(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光符号読み取りシステムにおける画像の少なくとも１つの特性変数を自動的に調節する方法であって、前記光符号読み取りシステムの少なくとも１つの制御パラメータが、前記少なくとも１つの特性変数に作用する方法において、
画像を獲得するステップａと、
前記少なくとも１つの制御パラメータの現在の値で、前記画像中の少なくとも１つの光符号を読み取ろうと試行するステップｂと、
前記読み取り動作が成功裏に完了したか否か検証するステップｃと、
前記検証するステップｃが、否定的な結果を持つ場合、前記少なくとも１つの制御パラメータの現在の値を維持するステップｃ１と、
前記検証するステップｃが、肯定的な結果を持つ場合、前記画像の前記特性変数を測定するステップｄと、
前記検証するステップｃが、肯定的な結果を持つ場合、前記特性変数の測定結果に基づいて、前記特性変数に作用する少なくとも１つの制御パラメータを修正するステップｅと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ステップａ乃至ステップｄが繰り返し実行され、これによって、複数の画像に対する統計データを獲得し、また、少なくとも１つの制御パラメータを修正する前記ステップｅが、前記統計データに基づいて実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの制御パラメータを、前記ステップａ乃至ステップｅまでを繰り返し実行することによって、連続的に調整することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータが変位値だけ修正され、前記変位値は、最小変位値と最大変位値との間で選択される値であり、前記最小変位値は、前記特性変数の変化を評価することを可能にする最小の値であり、前記最大変位値は、光符号の読み取りを妨げない最大の値であることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
連続的に調整する前記ステップが、読み取りが実行される毎に実行されることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の方法。
【請求項６】
連続的に調整する前記ステップが、所定の回数だけ読み取りが実行される毎に実行されることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記特性変数が画像輝度と焦点合わせ品質から選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの特性変数を測定する前記ステップが、最大輝度、最小輝度、平均輝度、輝度信号エネルギ、符号要素の幅変位及び光符号の変形の現時点の値を測定するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの制御パラメータが焦点合わせ位置、画像獲得感度、照明出力、読み取り決定閾値及び画像走査速度から選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの特性変数を測定する前記ステップが、
前記画像の領域からウインドウを抽出するステップと、
前記ウインドウ中の前記特性変数を獲得するステップと
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記ウインドウが前記領域に対して中心に配置されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
読み取りを試行する前記ステップｂが、光符号を包含する領域を前記画像中において局所化するステップを含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの制御パラメータを修正する前記ステップｅが、前記制御パラメータが前記特性変数に対して単調的関係を有するか否か検証するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記制御パラメータが前記特性変数に対して単調的関係を有することが決定された場合、
前記少なくとも１つの特性変数が所定の間隔に収まっているか否か検証するステップと、
そうでない場合に前記制御パラメータを修正するステップと
を含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記制御パラメータが前記特性変数に対して非単調的関係を有することが決定された場合、
前記制御パラメータの中心値を獲得するステップと、
前記中心値に第１の所定の分量だけ増分させることによって得られる、前記制御パラメータの第１の修正値を決定するステップと、
少なくとも１つの成功裏に読み取られた画像を獲得するステップと、
前記少なくとも１つの第１の画像から、前記特性変数の第１の特性値を獲得するステップと、
前記中心値から第２の所定の分量だけ減少させることによって得られた、前記制御パラメータの第２の修正値を決定するステップと、
少なくとも１つの成功裏に読み取られた画像を獲得するステップと、
前記少なくとも１つの第２の画像から前記特性変数の第２の修正値を獲得するステップと、
前記特性変数の前記第１の修正値が前記第２の特性値より良好である場合には、前記制御パラメータの前記中心値を、前記制御パラメータの前記第１の修正値に対して相関的に変更し、そうでない場合には前記制御パラメータの前記中心値を、前記制御パラメータの前記第２の修正値に対して相関的に更新するステップと
を含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１と第２の所定の分量が互いに等しいことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１と第２の分量が、それぞれ、前記特性変数の測定可能な変化を生じる程度に十分大きく、光符号の読み取りが妨げられない程度に十分小さいことを特徴とする請求項１５又は請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
中心値を獲得する前記ステップの後に、
少なくとも１つの第３の成功裏に読み取られた画像を獲得するステップと、
前記少なくとも１つの第３の画像から前記特性変数の第３の特性値を獲得し、前記特性変数の前記第３の特性値が前記第１と第２の特性値より良好である場合、前記中心値は更新されないステップと
を含むことを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
特性変数を測定する前記ステップがテーブルに値を記憶するステップを含むことを特徴とする請求項１３乃至請求項１８のいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
前記記憶ステップが、少なくとも１つの特性変数を測定するステップが実行される毎に、前記特性変数の獲得されたサンプル番号と前記特性変数の平均値を更新するステップを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１つの特性変数を測定するステップが実行される毎に、前記記憶ステップが各動作状態に対する前記テーブルの個々のフィールドを更新するステップを含むことを特徴とする請求項１９又は請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つの制御パラメータを修正するステップが、前記特性変数の前記獲得されたサンプル番号と前記平均値をリセットするステップをさらに含むことを特徴とする請求範囲第１９乃至請求項２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
前記方法が複数の特性変数を含み、また、特性変数を測定する前記ステップが各特性変数に対する個々のテーブルに前記複数の特性変数のそれぞれの値を記憶するステップを含む、ことを特徴とする請求項１９乃至請求項２２のいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
前記ステップａからステップｅの前に、自己学習をして、前記少なくとも１つの制御パラメータの初期近似値を設定するステップを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項２３のいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
前記自己学習ステップが、
前記制御パラメータの試験値を持つ画像を獲得するステップｆと、
前記画像中の少なくとも１つの光符号を読み取ることを試行するステップｇと、
前記読み取り動作が成功であった場合、前記自己学習ステップを遮断して前記ステップｄ及びステップｅを実行するステップｈと、
前記読み取り走査が不成功であった場合、以前には使用されていなかった新しい試験値を持つ前記制御パラメータの前記試験値を修正するステップｉと、
前記ステップａ乃至からステップｈを繰り返し実行するステップｊと
を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの制御パラメータを修正する前記ステップの後で、
前記制御パラメータが許容可能な値を有しているか検証するステップと、
有していない場合、警告信号を発生するステップと
を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項２５のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光符号読み取りシステムの特性を自動的に調節する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下において、「光符号」という用語は、コーディングされたデータを記憶する機能を有する図形表示を意味する場合に用いる。光符号の特定の例には、線形符号又は２次元符号が含まれるが、この場合、データは、バーコードやスタック化符号（ＰＤＦ４１７を含む）、マキシコード（Ｍａｘｉｃｏｄｅ）、データマトリックス（Ｄａｔａｍａｔｒｉｘ）、ＱＲ符号、カラー符号などの明るい要素（通常は白色のスペース）によって分離された暗色の（通常は黒色の）、所定の形状、例えば正方形、長方形又は六角形を持つ要素を適切に組み合わせたものによってコーディングされる。
【０００３】
「光符号」という用語は、さらに、より一般的に、非コーディングキャラクタ（文字、数字など）と特定のパターン（スタンプ、ロゴ、署名など）を含む。これらの情報はまた、３つ以上の色、例えば灰色色調でコーディングされることがある。
【０００４】
光符号は、符号が存在することになっており、また、画像内の符号を局所化することが期待されているような領域で２次元画像を獲得することによって読み取ることが可能である。
【０００５】
一般に、符号局所化には、直前に記憶された画像内で、少なくとも１つの符号が存在する１つ又は複数の領域を最初に区別するステップと、
次に、各符号に対して特定の認識パターンを局所化するステップと、
実際の符号タイプに関するデータを獲得するステップと、
最後に、符号を正確に区切るステップとから成る１連のステップが必要である。この後で、この区切られた符号画像は、デコーディングに必要な特徴を抽出する目的で処理されて、最終的に、この符号は必要なデータを抽出するためにデコーディングされる。
【０００６】
特に、デコーディング操作は、データが抽出されて正確であると認識されて始めて正確に完了したと言えるが、逆に、処理システムがどのデータの抽出にも成功しない場合や、抽出されたデータが正確である確率が不十分である場合や、抽出されたデータが必要とされるデータに対応していない場合は、それは否定的に完了したことになる。
【０００７】
読み取りが成功する確率はいくつかの要因に依存するが、その内の一部のものは、読み取りシステムの外部の問題（例えば読み取られる光符号の品質など）であり、他のものは読み取りシステムの光電気／機械的パラメータによるものである。
【０００８】
事実、どんな読み取りシステムでも、他の物理的システムと同様に、個々の被検査物によって、設置のタイプや時間に関する可変の特性を有している。特に、読み取りシステムの特性は、特定の公差（広がり）内で変化する特性を有する、被検査物を構成する個々の構成部品によって異なる。加えて、多くの構成部品はその特性が、その外部条件（例えば温度）が変化するに連れて変化し、経時劣化する。
【０００９】
これらの問題を解消するために、製造と設置の双方の間で用いられる較正方法が周知であるが、それに加えて、自動的に又はオペレータ制御され、関連のシステムが作動している間に効果を持つ調節方法が周知である。
【００１０】
無遮断運動している物体を読み取る光符号読み取りシステムにおいては、特性を調節するのは特に困難であるが、その理由は、基準画像や、極めて迅速に獲得される画像の特性に集中するのが不可能であるからである。
【００１１】
既存の問題をよりよく理解するために、図１を参照すると、参照番号１で総称される一般的な光符号読み取り装置が備えているコンベヤベルト２が、この場合はバーコードである光符号４を担持している物体３を指示しているところが示されている。
【００１２】
コンベヤベルト２は光エンコーダ５と結合していて、物体３の速度を測定するようになっており、加えて、コンベヤベルト２の一方の側には、存在センサー６と高さセンサー７が置かれている。
【００１３】
コンベヤベルト２の上方には、感知領域１１を有し照明部品１２を指示している画像獲得デバイス１０が配置されており、画像獲得デバイス１０はまた、オプションとして画像獲得デバイス１０に組み込むことも可能な、この場合はパソコンで表されている処理ユニット１３に接続されている。
【００１４】
図１に示すタイプのシステムが正確に作動するには、照明部品１２と処理ユニット１３の画像獲得デバイス１０の多くのパラメータを正確に設定することが必須である。特に、光符号読み取りシステムにおいては、必須の特性には画像焦点合わせと輝度があるが、他の重要な特性には、印刷及び／又は遠近現象によって引き起こされる、例えば読み取られる物体の見かけ上のディメンジョンと光符号の固定変形がある。これらの特性は直接的に又はある種の物理量を測定することによって検出することが可能である。例えば、画像の焦点合わせは画像獲得デバイス１０から供給されるアナログ信号又はデジタル信号のエネルギを測定することによって検出可能であるが、その理由は、周知なように、ボケた画像は輝度勾配が低く従ってエネルギも低いからである。
【００１５】
読み取りシステムの諸特性、従って対応する測定量は、読み取りシステムの複数のパラメータの値に依存する。例えば、調節可能なパラメータの中で以下のものが重要である。自動焦点合わせデバイスの位置、画像獲得デバイス１０の感度（すなわち、感知領域１１内に生じた電気信号を獲得して初期処理を実行するデバイス１０内の回路の利得）、照明デバイス１１によって放射される出力（すなわち、照明部品１２に与えられるされる供給電圧）、調べられる物体の走査速度（外部的に設定されるが、コンベヤベルト２の移動速度に依存する）、および、例えば特定の電圧レベルが「白」又は「黒」に対応するかどうかを判断するデコーディング処理に必要な閾値である。
【００１６】
さらに、これらのパラメータ（例えは、自動焦点合わせデバイスの位置、テレビカメラの照射出力及び感度）のいくつかの最適値は、画像獲得デバイス１０に対する物体の高さに依存する。
【００１７】
（例えばテレビのショットのように）次々と獲得される画像が互いに少しずつ異なる読み取りシステムにおいて、これらのパラメータを最適化する問題はすでに様々な方法によって解決されている。例えば、全ての市販のテレビジョン用テレビカメラは自動的な利得制御機能を有しており、様々な照明条件に適合することが可能である。テレビカメラは、得られた最新の画像を解析することによって、その画像と大きく異ならないと考えられる次の画像を獲得するための感度に自らを適合させることが可能となる。同様に、全ての市販テレビカメラは、最新の取得画像を（例えば色収束に基づいて）解析する自動焦点合わせデバイスを有している。
【００１８】
実際には、最良の画像品質を迅速に得るためにフィードバックメカニズムが用いられる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像特性の変化速度が大きくなりすぎて獲得速度と比較できなくなる場合には、すなわち連続して獲得される画像が互いに全く相違しかねない場合には、上述のフィードバックメカニズムはもはや機能しない。このような場合には、次の画像の特性がテレビカメラに現れることを予測して、獲得パラメータの全てを前もって最適化することが必要である。
【００２０】
例えば物体及びテレビカメラ間の距離に関するデータ又はその平均輝度を予め供給する追加的なセンサーを用いることによって、予測能力を高めることができるが、この方法では十分でない場合が多い。
【００２１】
例えば、ランプの経時劣化に起因する照明の変化は、単に、獲得すべき物体の平均測定輝度値を算定することによっては、測定できない（またそのため補正できない）。暗い物体が極端に長く続いた場合、照明ユニットが突然に経時劣化したものと判断されかねない。
【００２２】
同様に、最適な焦点合わせ位置は、自動焦点合わせ位置決めデバイス又は距離センサーの電気機械的な諸特性のゆらぎの影響で時間的に変動し得る。
【００２３】
本発明の目的は、光符号読み取りシステムにおいて、連続する画像の諸特性の変化速度が高い場合に特に適合する、特性変数の自動的な調節方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、以下のステップで特徴づけられる光符合読み取りシステムの少なくとも１つの特性変数を自動的に調節するための方法が提供される。
【００２５】
ステップａ  画像の獲得、
ステップｂ  その画像における少なくとも１つの光符合を読み取る試み、
ステップｃ  その読み取りが正確に完了したかどうかの検証、
ステップｄ  そうであった場合の、その画像についてのその特性変数の取得、ステップｅ  その得られた特性変数の変動に作用する少なくとも１つの制御されたパラメータの変更。
【００２６】
特性変数（または量）は数回にわたり適宜獲得されて、多数の読み取りについて平均的統計データが取得され、連続する画像間の実品質的相違が測定される。さらに、連続して調節が行われて、環境的原因又は内部の構成部品の変化に起因する読み取りシステムの特性の変動をモニターする。
【００２７】
調節される特性の量には、画像輝度及び焦点合わせ特性が含まれ、制御パラメータは、焦点合わせ位置、画像獲得感度、照明出力、読み取りに用いられる判断閾値、及び画像走査速度の中から選択される。
【００２８】
制御パラメータの夫々及び特性量の夫々の間の関係が知られていないときは、本方法は、現在の値からの、少なくとも、１つの小さな正の変位及び１つの小さな負の変位によって、現在のパラメータの値を変更して、その２つの変位のどちらがより良好な画像品質を与えるかを査定する。制御パラメータの新たな値は引く続く読み取りにおいて中心値となる。このプロセスを繰り返すことによって、制御パラメータの中心値は、直ちに最適な位置に向かって移動し易くなり、この位置の径時的ないかなる変動もモニターできる。
【００２９】
本発明のさらなる特性が、全く非限定的な例証として与えられかつ以下の添付図面を参照して説明される好ましい実施形態の説明によって明らかとなろう。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明によって、読み取りシステムが特定の初期学習時間（その間読み取りシステムは正しく作動しているとは想定されない）だけ待機することが可能ならば、初期自己学習プロセスを用いて、光符合読み取りシステムのパラメータを初期設定することが可能となり、さらにまた、最適化された方法を用いて、パラメータ値を、周囲の環境及び内部の構成部品の径時的変化に適合させるための現在の調節を連続的に変更することが可能となる（自己調節）。
【００３１】
特に、本発明に従う図２の実施形態において、まず最初に、パラメータの初期設定の選択的ステップがある（ブロック２０）。このステップは、手動であって、読み取りシステムが一旦取付けられた後に（又は、構成部品取り替えの保守中断の後に）行われるが、既に述べたように省略することができる。
【００３２】
引き続いて、検査すべき光符合を含む画像が獲得される、ブロック３０。読み取りプロセスにおいて本品質的であるこの画像獲得は、読み取りシステムが作動開始するときの自己学習にとっても、また標準作動時における自己調節にとっても、本品質的である。画像獲得は全ての光符合読み取りシステムに特有のものであり、ＣＣＤ又はＣＭＯＳタイプの線形又はマトリックスセンサーを用いて周知の方法に従って行われ、画像を形成する各ドット（画素）の輝度レベルに関連するアナログ又はデジタルの電気信号を供給する。
【００３３】
続いて、獲得された画像が解析される、ブロック４０。図３を参照して以下に述べられるこの解析は、画像内において現在の光符合（複数の光符合）を検索する目的、デコーディング又は認識を試みる目的、及び、肯定的結果が出た場合に、制御パラメータの調節に必要ないくつかの画像量を獲得して適切に記憶する目的を有する。
【００３４】
最後に、（制御パラメータの現在値の１組によって与えられる）読み取りシステムの動作点を変更する必要があるかどうかが判断されて、初期自己学習が可能となり、又は読み取りシステムの動的変動のモニターが可能となる、ブロック５０。動作点変更ステップは図４乃至図９を参照して以下に説明されるが、それに引き続いて、ブロック２０に戻り新しい画像の獲得が行われる。
【００３５】
獲得された画像を解析するステップ（図２のブロック４０）を図３を参照して説明する。詳述すると、最初に処理ユニット１３が、獲得され記憶された画像内で、光符合をおそらく含んでいる領域を検索する、ブロック７０。このステップは、例えば、画像内で最も大きなコントラストを持つ領域を探し求める周知の方法を用いて実行される。なぜならば、符合は、異なる色（例えば白及び黒）を持つ要素又は構造によって形成されており、その色の特定の反復交替がコーディングの目的だからである。
【００３６】
引き続いて、読み取りシステムは、少なくとも１つの符合領域が識別されたかどうかを検証する、ブロック７５、検証されなければ（ＮＯ出力）、解析ステップ４０は終了する、検証されれば（ＹＥＳ出力）、第１の（又は唯一の）識別符合領域が選択されて（ブロック８０）、読み取りが試みられる、ブロック８５。読み取りの試みは、読み取られる符号のタイプに応じて周知の方法で実行される、特に、読み取られる符号がキャラクタを含んでいれば、読み取りは、十分に信頼できる方法におけるキャラクタ認識に基づいて行われる、バーコード又は二次元のコードが含まれていれば、読み取りは、十分に正確な方法による符合のコーディングから成る。例えば、バーコードの場合、通常用いられる方法に従えば、反復交替する一連の色の要素（バー）の有無が検証され、要素の数が結局１つの所定値に等しくなるかどうかが検証され、各要素の幅が測定され、その幅又は少なくともそれらのいくつかが所定の条件（例えば、それらが互いに関連するかどうか、又は所定の順序を持っているかどうか）を満たすかどうかが選択的に検証され、検出された要素の反復交替に対応する数の系列が決定され、そして得られた数の系列が条件に合う符合かどうかが判断される。
【００３７】
続いて、読み取りが成功裏に完了したかどうかが検証される、ブロック９０。
このステップは非常に重要である。何故ならば、符合読み取りの肯定的結果は、検討されている領域が測定量（本発明に従えば、それは、パラメータの値を調節するために用いられる統計的データを規定する）の現在値を獲得するために十分な品質をもっていることを示しているからである。実際、本発明に従えば、光符合の良好な読み取りを保証する画像領域のみが、パラメータの値を変更するために用いられる、他方で、読み取りができない又は十分に信頼できない領域は、得られた統計的データが正しいこと保証できないので、これらの領域は拒絶される。この結果、読み取りが起こらなければ（ブロック９０からのＮＯ出力）、同じ画像の検索ステップ７０において他の符合領域が検出されなかったどうかが検証される、ブロック９５、他の領域がなければ、ＮＯ出力がブロック９５から出されて、画像解析ステップ４０は終了する、そうでなければ（同じ画像内に他の領域が存在し、そこでは光符合の存在の可能性がある、ブロック９５からのＹＥＳ出力）、引き続く符合領域が選択され、ブロック１００、読み取りが試みられて、ブロック３５に戻る。
【００３８】
読み取りが成功すれば（ブロック９０からのＹＥＳ出力）、前に識別された符合領域の１部が選択され、すなわち、具体的にはその領域は品質に関して最良だと見なされる。特に、デコーディングされる光符合の中央部分が適宜選択されて、エッジ効果を除去する（ウインドウ抽出のブロック１０５）。
【００３９】
続いて、ちょうど選択されたウインドウが処理されて、統計的データ、すなわち測定量の値が獲得される、ブロック１１０。特に、このステップでは、全ての測定量が測定され計算される。それには例えば、最大輝度値（すなわち、灰色レベルとして測定される２色符合における白色のレベル）、最小輝度値（黒色レベル）、平均レベル、信号平均エネルギー、符合要素率の所定値からの偏差の全て、及び符合形状の変形の指標の全て、が含まれる。特に、０と２５５バイナリレベルの間に含まれる輝度スケール上で、適切な輝度条件においては、白色レベルは２００に近いバイナリ値であり、黒色レベルは１０に近い。さらに、信号エネルギは、輝度信号の導関数の振幅の平方として計算することができる。
【００４０】
ちょうど計算された統計的データは、各変数について１つずつ、適切なテーブルに記憶される、ブロック１１５。この統計的データは、被検査物体及び画像獲得デバイス１０間の距離（その画像が検出された物体の高さから得られる）に応じて、別々に適宜記憶される。何故ならば、パラメータの最適値はこの距離によって決まるからである、さらに、これらのテーブルは、これまでに獲得されたサンプルの数、合計値、及び合計値をサンプル数で割って計算される平均値を記憶するのが好ましい。実際は、新規の獲得毎に、測定された値の各々について、また被検査物体の現在の高さの値に応じて、サンプル数が１つずつ増やされ、合計値が更新されて、新たに獲得された値が前の総計に加えられ、平均値が更新される。
【００４１】
検討される測定変数、それに結合するパラメータ及び最適化される特性に依存して、２つの異なるタイプのテーブルが構成され、その詳細が図７及び８を参照して以下に説明される。
【００４２】
統計的データテーブルが更新された後（ブロック１１５）、ブロック９５に関連して既に述べられたようにさらなる符合領域が画像内に存在するかどうかが検証され、存在しなければ、画像解析ステップ４０は終了する。
【００４３】
動作点を検証するためのステップ５０を詳述する前に、本発明の方法従う読み取りシステムの特性を最適化するために、獲得された統計データに基づいてパラメータを調節するためのメカニズムが説明される。実際、（最大及び最小輝度値によって測定される画像輝度などの）いくつかの特性は、制御パラメータ（画像獲得デバイスの振幅利得及び照明部品１２の出力）の各々に対して（正確に又は少なくとも近似的に知り得る）単調的相関関係を有しており、例えばそれは、輝度Ｌ及び利得Ｇ間の関係を表す図４に示される。そのためこの場合、測定変数値（最小及び最大輝度値）に基づけば、読み取りを最適化するために、制御されるパラメータ値に施される補正を識別することは容易である。例えば、所定の獲得数の後に、特定の高さについて獲得された全ての符合領域が暗色（所定値、例えば１８０よりも低い最大デジタル化輝度値）であれば、利得を増大させ及び／又は照明出力（例えば、照明部品１２に供給される電圧）を増大させることが必要である。
【００４４】
他方において、画像獲得デバイス１０によって供給される電気信号のエネルギーによって測定される焦点合わせ能力のような、他の特性は、制御パラメータの各々に対してより複雑な相関関係を有しており、それは例えば、自動焦点合わせデバイスの平均エネルギーＥと位置Ｐを結びつける関数を表す図５によって示される。この場合は、読み取りを最適化するために、測定変数と制御パラメータとを（たとえ近似的にでも）結びつける特定の法則を直接利用することは不可能である。実際、曲線が絶対最大値を持つ、図５に示すタイプの関数の場合には、以下の問題が存在する。
【００４５】
最大値Ａの絶対値は画像から画像へと変動し、そのためちょうど獲得された画像が最良かどうかを判断することが不可能である、
動作点が最大値の左側又は右側（図５において、同じ縦座標を有する点Ｂ又は点Ｃ）に位置するかを判断することが不可能であり、従って、読み取りを改善するために、焦点合わせ位置がどちらの方向に変動しなければならないかを決定することが不可能である。
【００４６】
従って、制御パラメータの各々に非線型的に結合された測定量の場合には、本発明の方法従って、現在の設定について、好ましくは同じ値の正及び負の変化を伴う、制御パラメータの値をわずかに変更させた、特定数の獲得を実行することによって、読み取りシステムが置かれた湾曲点の識別が可能になるとともに、補正が必要かどうかの判断、及び実行される実際の補正の方向の選択的な決定が可能となる。例えば、図５に類似した図６を参照して、システムが、特定数の獲得に対して、位置Ｐ１及び平均エネルギーＥ１に対応する点Ｃに位置していれば、位置の値が、最初に例えば変位＋Ｊだけ変更されて、位置Ｐ２に移行し、こうして特定数の獲得の後に平均エネルギー値Ｅ２が得られる、それから初期値が変位−Ｊだけ変更されて、位置Ｐ３に移行し、こうして平均エネルギー値Ｅ３を得る。この場合、最適な読み取り条件は最大エネルギーレベルに対応するので、明らかに、第２の設定（−Ｊ）が最良の結果を与え、制御パラメータの中心値がこうしてＰ３に確定されなければならない。
【００４７】
特に、変位Ｊの絶対値は、画像品質の変化が見極められるよう十分大きく、しかし光符合の読み取りが妨げられないよう十分小さくなければならない。この変位は、検出された特性変数の検証及び光符合の読み取りを可能にするような、最小値及び最大値間の間隔内で適宜選択される。なぜなら、自己調節測定は読み取りシステムの正常作動時に起こり、動作を最適化するための変位の方向が識別されていないので、最適な条件から離れて移動している変位についても読み取りシステムの機能は維持されなければならないからである。
【００４８】
さらに、所定の変位に基づく制御パラメータの変更が、各獲得毎に、又は所定数の獲得毎に行われる。
【００４９】
それから、単調的相関関係にある測定変数及び制御パラメータの場合には、データ記憶ステップ１１５において、図７のタイプのテーブルが適宜用いられる。
そこでは簡略化のために、合計値の列は示されない、他方、非単調的相関関係にある測定変数及び制御パラメータの場合には、図８のタイプのテーブルが用いられる。そこでは、物体の高さの値の各々について、及び両変位＋Ｊ及び−Ｊについて、サンプル数Ｎ（−Ｊ）、Ｎ（＋Ｊ）、及び計算された平均エネルギーＥ（−Ｊ）、Ｅ（＋Ｊ）が示される。
【００５０】
上述の説明に基づいて、動作点を検証し、選択的に変更するステップ（図２のブロック５０）が、単一の制御パラメータについて、図９を参照して説明される。しかしながら、ステップ５０は、読み取りシステムの制御パラメータの各々について、各画像解析ステップ４０の後に、繰り返される。
【００５１】
最初に、ブロック１５０において、読み取りシステムが自己学習の状態にあるかどうか（被検査物体及び画像獲得デバイス１０間の現在の距離を含む検討すべき動作条件のための、読み取りを可能にする初期設定がまだ見出されていない）、又は良好な調節の状態にあるかどうかが検証される。第１の場合（ブロック１５０からのＹＥＳ出力）、現在の動作条件において、少なくとも１つの適正な符合読み取りが行われたかどうかが検証される（ブロック１５１）。そうでなければ（ブロック１５１からのＮＯ出力）、制御パラメータはまだ用いられていない値に設定される（ブロック１５０）。光符合のデコーディングまでに至っていない各獲得画像に対しての自己学習ステップの間くりかえされるこのステップは、符合読み取りを可能にする設定が特定の動作条件中に見出されるまで、所定のスキームに従って、制御パラメータの可能な全ての値を走査するように設計されている。それによって、符合が正確に読み取られると、読み取りシステムは、制御パラメータについて一連の許容可能値を見出す。それは引き続いて、以下に詳述するように、統計的データに基づいてさらに正確化される。
【００５２】
特に、読み取られる符号を担持する物体の与えられた高さに、焦点合わせ位置を最初に設定するために、読み取りシステムは、連続する獲得において、初期設定から始めてすべての可能な焦点合わせ位置の設定を試みる（例えば、自動焦点合わせデバイスが置かれている位置におけるランダムな設定）。例えば、画像獲得デバイス１０内に組込まれた光学システムの固有視野深度が周知であれば、否定的出力との各相互作用毎に、又は所定数の相互作用の後に、位置の値は固有視野深度の半分の値だけ増分される。実際は、第１の焦点合わせ値を用いて、第１の高さ（例えば１０ｃｍ）において、第１の読み取りが、デバイス１０の下を移動する第１の物体に対して又は物体の第１の組に対して試みられる、この第１の試みの出力が否定的であれば、第２の読み取りが、第２の焦点合わせ値を用いて同じ第１の高さにおいて、第２の物体又は物体の第２の組に対して試みられる、等々。他の制御パラメータが同じようにして設定され、それらの初期値が、その焦点合わせ値を用いて、又は、一連の設定が符合読み取りを可能にする値の系列を識別するに至っていない場合には焦点合わせのための設定系列全体の完了点において同様に変更される。
【００５３】
現在の設定が符合の読み取りを可能にする場合には（ブロック１５１からのＹＥＳ出力）、ブロック１５０からのＮＯ出力による制御のもとに、検討されている高さにたいする自己学習ステップが中断されて（ブロック１５２）、良好な調節ステップが開始される。それによって、物体の可能な高さの全てについて前記のプロセスが繰り返されて、初期手動設定が行われない場合でも、各パラメータの第１の近似値が高さの各々と結合される。
【００５４】
自己学習ステップにおけるパラメータ値の設定に後に、動作点を検証するステップ５０は終了して、図２のブロック３０に戻り次の画像が検査される。
【００５５】
他方で、検討されている動作条件の検証が完了すれば（ブロック１５０からのＮＯ出力）、その特定の動作条件において検討されているパラメータについて、十分な統計データが獲得されたかどうかが検証される（ブロック１６５）。例えば、高い画像変動性を考慮して、かつパラメータの誤った変更を回避するためには、統計的に十分であると見なされる獲得数を、５００から１０００の間に含むことが可能である。出力が否定的であれば（不十分な獲得数、ブロック１６５からのＮＯ出力）、設定は変更されず、動作点を検証するステップ５０は完了する、結果が肯定的であれば（ブロック１６５からのＹＥＳ出力）、検討されているパラメータが測定変数の夫々と、単調的関数又はより複雑な関数によって結合されているかどうかが判断される（ブロック１７０）。
【００５６】
第１の場合（ブロック１７０からのＹＥＳ出力）には、現在の動作条件を考慮して、制御パラメータに結合する変数についての、図７のテーブルに記憶された統計データ（平均値）が、満足すべき作動が行われる図４のΔで表される「最適な間隔」内にあるかどうかが判断される（ブロック１７３）。記憶された平均値が最適間隔内にあれば（ブロック１７３からのＹＥＳ出力）、動作点を検証するステップ５０がいかなる変更もなしに完了する、そうでない場合には（ＮＯ出力）、制御パラメータのそれぞれが変更される（ブロック１７５）。
【００５７】
好ましい、より簡潔な実施形態にしたがえば、ブロック１７０からのＹＥＳ出力に直接続いて、ブロック１７５が実施され、制御パラメータが図４の曲線を用いて安定的に変更される。
【００５８】
異なるパラメータが、例示されていないやり方で、１つの測定量（従って、輝度に関わる、利得及び照明出力等の、読み取りシステムの対応する特性）に、作用を及ぼす場合には、両方のパラメータを考慮して、その変動限界から最も遠いパラメータを最初に変更する試みが可能となる。例えば、上記のパラメータについて、利得は低い値のままであるのに対して照明出力がすでに最大値に接近している場合には、初めに利得だけを増加させることが可能である。あるいは、特定の基準を適用して、どのパラメータがどれだけの量を変更されるかを決定することもまた可能である、例えば、２つのパラメータを交互に変更することが可能である。又は、１つのパラメータの変更の場合に必要とされるよりも低い値によって、両方のパラメータを同時に変更することも可能である。
【００５９】
制御パラメータの新しい値が設定された後、前に記憶された統計データ及び考慮中の動作条件のための対応する獲得（サンプル）数がリセットされる、それから、制御パラメータの新しい値は作動間隔（パラメータがその範囲内で変化し得る基準間隔として定義される、ブロック１８０）内で比較される、その値がこの間隔内にあれば（ＹＥＳ出力）、動作点を変更するステップは完了し、そうでなければ（ＮＯ出力）、アラームが開始される（ブロック１８５）、なぜならば、明らかに、読み取りシステムの少なくとも１つの構成部品が（例えば、照明部品１２が消耗している等の）不満足な状態で作動を開始しようとしているからである、しかしながら、読み取りシステムは、可能な限り通常モードで作動して、新たな画像画像を獲得するために戻る。
【００６０】
制御パラメータが単調的ならば、ＮＯ出力がブロック１７０から出され、図６を参照して前述したように、所定の偏差が適用される。詳述すれば、最初に、意図された所定の偏差がすでに適用されたかどうか（測定変数の平均値が、制御パラメータの偏差＋Ｊ及び−Ｊの両方について存在するかどうか、ブロック１９０）が検証される。そうでなければ、制御パラメータの値は、まだ検討されていない偏差に基づいて更新され（ブロック２００）、動作点を検証するステップは完了する。結果が肯定的であれば（ブロック１９０からのＹＥＳ出力）、統計的な記憶データが検査されて、検討されているパラメータのどの「試験済み」の値が、測定変数を最適化するかを検出する。そしてこの値は選択されて、引き続く獲得のための制御パラメータの中心値として設定される。それに対しては、前述の偏差＋Ｊ及び−Ｊが適用される（ブロック１９５）。
【００６１】
続いて、単調的なパラメータの場合と同様に、統計データ及び獲得されたサンプル数が、考慮中の動作条件に対してリセットされ、実行ステップ１８０によって、パラメータの新たな中心値が意図した作動間隔内に含まれるかどうかが判断される。
【００６２】
述べられたプロセスの代りとして、先行する調節が完了すると、所定の偏差にたいする統計データに加えて、統計データもまた、前に設定された中心値に対して、獲得され、（中心値及び意図された全ての偏差についての）全ての統計データを考慮して、引き続く設定に関連する決定が行われる。従って、前に設定された中心値が最適な所定間隔内にあれば、それは、単調的なパラメータの場合と同様に、変更されない。引き続いて、全ての統計データ及び対応するサンプル数が、検討中の動作条件に対してリセットされ、そのパラメータについて動作点を検証するステップ５０が完了する。
【００６３】
述べられてきた方法の長所は前述の説明から明らかである。特に、本方法は、多数の先行する画像についての統計的な資品質調査を行うことによって、設定すべき獲得パラメータを予測する、これによって、径時的な外部的及び内部的条件の変動に適応した、連続的な獲得にたいする最適化が可能となる。特に、最適な調節をモニターするためのパラメータに施される変更の経時的な解析によって、構成部品が劣化する前に状況を検出し、時宜に適った警報を発することが可能となり、故障した構成部品に起因する、読み取り装置の運転停止時間を大幅に減少させ、又は取り除くことさえも可能となる。
【００６４】
成功裏に読み取られた画像（「サクセシーズ」）のみを用いることによって、統計的に意味のあるデータを用いることが保証され、そして特定の条件から引き出されたデータ又は確率誤差に影響されたデータが排除され、そのために制御されるべきパラメータの不適切な又は不正確な変更を抑制することが可能となる。さらに、読み取られた符号の最重要部分のみを用いることによって、本方法の信頼性及びパラメータの最適値への収束性が増大する。
【００６５】
それぞれの測定量を伴う複雑な関数と結合したパラメータの場合において、小さな変更を現在値に導入することにより最適なパラメータを検索することによって、これらの複雑な関数が予め知られていない場合でも、「試行錯誤」のプロセスによって、最適な動作条件を取得しかつ維持することが可能になる。
【００６６】
最後に、ここで説明され例示された方法に対して、多くの修正及び変更を施すことが可能であり、それらの全ては、添付クレームにおいて定義されるように、本発明の範囲内にあることは、明らかである。特に、上述の方法は、焦点合わせの特品質及び画像の輝度にたいする最適化を可能にするのみでなく、他のパラメータにも適用可能であるということが、強調される。例えば、符合要素間の寸法的関係が基準値から受け入れがたくかけ離れているかどうか、又は不正確な変更に従っているかどうかを検証する場合に、本方法は、デコーディングに用いられる閾値を適合させるために用いることができる。それはまた、物体の走査速度の値を補正するために用いることができる。外部的に与えられたその初期設定は、光エンコーダ５によって検出された実際の速度と異なるコンベヤベルト２の推定進行速度に基づいているために、又は機械的搬送システムにおける経時的な変化のためにもはや機能的に十分でない（そのため、歪んだ画像の獲得を引き起こす）ために、正しくない可能性がある。
【００６７】
しかしながら一般に、本方法は、獲得された画像が互いに大きく異なっている場合に適用することができる。そのため、いくつかの基本的なパラメータが画像の獲得頻度に比べて相対的に遅いゆらぎを受ける場合、及び、数学的計算を通して又はセンサーのみを用いて、パラメータのゆらぎを推定することが可能ではない又は好都合でない場合、にパラメータの予測的な調節が行われる必要がある。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、光符号読み取りシステムにおいて、連続する画像の諸特性の変化速度が高い場合に特に適合する、特性変数の自動的な調節方法を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】光符合読み取りシステムを示す図。
【図２】本発明に係る方法の動作を示す流れ図。
【図３】図２のブロックの詳細な動作を示す流れ図。
【図４】夫々の制御量を伴う図１におけるシステムにおいて制御されるいくつかのパラメータに関連する関数を示す図。
【図５】夫々の制御量を伴う図１におけるシステムにおいて制御されるいくつかのパラメータに関連する関数を示す図。
【図６】夫々の制御量を伴う図１におけるシステムにおいて制御されるいくつかのパラメータに関連する関数を示す図。
【図７】本発明の方法に有効なテーブルを示す図。
【図８】本発明の方法に有効なテーブルを示す図。
【図９】図２の別のブロックの詳細な流れを示す図。
【符号の説明】
１…光符号読み取り装置、２…コンベヤベルト、３…物体、４…光符号、５…光エンコーダ、６…存在センサー、７…高さセンサー、１０…画像獲得デバイス、１１…感知領域、１２…照明部品、１３…処理ユニット。
【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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