(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-02
(45)【発行日】2024-02-13
(54)【発明の名称】光学読取装置
(51)【国際特許分類】
G06K 7/10 20060101AFI20240205BHJP
【ＦＩ】
G06K7/10 428
G06K7/10 388
G06K7/10 456
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020049422
(22)【出願日】2020-03-19
(65)【公開番号】P2021149588
(43)【公開日】2021-09-27
【審査請求日】2022-12-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000129253
【氏名又は名称】株式会社キーエンス
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】永田 英純
(72)【発明者】
【氏名】山村 和照
【審査官】田名網 忠雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－０２４７５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０７１０１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３３７８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０３１３５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０３１６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０６４１７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－０９３４５８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｋ ７／１０－７／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ライン上を搬送されているワークに付されたコードを読み取る定置式の光学読取装置であって、前記ワークの通過する領域に向けて光を照射するための照明部と、
前記照明部から照射され、前記ワークの通過する領域から反射された光を受光し、当該ワークの通過する領域を撮像した読み取り画像を生成するための撮像部と、
前記撮像部により生成された読み取り画像のデコード処理を命令する第１のコアと、前記第１のコアにより命令された読み取り画像を取得し、取得した読み取り画像に対してデコード処理を実行する複数の第２のコアとを有する処理部と、
複数の前記第２のコアが生成したデコード結果を出力する出力部とを備え、
前記第１のコアは、前記デコード処理を即時に実行可能、または現在実行しているデコード処理の次にデコード処理を実行可能と推定される前記第２のコアにデコード処理を命令し、
複数の前記第２のコアは、前記第１のコアにより異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うことが可能に構成され、
前記デコード処理の上限時間は、前記撮像部による読み取り画像の生成時間と、当該読み取り画像が生成されてからメモリに格納されるまでの時間とを加えた時間に、前記第２のコアの数を乗じて得られた基準時間よりも短く設定されている光学読取装置。
【請求項2】
請求項１に記載の光学読取装置において、前記撮像部は、読み取り画像の連続生成を継続可能に構成され、
前記光学読取装置の設定時に、コードを含む読み取り画像を前記撮像部から取得し、取得した読み取り画像に対して前記処理部でデコード処理を実行してデコード処理に要する時間を計測し、計測時間に基づいてデコード処理の上限時間を自動設定するチューニング実行部を備えている光学読取装置。
【請求項3】
請求項２に記載の光学読取装置において、前記チューニング実行部は、前記基準時間と、前記計測時間とを比較し、前記計測時間が前記基準時間以下の場合には、当該計測時間をデコード処理の上限時間とする光学読取装置。
【請求項4】
請求項３に記載の光学読取装置において、前記撮像部を制御する撮像制御部を更に備え、
前記チューニング実行部は、前記基準時間と、前記計測時間とを比較し、前記計測時間が前記基準時間を超える場合には、前記計測時間をデコード処理の上限時間とし、
前記撮像制御部は、
前記計測時間が前記基準時間を超える場合には、前記撮像部による読み取り画像の生成間隔を所定の時間間隔に固定し、
前記所定の時間間隔と、前記撮像部による読み取り画像の生成時間と、当該読み取り画像が生成されてからメモリに格納されるまでの時間とを加えた時間に、前記第２のコアの数を乗じて得られた時間よりも、前記デコード処理の上限時間が短くなるように、前記所定の時間間隔を設定する光学読取装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１つに記載の光学読取装置において、前記第１のコアは、読み取り画像に第１のコードと第２のコードとが含まれている場合、前記第１のコードと前記第２のコードのデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令する光学読取装置。
【請求項6】
請求項５に記載の光学読取装置において、前記第１のコアは、読み取り画像に含まれている第１のコード及び第２のコードの種別が異なる場合、前記第１のコードと前記第２のコードのデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令する光学読取装置。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか１つに記載の光学読取装置において、前記第２のコアはそれぞれ、１次元コードのデコード処理を実行するための第１デコード処理部と、２次元コードのデコード処理を実行するための第２デコード処理部とを有し、
前記読み取り画像に１次元コード及び２次元コードが含まれている場合、前記第２のコアは、前記第１デコード処理部で１次元コードのデコード処理を実行し、前記第２デコード処理部で２次元コードのデコード処理を実行する光学読取装置。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１つに記載の光学読取装置において、前記撮像部は、前記ワークを異なる撮像条件で撮像して第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像を生成し、
前記第１のコアは、前記第１の読み取り画像及び前記第２の読み取り画像のデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令する光学読取装置。
【請求項9】
請求項８に記載の光学読取装置において、前記撮像部の撮像条件を規定する撮像パラメータを含む複数のバンクを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された複数のバンクの中から、ユーザによる第１のバンク及び第２のバンクの選択を受け付ける受付部とを備え、
前記撮像部は、前記受付部で受け付けられた前記第１のバンクの撮像パラメータに従って前記第１の読み取り画像を生成し、前記受付部で受け付けられた前記第２のバンクの撮像パラメータに従って前記第２の読み取り画像を生成する光学読取装置。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１つに記載の光学読取装置において、前記第１のコアは、第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像のデコード処理をそれぞれ異なるデコード条件で前記第２のコアに命令する光学読取装置。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の光学読取装置において、前記第１のコアは、単一のワークを撮像して生成された複数の読み取り画像のデコードをそれぞれ異なる前記第２のコアに命令した場合、デコード処理が命令された前記第２のコアのうち、いずれか１つの前記第２のコアでデコード処理が完了したことを検出すると、他の前記第２のコアのデコード処理を中止させる光学読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを撮像することによって生成された読み取り画像に含まれている情報を読み取る光学読取装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、コードリーダは、ワークに付されたバーコードや二次元コード等のコードをカメラによって撮像し、得られた画像に含まれるコードを画像処理によって切り出して二値化し、デコード処理して情報を読み取ることができるように構成されている（例えば特許文献１、２参照）。
【0003】
特許文献１の光学読取装置は、ワークの移動速度と、コードを構成しているセルサイズとに基づいてコードを読み取るための露光時間の上限値を定め、コードを含む複数の画像を取得して解析することで、露光時間を上記上限値以内で自動設定するように構成されている。
【0004】
特許文献２の光学読取装置は、撮像部に撮像処理を実行させるとともに、取得された画像データを共有メモリに転送する第１コアと、当該第１コアからのデコード処理要求に基づいて、共有メモリ内から画像データを読み出してデコード処理を実行する第２コアとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１８－１３６８６０号公報
【文献】特開２０１２－６４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献２の光学読取装置では、撮像処理を実行する第１コアと、デコード処理を実行する第２コアとを設けることで処理速度の高速化を図っている。しかしながら、例えば物流配送センター等で光学読取装置を使用する場合を想定すると、高速で流れるワークを即時に分別しなければならないので、撮像から読み取り結果出力までのより一層の高速化を達成しながら、読み取りエラーの発生頻度を低くする必要があり、これら相反する要求を両立させるための技術的困難性が極めて高かった。
【0007】
すなわち、例えば物流配送センターでは、サイズや形状が様々な搬送物（ワーク）が高速で搬送されており、タイミング良く撮像すること自体が難しい。そのため、搬送物が撮像領域を通過する際は、単一ではなく複数回の撮像（バースト撮像）が前提となるケースがある。ところが、撮像の間、搬送物は移動し続けているため、１回のデコード処理に要する時間が長いとデコード結果が出力されるまでに搬送物が流れてしまう結果となり、複数回撮像の意味が無くなる。よって、高速にデコード処理する必要がある。
【0008】
また、物流配送センターの搬送物に付されているコードは、搬送の途中で擦れたり、汚れたり、破れたりして品質が悪化する場合があるとともに、低コントラストで読み取りが不安定になりやすいという問題もある。そのため、デコード処理時間を十分に確保しておかなければ、安定した読み取りができなかった。
【0009】
さらに、物流配送センターでは搬送物が次々と高速に搬送されてくるため、撮像からデコード処理を経て読み取り結果出力までの時間が長いと、撮像した搬送物に付されているコードの読み取り結果であるのか、それとも、その後に搬送されてきた搬送物に付されているコードの読み取り結果であるのか判別できなくなるという問題がある。従って、読み取り結果は、撮像後に即時出力することが望ましい。
【0010】
つまり、高速撮像による複数画像の取得と、取得された各画像に対するデコード処理時間の十分な確保と、読み取り結果の即時出力という、互いに反する３つの条件を成立させる必要があった。これは、物流配送センターに限られる問題ではなく、その他にも各種ワークを搬送する施設や工場等でも生じ得る問題である。
【0011】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高速撮像を行って取得された各画像に対するデコード処理時間を十分に確保して安定したデコード結果を得て、得られたデコード結果の即時出力を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記目的を達成するために、本開示では、ライン上を搬送されているワークに付されたコードを読み取る定置式の光学読取装置を対象としている。光学読取装置は、前記ワークの通過する領域に向けて光を照射するための照明部と、前記照明部から照射され、前記ワークの通過する領域から反射された光を受光し、当該ワークの通過する領域を撮像した読み取り画像を生成するための撮像部と、前記撮像部により生成された読み取り画像のデコード処理を命令する第１のコアと、前記第１のコアにより命令された読み取り画像を取得し、取得した読み取り画像に対してデコード処理を実行する複数の第２のコアとを有する処理部と、複数の前記第２のコアが生成したデコード結果を出力する出力部とを備えている。前記第１のコアは、前記デコード処理を即時に実行可能、または現在実行しているデコード処理の次にデコード処理を実行可能と推定される前記第２のコアにデコード処理を命令する。複数の前記第２のコアは、前記第１のコアにより異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うことができる。
【0013】
これによれば、ライン上を搬送されているワークに照明部から光が照射されると、ワークで反射した光が撮像部によって受光され、ワーク及びそのワークに付されたコードを含む読み取り画像が生成される。搬送中の１つのワークを複数回撮像して複数の読み取り画像を生成することが可能になる。
【0014】
複数の読み取り画像、例えば第１読み取り画像、第２読み取り画像、第３読み取り画像、…が生成された場合、第１のコアが、ある第２のコアに対して第１読み取り画像のデコード処理を命令することができる。そして、第１のコアは、デコード処理を即時に実行可能な別の第２のコアに対して第２読み取り画像のデコード処理を命令する。すると、これら第２のコアは、命令された第１及び第２読み取り画像に対して同時にデコード処理を実行する。尚、第１のコアがデコード処理を実行してもよい。
【0015】
また、第１のコアは、複数の第２のコアがデコード処理を実行している場合、現在実行しているデコード処理の次にデコード処理を実行可能と推定される第２のコアに対して第３読み取り画像のデコード処理を命令するので、現在実行しているデコード処理が終了次第、第３読み取り画像のデコード処理が即時に実行される。これにより、複数の読み取り画像に対して同時にデコード処理を実行することが可能になる。
【0016】
また、デコード処理を即時に実行可能と推定される第２のコアは、デコード処理を現在実行していない第２のコアであってもよく、この場合、第１のコアは、複数の第２のコアのうち、デコード処理を現在実行していない第２のコアに対して読み取り画像のデコード処理を命令することができる。また、次にデコード処理を実行可能と推定される第２のコアは、ある規則によって導き出されるコアであってもよい。例えば、複数の第２のコアに予め順番が決められている場合には、１番目の第２のコア、２番目の第２のコア、３番目の第２のコア、…という順番でデコード処理を命令してもよく、第２のコアの順番に基づいて、次にデコード処理を実行可能な第２のコアを推定できる。つまり、ある推定基準に基づいて、デコード処理を即時に実行可能と推定、または次にデコード処理を実行可能と推定される第２のコアにデコード処理を命令すればよく、この推定は結果的に覆っても差し支えない。
【0017】
従って、複数の第２のコアが異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うことができるので、１つの読み取り画像に対してデコード処理時間を十分に確保して安定した読み取りを可能にしながら、複数の読み取り画像のデコード処理が高速化する。これにより、読み取り結果が高速に得られ、読み取り画像の生成後、読み取り結果を即時に出力することが可能になる。尚、撮像部は、一定の時間間隔ごとに読み取り画像を生成してもよい。
【0018】
第２の側面では、前記撮像部は、読み取り画像の連続生成を継続可能に構成されている。光学読取装置は、その設定時に、コードを含む読み取り画像を前記撮像部から取得し、取得した読み取り画像に対して前記処理部でデコード処理を実行してデコード処理に要する時間を計測し、計測時間に基づいてデコード処理の上限時間を自動設定するチューニング実行部を備えている。
【0019】
この構成によれば、読み取り画像の連続生成を継続することで、いわゆる無限バースト撮像を実行できる。これにより、高速で移動しているワークのコードを逃がさずに読み取り画像に取り込むことができる。
【0020】
また、チューニング実行部が、デコード処理に要する時間を計測して計測時間に基づいてデコード処理の上限時間を自動設定するので、実際の読み取り画像及びコードに適したデコード処理の上限時間とすることができる。デコード処理の上限時間とは、デコード処理のタイムアウト時間のことである。光学読取装置の運用中、例えば品質の悪いコードのようにデコード処理が長時間化してしまう場合に予め設定された上限時間に達すると、デコード処理中の第２のコアが当該デコード処理を打ち切る。
【0021】
第３の側面では、前記デコード処理の上限時間は、前記撮像部による読み取り画像の生成時間と前記第１のコアがメモリに格納した読み取り画像を前記第２のコアが読みに行くのに要する時間とを加えた時間に、前記第２のコアの数を乗じて得られた基準時間よりも短く設定されている。
【0022】
すなわち、撮像部で読み取り画像が生成された後、生成された読み取り画像を第１のコアがメモリに格納し、その格納された読み取り画像を第２のコアが読みに行くことで、当該第２のコアによるデコード処理が実行される。これが全ての第２のコアで実行されるので、１つの第２のコアにおけるデコード処理の上限時間を、読み取り画像の生成時間と第１のコアがメモリに格納した読み取り画像を第２のコアが読みに行くのに要する時間とを加えた時間に、第２のコアの数を乗じて得られた時間よりも短くしておくことで、生成された読み取り画像の全てに対してデコード処理を実行することができる。
【0023】
第４の側面では、前記チューニング実行部は、前記撮像部による読み取り画像の生成時間と前記第１のコアがメモリに格納した読み取り画像を前記第２のコアが読みに行くのに要する時間とを加えた時間に、前記第２のコアの数を乗じて得られた基準時間を得るとともに、得られた基準時間と、前記計測時間とを比較し、前記計測時間が前記基準時間以下の場合には、当該計測時間をデコード処理の上限時間とする。
【0024】
この構成によれば、光学読取装置を運用する前に行う設定時に、チューニング実行部が、読み取り画像を第２のコアにデコード処理させてデコード処理の上限時間を自動設定する。デコード処理の上限時間は、コードの種類やワークの搬送速度等によって変化するが、この上限時間を上述のように設定しておくことで、無限バースト撮像で生成された読み取り画像の全てに対してデコード処理を実行することができる。
【0025】
第５の側面では、前記チューニング実行部は、前記基準時間と、前記計測時間とを比較し、前記計測時間が前記基準時間を超える場合には、前記計測時間をデコード処理の上限時間とする。
【0026】
例えば難読コードの場合には、デコード処理に時間を要し、上記基準時間よりも長くなる場合がある。本例では、このような場合に、上記基準時間に関わらず、デコード処理の上限時間を長くすることができるので、デコード処理が途中で打ち切られることが殆ど無くなる。
【0027】
第６の側面では、前記計測時間をデコード処理の上限時間とする場合、前記撮像部による読み取り画像の生成間隔を、前記計測時間が前記基準時間以下の場合に比べて広くする固定間隔撮像モードを実行する。
【0028】
すなわち、デコード処理の上限時間が上記基準時間を超えるということは、無限バースト撮像を行ったとしても、デコードできない読み取り画像が存在することになる。この場合に、固定間隔撮像モードを実行することで、デコードできない読み取り画像を無くすことができる。
【0029】
第７の側面では、前記第１のコアは、読み取り画像に第１のコードと第２のコードとが含まれている場合、前記第１のコードと前記第２のコードのデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令する。
【0030】
例えば、１つの読み取り画像に第１のコードと第２のコードとが含まれている場合があり、この場合、第１のコードのデコード処理をある第２のコアに命令し、第２のコードのデコード処理を別の第２のコアに命令することで、第１のコードと第２のコードを並列でデコード処理することができ、１つの読み取り画像の処理時間を短縮できる。
【0031】
第８の側面では、前記第１のコアは、読み取り画像に含まれている第１のコード及び第２のコードの種別が異なる場合、前記第１のコードと前記第２のコードのデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令する。
【0032】
例えば、１つの読み取り画像に第１のコードとして１次元コード、第２のコードとして２次元コードが含まれている場合があり、この場合、１次元コードのデコード処理をある第２のコアに命令し、２次元コードのデコード処理を別の第２のコアに命令することで、種別の異なるコードを並列でデコードすることができ、１つの読み取り画像の処理時間を短縮できる。尚、第１のコード及び第２のコードの両方が１次元コードであってもよく、１次元コードの中で種別が異なっていてもよい。また、第１のコード及び第２のコードの両方が２次元コードであってもよく、２次元コードの中で種別が異なっていてもよい。
【0033】
第９の側面では、前記第２のコアはそれぞれ、１次元コードのデコード処理を実行するための第１デコード処理部と、２次元コードのデコード処理を実行するための第２デコード処理部とを有する構成とすることができる。前記読み取り画像に１次元コード及び２次元コードが含まれている場合、前記第２のコアは、前記第１デコード処理部で１次元コードのデコード処理を実行し、前記第２デコード処理部で２次元コードのデコード処理を実行することができる。
【0034】
第１０の側面では、前記撮像部は、前記ワークを異なる撮像条件で撮像して第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像を生成し、前記第１のコアは、前記第１の読み取り画像及び前記第２の読み取り画像のデコード処理をそれぞれ異なる前記第２のコアに命令することができる。これにより、異なる撮像条件で生成された第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像のデコード処理を並行して行うことができるので、デコード結果をより高速に出力できる。
【0035】
第１１の側面では、前記撮像部の撮像条件を規定する撮像パラメータを含む複数のバンクを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された複数のバンクの中から、ユーザによる第１のバンク及び第２のバンクの選択を受け付ける受付部とを備え、前記撮像部は、前記受付部で受け付けられた前記第１のバンクの撮像パラメータに従って前記第１の読み取り画像を生成し、前記受付部で受け付けられた前記第２のバンクの撮像パラメータに従って前記第２の読み取り画像を生成する。
【0036】
予め複数のバンクを記憶しておくことで、ユーザがコードの種類やワーク等に応じて適切だと思われるバンクを選択した場合に、そのバンクの撮像パラメータを撮像部による撮像に反映させることができる。例えば、１つのワークに１次元コードと２次元コードとが付されていて、１次元コードと２次元コードとで異なる撮像パラメータを適用したい場合には、１次元コードに適した第１のバンクと、２次元コードに適した第２のバンクとを選択しておくことで、第１のバンクの撮像パラメータが適用された第１の読み取り画像と、第２のバンクの撮像パラメータが適用された第２の読み取り画像とを生成することができる。これにより、各読み取り画像のデコード処理の精度及び速度が向上する。
【0037】
第１２の側面では、前記第１のコアは、前記第１の読み取り画像及び前記第２の読み取り画像のデコード処理をそれぞれ異なるデコード条件で前記第２のコアに命令する。
【0038】
第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像のデコード処理を異なるデコード条件で並行して行うことができる。
【0039】
第１３の側面では、前記第１のコアは、単一のワークを撮像して生成された複数の読み取り画像のデコードをそれぞれ異なる前記第２のコアに命令した場合、デコード処理が命令された前記第２のコアのうち、いずれか１つの前記第２のコアでデコード処理が完了したことを検出すると、他の前記第２のコアのデコード処理を中止させる。この中止処理は必須ではなく、第２のコアの処理に余裕があれば、各第２のコアにデコード処理を継続させてもよい。
【0040】
すなわち、複数の第２のコアにそれぞれ読み取り画像をデコード処理させると、通常、デコード処理が完了するタイミングが異なる。いずれかの第２のコアでデコード処理が完了した段階でデコード結果が得られるので、それ以後、他の第２のコアでデコード処理を継続しても意味が無い。このような場合は、当該他の第２のコアのデコード処理を中止させることができる。
【発明の効果】
【0041】
以上説明したように、本開示によれば、第１のコアが、デコード処理を即時に実行可能、または現在実行しているデコード処理の次にデコード処理を実行可能と推定される第２のコアにデコード処理を命令し、複数の前記第２のコアは、第１のコアにより異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うこことができる。これにより、高速撮像を行って取得された各画像に対するデコード処理時間を十分に確保して安定した読み取り結果を得ながら、得られた読み取り結果を即時出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【0044】
図１は、本発明の実施形態に係る光学読取装置１の運用時を模式的に示す図である。この例では、複数のワークＷが搬送用ベルトコンベアＢの上面に載置された状態で図１における矢印Ｙの方向へ搬送されており、そのワークＷから上方へ離れた所に、実施形態に係る光学読取装置１が設置されている。ワークＷは、搬送用ベルトコンベアＢの上面の幅方向中央部だけでなく、幅方向にオフセットした状態で一方側及び他方側を流れることもあり、ワークＷが常に一定の位置を通過するとは限らない。
【0045】
光学読取装置１は、例えば物流配送センター等で使用することができる。物流配送センターに設置されている搬送用ベルトコンベアＢ上には、サイズや形状が様々な搬送物（ワークＷ）が高速で搬送されている。また、ワークＷ同士の搬送方向の間隔も狭く設定されている。さらに、図２に示すように、ワークＷには、複数のコードＣＤ１、ＣＤ２が付されている場合があるが、１つだけ付されている場合もある。
【0046】
本例では、第１のコードＣＤ１と第２のコードＣＤ２との種別が異なっており、第１のコードＣＤ１が１次元コードであり、第２のコードＣＤ２が２次元コードである。第１のコードＣＤ１の典型的な例は、バーコードであり、例えばＪＡＮコード、ＩＴＦコード、ＧＳ１－１２８等を挙げることができる。第２のコードＣＤ２の典型的な例は、ＱＲコード（登録商標）、マイクロＱＲコード、データマトリクス（Ｄａｔａ ｍａｔｒｉｘ；Ｄａｔａ ｃｏｄｅ）、ベリコード（Ｖｅｒｉ ｃｏｄｅ）、アズテックコード（Ａｚｔｅｃ ｃｏｄｅ）、ＰＤＦ４１７、マキシコード（Ｍａｘｉ ｃｏｄｅ）などがある。第２のコードＣＤ２にはスタック型とマトリクス型があるが、本発明はいずれの２次元コードに対しても適用できる。第１のコードＣＤ１と第２のコードＣＤ２は、ワークＷに直接印刷あるいは刻印することによって付してもよいし、ラベル等に印刷した後にワークＷに貼付することによって付してもよく、その手段、方法は問わない。また、ワークＷには、１次元コードが複数付されていてもよいし、２次元コードが複数付されていてもよい。以下の説明では、ワークＷに第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２が付されていることを前提とするが、本発明はこのようなコードの付与形態に限定して適用されるものではなく、一方のコードのみ、あるいは３つ以上のコードが付されている形態にも適用することができる。
【0047】
図１に示すように、光学読取装置１は、ワークＷに付された第１のコードＣＤ１と第２のコードＣＤ２（図２に示す）を光学的に読み取る装置であり、具体的には、ワークＷに付されている第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を撮像して読み取り画像を生成し、生成された読み取り画像に含まれる第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２をデコード処理してデコード結果を出力することができるように構成されたコードリーダである。
【0048】
光学読取装置１は、その運用時に動かないようにブラケット等（図示せず）に固定して使用される定置式の光学読取装置で構成することができるが、ロボット（図示せず）や使用者等が把持して動かしながら運用してもよい。また、静止状態にあるワークＷの第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を光学読取装置１によって読み取るようにしてもよい。運用時とは、搬送用ベルトコンベアＢによって順次搬送されるワークＷの第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を読み取る動作を行っている時である。この実施形態の光学読取装置１は、位置が変動するワークＷに付された第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を読み取りたい場面に適しているが、これに限らず、位置が変動しないワークＷに付された第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を読み取る場合にも使用することもできる。
【0049】
図１に示すように、光学読取装置１は、外部制御装置としてのコンピュータ１００及びプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）１０１にそれぞれ信号線１０１ａ、１０１ａによって有線接続されているが、これに限らず、光学読取装置１、コンピュータ１００及びＰＬＣ１０１に通信モジュールを内蔵し、光学読取装置１と、コンピュータ１００及びＰＬＣ１０１とを無線接続するようにしてもよい。ＰＬＣ１０１は、搬送用ベルトコンベアＢ及び光学読取装置１をシーケンス制御するための制御装置であり、汎用のＰＬＣを利用することができる。
【0050】
コンピュータ１００は、汎用あるいは専用の電子計算機や携帯型端末等を利用することができる。本例では、いわゆるパーソナルコンピュータを使用しており、制御部４０と、記憶装置４１と、表示部４２と、入力部４３と、通信部４４とを備えている。光学読取装置１を小型化することで、光学読取装置１の表示部７やボタン８、９等だけでは、光学読取装置１の全ての設定を行うことが困難になるので、光学読取装置１とは別にコンピュータ１００を用意し、コンピュータ１００で光学読取装置１の各種設定を行って設定情報を光学読取装置１に転送するようにしてもよい。
【0051】
また、コンピュータ１００が通信部４４を備えているので、コンピュータ１００と光学読取装置１とを双方向通信可能に接続して、上述した光学読取装置１の処理の一部をコンピュータ１００で行うようにしてもよい。この場合、コンピュータ１００の一部が光学読取装置１の構成要素の一部になる。
【0052】
制御部４０は、記憶装置４１に記憶されているプログラムに基づいてコンピュータ１００が備えている各部を制御するユニットである。記憶装置４１は、各種メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等で構成されている。表示部４２は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されている。入力部４３は、キーボードやマウス、タッチセンサ等で構成されている。通信部４４は、光学読取装置１と通信を行う部分である。通信部４４は、光学読取装置１と接続されるＩ／Ｏ部、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアル通信部、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮ等のネットワーク通信部を有していてもよい。
【0053】
制御部４０は、光学読取装置１の撮像部５の撮像条件や処理部２３における画像処理条件等を設定するためのユーザインターフェース画像や、光学読取装置１から出力されたデコード結果、画像データ等を表示するためのユーザインターフェース画像等を生成し、表示部４２に表示させる。表示部４２は、光学読取装置１の一部を構成するものとすることができる。記憶装置４１は、処理部２３によりデコード処理が実行された結果であるデコード結果、撮像部５によって撮像された画像、各種設定情報等を記憶する部分である。
【0054】
また、光学読取装置１は、その運用時において、ＰＬＣ１０１から信号線１０１ａを介して、第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２の読取の開始タイミングを規定する読取開始トリガ信号を受信する。そして、光学読取装置１は、この読取開始トリガ信号に基づいてワークＷの撮像やデコード処理を行う。その後、デコード処理によって得られたデコード結果は、信号線１０１ａを介してＰＬＣ１０１へ送信される。このように、光学読取装置１の運用時には、光学読取装置１とＰＬＣ１０１等の外部制御装置との間で、信号線１０１ａを介して読取開始トリガ信号の入力とデコード結果の出力が繰り返し行われる。なお、読取開始トリガ信号の入力やデコード結果の出力は、上述したように、光学読取装置１とＰＬＣ１０１との間の信号線１０１ａを介して行ってもよいし、それ以外の図示しない信号線を介して行ってもよい。例えば、ワークＷが所定位置に到着したことを検知するためのセンサと光学読取装置１とを直接的に接続し、そのセンサから光学読取装置１へ読取開始トリガ信号を入力するようにしてもよい。また、デコード結果や画像、各種設定情報は、ＰＬＣ１０１以外の機器、例えばコンピュータ１００へ出力することもできる。
【0055】
［光学読取装置１の全体構成］
図５～図７に示すように、光学読取装置１は、筐体２と、フロントカバー３とを備えている。図５に示すように、筐体２の正面には、照明部４と、撮像部５と、エイマー６とが設けられている。照明部４及び撮像部５の構成については後述する。エイマー６は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode）等の発光体で構成されている。このエイマー６は、光学読取装置１の前方へ向けて光を照射することによって撮像部５による撮像範囲や照明部４の光軸の目安を示すためのものである。使用者は、エイマー６から照射される光を参照して光学読取装置１を設置することもできる。
図５～図７に示すように、光学読取装置１は、筐体２と、フロントカバー３とを備えている。図５に示すように、筐体２の正面には、照明部４と、撮像部５と、エイマー６とが設けられている。照明部４及び撮像部５の構成については後述する。エイマー６は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode）等の発光体で構成されている。このエイマー６は、光学読取装置１の前方へ向けて光を照射することによって撮像部５による撮像範囲や照明部４の光軸の目安を示すためのものである。使用者は、エイマー６から照射される光を参照して光学読取装置１を設置することもできる。
【0056】
また、図６に示すように、筐体２の一端面には、表示部７と、セレクトボタン８と、エンターボタン９と、インジケータ１０とが設けられている。表示部７の構成については後述する。セレクトボタン８及びエンターボタン９は、光学読取装置１の設定等で使用されるボタンであり、制御ユニット２０に接続されている。制御ユニット２０はセレクトボタン８及びエンターボタン９の操作状態を検出可能になっている。セレクトボタン８は、表示部７に表示された複数の選択肢の中から１つを選択する際に操作するボタンである。エンターボタン９は、セレクトボタン８で選択した結果を確定する際に操作するボタンである。インジケータ１０は、制御ユニット２０に接続されていて、たとえば発光ダイオード等の発光体で構成することができる。光学読取装置１の作動状態をインジケータ１０の点灯状態によって外部に報知することができる。
【0057】
また、図７に示すように、筐体２の他端面には、電源コネクタ１１と、ネットワークコネクタ１２と、シリアルコネクタ１３と、ＵＳＢコネクタ１４とが設けられている。また、筐体２の背面には、リヤケースとなるヒートシンク１５が設けられている。電源コネクタ１１には、光学読取装置１に電力を供給するための電力配線が接続される。シリアルコネクタ１３は、コンピュータ１００及びＰＬＣ１０１に接続される信号線１００ａ、１０１ａであり、ネットワークコネクタ１２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔコネクタである。尚、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格は一例であり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格以外の規格の信号線を利用することもできる。
【0058】
さらに、筐体２の内部には、図３に示す制御ユニット２０や記憶装置５０、出力部６０等が設けられている。これらについては後述する。
【0059】
この実施形態の説明では、光学読取装置１の正面及び背面を上述のように定義するが、これは説明の便宜を図るためだけであり、光学読取装置１の使用時における向きを限定するものではない。すなわち、図１に示すように、光学読取装置１の正面がほぼ下に向くように設置して使用することや、光学読取装置１の正面が上に向くように設置して使用すること、あるいは光学読取装置１の正面が下に向きかつ傾斜した状態となるように設置して使用すること、光学読取装置１の正面が鉛直面に沿うように設置して使用すること等が可能である。
【0060】
［照明部４の構成］
図５に破線で示すように、照明部４は、搬送用ベルトコンベアＢで搬送されるワークＷの通過する領域に向けて光を照射するための部材である。照明部４から照射された光により、少なくとも搬送用ベルトコンベアＢによる搬送方向の所定範囲が照明される。この所定範囲は、運用時に搬送が想定される最も大きなワークＷの同方向の寸法よりも広い範囲である。照明部４により、搬送用ベルトコンベアＢで搬送されるワークＷに付されている第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２が照明される。
図５に破線で示すように、照明部４は、搬送用ベルトコンベアＢで搬送されるワークＷの通過する領域に向けて光を照射するための部材である。照明部４から照射された光により、少なくとも搬送用ベルトコンベアＢによる搬送方向の所定範囲が照明される。この所定範囲は、運用時に搬送が想定される最も大きなワークＷの同方向の寸法よりも広い範囲である。照明部４により、搬送用ベルトコンベアＢで搬送されるワークＷに付されている第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２が照明される。
【0061】
照明部４は、例えば発光ダイオード等からなる発光体４ａを備えており、発光体４ａは１つであってもよいし、複数あってもよい。本例では、複数の発光体４ａを備えており、発光体４ａの間から撮像部５が外部に臨んでいる。また、発光体４ａの間からエイマー６の光が照射される。照明部４は、制御ユニット２０の撮像制御部２２に電気的に接続されていて制御ユニット２０により制御され、任意のタイミングで点灯及び消灯させることができるようになっている。
【0062】
本例では、照明部４と撮像部５とが１つの筐体２に搭載されて一体化されているが、照明部４と撮像部５とは別体に構成されていてもよい。この場合、照明部４と撮像部５とを有線または無線接続することができる。また、後述する制御ユニット２０は、照明部４に内蔵されていてもよいし、撮像部５に内蔵されていてもよい。筐体２に搭載された照明部４を内部照明と呼び、筐体２とは別体とされた照明部４を外部照明と呼ぶことにする。内部照明及び外部照明の両方を使用してワークＷを照明することも可能である。
【0063】
［撮像部５の構成］
図３は光学読取装置１の構成を示すブロック図である。撮像部５は、照明部４から照射され、ワークＷの通過する領域から反射された光を受光し、当該ワークＷの通過する領域を撮像した読み取り画像を生成するための部材である。撮像部５としては、画素が縦横（Ｘ方向及びＹ方向）に並んだエリアカメラを用いることができ、これにより、２次元コードの読み取りに対応できるとともに、搬送中の１つのワークＷを複数回撮像することが可能になる。
図３は光学読取装置１の構成を示すブロック図である。撮像部５は、照明部４から照射され、ワークＷの通過する領域から反射された光を受光し、当該ワークＷの通過する領域を撮像した読み取り画像を生成するための部材である。撮像部５としては、画素が縦横（Ｘ方向及びＹ方向）に並んだエリアカメラを用いることができ、これにより、２次元コードの読み取りに対応できるとともに、搬送中の１つのワークＷを複数回撮像することが可能になる。
【0064】
図３に示すように、撮像部５は、少なくともワークＷにおける第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２が付された部分を撮像可能な撮像素子５ａと、レンズ等を有する光学系５ｂと、オートフォーカス機構（ＡＦ機構）５ｃとを備えている。光学系５ｂには、少なくともワークＷにおける第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２が付された部分から反射した光が入射するようになっている。撮像素子５ａは、光学系５ｂを通して得られた第１のコードＣＤ１及び第２のコードＣＤ２を含む画像を電気信号に変換するＣＣＤ(charge-coupled device)やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の受光素子からなるイメージセンサである。
【0065】
ＡＦ機構５ｃは、光学系５ｂを構成するレンズのうち、合焦用レンズの位置や屈折率を変更することによってピント合わせを行う機構である。ＡＦ機構５ｃは制御ユニット２０に接続され、制御ユニット２０のＡＦ制御部２１により制御される。
【0066】
撮像素子５ａは制御ユニット２０の撮像制御部２２に接続されている。撮像素子５ａは、撮像制御部２２によって制御され、予め設定された一定の時間間隔ごとにワークＷの通過する領域を撮像することや、時間間隔を変化させた任意のタイミングでワークＷの通過する領域を撮像することが可能に構成されている。撮像部５は、読み取り画像の連続生成を継続する、いわゆる無限バースト撮像の実行が可能に構成されている。これにより、高速で移動しているワークＷのコードＣＤ１、ＣＤ２を逃がさずに読み取り画像に取り込むことができるとともに、搬送中の１つのワークＷを複数回撮像して複数の読み取り画像を生成することが可能になる。尚、撮像制御部２２は、撮像部５に内蔵されていてもよい。
【0067】
撮像素子５ａの受光面で受光した光の強さは、撮像素子５ａによって電気信号に変換され、撮像素子５ａによって変換された電気信号は、読み取り画像を構成する画像データとして制御ユニット２０の処理部２３に転送される。具体的には、撮像素子５ａは、読み取り画像を生成した後、当該読み取り画像を一ラインごとに処理部２３に転送する。一ラインとは、例えば撮像素子５ａの縦方向または横方向の１列（または１行）である。読み取り画像を一ラインごとに転送するということは、撮像素子５ａの縦方向の１列を構成する複数の画素の輝度値、または撮像素子５ａの横方向の１列を構成する複数の画素の輝度値を処理部２３に転送した後、転送した列の隣の列を構成する複数の画素の輝度値を処理部２３に転送し、これを列の並び方向に順次行うことである。尚、撮像素子５ａは、読み取り画像を生成した後、一ラインごとに処理部２３に転送することなく、読み取り画像の全体を一度に処理部２３に転送してもよい。これは例えば撮像制御部２２によって制御することができる。
【0068】
［表示部７の構成］
表示部７は、たとえば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものである。表示部７は、図３に示すように制御ユニット２０に接続されている。表示部７には、たとえば撮像部５で撮像されたコードＣＤ１、ＣＤ２、コードＣＤ１、ＣＤ２のデコード結果である文字列、読み取り成功率、マッチングレベル（読み取り余裕度）等を表示させることができる。読み取り成功率とは、複数回読み取り処理を実行したときの平均読み取り成功率である。マッチングレベルとは、デコードが成功したコードＣＤ１、ＣＤ２の読み取りのしやすさを示す読取余裕度である。これはデコード時に発生した誤り訂正の数等から求めることができ、たとえば数値で表すことができる。誤り訂正が少なければ少ないほどマッチングレベル（読取余裕度）が高くなり、一方、誤り訂正が多ければ多いほどマッチングレベル（読取余裕度）が低くなる。
表示部７は、たとえば有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等からなるものである。表示部７は、図３に示すように制御ユニット２０に接続されている。表示部７には、たとえば撮像部５で撮像されたコードＣＤ１、ＣＤ２、コードＣＤ１、ＣＤ２のデコード結果である文字列、読み取り成功率、マッチングレベル（読み取り余裕度）等を表示させることができる。読み取り成功率とは、複数回読み取り処理を実行したときの平均読み取り成功率である。マッチングレベルとは、デコードが成功したコードＣＤ１、ＣＤ２の読み取りのしやすさを示す読取余裕度である。これはデコード時に発生した誤り訂正の数等から求めることができ、たとえば数値で表すことができる。誤り訂正が少なければ少ないほどマッチングレベル（読取余裕度）が高くなり、一方、誤り訂正が多ければ多いほどマッチングレベル（読取余裕度）が低くなる。
【0069】
［記憶装置５０の構成］
記憶装置５０は、各種メモリやハードディスク、ＳＳＤ等で構成されている。記憶装置３５には、デコード結果記憶部５１と、画像データ記憶部５２と、パラメータセット記憶部５３とが設けられている。デコード結果記憶部５１は、処理部２３によりデコード処理が実行された結果であるデコード結果を記憶する部分である。画像データ記憶部５２は、撮像部５によって撮像された画像を記憶する部分である。パラメータセット記憶部５３は、コンピュータ１００等の設定装置によって設定された設定情報やセレクトボタン８及びエンターボタン９によって設定された設定情報、チューニグ実行部２４がチューニングを実行した結果、得られた設定情報等を記憶する部分である。このパラメータセット記憶部５３には、撮像部５の撮像条件（ゲイン、照明部４の光量、露光時間等）と、処理部２３における画像処理条件（画像処理フィルタの種類等）とを構成する複数のパラメータを含むパラメータセットを複数記憶することができる。
記憶装置５０は、各種メモリやハードディスク、ＳＳＤ等で構成されている。記憶装置３５には、デコード結果記憶部５１と、画像データ記憶部５２と、パラメータセット記憶部５３とが設けられている。デコード結果記憶部５１は、処理部２３によりデコード処理が実行された結果であるデコード結果を記憶する部分である。画像データ記憶部５２は、撮像部５によって撮像された画像を記憶する部分である。パラメータセット記憶部５３は、コンピュータ１００等の設定装置によって設定された設定情報やセレクトボタン８及びエンターボタン９によって設定された設定情報、チューニグ実行部２４がチューニングを実行した結果、得られた設定情報等を記憶する部分である。このパラメータセット記憶部５３には、撮像部５の撮像条件（ゲイン、照明部４の光量、露光時間等）と、処理部２３における画像処理条件（画像処理フィルタの種類等）とを構成する複数のパラメータを含むパラメータセットを複数記憶することができる。
【0070】
図８は、複数のパラメータセットの表示例を示す図である。コンピュータ１００の制御部４０は、図８に示すようなユーザインターフェース画像３００を生成して、コンピュータ１００の表示部４２に表示させることができる。ユーザインターフェース画像３００の上部には、複数のタブ３０１、３０２、３０３が設けられており、複数のタブ３０１、３０２、３０３の中から任意の１つを選択することが可能になっている。
【0071】
本例では、バンクのタブ３０２が選択された場合を示している。１つのパラメータセットを「バンク」と呼ぶことにする。図８に示す例では、バンク１及びバンク２のみ表示しているが、バンクの数は任意に設定することができる。
【0072】
各バンクには、共通設定項目として、デコード処理のタイムアウト時間を示す「デコードタイムアウト値」、読み取り画像の白黒を反転させる「白黒反転」、筐体２に搭載された照明部４で構成された内部照明の点灯、消灯を切り替える「内部照明」、筐体２とは別体とされた照明部４で構成された外部照明の点灯、消灯を切り替える「外部照明」、コード種別を切り替える「コード詳細設定」等が設けられている。また、各バンクには、読み取り設定項目として、撮像部５による露光時間を示す「露光時間」、撮像部５のゲインを示す「ゲイン」、読み取り画像のコントラストの調整方法を示す「コントラスト調整方式」、適用する画像フィルタの種別及び順番を選択する「１番目画像フィルタ」、「２番目画像フィルタ」等が設けられている。
【0073】
この光学読取装置１では、パラメータセット記憶部５３に記憶されている複数のバンクの中から、光学読取装置１の運用時に使用するバンクをユーザが選択可能になっている。すなわち、ユーザは、図８に示すユーザインターフェース画像３００を見ながらコンピュータ１００の入力部４３を操作し、ユーザインターフェース画像３００上で任意のバンクを選択できる。この入力部４３は、記憶装置５０に記憶された複数のバンクの中から、ユーザによる第１のバンク（バンク１）及び第２のバンク（バンク２）の選択を受け付ける受付部である。尚、バンク１は、１次元コードを読み取るためのパラメータセットであり、バンク２は、２次元コードを読み取るためのパラメータセットである。尚、バンクの選択は、例えばユーザインターフェース画像３００に表示されたボタン等（図示せず）の操作で実行可能である。
【0074】
［出力部６０の構成］
光学読取装置１は出力部６０を有している。出力部６０は、後述する処理部２３がデコード処理したデコード結果を出力する部分である。具体的に、処理部２３は、デコード処理が完了すると、デコード結果を出力部６０に送信する。出力部６０は、処理部２３から受け取ったデコード結果に関するデータを例えばコンピュータ１００及びＰＬＣ１０１に送信する通信部で構成することができる。出力部６０は、コンピュータ１００及びＰＬＣ１０１と接続されるＩ／Ｏ部、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアル通信部、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮ等のネットワーク通信部を有していてもよい。
光学読取装置１は出力部６０を有している。出力部６０は、後述する処理部２３がデコード処理したデコード結果を出力する部分である。具体的に、処理部２３は、デコード処理が完了すると、デコード結果を出力部６０に送信する。出力部６０は、処理部２３から受け取ったデコード結果に関するデータを例えばコンピュータ１００及びＰＬＣ１０１に送信する通信部で構成することができる。出力部６０は、コンピュータ１００及びＰＬＣ１０１と接続されるＩ／Ｏ部、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアル通信部、無線ＬＡＮや有線ＬＡＮ等のネットワーク通信部を有していてもよい。
【0075】
［制御ユニット２０の構成］
図３に示す制御ユニット２０は、光学読取装置１の各部を制御するためのユニットであり、ＣＰＵやＭＰＵ、システムＬＳＩ、ＤＳＰや専用ハードウエア等で構成することができる。制御ユニット２０は、後述するように様々な機能を搭載しているが、これらは論理回路によって実現されていてもよいし、ソフトウエアを実行することによって実現されていてもよい。
図３に示す制御ユニット２０は、光学読取装置１の各部を制御するためのユニットであり、ＣＰＵやＭＰＵ、システムＬＳＩ、ＤＳＰや専用ハードウエア等で構成することができる。制御ユニット２０は、後述するように様々な機能を搭載しているが、これらは論理回路によって実現されていてもよいし、ソフトウエアを実行することによって実現されていてもよい。
【0076】
制御ユニット２０は、ＡＦ制御部２１と、撮像制御部２２と、処理部２３と、チューニング実行部２４と、ＵＩ管理部２５とを有している。ＡＦ制御部２１は、従来から周知のコントラストＡＦや位相差ＡＦによって上記光学系５ｂのピント合わせを行う部分である。ＡＦ制御部２１は、撮像部５に含まれていてもよい。
【0077】
［撮像制御部２２の構成］
撮像制御部２２は、撮像部５を制御する他、照明部４も制御する部分である。すなわち、撮像制御部２２は、撮像素子５ａのゲインを調整したり、照明部４の光量を制御したり、撮像素子５ａの露光時間（シャッタースピード）を制御するユニットで構成されている。ゲイン、照明部４の光量、露光時間等は、撮像部５の撮像条件に含まれる。
撮像制御部２２は、撮像部５を制御する他、照明部４も制御する部分である。すなわち、撮像制御部２２は、撮像素子５ａのゲインを調整したり、照明部４の光量を制御したり、撮像素子５ａの露光時間（シャッタースピード）を制御するユニットで構成されている。ゲイン、照明部４の光量、露光時間等は、撮像部５の撮像条件に含まれる。
【0078】
［処理部２３の構成］
図４に示すように、処理部２３は、前処理回路３０と、メモリ３１と、プロセッサ４０とを備えている。撮像素子５ａから転送される一ラインごとの画像データは前処理回路３０に入力される。前処理回路３０は、プロセッサ４０の前段に配置されるプリプロセッサであり、例えばＰＬＤ（programmable logic device）で構成することができ、例としてＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を挙げることができる。
図４に示すように、処理部２３は、前処理回路３０と、メモリ３１と、プロセッサ４０とを備えている。撮像素子５ａから転送される一ラインごとの画像データは前処理回路３０に入力される。前処理回路３０は、プロセッサ４０の前段に配置されるプリプロセッサであり、例えばＰＬＤ（programmable logic device）で構成することができ、例としてＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を挙げることができる。
【0079】
前処理回路３０は、撮像素子５から所定のライン数の画像データを取り込むたびに、当該画像データに前処理を実行する。所定のライン数の画像データは、１つの読み取り画像のうち、一部の領域を構成するデータであり、したがって、１つの読み取り画像の異なる領域に対してそれぞれ前処理が実行されることになる。
【0080】
所定のライン数とは、１以上の任意のライン数であり、コードらしさを検出するために必要なライン数である。前処理としては、例えば階調変換処理、各種画像フィルタ処理等を挙げることができる。前処理には、これら処理のうち、１つのみまたは複数が含まれていてもよい。階調変換処理の場合、撮像素子５ａで取り込んだ画像データの階調を下げる処理であってもよく、具体的には、撮像素子５ａで取り込んだ画像データの階調が１２ビットであった場合、８ビットにする処理である。前処理には、縮小画像の生成処理が含まれていてもよい。
【0081】
前処理回路３０は、前処理を実行した後、コード探索用データ生成処理を実行する。コード探索用データ生成処理は、前処理後の画像データにおける各画素の輝度値に基づいて、当該前処理後の画像データ中の各領域についてコードらしさを示す特徴量を算出する処理を含んでいる。特徴量の具体例としては、エッジ画像データを結合したものを挙げることができるが、これに限られるものではない。前処理回路３０は、上記特徴量を算出した後、算出された特徴量に応じた輝度値が割り当てられた特徴量画像を生成する。
【0082】
図９に基づいて、前処理回路３０が実行するコード探索用データ生成処理について説明する。図９では、ワークＷに付されたコードが１種類の場合のコード探索用データ生成処理を示しており、このコードは１次元コードであってもよいし、２次元コードであってもよい。スタート後のステップＳＡ１では、前処理回路３０が前処理を行った後の画像、即ち前処理後画像を読み込む。その後、ステップＳＡ２に進み、前処理回路３０が前処理後画像に対してエッジ検出処理を実行し、エッジデータを生成する。エッジ検出処理は、例えばソベルフィルタ等を用いることで実行できる。例えば１次元コードの場合、バーコードの回転角が０゜の場合、Ｘ方向ソベル、９０゜の場合、Ｙ方向ソベル、バーコードの回転角に前提がない場合は、Ｘ方向ソベル、Ｙ方向ソベル画像に対してそれらを足し合わせるなどして合成した画像を生成してもよい。
【0083】
ステップＳＡ２では、エッジ検出処理後の画像として、例えばエッジ強度画像、エッジ角度画像等を生成することができ、さらに共通の畳み込み処理や演算処理を実行した画像を生成してもよい。また、１次微分処理のみでなく、２次微分処理などもエッジ検出処理として用いることができる。
【0084】
ステップＳＡ３では、ステップＳＡ２で生成したエッジ画像データを取得する。その後、ステップＳＡ４に進み、ある画素及びその近傍のエッジ画像データを統合するエッジ画像データ統合処理を実行する。例えば、エッジ画像データにおいて輝度値の大きな画素が集まる領域にコードが存在している可能性が高いので、その領域をコードの候補領域と推定することができる。エッジ画像データを構成しているある画素及びその近傍に存在するエッジ画像データを統合することで、輝度値の大きな画素が集まる領域を表現することができる。本例では、エッジ画像データの一定の領域内での集まりの程度を計るデータを生成するための積和演算処理や画素統合処理を実行することができる。例えば、特定のウインドウサイズ内の画素値を足し合わせる効果を持つ平滑化処理を用いることができる。また、縮小処理を用いてもよく、縮小処理を用いた場合、データ量が小さくなるため、走査量が少なくて済む利点がある。
【0085】
ステップＳＡ２～ＳＡ４を経ることで、前処理回路３０は、前処理後の画像データ中の各領域についてコードらしさを示す特徴量を算出し、算出された特徴量に応じた輝度値が割り当てられた特徴量画像を生成することができる。特徴量画像は、特徴量が大きな領域を小さな領域に比べて明るく表示したり、暗く表示することができ、いわゆるヒートマップ画像とすることができ、エッジデータに基づいて生成できる。つまり、画像データにエッジ検出処理を実行してエッジデータを生成した後、ある画素及びその近傍のエッジデータを統合するエッジデータ統合処理を実行してから、ステップＳＡ５に進み、特徴量画像であるヒートマップ画像を生成することができる。
【0086】
図１０Ａは、図２に示すワークＷを撮像部５で撮像することによって生成された読み取り画像２００の一例を示す図である。読み取り画像２００には、１次元コードである第１のコードＣＤ１と、２次元コードである第２のコードＣＤ２とが含まれている。
【0087】
図１０Ｂは、１次元コードらしさを示す特徴量（第１の特徴量）に応じた輝度値が割り当てられた１次元コードヒートマップ画像２０１の一例を示す図である。１次元コードヒートマップ画像２０１では、１次元コードの候補領域の輝度値が高く、それ以外の領域（１次元コードが存在しない領域）の輝度値が低くなっており、図１０Ｂで白い部分が１次元コードの候補領域を示し、黒い部分がそれ以外の領域を示している。図１０Ｂにおいて白い破線で囲んだ領域には、２次元コードが存在しているが、上記した例では１次元コードらしさの特徴量に基づいてヒートマップ画像２０１を生成しているため、１次元コード以外のコードの領域は輝度値が低くなる。１次元コードヒートマップ画像２０１は、１次元コード探索用データとしてプロセッサ４０が利用する。
【0088】
上記した例では、１次元コードらしさの特徴量に基づいてヒートマップ画像２０１を生成しているが、これに限らず、前処理回路３０によって２次元コードらしさの特徴量を算出し、２次元コードらしさの特徴量に基づいて２次元コードヒートマップ画像２０２（図１０Ｃに示す）を生成することもできる。
【0089】
図１０Ｃは、２次元コードらしさを示す特徴量（第２の特徴量）に応じた輝度値が割り当てられた２次元ヒートマップ画像２０２を示す図である。２次元コードヒートマップ画像２０２では、２次元コードの候補領域の輝度値が高く、それ以外の領域（２次元コードが存在しない領域）の輝度値が低くなっており、図１０Ｃで白い部分が２次元コードの候補領域を示し、黒い部分がそれ以外の領域を示している。図１０Ｃにおいて白い破線で囲んだ領域には、１次元コードが存在しているが、この例では２次元コードらしさの特徴量に基づいてヒートマップ画像２０２を生成しているため、２次元コード以外のコードの領域は輝度値が低くなる。２次元コードヒートマップ画像２０２は、２次元コード探索用データとしてプロセッサ４０が利用する。
【0090】
尚、図１０Ｂ、図１０Ｃにおける白い破線は説明のために記載しただけであり、実際のヒートマップ画像２０１、２０２には表示されない。コードの候補領域が複数あれば、複数の領域がヒートマップ画像に示されることになる。また、ヒートマップ画像２０１、２０２は、ユーザに提示してもよいし、提示しなくてもよい。
【0091】
図１１は、１次元コードと２次元コードの両方が１つのワークＷＫに付されている場合に、１次元コードヒートマップ画像２０１及び２次元コードヒートマップ画像２０２を生成する手順を示すフローチャートである。ステップＳＢ１～ＳＢ３は、図９に示すフローチャートのステップＳＡ１～ＳＡ３と同じである。ステップＳＢ４では、１次元コード用エッジ画像データ統合処理を実行する。１次元コード用エッジ画像データ統合処理では、１次元コードの形状の特徴を利用し、エッジ方向が揃ったエッジを統合する。例えば、エッジ角度画像を生成し、エッジ角度が近しいものは足し合わせ、エッジ角度が遠い場合は引き算する。また、エッジ画像データの一定範囲内において、エッジ方向が近しい画像データを加算し、エッジ方向が異なる画像データ減算する処理を実行してもよい。その後、ステップＳＢ６に進み、図９のフローチャートのステップＳＡ５で説明したように、１次元コードヒートマップ画像２０１（図１０Ｂ参照）を生成する。
【0092】
また、ステップＳＢ５では、２次元コード用エッジ画像データ統合処理を実行する。２次元コード用エッジ画像データ統合処理では、２次元コードの形状の特徴を利用し、エッジ方向が不揃いなエッジを統合する。例えば、エッジ角度画像を生成し、エッジ角度が近しいものを平均化する。また、エッジ画像データの一定範囲内において、エッジ方向が異なる画像データを加算する処理を実行してもよい。その後、ステップＳＢ７に進み、図９のフローチャートのステップＳＡ５で説明したように、２次元コードヒートマップ画像２０２（図１０Ｃ参照）を生成する。図１１のフローチャートにおいて、ステップＳＢ４及びＳＢ６と、ステップＳＢ５及びＳＢ７とは、並行して行ってもよいし、一方を先に行ってもよい。
【0093】
図４に示すように、プロセッサ４０は、物理的な演算処理装置（コア）を複数有するマルチコアプロセッサであり、前処理回路３０によって算出された特徴量を取得し、取得した特徴量に基づいて、読み取り画像においてコードの候補領域を決定し、当該決定された領域のデコード処理を実行し、デコード結果を生成する。生成されたデコード結果は、出力部６０が出力する。
【0094】
前処理回路３０によって算出された特徴量の取得形態としては、特徴量そのものであってもよいし、前処理回路３０によって生成された特徴量画像（図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すヒートマップ画像２０１、２０２）を取得する形態であってもよい。プロセッサ４０は、特徴量画像を取得する場合、取得した特徴量画像に基づいてコードの候補領域を決定することができる。
【0095】
すなわち、プロセッサ４０は、１次元コードヒートマップ画像２０１に基づいて第１のコードＣＤ１の候補領域を決定するとともに、２次元コードヒートマップ画像２０２に基づいて第２のコードＣＤ２の候補領域を決定する。このとき、プロセッサ４０は、１次元コードヒートマップ画像２０１及び２次元コードヒートマップ画像２０２における輝度値が所定以上の領域を、それぞれ第１のコードＣＤ１の候補領域及び第２のコードＣＤ２の候補領域とするので、特徴量が大きな領域を正確に特定できる。この場合、決定されたそれぞれ領域のデコード処理を実行し、デコード結果を生成する。
【0096】
図４に示すように、本例では、プロセッサ４０とメモリ３１とが、データの送受が可能に接続されている。メモリ３１は、例えばＤＤＲ ＲＡＭ等の高速なメモリで構成されている。撮像素子５ａから前処理回路３０に転送された画像データは、プロセッサ４０を介してメモリ３１に格納される。このとき、プロセッサ４０がメモリ３１のどの番地に画像データを格納するか決定し、決定した番地に画像データを高速で格納する。撮像素子５ａの撮像が行われる度に、画像データの格納処理を行うので、メモリ３１には複数の画像データが格納される。プロセッサ４０は、適宜メモリ３１から画像データを読み出してデコード処理を実行し、その結果をメモリ３１に格納する。
【0097】
［デコード処理の詳細］
プロセッサ４０は、コアＣＲ０～ＣＲ８の９つのコアを備えている。コアＣＲ０は、撮像部５により生成された読み取り画像のデコード処理を他のコアＣＲ１～ＣＲ８に命令するコアであり、第１のコアである。コアＣＲ１～ＣＲ８は、コアＣＲ０により命令された読み取り画像を取得し、取得した読み取り画像に対してデコード処理を実行するコアであり、第２のコアである。デコード処理を命令する第１のコアはコアＣＲ０の１つであるが、デコード処理を実行する第２のコアはコアＣＲ１～ＣＲ８の８つある。デコード処理を実行する第２のコアの数は、２つ以上であればよく、その数は特に限定されるものではない。デコード処理を実行する際、命令された読み取り画像をメモリ３１からコアＣＲ１～ＣＲ８に転送し、転送された読み取り画像に対してデコード処理を実行してもよいし、コアＣＲ１～ＣＲ８が命令された読み取り画像をメモリ３１に読みに行ってからデコード処理を実行してもよい。尚、コアＣＲ０がデコード処理を実行してもよい。
プロセッサ４０は、コアＣＲ０～ＣＲ８の９つのコアを備えている。コアＣＲ０は、撮像部５により生成された読み取り画像のデコード処理を他のコアＣＲ１～ＣＲ８に命令するコアであり、第１のコアである。コアＣＲ１～ＣＲ８は、コアＣＲ０により命令された読み取り画像を取得し、取得した読み取り画像に対してデコード処理を実行するコアであり、第２のコアである。デコード処理を命令する第１のコアはコアＣＲ０の１つであるが、デコード処理を実行する第２のコアはコアＣＲ１～ＣＲ８の８つある。デコード処理を実行する第２のコアの数は、２つ以上であればよく、その数は特に限定されるものではない。デコード処理を実行する際、命令された読み取り画像をメモリ３１からコアＣＲ１～ＣＲ８に転送し、転送された読み取り画像に対してデコード処理を実行してもよいし、コアＣＲ１～ＣＲ８が命令された読み取り画像をメモリ３１に読みに行ってからデコード処理を実行してもよい。尚、コアＣＲ０がデコード処理を実行してもよい。
【0098】
コアＣＲ０は、デコード処理を即時に実行可能、または現在実行しているデコード処理の次にデコード処理を実行可能と推定されるコアＣＲ１～ＣＲ８にデコード処理を命令する。コアＣＲ１～ＣＲ８に対するデコード処理の命令は、通常、異なるタイミングでなされるが、各コアＣＲ１～ＣＲ８がそれぞれデコード処理を実行することから、複数のデコード処理が並行して実行されることがある。つまり、コアＣＲ１～ＣＲ８は、コアＣＲ０により異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うことが可能に構成されている。
【0099】
以下、本例のデコード処理の詳細について説明する。図１２は、複数の読み取り画像に対してデコード処理を実行する場合の例を示すタイミングチャートである。
【0100】
撮像部５は、ワークＷを撮像して読み取り画像を順次生成している。図１２中、Ｃ１～Ｃ１０は、それぞれ１～１０番目の読み取り画像生成処理を示しており、この図に示すように、撮像部５がバースト撮像していることにより、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１～１０番目の読み取り画像生成処理Ｃ１０まで連続して実行される。撮像間隔が例えば３０ｆｐｓであれば、１回の読み取り画像生成処理の時間は約３３ｍｓとなる。
【0101】
一方、図１２中、Ｄ１～Ｄ１０は、それぞれ第１～第１０のデコード処理を示している。各デコード処理に要する時間は、高速処理した場合であっても例えば５０ｍｓ～１００ｍｓ程度は必要であり、撮像部５による読み取り画像生成処理の時間（約３３ｍｓ）に比べて大幅に長い。
【0102】
デコード処理を命令するコアＣＲ０は、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１が完了すると、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ１に命令する。また、コアＣＲ０は、２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２が完了すると、２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ２に命令し、３番目の読み取り画像生成処理Ｃ３が完了すると、３番目の読み取り画像生成処理Ｃ３で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ３に命令する。つまり、コアＣＲ１にデコード処理を命令し、コアＣＲ２、３にデコード処理を命令していない場合には、コアＣＲ２、３はデコード処理を即時に実行可能なコアであると推定され、この場合、コアＣＲ０は、コアＣＲ２、３にデコード処理を命令する。コアＣＲ４～８についても同様である。
【0103】
また、コアＣＲ０は、９番目の読み取り画像生成処理Ｃ９が完了すると、９番目の読み取り画像生成処理Ｃ９で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ１に命令する。コアＣＲ２～８にデコード処理を命令した後であるため、前回の命令からある程度の時間が経過しており、コアＣＲ１は、デコード処理を即時に実行可能なコアであると推定される。この場合、コアＣＲ１にデコード処理を命令することで、９番目の読み取り画像生成処理Ｃ９で生成された読み取り画像のデコード処理を実行できる。同様にして、１０番目の読み取り画像生成処理Ｃ１０で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ２に命令する。このように、デコード処理をコアＣＲ１～８に順に命令することで、コアＣＲ１～８のうちの少なくとも２つがデコード処理を同時に実行する。
【0104】
ここで、読み取り画像生成処理が完了してからコアＣＲ０が読み取り画像をメモリ３１に格納し、読み取り命令されたコアＣＲ１～８が読み取り画像を読みに行くまでの時間を転送時間と呼ぶことにする。
【0105】
また、コアＣＲ１～８は読み取り画像が生成されてから転送時間が経過した時点ですぐにデコード処理を実行できるので、前後の処理との関わりがなく、タイミング調整を行う必要がなくなる。さらに、撮像部５は無限バースト撮像を継続できるので、高速搬送中であってもコードを捉えることができるとともに、動画のように連続した画像を残すこともできる。
【0106】
図１２におけるＴ１は、前回のデコード処理が完了した時から次のデコード処理が命令されるまでの時間を示している。時間Ｔ１は、デコード処理に要する時間Ｔ２に比べて大幅に長く確保することができ、言い換えるとデコード処理の上限時間を長く確保することができ、難読コードのデコードが可能になる。デコード処理の上限時間は、デコード処理のタイムアウト時間のことである。光学読取装置１の運用中、デコード処理が長時間化してしまう場合に予め設定された上限時間に達すると、デコード処理を打ち切るためにタイムアウト時間が設定される。
【0107】
図１３は、複数の読み取り画像（第１～第３読み取り画像）を複数のコアＣＲ１～３内の複数スレッド（スレッド１、２）で並列処理する場合の概念図である。この例に示すように、第１読み取り画像に１次元コードと２次元コードとが含まれている場合、第１読み取り画像に対してデコード処理するコアＣＲ１内では、スレッド１として１次元コードのデコード処理を実行し、スレッド２として２次元コードのデコード処理を実行する。同様に、コアＣＲ２内では、スレッド１として第２読み取り画像に含まれる１次元コードのデコード処理を実行し、スレッド２として第２読み取り画像に含まれる２次元コードのデコード処理を実行する。また、コアＣＲ３内では、スレッド１として第３読み取り画像に含まれる１次元コードのデコード処理を実行し、スレッド２として第３読み取り画像に含まれる２次元コードのデコード処理を実行する。複数の１次元コードが付されている場合や、複数の２次元コードが付されている場合も、異なるコアにデコード処理を命令することができる。
【0108】
各コアＣＲ１～３内のスレッド数は２つに限られるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。ワークＷに１次元コードのみまたは２次元コードのみ付されている場合には、各コアＣＲ１～３ではスレッドが１つになる。
【0109】
また、図１４に示すように、コアＣＲ０は、第１読み取り画像に含まれる１次元コードのデコード処理をコアＣＲ１のスレッド１で実行し、第１読み取り画像に含まれる２次元コードのデコード処理をコアＣＲ２のスレッド１で実行するように命令することもできる。第２読み取り画像についても同様に、コアＣＲ０は、コアＣＲ３で１次元コードのデコード処理を実行し、コアＣＲ４で２次元コードのデコード処理を実行するように命令する。
【0110】
図１５は、デコード処理の完了したコアに次のデコード処理を命令する場合のフローチャートであり、デコード処理の各コアＣＲ１～８への割り当て順序を、コアＣＲ０がＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）で決定する。このフローチャートは、光学読取装置１が読取開始トリガ信号を受信したタイミングでスタートし、運転停止操作がなされたタイミングで終了する。
【0111】
スタート後、ステップＳＣ１では、撮像部５がワークＷを撮像して複数の読み取り画像を順次生成する。ステップＳＣ２では、コアＣＲ０が、コアＣＲ１～８に空きがあるか否かを判定する。空きとは、デコード処理を行っていないことであり、即時にデコード処理を実行可能なことである。ステップＳＣ２でＹＥＳと判定されてコアＣＲ１～８のうち、空いているコアがあれば、ステップＳＣ４に進む。ステップＳＣ４において、コアＣＲ０は、その空いているコアに対してデコード処理を命令するので、空いているコアでデコード処理が即時実行され、その後、ステップＳＣ１に戻る。一方、ステップＳＣ２でＮＯと判定されてコアＣＲ１～８のうち、空いているコアがない場合には、ステップＳＣ３に進んでコアが空くのを所定時間待ち、その後、ステップＳＣ２に進み、空いているコアがあれば、ステップＳＣ４に進む。
【0112】
デコード処理の割り当てをＦＩＦＯで決定する場合の具体例について図１６に基づいて説明する。図１６は、コアＣＲ１～３を有している場合について記載している。キューの状態の欄に示す番号は、空いているコアの番号であり、コアＣＲ１が「１」、コアＣＲ２が「２」、コアＣＲ３が「３」にそれぞれ対応している。
【0113】
キューの状態は、最初のとき、全てのコアＣＲ１～３が空いているので、番号１～３が積まれている。その後、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１の読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ１に命令すると、キューの状態は番号１が消えて番号２、３が積まれている。したがって、コアＣＲ０は、２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２の読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ２に命令できる。同様に、コアＣＲ０は、３番目の読み取り画像生成処理Ｃ３の読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ３に命令できる。
【0114】
４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４が完了した時点では、キューの状態に番号１のみ積まれているので、コアＣＲ０は、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ５の読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ１に命令する。このように、コアＣＲ０がコアＣＲ１～３の空き状況を判断し、空いているコアにデコード処理を命令するので、単純にコアＣＲ１～３に順番にデコード処理を割り当てている場合に比べて、高速かつ定間隔での読み取りを実現し易くなる。
【0115】
［チューニング実行部２４の構成］
図３に示すチューニング実行部２４は、ゲイン、照明部４の光量、露光時間等の撮像条件や、処理部２３における画像処理条件を変更するユニットである。処理部２３における画像処理条件とは、画像処理フィルタの係数（フィルタの強弱）や、複数の画像処理フィルタがある場合に画像処理フィルタの切替、種類の異なる画像処理フィルタの組み合わせ等である。搬送時のワークＷに対する外光の影響や、コードＣＤ１、ＣＤ２が付されている面の色及び材質等によって適切な撮像条件及び画像処理条件は異なる。よって、チューニング実行部２４は、より適切な撮像条件及び画像処理条件を探索して、ＡＦ制御部２１、撮像制御部２２、処理部２３による処理を設定する。画像処理フィルタは、従来から周知の各種フィルタを使用することができる。
図３に示すチューニング実行部２４は、ゲイン、照明部４の光量、露光時間等の撮像条件や、処理部２３における画像処理条件を変更するユニットである。処理部２３における画像処理条件とは、画像処理フィルタの係数（フィルタの強弱）や、複数の画像処理フィルタがある場合に画像処理フィルタの切替、種類の異なる画像処理フィルタの組み合わせ等である。搬送時のワークＷに対する外光の影響や、コードＣＤ１、ＣＤ２が付されている面の色及び材質等によって適切な撮像条件及び画像処理条件は異なる。よって、チューニング実行部２４は、より適切な撮像条件及び画像処理条件を探索して、ＡＦ制御部２１、撮像制御部２２、処理部２３による処理を設定する。画像処理フィルタは、従来から周知の各種フィルタを使用することができる。
【0116】
光学読取装置１を運用する前には、運用準備段階として、光学読取装置１の設定が行われる。光学読取装置１の設定時には、光学読取装置１に信号線１０１ａを介して接続されたコンピュータ１００から、設定用の各種コマンドを送信することにより、各種設定を行う。この設定時に、上記チューニング実行部２４によるチューニングが行われる。チューニングの具体例について図１７に基づいて説明する。チューニングの開始後、ステップＳＤ１では、ワークＷに付されているコードＣＤ１、ＣＤ２を撮像部５により撮像して読み取り画像を生成する。
【0117】
そして、ステップＳＤ２に進み、生成された読み取り画像に含まれるコードＣＤ１、ＣＤ２を処理部２３でそれぞれ探索してデコード処理し、処理部２３では、デコード処理が成功したコードＣＤ１、ＣＤ２の読み取りのしやすさを示す読取余裕度を解析する。その後、ステップＳＤ３に進み、チューニング実行部２４は、処理部２３で解析された読取余裕度が高くなるように、撮像条件の変更、画像処理フィルタの適否、適用する画像処理フィルタの強弱を設定する。
【0118】
ステップＳＤ４では、デコード処理に要する時間を計測する。ステップＳＤ５では、デコード処理時間が最速撮像間隔デコード時間以内であるか否か判定する。最速撮像間隔デコード時間は、撮像部５による読み取り画像の生成時間と転送時間とを加えた時間に、コアＣＲ１～８の数を乗じて得られた時間（基準時間）である。例えば、撮像部５による読み取り画像の生成時間をＡ、コアＣＲ０が、生成された読み取り画像をメモリ３１に格納し、コアＣＲ１～ＣＲ８が読みに行くのに要する時間（転送時間）をＢ、コアＣＲ１～８の数をＣとした場合、以下の式で求められる時間が最速撮像間隔デコード時間である。
【0119】
最速撮像間隔デコード時間＝（Ａ＋Ｂ）×Ｃ
ステップＳＤ５においてＹＥＳと判定されて、ステップＳＤ４で計測されたデコード処理時間が最速撮像間隔デコード時間以内であれば、ステップＳＤ６に進み、ステップＳＤ４で計測されたデコード処理時間をデコード処理の上限時間とする。つまり、チューニング実行部２４は、光学読取装置１の設定時に、コードを含む読み取り画像を撮像部５により生成し、生成された読み取り画像に対して処理部２３でデコード処理を実行してデコード処理に要する時間を計測し、計測時間に基づいてデコード処理の上限時間を自動設定する。尚、デコード処理の上限時間は、最速撮像間隔デコード時間よりも短い時間となるように自動で設定することもできる。
ステップＳＤ５においてＹＥＳと判定されて、ステップＳＤ４で計測されたデコード処理時間が最速撮像間隔デコード時間以内であれば、ステップＳＤ６に進み、ステップＳＤ４で計測されたデコード処理時間をデコード処理の上限時間とする。つまり、チューニング実行部２４は、光学読取装置１の設定時に、コードを含む読み取り画像を撮像部５により生成し、生成された読み取り画像に対して処理部２３でデコード処理を実行してデコード処理に要する時間を計測し、計測時間に基づいてデコード処理の上限時間を自動設定する。尚、デコード処理の上限時間は、最速撮像間隔デコード時間よりも短い時間となるように自動で設定することもできる。
【0120】
一方、ステップＳＤ５においてＮＯと判定されて、ステップＳＤ４で計測されたデコード処理時間が最速撮像間隔デコード時間を超えている場合には、計測時間をデコード処理の上限時間とするとともに、ステップＳＤ７に進み、固定間隔撮像モードに設定する。固定間隔撮像モードについては後述する。
【0121】
ステップＳＤ６及びＳＤ７を経た後、ステップＳＤ８に進み、設定条件を記憶する。設定条件は、図８に示すようなバンクの形態で記憶することができる。
【0122】
図１８は、固定間隔撮像モードのタイミングチャートである。この図では、コアＣＲ０を省略しているが、デコード処理の命令はコアＣＲ０が実行する。また、コアＣＲ１～３を有している例を示しているが、コアの数は問わない。
【0123】
固定間隔撮像モードは、上述したチューニングの結果、バースト撮像の実行が適していない場合に選択されるモードである。固定間隔撮像モードの場合、図１８にＣ１～Ｃ５で示すように撮像部５が断続的に撮像するので、例えば１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１が完了しても即時に２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２が開始されずに、所定の時間間隔をあけて２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２が開始される。コアＣＲ０は、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１が完了すると、１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１で生成された読み取り画像のデコード処理をコアＣＲ１に命令する。２番目以降の読み取り画像に対しても順次デコード処理が実行される。
【0124】
この固定間隔撮像モードは、１つの読み取り画像に対するデコード処理の時間を長くする必要がある場合に適用するモードであることから、撮像間隔が広くなるが、その間隔は所定の時間間隔に固定されているので、撮像間隔が変化することなく、撮像の間にワークＷが通り過ぎないようにすることができる。
【0125】
一方、図１９は、固定間隔で撮像しない場合のタイミングチャートである。この例もコアＣＲ１～３を有している例である。１～３番目の読み取り画像生成処理Ｃ１～Ｃ３で生成された読み取り画像は、コアＣＲ１～ＣＲ３でそれぞれデコード処理を実行する。ところが、コアＣＲ１～ＣＲ３におけるデコード処理時間が長いため、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４が完了しても、その処理で生成された読み取り画像をデコード処理可能なコアが存在しないことがある。よって、コアＣＲ１のデコード処理が完了するのを待ってから、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４で生成された読み取り画像をコアＣＲ１でデコード処理する。この場合、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４が完了した後、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ５を開始するまで時間間隔が生じる。
【0126】
つまり、図２０のフローチャートに示すように、光学読取装置１が読取開始トリガ信号を受信したタイミングでスタートし、スタート後、ステップＳＥ１で読み取り画像を生成した後、ステップＳＥ２でコアに空きがあるか否かを判定した後、空いているコアがあればステップＳＥ３に進んで空いているコアにデコード処理を命令する一方、空いているコアがなければステップＳＥ４に進んでコアの空きを待った後、空いたコアに対してデコード処理を命令する。
【0127】
また、コアに空きがない場合、画像データをバッファに一時的に格納しておくことができる。つまり、図２１のフローチャートに示すように、光学読取装置１が読取開始トリガ信号を受信したタイミングでスタートし、スタート後、ステップＳＦ１で読み取り画像を生成した後、ステップＳＦ２でコアに空きがあるか否かを判定した後、空いているコアがあればステップＳＦ３に進んで空いているコアにデコード処理を命令する。一方、空いているコアがなければステップＳＦ４に進んでバッファに空きがあるか否かを判定した後、バッファに空きがあればステップＳＦ５に進んで画像データをバッファに一時的に格納しておく。バッファに空きがなければステップＳＦ６に進んでバッファまたはコアの空きを待った後、バッファが空けばそこに画像データを格納し、コアがあけばそのコアに対してデコード処理を命令する。
【0128】
バッファの容量には限りがあるため、いずれは画像生成処理の間があくことが考えられる。画像生成処理の間が長くなると、その間にワークＷが通り過ぎてしまう場合があるので、固定間隔撮像モードの方が好ましいが、場合によっては図１９のタイミングチャートに示すような運用モードも可能である。
【0129】
また、デコード処理を実行するコアのうち、いずれかのコアのデコード処理が完了した時点で、他のコアのデコード処理を全て終了させることもできる。図２２は、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４で生成された読み取り画像のデコード処理Ｄ４がコアＣＲ１で完了した場合を示しており、このデコード処理が完了すると、コアＣＲ２で実行中の５番目の読み取り画像生成処理Ｃ５で生成された読み取り画像のデコード処理Ｄ５を中止するとともに、６番目の読み取り画像生成処理Ｃ６で生成された読み取り画像のデコード処理Ｄ６は実行しない。デコード処理Ｄ５の中止と同時に、またはデコード処理Ｄ５の中止後に、デコード処理Ｄ４によるデコード結果を出力する。
【0130】
すなわち、複数のコアＣＲ１～ＣＲ３にそれぞれ読み取り画像をデコード処理させると、通常、デコード処理が完了するタイミングが異なる。例えばコアＣＲ１でデコード処理が完了した段階でデコード結果が得られるので、それ以後、他のコアＣＲ２、ＣＲ３でデコード処理を継続しても意味が無い。このような場合は、コアＣＲ２、ＣＲ３のデコード処理を中止させることができる。
【0131】
具体的には、図２３のフローチャートのスタートのタイミングは光学読取装置１が読取開始トリガ信号を受信したタイミングであり、スタート後、ステップＳＧ１で読み取り画像を生成した後、ステップＳＧ２でコアに空きがあるか否かを判定した後、空いているコアがあればステップＳＧ３に進んで空いているコアにデコード処理を命令する。空いているコアがない場合には、ステップＳＧ４に進んでコアが空くのを所定時間待った後、スタートに戻る。ステップＳＧ５では、いずれかのコアでデコード処理が完了したか否かを判定する。いずれかのコアでデコード処理が完了していない場合には、スタートに戻る一方、完了した場合には、ステップＳＧ６に進み、全てのコアでデコード処理を終了する。これにより、次の読取開始トリガ信号の受信に備えて待機状態にすることができる。
【0132】
図２４は、照明部４の明るさを変化させて生成した複数の読み取り画像をデコード処理する場合のタイミングチャートである。１、３、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５では照明部４の明るさを「１０」とし、２、４、６番目の読み取り画像生成処理Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６では照明部４の明るさを「２０」としている。明るさ「２０」は「１０」よりも明るい。つまり、撮像部５は、ワークＷを異なる撮像条件で撮像して第１の読み取り画像（１、３、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５で生成された読み取り画像）と、第２の読み取り画像（２、４、６番目の読み取り画像生成処理Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６で生成された読み取り画像）とを生成する。
【0133】
コアＣＲ０は、撮像条件の異なる１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１で生成された読み取り画像と、２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２で生成された読み取り画像とを、それぞれ、異なるコアＣＲ１、ＣＲ２でデコード処理させる。また、コアＣＲ０は、撮像条件の異なる３番目の読み取り画像生成処理Ｃ３で生成された読み取り画像と、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４で生成された読み取り画像とを、それぞれ、異なるコアＣＲ３、ＣＲ１でデコード処理させる。
【0134】
図２５は、照明部４の明るさを変化させて生成した複数の読み取り画像に含まれている種類の異なるコード（１次元コード、２次元コード）を異なるコアでデコード処理する場合のタイミングチャートである。この例は、ワークＷに、例えば１次元コード（ＣＯＤＥ１２８）と２次元コード（ＱＲ）とが付されていて、２次元コードが１次元コードよりも遠くにある場合を想定している。この場合、照明部４の明るさを「１０」とし、相対的に近い１次元コードの撮像に適した明るさとして１、３、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５を実行する。一方、相対的に遠い２次元コードの撮像に適した明るさとして、照明部４の明るさを「２０」とし、２、４、６番目の読み取り画像生成処理Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６を実行する。このとき、図８に示すバンク１の撮像パラメータに従って１、３、５番目の読み取り画像生成処理Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５を実行し、バンク２の撮像パラメータに従って２、４、６番目の読み取り画像生成処理Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６を実行してもよい。
【0135】
コアＣＲ０は、撮像条件の異なる１番目の読み取り画像生成処理Ｃ１で生成された読み取り画像と、２番目の読み取り画像生成処理Ｃ２で生成された読み取り画像とを、それぞれ、コアＣＲ１、ＣＲ２でデコード処理させ、コアＣＲ１では１次元コードのデコード処理、コアＣＲ２では２次元コードのデコード処理を実行する。また、コアＣＲ０は、撮像条件の異なる３番目の読み取り画像生成処理Ｃ３で生成された読み取り画像と、４番目の読み取り画像生成処理Ｃ４で生成された読み取り画像とを、それぞれ、コアＣＲ３、ＣＲ１でデコード処理させ、コアＣＲ３では１次元コードのデコード処理、コアＣＲ１では２次元コードのデコード処理を実行する。
【0136】
また、撮像条件が異なる場合と同様に、撮像部５は、ワークＷを異なるデコード条件で撮像して第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像を生成することもできる。この場合も、コアＣＲ０は、異なるデコード条件で生成された第１の読み取り画像及び第２の読み取り画像のデコード処理をそれぞれ異なるコアに命令することができる。
【0137】
［光学読取装置１の運用］
図２６は、光学読取装置１の運用時の処理を示している。光学読取装置１の運用時には、読取開始トリガ信号を受信するとステップＳＨ１が開始される。ステップＳＨ１では、撮像部５がワークＷを撮像する。ステップＳＨ２では、ステップＳＨ１の撮像によって得られた画像データによって読み取り画像を生成し、前処理回路３０に出力する。このとき、一ラインごとの画像データが前処理回路３０に入力される。尚、一ラインごとの画像データとせずに、複数ラインごと、または１つの読み取り画像を構成する画像データの全てを前処理回路３０に入力してもよい。
図２６は、光学読取装置１の運用時の処理を示している。光学読取装置１の運用時には、読取開始トリガ信号を受信するとステップＳＨ１が開始される。ステップＳＨ１では、撮像部５がワークＷを撮像する。ステップＳＨ２では、ステップＳＨ１の撮像によって得られた画像データによって読み取り画像を生成し、前処理回路３０に出力する。このとき、一ラインごとの画像データが前処理回路３０に入力される。尚、一ラインごとの画像データとせずに、複数ラインごと、または１つの読み取り画像を構成する画像データの全てを前処理回路３０に入力してもよい。
【0138】
ステップＳＨ３では、前処理回路３０が画像データに対して例えば階調変換処理、各種画像フィルタ処理等の前処理を実行し、ステップＳＨ４では前処理後画像を生成する。その後、ステップＳＨ５に進み、前処理後の画像データにおける各画素の輝度値に基づいて、当該前処理後の画像データ中の各領域についてコードらしさを示す特徴量を算出し、算出された特徴量に応じた輝度値を割り当てることによって図１０Ｂや図１０Ｃに示すヒートマップ画像（コード探索用データ）を生成する。この処理では、エッジデータの生成、エッジデータ統合処理等が実行される。コード探索用データを生成した後、ステップＳＨ６に進んでコード探索用データをプロセッサ４０に出力する。
【0139】
プロセッサ４０は、ステップＳＨ７においてコード探索用データを利用してコード探索処理を実行する。すなわち、コード探索用データが図１０Ｂや図１０Ｃに示すヒートマップ画像である場合、輝度値が高い領域がコードの候補領域に対応しているので、プロセッサ４０は、ヒートマップ画像の中で輝度値が高い領域を探索する。
【0140】
ステップＳＨ８ではコードの候補領域を決定する。その後、ステップＳＨ９に進み、プロセッサ４０のコアＣＲ０がコアＣＲ１～８に対してデコード処理を命令する。デコード処理後、ステップＳＨ１０でデコード結果を取得し、外部機器に出力する。
【0141】
［ユーザインターフェース画像］
図２７は、ユーザインターフェース画像３００の一例を示す図であり、複数のタブ３０１、３０２、３０３の中から読み取りのタブ３０１が選択された場合を示している。ユーザインターフェース画像３００には、撮像部５が撮像した読み取り画像を表示する読み取り画像表示領域３０４と、チューニング結果を表示するチューニング結果表示領域３０５とが設けられている。チューニング結果表示領域３０５には、例えば読み取りやすさと明るさとの関係を示すグラフ等が表示される。
図２７は、ユーザインターフェース画像３００の一例を示す図であり、複数のタブ３０１、３０２、３０３の中から読み取りのタブ３０１が選択された場合を示している。ユーザインターフェース画像３００には、撮像部５が撮像した読み取り画像を表示する読み取り画像表示領域３０４と、チューニング結果を表示するチューニング結果表示領域３０５とが設けられている。チューニング結果表示領域３０５には、例えば読み取りやすさと明るさとの関係を示すグラフ等が表示される。
【0142】
［実施形態の作用効果］
以上説明したように、この実施形態によれば、撮像部５から一ラインごとに画像データを取り込みながら、コードらしさを示す特徴量を算出し、この特徴量に基づいてコードの候補領域を決定し、決定された領域のデコード処理を実行するので、コード探索を行うにあたり、画像全体の走査が終わるまで待つ必要はなく、撮像部５からの画像データの取り込み、特徴量の算出、コードの候補領域の決定を並行して行うことが可能になる。これにより、読み取り画像のサイズが大きくても、デコード結果の出力タイミングを早めることが可能になる。
以上説明したように、この実施形態によれば、撮像部５から一ラインごとに画像データを取り込みながら、コードらしさを示す特徴量を算出し、この特徴量に基づいてコードの候補領域を決定し、決定された領域のデコード処理を実行するので、コード探索を行うにあたり、画像全体の走査が終わるまで待つ必要はなく、撮像部５からの画像データの取り込み、特徴量の算出、コードの候補領域の決定を並行して行うことが可能になる。これにより、読み取り画像のサイズが大きくても、デコード結果の出力タイミングを早めることが可能になる。
【0143】
また、デコード処理は、コアＣＲ１～ＣＲ８のうち、複数のコアで同時に実行することができる。つまり、複数のコアが異なるタイミングで命令された読み取り画像に対して同時にデコード処理を行うことができるので、１つの読み取り画像に対してデコード処理時間を十分に確保して安定した読み取りを可能にしながら、複数の読み取り画像のデコード処理が高速化する。これにより、読み取り結果が高速に得られ、読み取り画像の生成後、読み取り結果を即時に出力することが可能になる。
【0144】
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0145】
以上説明したように、本発明に係る光学読取装置は、例えばワークに付されたバーコードや２次元コード等のコードを読み取る場合に使用することができる。
【符号の説明】
【0146】
１ 光学読取装置
４ 照明部
５ 撮像部
２３ 処理部
２４ チューニング実行部
３０ 前処理回路
４０ プロセッサ
４３ 入力部（受付部）
５０ 記憶装置（記憶部）
６０ 出力部
ＣＤ１ 第１のコード（１次元コード）
ＣＤ２ 第２のコード（２次元コード）
ＣＲ０ コア（第１のコア）
ＣＲ１～８ コア（第２のコア）
Ｗ ワーク
４ 照明部
５ 撮像部
２３ 処理部
２４ チューニング実行部
３０ 前処理回路
４０ プロセッサ
４３ 入力部（受付部）
５０ 記憶装置（記憶部）
６０ 出力部
ＣＤ１ 第１のコード（１次元コード）
ＣＤ２ 第２のコード（２次元コード）
ＣＲ０ コア（第１のコア）
ＣＲ１～８ コア（第２のコア）
Ｗ ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】