光学符号的读取装置和读取方法与流程

本发明涉及光学符号的读取装置和读取方法。此外，本申请主张基于在2014年8月6日申请的日本国专利申请2014-159985号的优先权，将该申请的全部内容作为参照编入本说明书中。

背景技术：

近年来，出于物品管理等的目的，在医疗用的钢制器具标注有光学符号。医疗用的钢制器具频繁地进行清洗、灭菌。为此，光学符号通过刻印、蚀刻等而典型地直接形成于钢制器具的表面(直接标记)。

光学符号是通过光学反射率高的部分与低的部分的组合来存储信息的信息介质的总称。作为其一例，存在将被称作码元(cell)的信息单位沿着纵横配置而成的二维符号(也称作二维码、二维条形码等。)。具体而言，可例示QR码(注册商标)、数据矩阵、数据标签等。二维符号的信息由读取装置读取。读取装置例如通过向形成有二维符号的面照射红色LED(Light Emitting Diode)等的照明并接受其反射光来取得二维符号的图像数据。对该图像数据进行解析，获取二维符号所记录的信息。

然而，在二维符号直接标记于钢制器具的表面的情况下，与例如二维符号印刷于标签并贴附于钢制器具的情况等相比，有时难以进行信息的读取。例如，在二维符号形成于钢制器具的弯曲的面的情况下，存在照射的光发生漫反射而无法接受反射光的情况。另外，存在照明的光在钢制器具的表面反射而产生光晕从而所取得的图像数据成为纯白的情况。而且，二维符号有时因直接标记的精度、与时效使用相伴的劣化而产生波动(不均)。因此，有时无法通过读取装置顺利读取二维符号的信息。

作为解决该问题的方法，已知专利文献1所公开的技术。专利文献1公开了具备高角度的明视野照明(例如红色LED)和低角度的暗视野照明(例如蓝色LED)的二维符号的读取装置。在专利文献1的读取装置中，通过组合入射角度不同的两个种类的光源而调整照明，来读取形成于各种形状的对象物表面的二维符号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利申请公开2013-80515号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1的装置中，若例如附有二维符号的钢制器具的种类、表面形状等发生变化，则在每次变化时都需要调整照明。然而，在例如手术时等一次会使用大量的钢制器具。另外，使用的钢制器具的种类也是各种各样的。因此，对于用户而言，反复进行照明调整作业是麻烦的，作业效率也差，成为大的负担。

本发明是鉴于该情况而做出的，其目的在于，提供能够以简单的操作读取光学符号的读取装置和读取方法。

用于解决课题的技术方案

本发明的读取装置具备：照明装置，对附于对象物的光学符号照射蓝色光；拍摄装置，拍摄被照射了上述蓝色光的光学符号的影像；以及控制装置，与上述照明装置和上述拍摄装置连接。上述控制装置具有：接收部，接收上述拍摄装置所拍摄的影像；判断部，判断所接收的上述影像是否为预先设定的读取分辨率以上；图像取得部，在上述判断部判断为所接收的上述影像为上述读取分辨率以上时取得该影像作为图像数据；以及光调整部，在上述判断部判断为所接收的上述影像低于上述读取分辨率时，变更上述蓝色光的照射条件。

另外，本发明的读取方法包含：第一工序，从照明装置对附于对象物的光学符号照射蓝色光，由拍摄装置拍摄上述光学符号的影像；第二工序，判断在上述第一工序中所拍摄的影像是否为预先设定的读取分辨率以上；以及第三工序，在上述第二工序中判断为所拍摄的上述影像为上述读取分辨率以上的情况下，取得该影像作为图像数据，在上述第二工序中判断为所拍摄的上述影像低于上述读取分辨率的情况下，变更上述蓝色光的照射条件。

发明效果

根据本发明的读取装置和读取方法，能够简单地读取光学符号。另外，能够大幅减轻与照明调整作业相伴的用户的负担。

附图说明

图1(a)是本发明的一实施方式的读取装置的立体图。图1(b)是图1(a)的Ib-Ib线剖视图。

图2是表示照明装置的结构的立体图。

图3(a)是将照明装置的蓝色光照射部划分为4个区域的一例，图3(b)～(f)是此时的照射图案的一例。

图4是本发明的一实施方式的读取方法的流程图。

图5(a)是表示在读取装置载置有对象物的状态的说明图。图5(b)是图1(b)的读取装置的部分分解图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的一实施方式。理所当然地，在此说明的实施方式并不意图限定本发明。另外，对起到相同作用的部件/部位标注相同附图标记，并省略或简化重复的说明。

以下，以读取形成于钢制器具20的表面的二维符号22(参照图5(a))的情况为例，详细进行说明。图1(a)是本发明的一实施方式的读取装置10的立体图。图1(b)是图1(a)的Ib-Ib线剖视图。此外，在图1等中，附图标记U和D分别表示重力方向的上方和下方。

读取装置10是读取形成于钢制器具20的表面的二维符号22的装置。读取装置10具有壳体12、拍摄装置14、照明装置16以及微型计算机30。拍摄装置14和照明装置16连接于微型计算机30。

在本实施方式中，壳体12具备上面开口的截面凹形状的主体部12a、以及以覆盖主体部12a的凹状的部分的方式设置的盖部12b。在盖部12b的大致中央部分形成有圆形的开口部12ba。在盖部12b配置有钢制器具20。即，盖部12b是钢制器具20的载置台。此外，载置台是对钢制器具20进行支承的支承部的一例，但支承部不限定于从下方支承钢制器具20。支承部的方式不特别限定。盖部12b具备检测是否载置有钢制器具20的传感器13。由此，在拍摄光学符号22的影像之前，能够容易识别钢制器具20的有无。因此，能够防止因照明装置16、拍摄装置14的不必要的起动而无用地消耗电力于未然。

钢制器具20以形成有二维符号22的面朝向重力方向的下侧的方式配置于开口部12ba。拍摄装置14配置于壳体12内的位于形成有开口部12ba的盖部12b的下方的位置。照明装置16配置于壳体12内的位于拍摄装置14与盖部12b之间的位置。通过采用这样的配置，仅需将钢制器具20载置于盖部12b就能够读取二维符号22。即，能够容易进行对象物的设置作业。另外，照明装置16位于比拍摄装置14更接近钢制器具20的位置，因此还具有容易对二维符号22进行照射的效果。因此，能够防止所拍摄的影像出现阴影，从而得到分辨率高的影像。

拍摄装置14具备拍摄用的透镜14a。拍摄装置14配置成能够对开口部12ba的规定的区域内进行拍摄。此外，规定的区域是指能够较佳地拍摄二维符号22的影像的区域。由拍摄装置14拍摄得到的影像(动画)被输送到微型计算机30的接收部30a。

照明装置16对二维符号22照射蓝色光。图2是表示照明装置16的结构的立体图。在本实施方式中，照明装置16具有环状(面包圈状)的外形。换言之，照明装置16在大致圆筒形状的中央部分具有开口部16a、16b。在照明装置16的内周面配置有多个LED18来作为光源。LED18出射蓝色光。通过出射蓝色光，从而在例如附有二维符号22的对象物的反射率高的情况下，也能够可靠地捕获二维符号22的对比度(contrast)。例如，即使在对钢制器具20的表面镀有黑色的情况下等，也能够较佳地读取二维符号22。多个LED18以包围二维符号22的方式排列成一列地配置成环状。即，照明装置16具有形成为环状的蓝色光的出射部(以下称作“蓝色光照射部”。)18a。蓝色光照射部18a的内径比盖部12b的开口部12ba的内径大一圈。在本实施方式中，以使相对于二维符号22的位置彼此不同的方式配置有多个LED18。由此，能够从各种角度对二维符号22照射光。因此，能够更好地除去成为“阴影”的部分而得到分辨率高的清晰的影像。

照明装置16的开口部上方16a与盖部12b连通。拍摄装置14的透镜14a位于照明装置16的开口部下方16b。图5(b)是图1(b)的读取装置的部分分解图。像这样，盖部12b、照明装置16以及拍摄装置14配置成盖部12b的开口部12ba的中心位置O1、照明装置16的蓝色光照射部18a的中心位置O2以及拍摄装置14的透镜14a的中心位置O3位于同一轴线上。由此，光学符号22、蓝色光照射部18a的中心位置O2以及透镜14a位于同一轴线上。其结果，二维符号22被照明装置16的蓝色光较佳地照射。拍摄装置14能够在二维符号22被照射的状态下取得分辨率高的影像。

照明装置16由微型计算机30的光调整部30d控制。光调整部30d调整照明装置16，以使二维符号22的对比度变得良好。光调整部30d例如调整从LED18出射的蓝色光的亮度。具体而言，光调整部30d分级地提高或降低蓝色光的亮度。或者，光调整部30d变更蓝色光的照射图案。照射图案通过多个LED18的点亮(ON)与熄灭(OFF)的组合而构成。通过变更照射图案，从而蓝色光对二维符号22的照射角度发生变化。由此，能够调整成适于拍摄的照明，能够得到二维符号22的清晰的影像。

图3(a)是将照明装置16的蓝色光照射部18a划分成多个区域的一例。在本实施方式中，蓝色光照射部18a被划分成4个区域(第一区域S1、第二区域S2、第三区域S3、第4区域S4)。各区域的照射图案被预先设定。微型计算机30的光调整部30d基于所设定的照射图案来照射蓝色光。

图3(b)～(f)是照射图案的一例。在本实施方式中，例如例示出了所有区域点亮的图案(图3(b))、仅S1点亮的图案(图3(c))、仅S2点亮的图案(图3(d))、仅S3点亮的图案(图3(e))、以及仅S4点亮的图案(图3(f))等。此外，照射图案并不限定于图3(a)～(f)所例示的图案。例如，也可以设为两个区域点亮的图案，也可以设为三个区域点亮的图案。而且，也可以任意组合这些图案。通过将蓝色光照射部18a分为多个区域，从而能够通过点亮与熄灭的组合来制作多种多样的照射图案。因此，能够柔性地应对形成于多种多样的对象物或者多种多样的形状的表面的二维符号22。

微型计算机30具有接收部30a、判断部30b、图像取得部30c以及光调整部30d。接收部30a接收拍摄装置14所拍摄到的影像。判断部30b根据所接收的上述影像来判断二维符号22是否清晰。即，判断部30b判断二维符号22是否显示于(映在)影像。而且，在二维符号22显示于(映在)影像的情况下，判断部30b判断二维符号22的影像是否为预先设定的读取分辨率以上。

在上述判断部30b的判断中判断为二维符号22的影像为读取分辨率以上(清晰)的情况下，图像取得部30c取得该二维符号22的影像作为图像数据(静止画面)。换言之，在二维符号22的影像被判断为低于读取分辨率的情况下，图像取得部30c不取得二维符号22的图像数据。在本实施方式中，所取得的图像数据从微型计算机30输出到个人计算机40。

在上述判断部30b的判断中判断为二维符号22的影像低于读取分辨率(不清晰)的情况下，光调整部30d变更照明装置16的蓝色光的照射条件。在第一方式中，光调整部30d变更蓝色光的亮度。例如，降低蓝色光的亮度。或者提高蓝色光的亮度。蓝色光的亮度能够分级地变更。在第二方式中，光调整部30d变更照明装置16的照射图案。像这样，自动调整蓝色光的照射条件，以使得能够较佳地进行二维符号22的拍摄。因此，能够根据附有光学符号22的对象物的种类、表面形状等而实现适当的照明。另外，能将能够准确地取得二维符号22的影像的区域(即上述的开口部12ba的规定区域)设定得更广。

个人计算机40从由微型计算机30的图像取得部30c取得的图像数据获取二维符号22所存储的信息。钢制器具20的用户能够基于该信息来管理钢制器具20。例如，能够准确掌握各个钢制器具20的使用次数、耐用年数、品质劣化等数据作为固体信息。另外，用户能够容易判别使用完毕的钢制器具20和未使用的钢制器具20。而且，也能够高效地进行破损后的钢制器具20的订购业务。因此，能够极其容易且切实地进行钢制器具20的管理。此外，在此微型计算机30与个人计算机40是分体的，但它们也可以一体化。

在读取形成于钢制器具20的表面的二维符号22时，首先，如图5(a)所示，将钢制器具20载置于读取装置10的盖部12b。钢制器具20以二维符号22位于在盖部12b形成的开口部12ba的规定区域内的方式载置。接着，对操作器件(未图示)进行操作来指示开始读取二维符号22。在指示开始读取后，通过微型计算机30来起动拍摄装置14和照明装置16。

图4的流程图是本发明的一实施方式的二维符号22的读取方法。在该实施方式中，首先判断是否在读取装置10载置有钢制器具20(步骤S402)。例如，由设置于盖部12b(载置台)的传感器13判断是否在盖部12b上载置了钢制器具20。更详细而言，由传感器13判断钢制器具20是否位于开口部12ba的规定区域内。

若在上述判断中判断为在读取装置10未载置钢制器具20(S402：否)，则再次返回步骤S402。即，反复进行步骤S402直到判断为在读取装置10载置有钢制器具20。另一方面，若在上述判断中判断为在读取装置10载置有钢制器具20(S402：是)，则将照明装置16的多个LED18全部点亮(步骤S404)。由此，钢制器具20的二维符号22被从照明装置16的LED18出射的蓝色光照射。

接着，将LED18所出射的蓝色光的亮度调整为预先设定的最大亮度值(步骤S406)。最大亮度值可以设为能够从LED18出射的最大亮度，也可以任意设定。

接着，由拍摄装置14对开口部12ba的规定区域内进行拍摄(步骤S408)。由此，取得由蓝色光照射后的二维符号22的影像(动画)。所取得的影像被输送到控制装置30的接收部30a。控制装置30的判断部30b根据所接收的影像判断二维符号22是否为预先设定的读取分辨率以上。读取分辨率可以通过考虑拍摄装置14、图像处理软件的性能等而任意设定。上述读取分辨率例如可以基于图像的对比度是否清晰至能够读取二维符号22所存储的信息的程度来设定。换言之，判断部30b判断是否能够读取二维符号22(步骤S410)。

若在上述判断中判断为能够读取二维符号22(S410：是)，则控制装置30的图像取得部30c取得二维符号22的影像作为图像数据(静止画面)(步骤S412)。图像数据被输出到与读取装置10连接的个人计算机40。并且，将照明装置16的LED18熄灭(步骤S414)，结束二维符号22的读取。

另一方面，若在上述判断中判断为不能够读取二维符号22(S410：否)，则判断是否经过了规定的时间(步骤S416)。例如判断是否经过了预先设定的规定的时间(在一例中是2秒)。若在上述判断中判断为未经过规定的时间(S416：否)，则返回步骤S408，再次对二维符号22的影像进行拍摄。另一方面，若在上述判断中判断为经过了规定的时间(S416：是)，则变更LED18的照射图案(步骤S418)。

照射图案例如能够以以下方式变更。在所有区域点亮了的图3(b)的状态下不能够读取二维符号22的情况下，变更成仅第一区域点亮的图3(c)的照射图案。在图3(c)的状态下不能够读取二维符号22的情况下，变更成仅第二区域点亮的图3(d)的照射图案。在图3(d)的状态下不能够读取二维符号22的情况下，变更成仅第三区域点亮的图3(e)的照射图案。在图3(e)的状态下不能够读取二维符号22的情况下，变更成仅第4区域点亮的图3(f)的照射图案。

在变更了LED18的照射图案之后，与上述的步骤S408、S410、S416同样地，进行二维符号22的拍摄(步骤S420)、是否能够读取二维符号22的判断(步骤S422)、以及是否经过了规定的时间的判断(步骤S424)。在步骤S424中，例如判断是否经过了预先设定的规定的时间(在一例中是5秒)。

若在上述判断中判断为未经过规定的时间(S424：否)，则返回步骤S420，再次进行二维符号22的读取。另一方面，若在上述判断中判断为经过了规定的时间(S424：是)，则判断是否已通过预先设定的多个照射图案的全部进行了光的照射(步骤S426)。例如，在设定成按照图3(b)～(f)的顺序变更照射图案的情况下，判断是否已执行了通过仅第4区域点亮的图3(f)的图案而实现的光的照射。

若在上述判断中判断为未通过所有照射图案而进行光的照射(S426：否)，则返回步骤S418，再次变更LED18的照射图案。若上述判断中判断为已通过所有照射图案进行了光的照射(S426：是)，则使所有LED18点亮(步骤S428)。

接着，判断LED18的亮度是否为预先设定的最低亮度值(步骤S430)。最低亮度值可以设为能够从LED18出射的最小的亮度，也可以任意设定。

若在上述判断中判断为蓝色光的亮度为最低亮度值(S430：是)，则警告无法读取二维符号22(步骤S432)。警告例如可以通过使设置于主体部12a的外周面的LED等的发光部(未图示)亮灭、或者从设置于壳体12内的扬声器(未图示)产生规定的声音而进行。由此，向用户传递无法读取二维符号22这一信息。并且，结束二维符号22的读取。另一方面，若在上述判断中判断为蓝色光的亮度不是最低亮度值(S430：否)，则使亮度降低一个等级(步骤S434)。并且，返回步骤S408，依次进行以后的处理。

如上所述，在本发明的一实施方式的读取装置以及读取方法中，在将对象物载置于载置台之后，自动地进行照明的调整，而读取光学符号。因此，能够较佳地读取附着于多种多样的对象物的表面、多种多样的形状的表面的光学符号。例如即使在对象物的弯曲的面存在二维符号的情况下，也能够容易且迅速地读取光学符号。另外，用户无需根据附着有二维符号的对象物、其表面形状来调整照明。因此，可节省用户的劳力，是简便的。

以上，对本发明的较佳的实施方式进行了说明。但是，上述的实施方式只不过是例示，理所当然地，本发明能够以其他各种方式实施。例如，也可以变形成以下的(1)至(6)所示的那样。另外，上述的实施方式以及以下的(1)至(6)所示的变形例也可以适当组合。

(1)在上述的实施方式中，设为由读取装置10读取二维符号22，但不限定于此。例如，也可以设为读取条形码等一维符号。

(2)在上述的实施方式中，设为读取直接标记于钢制器具20的表面的二维符号22，但不限定于此。例如，也可以设为读取贴附于钢制器具的表面的二维符号的标签。另外，附有二维符号22的对象物不限定于钢制器具20。例如，可以考虑金属制、玻璃制、树脂制等各种材质的对象物。

(3)在上述的实施方式中，在照明装置16配设LED18，但不限定于此。例如，也可以不使用LED18，而使用能够调整亮度的各种蓝色照明。另外，在上述的实施方式中，照明装置16具备环状的蓝色光照射部18a，但不限定于此。蓝色光照射部18a例如也可以是直线状、波状、多边形环状等。另外，在上述的实施方式中，仅使用蓝色照明，但例如也可以一并使用白色光、红色照明等。另外，在上述的实施方式中，将照明装置16的蓝色光照射部18a分割为四部分，但不限定于此。例如也可以将蓝色光照射部18a分割为两部分、分割为三部分或分割为五部分。

(4)在上述的实施方式中，在步骤S402中判断为否之后，再次返回步骤S402，如此反复直到判断为在读取装置10载置有钢制器具20，但不限定于此。例如也可以在反复进行步骤S402至规定次数之后向用户发出警告。

(5)在上述的实施方式中，设为若在步骤S430中判断为亮度为最低亮度值，则立即进入步骤S432，结束读取，但不限定于此。例如，也可以设定成：返回步骤S406，反复进行从步骤S406到步骤S430的步骤至两次以上，然后进入步骤S432。

(6)在上述的实施方式中，在步骤S434中分级地降低从LED18出射的蓝色光的亮度值，但不限定于此。例如，也可以分级地提高从LED18出射的蓝色光的亮度值。在该情况下，在步骤S406中，以蓝色光的亮度值成为预先设定的最小亮度值的方式调整。另外，在步骤S430中，判断蓝色光的亮度是否为最高亮度值。

标号说明

10读取装置、14拍摄装置、16照明装置、20钢制器具、22二维符号、30控制装置、30a接收部、30b判断部、30c图像取得部、30d光调整部。