(57)【要約】【課題】発光パターンが印刷された媒体に含まれるブリーチ等が強く発光することで発光パターンを読取ることのできかなった媒体に対しても、確実に発光パターンを読取ることのできる発光パターン読取装置および発光パターン読取方法を提供する。【解決手段】郵便物上に励起光の照射により発光する蛍光インクにより印刷されたバーコードを読取る発光パターン読取装置において、励起光の明るさの異なる２つの撮像手段により明るめの画像と暗めの画像を取得し、その２つの画像についてそれぞれ読取処理を行ない、この読取処理により得られた明るめの画像の読取結果および暗めの画像の読取結果を評価することで最終的に１つの読取結果を出力する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光の照射により発光する発光インクによる発光パターンが印刷されている媒体上から所定の明るさの第１の画像と前記第１の画像の明るさよりも暗い第２の画像をそれぞれ取得する画像取得手段と、
この画像取得手段により取得された第１の画像と第２の画像に対しそれぞれパターン読取処理を行なうことで、前記発光パターンに対する第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果をそれぞれ得る読取手段と、
この読取手段により得られた第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果を評価することで最終的に１つの読取結果を出力する判定手段と、
を具備したことを特徴とする発光パターン読取装置。
【請求項２】
前記画像取得手段は、励起光の明るさの異なる２つの撮像手段を有し、これら２つの撮像手段により前記媒体上を撮像することで第１の画像と第２の画像をそれぞれ取得することを特徴とする請求項１記載の発光パターン読取装置。
【請求項３】
前記画像取得手段は、１つの撮像手段で解像度を少なくとも２倍以上にして前記媒体上を撮像し、得られた画像に対し元の解像度と面積が同じになるように近傍画素の総和をとることで第１の画像を取得するとともに、前記得られた画像に対し画素を間引くことで第２の画像を取得することを特徴とする請求項１記載の発光パターン読取装置。
【請求項４】
前記画像取得手段は、１つの撮像手段で画素面積を変えて前記媒体上を撮像することで第１の画像と第２の画像をそれぞれ取得することを特徴とする請求項１記載の発光パターン読取装置。
【請求項５】
前記発光パターンは蛍光インクにより印刷されたバーコードであることを特徴とする請求項１記載の発光パターン読取装置。
【請求項６】
励起光の照射により発光する発光インクによる発光パターンが印刷されている媒体上から所定の明るさの第１の画像と前記第１の画像の明るさよりも暗い第２の画像をそれぞれ取得し、
この取得した第１の画像と第２の画像に対しそれぞれパターン読取処理を行なうことで、前記発光パターンに対する第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果をそれぞれ取得し、
この取得した第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果を評価することで最終的に１つの読取結果を出力する、
ことを特徴とする発光パターン読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、郵便物区分処理システムにおいて、郵便物上に励起光の照射により発光する蛍光インクなどの発光インクにより印刷されたバーコードなどの発光パターンを読取る発光パターン読取装置および発光パターン読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の発光パターン読取装置は、バーコードが蛍光インクで印刷された郵便物上に励起光を照射することで、励起されて蛍光発光したバーコードを、その発光波長の光のみを透過させる光学フィルタを通してＣＣＤ形カメラで撮像し、この撮像した画像を処理することでバーコードを読取るようになっている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−３１９８２１号公報
【特許文献２】特開２０００−５７２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、郵便物の多くは白色であるが、様々な色のものがあり、中には紙に含まれる蛍光増白剤（ブリーチと呼ぶ）が強く蛍光発光するものがある。  
このようなブリーチのある郵便物は、そのブリーチからの発光が明るく飽和して撮像されるため、カメラ（またはセンサ）の出力が飽和し、撮像された画像が真っ白になってしまう。そのため、バーコードを読取ることができないという問題がある。
【０００４】
ここで、蛍光発光しないところは暗いため黒く、蛍光発光するところは明るいためその発光の強さに応じて白く写るものとすると、ブリーチが弱い場合は図８（ｂ）に示すような画像になり、ブリーチが強い場合は図８（ｃ）に示すような画像になる。なお、図８（ａ）は郵便物Ｐ上のバーコードＢを示していて、図８（ｂ），（ｃ）はこのバーコードＢを撮像した場合の画像である。
【０００５】
従来の問題点を解決する単純な方法として、照明光（励起光）を暗くして撮像すれば、ブリーチが飽和しないため画像が真っ白にならず、バーコードを読取ることができる。しかし、蛍光発光し難い暗い色の郵便物では、照明光を暗くすることにより更に蛍光発光が弱くなり、画像として写らないため、バーコードを読取ることができなくなるという問題が生じる。
【０００６】
図９はその様子を示したものである。図９（ａ）は図８（ａ）と同様に郵便物Ｐ上のバーコードＢを示している。図９（ｂ）はブリーチが強い場合の画像を示し、図９（ｃ）はブリーチが強い場合で照明光を暗くした場合の画像を示している。図９（ｄ）は暗い色の郵便物の場合の画像を示し、図９（ｅ）は暗い色の郵便物の場合で照明光を暗くした場合の画像を示している。
【０００７】
そこで、本発明は、発光パターンが印刷された媒体に含まれるブリーチ等が強く発光することで発光パターンを読取ることのできかなった媒体に対しても、確実に発光パターンを読取ることのできる発光パターン読取装置および発光パターン読取方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光パターン読取装置は、励起光の照射により発光する発光インクによる発光パターンが印刷されている媒体上から所定の明るさの第１の画像と前記第１の画像の明るさよりも暗い第２の画像をそれぞれ取得する画像取得手段と、この画像取得手段により取得された第１の画像と第２の画像に対しそれぞれパターン読取処理を行なうことで、前記発光パターンに対する第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果をそれぞれ得る読取手段と、この読取手段により得られた第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果を評価することで最終的に１つの読取結果を出力する判定手段とを具備している。
【０００９】
また、本発明の発光パターン読取方法は、励起光の照射により発光する発光インクによる発光パターンが印刷されている媒体上から所定の明るさの第１の画像と前記第１の画像の明るさよりも暗い第２の画像をそれぞれ取得し、この取得した第１の画像と第２の画像に対しそれぞれパターン読取処理を行なうことで、前記発光パターンに対する第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果をそれぞれ取得し、この取得した第１の画像の読取結果および第２の画像の読取結果を評価することで最終的に１つの読取結果を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定の明るさの第１の画像とそれよりも暗い第２の画像を取得し、その２つの画像についてそれぞれ読取処理を行ない、各読取結果を評価することで、従来、発光パターンが印刷された媒体に含まれるブリーチ等が強く発光することで発光パターンを読取ることのできかなった媒体に対しても、確実に発光パターンを読取ることのできる発光パターン読取装置および発光パターン読取方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
まず、第１の実施の形態について説明する。  
図１は、第１の実施の形態に係る発光パターン読取装置の構成を概略的に示すもので、たとえば、郵便物上に蛍光インクで印刷されたバーコードを読取って、その読取結果に基づき郵便物を区分する郵便物区分処理システムに用いられるものである。
【００１２】
図１において、郵便物（媒体）Ｐは、図示しない搬送ベルトなどにより図示矢印方向に搬送されるもので、その表面には宛先情報などをコード化したバーコード（発光パターン）Ｂが蛍光インクにより印刷されている。
【００１３】
搬送される郵便物Ｐ上のバーコード印刷部分には、励起用光源１１ａ，１１ｂからの励起光がそれぞれ照射される。励起用光源１１ａは所定の明るさの励起光を照射し、励起用光源１１ｂは励起用光源１１ａよりも暗い励起光を照射する。ここに、励起用光源１１ａからの励起光の明るさを例えば「１」とすると、励起用光源１１ｂからの励起光の明るさは例えば「１／８」となっている。すなわち、８：１の割合になっている。なお、励起用光源１１ａ，１１ｂからの励起光としては、たとえば、紫外光あるいは青色光などが用いられる。
【００１４】
励起用光源１１ａからの励起光によるバーコードからの発光は、その発光波長の光のみを透過させる光学フィルタ１２ａとレンズ１３ａとを介してカメラ１４ａに入射し、光電変換（撮像）される。
【００１５】
励起用光源１１ｂからの励起光によるバーコードからの発光は、その発光波長の光のみを透過させる光学フィルタ１２ｂとレンズ１３ｂとを介してカメラ１４ｂに入射し、光電変換（撮像）される。
【００１６】
カメラ１４ａ，１４ｂは、たとえば、ＣＣＤ形のラインセンサあるいはエリアセンサを撮像素子として用いたＣＣＤ形カメラが用いられ、それぞれカメラ制御部１５ａ，１５ｂにより駆動制御される。
【００１７】
ここに、励起用光源１１ａ、光学フィルタ１２ａ、レンズ１３ａ、カメラ１４ａおよびカメラ制御部１５ａにより１つの撮像手段を構成し、励起用光源１１ｂ、光学フィルタ１２ｂ、レンズ１３ｂ、カメラ１４ｂおよびカメラ制御部１５ｂによりもう１つの撮像手段を構成していて、これら２つの撮像手段により画像取得手段を構成している。
【００１８】
カメラ１４ａにより撮像された画像（第１の画像、以下、これを明るめの画像と称す）は読取手段としての読取部１６ａに送られ、カメラ１４ｂにより撮像された画像（第２の画像、以下、これを暗めの画像と称す）は読取手段としての読取部１６ｂに送られる。
【００１９】
読取部１６ａ，１６ｂは、カメラ１４ａ，１４ｂから得られる明るめの画像、暗めの画像についてそれぞれバーコード読取処理を行ない、それぞれ３種類の読取結果、すなわち、バーコード無し、リジェクト、読取完了の読取結果を出力するものとする。読取完了の場合にはバーコードの復号結果も出力するものとする。ここに、読取完了とは、バーコードの復号がエラー無く完了したことを示す。リジェクトとは、バーコードらしきものは存在するが、読取れなかったことを示す。バーコード無しとは、バーコードが見つからなかったことを示す。
【００２０】
読取部１６ａ，１６ｂの各読取結果は、それぞれ判定手段としての判定部１７に送られる。判定部１７は、２つの読取結果を図２に示すような評価用マトリクスにしたがって評価することで、最終的な読取結果を決定する。すなわち、たとえば、読取部１６ａの読取結果が「バーコード無し」で、読取部１６ｂの読取結果が「読取完了」の場合は読取部１６ｂの読取結果を最終的な読取結果とし、読取部１６ａの読取結果が「読取完了」で、読取部１６ｂの読取結果が「バーコード無し」の場合は読取部１６ａの読取結果を最終的な読取結果とする。
【００２１】
また、明るめと暗めの画像の読取結果が共に読取完了の場合、すなわち、読取部１６ａ，１６ｂの各読取結果がそれぞれ「読取完了」の場合には、２つの場合がある。１つは読取部１６ａ，１６ｂにおける各バーコードの復号結果が一致する場合で、最終結果はその復号結果とする。もう１つは読取部１６ａ，１６ｂにおける各バーコードの復号結果が不一致の場合で、最終結果はリジェクトとする。
【００２２】
このように、励起光の明るさの異なる２つの撮像手段により明るめの画像と暗めの画像を取得し、その２つの画像についてそれぞれ読取処理を行なうことにより、明るい画像ではブリーチのある郵便物のバーコードは読取れない代わりに背景の暗い郵便物のバーコードを読取られ、逆に暗い画像ではブリーチのある郵便物のバーコードを読取られる。つまり、いずれか一方の画像で読取ることができるため、１度のスキャン（搬送）で両方の郵便物に対応することができる。
【００２３】
すなわち、ブリーチにより画像が真っ白になってしまうような郵便物は暗めの画像でバーコードが読取られ、蛍光発光し難い暗い色の郵便物は明るめの画像でバーコードを読取られるため、両方のバーコードを読取ることができる。
【００２４】
次に、第２の実施の形態について説明する。  
第２の実施の形態は、１つの撮像手段で明るめの画像と暗めの画像をそれぞれ取得するようにした点が第１の実施の形態と異なり、その他の部分は第１の実施の形態と同様である。
【００２５】
図３は、第２の実施の形態に係る発光パターン読取装置の構成を概略的に示すものである。第２の実施の形態は、図１の構成（第１の実施の形態）に対し、１つの撮像手段、すなわち、励起用光源１１ｂ、光学フィルタ１２ｂ、レンズ１３ｂ、カメラ１４ｂおよびカメラ制御部１５ｂを削除し、画像分配部１８を追加した構成となっている。
【００２６】
一般に、１つのカメラで１枚の画像を撮像する場合、図４に示すように、撮像対象物（ここでは郵便物）の解像度に応じて格子状に分割された部分ごとに露光する。分割された部分がいわゆる画素であり、その明るさは露光面積に比例する。ここで、主走査方向の一列の画素を１ラインと呼ぶ。
【００２７】
第２の実施の形態では、１つのカメラ（１４ａ）で２枚の画像を撮像するため、解像度を元の解像度（たとえば、１２５ｄｐｉ）の２倍以上の解像度（たとえば、２５０ｄｐｉ）にして撮像し、元の解像度（たとえば、１２５ｄｐｉ）に合うように明るめの画像と暗めの画像の２枚に分ける。分け方は以下に説明するように行なう。
【００２８】
明るめの画像は、元の解像度の各画素について、対応する位置にある高解像度の複数画素の総和をとる。すなわち、元の解像度の画素と同じ値とする。このとき、総和の結果が画素の最大値を超える場合には最大値に置き換えてもよい。
【００２９】
暗めの画像は、元の解像度の各画素について、対応する位置にある高解像度の画素を間引けばよい。たとえば、図４の２倍の解像度では、図５に示すように撮像される。図４の１画素は図５の４画素に対応する。
【００３０】
このように、明るめの画像は、元の解像度の画素位置に対応する近傍４画素の総和をとり、暗めの画像は、元の解像度の画素位置に対応する近傍４画素のうちの１画素を間引くものである。画像分配部１８は、このような処理を行なうことで、１枚の画像から明るめの画像と暗めの画像に分け、明るめの画像は読取部１６ａに送り、暗めの画像は読取部１６ｂに送るものである。  
なお、読取部１６ａ，１６ｂ以降の処理は、前述した第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００３１】
次に、第３の実施の形態について説明する。  
第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に１つの撮像手段で明るめの画像と暗めの画像を取得するものであるが、その取得方法が第２の実施の形態と異なる。なお、発光パターン読取装置の構成は前述した第２の実施の形態（図３）と同様であるので、図示は省略する。
【００３２】
第２の実施の形態では、２倍以上の解像度で撮像した画像から画素を間引くことで暗い画像を生成していた。これに対し、第３の実施の形態では、撮像する画素の面積を変えて撮像する。たとえば、カメラ１４ａとして一次元のＣＣＤ形カメラを用い、副走査方向の解像度を２倍の解像度（たとえば、２５０ｄｐｉ）にして、ラインごとに露光面積を変えて撮像する。
【００３３】
具体的には、図６に示すように、偶数ラインの画素は面積を小さくし、奇数ラインは大きくする。ただし、偶数ラインと奇数ラインの画素の和が元の解像度（たとえば、１２５ｄｐｉ）の画素と同じになるようにする。そして、暗めの画像は偶数ラインの画素のみを取出し、明るめの画像は奇数ラインの画素のみを取出すことにより、２枚の画像を得ることができる。なお、明るめの画像は、偶数ラインの画素と奇数ラインの画素との和をとっても構わない。
【００３４】
画像分配部１８では、このような処理を行なうことで、明るめの画像と暗めの画像をそれぞれ生成し、明るめの画像は読取部１６ａに送り、暗めの画像は読取部１６ｂに送るものである。  
なお、読取部１６ａ，１６ｂ以降の処理は、前述した第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００３５】
カメラ１４ａとして用いる一次元のＣＣＤ形カメラで露光面積を変えて撮像するには、ＣＣＤの露光（蓄積）時間を制御すればよい。すなわち、この例では副走査方向の解像度のみを変えているため、画素面積を変えるには画素の副走査方向の長さのみを変えればよく、撮像対象物は一定速度で移動していることから、副走査方向の長さは露光時間に速度を掛けた値となる。
【００３６】
このような露光時間の制御を行なうため、カメラ制御部１５ａでは、図７に示すような蓄積（露光）時間制御信号を生成する。ここに、図７（ａ）は元の解像度の場合の蓄積時間制御信号とそれに対するラインデータの出力を示し、図７（ｂ）は２倍の解像度の場合の蓄積時間制御信号とそれに対するラインデータの出力を示している。  
なお、カメラ１４ａは、図７からも明らかなように、蓄積時間制御信号のＨ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルへの立下り点から次の立下り点まで蓄積（露光）し、当該立下り点でラインデータを出力するものとする。
【００３７】
このように、郵便物の搬送方向に対し２倍の解像度で撮像し、かつ、偶数ラインと奇数ラインの露光時間を変えて明るい画像と暗い画像を交互に撮像することにより明るめの画像と暗めの画像を取得し、その２つの画像についてそれぞれ読取処理を行なうことで、明るい画像ではブリーチのある郵便物のバーコードは読取れない代わりに背景の暗い郵便物のバーコードを読取られ、逆に暗い画像ではブリーチのある郵便物のバーコードを読取られる。つまり、いずれか一方の画像で読取ることができるため、１度のスキャン（搬送）で両方の郵便物に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光パターン読取装置の構成を概略的に示す構成図。
【図２】判定部における評価方法を説明するための図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る発光パターン読取装置の構成を概略的に示す構成図。
【図４】１つのカメラで１枚の画像を撮像する場合の撮像に関する説明図。
【図５】図４の２倍の解像度で撮像する場合の撮像に関する説明図。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるカメラの撮像に関する説明図。
【図７】カメラに対する蓄積時間制御信号を説明するタイミングチャート。
【図８】ブリーチのある郵便物から得られるバーコード画像の説明図。
【図９】ブリーチのある郵便物から得られるバーコード画像の説明図。
【符号の説明】
【００３９】
Ｐ…郵便物（媒体）、Ｂ…バーコード（発光パターン）、１１ａ，１１ｂ…励起用光源、１２ａ，１２ｂ…光学フィルタ、１３ａ，１３ｂ…レンズ、１４ａ，１４ｂ…カメラ、１５ａ，１５ｂ…カメラ制御部、１６ａ，１６ｂ…読取部（読取手段）、１７…判定部（判定手段）、１８…画像分配部。
【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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