专利名称：读取装置及读取方法
技术领域：
本发明涉及一种使用Charge Coupled Device (CCD)摄像头那样的摄像装置读取物品本身以及附在物品上的条形码等码符号的读取装置及读取方法，。
背景技术：
从包含文字、图案等的图像数据中检测并提取条形码的技术已被公知。因此，近年来，开发有利用该技术读取附在商品上的条形码、二维数据代码等的码符号那样的码符号读取装置。例如，有具备摄像头、图像显示部及译码器的码符号读取装置。摄像头至少摄像码符号并输出其图像数据。图像显示部实时地显示从摄像头输出的图像数据作为视频。译码器基于从摄像头输出的图像数据，译码码符号。码符号读取装置能够使操作员识别码符号的读取状况。因此，操作员能够调整码符号的方向、位置，以使可准确地读取码符号。不过，对操作不熟练的操作员即使看视频也不能判断将码符号向哪边方向挪动为好，大多会在调整上浪费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种读取装置及读取方法，其可以使操作不熟练的操作员能够在短时间内调整条形码符号的方向或位置，以使准确地读取条形码数据。本发明所涉及的读取装置，包括摄像装置，摄像物品的图像；候补区域检测部，从通过所述摄像装置摄像的图像中检测出作为所述物品的候补的图区域；以及方向告知部，当不能识别在所述图像区域检测出的物品时，告知所述物品的移动方向。本发明所涉及的读取方法，包括以下步骤检测步骤，从通过摄像装置摄像的图像中检测出作为物品的候补的图像区域；以及告知步骤，当不能识别在所述图像区域检测出的物品时，告知所述物品的移动方向。
图1是作为本发明的一实施例的结账终端的外观立体图。图2是所述结账终端所具备的条形码读取装置的构成框图。图3是所述条形码读取装置的控制器基于控制程序执行的处理次序的流程图。图4是具体地示出图3中的引导信息选择处理的次序的流程图。图5是示意地示出通过所述条形码读取装置所具备的摄像头摄像的图像的一帧的图。
图6是所述条形码读取装置所具备的信息表的数据构成图。图7是表示所述结账终端的显示器所显示的商品登记等待画面的一例的平面图。图8是表示条形码候补图像区域位于摄像图像的右下时的图像显示区的一显示例的平面图。图9是表示条形码候补图像区域虽然位于摄像图像的中央却未读取有条形码数据时的图像显示区的一显示例的平面图。图10是表示条形码候补图像区域位于摄像图像的中央并读取有条形码数据时的图像显示区的一显示例的平面图。
具体实施例方式作为本发明的读取装置和读取方法，除了可以读取附在物品上的码符号之外，还可以读取物品本身，作为读取对象的物品可以是商品自身例如是苹果、面包等。本发明所涉及的读取装置可以涉及商品自身。在本发明中，将码符号和商品统称为物品，在这个专利申请文件中以作为物品之一的码符号为例进行说明。下面，用附图对以读取码符号为例的读取装置的一实施例进行说明。该实施例将读取装置应用于被编入到自助式结账终端1中的条形码读取装置8。图1是结账终端1的外观立体图。结账终端1包括未登记商品载置台2、已登记商品载置台3及终端主体4。未登记商品载置台2具有用于载置未登记商品信息的商品的负荷接受面加。已登记商品载置台3具有用于载置已完成商品信息的登记的商品的负荷接受面3a。终端主体4设置在已登记商品载置台3上。用于钩挂购物袋的把手部分的一对挂钩部5固定在已登记商品载置台3的负荷接受面3a上。在未登记商品载置台2的负荷接受面加中具有用于计量载置在负荷接受面加上的商品的重量的重量计量单元。在已登记商品载置台3的负荷接受面3a中也具有用于计量载置在负荷接受面3a上的商品的重量的重量计量单元。通过这些重量计量单元计量的重量用于防止商品的登记遗漏或不当的重量校验中。终端主体4在其上部安装显示器6。显示器6诸如是CRT (Cathode Ray Tube 阴极射线管)显示器、液晶显示器(Liquid Crystal Display 液晶显示器)、有机EL(Organic Electro-Luminescence 有机电致发光)显示器等，并在其画面6a上配置触摸面板6b。终端主体4在一侧部安装电子结算终端7。电子结算终端7与电子货币介质进行无线通信，并电子结算商品交易的货款。终端主体4在其内部搭载条形码读取装置8和票据打印机9。此外，终端主体4在其正面形成条形码读取窗10和票据发放口 11。条形码读取装置8读取向条形码读取窗10的玻璃面举起照亮的附在商品上的条形码符号。票据打印机9打印记录登记商品交易内容的票据，并从票据发放口 11发放。图2是表示条形码读取装置8的构成的功能框图。条形码读取装置8包括控制器 21、程序存储部22、摄像头23、图像存储器对、译码器25、接口(I/F) 26、蜂鸣器27、信息表 28及图像显示区四。控制器21担负控制条形码读取装置8的中枢，以CPU (Central Processing Unit 中央处理器)构成主体。程序存储部22存储用于操纵控制器21的控制程序。
摄像头23包括作为平面图像传感器的CXD摄像元件及其控制电路、用于使CXD摄像元件成像摄像区域的图像的摄像头。从条形码读取窗10通过摄像头在CCD摄像元件的区域成像的图像的区域是摄像区域。摄像头23以帧为单位向控制器21输出摄像区域的图像。在本实施例中，将以帧为单位的图像称为帧图像。图像存储器M依次展开并存储从摄像头23输出的帧图像。译码器25根据以下的图像数据来译码条形码数据，该图像数据是从图像存储器M所展开的帧图像提取出作为条形码候补的区域的图像数据。接口沈将通过译码器25译码的条形码数据输出给结账终端1的主CPU。蜂鸣器 27根据通过接口沈输出有条形码数据发出规定的读取完成音。信息表观存储对操作员进行引导的引导信息的数据。图像显示区四实时地显示通过摄像头23摄像的帧图像。控制器21按照程序存储部22所存储的控制程序，实现作为图像显示部31、候补区域检测部32、方向判定部33及方向告知部34的功能。这些功能通过图3及图4的流程图被说明。当控制程序启动时，控制器21开始图3所示的处理。首先，控制器21取得通过摄像头23摄像的帧图像，并在图像存储器M中展开该图像(Act 1)。接着，控制器21根据展开在图像存储器M中的图像数据，制成使摄像图像左右翻转的镜像图像的数据(Act 2)。 如制成镜像图像，则控制器21在图像显示区四上显示该镜像图像(Act3)。图像显示区四形成在结账终端1的显示器6所显示的商品登记等待画面40的一部分上。图7示出商品登记等待画面40的一例。结账终端1在商品登记等待画面40中配置已登记商品的明细显示栏41、已登记商品的合计显示栏42及表示无条形码商品的分类的触摸按钮区域43。条形码读取装置8在商品登记等待画面40的中央下侧形成矩形的图像显示区四。也就是说，条形码读取装置8在终端主体4的正面所形成的条形码读取窗10 的大致正上方形成图像显示区四。这里，使显示器6显示通过摄像头23摄像的图像的图像显示部31通过Act UAct 2及Act 3的各处理实现。通过图像显示部31被显示的图像是使通过摄像头23摄像的图像左右翻转的镜像。接着，控制器21解析存储在图像存储器对中的帧图像，检测出推测为包含有条形码符号的图像区域、所谓的条形码候补图像区域(Act 4)。该处理诸如利用在日本公开的特开2005-266907号公报所公开的技术。控制器21判断是否能够检测出条形码候补图像区域(Act 5)。在不能检测出时 (Act 5的否)，控制器21返回到Act 1的处理。也就是说，控制器21从摄像头23取得下次的帧图像，再次进行Act 2、3、4的各处理。在能够检测出条形码候补图像区域时(Act 5的是)，控制器21从图像显示区四所显示的摄像图像中识别显示条形码候补图像区域。具体地说，控制器21用框包围条形码候补图像区域(Act 6)。在多个区域作为条形码候补图像区域被同时检测出时，控制器21决定作为条形码候补的优先度。优先度根据条形码候补图像区域的大小相对于商品的平面面积的比例或条形码候补图像区域的长边方向相对于商品的外壳形状的方向等的判定条件来进行决定。控制器21选择优先度最高的条形码候补图像区域进行识别显示。也就是说，控制器21用框包围选择的条形码候补图像区域。或者，控制器21全部用框包围检测出的条形码候补图像区域，其中，只改变优先度最高的条形码候补图像区域的框的颜色。另外，识别显示的方法不限于用框包围的方法。在这里，从通过摄像头23摄像的图像检测出作为条形码候补的图像区域的候补区域检测部32通过Act 4、Act 5及Act 6的各处理实现。另外，Act 6的处理可以从候补区域检测部32省略。在识别显示条形码候补图像区域后，控制器21用译码器25译码条形码数据(Act 7)。在多个区域作为条形码候补图像区域被同时检测出时，控制部21从优先度高的区域开始按顺序译码条形码数据。通常，当以接近条形码读取窗10的玻璃面的距离向其读取窗10的中央部分举起照亮有条形码符号时，则条形码图像较大地位于通过摄像头23摄像的图像的中心。因此， 译码器25能够从摄影图像准确地译码条形码数据。不过，在离开条形码读取窗10的玻璃面而举起照亮有条形码符号时，条形码的图像相对于摄影图像小。此外，在脱离条形码读取窗10的中央部分而举起照亮有条形码符号时，条形码的图像位于摄影图像的一端。因此， 存在有译码器25不能从摄影图像准确地译码条形码数据的问题。控制部21判定通过译码器25是否能够译码条形码数据(Act 8)。在能够译码条形码数据时(Act 8的是)，控制器21以规定颜色全面涂色能够译码条形码数据的条形码候补图像区域的框内(Act 9)。此外，控制器21通过接口沈将通过译码器25译码的条形码数据输出给主CPU(Act 10)。主CPU基于从条形码读取装置8输入的条形码数据，对商品信息进行登记处理。针对于此，在通过译码器25不能译码条形码数据时(Act 8的否)，控制器21执行引导信息的选择处理(Act 11)。也就是说，控制器21根据当前的条形码候补图像区域，判定条形码的译码率变高的方向。如上所述，当条形码图像较大地位于通过摄像头23摄像的图像中心时，则条形码数据的译码率变高。不过，即使条形码图像位于摄像图像的中心，如果条形码的图像小时， 则条形码数据的译码率也低。此外，在条形码图像位于摄像图像的一端时，条形码数据的译码率也低。因此，控制器21根据条形码候补区域相对于摄像区域的大小及摄像图像内的条形码候补图像区域的位置，判定条形码的译码率变高的方向。当判定有条形码的译码率变高的方向时，控制器21从信息表观选择用于向其方向引导条形码候补图像区域的引导信息。控制器21在图像显示区四上显示选择的引导信息(Act 12)。在这里，根据条形码候补图像区域判定条形码数据的译码率变高的方向的方向判定部33通过Act 11的处理实现。告知通过方向判定部33判定的方向的方向告知部34通过Act 12的处理实现。如在Act 10的处理中向主CPU输出有条形码数据或在Act 12的处理中图像显示区四显示有引导信息，则控制部21返回到Act 1的处理。而且，控制器21从摄像头23取得下一帧图像，并再次执行Act 2以下的各处理。
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图4是表示引导信息选择处理(Act 11)的具体次序的流程图。当进入引导信息选择处理时，控制器21检测出条形码候补图像区域位于摄像头23的摄像图像中的哪个位置(Act 21)。这时，当有多个条形码候补图像区域时，则检测出优先度最高的条形码候补图像区域的位置。图5示意地示出摄像头23的CXD摄像元件所成像的摄像图像的一帧。在本实施例中，摄像图像的一帧区分为在中央包含其中心0的长方形的中央区域P、及包围该中心区域P的周边区域。并且，周边区域相对于中央区域P区分为左上方的区域A、上方的区域B、 右上方的区域C、右方的区域D、右下方的区域E、下方的区域F、左下方的区域G及左方的区域H。通常，译码器25的条形码数据的译码率在大的条形码图像位于中央区域P内时高。不过，当条形码图像小时，即使条形码图像位于中央区域P内，条形码数据的译码率也降低。此外，周边区域A H由于从光源的照射光量的降低、在包含摄像头的光学系中的采光量的降低或图像失真等，导致条形码数据的译码率低。因此，条形码读取装置8具备图6 所示的数据内容的信息表28。也就是说，为了提高条形码候补图像的译码率，信息表观存储引导将条形码向条形码读取窗10的玻璃面接近的引导信息“请将商品向玻璃面靠近”，作为信息号码“1”的数据。此外，信息表观将引导使位于各周边区域A H的条形码候补图像区域分别向摄像图像的中央区域P内移动的引导信息“请将商品向XX(方向)挪动”与周边区域A H的信息一起进行存储，作为信息号码“2” “9”的各数据。在Act 21的处理中，控制器21检测出条形码候补图像区域存在于摄像图像的区分区域A H或P的哪个区域内。在跨越多个区分区域时，控制器21检测出面积最大的区域。在条形码候补图像区域存在于中央区域P内时(Act 22的是)，控制器21从信息表观选择信息号码“1”的引导信息数据(Act 23)。针对于此，在条形码候补图像区域存在于周边区域A H内时(Act 22的否)，控制器21从信息表观选择与条形码候补图像区域所存在的周边区域A H对应的信息号码 “2” “9”的引导信息。也就是说，在条形码候补图像区域存在于周边区域A内时(ActM的是)，则控制器 21选择信息号码“2”的引导信息数据(Act 25)。在条形码候补图像区域存在于周边区域B 内时(Act沈的是)，则控制器21选择信息号码“3”的引导信息数据(Act 27)。在条形码候补图像区域存在于周边区域C内时(Act观的是)，则控制器21选择信息号码“4”的引导信息数据(Act 29)。在条形码候补图像区域存在于周边区域D内时(Act 30的是)，则控制器21选择信息号码“5”的引导信息数据(Act 31)。在条形码候补图像区域存在于周边区域E内时(Act 32的是)，则控制器21选择信息号码“6”的引导信息数据(Act 33)。 在条形码候补图像区域存在于周边区域F内时(Act 34的是)，则控制器21选择信息号码 “7”的引导信息数据(Act35)。当条形码候补图像区域存在于周边区域G内时(Act 36的是)，则控制器21选择信息号码“8”的引导信息数据(Act 37)。在条形码候补图像区域存在于周边区域H内时(Act 22 Act 36的否)，则控制器21选择信息号码“9”的引导信息数据(Act 38)。
这样，被选择的任意一个的引导信息通过Act 12的处理显示在图像显示区四上。 以上，引导信息选择处理完成。具有这样构成的条形码读取装置8的自助式结账终端1诸如设置在超市的结账处。利用结账终端1进行购买商品的结账的顾客首先将未登记商品信息的商品放在未登记商品载置台2的负荷接受面加上。接着，顾客从负荷接受面加逐件拿起商品，并将附在其商品上的条形码符号向条形码读取窗10举起照亮。其结果，在通过条形码读取装置8读取有条形码数据时，从蜂鸣器27发出读取完成音。此外，显示在显示器6上的商品登记等待画面40的明细显示栏41显示有所述商品的登记信息。因此，顾客将手持的商品装入在已登记商品载置台3的负荷接受面3a上被撑开的购物袋中。针对于此，在即使将商品的条形码符号向条形码读取窗10举起照亮也未读取有条形码数据时，商品登记等待画面40的图像显示区四显示有摄像图像的镜像及规定的引导fn息。图8是显示有引导信息的图像显示区四的一显示例。另外，为了便于说明，省略商品以外的图像。后述的图9及图10也同样。在图8的例子中，附在商品50上的条形码符号51的作为候补的条形码候补图像区域52存在于摄像图像的中央区域P的左下的区域G。这时，从信息表观选择信息号码 “8”的引导信息“请将商品向右上移动”，并在图像显示区四上显示。因此，顾客按照该信息使向条形码读取窗10举起照亮的商品50向右上移动。图9是使商品50向右上移动并位于摄像图像的中心部分时的图像显示区四的一显示例。在图9的例子中，条形码候补图像区域52位于摄像图像的中央区域P。不过，条形码符号51的图像小。因此，译码器25不能译码条形码数据。这时，从信息表观选择信息号码“1”的引导信息“请将商品接近玻璃面”，并在图像显示区四上显示。因此，顾客按照该信息将向条形码读取窗10举起照亮的商品50向玻璃面接近。图10是将商品50向玻璃面靠近时的图像显示区四的一显示例。在图10的例子中，由于将商品50向玻璃面靠近，所以条形码符号51的图像变大。因此，译码器25能够译码条形码数据。当条形码数据被译码时，则以规定的颜色全面涂色条形码候补图像区域52。 此外，引导信息栏显示有固定的信息“已读取有条形码”。因此，按照引导信息挪动商品的操作员能够通过以规定颜色全面涂色条形码候补图像区域52，识别读取有条形码数据。这样，操作员只按照引导信息使向条形码读取窗10举起照亮的商品移动，就准确地读取附在其商品上的条形码符号的数据。因此，即使对像自助式的结账终端1那样操作不习惯的顾客是操作员，也能够以短时间调整条形码符号的方向或位置，以使可准确地读取条形码数据。而且，引导信息在显示器6的画面上与镜像的摄像图像一起显示在条形码读取窗 10的大致正上方所设置的图像显示区四上。因此，由于操作员边看图像显示区四所显示的摄像图像边可以将商品向所述显示部四的中心方向移动，所以作业容易。因此，能够缩短条形码数据的读取处理所需要的时间，并能够谋求提高处理效率。此外，也能够减轻操作员的紧张状态。
另外，该发明不限于上述实施例，实施阶段在不脱离其主旨的范围内可以变形具体化构成要素。在上述实施例中，方向告知部34通过显示引导信息，并根据候补区域检测部检测出的图像区域，告知条形码的译码率变高的方向。方向告知部34不限于此。例如，也可以利用声音合成装置通过声音引导告知引导信息。这时，将在摄像头23中摄像的图像显示在显示器6上的图像显示部31并不一定必须设置。也可以通过触摸面板选择声音的语言(汉语或英语)O此外，上述实施例将本发明应用于自助式结账终端1中的条形码读取装置8。本发明的适用对象不限于此。此外，本发明也可以适用于条形码以外的码符号、例如二维数据代码的读取装置。当然，上述是以码符号为例作为物品进行说明的，本发明也可以适用于用于检测商品自身(面包、苹果等)的装置。而且，作为物品的图像区域的检测方法包括有通过识别包含在摄像的图像中的指定的物品的轮廓来进行检测的方法等。本发明的码符号读取装置可以包括包括译码器、候补区域检测部、方向判定部及方向告知部。译码器从通过摄像头摄像的商品的图像译码附在商品上的码符号。候补区域检测部从通过摄像头摄像的商品的图像中检测出作为码符号候补的图像区域。方向判定部在通过译码器不能译码码符号时，根据通过候补区域检测部检测出的图像区域，判定码符号的译码率变高的方向。方向告知部告知通过方向判定部判定的方向。本发明的码符号读取方法可以包括以下的步骤用译码器从通过摄像头摄像的商品图像译码附在所述商品上的码符号；从通过所述摄像头摄像的商品图像中检测出作为所述码符号的候补的图像区域；在通过所述译码器不能译码所述码符号时，根据检测出的图像区域判定所述码符号的译码率变高的方向；以及告知被判定的方向。而且，上述实施例在装置内部的程序存储部22中预先存储有实现发明的功能的控制程序。不过，不限于此，也可以将同样的程序从网络下载到装置中。或者，也可以将记录在存储介质中的同样的程序安装到装置中。存储介质如像CD-ROM那样存储程序、且装置可读取，则其形态不限。此外，通过程序的安装、下载获得的功能也可以与装置内部的OS(操作系统)等协动，实现其功能。如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种读取装置，包括摄像装置，摄像物品的图像；候补区域检测部，从通过所述摄像装置摄像的图像中检测出作为所述物品的候补的图像区域；以及方向告知部，当不能识别在所述图像区域检测出的物品时，告知所述物品的移动方向。
2.根据权利要求1所述的读取装置，其中，还包括译码器，所述译码器用于从通过所述摄像装置摄像的所述物品的图像上译码附在所述物品上的码符号，其中，所述候补区域检测部从通过所述摄像装置摄像的物品的图像中检测出作为所述码符号的候补的图像区域，所述方向告知部在通过所述译码器不能译码所述码符号时告知所述码符号的译码率变高的方向。
3.根据权利要求2所述的读取装置，其中，还包括所述方向告知部将通过所述候补区域检测部检测出的图像区域变大的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知，或者、所述方向告知部将通过所述候补区域检测部检测出的图像区域向通过所述摄像头摄像的图像的中心接近的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知。
4.根据权利要求2所述的读取装置，还包括图像显示部，将通过所述摄像头摄像的图像显示在显示区上，其中，所述图像显示部在通过所述候补区域检测部检测出作为所述码符号的候补的图像区域时，在所述显示区的通过所述摄像头摄像的图像上识别显示该图像区域。
5.根据权利要求4所述的读取装置，其中，所述方向告知部将在所述显示区上被识别显示的图像区域变大的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知，或者、所述方向告知部将在所述显示区上被识别显示的图像区域向通过所述摄像头摄像的图像的中心接近的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知。
6.根据权利要求4所述的读取装置，其中，所述方向告知部在所述显示区上显示告知方向的引导信息。
7.根据权利要求4所述的读取装置，其中，所述图像显示部在所述显示区上显示使在所述摄像头中摄像的图像左右翻转的镜像。
8.根据权利要求7所述的读取装置，其中，所述方向告知部将在所述显示区上被识别显示的图像区域向通过所述摄像头摄像的图像的中心接近的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知。
9.根据权利要求4所述的读取装置，其中，所述图像显示部在通过所述候补区域检测部检测出多个图像区域时，选择任一个图像区域，在通过所述摄像头摄像的图像上进行识别显示，所述方向告知部将从所述多个图像区域中选择的图像区域变大的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知，或者、所述方向告知部将从所述多个图像区域中选择的图像区域向通过所述摄像头摄像的图像的中心接近的方向作为所述码符号的译码率变高的方向进行告知。
10.一种读取方法，包括以下步骤检测步骤，从通过摄像装置摄像的图像中检测出作为物品的候补的图像区域；以及告知步骤，当不能识别在所述图像区域检测出的物品时，告知所述物品的移动方向。
11.根据权利要求10所述的读取方法，还包括以下步骤译码步骤，当在所述检测步骤中从通过所述摄像装置摄像的图像中检测出作为所述物品的码符号的候补的图像区域时，用译码器从通过摄像装置摄像的物品的图像上译码附在所述物品上的码符号；在所述告知步骤中，在通过所述译码器不能译码所述码符号时，告知所述码符号的译码率变高的方向。
全文摘要
本发明公开一种读取装置及读取方法，该装置包括摄像装置，摄像物品的图像；候补区域检测部，从通过所述摄像装置摄像的图像中检测出作为所述物品的候补的图像区域；以及方向告知部，当不能识别在所述图像区域检测出的物品时，告知所述物品的移动方向。
文档编号G06K7/10GK102163274SQ20111003747
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月14日 优先权日2010年2月15日
发明者佐野雅仁 申请人:东芝泰格有限公司