シンボル認識装置１の制御回路を構成する各部を制御する。また、制御部２１は、ソフトウェアを用いた情報処理により、本実施形態における補正手段としての機能を実現する。すなわち、階調計測部２３により計測されたエリア１０１ａ〜１０４ａの平均階調に基づいて、光源３０がエリア１０１ａ〜１０４ａのそれぞれを照明する配光量を補正する。このとき、エリア１０１ａ〜１０４ａの平均階調の差分量が小さくなるように、エリア１０１ａ〜１０４ａのそれぞれを照明する配光量を補正する。配光量は、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４への通電時間を調整することで補正される。
【００２６】
図４は、図１に示したシンボル認識装置１のＡ−Ａ断面を示す概略図であり、図５は、図１に示したシンボル認識装置１のＢ−Ｂ断面を示す概略図である。  
図４に示したように、トップカバー１２とボトムカバー１３とによって前記ケース１０が形成され、このケース１０に前記メイン制御ボード２０，前記光源３０，前記レンズ３１，前記イメージセンサ３２，及び前記デコーダ３３が収納されている。
【００２７】
トップカバー１２の天面１２ａには、縁を矩形とする擂鉢状の凹部１２ｂが形成されている。ガラス部材１１は、天面１２ａの凹部１２ｂを塞ぎ、かつ天面１２ａと面一となるように、トップカバー１２に嵌め込まれている。レンズ３１は、その中心軸がトップカバー１２の凹部１２ｂの中心を通るように、イメージセンサ３２に固定されている。
【００２８】
メイン制御ボード２０は、ガラス部材１１とレンズ３１との間に設けられている。メイン制御ボード２０には、被写体像がレンズ３１に届くように、レンズ３１の中心軸の延長線を中心とした円形の開口部２０ａが形成されている。
【００２９】
ＬＥＤ光源１０１〜１０４は、調整可能な光量幅を広く確保するために、それぞれ２つのＬＥＤで構成されている。ＬＥＤ光源１０１は開口部２０ａの左側上部に、ＬＥＤ光源１０２は開口部２０ａの左側下部に、ＬＥＤ光源１０３は開口部２０ａの右側上部に、ＬＥＤ光源１０４は開口部２０ａの右側下部にそれぞれ位置決めされて、メイン制御ボード２０に固定されている。
【００３０】
次に、シンボル認識装置１の動作について説明する。  
図６は、シンボル認識装置１がＱＲコードを認識する手順を示すフローチャートである。  
情報処理端末２からシンボル認識装置１に撮像開始のコマンドが入力されると、先ず制御部２１が配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４への通電時間をデフォルト（通電時間ｔ ms）にリセットする（ステップＳ１）。さらに、制御部２１が光源駆動回路２２に照明開始を指示するとともに、イメージセンサ３２に被写体の撮像を指示する。
【００３１】
制御部２１から照明開始の指示を受けた光源駆動回路２２は、配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間に従って各ＬＥＤ光源１０１〜１０４を駆動し、被写体を照明する。ＬＥＤ光源１０１〜１０４が被写体を照明したことに同期して、イメージセンサ３２がレンズ３１によって結像された前記照明の反射光を光電変換し、画像データＤを生成して制御部２１及びデコーダ３３に出力する（ステップＳ２）。デコーダ３３は、イメージセンサ３２から出力された画像データＤに含まれるＱＲコードのデコードを試みる（ステップＳ３）。
【００３２】
デコーダ３３がＱＲコードのデコードに成功すると、デコードした情報を情報処理端末２に出力するとともに、制御部２１にデコードの成功を通知する。情報処理端末２は、シンボル認識装置１から出力された情報を用いて既定の情報処理を行う。デコードの成功が制御部２１に通知されたとき（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部２１は、配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間をデフォルトにリセットする（ステップＳ１）。その後、次にガラス部材１１に翳される被写体のイメージセンサ３２による撮像及び撮像された画像に含まれるＱＲコードのデコーダ３３によるデコード等が繰り返される（ステップＳ２，Ｓ３等）。
【００３３】
一方、デコーダ３３は、ＱＲコード４のデコードに失敗すると（ステップＳ４のＮｏ）、その旨及びＱＲコードをデコードする過程で検出に成功した切り出しシンボルの数を、制御部２１に通知する。この通知を受けた制御部２１は、デコーダ３３からの通知に基づいて切り出しシンボルの検出数を判定する（ステップＳ５）。
【００３４】
デコーダ３３が切り出しシンボルを１つも検出していないならば（ステップＳ５の“検出数０”）、ＱＲコードが読取位置に翳されていないこと等が想定される。このような場合には、ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量を調整する必要が少ない。したがって、制御部２１は、配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間を全てデフォルトに設定する（ステップＳ１）。その後、光源駆動回路２２によるＬＥＤ光源１０１〜１０４の駆動、イメージセンサ３２による被写体３の撮像及びデコーダ３３によるＱＲコードのデコード等が繰り返される（ステップＳ２，Ｓ３等）。
【００３５】
一方、デコーダ３３が切り出しシンボルを３つ全て検出しているならば（ステップＳ５の“検出数３”）、現在のＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量にてＱＲコードの認識が可能であるが、ＱＲコードの一部が操作者の指で隠されていたり極度に歪曲してる等の理由で、ＱＲコードの全体を認識することができていないことが想定される。このような場合には、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量を調整する必要が少ない。したがって、制御部２１は、配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間を変更しない。その後、イメージセンサ３２による被写体の撮像及びデコーダ３３によるＱＲコードのデコード等が繰り返される（ステップＳ２，Ｓ３等）。
【００３６】
一方、デコーダ３３が１つ又は２つの切り出しシンボルを検出しているならば（ステップＳ５の“検出数１ｏｒ２”）、被写体がガラス部材１１に対して傾けられた状態で翳されている等の理由により、ＱＲコードの一部が十分に照明されていないこと等が想定される。このような場合には、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量を調整する必要がある。したがって、制御部２１は、画像データＤを階調計測部２３に出力し、画像データＤ中のエリア１０１ａの平均階調Ｇ１、エリア１０２ａの平均階調Ｇ２、エリア１０３ａの平均階調Ｇ３、及びエリア１０４ａの平均階調Ｇ４を計測させる（ステップＳ６）。
【００３７】
しかる後、制御部２１は、階調計測部２３により計測された平均階調Ｇ１〜Ｇ４に基づいて、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４への通電時間を補正する（ステップＳ７）。制御部２１によって補正された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間は、配光記憶部２４に記憶される。かくして新たな通電時間が配光記憶部２４に設定された後、光源駆動回路２２が変更後の通電時間にて各ＬＥＤ光源１０１〜１０４を駆動し、イメージセンサ３２による被写体の撮像及びデコーダ３３によるＱＲコードのデコード等が繰り返される（ステップＳ２，Ｓ３等）。
【００３８】
続いて、ステップＳ７の処理における各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量の補正手順について、図７を用いて説明する。  
制御部２１を構成するＲＯＭ等には、各平均階調Ｇ１〜Ｇ４の差分量に基づいて通電時間を算出するための比例関数Ｆが記憶されている。この関数は、例えば差分量の最大値Ｇmax〜最小値Ｇminの範囲内で、階調差分量の増大に伴い通電時間が減少する１次関数である。
【００３９】
各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量レベルを決定するに当たって、先ず各平均階調Ｇ１〜Ｇ４の中からデコーダ３３により正常にデコード可能な階調の範囲の中間値に最も近い１つを基準値として選定し、選定した基準値と他の平均階調との差分量を算出する。そして、算出された各差分量に対応する通電時間を前記関数Fに基づいて算定する。このように算定した通電時間を、各差分量の算出に用いた平均階調のうちの前記基準値でない一方のエリアを照明するＬＥＤ光源の通電時間として決定する。前記基準値として選定された平均階調に対するエリアの光量は変更する必要が少ないので、当該エリアを照明するＬＥＤ光源の通電時間は、現在配光記憶部２４に記憶されている通電時間に決定する。かくして決定された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間にて、配光記憶部２４に記憶された各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間が補正される。このとき、基準値として選定された平均階調と他の平均階調との差分量が小さくなる。
【００４０】
通常、平均階調が低いエリアは光源の光量が不足しており、平均階調が高いエリアは光源の光量が過剰である。上記のように平均階調の差分量が小さくなるように各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の光量を決定すれば、基準値とした平均階調よりも階調が低いエリアに対して長い通電時間が設定され、基準値とした平均階調よりも階調が高いエリアに対して短い通電時間が設定されるので、光量の不足又は過剰が解消される。
【００４１】
上記のような方法で通電時間を補正した場合における、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の制御例を図８，図９及び図１０に示している。  
図８の例では、被写体の被読取面が、エリア１０１ａ，１０２ａ側がガラス部材１１に近接し、エリア１０３ａ，１０４ａ側がガラス部材１１から離間した状態で傾いている。その結果、エリア１０１ａ，１０２ａを照明する光量は適度であるが、エリア１０３ａ，１０４ａを照明する光量は不足している。この状態において上記のような手順で通電時間を補正した結果、エリア１０１ａ，１０２ａを照明するＬＥＤ光源１０１，１０２の通電時間がデフォルトのｔ msに補正され、エリア１０３ａ，１０４ａを照明するＬＥＤ光源１０３，１０４の通電時間がデフォルトよりも長いｔ１ ms（ｔ１＞ｔ）に補正されたとする。
【００４２】
この場合、光源駆動回路２２は、被写体の撮像時に各ＬＥＤ光源１０１〜１０４に通電を開始した後、ＬＥＤ光源１０１，１０２については時間ｔ ｍｓが経過するまで通電を継続し、ＬＥＤ光源１０３，１０４については時間ｔ１ ｍｓが経過するまで通電を継続する。このようにＬＥＤ光源１０３，１０４への通電時間を増大させることで、エリア１０３ａ，１０４ａをより明るく照明することができる。
【００４３】
図９の例では、被写体の被読取面が、エリア１０３ａ側がガラス部材１１に最も近接し、エリア１０２ａ側がガラス部材１１から最も離間した状態で傾いている。その結果、エリア１０３ａを照明する光量は適度であるが、エリア１０１ａ，１０４ａを照明する光量はやや不足しており、エリア１０２ａを照明する光量はエリア１０１ａ，１０４ａを照明する光量以上に不足している。この状態において上記のような手順で光量レベルを補正した結果、エリア１０３ａを照明するＬＥＤ光源１０３の通電時間がデフォルトのｔ msに補正され、エリア１０１ａ，１０４ａを照明するＬＥＤ光源１０１，１０４の通電時間がデフォルトよりも長いｔ２ ms（ｔ２＞ｔ）に補正され、エリア１０２ａを照明するＬＥＤ光源１０２の通電時間がｔ２ msよりもさらに長いｔ３ ms（ｔ３＞ｔ２）に補正されたとする。
【００４４】
この場合、光源駆動回路２２は、被写体の撮像時に各ＬＥＤ光源１０１〜１０４に通電を開始した後、ＬＥＤ光源１０１，１０４については時間ｔ２ ｍｓが経過するまで通電を継続し、ＬＥＤ光源１０２については時間ｔ３ ｍｓが経過するまで通電を継続し、ＬＥＤ光源１０３については時間ｔ ｍｓが経過するまで通電を継続する。このようにＬＥＤ光源１０１，１０２，１０４への通電時間を増大させることで、エリア１０１ａ，１０２ａ，１０４ａをより明るく照明することができる。
【００４５】
図１０の例では、被写体の被読取面が、エリア１０１ａ，１０２ａ側がガラス部材１１に近接し、エリア１０３ａ，１０４ａ側がガラス部材１１から離間した状態で傾いている。そして、外光の影響を受けてエリア１０３ａ付近が過度に照明されている。その結果、エリア１０２ａを照明する光量は適度であるが、エリア１０１ａ，１０４ａを照明する光量はやや過剰であり、エリア１０３ａを照明する光量はエリア１０１ａ，１０４ａを照明する光量以上に過剰である。この状態において上記のような手順で通電時間を補正した結果、エリア１０２ａを照明するＬＥＤ光源１０２の通電時間がデフォルトのｔ msに補正され、エリア１０１ａ，１０４ａを照明するＬＥＤ光源１０１，１０４の通電時間がデフォルトよりも短いｔ４ ms（ｔ４＜ｔ）に補正され、エリア１０３ａを照明するＬＥＤ光源１０３の通電時間が通電時間ｔ４ msよりもさらに短いｔ５ ms（ｔ５＜ｔ４）に補正されたとする。
【００４６】
この場合、光源駆動回路２２は、被写体の撮像時に各ＬＥＤ光源１０１〜１０４に通電を開始した後、ＬＥＤ光源１０２については時間ｔ ｍｓが経過するまで通電を継続し、ＬＥＤ光源１０１，１０４については時間ｔ４ ｍｓが経過するまで通電を継続し、ＬＥＤ光源１０３については時間ｔ５ msが経過するまで通電を継続する。このようにＬＥＤ光源１０１，１０３，１０４への通電時間を短縮することで、エリア１０１ａ，１０３ａ，１０４ａをより暗く照明することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態に係るシンボル認識装置１は、被写体を複数のエリアに分けて部分的に照明する。そして、デコーダ３３がＱＲコードをデコードできなかった場合、画像データＤ中の各エリアの平均階調に基づいて各エリアの配光量（通電時間）を調整する。このようにすることで、被写体を最適な光量で照明でき、効率的にＱＲコードを認識することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係るシンボル認識装置１は、ＱＲコードが有する切り出しシンボルのデコーダ３３による検出数を用いて、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間を変更するか否かを判定している。このように制御することで、ＱＲコードの特性を踏まえた最適な配光量を決定できる。
【００４９】
なお、本発明は前記実施形態に開示した内容そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５０】
例えば、前記実施形態では、ＱＲコードの認識に特化したシンボル認識装置に本発明を適用した場合について説明した。しかしながら、データマトリクス（Data Matrix），ＰＤＦ４１７，マキシコード（Maxi Code）等の他の形式の二次元シンボルを認識するシンボル認識装置に本発明を適用してもよい。その場合には、各二次元シンボルの特性に応じてステップＳ５の処理等を変更すればよい。
【００５１】
また、前記実施形態では、縦横の二次元に設定された４つのエリアをＬＥＤ光源１０１〜１０４で照明する場合について説明した。しかしながら、より少数或いは多数のＬＥＤ光源を用いて被写体を照明し、各ＬＥＤ光源への通電時間を制御してもよい。また、ＬＥＤ以外の光源を採用し、通電時間に変えて光源に供給する電圧等を調整することで、各エリアの配光量を制御してもよい。
【００５２】
また、前記実施形態では、各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の配光量（通電時間）を、各エリア１０１ａ〜１０４ａの平均階調Ｇ１〜Ｇ４の差分量と関数Ｆとを用いて決定するとして説明した。しかしながら、関数Ｆに代えて平均階調の差分量毎にＬＥＤ光源への通電時間を関連付けたテーブルを用いる等して、平均階調Ｇ１〜Ｇ４の差分量に比例する各ＬＥＤ光源１０１〜１０４の通電時間を算出してもよい。
【００５３】
この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、前記実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、要旨を逸脱しない範囲内で前記実施形態に示される全構成要素に周知技術や慣用技術を組み合わせてもよい。
本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を以下に付記する。
［１］被写体を複数の領域に分けて部分的に照明する照明手段と、この照明手段により照明された前記被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、この撮像手段により生成された画像データに含まれる二次元シンボルをデコードするデコード手段と、このデコード手段によるデコードが失敗したとき、前記撮像手段により生成された画像データから、前記照明手段によって照明される前記複数の領域毎の階調情報を計測する階調計測手段と、この階調計測手段により計測された前記複数の領域毎の階調情報に基づいて、前記照明手段が前記複数の領域のそれぞれを照明する配光量を補正する補正手段と、この補正手段により補正された配光量に従って前記照明手段を駆動し、前記複数の領域のそれぞれを照明させる照明駆動手段と、を備えていることを特徴とするシンボル認識装置。
［２］前記補正手段は、前記複数の領域毎の平均階調の差分量が小さくなるように前記複数の領域のそれぞれを照明する配光量を補正することを特徴とする上記［１］に記載のシンボル認識装置。
［３］前記照明手段は、被写体を縦横の二次元に設定された複数のエリアに分割して部分的に照明する複数の光源で構成されていることを特徴とする上記［１］に記載のシンボル認識装置。
［４］前記補正手段は、前記複数の光源への通電時間を変更することで前記配光量を補正し、前記照明駆動手段は、前記補正手段により補正された通電時間従って前記複数の光源に通電することを特徴とする上記［３］に記載のシンボル認識装置。
［５］前記二次元シンボルは、ＱＲコードであることを特徴とする上記［１］に記載のシンボル認識装置。
［６］被写体を複数の領域に分けて部分的に照明する照明部と、この照明部により照明された前記被写体を撮像し、画像データを生成する撮像部と、この撮像部により生成された画像データに含まれる二次元シンボルをデコードするデコード部とを備えたシンボル認識装置の制御プログラムであって、前記デコード部によるデコードが失敗したとき、前記撮像部により生成された画像データから、前記照明部によって照明される前記複数の領域毎の階調情報を計測する階調計測機能と、この階調計測機能により計測された前記複数の領域毎の階調情報に基づいて、前記照明部が前記複数の領域のそれぞれを照明する配光量を補正する補正機能と、この補正機能により補正された配光量に従って前記照明部を駆動し、前記複数の領域のそれぞれを照明させる照明駆動機能と、を実現させるための制御プログラム。
【符号の説明】
【００５４】
１…シンボル認識装置、２…情報処理端末、３…被写体、４…ＱＲコード、１０…ケース、１１…ガラス部材、２０…メイン制御ボード、２１…制御部、２２…光源駆動回路、２３…階調計測部、２４…配光記憶部、３０…光源、３１…レンズ、３２…イメージセンサ、３３…デコーダ、１０１〜１０４…ＬＥＤ光源
【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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