(57)【要約】【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
2005174128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）。
【０００６】
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。
【０００７】
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）。
【特許文献１】特開２０００−２９８６９８号公報
【特許文献２】特開２０００−３２２５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【発明の効果】
【００１８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【符号の説明】
【００４６】
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
【図１】
2005174128.tif 000003
【図２】
2005174128.tif 000004
【図３】
2005174128.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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