JP2001319197A - 情報媒体および情報検出装置と情報媒体書き込み装置とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】情報媒体による情報伝達の手段として、従来の
バーコードでは、コードの平面性、読み取り機器との平
行性などの位置決めに対する制限が大きい、情報容量が
少ない、また自動検出が不可能もしくは困難であり、３
次元情報または時間情報もしくは温度情報の伝達が不可
能であった。 【解決手段】所定の情報媒体と所定の情報検出手段を使
用して上記課題を解決するものであり、情報媒体の構造
と情報検出装置の構造との両者における構造から最も合
理的な整合性を有する構造を構築することにより、本情
報媒体が非常に多くの情報を高速で容易かつ確実に記
憶、伝達する。さらに、コンピュータなどの情報処理装
置の一部となり、既成概念での読み取り手段を不要とす
る情報媒体としての応用も可能としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、あらゆる機器間で
の画像、文字、位置、形状、空間、時間、運動および電
磁波に関する等この世界のあらゆる情報における情報伝
達、情報記憶を行なう情報媒体とその検出装置および、
その方法である。

【０００２】

【従来の技術】バーコードがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来のバーコードでは、コードの平面性、読み取
り機器との平行性などの位置決めに対する制限が大きい
といった欠点、情報容量が少ないという欠点、また自動
検出が不可能もしくは困難であったという欠点、３次元
情報または時間情報もしくは温度情報の伝達が不可能で
あったという欠点があり、さらにこれらの性能向上は、
相反する点を有しており、これなどにより読み取り装置
が非常に複雑で高価なものとなってしまう欠点を有して
いる。これらはすべて情報媒体や情報検出装置の構造に
問題があるからであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、後述に示す情
報媒体の構造と情報検出装置の構造との両者における構
造から最も合理的な整合性を有する構造を構築すること
により、本情報媒体が非常に多くの情報を高速で容易か
つ確実に記憶、伝達するのを主要な特徴とする。さらに
本発明は、コンピュータなどの情報処理装置の一部とな
り、既成概念での読み取り手段を不要とする情報媒体と
しての応用も可能としている。

【０００５】

【発明の実施の形態】特定波長抽出装置を図１〜図３０
に示す実施例または変形例に基づき説明する。本発明に
おける実施の形態は、報媒体書き込み装置iMedium Writ
erにより情報（おもにiCode）が挿入された情報媒体iMe
diumをつくり、この情報媒体を情報検出装置INFORMATIO
N DEVICEにより検出し、その情報を表示したり、その情
報をもとに他の機器を制御したりするものが実施の形態
である。もちろん報媒体書き込み装置と情報検出装置と
は、別々になっていても良い。また情報媒体は、情報を
得るだけでなく見て楽しんでも良いし、人間が手書きし
ても良いし、また人間が直接読んでも利用しても良い。

【０００６】次に、本発明の情報媒体と情報検出装置
を、図１〜図30に示す実施例および変形例に基づき説明
する。ここで、主要用語について列挙する。 １ 情報媒体：Information Medium 以下 iMediumと
略する： 記憶、伝達するための媒体の総称 ２ 情報コード：Information Code 以下 iCodeと略す
る： 記憶、伝達したい情報を保管する部分。 ３ 検出指標：Detection Index 以下 dIndexと略
する： iMediumをImageからその有無と位置を検出する
ための指標。 ４ 領域コード：Area Code 以下 aCodeと略す
る： Start PointerとEnd Pointerのいずれかまたは
その両方がある。iCodeの始点と終点を教える。 ５ 基準コード：Reference Code 以下 rCodeと略す
る： iCodeの間隔や強度（特に多波長コードの場合）
を補正する。ただしiCodeは、iMediumに必須であり、そ
の他のコードは必要に応じて採用する。また各コードや
指標は、他のコードや指標の機能を兼用しても良い。ｘ
Code Reader ｘは、i,r,a,IDなどの各コード読み取り
手段をあらわす。一例としてiCode Readerは、情報コー
ド読み取り手段をあらわす。rCode Readerは、基準コー
ド読み取り手段をあらわす。aCode Readerは、領域コー
ド読み取り手段をあらわす。

【０００７】基本一例 情報媒体および情報検出装置は、基本的に情報媒体の一
例である 図１から４などを、情報検出装置図5、や詳し
い一例としての図８にて読み出し、その情報を表示した
り、他の機器への情報として提供するものである。ここ
で情報媒体は、紙などに印刷されたものであり、情報検
出装置は、CCDカメラとA/Dコンバーターおよび画像メモ
リまたは、汎用メモリを情報検出手段として使用し、そ
れ以降の各手段、各機構（情報読み取り手段、指標検出
手段、誤差補正手段）などは、汎用コンピュータと、そ
れ用のソフトを使用した。この場合、制御手段Controll
erもコンピュータである。もちろん専用ハードウエア
（アナログ、デジタル、ハイブリッド回路）でこれを実
現させても良い。そして、情報媒体位置決め手段 iMedi
um Positionerは、必要に応じて使用し、また情報媒体
照射手段 Emitterは、通常の背景光（太陽光、室内灯な
ど）を使用しても良いし、iMedium自身が自己発光性な
ど自己発振（Self Generation）の場合は不要である。
もちろんホログラムコードの一部など（E.M.W. ｛Elec
tric Magnetic Wave｝）情報媒体照射手段 Emitterが必
須なコードもある。

【０００８】一例として情報検出装置が、図２のカラー
サークルコード Color Circle Code（様々な波長の円形
によるもの）などから情報を検出する過程を示す。図２
は、情報媒体の一例であり、中心が赤で書かれた検出指
標Detection Indexを有し、その外周に青、緑の基準コ
ードReference Codeが配されている。（R1,R2,R3）その
外周に黒の領域コードArea Codeがあり、その外周に情
報を有する情報コードiCodeが配されている。さらにそ
の外周に必要に応じて白と黒もしくは黒と白の領域コー
ドaCodeが配置されている。これらは、目的や背景によ
り取捨選択などしてしようされる。（後述） 図２のカラーサークルコード Color Circle Codeを検出
手段 Detecting MeanであるCCDカラーカメラが、画像デ
ータとして読み出す。そしてRed, Green, Blueの各波長
における画像データが個々の対応する波長抽出手段 Col
or Extractorに入力される。この波長抽出手段 Color E
xtractorは、図６c,d,e,fに示される処理を行うもので
あり、加算手段（または乗算手段）と除算手段（または
減算手段）の一対の演算子からなり、カメラ出力がｎ波
長（ｎ＞０）ならｎ個すなわちｎ組の演算子からなる。
そして必要に応じて入力にBufferやRegisterを備え、必
要に応じて出力に自己増幅手段を備える。そしてこの波
長抽出手段 Color Extractorを通過した画像データは、
赤なら赤のデータを様々な波長データより取り出す。言
い換えれば特定波長のデータを背景から取りだせる。こ
こで波長抽出手段 Color Extractorの動作例として、図
６cにおいて左のラインは、それぞれRed（赤）、Green
（緑）、Blue（青）などで上記の３刺激値におけるカメ
ラ信号出力に接続されており、ここでは、上からRed
（赤）、Green（緑）、Blue（青）とする。その信号が
Ｂであるバッファーに入力される。ここで、接続線に従
い加算が行われ、その出力と各Red，Green，Blueの信号
が、除される。ここで、カメラからR,G,B出力を得ても
良いし、情報媒体照射手段 EmitterがR,G,Bなどの照射
波長を個々に情報媒体に照射して同様の効果を得ても良
い。この時ソフトにおいてこれを実現させる時は、０で
除する事を防止するために加算回路の出力の最低値を１
としたり（カメラからの各出力ｎ個ならがその最低値を
１/nとするなど）、分母が０の分子をそのまま出力させ
たり、この値に定数をかけても良い。この信号において
も、かなり目標とする指標が浮き出てくる。具体的に
は、赤の指標は、一番上の出力に鮮明となっている。言
い換えれば複数波長の画像から特定波長のみが検出され
るのである。この出力が図８のconnect １である。この
波長抽出手段Color Extractorは、検出指標の波長バラ
ツキによる強度誤差を、著しく小さくできる。従来カラ
ー化が困難であったこの原因を除去できる。一例として
は、あかっぽい皮膚の上の赤のシールを見分けるなどが
できるのである。この動きをマウスの動きに対応させて
指先マウスとしても良い。

【０００９】そしてこの出力が波長強度比演算手段 Int
ensity Rate Operatorに入力され、各波長強度の比を算
出する。この出力が図８のconnect ２である。

【０００１０】そしてこの出力がColor Discriminator
に入力され、この比率と一致する波長（色）情報がColo
r Discriminatorによって記憶手段 Memoryから読み出さ
れる。この出力が図８のconnect ３である。

【００１１】これら出力であるconnect １、connect
２、connect ３を適時指標検出や、情報読み取り手段が
使用する。もちろん、ある波長のみを使用すれば白黒に
対応できるわけである。また次元が同じであれば、波長
以外の物理量に対応しても良い。具体的には波長を偏光
角におきかえ偏光コードに対応させ、種々な偏光角から
特定の偏光角を取り出すのに使用しても良い。また波長
を位相に置き換え種々な位相情報から特定の位相情報を
とりだすのに使用しても良い。これらは、波長抽出手段
Color Extractorの回路やソフトの変更なくただ入力の
数値が変わるだけのことである。

【００１２】そしてconnect １を使用しDetect Index
（指標検出手段）が図２の中央に位置している赤い検出
指標を検出する。もちろん検出指標は、波長抽出手段 C
olor Extractorが求める波長で形成すれば、どのような
波長でも良い。

【００１３】ここで情報媒体に検出指標を設け、それを
検出することにより情報媒体を画像データ中の情報媒体
の有無、個数および情報媒体を画像データより検出する
指標検出手段 Detect Indexを説明する。図１３a,bは指
標検出手段 Detect Indexの一例を示すBlock Diagramで
ある。図１３a,またはbに示すように制御手段が、各手
段の生成および制御を行っている。具体的な一例として
は、CCDにより捕らえられた画像データがA/D変換され記
憶手段 Memoryに、画像データとして保管される。この
記憶手段 Memoryの記憶要素が情報要素 Information El
ementであり、画像メモリ配列が情報配列 Information
Arrayとなる。また必要に応じて制御手段が一次画像が
保管されないSupport Arrayを生成して画像演算に使用
しても良い。ここでソフトウエアの操作によりInformat
ion BlockやScan BlockあるいはOperatorなどがメモリ
上に定義される。この大きさと座標（左上）は、可変で
きるものである。いいかえるとこの情報配列 Informati
on Arrayに制御手段（Information Block Generator）
がInformation Area の一種類であるInformation Block
を生成したり、また別の種類であるScan Blockを生成し
たりする。図１３a,bそしてこのBlockを（ｎ＞０）分割
してエネルギー中心を、任意の座標に収束させる既知の
Information Blockを使用したり、このBlockの始点（左
上）から、終点にかけて（走査経路は自由）走査子Oper
atorを走査し、ｄIndexなどiMediumの特徴を抽出し、開
始座標を検出するものである。ここでは以上の制御をCP
Uが行っている。この時Information Array上をBlockやO
peratorが動くが、指標収束していない時の動き、すな
わち指標を探している時の動きは、ラスター走査、飛び
越し走査、またはランダム走査でもよいし、またInform
ation Arrayと同等の大きさで動かずに指標をまってい
ても良い。

【００１４】ここで背景色の大きさや波長分布がiMediu
mと違うものであれば波長抽出手段Color Extractorによ
り処理を行って後に指標検出手段 Detect Indexを適用
すれば容易にiMediumを検出できるが、同じ波長の物体
で特に検出指標やiMedium自身より大きな物体が存在す
る場合、Information Blockを始めとする指標検出手段D
etect Indexのいずれかまたは、その組み合わせにてと
情報媒体判定手段を使用すると良い。即ち指標検出手段
からの情報と各Code Reader、特に情報媒体IDコード読
み取り手段からの情報を、記憶されたiMediumの情報と
比較してiMediumであるかどうかを認識しiMediumである
ことを判定する情報媒体判定手段（図８参照）を採用す
ると良い。具体的な一例として指標検出手段 Detect In
dexが検出指標または、同様な波長を有する背景物体を
検出するとする。この時点でCode Readerが前述または
後述の走査をおこないCodeを翻訳する、この時rCodeやa
Codeが存在しなければ、それはiMediumでないと情報媒
体判定手段が判定する。ぎゃくに時rCodeやaCodeが存在
すれば情報媒体判定手段がiMediumであると判定して情
報を有効なものとする。この時rCodeやaCode以外にiMed
iumを判定するためのiMedium ID codeをiMediumに搭載
しても良い。具体的には、検出指標の外周に沿いリング
を幾つか区切り（図２２ｂ）、そこに本発明の手法にお
いてBitコードによるASCIIコードにてiMediumと記載し
ておくなどである。これを情報媒体IDコード読み取り手
段がレーダー走査してコード情報を読み出す。もちろん
ここに既知のFATを設定してWindowsなどの既存のOSに対
応させても良い。さらにこのIDコードを検出指標として
も良い。もちろんこのコードをiCodeなどの他のコード
に使用しても良い。ここで情報媒体IDコード読み取り手
段からの信号を基にして情報媒体判定手段が画像データ
に、iMediumを発見できない時に外部または表示手段に
「iMedium存在の有無」信号を制御手段が発しても良
い。この情報媒体判定手段を使用すると、指標の検出誤
差がほとんどなくなり、どのような画像からも求める指
標のみを自動検出できる。

【００１５】そして以上（または後述）の動作の結果、
中央の検出指標をDetect Index（指標検出手段）が検出
したら、その座標を基準に画素または画像メモリを順次
読み出す。最初は、rCode次にaCode、iCode、そしてaCo
deを各Code Readerが読み出す。図１１ この操作、順
序、関係などの詳細は、後に開示する。

【００１６】ここでrCode Readerは、個々の波長の強度
基準値を読んだり、後のCodeの間隔の基準もrCodeから
よみだす。そしてこの値をもとにrCode Readerは、iCod
eの間隔を補正したり、iCodeの波長情報の誤差を補正し
たりする。具体的な一例としては、rCodeを図2のごとく
R,G,Bとし（ただしRは、ｄIndexをｒCodeとして使用す
る。）この３つの原色を波長抽出手段 Color Extractor
にて検出し、その強度をIr,Ig,Ibとし、この値を２値化
ならHigh Levelとし、多値化ならMax Levelとする。ま
たこの時aCodeの始点（図2のBlack部分）を２値化ならL
ow Levelとし、多値化ならMin Levelとする。（図１１
参照）この値を基にiCode Readerが、自身が読み出した
座標強度値と比較することによりいiCodeをDecodeす
る。aCode Readerは、iCodeの始まりと終わりを示す。i
Code Readerは、iCodeを読み出し、外部の機器や表示手
段に情報をおくる。詳しくは後述。

【００１７】ここでスキャン終了合図手段は、Code Rea
derに備わる走査手段がCodeを読み終わると、ブザー音
や音声などのスキャン終了合図手段が合図を送る。具体
的な一例においては、aCodeの終点を検出した時点で、
スキャン終了合図手段に読み取り終了信号が発行され
る。この信号によりスキャン終了合図手段がブザーまた
は音声発生器を駆動して読み取り終了をおこなう。

【００１８】重複スキャン防止手段は、同一iMediumの
重複読み取り防止や、同一iMediumでも違う商品にとり
つけられている同一iMediumの重複読み取り防止手段 １ 同一商品でもコードにすべて、製造番号などのシリ
アルNoをiMediumに入れる。 ２ Indexなどの座標値により重複防止をする手段 A主に静的な物体に対する手段 上述動作の結果detect IndexからIndexの座標値が出力
される。（図８、図5 a〜g）この座標値と同一の座標値
が出現した場合、重複スキャン防止手段が最初のコード
のみを採用する。もちろん最終の同一コードを採用して
も良いし、その途中のコードでも良いことはいうまでも
ない。また最多値を採用しても良い。

【００１９】B主に動的な物体に対する手段（静止物体
に応用しても良い。） Scan画面の四隅などに基準コードまたは検出指標などが
写るように計測場所に基準コードを設定しておき位置検
出する方法。机などは、少なくとも１ヶ所以上の位置検
出コードをとりつける。ベルトコンベアーなどは、左右
またはいずれかの端などに位置検出コード（ｒCodeまた
はaCodeの一種）を設定し、これを基準に重複スキャン
を防止する。具体的には、位置検出コードをベルトコン
ベアーの少なくとも片端または両端などに設置してお
き、取り込んだ画像の位置から検出指標dIndexやrCode,
aCode座標を上述の情報検出手段が検出し、その座標と
同一の座標値が出現した場合、重複スキャン防止手段が
最初のコードのみを採用する。もちろん最終の同一コー
ドを採用しても良い。さらに具体的には、机やベルトコ
ンベアなどに付けた基準コードなど背景にある基準コー
ドが、複数画面の違う座標値の部位に出現する。これら
の背景基準コードを合わせる事により連続取り込みした
各画像の座標値を座標整合手段が整合する。これにより
detect Indexの出力座標値を、そのまま複数画像にて比
較する事ができ静止物の重複スキャン防止手段と同じと
する事ができる。

【００２０】３ 情報媒体位置決め手段Positionerを使
用するなど特定の場所にのみiMediumを有する物体を置
く方法。 同一座標のDetection Indexがある場合は、そのなかの
一つのみを重複スキャン防止手段が採用する。これは時
間的な重複防止ともいえるものであるので、一例として
情報媒体位置決め手段 PositionerにiMediumを固定した
時、情報媒体位置決め手段 Positionerのセンサ、一例
として機械スイッチや光学スイッチがOnとなり、このTr
igger信号にて、少なくともiCode Readerが作動して情
報が読み出される。

【００２１】これらの場合スキャン終了合図手段前に商
品を取れないように、警報手段や、開閉手段を併用する
と効果的である。さらにスキャン開始合図を、顧客が音
声などにてコンピュータに命令してスキャンさせても良
いし、スキャン結果を画面や音声またはプリントアウト
して顧客に照合する照合手段や、顧客に承認を求める承
認手段を採用するなど２重、３重のチェック機構を採用
しても良い。重複データスキャン防止手段においては最
多値を採用しても良いし、平均値や代表値を採用しても
良い。また読み取り開始または停止機能は、情報検出装
置のいずれの手段に装備しても良い。

【００２２】以下に各手段や各種媒体を詳細に開示す
る。

【００２３】〔情報媒体の種類〕以下に示すパターンの
コードが紙、プラスチック、陶材、氷、などの固体、水
などの液体、またはCO２などの特異的な波長に反応する
気体などの媒体に記述または、それら媒体を配列して作
成されているものである。媒体にコードや指標を記述す
る場合は、鉛筆、インク、ペンキ、蛍光塗料などのコー
ティング材から、特定波長に反応する（吸収、反射、透
過、蛍光、共鳴物質）物質を配列したものなどである。
一例をあげればC-Oを含む分子を多気孔ポリエチレンフ
ィルム上に配列したものや、H2Oプロトン、α１３やα
１６グルカンを配列したものや、St.Mutansなどの連鎖
球菌を配列したものなどである。

【００２４】サークルコード Circle Code （図１〜図
２、図 ） モノクロ Circle Code、情報コードが白黒のもの。 図
１ カラーサークルコード Color Circle Code 情報コ
ードがカラーのもの。 図２の原色の部分。 多重サークルコード Multiple Printing Circle Code 情報コードの同じ部
分が多波長となっていたり、多層構造の情報コードを有
するもの。図２の原色同士を混合した部分など構成要素
として情報コードが必須条件である。これに検出指標、
基準コードや領域コードを含む場合がある。

【００２５】ｎ角形コード（ｎ＞＝３） （図３） 一例として３角形コードを示す。(白黒またはカラー)図
３ 構成要素として情報コードが必須条件である。これに検
出指標、基準コードや領域コードを含む場合がある。 検出指標付きバーコード （図４） 従来のバーコードに検出指標をつけたもの。などがあ
る。

【００２６】ここで、検出指標とは、情報検出装置が情
報媒体を見つけるための検出用指標である。基準コード
とは、あらかじめ決まった間隔のコードや、決まった強
度のコードである。領域コードとは情報コードの始点ま
たは終点または、その両方を示すコードである。以上の
コード、指標は、その役割を兼用しても良いし、また独
立して使用しても良い。

【００２７】〔iMedium Builderについて〕 図5ｚ 以上の指標を製作するために手書でも良いが、図５ Zに
しめすようなiMediumBuilderを使用しても良い。iMediu
m Builderは、ここでは汎用コンピュータを使用し、各B
uilderおよびCode Managerは、専用ソフトにより構成さ
れる。そして情報媒体書き込み装置 iMedium Writer
は、iMediumの媒体材質によって様々な種類がある。一
例としては、紙などの媒体の場合には、通常のプリンタ
を使用する。またホログラムコードの場合は、既知のホ
ログラムWriterを使用する。さらにまた（回折）格子コ
ードは、前記印刷に加えて回折光（電磁波）照射手段や
レーザーカッターなどのカッティングマシンや回折光発
生手段となる。などなど媒体の種類によって取り替え
る。さらにまた情報媒体書き込み装置から出力された光
や電磁波を媒体に記録せずに媒体を介して、情報検出装
置に直接入力して通信しても良い。一例として光りによ
り、空間を媒体として伝播させ、情報検出装置の検出手
段に入力するなどである。この場合途中の光束を投影す
るとサークルコードCircle Codeなどの情報媒体に記載
するであろうコードなどのiMedium情報パターンが観察
できる。

【００２８】〔情報検出装置について〕上記のiMedium
を使用するために図５a,b,c,d,e,f,gのいずれかまた
は、その組み合わせの機構を有する情報検出装置を使用
する。図５a,b,c,d,e,f,gや図８などは情報検出装置に
おける基本的なBlock Diagramの一例を示す。情報を伝
達するための情報媒体（iMedium）と、その媒体から情
報を検出する情報検出装置（iMedium detector）からな
る。情報検出装置は、情報検出手段（Detecting mean）
と、情報媒体を含む画像データより情報を読み出す情報
読み取り手段（Code Reader ここでCodeは、iCodeを始
めとしてaCode,ｒCode,ｄIndexなども含まれる。）とか
らなる。ここでCode Readerの順序はどのような読み取
り順序でも良い。また図5において記載されている波長
抽出手段 ColorExtractorは、必要な時必要な場所にて
使用すればよく、必須ではない。また検出指標を有する
情報媒体を情報媒体に使用する場合には、情報検出装置
は指標検出手段（detect Index）を有する。さらにまた
誤差補正手段を使用する場合は、強度、間隔、相対速
度、背景光、iMediumの変形などの様々な誤差が除去で
き、正確な情報の記憶や伝達が可能となる。ここで誤差
補正手段を採用するは、各Code Readerに内蔵して使用
するので、図８などには、特に明記しない。また誤差補
正手段は、主にrCodeの値を直接基準値として使用する
ものであり、このｒCodeの位置による誤差をさらに補正
するために、即ち照明とカメラの角度などにより生じる
ｒCodeにおける相対的位置対強度ムラによる誤差補正を
行う輝度誤差補正がある。そしてiMediumの構成要素で
あるCodeやIndexがカラーの場合、波長抽出手段 Color
Extractorを使用する。

【００２９】本実施例においては、CCDカメラとA/Dコン
バーターおよび画像メモリまたは、汎用メモリを情報検
出手段として使用し、それ以降の各手段、各機構（情報
読み取り手段Code Reader、指標検出手段、Detecting m
ean、誤差補正手段）などは、汎用コンピュータと、そ
れ用のソフトを使用した。この場合制御手段Controller
もコンピュータである。もちろん専用ハードウエア（ア
ナログ、デジタル、ハイブリッド回路）でこれを実現さ
せても良い。そして、情報媒体位置決め手段 iMedium P
ositionerは、必要に応じて使用し、また情報媒体照射
手段 Emitterは、通常の背景光（太陽光、室内灯など）
を使用しても良いし、iMedium自身が自己発光性など自
己発振（Self Generation）の場合は不要である。もち
ろんホログラムコードの一部など（E.M.W. ｛Electric
Magnetic Wave｝）情報媒体照射手段 Emitterが必須な
コードもある。情報媒体位置決め手段 iMedium Positio
ner、情報媒体照射手段 Emitterは、詳しくは後述す
る。

【００３０】そして情報読み取り手段の処理機構は、
（ここではソフトで実現している。） まず処理機構の構成要素を説明すると情報要素 Informa
tion Elementとは、１Pixel分の画像信号である。具体
的には１Pixelの画素やそれに対応するメモリ１単位で
あったり、また信号ライン上の１Pixel分の時間分にお
ける信号強度であったりする。

【００３１】情報配列 Information Arrayとは、以下の
ものである。画像メモリまたはCCD Arrayは、演算上の
概念として情報配列 Information Arrayを形成し、また
必要に応じてInformation Support Arrayを伴う。ここ
で、撮像Deviceにて得られた画像は、情報配列 Informa
tion Arrayにデジタルまたはアナログ情報として情報配
列 Information Arrayにストアされる。この実施例にお
いては、物理メモリ（Physical Memory）としてこれを
実現したが、この時カメラからのシリアルな時系列画像
データを信号ラインに設置したハードウエアによる処理
を施す場合などにおいて、即ち情報配列 Information A
rrayは、シリアルな情報系列として処理した場合は、情
報配列 Information Arrayは、Virtualなものであり、
言い換えれば時系列的に情報配列 Information Arrayを
形成するものであり、この場合情報配列 Information A
rrayは、現実の物質としては存在しないものであり、こ
のような情報配列 Information Arrayを使用しても良
い。

【００３２】ここで、Information Support Arrayは、
特に指標検出などの演算のために必要であれば、設定す
るものである。一例としては、メモリ保護や光点追跡に
使用するInformation Blockなどの演算精度向上などに
使用する。このInformation Support Arrayには、一次
的（primary）に画像は保管されない。以上の情報要素
Information Elementにより構成される情報配列 Inform
ation Array上にて形成される情報媒体のImage Dataが
ある。このImage Dataから情報媒体に含まれている情報
をCPUなどの情報検出手段によって情報を検出する。

【００３３】ここで、検出指標を情報媒体が有する場
合、指標を検出する機構である指標検出手段 Detect In
dexを有する。これもまた専用のハードウエアにて実現
しても良いし、またCPUやDSPなどを使用してソフトウエ
アで実現しても良い。そして情報媒体に含まれる伝達す
べき情報である情報コードを検出は、０ iMediumの構成
要素であるCodeやIndexがColorの場合、波長抽出手段 C
olor Extractorが必要となる。

【００３４】１ 情報媒体に含まれている伝達したい情
報を有する情報コードの開始点（基準点）の検出。情報
コード終点も必要に応じ備える。 ２ 開始点（基準点）から情報を読み出す方法、もしく
は読み出し順序である走査。 ３ 情報コードの傾きなどの変形、明るさムラまたは相
対速度などによる誤差除去。 の各手段を使用または併用して行う。１と２は必須であ
るが、１に関しては非効率的ではあるが手動にておこな
っても良いし、情報媒体位置決め手段 Positionerを使
用しても良い。一例としては、サークルコード Circle
Codeの中心に走査用のプローブを当てて、手動でサーク
ルコード Circle Codeを走査して行くなどの手動や、情
報媒体位置決め手段 Positionerとしてアナログレコー
ドや音楽CDなどのように位置を決める情報媒体位置決め
手段 Positioner、即ち図1や図2のｄIndex部分の中心な
どに穴をあけ、それに固定用の芯を差込み位置決めす
る。この芯と検出手段 Detecting Meanの相対位置が決
まっているのでiMediumと検出手段 Detecting Meanの相
対位置を定める手段や、ホログラムコードや回折コード
など光学的情報媒体位置決め手段 Positionerを使用す
る場合などである。手動の場合２のみが必須である。

【００３５】０ 波長抽出手段 Color Extractor（Uniqu
e Wave Length Extractor） iMediumの構成要素であるCodeやIndexがColorの場合必
要となる。ここで図6 a,c,d,e,fに波長抽出手段 Color
Extractorの一例を示す。図6aのように使用したり、画
像メモリからの信号にColor Extractorを使用したりな
ど様々な信号ラインに挿入して使用して複数波長の信号
（情報）から特定波長の信号を抽出するものである。ま
た図6bのごとく自己増幅手段Self Amplifierも波長抽出
手段 Color Extractorと同様に信号ラインなどに挿入し
てS/N比改善をおこなっても良い。

【００３６】また図８のようにλｎ（ｎ＞０）の波長抽
出手段 Color Extractorを使用しても良いし、（Cooler
Extractorの段のみ使用しても良い。）さらにまたMult
iple Color Detectorを使用して多値化した信号を使用
しても良い。（波長強度比演算手段Intensity Rate Ope
ratorの出力を使用しても良いし、波長情報決定手段 Co
lor discriminatorの出力を使用しても良い。）

【００３７】〔第１実施例〕この第１実施例は、図6 d
は、複数波長映像におけるハイダイナミックレンジ波長
抽出手段 Color Extractorとしての使用例を示す。図６
c,dは後続の実施例における波長抽出手段 Color Extra
ctor 図６ cとハイダイナミックレンジ波長抽出手段 Co
lor Extractor 図６ dにおけるブロック図を示す。この
ハイダイナミックレンジ波長抽出手段 Color Extractor
は、Ｂで表示したバッファーと、＋で表示した加算器、
／で表示した除算器で構成される抽出手段と、自己増幅
手段（ここでは、＾ｎ｛｜ｎ｜＞０｝）とからなる。こ
こでＢは、前段との接続や、後段との接続をスムーズに
行うための物で、必ずしも必要では無い。そして加算器
と除算器によって形成される手段が、目的の波長抽出手
段である。そして、その後段に接続されているのが、自
己増幅手段である。この自己増幅手段も必要に応じて使
用する。図6ｃは、自己増幅手段を使用しない波長抽出
手段 Color Extractorの例で、図６ ｄは、自己増幅手
段使用の波長抽出手段 Color Extractorである。

【００３８】左のラインは、それぞれｒ、ｇ、ｂなどで
上記実施例の３刺激値における信号出力に接続されてお
り、ここでは、上からｒ（赤）、ｇ（緑）、ｂ（青）と
する。その信号がＢであるバッファーに入力される。こ
こで、接続線に従い加算が行われ、その出力と各ｒ，
ｇ，ｂの信号が、除される。この信号においても、かな
り目標とする指標が浮き出てくる。具体的には、赤の指
標は、一番上の出力に鮮明となっている。言い換えれば
複数波長の画像から特定波長のみが検出されるのであ
る。勿論ここで、中間色に対応しても良い。中間色に対
応するには、ColorExtractorの出力信号を、波長強度比
演算手段 Intensity Rate Operatorによって任意の比率
にて混合させてしようしたり、足し算または掛け算処理
の前段階にて混ぜたい色（波長の信号）を加算しないよ
うに結線または減算すれば良い。

【００３９】そして、図6 ｄにおいては上述の各信号を
自己増幅手段に入力する。自己増幅手段は、得られた信
号を自己増幅する。この自己増幅手段は、ここでは、ｎ
乗手段を使用した。（ここでｎは、実数である。）具体
的には、本実施例においては、同一の入力信号に対して
ｎ回乗ずる。

【００４０】ここで、自己増幅手段は、ｎ乗を使用した
が、！（階乗）を利用しても良い。また、！の場合、各
段の重みの設定は、操作者の自由である、さらに又、重
みは加減乗除のいずれか一つまたは、その組み合わせで
も良い。そして、この自己増幅手段を、直列、並列、交
差接続など自由に接続して使用しても良い。この場合、
個々のゲインや、相互の接続関係（加減乗除、微分、積
分などを初めとした演算接続や無演算接続など）など、
本発明の主旨に沿えば、どの様な形式でも良い。

【００４１】ここで、増幅には＋増幅、―増幅、位相反
転増幅や、ゲイン＞１、ゲイン＝１、ゲイン＜１なども
ある。また、特殊な増幅として加減乗除微積演算が存在
する。

【００４２】一方、ｎが０の時は、スルーアウトを意味
している。つまり、これは一種の切り替え回路も機能の
一部として使用する事ができるという事である。もちろ
ん、使用したくなければ、使用しなくとも良い。

【００４３】さらに、具体的に言えば、入力信号が、ア
ナログ信号なら、入力信号をバッファーなどにて分岐さ
せて、ｎ入力のマルチプライアーに、その信号を入力さ
せて、ｎ乗を行う。また、バッファの出力を、加算回路
（たとえば、オペアンプなどにて作られた物）にて合成
し、出力しても良い。この時の各入力信号への重みによ
って階乗を実現しても良い。

【００４４】一方、入力信号がデジタルならば、ＤＳＰ
やＣＰＵ、またコプロセッサーにてメモリ、またはレジ
スタ上のデジタル信号をｎ乗する。もちろんＴＴＬやＡ
ＳＩＣなどにて、ｎ乗器を形成しても良い。

【００４５】そして、自己増幅された信号が出力され
る。この信号をモニターしても良いし、光点追跡などの
機器に接続しても良い。

【００４６】ここで、図6 c,d,e,fの接続は、その一例
にすぎず、同様な効果があれば、どのような接続でも良
いし、また、どの様な重み（演算）を付け接続しても良
い。

【００４７】ここで出力された出力値を、電送後に受信
する受信装置の初段に、この自己増幅の逆関数型の自己
増幅手段を設けても良い。この場合、電送系のノイズが
著しく軽減される。

【００４８】〔実施例の効果〕本実施例のColor Extrac
torは、多波長映像より目的の指標を実時間で、非常に
鮮明な映像としてとらえる事ができる。

【００４９】第１実施例は、複数波長映像における波長
抽出手段 Color Extractorと自己増幅手段を採用したハ
イダイナミックレンジ受像装置としての使用例を示す。
図6 d,fはハイダイナミックレンジ受像装置における信
号拡張装置装置の一部のブロック図を示す。このハイダ
イナミックレンジ受像装置は、Ｂで表示したバッファー
と、＋で表示した加算器、／で表示した除算器で構成さ
れる抽出手段と、自己増幅手段（ここでは、＾ｎ）とか
らなる。ここでＢは、前段との接続や、後段との接続を
スムーズに行うための物で、必ずしも必要では無い。そ
して加算器と除算器によって形成される手段が、目的の
波長抽出手段である。そして、その後段に接続されてい
るのが、自己増幅手段である。ここで通常の波長抽出手
段 Color Extractorとして使用する場合は、自己増幅手
段は、不必要である。図６c,e

【００５０】左のラインは、それぞれｒ、ｇ、ｂのカメ
ラ出力に接続されており、ここでは、上からｒ、ｇ、ｂ
とする。その信号がＢであるバッファーに入力される。
ここで、接続線に従い加算が行われ、その出力と各ｒ，
ｇ，ｂの信号が、除される。この信号においても、かな
り目標とする指標が浮き出てくる。具体的には、赤の指
標は、一番上の出力に鮮明となっている。

【００５１】そして、上述の各信号を自己増幅手段に入
力する。ここでは、ｎ乗を使用した。そして、上述実施
例と同様に自己増幅が行われる。この出力信号は、さら
に鮮明に目標物を抽出できる。ここでも、図２の接続
は、その一例にすぎず、同様な効果があれば、どのよう
な接続でも良いし、また、どの様な重み（演算）を付け
接続しても良い。

【００５２】〔実施例の効果〕本実施例の波長抽出手段
Color Extractor 図6aは、多くの波長画像の中から特
定波長成分を抽出することができ、またそれを利用し
た、ハイダイナミックレンジ受像装置または信号拡張装
置装置図６bは、図6a併用の場合において多波長映像よ
り目的の指標を実時間で、特定の指標やコードに対して
非常に鮮明な映像としてとらえる事ができる。

【００５３】図６ e,fの波長抽出手段 Color Extractor この例での波長抽出手段 Color Extractorは、複数の抽
出する特定波長信号以外の波長信号における少なくとも
２つ以上の強度を積算する積算手段と、その積算された
信号によって抽出したい波長信号とを比較する比較手段
を備える。そして本実施例では、赤、緑、青の一般的な
３原色カラー画像を使用する。もちろん２波長以上あれ
ば、どのような波長でも良いし、紫外線や赤外線などで
も良い。具体的には図６のc,d,e,fのように使用し、目
的の波長の被写体のみを出力させるなどに使用する。一
例として真っ赤な物体を他の色の物体と分離して出力が
できるなどである。

【００５４】ここで、数式１や数式１１を使用した波長
抽出手段 Color Extractorを示す。ここで、分母は、複
数の抽出する特定波長信号以外の波長信号における少な
くとも２つ以上の強度を積算する積算手段であり、ここ
では緑信号Gと青信号Bである。また分子は、抽出したい
特定波長の信号であり、ここでは赤信号Rである。ここ
で数式１１の手段の演算では赤信号を自己増幅手段（こ
こでは２乗手段）において自己増幅して（分子）、その
値を積算手段の出力値と比較手段により比較（除算）し
ている。

【００５５】 数式１ Ra＝ R/｛（G＋Bias）×（B＋Bias）｝ ．．．．．．．．．． 赤 の場合 数式１１ Ra＝（R×R）/｛（G＋１）×（B＋１）｝ ．．．．．．．．．． 赤の 場合 Ga＝（G×G）/｛（B＋１）×（R＋１）｝ ．．．．．．．．．． 緑の 場合 Ba＝（B×B）/｛（R＋１）×（G＋１）｝ ．．．．．．．．．． 青の 場合 を採用する。

【００５６】ここで、Raなどは、波長抽出した信号。R
は赤の信号強度、Gは緑の信号強度、Bは、青の信号強度
で、B,Gともに１またはBiasを加算しているのは、分母
が０にならないようにするためである。この値は、０以
外の任意の値でも良いし、B,Gともに０でなければ使用
しないでも良い。またBiasは、実数であればよく、どの
段に使用しても良いしまたどの段にどの値を付与しても
良い。。（R×R）は、自己増幅手段を使用しているがR
×KやRのみなどで行っても良い。｜K｜＞０またKは、各
処理、各変数、各定数において自由に加減乗除しても良
い。

【００５７】ここでこの積算手段と比較手段または自己
増幅手段は、汎用コンピュータやDSPなどを使用してソ
フトにて実現しても良いし、また積算手段は、積算回
路、ASICやマルチプライヤーなどの回路によって実現し
ても良い。同様に比較手段も除算回路や減算回路などに
よってなされても良い。

【００５８】ここで、図6c,d,e,fにて上記回路を説明す
る。図面向かって左が入力で右が出力である回路網であ
る。カメラ、ビデオなどから向かって左の一番上が赤、
次が緑、一番下が青の信号が入力される。すると特定波
長信号以外の波長信号における少なくとも２つ以上の強
度が積算されると、同時にその信号出力と特定波長との
比較を比較手段が比較し、比較した結果が出力値とな
る。むかって右の一番上が赤、２番目が緑、３番目が青
の信号のみが背景より分離され出力される。さらにより
正確に言うなら取り込んだ画像などの信号の中でもっと
も赤い所（赤成分の強度がもっとも大きい信号）が一番
上の出力に強く、もっとも緑の所が真ん中に、そして青
は一番下の出力に強くあらわれる。ここで比較手段は、
減算手段や除算減算複合手段でも良い。

【００５９】ここで、図6c,fのように入力信号を一時保
持しておくバッファBやレジスタなどを使用しても良
い。これは比較回路と積算回路のタイムラグがあるばあ
い、そのずれを補正できる。また比較手段の出力に自己
増幅手段を装備しても良い。このばあいよりコントラス
トの良い信号がえられる。

【００６０】ここで自己増幅手段は、得られた信号を自
己増幅する。この自己増幅手段は、ここでは、j乗手段
を使用した。（ここでjは、実数である。）具体的に
は、図6b、d,fの＾ｎにおいては、同一の入力信号に対
してj回乗ずる回路である。

【００６１】ここで、自己増幅手段は、j乗を使用した
が、！（階乗）を利用しても良い。また、！の場合、各
段の重みの設定は、操作者の自由である、さらに又、重
みは加減乗除のいずれか一つまたは、その組み合わせで
も良い。そして、この自己増幅手段を、直列、並列、交
差接続など自由に接続して使用しても良い。この場合、
個々のゲインや、相互の接続関係（加減乗除、微分、積
分などを初めとした演算接続や無演算接続など）など、
本発明の主旨に沿えば、どの様な形式でも良い。

【００６２】ここで、増幅には＋増幅、―増幅、位相反
転増幅や、ゲイン＞１、ゲイン＝１、ゲイン＜１なども
ある。また、特殊な増幅として加減乗除微積演算が存在
する。

【００６３】一方、jが１の時は、自己増幅段において
スルーアウトを意味している。ｊが０の時は、クリア状
態で、自己増幅段にて一定の値を出力する。つまり、こ
れは一種の切り替え回路やクリア回路も機能の一部とし
て使用する事ができるという事である。もちろん、使用
したくなければ、使用しなくとも良い。

【００６４】さらに、具体的に言えば、入力信号が、ア
ナログ信号なら、入力信号をバッファーなどにて分岐さ
せて、j入力のマルチプライアーに、その信号を入力さ
せて、j乗を行う。また、バッファの出力を、加算回路
（たとえば、オペアンプなどにて作られた物）にて合成
し、出力しても良い。この時の各入力信号への重みによ
って階乗を実現しても良い。

【００６５】一方、入力信号がデジタルならば、ＤＳＰ
やＣＰＵ、またコプロセッサーにてメモリ、またはレジ
スタ上のデジタル信号をj乗する。もちろんＴＴＬやＡ
ＳＩＣなどにて、j乗器を形成しても良い。

【００６６】またフレームメモリにストアするために Ra＝〔｛（R＋１）×（R＋１）｝×Max〕/｛（G＋１）
×（B＋１）｝ としても良いなど本発明の趣旨に沿えばどのような演算
手段を用いても良い。Maxは、フレームメモリのデータ
値における飽和値。ここでヒストグラム制御を行ってフ
レームメモリに対して良好な範囲のデータをストアして
も良い。ここで入力信号であるRやG,Bなどを、閾値以上
の値のみを演算するように閾値手段を設けて全処理して
も良い。また入力信号は、２つ以上有れば良くR,G,Bよ
り少なくとも多くても良い。また出力を、すべての組み
合わせにて組み合わせて合成して中間色を採用しても良
い。DividerやSubtracterなどへの入力を組み替えた
り、重みをつけて中間色を採用しても良い。

【００６７】〔実施例の動作〕図１などにおいてカメラ
やビデオなどから導かれたNTSC信号などを、ビデオキャ
プチャー装置によって通常の赤、緑、青画像のデジタル
画像としフレームメモリーにストアする。ここで、この
フレームメモリーをCPUにより読み込み上記積算手段や
比較手段をおこなう。その結果を表示装置などに表示す
る。ハードウエアを使用した例では、ビデオ信号ライン
にビデオ帯域オペアンプなどで形成された既知の積算回
路と除算回路にてなっておりこれが赤、緑、青の信号ラ
インに接続されている。これにより赤の物体、青の物
体、緑の物体などの信号が抽出出力される。具体的には
赤いボールを赤でない机の上におき、その画像を図１の
ごとくCCDカメラなどで撮影して図１の波長抽出手段を
使用して処理する。そして一番上の出力を表示装置に表
示すると。このボールのみが表示される。もちろんこの
他にも赤色成分を含む物体がカメラの視野内にあれば赤
色成分の物体が表示されるが、赤いボールがもっとも強
く表示される。

【００６８】〔実施例の効果〕赤なら赤の波長を有する
信号がえられる。入力がカメラやビデオなら赤なら赤の
物のみを背景より抽出できる。緑も青も同様である。

【００６９】

【発明の効果】波長抽出手段 Color Extractorは、特定
波長の信号のみを多波長画像から抽出できる。これによ
って画像の中から特定の波長のもののみを検出したり、
追跡したりできる。またこれにより特定の指標の位置を
得たり、その波長より情報を得たりする基本的な手段と
して使用できる。また自己増幅手段を併用しれば、さら
にコントラストやS/Nのよい信号がえられる。

【００７０】波長抽出手段 Color Extractorが検出手段
Detecting Meanを搭載している場合 実施例は、波長抽出手段 Color Extractorが検出手段 D
etecting Meanを搭載している場合の波長画像観察装置
としての使用を提示する。図7aは実施例における波長画
像観察装置のブロック図を示す。 検出手段（ここでは
主に光学回路からなる）１（Detecting Mean）と、波長
分析手段２（Wavelength Analyzer）と強度分析手段３
（Intensity Analyzer）とからなる。ここで、情報媒体
照射手段は、かならずしも必要ではない。そして、図7
b,cに示した一例のごとく光学回路の一例として、ビー
ムスプリッター６と、ミラー７、１１、ミラー移動手段
８からなる。結像レンズ９は必要であれば使用する。ま
た蛇足ながら制御手段が、それらを制御している。

【００７１】入射した光がビームスプリッター６によ
り、２つに分離される。そして、一方の光がミラー７に
入射する。ここで、ミラー７は、ミラー移動手段８によ
り光軸方向に振動している。この移動手段は、ピエゾま
たはリニアモーターなどを使用しており、定速度で振動
している。そして、ミラー７で反射した光は、ビームス
プリッター６で反射され結像レンズ９を通り撮像素子１
０に入射する。

【００７２】一方、ビームスプリッター６にて分離され
た他方の光は、ミラー１１にて反射されて、結像レンズ
９を通り、撮像素子１０に入射する。ここで、ミラー７
とミラー１１は、撮像素子１０に対する光学的距離を、
ほぼ同じくしている。また両ミラーとビームスプリッタ
ーの角度、位置などにより分離前の光断面とほぼ同じ光
断面を、撮像素子面にて実現するように調整されてい
る。

【００７３】そして、合成された光を撮像素子にて撮影
する。撮像素子は、ＣＣＤまたはダイオードアレイなど
を使用する。ここでは、ダイオードアレイを使用した。
そして、この撮像素子１０からの出力を、波長分析手段
にてスペクトラム分析し、波長スペクトラム値とする。
これはそのスペクトラム最小単位での波長幅Δλの特定
波長が数多く独立して得られるという事である。即ち通
常のカメラではR,G,BというΔλが３つしか得られない
が、本装置からは帯域/Δλ個の非常に多くの色情報が
えられる。これによってもiMediumの情報容量は非常に
大きくなる。ここで、スペクトラム分析は、バンドパス
フィルターを多重にしたものでも、フーリエ変換、ウエ
ーブレット変換などの手段でもよいが、ここでは、ＦＦ
Ｔを使用した。

【００７４】ここで、この波長域は、ミラー移動手段８
の速度Ｖと、入射光の波長λの積により決定される。そ
して、速度Ｖは、記録すべき波長に対応するように、撮
像素子の帯域にあわせ移動速度を調整されている。具体
的には、帯域が（ＤＣ）〜１０００Ｈｚ（上限値をｆと
する）で、観察波長が４００ｎｍ〜（７００ｎｍ）（エ
ネルギー的な上限値を４００ｎｍとする）なら、０．０
４ｃｍ／ｓ以下の速度で駆動する。（ｆ＞＝Ｖ／λ）こ
こで波長が１μｍ以上の長さの方が実現が容易であるの
でこれらの波長を使用しても良い。この場合iMediumを
赤外線波長域で作る。これによって肉眼では見えないコ
ードとなる。また、定速度にて駆動できるならどのよう
な駆動波形でも良いが、３角波にて駆動した。もちろ
ん、速度フィードバックを併用するとさらに良い事はい
うまでもない。

【００７５】一方出力波形の観察時間あたりの積分値を
強度分析手段にて積分する。この時、出力波形における
強度の中央値、平均値、メディアン、代表値をとっても
良いし、検波をおこなっても良い。この値を画像の輝度
または、強度にし、前述の波長スペクトル値を色情報と
する。このフォーマットを波長画像とする。

【００７６】この時、人間が見て妥当な色画像とする場
合、３刺激値生成手段が、前述の波長スペクトラムを、
３つの独立した可視波長域における、３刺激値スペクト
ラムに合成する。具体的には、前述の波長スペクトラム
を赤、緑、青の帯域制限フィルターに通して、その出力
を３刺激値とするなどである。この３つの帯域制限フィ
ルターを規格化する事により、どこでも正確な色を再現
する事が可能となる。この出力を通常のカラーモニター
やビデオデッキに接続すればカラー映像が観察できる。
もちろん、ＩＥＥＥ１３９４、ＮＴＳＣ、またはＰＡＬ
フォーマットの時間間隔で、前述の３出力を出力する事
はいうまでも無い。

【００７７】〔実施例の効果〕本実施例の波長画像観察
装置は、正確で、再現性のある色調を観察、記録、伝達
できる。また、波長画像フォーマットを使用して映像を
保存すれば、個体差、即ち個々人の視細胞における３刺
激値にも対応できるなどを初めとし、機器差、時間によ
る科学の進歩による３刺激値合成の変化などに対応でき
る。

【００７８】ここで波長抽出手段 Color Extractorが情
報媒体照射手段 Emitterを伴っている場合 上記の波長抽出手段 Color Extractorには、基本的に太
陽光や室内灯などを利用して行うが、特定波長の情報媒
体照射手段 Emitterや特定波長を複数使用した特定波長
スペクトラム情報媒体照射手段 Emitterを使用する場合
もある。一例としては、Red,Greed,Blueの各波長の光を
放出する情報媒体照射手段 Emitterを使用し、それぞれ
Red光を照射し、Code検出をおこない、次にGreen、その
次にBlueを照射して、Codeを読み取る。この場合照射波
長のCodeのみが容易に読み取れる。具体例として図２１
のような構成を採用しても良い。他例として検出手段と
してカラーカメラを使用するかわりに、白黒カメラを使
用し、EmitterにてRed、Green、Blueの各波長をiMedium
に照射し、コードを読めばカラーコードが読める。これ
によりカメラの解像度をあげたり、コストを下げても良
い。

【００７９】上記に示すこれらのColor Extractorは、
カメラのフィルター帯域とコードの反射波長帯域にバラ
ツキがあっても、正確にカラーコードを読める特徴があ
る。

【００８０】１ 情報コード走査開始点（走査基準点）
の検出 情報媒体に検出指標を設けず、情報検出装置に情報コー
ド開始位置検出手段を有する場合。 情報媒体に検出指標を設定して、それを情報検出装
置の指標検出手段 DetectIndexが検出することにより情
報コード開始位置を検出する場合。 情報コード検出開始位置補正がある場合 α 既知の形の検出指標を使用するので、その指標の重
心、中心などの幾何学的特徴点を外形形状から算出して
走査基準点とする場合。ここで一例として特徴点とは、
３角形においては、各頂点や重心などである。 β 基準コードや領域コードを検出して、それから走査
開始点を求める場合。 またはの処理の後に、さらに情報コード開始位
置を正確にする領域コードを情報媒体に設け、領域コー
ド検出手段を情報検出装置に設ける場合。（始点領域コ
ード、終点領域コード、その両方） そして１、２または３の何れかの組み合わせ。 始点と情報コードの容量を指定する領域容量コードを
情報媒体が有する場合。

【００８１】２ 情報コードの走査（読み出し） （単純）走査法 直線走査、スパイラル走査、レ
ーダー走査、ポリゴン走査、ランダム走査、曲線走査な
ど

【００８２】直線走査 図９ないし図１０のごとく中央に検出波長に対して特異
的に吸収または反射するインキにて塗られた検出指標に
対して既知の手法に基づきInformation Blockが集束す
る。ここで4分割されているのひとつの走査線を中心点
より外部に向け走査して、個々の座標値におけるInform
ation Element Valueを読み出す。そしてiCodeからの情
報はコンピュータ上のある特定な制御コードと対応して
おりその機能が発現される。この時収束点を走査開始点
としたが、これは独立して設定していても良い。また走
査線は、４方向にとるなど複数走査して、その最多値を
情報としても良い。これを採用するとCodeの一部がCCD
の最大値を超える輝度になっている場合などよる情報欠
落を防止できる。もちろんバーコードをこれらの縞同様
に円形に印刷しても良い。一般にバーコードは直線的で
あり原則として平面近似の物のみに有効であるが上記ま
たは以下の手法を使用すれば曲面でも良いし、また本発
明では汎用的なコンピュータ入力装置となるのでバーコ
ードリーダーなどのような特殊な機器がいらない。特に
半導体レーザによる走査機構をバーコードでは大く採用
しているが本発明では不要である。

【００８３】スパイラル走査 中心に位置している指標を基準値以上の光により形成さ
れた画素の外周形状を得る。この形状をもとに円状また
はスパイラル状に走査してある閾値以上の値のラインと
それ以下の値のラインを2値化コードとしてその周期パ
ターンを検出する。ここで円状に走査する場合中心指標
外形と相似形にし同心円状に、間隔をあけて走査する。
この間隔（それぞれの走査円の半径などの各種図形歪み
など）も中心指標の形状変化より計算しもとめる。スパ
イラル状も円状に準拠し走査してコードを読む。

【００８４】レーダー走査 図10ｃのごとく直線走査の走査線を回転させて、その時
々の情報要素 Information Elementを読み出す。具体的
には、検出指標の座標が指標検出手段から発せられ、そ
の座標値から外側に定められた距離をまず始点として、
そこを中心座標値として円状に情報要素を読んでいく走
査手段により情報を読み取る。ここで中心座標から一定
の距離、すなわち一定の情報要素個数分だけの部分から
走査を開始してもよいし、aCodeを中心から直線走査し
見つけ、その位置から一定の割合を加算または減算し
て、その点を走査開始点としても良い。また開始点と終
了点は、必ずしもID情報の始まりと終りでない場合は、
リング場に情報を回転させてID情報を検証しても良い。
一例として、この走査をrCode Readerが、rCodeに対し
て行った場合、その強度における最多値を、輝度誤差補
正手段が検出し、その出力値をもとに誤差補正手段が、
iCodeの強度を補正してもよい。これは照明条件による
色ムラなどの輝度誤差を解消する。またiCodeが図２２
a,bなどの場合、iCode ReaderがiCodeに対してレーダー
走査を行う場合がある。

【００８５】ポリゴン走査 特にｎ角形の場合は、走査経路がｎ角形すなわちポリゴ
ンとなる。

【００８６】ランダム走査 ランダムに走査して、コードを読む。一例として特にrC
odeに対して使用される。具体的には、照明や観察角度
などによる輝度誤差を無くするために、rCode Readerが
rCodeをランダムに走査、読み込み、その出力値から輝
度誤差補正手段が最多値を検出し、その最多値を採用
し、iCodeを誤差補正手段が誤差補正したり、読み込み
基準値として使用したりする。これにより照明などの環
境誤差を少なくする事ができる。

【００８７】曲線走査 その他本発明の趣旨に沿えばどのような曲線で走査をお
こなっても良い。

【００８８】形状検出走査法 凹凸（２値、多値）
点字 原理的に上記走査と同様な走査をおこなう。相違点は、
凹凸といった高さ方向の変化を強度変化に変換する高さ
検出手段が、強度検出すなわちCCDなどの撮像手段との
ちがいになるだけである。一例としては、レーザービー
ムを当てて凹凸を検出するCDピックアップを使用した
り、既知の３角測量形を検出手段 DetectingMeanとして
使用する。その後のCode Readerなどは、同じものを使
用できる。即ち汎用コンピュータでも良いし、また専用
ハードウエアを使用しても良い。

【００８９】 波長検出走査法 時間波長すなわち、電磁波の波長に関するもの、 波長抽出手段 Color Extractorや波長画像装置により分
離検出する走査法で多スペクトラム光を使用する走査法
と特定波長および特定波長群による走査法 空間周波数におけるもの （回折）格子コード、モアレコードなど検出する走査法

【００９０】モアレ走査法 Codeを回折格子で観察すると撮像素子上にモアレジマ縞
ができる。これを情報として取り扱う。

【００９１】 ホログラム再生によるコード走査 後述のホログラムコードを使用する走査方法で、ホログ
ラムカードを指定の範囲内に位置させればよいだけで、
とくに空間的走査は不要である。多波長再生の場合は、
多波長ビームによる走査という時間的なビーム変化とい
う意味での走査が必要である。

【００９２】３ 誤差除去 （情報コード補正。情報
コードの傾き、明るさムラ、などの外乱除去）

【００９３】間隔補正 基準間隔コードを基準コードとして情報媒体が有する場
合。この基準コードを基準間隔検出手段が検出して情報
コードの間隔補正を（係数値により）間隔補正手段が行
う。具体的には、基準コードの間隔を基準に、情報コー
ドの間隔をあらかじめｎ倍（ｎ＞０）として規格化して
おく方法や、aCodeにより始点または/と終点を定めてお
き、情報コードであるiCodeの本数（Bit数）を既知とし
ておく方法で情報コード間隔の誤差を除去できる。また
情報媒体位置決め手段 Positionerを使用して、補正し
ないという方法もある。

【００９４】強度補正 基準強度コードを基準コードとして情報媒体が有する場
合。この基準コードを基準強度検出手段が検出して情報
コードの強度補正を（係数値により）強度補正手段が行
う。具体的にはrCodeまたは他の既知である原色（独立
波長コード、指標など）コードなどの強度を基準とし
て、iCodeの強度の読み取り値をデジタル的または、ア
ナログ的に補正（誤差除去）できる。情報媒体照射手段
Emitterを規格化して、さらに検出手段 Detecting Mea
nも規格化して誤差を発生させないという方法もある。

【００９５】速度補正 Sampling時間の不足による誤差補正 通常のCCDは、Sampling Timeが３０ｍsecなので、約６
０ｍsecより高速に移動するコードから正確に情報を得
る場合には、上記基準コードの間隔を使用した間隔補正
手段が有効である。もちろん高速CCDを使用したり、相
対速度を同じくしたり、情報媒体位置決め手段 Positio
nerを使用して相対速度を同じくしても良い。 ドップラーシフトによる波長シフトからの誤差補正 上記R,G,Bなどの基本波長における基準コードの強度を
検出し、強度補正手段により波長抽出手段 Color Extra
ctorに対して補正を行う。一例としては、rCodeが既知
の波長でできているので、このコードの波長のシフトか
ら、このコードの速度が判明する。この速度を情報とし
て使用しても良いし、またシフト量からiCodeの波長シ
フトを誤差補正手段にて補正しても良い。ぎゃくにiMed
ium使用波長と、検出手段のフィルター波長（半値幅）
を適切に選択しColor Extractorを使用すれば、少々の
速度誤差でも問題なく情報の伝達を可能とすることもで
きる。

【００９６】大きさ補正 検出手段 Detecting Meanをカメラなどとした場合、カ
メラとiMediumの位置関係や、iMedium自身の大きさのば
らつきにおいて、Sampling空間周波数と、Code空間周波
数との整合がとれない場合がある。この誤差を除去する
ために一例としてオートズームレンズ、（もちろんオー
トフォーカスが良い）を設けたCCDカメラによって捕ら
えたImageより、ｒCodeやaCodeの間隔、すなわち空間周
波数を検出し、その間隔から少なくともiCodeをSample
するにふさわしい大きさにズームを動かし、拡大する。
一方逆にオーバーSnappleになる場合は、ズームを動か
しWide画面にする。これにより他のiMediumを検出する
機会を得る事ができる。

【００９７】以上方法を応用した補正方法やその他の補
正方法 基準格子または縞法による補正方法 搬送波に値する縞を指標とする変調波形にて搬送波を既
知のものとしておくことで、指標付与物体の位置の変化
による指標形状の変化を、キャンセルし指標である変調
波の変調波長に対応する情報をえても良い。基準波長の
サイン波と指標波長のサイン波を描画して、基準波の撮
像波をもとに指標縞の波長を検出して位置の変化による
波長変化を補正して指標の情報を得手も良い。

【００９８】ここで基準縞または計測縞は指標に対して
どの位置においても良いし、その形状は格子状、放射状
などどのような幾何学的模様でもよい。また2値化して
いても良いし、多値化していても良い。そして計測縞は
ビートをとりあらたな縞を発生させてそれを計測しても
良い。この時対向する２つずつの線上での走査により指
標が傾いていても補正できるようにしても良い。ここで
縞走査法を併用してバックグラウンドノイズを除去して
も良いし、縞を９０度ずらして描画してもよいなど、指
標間での位相を変えその位相量を情報伝達に使用しても
良い。これらの縞を基準格子を通して観察しても良い。

【００９９】半径様直線による補正方法 円の中心点から円周に対して描画された円の半径に値す
る直線または直線群の長さの撮影像では、その変形に対
する回転軸を基準にしてＣＯＳ，ＳＩＮ成分に分けて変
化するのでその変化成分を分離して、情報伝達因子とし
ての指標としても良い。またこの場合円の位置による変
形を補正、修正するためにこの因子を使用してもよい。
この操作の後スパイラル走査を併用しても良いなど他の
方法との併用を行っても良い。

【０１００】円の変形具合による補正方法 撮像して円（楕円の場合がほとんどである）外周の形状
を少なくとも3点以上の点について計測しその変形具合
を見る。これによりコードの間隔補正を行う。またはそ
の大きさ、変形具合により情報を伝達する。また円（楕
円）の中心点をもとに長軸と短軸（円の場合はどこでも
良い）を求めて、その長さと基準座標系における各軸に
対する角度を求めて、空間位置を求めても良いし、円の
変形具合をもとに整合し空間位置を求めても良い。

【０１０１】以上 カラーサークルコード Color Circl
e Codeを使用し、図５Gの情報検出装置を使用し、上記
１情報コード走査開始点（走査基準点）の検出、２情報
コードの走査、３誤差除去の処理例としてiCode読み取
り一例を図９,図１０、図１１などに示す。（さらに具
体的な機構に関しては後述する。）

【０１０２】ここでCode Readerに備わる走査手段とし
てカラーサークルコード Color CircleCodeを直線走査
して得られる信号について説明する。まず検出指標が後
述の指標検出手段（Detect Index）によって検出される
など走査開始点にポインターPointerが設定され、その
後に直線的に情報要素 Information Element（ここでは
メモリ）の（強度）値をCode Readerが読み出す。具体
的には図９に示した情報配列 Information ArrayにiMed
iumの検出手段 Detecting Meanからの画像がある。それ
に後述の手段によりInformation Blockが収束しその中
心座標がiMediumのエネルギー重心を捕らえる。（ここ
でエネルギー重心と幾何学的中心が違う場合、中心座標
検出手段を使用して幾何学的中心を検出しても良い。
（中心座標検出手段は、図８図においては必要に応じて
指標検出手段Detect Indexに装備される。）一例として
円周の少なくとも２点から円の半径より大きな円弧を描
き、その２交点を結ぶ直線の中心を幾何学的中心とした
り、少なくとも４円弧を描き、各々の２直線の交点を幾
何学的中心とするなどである。）そしてこの座標を走査
開始点として図１０に示した走査線の一つに沿って各情
報要素 Information Elementが走査される。その結果図
１０に示した走査における強度、座標（情報要素Inform
ation Element毎の強度）が得られる。（図１１）もち
ろんカラーコードColor Codeの場合は、後述の波長抽出
手段Color Extractorを使用する。

【０１０３】ここでRedのDetecting Index中心付近から
走査が開始され、同時にGreen, Blueも走査が開始され
る。そしてRの第１の立ち下がりが検出指標 dIndexの終
点を示し、この終点までの検出指標 dIndexの強度を赤
の強度基準として強度補正係数Reference Codeとして使
用する。（平均、中心値、などを使用する。）そしてこ
の終点より始まるGreen、Blueの幅を間隔のReference C
odeとして使用する。そしてGreen, Blueによる間隔基準
コードは、Green, Blueの強度基準コード、即ち強度補
正係数としても使用する。そして次に、aCodeが検出さ
れる。ここでは各波長ともBlackを使用したので基線レ
ベルである。これも強度補正係数の一つである。この時
rCodeは、aCodeの機能をになっている。この後に記憶、
伝達する情報であるiCodeが検出される。そして必要に
応じてaCodeの終点が検出される。

【０１０４】ここではaCodeは、既知の間隔を有してお
り、かつiCodeの始点と終点に設定してあるので、aCode
やrCodeによりiCodeの領域と分画および間隔が判明す
る。具体的な一例では、図１１においてrCodeの幅がiCo
deの１Bit分（多重化などは省略して説明する。）、に
なっているので、aCodeに挟まれた間隔をrCodeの半分の
値すなわち間隔補正係数で割ればiCodeの間隔を設定で
き、（誤差補正手段の動作の一部）この間隔の中央値ま
たは立ち上がり、立ち下がり、もしくは平均値をiCode
Readerが検出するなどである。他例としては、iCodeを
ｎBit（ｎ＞０）として規定し、領域をiCode Readerが
ｎ分割してiCodeを読み出すなどである。ここでaCodeを
rCodeとして使用または併用して、（その逆もある）さ
らに正確を期しても良い。その結果iCodeの領域が判明
し、その各区間における各波長の強度分布が判明する。
ここでiCode情報の一例として、Red（ｄIndex）、Green
（ｒCode）、Blue（ｒCode）の各強度レベル即ち強度補
正係数の一つをHigh Levelとし、Blackレベル（aCode）
強度、これも強度補正係数の一つをLow Levelとして、
各波長毎に、その中間値を閾値（Threshold Level 以下
TH）として（誤差補正手段の作用の一つ）、iCodeの強
度値において２値化した値を採用する。もちろん中間値
でなくて、多段階にして多値化しても良い。この場合情
報量は増えるが、ノイズに弱くなる。

【０１０５】このTHについて各iCode間隔の各中央値を
比較し、２値化コードとして読み取る。そしてここでは
iCodeは、ｒCodeやaCode間隔の１/２に設定されてお
り、その間隔においてスタートポインターStart Pointe
rからエンドポインターEnd Pointerまでを分割し、分割
された中央値を、THにより２値化し、それを情報として
捕らえる。もちろん多値化データとして読み取っても良
い。また別の方法としてiCodeの分割数、これを仮にｎ
とするなど分割数を規格化しておいて、スタートポイン
ターStart Pointerからｎ間隔（ｎ＞０）をSampleして
も良い。

【０１０６】この２値化データは、ASCIIコードに対応
させたり、独自の関数、対応関係をつくって意味のある
情報としても良いし、純粋に数字を伝達するのに使用し
ても良いなど伝達情報は自由である。もちろん従来のFD
データなどと互換性を持たせても良いし、独自性でも良
い。ここで各波長毎のデータの強度比較を波長強度比演
算手段 Intensity Rate Operatorにより強度比を計算し
て、この比率により情報を伝達しても良い。

【０１０７】ここでｒCodeやｄIndexの配列情報をiCode
情報に上乗せしても良い。ここで検出指標 dIndexの中
心を、中心座標検出手段が、指標外形手段からえられた
その外形情報より、中心座標を正確に求めて、これをrC
odeの間隔コードとして使用しても良い。即ち誤差補正
手段が、ｒCode Readerと同じ様にiCodeの間隔単位をiC
ode Readerに出力するのである。もちろん検出指標 dIn
dexの中心を検出指標 dIndexの両側のrCode幅より補正
を行って正確な中心点を求めてもよい。

【０１０８】実施例として情報媒体に検出指標を設け、
それを検出することにより情報媒体を画像データ中の情
報媒体の有無、個数および情報媒体を画像データより検
出する指標検出手段 Detect Indexを説明する。図１３
a,bは実施例における指標検出手段 Detect Indexの一例
を示すBlock Diagramである。

【０１０９】図１３a,またはbに示すように制御手段
が、各手段の生成および制御を行っている。具体的な一
例としては、CCDにより捕らえられた画像データがA/D変
換され記憶手段 Memoryに、画像データとして保管され
る。この記憶手段 Memoryの記憶要素が情報要素 Inform
ation Elementであり、画像メモリ配列が情報配列 Info
rmation Arrayとなる。ここでソフトウエアの操作によ
りInformation Areaがメモリ上に定義される。この大き
さと座標（左上）は、可変できるものである。ここで、
このBlockをｎ分割してエネルギー中心を、任意の座標
に収束させる既知のInformation Blockを使用したり、
このBlockの始点（左上）から、終点にかけて（走査経
路は自由）走査子を走査し、ｄIndexなどiMediumの特徴
を抽出し、開始座標を検出するものである。ここでは以
上の制御をCPUが行っている。

【０１１０】A指標検出処理過程として画像メモリ上の
１画像を使用して収束または検出指標dIndex存在の有無
を確認しても良いし、複数画面で収束を求める方法を採
用しても良い。さらにまた情報ブロックを１画面に１個
採用しても良いし。複数採用しても良い。複数の場合一
例としてRed, Green, Blueの各Indexに対応したそれぞ
れの情報ブロックを採用するなどである。この時マルチ
CPUや複数のコンピュータを使用して処理を行うとさら
に良い。B情報ブロックの大きさは、固定でも良いし、
可変でも良い。C大きさは、iMedium１個と同じ程度にす
る場合と、違う場合とがある。D情報ブロックの形状も
４角形などのｎ角形や、丸、楕円など使用目的やハード
ウエア性能に合わせて設定する。E背景色の大きさや波
長分布がiMediumと違うものであれば波長抽出手段 Colo
r Extractorにより処理を行って後に指標検出手段 Dete
ct Indexを適用すれば容易にiMediumを検出できるが、
同じ波長の物体で特に検出指標やiMedium自身より大き
な物体が存在する場合、Information Blockを始めとす
る指標検出手段 DetectIndexのいずれかまたは、その組
み合わせにてと情報媒体判定手段がiMediumを判定する
手段と、それらからの情報とCode Readerからの情報を
比較してiMediumであるかどうかを認識しiMediumを検出
するiMedium判定手段（図８参照）を採用すると良い。

【０１１１】具体的な一例として指標検出手段 Detect
Indexが検出指標または、同様な波長を有する背景物体
を検出するとする。この時点でCode Readerが前述また
は後述の走査をおこないCodeを翻訳する、この時rCode
やaCodeが存在しなければ、それはiMediumでないと情報
媒体判定手段が判定する。ぎゃくに時rCodeやaCodeが存
在すれば情報媒体判定手段がiMediumであると判定して
情報を有効なものとする。この時rCodeやaCode以外にiM
ediumを判定するためのiMedium ID codeをiMediumに搭
載しても良い。具体的には、検出指標の外周に沿いリン
グを幾つか区切り（図２２ｂ）、そこに本発明の手法に
おいてBitコードによるASCIIコードにてiMediumと記載
しておくなどである。もちろんここに既知のFATを設定
してWindowsなどの既存のOSに対応させても良い。さら
にこのIDコードを検出指標としても良い。もちろんこの
コードをiCodeなどの他のコードに使用しても良い。

【０１１２】F前述の固定と可変およびブロック形状と
あわせて多くの種類がある。G 以上の処理は、本実施例
においては、CCDカメラとビデオキャプチャーボードお
よび汎用コンピュータのソフトウエアという形で実現し
たが、専用の回路を組んで行っても良い。

【０１１３】Information Areaの使用方法の一例として
以下の１から４の使用方法がある。 １ Information Blockを使用する場合。（光点追跡法）
図１２、図9 図１２や 図9は、Information Blockとして４分割Block
を使用する例である。

【０１１４】〔実施例〕情報要素を撮像機器（ここでは
ＣＣＤ）の画素または、それに対応したメモリーを情報
要素とし、それを要素としとした情報配列、即ちＣＣＤ
アレイまたは、それに対応するメモリーアレイを有し、
そしてその配列中または、その配列を含む情報要素の所
定の集合体である情報ブロックを３つ以上の情報ブロッ
クとして構成し、その各ブロック毎の基準以上の光強度
を演算し光点を追跡する既知の技術を応用する技術を開
示する。この技術を応用して指標を検出する。即ちまず
一例としてここではブロックを4分割として円形のブロ
ック（図15）または四角形のブロック（図9）を使用
し、光点即ち検出指標を追跡した。

【０１１５】このとき本発明においては計測カメラの全
画素を全て含み、それ以上の面積をもつブロックを初期
設定して初期画像の基準値以上の光点に関して、ｘを各
ブロックの強度とし各ブロックへの移動係数をＸ＝
｛（ｂ＋ｄ）―（ａ＋ｃ）｝Ｋ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）、
Ｙ＝ ｛（ｃ＋ｄ）―（ａ＋ｂ）｝Ｋ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ）を用いて光点を指標検出手段 Detect Indexが追跡
する。ここでＫは適当な定数で集束に対して適時増減さ
せても良い。そして第２画像にて光点に集束しつつ、か
つブロックの大きさを縮小させる。ここでブロックの大
きさは演算対象のiMediumにおける全画素数の０より大
きく〜数倍程度に設定する。今回は４倍程度とした。こ
のブロックの大きさは、小さいほど指標検出時間が少な
い、しかし指標より小さくなると、指標検出はできるが
中心を捕らえる事ができなくなる。基本的には指標検出
のみであったら、検出指標より少し大きいぐらいが適当
である。ここで、検出指標と同じ背景波長の物体と分離
するために、前述のID CodeやｒCodeもしくはaCodeを使
用し、情報媒体判定手段がいiMediumかどうかを判定す
る場合、すくなくともこの処理を行う時に情報ブロック
サイズをiMediumが入る用に、ブロック大きく

【０１１６】またブロック中に閾値を設けて、その閾値
以上の画素のみを演算可能とするようにした。これはＣ
ＣＤのタイミングコントローラーが発生する画素クロッ
クとスタートパルスまたは基準クロック、水平、垂直信
号などのタイミングパルスを基に閾値以上の画素データ
のみを、その画像における座標値とともに演算または記
憶またはその双方の処理を実行する。ここでこの操作を
完全にソフトウエアで実行しても良い。

【０１１７】ここで図15のごとくブロックの大きさの変
化率は、光点を追従できればどの様な変化率でも良い
し、その大きさも追従可能なら大きくても小さくても良
い。図15の円ブロックは指標外形手段にてパターンマッ
チングし楕円となっても良い。具体的には、検出された
検出指標の中心点からレーダー走査をおこない最大値と
最小値を求めるこれに基ずき特定の大きさの楕円を特
定、即ち指標外形が求められる。これが指標外形手段の
一例である。これは必要に応じてrCode Readerが備えて
もよいり、指標検出手段 Detect Indexの一オプション
としても良い。図1６のように収束点を外部に持ち各ブ
ロックが離散していても良い。図１７のように情報要素
を直線的にもつ３つの独立ブロックをもち収束点も独立
したブロックでも良い。また独立ブロックを放射状に３
つ以上有しても良い。図１８，１９のごとく鋭角展開し
ても良い。ここで集束点を定義するベクトルＶ１とＶ２
は固定でも良いし、動的に変化しても良い。

【０１１８】ここで演算に供した強度が基準値以上の情
報ブロックである光ブロック中における情報要素の形や
大きさにより６自由度の空間位置を検出してiMediumの
形を成してもよい。ここで星型や四角型などの形につい
てもこの基準値以上の光強度により形成されれいる光ブ
ロック中の情報要素形により検知しても良い。また最初
に四角型または多角型または星型のブロックを定義して
光点追跡しその後に6軸にて回転整合してその形状を認
識しても良い。ここで他のパターンマッチングや解析的
手法などの手法を使用しても良い。またＯＣＲ様の機構
によりこの形状を言語として翻訳しても良い。またＮ次
式（Ｎは1以上の整数）やテーラー級数、マクローリン
級数、テーラー級数、フーリエ級数などの各種式などに
て近似、マッチングしても良い。

【０１１９】図１２a,b,は、走査子即ちOperatorがパタ
ーンマッチングや、ヒストグラムパターンおよび、彩度
パターンを使用する例であり、走査子即ちOperatorより
分類して以下の種類がある。図13bにより制御されてい
る情報配列 Information ArrayにおいてIndex Detector
によりScan Blockが生成され、図１４におけるa,b,cの
ごとくOperatorがScan Block中を作動し、このOperator
に関して、Operatorが指定する情報要素 Information E
lementがあらかじめ設定しておいた条件をみたした場合
にOperatorは、Index Detectorに収束情報信号を送る。
そしてその条件やScan Blockの位置などの制御パラメー
タは、Index Detectorにより設定されている。そしてOp
eratorは、Index Detectorからの制御に従いScan Block
中をScanしてゆく。そしてある時は、その条件み合う位
置にて停止したり、またある時には持続的にScan情報を
おくりつずける。この動作を常にScan Block内にて繰り
返し、指標を追跡する。そして常にScan Blockの中また
は中心に指標が位置するように、Operatorの収束位置情
報をもとにIndex DetectorがScan Blockを動かす。この
時Scan Blockは、その大きさを情報配列 Information A
rrayと同じにしてもよい。具体的には汎用コンピュータ
を使用してキャプチャリングされた画像に対して以上の
処理をソフトにて実現させる。もちろん専用ハードウエ
アを使用して実現しても良い。また処理速度が速ければ
Scan Blockは、その大きさを情報配列 Information Arr
ayと同じにしてもよい。

【０１２０】２ パターンマッチング子を使用する場
合。 図１２の走査ブロック即ちScan Block（最大で情報配列
Information Arrayと同じサイズとなる。）の中を、パ
ターンマッチング子即ちOperator 図１４に示すが走査
し、基準になるパターンと相関が良ければ、それを指標
検出したとする。

【０１２１】A 既知の相関演算子を使用して相関値によ
りパターンマッチングする手段 Index Detectorの指示によりOperatorの条件を、記憶手
段にある図１から図３に示すパターンとして登録し、走
査ブロックの始点（左上）から走査し、個々の情報要素
Information Elementにおいて、そのパターンとの相関
を、Index Detector中の相関判定手段が相関値を算出す
る。この時あらかじめ定めた相関値を超える点または、
その閾値を越えかつ最大値をとる点を収束点とする。相
関判定手段は、少なくとも既知の相関係数演算機能をゆ
うしているソフトウエアまたはハードウエアからなる。

【０１２２】B 基準値以上のInformation Elementの配
置においてパターンマッチングする手段 図13bにより制御されている情報配列 Information Arra
yにおいてIndex DetectorによりScan Blockが生成さ
れ、図１４におけるa,b,cのごとくOperatorがScan Bloc
k中を作動し、このOperatorに関して、Operatorが指定
する情報要素 Information Elementがあらかじめ設定し
ておいた閾値より大きければ指標とみなすようにIndex
Detectorにより設定されている。そしてOperatorは、そ
の条件み合う位置にて停止する。この動作を常にScan B
lock内にて繰り返し、指標を追跡する。そして常にScan
Blockの中または中心に指標が位置するように、Operat
orの収束位置情報をもとにIndex DetectorがScan Block
を動かす。

【０１２３】さらに具体的には指標検出などの従来Pat
内容を参照すると良い。

【０１２４】３ ヒストグラム子を使用する場合。 図１２a,bの走査ブロック中のOperatorを線状または、
面状にて走査して、その強度ヒストグラムをのOperator
中のヒストグラム検出手段により読み取る。そして上記
の相関判定手段においてこの分布が、検索するコードと
一致または高い相関を示した時に、そこを収束点とした
り、持続的に相関値をIndex Detectorに出力し、その値
を基にIndex Detectorが収束位置を判定する。具体的に
は上記パターンマッチングの完全版である。即ち指標で
あるiMedium全体に、かつここの情報要素 Information
Elementの強度値をパターンマッチングする方法でもあ
る。

【０１２５】４ 彩度子を使用する場合。 波長毎に上記３のヒストグラムを作成し、それを基準と
して一致または高い相関を示したところを収束点とす
る。または上記１から３のパターンマッチングなどの手
段を、各波長（色）にて行い精度を上げるものである。
具体的にはColor Extractorを使用し、抽出された各波
長データについて１から３の手段を使用するものであ
る。

【０１２６】ここで、Information Blockの形状は、図
１４から図１９に示すように本発明の趣旨に沿えばどの
ような形状でも良いし、また形状を動的に変化させても
良い。iMediumの大きさとScan Blockの大きさやInforma
tion Blockの大きさをほぼ同じとすると、高速にiCode
などのCodeが読めるし、上述の情報媒体判定手段からの
信号と、収束判定信号との論理和をとる事により殆ど背
景情報に左右されないiMedium情報伝達が可能となる。

【０１２７】〔第２実施例〕第２実施例は、情報媒体と
してサークルコード Circle Code（少なくともiCodeが
モノクロ）を使用する例を提示する。図１において情報
コードが円形となる情報媒体の一例を示す。このコード
を上記情報検出装置において情報検出のための処理を行
う。ここではサークルコード Circle Code特有の部分を
説明する。情報媒体が上記情報検出装置が有する情報配
列 Information Arrayに保持（Freeze or Capture）さ
れた時からの処理過程を説明する。

【０１２８】A検出指標を有する場合 図１に示す一例のごとく紙に印刷された中心を同一とし
た円形のコード群がある。この円形の中心に赤い指標が
ある。この赤い指標を指標検出手段 Detect Indexが検
出する。そして検出した位置から観察座標におけるX軸
方向に走査する。そしてこの走査した時の白、黒の輝度
値の２値化値と走査距離の二つの値をコード、即ち伝達
情報としてあつかう。具体的には、収束した観察座標の
値（X０,Y０）からX0＋１、X0+2、. . . . .X0＋ｎ（ｎ
＞０、ここでは整数）と走査して、各座標値ｎにおける
計測値を２値化して、これをコード情報として解釈す
る。

【０１２９】B検出指標をもたない場合 Information array 上の開始座標（Xｓ、Ys）情報要素
Information Elementより、各情報要素 Information El
ementにおける座標におき以下の操作をおこない（Xe, Y
e）まで順次走査をおこなう。その操作とは、ある座標
（X,Y）においてレーダー状（時計の針のごとく）に情
報配列 Information Arrayを走査（この操作を操作Aと
する。）する操作であり、これをレーダー走査手段が行
う。

【０１３０】この時個々のInformation elementより読
み出した情報を、あらかじめ記憶手段にストアされたサ
ークルコード Circle Code情報と比較して、情報コード
の開始点を検出した時に、その情報を伝達すべき情報と
して検出する。具体的には、操作A以後の処理は、情報
検出装置における１ 情報媒体に含まれている伝達した
い情報を有する情報コードの開始点の検出。（情報コー
ド終点も必要に応じ備える。）２ 開始点から情報を読
み出す順序である走査。３ 情報コードの傾きなどの変
形、明るさムラなどによる誤差除去。における検出指標
を持たない項目に対応している。もちろん３ 情報コー
ドの傾きなどの変形、明るさムラなどによる誤差除去。
は必須ではないが、採用することを推奨する。

【０１３１】具体的な一例をあげると、操作A後に情報
媒体検出手段が、既知の基準コードや領域コードを得た
場合に、サークルコード Circle Codeの一つを検出した
とすることである。さらに具体的には、操作A後に、走
査情報を有するレーダー走査によってえられた個々のシ
リアルデータの基準コードと、領域コードの間隔が、記
憶手段にて記憶されているデータと相似であれば、情報
媒体の検出が行えたと、情報媒体検出手段が判断し、領
域コードもしくは基準コードまたは走査開始点から、計
算して情報コードを情報コード検出手段が読み取る。こ
の時のCode Readerに備わる走査手段は、上記のごとく
適時選択された走査手段を使用する。

【０１３２】〔第３実施例〕第３実施例は、情報媒体と
してｎ角形 Codeを使用する例を提示する。（ｎ＞２ｎ
は整数）

【０１３３】円形と同じ走査をおこなう場合とｎ角形の
幾何学的特徴点を特徴点検出手段により検出して走査を
おこなう場合がある。具体的には図３に示す一例のごと
く紙に印刷された重心を同一とした３角形のコード群が
ある。この円形の中心に赤い指標がある。この赤い指標
を指標検出手段Detect Indexが検出する。検出した位置
から観察座標からレーダー走査をおこない、微分係数が
０の点を特徴点検出手段が特徴点として、その観察座標
を記憶する。そして指標の座標から観察座標における３
つのうちいずれかの頂点方向、すなわち前記検出した特
徴点に対して情報要素 Information Element（メモリ）
を走査する。そしてこの走査した時のHigh Level、Low
Levelの輝度値の２値化値と走査距離（情報要素 Inform
ation Element数）の二つの値をコード、即ち伝達情報
としてあつかう。具体的には、収束した観察座標の値
（X０,Y０）から（X0＋√３、Y0＋１）、（X0+２√３、
Y０＋2）、.....（X0＋ｎ√３、Y0＋ｎ）（ｎ＞０、こ
こでは整数）と走査して、各座標値ｎにおける計測値を
２値化して、これをコード情報として解釈する。

【０１３４】ここで、ｎ角形の相対的位置と走査ベクト
ルを整合する走査ベクトル整合手段を使用して、ｎ角形
の位置の普遍性を獲得しても良い。具体的な一例として
は、３角形の各頂点をInformation Blockが捕らえ、そ
の頂点から中心点への走査ベクトルを、もとに走査開始
点（ここでは中心点）から、その走査ベクトルから上記
加算値を算出して、もよりの情報要素 Information Ele
ment値を読み出すなどである。走査した結果えられた、
コードは上記例に基づいて情報に変換する。

【０１３５】〔第４実施例〕第４実施例は、検出指標を
有する情報媒体で、かつ直線状の情報コードを有する使
用を提示する。

【０１３６】A 従来のバーコードをコードとして使用す
る場合 図４の向かって左のコードを一例として説明する。図４
の左のコードは、従来のバーコードを検出指標 dIndex
にて挟み込んだものである。まず検出指標 dIndexを上
記検出手段が検出して、それを走査開始点と終点とす
る。（ｄIndexがaCodeを兼用している。）あとの走査結
果は、従来のバーコード解読手段を使用する。

【０１３７】B カラーコードを使用する場合 図４のむかって右側のコードを一例とする。図４の左側
のコードは、カラーコードをｄIndexにて挟み込んだも
のである。カラーコードは、前述の２値コードを使用し
ても良いし、後述の多値コードを使用しても良い。また
走査方法は、上記Aと同様に行うものである。

【０１３８】〔第５実施例〕第５実施例は、情報コード
の大容量化

【０１３９】１カラーコード（多波長コード） ２値ま
たは３値以上コード

【０１４０】A ２値化カラーコードと同一コード信号部
位における強度方向への多値化カラーコード （主に
図８のconnect １） 上記カラーコードに準拠し、独立した波長を使用する。
具体的には図５，６，７，８，１１のごとくの波長抽出
手段 Color Extractorを、独立した指標、コードに対し
てしようする。このとき独立した波長のインクやペンキ
などを、ある程度混合しても良い。一例として青と赤の
色を混ぜてCodeを描き、その後に上述の波長抽出手段 C
olor Extractorで分離し、使用することにより同一Code
部分から、多くの情報を抽出できる。さらに上述の多波
長検出手段（波長画像観察装置）を使用すれば、非常に
大きな情報を記憶、伝達する事ができる。具体的には、
波長抽出手段 Color Extractorを使用してえられたデー
タを、白黒イメージと同様に、コード読み出し処理を行
う事である。さらに詳しく述べると図6 c,d,e,fや図７a
を使用し特定波長のコードパターン、一例として図１１
のRedパターンをBinary codeとしてCode Readerが読む
などである。

【０１４１】この時２値化処理をしても良いし、白黒イ
メージ即ち強度変化のみでの多値化処理をしても良い
が、ノイズに強いのは２値化処理であることは言うまで
もない。ただここでもrCodeをグレースケール基準コー
ドとすれば、かなりノイズに強くなる。ここで多値化処
理とは、Code Readerが読み出す際にコードの強度分布
の強度方向に複数の閾値を設ける事である。

【０１４２】B相対多値化カラーコード （主に図８のc
onnect ２、connect ３） 独立した波長を使用するだけでなく、その一つ一つの波
長における強度の値を上述のごとくｎ段階（ｎ＞０）と
したり、独立した波長の強度比を使用して情報量を増大
する方法である。前者は、前述のごとくアナログ的な方
向性をもちノイズに弱い。

【０１４３】後者は、rCodeにより比率を正確にする事
ができるので有用である。もちろん情報媒体照射手段 E
mitterを使用してより、色ムラを無くしたり、iMedium
自体を小さくして色ムラをすくなくしても良い。具体的
には、図１１のごとく各波長にて読み出された強度分布
に関して、各強度分布の各波長毎の比率を波長強度比演
算手段 Intensity Rate Operatorが算出し、この比率を
使用して情報を伝達する方法である。（ここで、この比
率に関しても２値化と多値化する場合とがある。ここで
もまた多値化する場合には、ｒCodeに明度分布を持つカ
ラーコードを使用したりして精度を上げても良い。）

【０１４４】さらに具体的には図８のように波長抽出手
段 Color Extractorからの波長別信号をもとに各強度分
布の各波長毎の比率を波長強度比演算手段 Intensity R
ate Operatorが算出し、Color Discriminator が、この
情報に対してあらかじめ比率と対応している固有な色情
報を記憶手段 Memoryから読み出し、その情報と前記情
報と比較してどの色情報、即ちColor Informationかを
識別する。言い換えれば波長情報決定手段 Color discr
iminatorは、波長強度比演算手段 Intensity Rate Oper
atorと記憶手段 Memoryからの情報を比較同定して、同
じ色情報を記憶手段 Memoryから呼び出すのである。
（図８ connect ３）この色情報または、この色情報の
組み合わせをiCode Readerが特定情報に解読または復調
（Decode）しても良い。

【０１４５】ここで波長強度比演算手段 Intensity Rat
e Operatorよりの情報即ち、多値化信号を使用してコー
ド情報といしても良い。（図８ connect ２）この多値
化信号または、この多値化信号の組み合わせをiCode Re
aderが特定情報にDecodeしても良い。もちろん２値化の
場合にも２値化に対応するHigh Level RateとLow Level
RateのｒCodeを設定しても良い。ここでｎ値化に際し
て特定波長の強度比をSubtractで求めても良いし、Divi
deで求めても良い。

【０１４６】C オプション 図８における各手段（各モジュール）は、単独で使用し
ても良いし、また適時組み合わせて使用しても良い。一
例としては、図８のconnect１接続にてiCodeを解読して
も良いし、connect２接続やconnect ３接続でiCodeをよ
みだいしても良い。また各connectを併用してさらに情
報量を増大させても良い。ここで、各connectからの出
力をiCodeを使用せずそのまま使用しても良い。言い換
えると各connect前段までがiCode Readerと等価な機能
を含んでいるものである。（ここで必ずしもCodeを理解
するのは人間だけでは無いという事に注意。）さらにま
た波長情報決定手段 Color discriminatorをiCode Read
erとしても良いし、同様にIntensity Rate Operatorをi
Code Readerとしても良い。

【０１４７】さらにまた情報媒体照射手段 Emitterを使
用して、さらにおおくの波長情報をコードに挿入しても
良い。具体的にはλ１の波長に特有な反射を持つペンキ
とλ２の波長に特有な反射を持つペンキを同一コードに
塗る。そのコードを情報媒体照射手段 Emitterからλ１
またはλ２の波長の電磁波でそれぞれ照射すれば、それ
ぞれの波長毎にCode情報が得られ、その結果情報が増大
する。さらに波長をｎ個（ｎ＞０）と増やせばｎBit分
の容量の増大が見込める。

【０１４８】ここで同一場所にペンキなどの波長コート
を行ったが、異なる場所に異なる波長のコードを書き込
んでも良い。この場合撮像デバイスの１画素、すなわち
Information Elementより小さな範囲に書き込んでも良
いし、従来的にSamplingの定義が示すように２画素程度
以上としても良いなど、本発明においては画素対コード
の比は、非常に自由である。特にSamplingの定義以下の
大きさを有するコード、即ち超解像コードに対する検出
においては、超解像手段といっても良い。一例として撮
像デバイスの１画素、すなわちInformation Elementよ
り小さな範囲に、Red, Green、Blueなどの異なる波長コ
ードを別々の場所に記載しても良い。このように１画素
に複数の波長情報が挿入されてもColor Extractorを使
用すれば分離できるので、結果的にコード波長をｍ（ｍ
＞０）だけ増やせば、ｍ倍ないし、波長による閾値など
を多値化したりすれば、さらに非常に大きな情報容量を
えられる。これは言い換えると波長（色）コードの一種
の多層化でもある。ここで、超解像手段を使用してコー
ドのパターン認識をおこなっても良い。一例として光軸
を中心として回転するCCDカメラから超解像コードでで
きたｒCodeなどの強度、分解能、情報量が最大となった
位置がマッチング位置となる。この技術は、2次元のコ
ード、特にｎ角形コードの位置整合に便利である。また
光軸（Z軸）だけでなくX軸やY軸への移動をおこない同
様なパターン認識をおこなっても良い。またこの情報か
ら３次元位置情報を検出しても良い。具体的には、X,Y
方向には、指標検出手段 Detect Indexとで算出し、上
記の１回転自由度と、のこりの２回転自由度は、rCode
の変形具合にて算出し、Z方向は、超解像手段のパター
ン認識オプションにより検出する。またこれらの各１次
元分のデータのみを使用してもよいし、ｎ次元（ｎ＞
０）に拡張しても良い。これらがｎ次元情報検出手段で
ある。さらにまた単板カラーCCDなどの場合は、Z方向ず
らし手段により３画素または４画素のインパルスレスポ
ンスに読み取りたいコード部分を投影し超解像手段を使
用しても良い。また既知のずらしサンプリングを併用し
て、さらに解像度を上げる機構を超解像手段に付加して
も良い。

【０１４９】もちろん白黒コードにこれらの技術を使用
してもよい。いいかえれば波長抽出手段 Color Extract
orを使用せず情報処理を行うということである。

【０１５０】２ ホログラムコード 図２０に示すように前述の情報媒体のパターンを既知の
ホログラムにて記録しておく。具体的には、前述図５の
各Builderからの信号を、Code Managerが取捨選択およ
び統合化して、それを情報媒体書き込み装置 iMedium W
riterが既知のホログラム媒体に情報を書く。この時情
報媒体書き込み装置 iMedium Writerは、既知のホログ
ラムWriterを、そのEngineとして使用することによりホ
ログラムコードを実現する。これを図５Aに示す再生装
置により再生する。具体的には、図５に示すように、
（E.M.W.）情報媒体照射手段 Emitterから再生のための
レーザービームなどが出力され、そのビームにホログラ
ムコードを有するiMedium（カード）を提示する。する
と記録された前述コード、ここではサークルコード Cir
cle CodeがCCD Array上に再生される。このコードを前
述のいずれかのコード読み出し手段、方法によって読み
出す。

【０１５１】この記録方法は、iMediumの記録パターン
を特別な装置を使用しないと読み出せないので、セキュ
リティにすぐれる。言い換えれば暗号化が容易であると
いう事である。またこの記録の利点は、損傷に非常に強
い、即ちiMediumカードが、破損しても、一部でも残っ
ていれば全体のコードが得られる。この時、分解能は落
ちるので、損傷範囲と記録情報分解能は、Case By Case
として記録したり、また一部の破片では情報を伝えれな
いように細工することもできる。これによりカードの不
正使用を防止するように利用しても良い。またカード内
にビームを入れる事を前提とするので、ビームにカード
以外のもの、つまり手などの支持部分が入ると回折が起
きカードの一部を使用しているのがわかる。

【０１５２】ここで情報媒体書き込み装置 iMedium Wri
terを単一波長のレーザにて記録したが、複数の波長に
よる記録を採用し、再生時に、同様な複数波長レーザー
を使用しても良い。この場合非常に大きな情報の記録が
できる。もちろん情報媒体書き込み装置 iMedium Write
rの使用電磁波は、自然光などどのような電磁波を使用
しても良い。これらのコードは、パスポート、身分証
明、クレジットカードや医療記録などのプライバシーに
関係するものに好適である。

【０１５３】３ （回折）格子コード 図２１における一例としてのCircle Code投影可能な回
折格子を有するレーザーポインタを使用して、CCD素子
上にサークルコード Circle CodeなどのCodeを投影す
る。それ以降の処理は、前述の処理に準拠する。この図
では、投影したiMediumの反射光をCCDカメラにて捕らえ
ているが、直接CCD素子上にコードを投影しても良い。
その場合基本的にレンズは不要であるが、光路変換のた
めに使用しても良い。直接投影の場合は、暗号化通信と
して使用できるし、盗聴の心配が無い。

【０１５４】また回折コードの他例として、ドット状の
穴があいた板を、前記レーザーポインタで照射して、前
述のごとくiMediumを投影する方法である。これは複数
穴による回折で生じたバーコードや、単数の穴で生じた
サークルコード Circle Codeおよびその合成コードなど
を得る事ができる。（ドットパターンコード）具体的な
一例として、２つの穴にレーザー照射器より図２１のご
とく光をあてる。すると定間隔のコード、すなわち干渉
縞が出現する。これを検出手段 Detecting Meanに投影
する事により上述の情報検出装置が情報に変換する。こ
こで２つの穴の間隔とコードの間隔は、同一条件におい
て再現性があるので、特定の情報を記憶、伝達すること
ができる。さらに丸の中にアルファベットやひらがな、
漢字を挿入し、その背景を孔として、これを回折コード
として使用しても良いなどドットパターンをある規則性
のある面で構成しても良い。これらはPositonorや光源
の位相、波長、広がり角が同一であれば再現性がある。
これは暗号化を容易に行えるということでもある。

【０１５５】例として２つの穴をしめしたが、穴は、ひ
とつ以上あればよい。一つの場合Positionerや情報媒体
照射手段 Emitterの上述のパラメータ変化が情報とな
る。また３つ以上使用すれば大きな情報を伝達できる。
この穴による回折コードは、IDカードなど暗号化が必要
なものに好適で、かつ磁気記憶のように磁場による破壊
がないなど、各種ダメージに強い。ここで穴は、むき出
しでもよいし、情報媒体照射手段 Emitterが使用する波
長を容易に透過する樹脂などでおおい破損しにくくして
も良い。また点字に穴をあけ、点字を直接コードに変換
して使用しても良い。

【０１５６】４ ビートコード（モアレコード） 検出手段 Detecting Meanの前面に基準格子を作成した
り、CCD Arrayを基準格子として使用し、観察すべきCod
eとの間にビート、すなわちモアレ縞を形成する。この
ビートを情報として扱う。

【０１５７】ここで、モアレコードを縞コードで製作す
るなど、この２つのコードを混在使用しても良い。

【０１５８】５ 空間周波コード（縞コード） iCodeなどを正弦波や、その合成波などの縞として記述
して、その振幅変調波や周波数変調波などの変調波や搬
送波などを情報として扱う。

【０１５９】１ 空間波をFFTしてスペクトラム分布情報
とし、これを情報コードとして読み出す。一例としてFF
Tを使用した例を開示する。ウエーブレット変換など他
の変換を使用しても良い。前述や後述のiCodeを逆FFTス
ペクトラム変換して得られた空間周波コードを情報コー
ドiCodeとして情報媒体書き込み装置情報媒体書き込み
装置 iMedium WriterによりiMediumに記載する。このコ
ードを逆に、以下の空間周波解析手段にもとづき、もと
の情報に復元する。 A 1次元コード iCode Readerに設けられた１元スペクトラム変換手段に
より１元スペクトラム変換した結果えられた周波数空間
でのスペクトラムパターンをiCodeとみなし、そのパタ
ーンをiCode Readerが読む。 B ２次元コード iCode Readerに設けられた２元スペクトラム変換手段に
より２元スペクトラム変換した結果えられた周波数空間
でのスペクトラムパターンをiCodeとみなし、そのパタ
ーンをiCode Readerが読む。

【０１６０】２ AM空間波をコードとする。 搬送波強度を変調波で強度変調した波形を情報コード
（iMedium）として使用する。

【０１６１】３ FM空間波をコードとする。 空間搬送波周波数を変調波で空間周波数変調した波形を
情報コード（iMedium）として使用する。これはiMedium
の強度ムラ（誤差）の影響をうけない情報の伝達ができ
る。また位相変化すなわち縞コードを情報コードiCode
として、iMedium Writerが、iMediumに記載し、これを
復調するのに情報検出装置の情報コード読み取り手段iC
ode Readerが、位相検出手段を搭載しても良い。一例で
は既知の縞シフト手段をiCode Readerを搭載するなどで
ある。汎用コンピュータで実現するなら、ソフトで実現
できる。

【０１６２】４ ２と３における搬送波による変調波
（情報コードiMedium）の誤差補正 搬送波を既知のものとしておくことで、指標付与物体の
位置などの変化（歪み）による情報コード（変調波）の
変化を、誤差補正手段によりキャンセルする事ができ
る。

【０１６３】６ 分割コード 以下の一例のようにコードをｎ分割（ｎ＞＝２）して
（図２２aでは２分割例）、情報量を増大化するための
ものである。

【０１６４】A単純にCodeを分割するもの 図22a,bのようにCodeを分割し、その容量を増大するも
の。同一円周上で断片化しても良い。また他の使用例と
して図２２bのコードを図２４の自動車の車輪にとりつ
け、回転速度を計測するなどである。このコードは、回
転角度や速度、加速度を検出できる。

【０１６５】B偏光Codeによるもの 図２３のように偏光コードを作り、対向する偏光フィル
ターにより分離し情報を読み取る。２つの対向する偏光
フィルターを使用すれば情報量は倍になる。

【０１６６】C多層膜により多重（高さ方向に分割）化
するもの多層膜を製作してCodeを作る。これにより容量
を増大させる。具体的には第フィルムには、第１サーク
ルコード Circle Codeをスライドのごとく印刷し、第２
にも同一規格で違う情報を保管した他のサークルコード
Circle Codeを重ねる。これを前述のColor Extractor
で分離し、その後Code ReaderにてiCodeを読み出す。多
層コードの特殊な例として、物流において税関などのあ
る場所を通過した証をするために、情報コードの一部を
色塗りしたり、別のコードを貼り多層コードとするなど
である。

【０１６７】７ ドップラーコード Vという速度にて運動している物体に既知の波長を有す
るカラーコードをとりつけ、そのカラーコードを検出手
段 Detecting Meanで検出する。この時このVベクトルの
方向にダイオードアレイなどの検出手段 Detecting Mea
nを設ける。そしてVパラメータを、分光器からの光をと
らえる検出器などを備える速度波長変換手段により波長
情報に変換して、それをiCode Readerに送信したり、波
長強度比演算手段 Intensity Rate Operatorに送信した
り、Color Discriminatorに送信したりする。これらが
ドップラーコード検出手段である。これは、速度すなわ
ち位置と時間の両者またはいずれかの情報を伝達できる
コードである。これは、一例として図２４のようなロケ
ットや飛行機あるいは自動車などに使用できる。

【０１６８】８ 時間コード 時間によって変化するコードを情報コードとして採用す
る。さらにｒCodeに時間変化の基準となるコードを設定
すればさらに精度があがる。一例としてiCodeに空気中
の酸素に反応して、波長（色）が変化する物質を使用す
る。また他例としては、りんごの抽出液を多孔質のフィ
ルムでカバーして、酸素の供給量を制限するものであ
る。これら化学反応時間コードは、温度上昇により反応
が早くなるので、冷蔵庫にいれた時と、室温ではコード
の変化が室温の方が早くなるので、生鮮食品の保存表示
に好適である。また他例としては、蛍光物質を使用し
て、その蛍光の減衰を本検出手段にて計測するものであ
る。これも時間基準コードをrCodeに規定すれば、さら
に時間精度があがる。このコードは、温度に対して安定
なので絶対時間の表示に好適である。これらの時間コー
ドをカラーコードとすれば、さらに情報量が上昇する。

【０１６９】９ 温度コード 温度が変化するとコードの反応波長が変化するコードを
採用する。一例として既知の温度変化材料を使用して情
報コードを製作する。この使用例としては、ｒCodeと同
等の波長または強度をえられる温度を情報検出手段の温
度設定手段が温度設定する。そしてある温度に達した時
に、rCodeとiCodeの一部が同じ波長または強度になり、
その温度で温度設定手段は、温度を一定とする。この時
点でコード読み取り手段が作動してコードを読み取る。
これによりさらにコード容量が増える。また温度コード
を、そのまま読み取りiMediumの置かれた温度を情報検
出装置が検出して、iMediumが印刷または貼られている
物体の温度を検出しても良い。この時rCodeに温度補正
をおこなわせても良い。これは、冷蔵庫や冷凍輸送にお
ける商品管理に使用できる。これもまたコード容量の増
大につながる。

【０１７０】１０ 化学反応コード 物流において税関などのある場所を通過した証をするた
めに、情報コードの一部を化学反応を起こさせて変色
（波長変化）させて、通過の証をおこなうなどである。
一例としては、酸化または還元雰囲気ガスをコードに吹
きかけて酸化や還元を行いコードの色（波長）を変化さ
せるなどである。さらに具体的には鉄などの易酸化、還
元物質をコードに使用する。これをO2リッチ高温ガスを
吹きかけコード波長を変化させるなどである。または水
素イオン濃度により波長（色）が変化するコードを使用
してコード容量を増大させるなどである。一例として
は、リトマス、メチルオレンジ、フェノールフタレイン
などの試薬を情報コード（iCode）に塗布しておき、水
素イオン塗布前と塗布後に、情報を読み取ることにより
情報コード容量が増大する。

【０１７１】１１ 同期コード 一例としてiCodeに一定の間隔の白、黒などの空間矩形
波コードを円形に情報媒体書き込み装置 iMedium Write
rにて付与しておく。そしてそのiMediumの中心に情報媒
体位置決め手段 Positionerが保持し、その駆動手段
（オプション）がiMediumを回転させる。ここで室内灯
（５０Hzまたは６０Hzなど）にて照らして情報検出装置
にて、このコードを検出する。ここで回転速度を増減さ
せて、コードが静止する回転数で定速回転するように回
転速度手段にて調整される。そして停止した速度が情報
伝達のひとつのパラメータとなる。これによって情報量
が増大する。

【０１７２】１２ 振動コード iMediumを記載する媒体の材質における機械的共振周波
数を情報伝達の１パラメータとする。一例としてポリカ
ボネート樹脂を使用し、この共振周波数を検出する共振
周波数検出手段を使用して、共振周波数（共鳴振動）を
検出する。これをiCode Readerに入力させてiCode情報
とともに使用する。具体的には、機械振動を既知の機械
振動子から情報媒体に付与し、その付与エネルギーを振
動子への供給電流などのエネルギー値の増大もしくは、
ブリッジ回路による、エネルギーバランス変化点（ディ
ップ点）を、共振点として検出する。ここで、共振周波
数の異なる材料を使用して、さらに情報容量を増大させ
ても良い。

【０１７３】１３ 分子振動コード 一例としてハイドロキシアパタイトにてiMediumを作
る。そしてハイドロキシアパタイトの吸収波長を情報と
するために、分子振動検出手段を情報検出装置が備え
る。この分子振動検出手段を使用してアパタイトの吸収
波長を読み出し、その情報を前述や後述のiCode Reader
が読み出すというものである。具体的には、アパタイト
の吸収波長をCO₃やNaを付与することによりシフトさ
せ、そのシフト量を２値化したり、多値化したりし、上
述のiCodeと同様に符号化Encodeや解読Decodeする事が
できる。このコードは、アパタイト２分子に１Bitのコ
ードを与える事ができるので、非常に大きな容量の情報
を記憶、伝達することができる。ここではアパタイトを
使用したが、各種樹脂やグルコースなど他の物質を使用
して同様に情報を記憶、伝達しても良い。

【０１７４】１４ 共鳴コード １ 音波共鳴 iMediumをなす物体に凹形状を情報媒体書き込み装置 iM
edium Writerにて付与しておく。この凹形状は、その深
さと横幅において、その寸法における特定の共鳴周波数
を有している。このパラメータを、伝達情報の一つとす
る。そして復調するには、この凹形状に対して情報検出
手段が、音波を走査して共鳴周波数をもとめることによ
り、情報を復調できる。これをiCode Readerが使用し情
報を伝達する。これも共鳴波長をアナログ的に使用して
も良いし、デジタル的に使用しても良い。またその中間
的な多値化手法を利用しても良い。 ２プロトン共鳴 iMediumをなす物体の核種を既知のNMR検出装置を本発明
の検出手段として使用して、情報を復調することであ
る。 ３電子共鳴 iMediumをなす物体の電子を既知のESR検出装置を本発明
の検出手段として使用して、情報を復調することであ
る。 ４LC共鳴 iMediumをなす物体にLとCによる共振回路を挿入し、情
報を増大させる。この共振子を既知の共振検出装置を本
発明の検出手段として使用して、情報を復調することで
ある

【０１７５】１５ 化学結合コード 一例として酵素と作用基質を情報コードとして使用する
ものである。

【０１７６】１６ 凹凸３次元コード （凹凸で２値化以上する、凹凸をはめもむキーアンドキ
ーウエイ） 情報媒体iMediumを凹凸による変化にて情報を織り込ん
でも良い。このとき復調するのに３次元計測手段を本情
報検出手段に使用しても良いし、またキーアンドキーウ
エイのような構造を付与して、照合しても良い。

【０１７７】１７ 相対位置コード 重ねて回転子により見え隠れするものや、全く違う位置
にあったり、鍵と鍵穴のように特定の位置に挿入するな
ど、その相対位置関係において意味をなすもの。一例と
して、サークルコード Circle Codeをその中心位置にて
重ねあわせる。このとき円の中心に対して上部と下部の
サークルコード Circle Codeが稼動するようにする。そ
して上部のサークルコード Circle Codeには、窓開けに
よる情報コードをiMedium Writerにて施しておく。この
窓の位置における下部のサークルコード Circle Codeが
上部のサークルコード Circle Codeに結合する。このCo
deを読み取り情報とする。ここで、上部のサークルコー
ド Circle Codeを一例として９０度ずつ回転させて、そ
の都度上部と下部のコードを読んで情報とする。これに
より伝達する情報が非常に増える。ここで回転角は、何
度でも良いし、また回転を情報媒体位置決め手段 Posit
ionerが自動的に行っても良いし、また手動でも良い。
ここで上部のサークルコード Circle Codeを透明または
半透明なものとして、情報を増大しても良い。また図２
２aの扇型に分割された部分のコードを、分離し、鍵と
して使用しても良い。この２つの分離した鍵と鍵穴的な
コードも相対位置コードである。

【０１７８】１８ 以上のコードは、後述の光コンピュ
ータの記憶または演算手段に使用できるので、レーザー
スキャナーやCCDなどの既成概念での読み取り手段が不
要な場合が多い。

【０１７９】〔第６実施例〕第６実施例は、検出指標の
無い従来バーコードを検出する装置としての応用例とし
てバーコードを本発明の情報検出装置を使用して自動検
出する使用例を提示する。Information array の開始座
標（Xｓ、Ys）より、各座標におき以下の操作をおこな
い（Xe, Ye）まで順次走査をおこなう。その操作とは、
ある座標（X,Y）においてレーダー状に情報配列 Inform
ation Arrayを操作（この操作を操作Aとする。）する。
この時個々のInformation elementより読み出した情報
を、記憶手段にストアされた情報と比較して、バーコー
ドの始まりの部分を検出した時に、そのシリアル情報を
バーコード情報として検出する。具体的には、操作A以
後の読み取りは、従来のバーコードと同じものである。

【０１８０】｛この装置は、従来のバーコードを自動的
に読み込むが、バーコードの傾きが小さくないといけな
いなど位置決めに制限がある。またサークルコード Cir
cle Codeや検出指標付きコードに比べて検出時間が非常
にかかる。さらにまたレーザービームのような積極的な
照明光がないと、背景ノイズや背景疑似信号との分離が
困難でもある。｝

【０１８１】第７実施例は、自動車などの乗り物におけ
る制御、伝達コードとしての使用を開示する。図２４ キーなどを上記コードとして使用しても良い。具体的に
はiMediumにキーパターン情報をInputしておき、上記iM
edium Detectorが出力された、キーパターン情報と、記
憶手段にあるキーパターン情報比較手段が比較し一致す
れば、エンジンスタートする。自動車などの乗り物に情
報検出装置を搭載し、制御コンピュータにそのデータを
伝達する。これに対応して標識にiMediumを採用した
り、人間が着用する着物にiMediumを印刷しておく。こ
れにより省電力または無電力な標識、信号あるいは道路
情報伝達や、標識を液晶などにして動的な情報を非常に
安価で確実な方法で運転者に伝達できる。また歩行者の
保護をiMediumが行う事ができる。また乗り物の前後にi
Mediumを印刷すれば、車間距離の確保や、速度規制、衝
突防止が可能となる。

【０１８２】第８実施例は、一般物流の制御コードとし
ての使用を開示する。住所、電話などをコード化すれ
ば、合理的な物流が可能となる。またショッピングセン
ターのレジが無人化できる。ここで在庫管理手段または
流通管理手段を搭載すれば、さらに合理的な流通が可能
となり、環境保全に役立つ。一例として飛行場での荷物
流通や郵便の流通での御配達がなくなる。また住所をiM
ediumで表示すればプライバシーの侵害がなくなり、か
つ早く仕分けができ迅速な配送が可能となる。一例とし
ては、ベルトコンベアーをPositionerとして使用して、
iMediumのついた商品を検出し、行き先を判別し、その
情報をもとにベルトコンベアーの分帰路を制御する制御
手段に情報検出装置の情報を伝達して物流を制御する。

【０１８３】第９実施例は、家庭内での便利コード（Co
nvenience Code）としての使用を開示する。家のキー
は、上記自動車などの乗り物のキーと同様である。図２
５のように冷蔵庫の上部に検出手段 Detecting Meanを
設け出し入れ時にコードを読み、賞味期限などの管理消
費期限お知らせ手段にておこなったり、献立生成手段に
て調理可能な献立の生成が自動的に可能となる。具体的
には記憶手段に記憶されている献立の材料と、冷蔵庫の
上に取り付けられたカメラからのiMedium情報、即ち食
材を比較し、整合した献立を表示する。この時整合率を
可変する整合率可変手段を使用しても良い。たとえば整
合率８０％にすれば、２０％の残りの不足分を表示し
て、さらに献立のバリエーションを広げることができ
る。またこの場合献立や不足分を通信回線接続手段にて
入手するとさらに便利である。またスーパーマーケット
などと通信回線接続手段にてリンクすれば、希望の献立
に足りない材料を、補給したり、最も安い店を検索でき
る。また検出手段 Detecting Meanは、冷蔵庫の中に設
けてiMediumを読んでも良い、この場合モニターを冷蔵
庫外に取り付けて中の様子をモニターしても良い。冷蔵
庫の中を手軽にモニターできると、ドアの開閉による電
力損失を防止でき環境保全に役立つ。

【０１８４】これらにより家庭で無駄になる食料による
環境破壊を防止できる電話番号をコード化でき、これを
電話に接続した情報検出装置により読み取り、自動的に
電話ができる。

【０１８５】第１０実施例は、指先マウス、Virtual Re
ality、や３次元形状計測などの制御、入力コードとし
ての使用を開示する。図２６、２７、２８、２９、３０
図26は、３次元形状計測装置への応用例である。図２７
は、３次元形状計測装置のプローブ周辺の図である。
検出指標の一例として３分割検出指標 dIndexがプロ
ーブの一端に設けられており、これを前述の情報検出装
置で読み出す。この時この情報をもとに座標変換手段が
３次元座標を生成する。具体的には、３分割指標をR,G,
Bのそれぞれ独立した波長の指標とし、この面積、位置
を上述の情報検出装置で読み出す。これにより回転に関
する３自由度を検出する。そしてこの時Detect mean
は、CCDカメラを使用し、そのレンズは、画角を有する
ものを使用するか、２台以上のCCDカメラを使用する。

【０１８６】これにより検出指標 dIndexの２次元座標
から３次元座標（直交３自由度）が得られ、前記回転３
自由度とあわせて座標変換手段により６自由度の３次元
座標がえられる。もちろん先端が直線針のようなプロー
ブにおいては、６自由度未満の３次元座標でも良いし、
３分割コードから直交３自由度をえても良いし、後者の
CCDカメラ系より６自由度や回転３自由度を得ても良
い。ここで、使用する指標として偏光コードを使用して
も良い。具体的な一例として３分割コードの境界線や、
その個々の面積の大きさにより３次元の情報をえるなど
である。さらに具体的には、Information Block中の３
分割コードの占める面積の情報要素 情報要素Informati
on Elementの数をCPUがカウントし、その個数の比率をC
PUが算出し、その比率から３次元の変位を求める。また
は接線をInformation Blockなかより、既知の境界算出
手段によりCPUが算出し接線の変化を求めても良い。こ
の変化よりCPUが３次元変位へ変換する。iMediumは、こ
れらの３次元検出や、rCodeや検出指標 dIndexの変化を
もとに３次元情報を送るとゆう３次元コードともなる。
ここでまた特徴点検出手段を使用して図３における３角
形コードの各頂点を捕らえて３次元空間位置もとめるｎ
次元情報検出手段を使用しても良い。つまり画像情報に
おける特徴点の観察座標が判明すれば、既知のステレオ
カメラ法や、既知の画角利用の３次元情報検出手段を使
用し容易に３次元の形状の位置情報や形状を伴う位置情
報が得られる。このような３角形コードなどは、３次元
の空間的情報、すなわち６自由度情報が容易に検出でき
るので便利である。このように特徴点検出手段をｎ次元
情報検出手段として使用しても良いし、走査方向を走査
位置を決定するために特徴点検出手段を使用しても良
い。

【０１８７】図２８a（上）,b（下）は、歯科用切削器
具の切削軌跡やハンドピースの動き検出用プローブの説
明図である。このハンドピースに上述指標と指標検出お
よび３次元処理系が付加されており、教育やCad/Camま
たは３次元形状計測に使用できる。もちろんiMediumの
取り付け位置は、ヘッドなどどの位置でも良い。

【０１８８】図２９のBlock Diagramは、主にVirtual R
arity用の３次元認識装置である。ここで図３０の図
は、図２９の一例としての３次元認識装置の認識機構図
である。結像レンズは、画角を有するものを使用するの
で画角線L1,L2、L3を有していいる。ここに撮影された
３角形P11,P22,P33と、演算してえられる３次元座標に
おける演算結果の３角形P1,P2,P3の関係と収束状態１，
２，３を示す。L1,L2,L3にて作られる３角錐にP1,P2,P3
にてなる３角形を落とし込みはめこむという事を示して
いる。これを既知の仮想空間上（メモリ上）で行う。

【０１８９】これらにより３次元形状計測やVirtual Ra
rityなどが容易でできる。

【０１９０】ここで、２次元情報のみを使用して、指や
ペンに検出指標を貼り、指やペンの２次元的な動きをマ
ウスカーソルとして使用しても良い。具体的には図８の
DetectIndexの出力である座標値（X,Yなど）を、そのま
まマウス座標位置としてもよい。さらに重複スキャン防
止手段を使用して、スイッチ状態検出をおこない、マウ
スボタンのアクションに対応しても良い。一例として重
複スキャン防止手段は、同一座標のiMediumのキャンセ
ルや、不連続状態の指標に対する反応をおこなえるの
で、不連続状態のdIndex、すなわちクリック信号となる
ので、この信号をマウスドライバのスイッチに接続すれ
ば良い。ここで上述の背景問題における重複スキャン防
止手段は、背景のノイズに対して非常に強い認識をおこ
ない非常に便利であるが、黒いTシャツを着て赤い指標
を指に付けるなど背景に問題の無い場合など、かならず
しも必要なものではない。

【０１９１】第１１実施例は、光メモリとしての使用例
と光メモリ自体が演算機能を示す光コンピューターへの
法要例を示す。上記のiMediumを光メモリとして使用す
ることは、Code情報を単に現在使用しているコンピュー
タ情報、すなわち一例としてFDの情報と互換性を与える
事などでできる。次に主記憶Main Memoryに保管されて
いる情報と同様なバイナリーコードを、iMediumに保管
するとする。具体的にはiCodeと情報媒体照射手段 Emit
terとにおいて、And回路、Or回路、Not回路を作成する
位置関係を与える事にある。

【０１９２】具体的にはiMediumとしてサークルコード
Circle Codeを使用する。そしてサークルコード サーク
ルコード Circle Codeの中心に穴を空けて、複数のiMed
iumを連接（串ざし）する。この複数のiMediumの各コー
ドをレーザービームにて貫く。ここでiMediumの使用Col
orをR,G、Bとして、情報媒体照射手段 Emitterの使用波
長もR,G,Bとし、同一光路を採用する。この情報媒体照
射手段 Emitterから照射した光をiCodeを始めとするCod
e群に当てて行く。

【０１９３】そしてiMediumの情報媒体照射手段 Emitte
r側の反対側に検出装置があるとするとまずR,G,B同時照
射状態においてAnd回路が以下のごとくなりたつiCodeを
連接した部位において、Red, Green, Blueが全てそろっ
ている時、光出力が無くなるかまたは、極端に低くなる
ので、AND回路を形成したことになる。見方によって
は、NAND回路かもしれない。

【０１９４】そしてR,G,Bを時系列的に照射するシリア
ル照射状態においてOR回路が以下のとおり成り立つ、Re
d, Green, Blue を時系列的に照射した時、その光路に
一つでもRまたはGまたはBのiCodeが存在すれば出力が低
く出るのでOR回路を形成した事になる。見方によれば、
NOR回路かもしれない。

【０１９５】Not回路は、情報媒体照射手段 Emitterの
波長を、現在使用している波長でない波長に切り替える
事で実現するか、または電子回路のNot回路を使用す
る。

【０１９６】この時rCodeを使用して強度誤差を除去し
ても良い。もちろんaCodeを使用してiCodeを検出しても
良いが、情報媒体位置決め手段 Positionerを使用した
方が合理的である。またホログラムコードや回折コード
を使用して論理演算を行っても良い。

【０１９７】以上のように本発明は、膨大な容量の記憶
を安価で単純な媒体に、コンパクトに収納できる。これ
により環境にやさしい情報記憶、伝達、演算が可能とな
る。また物流を最適にモニターしたり、制御したりでき
るので、余分なエネルギーを消費せず環境にやさしい。
またスムーズな乗り物制御を可能とするので、事故を非
常に減少させることができる。これらの事により産業を
より発展させても、地球を破壊しない情報記憶、伝達、
演算を確立する事が可能となる。

【０１９８】〔変形例〕情報媒体照射手段 Emitterから
の光は、適当な光学素子にてその光路パターンを変化さ
せても良いし、自然光でもコヒ−レント光でも良い。ま
た単波長でも良いし多波長でも良いなど使用目的に合わ
せて選択すれば良い。一例としてコリメートした光を使
用するなどである。

【０１９９】また情報媒体照射手段 Emitterの波長は紫
外線でも赤外線でも可視光線でもラジオ波でも、本発明
の趣旨にそえばどのような波長でもよいし、また電磁波
でも媒体波でも良い。

【０２００】本発明において、その処理のどの段におい
ても自己増幅手段を使用しても良い。一例としてCCDカ
メラの出力や、波長抽出手段 Color Extractorの出力段
に使用するなどである。

【０２０１】本変形例は、ハイダイナミックレンジ受像
装置としてのハイダイナミックレンジカメラとしての使
用を提示する。 図6 aは実施例における ハイダイナミ
ックレンジカメラのブロック図を示す。ＣＣＤカメラと
信号拡張装置とからなる。信号拡張装置は、少なくとも
一つの自己増幅手段をそなえる。ここでは、ＣＣＤカメ
ラに白黒の物を使用した。

【０２０２】カメラに写された像は、その光強度に応じ
た信号を出力する。そして、その信号が次段の自己増幅
手段に入力される。

【０２０３】自己増幅手段は、得られた信号を自己増幅
する。この自己増幅手段は、ここでは、ｎ乗手段を使用
した。（ここでｎは、実数である。）具体的には、本実
施例においては、同一の入力信号に対してｎ回乗ずる。

【０２０４】ここで、自己増幅手段は、ｎ乗を使用した
が、！（階乗）を利用しても良い。また、！の場合、各
段の重みの設定は、操作者の自由である、さらに又、重
みは加減乗除のいずれか一つまたは、その組み合わせで
も良い。そして、この自己増幅手段を、直列、並列、交
差接続など自由に接続して使用しても良い。この場合、
個々のゲインや、相互の接続関係（加減乗除、微分、積
分などを初めとした演算接続や無演算接続など）など、
本発明の主旨に沿えば、どの様な形式でも良い。

【０２０５】ここで、増幅には＋増幅、―増幅、位相反
転増幅や、ゲイン＞１、ゲイン＝１、ゲイン＜１なども
ある。また、特殊な増幅として加減乗除微積演算が存在
する。

【０２０６】一方、ｎが０の時は、スルーアウトを意味
している。つまり、これは一種の切り替え回路も機能の
一部として使用する事ができるという事である。もちろ
ん、使用したくなければ、使用しなくとも良い。

【０２０７】さらに、具体的に言えば、入力信号が、ア
ナログ信号なら、入力信号をバッファーなどにて分岐さ
せて、ｎ入力のマルチプライアーに、その信号を入力さ
せて、ｎ乗を行う。また、バッファの出力を、加算回路
（たとえば、オペアンプなどにて作られた物）にて合成
し、出力しても良い。この時の各入力信号への重みによ
って階乗を実現しても良い。

【０２０８】一方、入力信号がデジタルならば、ＤＳＰ
やＣＰＵ、またコプロセッサーにてメモリ、またはレジ
スタ上のデジタル信号をｎ乗する。もちろんＴＴＬやＡ
ＳＩＣなどにて、ｎ乗器を形成しても良い。

【０２０９】そして、自己増幅された信号が出力され
る。この信号をモニターしても良いし、光点追跡などの
機器に接続しても良い。

【０２１０】本実施例の信号拡張装置は、カメラ、テレ
ビなどの映像を初めとした信号の改善ができる。それに
より、低輝度な映像の目標物が、鮮明に抽出できたり、
従来、能動的な光点を付けてしか、わからなかったモー
ション検出装置（カメラ）が、受動的なシールの様な物
でも抽出が可能となる。また、Ｓ／Ｎ比も改善されるの
で、良好な信号をえる事ができる。特に、マシンビジョ
ン、暗視野カメラ、光点追跡、さらに３次元計測装置な
どには好適である。

【０２１１】もちろん上記の処理すべてをアナログ的に
処理し同様な効果を得ても良いなど信号処理は、デジタ
ルでもアナログでも、ハイブリッドでも良いし、ソフト
で実現してもハードウエアで実現しても良い。即ち各手
段は、コンピュータなどを使用しても良い。

【０２１２】上記の実施例の一部では、波長情報をｒ、
ｇ、ｂ（R,G,B）（R:Red,G:Green,B:Blue）としたが、
どの波長にするかは、操作者の自由で特に限定されるも
のではない。また、この波長は、２つでも良いし、ま
た、それ以上でも良い。また、中間色を抽出指標として
も良い。

【０２１３】検出手段の一例である撮像素子は、CCDカ
メラの他に MOSカメラ、光電子倍増管、CIDカメラ、ア
ンテナでも良い。

【０２１４】上記の実施例では、撮像素子をダイオード
アレイまたはＣＣＤとしたが、、ビジコン、サチコンな
どの撮像素子にするかは、操作者の自由で特に限定され
るものではない。また、単素子を使用しても良いなど、
画素数は幾つでも良い。

【０２１５】この時画像メモリーに保管せずに映像信号
をそのまま時系列的に処理するハードウエアを使用する
など、同じ効果を得られれば専用のハードウエアを使用
しても良い。

【０２１６】上記実施例の本発明独自のコードを従来型
バーコードとすることにより情報コードの上位互換性を
達成しても良い。またそれら従来型バーコード上に色情
報を載せて、さらに情報を増大させても良い。

【０２１７】上記実施例または変形例の各コードは、人
間が解読できるようなコードを採用しても良い。一例と
してアルファベット文字をiCodeに採用して、前記レー
ダー走査して読み出してもよい。その時文字内部に、さ
らにドットパターンや分割処理を行い、その要素により
情報を伝達、記憶しても良い。また他例としてDetectio
n Indexが赤の場合、注意をあたえるコードとし、青を
一般情報とし、緑をその中間の意味とするなどである。
さらにまた偽の情報をダミーコードとして挿入して、セ
キュリティを高めても良い。一例として有用な情報に、
無用な情報を分割コード化してだぶらせて記載するなど
である。

【０２１８】中心を同じでない円や、波長を変えた円、
波長を変えて多重に配置された円などを使用しても良い
し、その組み合わせでも良い。その場合ここの幾何学的
位置、寸法は既知でも未知でも良いし円はグラデーショ
ンを付与してよ良いし、多段階に階調を付与してさらに
情報量をおおくしても良い。

【０２１９】上記実施例においては、扱う波長がRed
（赤）,Green（緑）,Blue（青）の３種類であったが、
２種類以上なら何波長でも良い。この場合R,G,Bの信号
分離は、カメラやビデオでの標準的なフィルター帯域を
使用して、その帯域で最大値をとる波長やほぼその帯域
のみで輝度や振幅、強度などを有する指標（波長に幅が
あっても良いし、単波長でも良いし、単波長の組み合わ
せでも良い。）を抽出するように動作させた。ここで本
発明とことなる波長の帯域を通過させるフィルターと、
その帯域のみの波長特性を有する物体、指標を用意し
て、特定波長信号抽出を行っても良いなど、本発明の趣
旨に沿えばどのようなフィルター後画像と、その帯域信
号を有する指標を使用しても良い。さらに指標を抽出し
やすいように背景の波長を設定しておいても良い。一例
として黒いまくや、赤い幕をはり、その前で青い指標を
おくなどである。

【０２２０】複数の抽出する特定波長信号以外の波長信
号における少なくとも２つ以上の強度を積算する積算手
段は、加算手段を併用しても良い。具体的には、 Ma＝｛（Im ＋L）＾ｈ｝/｛（ΣIｋ − Im）＾ｊ ｝ Ma＝｛（Im ＋L）＾ｈ｝/｛（I1＋L）×（I2＋L）×…
（In ＋L）＋ ΣIk − Im ｝ Ra＝｛（I1 ＋ L）＾ｈ｝/｛（I2＋L)×(I3＋L）+ (I2
＋L)×(I4＋L)｝ ４波長の場合 Ra＝｛（I1 ＋ L）＾ｈ｝/｛（I2＋L)×(I3＋L）+ (I2
＋L)×(I4＋L) + (I2＋L)×(I５＋L) + (I３＋L)×(I4
＋L) + (I３＋L)×(I５＋L) + (I４＋L)×(I５＋L)｝
５波長の場合 ｜ｈ｜＞０、｜L｜＞０、ｎ＞１、ｎ＞ｍ＞＝１、｜ｊ
｜＞０、ｋ＝ ０からｎ。 またLは格段毎にさだめても良い。L1からLnとしても良
いなどである。Iｎは波長毎の強度または振幅、MaとRa
は、出力で、IｍまたはI1の波長信号の抽出値。以上の
ようにどの段で加算手段を用いても良い。また分母にお
いてどの段にも、任意のおもみK（実数）を加減乗除し
ても良い。この場合抽出する波長を制御できる。Lは、
バイアスでもある。オペアンプなどを使用する場合に
は、直流バイアスやオフセットを与える事である。

【０２２１】比較手段は減算でも良い。

【０２２２】２波長の場合（一例） Ra＝ I１ /（I２＋L）

【０２２３】多波長の場合（数種類を列挙） Ma＝｛（Im ＋L）×（Im ＋L）｝/〔｛（I1＋L）×（I2
＋L）×… （In ＋L）｝/ (Im + L)〕 Ma＝（Im ＋L）/〔｛（I1＋L）×（I2＋L）×… （In
＋L） ｝/ (Im + L)〕 Ma＝（Im ＋L）/〔（I1＋L）×（I2＋L）×… （In ＋
L） ｝ Ma＝（Im）/〔｛（I1＋L）×（I2＋L）×… （In ＋L）
｝/ (Im + L)〕 Ma＝｛（Im ＋L）＾^δ｝/〔｛（I1＋L）×（I2＋L）×
… （In ＋L） ｝/ (Im +L)〕 ただし｜L｜＞０、ｎ＞１、ｎ＞ｍ＞＝１、ｍは、１か
らｎの任意の数。Lは、分母が０にならないための任意
の数。Lは格段毎にさだめても良い。L1からLnとしても
良いなどである。

【０２２４】Iｎは波長毎の強度または振幅。Maは、出
力で、Iｍの波長信号の抽出値。＾^ｊはｊ乗をあらわ
し、｜ｊ｜＞０。これは自己増幅手段であり、階乗手段
や階乗の各段に任意の重みを付与した他の自己増幅手段
を使用しても良い。ｊ＝１は、自己増幅手段のスループ
ットである。ｊ＝０は、クリアである。これを使用して
画像の表示や消去をおこなっても良い。この場合ｊは、
実数値をとる。また分母においてどの段にも、任意のお
もみK（実数）を加減乗除しても良い。この場合抽出す
る波長を制御できる。具体的な一例としては、赤の抽出
に関して緑を任意の値で関与させたりするなどの処理が
できる。

【０２２５】即ち自己増幅手段を使用して、さらにコン
トラストを協調したり、分解能を向上させても良い。一
例として Ra＝〔（R×R）/｛（G＋１）×（B＋１）｝〕＾ｊ ｜ｊ｜＞０ のようなｊ乗手段を使用してもよい。

【０２２６】実施例、変形例ともに格段に任意の定数K
を乗算または加減乗除しても良いし、自己増幅手段を格
段に付与しても良い。また抽出したい波長以外の波長成
分は、すべての波長信号を使用しても良いし、一部のみ
でも良い、また一部を積算にし、他を加算にするなどし
ても良い。

【０２２７】上記実施例または変形例においては、原色
を扱ったが、混合色でも良い。 Pa＝（R×B）/｛（G＋１）×（B＋１）×（R＋１）｝ Pa＝（R×B）/（G＋L） ．．．．．．．．．． 紫の場合 ここで、 Ha＝｛（Im ＋L）×（Ii ＋L）｝/〔｛（I1＋L）×（I2
＋L）×… （In ＋L） ｝/ ｛(Im + L)×（Ii＋L）｝〕 としても良い。 １＜n、０＝＜ｍ＜ｎ、０＝＜i＜ｎ、０＜｜L｜、Iｎは
波長毎の強度または振幅Lは格段毎にさだめても良い。L
1からLnとしても良いなどである。Haは、波長抽出結
果。これは２波長混合の場合だが、３波長以上の混合色
でも良い。一例として３波長では、 Ha＝｛（Im ＋L）×（Ii ＋L）×（If ＋L）｝/〔｛（I
1＋L）×（I2＋L）×… （In ＋L） ｝/ ｛(Im + L)×
（Ii＋L）×（If ＋L）｝〕 １＜n、０＝＜ｍ＜ｎ、０＝＜i＜ｎ、０＝＜ｆ＜ｎ、０
＜｜L｜、Iｎは波長毎の強度または振幅。Lは格段毎に
さだめても良い。L1からLnとしても良いなどである。

【０２２８】混合色の場合以下でも良いなど本発明の趣
旨にそえばどのような形態でもよい。混合色の一例とし
ては、 Ha＝｛（Im ＋L）＾ｊ×（Ii ＋L）＾ｊ｝/｛（I1＋L）
×（I2＋L）×… （In＋L）｝ １＜n、０＝＜ｍ＜ｎ、０＝＜i＜ｎ、０＜｜L｜、Iｎは
波長毎の強度または振幅ｊは、２でも良いし、また｜ｊ
｜＞０でも良い。Lは格段毎にさだめても良い。L1からL
nとしても良いなどである。Haは、波長抽出結果。これ
は２波長混合の場合だが、３波長以上の混合色でも良
い。

【０２２９】また混合色の一例としては、上記の原色抽
出例において、抽出したい波長の指標の強度が、背景の
もつ波長のなかで最も大きくても混合色の抽出ができ
る。この場合赤の出力Raに紫の指標が出てきても良いこ
とになる。さらに具体的には、赤の含有が少ない背景を
容易して、その背景上にて紫の指標を設定する。すると
赤の出力に紫の指標パターンが取り出される。さらにま
た分母の操作にみによって混合色を求めても良い。具体
的には分母の任意の波長信号を減少させれば、その減少
程度によってその波長信号の補色的な波長が強調されそ
の結果として混合色抽出となる。

【０２３０】スペクトロアナライザやイコライザのよう
に、波長をバンドパスフィルターで分離した多波長画像
（信号）や、ドップラー効果により生成した多波長画像
（信号）や、フーリエ変換した多波長画像（信号）を元
に、波長抽出を行っても良い。さらに多彩な波長抽出が
できる。

【０２３１】上記実施例または変形例の回路、ソフト
は、自動ゲイン制御を行っても良い。この場合次段の機
器にスムーズに接続できる。例えば表示装置などにきれ
いに表示される。

【０２３２】一例として上記演算手段のいずれかの分母
といずれかの分子を組み合わせた仕様の演算手段を使用
するなどである。また一例として任意の段や式、要素、
回路にバイアスを加えたり、実数Kを加減乗除したりし
ても良いなどである。

【０２３３】指標は、能動的な発光体でも良いし、反射
光源でも良い。また、指標は、個々に違う波長の光を発
しても良いし、また同じ波長でも良い。同じ波長の場
合、光点検出手段や座標変換手段は、区間制限を設けて
各指標を分離しても良い。また、各光点の発光を交互に
行い、その発光毎に画像を採取して区別しても良い。

【０２３４】直線偏光のみならず、円偏光、楕円偏光を
使用しても良い。また、指標の偏光方向は、本発明の主
旨を満たせば、どのような方向でも良いし、その数もど
のような数または、どのような数の組み合わせでも良
い。

【０２３５】３ＣＣＤなどの、複数の撮像素子を設けた
多板カメラを使用して、個々に偏光フィルターを設けた
り、設けなかったりしても良い。この場合回転機構は、
不要となる。また、回転角度検出手段は、ロータリーエ
ンコーダーを使用しても良いし、各種ジャイロを使用し
て検出しても良い。

【０２３６】光点検出には、光ＣＴ準拠のヘテロダイン
検出を行い、検出しても良い。

【０２３７】電子機器の出力に、自己増幅手段を設け、
それを、ある距離電送して、受信する受信装置の初段
に、この自己増幅の逆関数型の自己増幅手段を設けても
良い。この場合、電送系のノイズが著しく軽減される。

【０２３８】自己増幅手段は、自己相関係数が、大きく
なる様式にて、実施例以外の接続をおこなっても良い。
また、自己増幅手段は、信号が改善されるなら、どこに
挿入しても良い。また、自己相関係数が小さくなるよう
にして使用しても良い。また、自己増幅手段は、周波数
空間で行っても良い。さらにまた、信号に適当な閾値を
設定しても良いし、適当なフィルターを設けても良い。

【０２３９】結像レンズ９と撮像素子１０を、既知の白
黒カメラにて代用しても良い。この場合それ以外の光学
回路をアタッチメント形式として、さらに信号処理をカ
メラ出力に接続し、白黒カメラをカラーカメラとして使
用しても良い。

【０２４０】観察波長はどのような波長でも良い。また
入射電磁波の性質によっては、分離された２つの電磁波
の光路長さは、同一でなくとも良い場合がある。この分
離合成は、波長が検出されれば、どのような方式でも良
い。また、上記では、共通光路を使用したが、光路を全
く別に設定して、それを再び合成してもよいなどの異種
光路合成手段を採用しても良い。

【０２４１】波長スペクトラムを赤、緑、青の帯域制限
フィルターに通して、その出力を３刺激値としたが、３
角窓関数、方形窓関数、δ関数などによる３刺激値を採
用しても良い。また、一つまたは、複数以上の波長によ
る組み合わせ値としても良い。さらにまた、強度と波長
値を合成したり、逆に分離し各値を出力しても良い。

【０２４２】情報媒体照射手段を使用して、物体を観察
しても良い。この場合、バックグラウンドの波長を引い
ても良い。また、情報媒体照射手段の照射波長を走査し
て、物体の波長スペクトラムを観察しても良い。

【０２４３】ミラー移動手段に、周波数シフターを使用
しても良いなど、入力波長に慣性エネルギーや、波長ま
たは、その逆数に対して積になる物理現象を採用して波
長の指標を求めても良いなど、波長が分析できればいず
れの手段でも良い。

【０２４４】波長板を使用して光路を制御しても良い。
この場合、不要な光の発生がすくなくなる。一例として
１／４λ板を各ミラーの前に置き、偏光ビームスプリッ
タを使用するなどである。

【０２４５】偏光フィルターを使用して、物体における
光の深度調整をおこなってもよい。この場合表面と、や
や深い面の色の観察が連続的にできる。

【０２４６】上記の実施例では、指標は円形としたが、
丸、楕円、多角形などのどのような形にするかは、操作
者の自由で特に限定されるものではない。また指標は何
に貼る、書くかなどは、操作者の自由で、また本来有し
ている特徴を検出、追跡しても良い。

【０２４７】情報ブロックは丸、楕円、多角形など、ど
のような形でも良い。また、その大きさは光点などの指
標に応じて変形させても良いし、定型でも良い。また変
形させる時は、指標外形手段が指標形態と相似に変形さ
せても良い。この場合ブロックの外形が指標形状を示唆
するので、この情報を用いて多くの指標から特定の指標
を分離しても良い。

【０２４８】情報ブロックは複数用いても良い。また2
画素以上を用い１情報要素としても良いし、また複数ま
たは１／ｎ（ｎ＞０）の情報要素を1画素にあてるなど
画素と情報要素数は、どのような組み合わせでも良い。
また情報要素の座標は、画素のどの部分としても良い
し、エンベロープより推測してピーク座標を求めても良
い。

【０２４９】情報ブロックの初期設定は、指標スタート
位置が判明していれば情報配列全体でなくとも良い。大
きな情報ブロックを使用しているなどの収束に大きな時
間を費やす場合、初期収束を成したか否かを表示しても
良い。一例としてマウスカーソルに使用した場合、カー
ソルの色を、収束時と非収束時にて変えるなどである。
また情報ブロックを表示したり、非表示、または半透明
にしたりするのは、操作者の自由である。

【０２５０】走査パターンはラスター型を用いたが、ス
パイラル、斜走査、円走査、ランダム走査、ポリゴン走
査など、どのような走査パターンでも良いし、その走査
開始点は情報ブロックのどこからでも良いし、開始点は
複数あっても良い。

【０２５１】上記の実施例では、指標情報配列（Operat
or）は、直線的としたが、自由曲線または、その組み合
わせとして用いても良い。また指標情報配列（Operato
r）は連続でも断続でも、＊型、＋型、離散幾何学型な
どの、指標が検出されればどの様な形でも良い。この時
指標形態を、この指標情報配列の形により検出しても良
い。一例として円の変形具合を＋型の指標情報配列の縦
軸と横軸とで検出するなどである。また＋指標情報配列
を長軸と短軸の比率が最大に成るように回転させて指標
にあわせて指標の空間的な回転を検出しても良い。この
ようにして多くの指標から特定の指標を抽出したり、指
標の動きにあわせて三次元オブジェクトを動かしても良
い。この指標追跡装置により２Ｄ，３Ｄマウス、キーボ
ード、タッチパネル、ジョイステック、ポインタとして
も良い。

【０２５２】指標の所定の特徴の位置またはその形、
数、大きさ、角度、長さの変化または見え隠れによる特
徴変化、またはそれらの組み合わせを本発明により検出
することによって、情報を伝達する情報入力装置または
その方法を成しても良い。

【０２５３】ここで指標の周囲にＩＤコードや、パスワ
ード情報などを少なくとも1つ以上の円形、楕円形、三
角、四角、多角形、ポリゴンなどの幾何学的コードとし
て登録して、これを指標より走査して検出しても良い。

【０２５４】指標（情報配列）検出手段は、指標検出の
ための指標情報配列の情報振幅、強度、大きさなどの情
報値において、その各値を加算、平均、または２値化
（それらの組み合わせ）し、その値を検出しても良い。
この時予め最小値、最大値、平均値などを計測して記憶
させておけば、より指標検出が容易となる。

【０２５５】また指標情報配列は、２個でも良いなど少
なくとも２個以上あれば良い。個数がすくなければ高速
であるし、個数が多ければノイズに強く、かつ指標の検
出誤差が低く、指標形状や指標の空間的位置に対する認
識率が非常に高くなる。ここで指標情報配列はＮ個一定
でも良いし、その数や形を可変しても良い。一例として
７個一定で、ある閾値以上の連続製を満たす事が集束条
件でも良いし、指標情報配列の加算値または平均値など
が操作者の設定値または情報配列の平均値以上が集束条
件でも良い。一方指標情報配列の数、形が変化する場合
は、閾値を超える配列の個数、長さを集束条件としても
良いし、閾値以上の値になる長さ、個数を集束条件とし
て個数、長さが変化してもよい。

【０２５６】光点などの可視光領域の電磁波を用いた
が、同様の処理が可能なら、どの様な波長の電磁波でも
良い。またセンサーにＣＣＤを使用したがコイルアレ
イ、アンテナアレイなどでも良い。またこれらセンサを
複数用いるか、または画角が０でないレンズの1台のカ
メラなどを用い指標の空間位置を検出したり、その形状
を検出しても良い。形状を検出する場合は、指標を計測
物体に描画したり、貼り付けたりしても良いし、光原よ
りの縞や点を投影しても良い。

【０２５７】またハンドピースなどの治療機器に指標を
取り付けて、その動きを見ても良い。これらの情報を基
に補填物やインプラントをＣＡＭ技術により製作しても
良い。

【０２５８】各手段は、アナログ回路で実現しても良い
し、デジタル回路で実現しても良い。またはＤＳＰ、Ｃ
ＰＵ、コプロセッサなどによる仮想空間での回路でも良
い。またフレームメモリを用いる時は、複数のプレーン
を確保して処理を時分割にて高速に処理しても良い。Ｃ
ＣＤカメラを始めとするセンサも複数台用いても良い
し、また波長別に複数台用いても良い。

【０２５９】光点とは、単に自己発光する物のみでは無
く、照明が無いと見えない様な通常の物質も光点となる
ものである様に、通常の物質などからの反射光も含まれ
る。この事は光学分野における点光源分布を基にする各
種演算から見ても明らかである。簡単な例が黒地に白い
指標を置いた画像と暗い部屋に発光体をおいた画像で
は、ほぼ同じ効果をもつなどである。

【０２６０】画像検出し易くするために指標は、補助光
などの照明を使用してよりコントラストを持たせてもよ
いし、指標の背景に対して補助色、反対色、同系色など
の背景色または背景照明を制御し、指標をより検出しや
すくしても良い。この場合、背景色は、指標取り付け部
分と同系色にしても良い。この場合指標と背景という単
純な構図になるので、簡単な操作にて指標のみを捉えや
すい。また指標と同系色、反対色、黒、白などの色を用
いても良い。この場合は指標、生体の指標の取り付け場
所と背景で大きなコントラストが生じるので、これを指
標の位置検出に対して補助的に使用できる。この場合指
標と指標種辺、さらには背景でコントラストが大きく違
うのでパターン認識しやすい。また画像を反転しネガと
し、指標を検出しやすくしても良い。

【０２６１】指標検出手段 Detect Indexまたは波長抽
出手段Color Extractorもしくは、情報媒体照射手段 Em
itterに用いる電磁波は、紫外線、赤外線、可視光線、
ラジオ波など、どのような波長、波長域または、その組
み合わせでも良い。

【０２６２】波長抽出手段Color Extractorの使用回路
網は、 Ｉｘ／（ΣＩｎ−Ｉｘ） ｎ＝ １ 〜 ｋ または （（Ｉｘ）＾ｎ）／（ΔＩｎ） ｎ＝ １ 〜 ｋ

【０２６３】Ｉは振幅、強度などの情報値 ｎは分離
波長数 ＾ｎは、ｎ乗（２＾３は８である） ここではΔは、I１からInまでをかける演算。 ｎ＞０ Ｉｘは分離したい指標の振幅、強度などの情報値。（こ
こでは同一部位のみの１情報要素部分を示し、適当な係
数を乗しても良い。）でも良いし、

【０２６４】また； ｛（Ｒ−Ｇ）×（Ｒ−Ｂ）×Ｋ１−Ｋ２＊Ｒ｝＾ｎ ｛（Ｇ−Ｒ）×Ｋ３―（Ｂ−Ｒ）×Ｋ４｝＾ｎ （Ｂ−Ｒ＊Ｋ５） Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれの強度 Ｋ１〜Ｋ５は、任意
の係数 ｎはＳ／Ｎ比、コントラスト改善数で、｜ｎ｜＞０のよ
うな場合もあるので、指標のスペクトラム分布にあわせ
て調整しても良いなど、抽出式は、無限に存在するので
すべてを列挙しない。特にこの要因としてスペクトラム
の特徴を明確に検知できる数だけ分離波長数を設けても
良いが、そうでない場合がおおいので、すべての式の列
挙はしない。ここで指標のスペクトラムの調整をしても
良い。もちろんＫなどで現された定数は、固定でも可変
でも良い。

【０２６５】階乗手段は、Ｓ／Ｎ、コントラストなどを
指標として変化させても良い。また階乗では無く、ｎ乗
を採用しても良い。また階乗の各要素に重みを付けても
良いし、ｘ！／ｙ！の場合、ｘ―ｙ＞０ならｙ以下の演
算を省略しても良いなど、同様な効果が得られれば、い
かなる演算方法を採用しても良い。これらの演算は、ハ
ードウエアで行っても良いし、またソフトウエアで行っ
ても良い。一例としてフレームメモリを情報配列として
２プレーン設定して、画素を情報要素とし、同一座標画
素どうしにて、まず撮影画像を１プレーンに保持（図４
Ｒに相当）する。そしてＣＰＵのメモリー演算機能によ
り他のプレーンに（図４の＋機構）所定の加算を行う。
この後に２個のプレーン情報をＣＰＵが（図３の／また
は−）所定の演算を行い、その結果をいずれかのプレー
ンにストアする。この結果を基に指標抽出または、画面
表示などを行うなどする。この時情報ブロックを使用す
れば、高速に処理ができるのは、言うまでも無い。

【０２６６】波長画像を使用すれば、カラーコードなど
を正確に、かつ大容量記憶媒体として使用できる。ま
た、実施例の強度分析手段からの強度を、波長分析手段
の各波長における強度として、強度分析手段を波長毎に
行うなどしても良いなど波長分析手段に強度分析手段を
統合しても良い。

【０２６７】この波長画像観察装置は、色または波長再
現性が非常に正確なので、各種物体の測色やシェード採
得にも適している事は、いうまでもない。

【０２６８】自己増幅手段は、自己相関係数が、大きく
なる様式にて、実施例以外の接続をおこなっても良い。
また、自己増幅手段は、信号が改善されるなら、どこに
挿入しても良い。また、自己相関係数が小さくなるよう
にして使用しても良い。また、自己増幅手段は、周波数
空間で行っても良い。さらにまた、信号に適当な閾値を
設定しても良いし、適当なフィルターを設けても良い。
また、自己増幅手段は、単独で使用しても良いし、また
各実施例などの出力に直接接続しても良い。勿論、ここ
で、ビデオやテレビなどの受信側の機器に逆関数をもつ
自己増幅手段を、装備して電送系を含めたＳ／Ｎ比改善
などの効果を得ても良い。

【０２６９】撮影されたイメージを２次元のメモリイメ
ージとして記憶しそのイメージを指標検出手段 Detect
Indexなどに与えたが、処理系が高速あるいは並列処理
が可能など特にメモリを必要としないのなら省略しても
よい。もしメモリを用いるならメモリイメージは時事刻
々と更新されるてもよいし、適時フリーズしても良い。
また光点追跡法は既知のブロック形成法や閾値付きのカ
ウンタによる方法でも良い。カウンタ法の場合はアナロ
グで処理しても良いし、デジタルで処理しても良い。ま
た光点追跡ブロックはどのような形でも良いし、また動
的にブロック数、形をかえて集束しても良いし、ソフト
ウエアでもハードウエアでまたはその両者にて実現して
も良い。さらにｎ角形（ｎ＞＝３）の各頂点に指標を設
定して、空間的なデータをえても良いし、三角形の重心
と各頂点を結ぶ直線を波長別にしてその長さを3つの直
線ブロックにて整合、追跡することにより、直線ブロッ
ク長、各直線ブロック角度の変化が検出し空間伝達因子
としても良い。またブロックの大きさ、角度、形の変化
率は光点を追従できればどの様な変化率でも良いしその
大きさ、角度、形も追従可能なら大きくても小さくても
良いどのような値でも良いし、物体に対して整合し変化
させても良い。

【０２７０】検出コードなどの情報は、２値化の周期パ
ターンでも良いし、多値化でもよい。また周期を読んで
も良いし、強度を読んでもよいし、電磁波に対する吸
収、反射、透過、共鳴などの特異的な波長またはそれら
の組み合わせでも良い。

【０２７１】ＲＧＢなどの少なくとも分離可能な１色以
上の面積による情報の伝達においては閾値付きの色（波
長）別カウンタによりその画素をカウントしてその絶対
個数または相対個数により情報を伝達しても良い。例え
ば４方向へのジョイステックにたいしてＣＣＤのカラー
画素４組のそれぞれ１つを対応させて図４のように４分
割色ブロックを設定する。ここで４色をａエリアをＡ
（λ１波長にて反射または吸収または透過），同じくＢ
（λ２波長にて反射または吸収または透過），Ｃ（λ３
波長にて反射または吸収または透過），Ｄ（λ４波長に
て反射または吸収または透過）色とする。ここで色とは
可視色だけではない。そして所定の閾値を設けノイズに
影響されずかつ各色のカウントが可能な値に設定してお
く。

【０２７２】そしてこれらの各色のカウントを行いその
比率により４方向のジョイステック情報とする。即ち最
も多い色または総振幅量の多いのがＡ色ならＡの対応す
るジョイステック情報とする。一方ベクトル合成指示型
のジョイステックなら４色の比率の合成によりその伝達
情報とする。これらの情報の表現は操作者の自由であ
る。一例としてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ色の情報要素数または、
その振幅値をＣＡ，ＣＢ，ＣＣ，ＣＤとし、ＣＸのＸを
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると各比率はＣＸ／（ＣＡ＋ＣＢ＋
ＣＣ＋ＣＤ）などであらわされ、これをジョイステック
情報とすれば良い。この式はあくまでも一例であり重み
をつけたり速度、加速度により変化係数をもうけたり、
ゲーム内容などの各種データよりフィードバック係数を
もうけても良い。これらによりジョイステック様の入力
機器を上回る操作性が非接触にてかつ手軽に行える。

【０２７３】画像検出し易くするために指標は、補助光
などの照明を使用してよりコントラストを持たせてもよ
いし、指標の背景に対して補助色、反対色、同系色など
の背景色または背景照明を制御し、指標をより検出しや
すくしても良い。この場合、背景色は、手やグローブと
同系色にしても良いし、指標取り付け部分と同系色にし
ても良い。この場合指標と背景という単純な構図になる
ので、簡単な操作にて指標のみを捉えやすい。また指標
と同系色、反対色、黒、白などの色を用いても良い。こ
の場合は指標、生体の指標の取り付け場所と背景で大き
なコントラストが生じるので、これを指標の位置検出に
対して補助的に使用できる。この場合指標と指標種辺、
さらには背景でコントラストが大きく違うのでパターン
認識しやすい。また画像を反転しネガとし、指標を検出
しやすくしても良い。

【０２７４】上記実施例または変形例の回路、ソフト
は、自動ゲイン制御を行っても良い。この場合次段の機
器にスムーズに接続できる。例えば表示装置などにきれ
いに表示される。

【０２７５】上記実施例または変形例は単独で実施して
も良いし、また組み合わせて実施しても良い。また、各
手段は、ハードウエアで実現しても良いし、またソフト
ウエアで実現しても良いなど、実現する過程に制限は、
無い。また使用目的も特に限定されるものでは無い。即
ち本実施例においては、CCDカメラとビデオキャプチャ
ーボードおよび汎用コンピュータのソフトウエアという
形で実現したが、専用の回路を組んで行っても良い。

【０２７６】上記実施例または変形例は単独で実施して
も良いし、また組み合わせて実施しても良い。また他の
装置と組み合わせて使用しても良い。一例として上記演
算手段のいずれかの分母といずれかの分子を組み合わせ
た仕様の演算手段を使用するなどである。また一例とし
て任意の段や式、要素、回路にバイアスを加えたり、実
数Kを加減乗除したりしても良いなどである。さらにま
たこの装置の出力を既知の光点追跡装置につないで使用
してもよい。この場合指標の位置を検出したり、指標を
追跡できる。一例として上記赤いボールを転がしてもそ
の行方を追跡することができるし、その位置を検出する
こともできる。

【０２７７】上記の実施例または変形例は個々に実施し
ても良いが組み合わせて実施するなどしても良い。また
他の機器と連動し使用してもよい。一例として検出指標
は、領域コード、情報コード、基準コードなどと兼用で
もよいし、独立していても良い。またそれらの種々のコ
ードもまた兼用であっても良いし、独立していても良
い。また従来のバーコードを情報コードとして使用また
は併用しても良い。この場合上位互換コードとできる。

【０２７８】上記実施例または変形例は単独で実施して
も良いし、また組み合わせて実施しても良い。また他の
装置と組み合わせて使用しても良い。一例として上記演
算手段のいずれかの分母といずれかの分子を組み合わせ
た仕様の演算手段を使用するなどである。

【０２７９】また一例として任意の段や式、要素、回路
にバイアスを加えたり、実数Kを加減乗除したりしても
良いなどである。さらにまたこの装置の出力を既知の光
点追跡装置につないで使用してもよい。この場合指標の
位置を検出したり、指標を追跡できる。一例として上記
赤いボールを転がしてもその行方を追跡することができ
るし、その位置を検出することもできる。

【０２８０】

【図面の簡単な説明】

【図１】サークルコード Circle Codeの一例。Codeが白
黒のもの

【図２】 カラーサークルコード カラーの一例。

【図３】ｎ角形Codeの一例で、３角形コード（ｎ＞＝
３）

【図４】検出指標付きバーコードなどの一例。

【図５】本発明のBlock Diagramの例。図5の各種Code R
eaderの処理順序は、（本発明の趣旨に沿えば）どのよ
うでも良い。また並列接続でも良い。

【図６】 各種波長抽出手段 Color Extractorと自己増
幅手段の一例。

【図７】 波長画像装置（手段）の一例a。a手段の光学
回路部分。 ｂ：ビームスプリッタを使用したもの ｃ：ハーフミラーを使用したもの

【図８】 情報検出手段の一例としてのBlock Diagram

【図９】 指標検出手段の使用例。

【図１０】 iMediumの走査例。

【図１１】 iMediumの検出された信号例。

【図１２】 指標検出手段の例。

【図１３】 指標検出手段のBlock Diagram例。

【図１４】 指標検出手段の動作例。

【図１５】 指標検出手段の一例。

【図１６】 指標検出手段の一例。

【図１７】 指標検出手段の一例。

【図１８】 指標検出手段の一例。

【図１９】 指標検出手段の一例。

【図２０】 iMediumにホログラムを採用したホログラ
ムカードの応用例。

【図２１】 情報媒体照射手段 Emitterを使用した一
例。

【図２２】 分割コードの一例。

【図２３】 偏光コードの一例。

【図２４】 自動車などの乗り物にiMediumを応用した
例。

【図２５】 冷蔵庫などの家電製品にiMediumを応用し
た例。

【図２６】 ３次元測定にiMediumを応用した例。

【図２７】 ３次元測定にiMediumを応用した例。

【図２８】 Virtual Realityや３次元測定にiMediumを
応用した例。 a ハンドピースに使用したもの ｂ ３Dプローブに使用したもの

【図２９】 Virtual Realityや３次元測定にiMediumを
応用した例。

【図３０】 Virtual Realityや３次元測定にiMediumを
応用した例。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｃ Ｑ

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報媒体は、情報検出手段により検出する
   少なくとも一つの検出指標を有する事を特徴とする情報
   媒体。
2. 【請求項２】情報検出手段により検出する少なくとも一
   つの円形コードを有する事を特徴とする情報媒体。
3. 【請求項３】情報検出手段により検出するｎ角形コード
   （ｎ＞＝３）を有する事を特徴とする情報媒体。
4. 【請求項４】情報検出手段により検出する原子、分子間
   結合による分子振動コードを有する事を特徴とする情報
   媒体。
5. 【請求項５】情報検出手段により検出するプロトン共鳴
   や音波共鳴もしくは機械共鳴などの共鳴コードを有する
   事を特徴とする情報媒体。
6. 【請求項６】情報検出手段により検出するホログラムコ
   ードを有する事を特徴とする情報媒体。
7. 【請求項７】情報検出手段により検出する回折格子コー
   ドを有する事を特徴とする情報媒体。
8. 【請求項８】情報検出手段により検出するドットパター
   ンコードを有する事を特徴とする情報媒体。
9. 【請求項９】情報検出手段により検出する化学反応コー
   ドを有する事を特徴とする情報媒体。
10. 【請求項１０】時間コードを有する事を特徴とする情報
    媒体。
11. 【請求項１１】温度コードを有する事を特徴とする情報
    媒体。
12. 【請求項１２】特定波長の強度変化電磁波に同期し情報
    を検出できる同期コードを有する事を特徴とする情報媒
    体。
13. 【請求項１３】空間周波コードを有する事を特徴とする
    情報媒体。
14. 【請求項１４】モアレ縞などのビートコード有する事を
    特徴とする情報媒体。
15. 【請求項１５】偏光コードを有する事を特徴とする情報
    媒体。
16. 【請求項１６】情報検出手段により検出する凹凸により
    情報を記憶伝達する凹凸３次元コードを有する事を特徴
    とする情報媒体。
17. 【請求項１７】超解像コードを有する事を特徴とする情
    報媒体。
18. 【請求項１８】化学結合により情報を伝達する化学結合
    コードを有する事を特徴とする情報媒体。
19. 【請求項１９】機械インピーダンスの共鳴波長を変化さ
    せることにより情報を記憶伝達する振動コードを有する
    事を特徴とする情報媒体。
20. 【請求項２０】少なくとも２つの情報媒体間の相対的位
    置を規定することにより情報を記憶伝達する相対位置コ
    ードを有する事を特徴とする情報媒体。
21. 【請求項２１】情報媒体として少なくとも２つ以上の波
    長に反射または透過するコードを有する事を特徴とする
    情報媒体。
22. 【請求項２２】情報を伝達する情報コードの間隔を補正
    するために、あらかじめ決まった間隔の基準コードを有
    する事を特徴とした情報媒体。
23. 【請求項２３】情報を伝達する情報コードの強度誤差を
    補正するために、あらかじめ定めておいた強度を有する
    事を特徴とした基準コードを有する情報媒体。
24. 【請求項２４】情報を伝達する情報コードの領域を示す
    ための領域コードを有する事を特徴とする情報媒体。
25. 【請求項２５】請求項１から請求項２４までのいずれか
    の情報媒体は、検出指標の周りまたは多層的にｎ分割の
    情報コードを有する事を特徴とする情報媒体。
26. 【請求項２６】請求項１から請求項２５までのいずれか
    の情報媒体は、多層膜とした事を特徴とする情報媒体。
27. 【請求項２７】請求項１から請求項２６のいずれかの情
    報媒体は、少なくとも一つの閾値を境にした高明度値と
    低明度値の少なくとも２値の強度比をコード情報として
    使用することを特徴とする情報媒体。
28. 【請求項２８】請求項１から請求項２７のいずれかの情
    報媒体は、ある特定波長の電磁波を反射または透過する
    ことによる高明度と低明度の少なくとも２値の強度比を
    コード情報として使用することを特徴とる情報媒体。
29. 【請求項２９】請求項２から請求項２８のいずれかの情
    報媒体は、検出用指標を有する事を特徴とする情報媒
    体。
30. 【請求項３０】請求項１から請求項２９におけるいずれ
    かの情報媒体を製作することができる所定の手段を有す
    る事を特徴とする情報媒体書き込み装置。
31. 【請求項３１】請求項１から請求項３０におけるいずれ
    かの情報媒体から情報を検出することができる所定の検
    出手段を有する事を特徴とする情報検出装置。
32. 【請求項３２】複数の波長から、求める波長のみを抽出
    する波長抽出手段または多波長検出手段のいずれか一方
    またはその両方を有する事を特徴とする情報検出装置。
33. 【請求項３３】請求項３２の情報検出装置からの画像ま
    たは検出手段からの画像における検出指標の座標値を検
    出する指標検出手段を有する事を特徴とする情報検出装
    置。
34. 【請求項３４】請求項３３の情報検出装置の指標検出手
    段が検出した座標値をもとに情報媒体を示すIDコードを
    読み出す情報媒体IDコード読み取り手段と、それからの
    情報を元に情報媒体の検出指標を指標検出手段が検出し
    ているかどうかを判定する情報媒体判定手段とを有する
    事を特徴とする情報検出装置。
35. 【請求項３５】複数の波長から、求める波長のみを抽出
    する波長抽出手段または多波長検出手段と、その個々の
    波長強度の比を算出する波長強度比演算手段を有する事
    を特徴とする情報検出装置。
36. 【請求項３６】複数の波長から、求める波長のみを抽出
    する波長抽出手段または多波長検出手段と、その個々の
    波長強度の比を算出する波長強度比演算手段からの出力
    と同じ比率を有する波長情報または、その比率に対応す
    る情報を記憶手段から検出する波長情報決定手段を有す
    る事を特徴とする情報検出装置。
37. 【請求項３７】情報コードまたは基準コードなどのコー
    ドを読むために検出した指標中心または重心より外側に
    むけての走査、直線、曲線、スパイラル、レーダー、ポ
    リゴン走査などの走査をおこなう走査手段を有する事を
    特徴とする情報検出装置。
38. 【請求項３８】光点追跡法により求めた強度重心より、
    指標の中心座標を求める中心座標検出手段を有する情報
    検出装置。
39. 【請求項３９】情報媒体の特徴点、境界、形状または面
    積の変化によりｎ次元情報（ｎ＞０）を検出するｎ次元
    情報検出手段を有する事を特徴とする情報検出装置。
40. 【請求項４０】少なくとも１つの有速度物体に情報媒体
    を付与したり、位置決め手段により情報媒体に速度を与
    え、その情報媒体の速度、加速度、時間変化などを検出
    する速度波長変換手段を有することを特徴とする情報検
    出装置。
41. 【請求項４１】位相解析や周波数解析可能なスペクトラ
    ム解析手段や位相検出手段のいずれかまたは、その両方
    の組み合わせによる空間周波解析手段を有する事を特徴
    とする情報検出装置。
42. 【請求項４２】検出指標の外形を求める指標外形手段を
    有する事を特徴とする情報検出装置。
43. 【請求項４３】情報を伝達する情報コードの間隔を補正
    するために、あらかじめ決まった間隔の基準コードを読
    み込み情報コードの間隔を補正する間隔補正係数を出力
    する基準コード読み取り手段を有する事を特徴とした情
    報検出装置。
44. 【請求項４４】情報を伝達する情報コードの強度誤差を
    補正するために、あらかじめ定めておいた強度を読み込
    み情報コードの強度を補正する強度補正係数を出力する
    基準コード読み取り手段を有する事を特徴とした情報検
    出装置。
45. 【請求項４５】情報を伝達する情報コードの領域を示す
    ための領域コードの読み込み領域を確定する領域係数を
    出力する領域コード読み取り手段を有する事を特徴とす
    る情報媒体。
46. 【請求項４６】請求項４２から請求項４５の係数のいず
    れか、またはその組み合わせにおける係数を参照して誤
    差を解消して情報コードをよみとる事ができる誤差補正
    手段を有する情報コード読み取り手段を有する事を特徴
    とする情報検出装置。
47. 【請求項４７】情報コードを読み取る事ができる情報コ
    ード読み取り手段を有する事を特徴とする情報検出装
    置。
48. 【請求項４８】レーダー走査やランダム走査または直線
    走査などの走査をおこない少なくとも２個所以上におい
    て異所に配した同種のコードを検出して輝度誤差を補正
    する輝度誤差補正手段を有する情報検出装置。
49. 【請求項４９】請求項３１から請求項４８のいずれかの
    情報検出装置において、情報媒体を所定の電磁波にて照
    射する情報媒体照射手段を有する事を特徴とする情報検
    出装置。
50. 【請求項５０】請求項３１から請求項４９のいずれかの
    情報検出装置において、情報媒体と情報検出手段との位
    置を決める情報媒体位置決め手段を使用することを特徴
    とする情報検出装置。
51. 【請求項５１】在庫管理手段または流通管理手段を有す
    る情報検出装置。
52. 【請求項５２】消費期限お知らせ手段を有する事を特徴
    とする情報検出装置。
53. 【請求項５３】献立生成手段を有する事を特徴とする情
    報検出装置。
54. 【請求項５４】超解像手段を有する事を特徴とする情報
    検出装置。
55. 【請求項５５】特徴点検出手段を備える事を特徴とする
    情報検出装置。
56. 【請求項５６】請求項３１から請求項５５におけるいず
    れかの情報検出装置は、自己増幅手段を有する事を特徴
    とする情報検出装置。
57. 【請求項５７】請求項３１から請求項５６におけるいず
    れかの情報検出装置は、終了合図手段を有する事を特徴
    とする情報検出装置。
58. 【請求項５８】請求項３１から請求項５７におけるいず
    れかの情報検出装置は、重複スキャン防止手段を有する
    事を特徴とする情報検出装置。