さあ、いよいよ来ました。
「バーコードリーダーって自作できるの?」の巻。
正直ね、最初は俺も「いやいや…そんな簡単にできるわけないでしょ(^^;)」と思ってたのよ。
だって専用機械だし、レーザー出てるし、何かハードル高そうじゃん?
…でも。
実は、理屈だけならめちゃくちゃシンプルだった!
スマホでも、パソコンのカメラでも、普通のUSBカメラでも、原理は共通なんだよね。
基本は「画像を白黒で読むだけ」
前回までで話した通り、バーコードの原理は:
- 光の反射率(白は反射・黒は吸収)
- バーとスペースの幅
つまり、「白黒の線をどう並んでるか」だけ把握できればいいわけ。
これなら…カメラでも撮れるじゃん!(°д°)
ステップ1:カメラで画像取得
まずは普通にカメラでバーコードをパシャっと撮影。
最近のスマホカメラなら十分な画質があるからOK!
ちなみにここでピントが甘いと全て台無しなので、ピント合わせは超重要ポイントね(笑)
ステップ2:グレースケール変換
カメラ画像は基本「カラー(RGB)」で取れるけど、バーコードに色情報は不要。
なので、まずは「白黒の濃淡だけ」に変換する。
これがグレースケール変換。
要は:
赤・緑・青の成分 → いい感じに平均 → 濃淡(0〜255の灰色レベル)
PythonならOpenCVとかPillowで一瞬でできる。(`・ω・´)
ステップ3:二値化(閾値処理)
グレースケールになったら、次は「白か黒か」に決める作業。
ここがちょっと肝で、写真の明るさや光の当たり方によってしきい値(閾値)をうまく決めてやらないと:
- 白がグレーに
- 黒が薄黒に
…みたいになって、バーの幅がおかしくなる(^^;)
→ この処理を「二値化」って呼びます。
最近は「大津の二値化」みたいな自動計算手法も充実してる。
(←こういう名前、なんか厨二っぽくて好き(笑))
ステップ4:線形スキャン
白黒はっきりした画像ができたら、次は横一直線に走査(スキャン)して、バーとスペースの幅を拾う。
例えば:
黒(5px) → 白(3px) → 黒(7px) → …
みたいな感じで「幅の並び」を抽出する。
これが「一次元バーコード」の基本情報!
ここ、まさにプログラマー魂が燃える作業(笑)
まるで「暗号解読ミッション」みたいでテンション上がる(´∀`)
ステップ5:シンボロジー判定とデコード
さて、ここからが「いよいよ頭脳戦」!
バーコードには種類ごとに規則(シンボロジー)が決まってるから:
- スタートパターンは?
- 各桁の幅の組合せは?
- チェックデジット計算は?
これを判定して、最終的に数字や文字列に復元する。
例えばJANコードなら:
黒5px:白3px:黒7px… → 4901234567897
…って感じ。
もちろん、自力で全部書くのは超大変なので、ここは素直にライブラリ使おう(笑)
(Pythonなら「pyzbar」様が神。感謝(´人`))
ステップ6:最終チェック&出力
最後に、デコードできたらチェックデジットが合ってるか確認して…
「おめでとうございます! バーコード読み取り成功!」
実はこれ、スマホアプリも同じ仕組み
最近のスマホのバーコードリーダーアプリも基本はほぼこの流れ。
カメラの高性能化と画像処理技術が合体して、誰でもバーコードリーダーをポケットに持ってる時代になったわけよ。
…すごくない? もう未来だよね(^^;)
まとめ:理解すれば「意外と作れる感」出てくる
- バーコードは画像からでも読める
- 要は「白黒をどう読むか」だけ
- カメラ→グレースケール→二値化→走査→デコードの流れ
- 既存ライブラリ活用すれば実装可能!
…いやぁ、俺もここまで調べたら「ちょっと作ってみる?」っていう謎のDIY魂が湧いてきた(笑)
さて!
次回は、「バーコード vs QRコード」という最強兄弟対決に突入します!
…実はこの2つ、似て非なる存在なんだよね(´∀`)
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