JP2007241229A - 光情報検出方法、光情報検出器及びデータサンプリング方法 - Google Patents

光情報検出方法、光情報検出器及びデータサンプリング方法 Download PDF

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Abstract

【課題】光情報格納媒体に格納された光情報を效率的に検出できるようにする光情報検出方法、光情報検出器、データサンプリング方法を提供する。
【解決手段】バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出し、上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するサンプリング可能なバリッド検出ピクセルと補正が必要なインバリッド検出ピクセルの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応されるバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングすることを含むことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は光情報検出方法、光情報検出器及び光情報サンプリング方法に関するものであり、光情報格納媒体に格納された光情報を效率的に検出できる光情報検出方法と、光情報検出器及びデータサンプリング方法に関するものである。
最近、大容量格納能力を有する次世代格納システムに対する要求が増大しながら、ホログラフィ(Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ)を用いた光処理システム、即ち、ホログラフィック(Ｈｏｒｏｇｒａｐｈｉｃ)光処理システムが注目されている。
ホログラフィック光情報処理システムは、データ情報を含む信号光(Ｓｉｇｎａｌ Ｂｅａｍ)とその信号光と異なる角度から照射される参照光(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｂｅａｍ)を光情報格納媒体の所定の位置で交差させ、このとき、発生する干渉パターンを光情報格納媒体に格納する。また、格納されたデータ情報の再生の際には格納された干渉パターンに参照光を照射し、このとき、干渉パターンによって発生する回折イメージを用いて元来のデータを復元する。
このようなホログラフィック光情報処理システムは、多様な多重化技法を用いて光情報格納媒体の同一位置にデータを重畳させて格納することが可能であり、その重畳格納されたデータを互いに分離して再生できるので、超大容量のデータ格納システムを実現できる。このとき、上記多重化技法には角度多重化、波長多重化、位相符号多重化などがある。
ホログラフィック光情報処理システムはデジタルデータを所定のページ単位で処理し、このようなページ単位のデータをデータページという。即ち、ホログラフィック光情報処理システムはデータページ単位でデータを処理する。このようなデータページ単位の光情報処理過程は米国特許第６，８０７，６７１号明細書、特開平第１０−９７７９１号公報などに詳細に記載されている。
一例として、ホログラフィック光情報処理システムは、入力データをデータページ単位にエンコーディングし、エンコーディングされた各２進データをそれぞれのピクセルに対応させて２次元的なデータページのイメージに生成した後、これを信号光に投影させて光情報格納媒体に照射する。このような光学的変調は空間光変調器(ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ)を用いて実行されてもよい。
このとき、光情報格納媒体には上記信号光とは異なる角度から照射される参照光が入射される。上記信号光と参照光とは光情報格納媒体内で互いに干渉を起こし、上記信号光に含まれたデータページのイメージが干渉パターンの形態で光情報格納媒体に記録される。
このような過程によって光情報格納媒体に記録されたデータページのイメージは参照光を上記干渉パターンに照射することによって再生できる。再生されたデータページのイメージは受光配列素子、例えば、ＣＭＯＳセンサ(Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｓｅｎｓｏｒ)またはＣＣＤ(Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ)を用いて検出されてもよい。このとき、検出されたデータページのイメージは所定の信号処理及びデコーディング過程を通して原本データとして再生される。
一方、上記受光配列素子を用いてデータページのイメージを検出する際には以下のような多様なサンプリング技法が用いられてもよい。
１．１：１ピクセルマッチング(Ｐｉｘｅｌ Ｍａｃｈｉｎｇ)法
１：１ピクセルマッチング技法は、再生されたデータページイメージのピクセル(以下、データピクセルと略称)と受光配列素子のピクセル(以下、受光ピクセルと略称)とを１：１にマッチングさせる方法である。このような１：１ピクセルマッチング技法は１個のデータピクセルが１個の受光ピクセルに直接対応されるので、イメージ検出の際の格納密度が高い。
実際にデータページのイメージ再生の際には光情報格納媒体の収縮(Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ)や回転(Ｒｏｔａｔｉｏｎ)の影響により受光配列素子に結像される再生イメージの位置が変わり、その結果ミスアラインメント(Ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ)が発生してデータピクセルと受光ピクセルとが互いに非マッチングしてしまう。
上記１：１ピクセルマッチング技法はデータピクセル大きさの１/２以上の非マッチングが発生する場合、受光配列素子により検出されたデータページのイメージがひどく劣化(Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ)してしまう現象をもたらす。従って、ピクセル非マッチングが激しければ正確な情報を得ることができない。
２．１：３オーバーサンプリング(Ｏｖｅｒｓａｍｐｌｉｎｇ)法
１：３オーバーサンプリング法、１個のデータピクセルを９個(３×３)の検出ピクセルで検出するようにする方法である。１：３オーバーサンプリング法の場合、データピクセルと検出ピクセルとの間の非マッチングが発生しても９個の検出ピクセルのうち、中心に位置する検出ピクセルはデータピクセルの光を検出できる。従って、再生されたデータページのイメージが受光配列素子のいずれの位置に存在しても中心の検出ピクセルで検出したイメージから信頼性のあるデータを得ることができる。
しかしながら、このような１：３オーバーサンプリング法は、イメージ検出の際に１個のデータピクセルを検出するために９個の検出ピクセルが必要となるため、格納密度がたいへん低い。例えば、１２００×１２００検出ピクセルからなる受光配列素子を用いる場合、１個のデータページには４００×４００のデータのみを含めることになる。従って、システムの安定性は確保することができるが、ホログラフィックメモリの最も大きな長所である格納能力が低下するという深刻な短所を有する。
３．１：２オーバーサンプリング法
１：２オーバーサンプリング法は、１個のデータピクセルを４個(２×２)の検出ピクセルで検出するようにする方法である。１：２オーバーサンプリング法も上記で説明した１：３オーバーサンプリング法と同様に、ピクセルの非マッチングが発生しても４個の検出ピクセルのうち１個はデータピクセルの光を検出でき、信頼性のあるデータを得ることができる。しかしながら、このような１：２オーバーサンプリング法もピクセルマッチング法と比較して情報格納密度が２５％しか達しないという短所がある。
このように、従来のピクセルマッチング法は格納密度は良いが、ピクセル間のミスアラインメントにたいへん脆弱という短所があり、従来の１：３オーバーサンプリング法及び１：２オーバーサンプリング法の場合、データ検出の信頼性は高いが、格納密度がたいへん低いという問題点がある。従って、データ検出の信頼性を保障し、且つ高い格納密度を満たすことができる光情報検出方法が要求されている。
米国特許第６，８０７，６７１号明細書 特開平第１０−９７７９１号公報
本発明は、このような問題点を解決するためのものであり、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)オーバーサンプリング及びバランスドコードワード(Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｃｏｄｅ)を用いて光情報格納媒体に格納された光情報を效率的に検出できるようにする光情報検出方法を提供することに本発明の第１の目的がある。
また、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)オーバーサンプリングを用いて光情報格納媒体に格納された光情報を效率的に検出できるようにする装置の構成を有する光情報検出器を提供することに本発明の第２の目的がある。
また、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)オーバーサンプリングの際に光情報のデータを效率的にサンプリングできるデータサンプリング方法を提供することに本発明の第３の目的がある。
このような本発明の第１の目的を達成するための本発明による光情報検出方法は、バランスドコードワード(Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｃｏｄｅｗｏｒｄ)でコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出し、上記検出された検出イメージの光強度(ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)分布を用い、上記検出イメージが有するサンプリング可能なバリッド検出ピクセル(Ｖａｌｉｄ)と補正が必要なインバリッド(ｉｎｖａｌｉｄ)検出ピクセルの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングすることを含むことを特徴とする。
本発明の第２の目的を達成するための本発明による光情報検出器は、バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出する光検出部と、上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するサンプリング可能なバリッド検出ピクセルと補正が必要なインバリッド検出ピクセルの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分した後、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする光情報処理部を含むことを特徴とする。
本発明の第３の目的を達成するための本発明によるデータサンプリング方法は、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出されたバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、上記検出イメージの光強度分布を演算して上記データページが有するフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出し、上記検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いて上記検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応したバランスドコードワード検出領域単位に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングすることを含むことを特徴とする。
また、本発明の第３の目的を達成するための本発明によるもう１つのデータサンプリング方法は、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出したバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、上記検出されたイメージを上記バランスドコードワードに対応されたバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記検出イメージの光強度分布を考慮して上記バランスドコードワード検出領域内の検出ピクセルをバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルに分類し、上記バランスドコードワードの光分布特性を用い、上記分類されたバリッド検出ピクセルの光情報を判別して上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出し、上記判別されたデータピクセルの値及び上記インバリッド検出ピクセルの光情報を演算して上記インバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出することを含むことを特徴とする。
以上説明した通り、本発明によると、１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)オーバーサンプリングを介して光情報格納媒体に格納されている光情報を效率的に検出できる。特に、データページの検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性をバランスドコードワードのサンプリングの際に適切に用いることができるようになる。
以下、本発明の望ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の望ましい実施例による光情報検出器を備える光情報再生装置の構成を示すブロック図である。
図１を参照すると、光情報再生装置はレーザ光のような光を発生させて光情報格納媒体(２０)に照射する光照射部(１０)を含んでもよい。光照射部(１０)によって照射される光は光情報格納媒体(２０)に所定の角度で入射される。上記光情報格納媒体(２０)には多数のデータページが干渉パターンの形態で格納されている。このとき、上記干渉パターンはホログラフィック(Ｈｏｒｏｇｒａｐｈｉｃ)干渉パターンであってもよい。また、光照射部(１０)によって入射される光はそのホログラフィック干渉パターンを再生するための参照光(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｂｅａｍ)及び位相共役(Ｐｈａｓｅ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ)参照光のうちいずれか１つであってもよい。
上記光情報格納媒体(２０)に格納された干渉パターンに光が入射されると、干渉パターンによる回折によってデータページのイメージが再生される。このとき、再生されたデータページのイメージは光情報検出器(１００)により検出され、補正及びサンプリングを通して２進データで出力される。次いで、出力された２進データはデコーディング部(３０)によってデコーディングされて原本データとして再生される。
図２は図１に示した本発明の望ましい実施例による光情報検出器(１００)の構成を示すブロック図である。
図２を参照すると、本発明の望ましい実施例による光情報検出器(１００)はバランスドコードワード(Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｃｏｄｅｗｏｒｄ)でコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出する光検出部(１１０)を含む。
このとき、１：Ｎの超過検出ピクセルとは、ソースデータページのデータピクセル１個がＮ×Ｎ個の検出ピクセルに対応されるように光学系を構成するという意味である。即ち、１：Ｎのオーバーサンプリングが可能になるようにデータを検出するものである。
例えば、Ｎが１.５である１：１.５の超過検出ピクセルでは、１個のデータピクセルが１.５×１.５個の検出ピクセルに対応されるので、２×２データピクセルは３×３検出ピクセルにマッピング(Ｍａｐｐｉｎｇ)できる。また、他の例として、Ｎが１.３３の１：１.３３の超過検出ピクセルでは、１個のデータピクセルが１.３３個の検出ピクセルに対応されるので、３×３データピクセルは４×４検出ピクセルとマッピングできる。
望ましくは、上記光検出部(１１０)は上記１：Ｎの超過検出ピクセル、即ち、ソースデータページイメージが有する１個のデータピクセル当たりＮ×Ｎ個の割合で検出ピクセルが配置され、各検出ピクセルはその内部にそれより小さい水平幅または垂直幅を有する光検出領域を通して上記データピクセルのイメージを検出する。
図３はこのような光検出部(１１０)の検出ピクセル配置構造を示す平面図である。図３に示したグリッドは検出ピクセル(Ｃ)を表すものであり、検出ピクセル(Ｃ)内に斜線で表示された部分は実際にイメージを検出できる光検出領域(Ｐ)を意味する。
図３を参照すると、各検出ピクセル(Ｃ)内には各検出ピクセル(Ｃ)の垂直幅よりも小さい垂直幅を有する光検出領域(Ｐ)が備えらている。
望ましくは、上記光検出領域(Ｐ)の垂直幅は検出ピクセル(Ｃ)が有する垂直幅に比べてほぼ１/２程度の大きさを各々有してもよい。この場合、検出ピクセル(Ｃ)の垂直幅をＹと定義すると、光検出領域(Ｐ)の垂直幅は０.５Ｙと表現される。一方、実施形態によっては光検出領域の水平幅を光検出ピクセルが有する水平幅の１/２程度の大きさを有するように構成してもよい。
上記光検出領域(Ｐ)は検出ピクセル(Ｃ)内部で多様な位置に配置できる。例えば、図３では各光検出領域(Ｐ)が検出ピクセル(Ｃ)の上側に配置されているが、光検出領域(Ｐ)は検出ピクセル(Ｃ)の中心部に位置することもでき、下側にも配置されることができる。但し、それぞれの検出ピクセル(Ｃ)に配置される光検出領域(Ｐ)は各検出ピクセル(Ｃ)内で全て同一の位置に存在することが望ましい。
上記検出ピクセル(Ｃ)はＣＭＯＳ(Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ)ピクセルまたはＣＣＤ(Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ)ピクセルとしてもよい。この場合、上記光検出領域(Ｐ)はＣＭＯＳピクセルまたはＣＣＤピクセルの実際の受光部であり、光検出領域(Ｐ)を除外した残りの領域は回路領域などのように受光が不可能な領域である。
一方、光情報検出器(１００)は光情報処理部(１２０)を含んでもよい。上記光情報処理部(１２０)は光検出部(１１０)により検出されたデータページの検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別する。
また、光情報処理部(１２０)は、上記検出イメージをソースデータページが有するバランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域単位に区分し、上記判別された分布の規則性及び上記バランスドコードワードが有する固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする機能を実行する。
このとき、バリッド検出ピクセルとは、各検出ピクセルの値をそのままサンプリングして用いることができる検出ピクセルを意味する。即ち、バリッド検出ピクセルは対応される１個のデータピクセルの値のみを検出した検出ピクセルを意味する。
一方、インバリッド検出ピクセルとは、サンプリングの際に該当検出ピクセルの値をそのまま用いることができず、所定の演算を通して補正してはじめてサンプリングに用いることができる検出ピクセルを意味する。即ち、インバリッド検出ピクセルは複数のデータピクセルの値を同時に検出した検出ピクセルを意味する。
このようなバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルの概念と分布特性は図面を参照して以下詳細に説明する。
上記光情報処理部(１２０)は光検出部(１１０)により検出されたデータページの検出イメージが有する検出ピクセルカラムと検出ピクセルローとの光強度分布を演算してフレームマーク検出領域を検出するフレームマーク検出領域検出部(１２１)と、上記検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いて検出イメージのマッチング状態を判別し、その判別されたマッチング状態を用いてバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布特性を判別するバリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部(１２２)、及び上記検出イメージをソースデータページが有するバランスドコードワードに対応されるバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記バリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部によって判別された分布の規則性、及び上記バランスドコードワードが有する固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングするサンプリング部(１３０)を含むことができる。
図４は本発明の望ましい実施例による光情報検出方法の流れを示すフローチャートであって、これは図２に示されている光情報検出器(１００)を介して遂行できる。以下、図２及び図４を参照して本発明の望ましい実施例による光情報検出方法を説明する。
図４に示されているように、まず、光検出部(１１０)は参照光によって再生される光情報格納媒体に格納されたデータページのイメージ、即ち、ソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出する(ステップ：Ｓ１)。
このとき、上記光検出部(１１０)の検出ピクセルの構造は図３に示した構造が適用されてもよい。即ち、各検出領域(Ｐ)の垂直幅は検出ピクセル(Ｃ)の垂直幅の１/２程度の大きさを有することになる。しかしながら、このような構造は実施形態によって多様に変形されて適用されてもよい。
図５は参照光によって再生されるソースデータページのイメージを示す図の一例であり、図６は光検出部により検出されたデータページの検出イメージを示す図の一例である。
まず、図５を参照すると、ソースデータページ(２００)はデータ情報を有するデータ領域(２４０)及びそのデータ領域(２４０)の位置と範囲を区分できるようにするためのフレームマーク(２１０、２２０、２３０)を含む。
上記データ領域(２４０)はバランスドコードでコーディングされている。バランスドコードとは、再生信号のビットエラー率(ＢＥＲ：Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ)を減少させるために用いられるコードであって、光情報格納の際にデジタル入力データをｐビットの単位でブロック化し、ブロック別に「１」と「０」が同一の個数を有するｑビットのバランスドコードワードに変換させる。これをｐ：ｑバランスドコーディングという。
例えば、６：８バランスドコーディングの場合、６ビットの２進データを「１」と「０」の個数が同じである８ビットのバランスドコードワードに変換させる。このとき、６ビットの２進データが有することができる６４個の情報は８ビットのうち「１」と「０」が同じである個数を有する組合せと関連づけられる。
一方、上記フレームマーク(２１０、２２０、２３０)は、データ領域(２４０)の外に枠形態で存在し、水平フレームマーク(２１０)及び垂直フレームマーク(２２０、２３０)に区分される。また、上記垂直フレームマーク(２２０、２３０)は第１フレームマーク(２２０)と第２フレームマーク(２３０)とを含んでもよい。このとき、上記フレームマークの構造は枠形態のみならず、水平及び垂直マッチングの識別が可能な多様な形態に変形できることはもちろんである。
上記水平フレームマーク(２１０)はオン値を有するデータピクセルが連続的に配列された１個のデータピクセルローで構成される。また、第１垂直フレームマーク(２２０)及び第２垂直フレームマーク(２３０)はオン値を有するデータピクセルが連続的に配列された１個のデータピクセルカラムで各々構成される。もちろんこのようなフレームマークの構造は実施態様によって多様に変形されてもよい。
このような構成のソースデータページ(２００)は光検出部(１１０)によって図６に例示したような形状で検出される。図６を参照すると、検出イメージ(３００)はソースデータページ(２００)のデータ領域(２４０)に対応するデータ検出領域(３４０)、及びソースデータページ(２００)のフレームマーク(２１０、２２０、２３０)に対応するフレームマーク検出領域(３１０、３２０、３３０)を含む。
このとき、上記フレームマーク検出領域(３１０、３２０、３３０)は水平フレームマーク(２１０)及び垂直フレームマーク(２２０、２３０)に対応して各々検出される水平フレームマーク検出領域(３１０)及び垂直フレームマーク検出領域(３２０、３３０)に区分される。
上記フレームマーク(２１０、２２０、２３０)はオン値を有するデータピクセルが連続的に配列されるので、その周囲の領域に比べて光強度がはるかに大きい。従って、そのフレームマーク(２１０、２２０、２３０)に対応して検出されるフレームマーク検出領域(３１０、３２０、３３０)は検出イメージ(２００)に存在する他の領域に比べてその光強度が格段に大きい。
このような点を用い、フレームマーク検出領域検出部(１２１)は検出イメージ(３００)の光強度分布を演算してフレームマーク検出領域(３１０、３２０、３３０)を検出する(ステップ：Ｓ２)。
即ち、フレームマーク検出領域検出部(１２１)は、光検出部(１１０)により検出されたデータページの検出イメージ(３００)に存在する検出ピクセルローが有する検出ピクセルの光強度の和を各々検出した後、その周囲の領域より光強度の和が格段に大きい検出ピクセルローが含まれた領域を検出して水平フレームマーク検出領域(３１０)を検出する。
また、同様に、フレームマーク検出領域検出部(１２１)はデータページの検出イメージ(３００)に存在する検出ピクセルカラムが有する検出ピクセルの光強度の和を各々検出した後、その周囲の領域より光強度の和が格段に大きい検出ピクセルカラムが含まれた領域を検出して第１垂直フレームマーク検出領域(３２０)及び第２垂直フレームマーク検出領域(３３０)を検出する。
このとき、上記検出イメージ(３００)はソースデータページ(２００)を１：１.５の超過検出ピクセルを介して検出したイメージであるので、ソースデータページ(２００)のフレームマーク(２１０、２２０、２３０)が１個のデータピクセルカラムまたはデータピクセルローで構成されていても、検出イメージ(３００)上では複数の検出ピクセルカラムまたは検出ピクセルローで検出させることができる。例えば、垂直フレームマーク検出領域(３２０、３３０)は最大３個の検出ピクセルカラムで検出させるることができ、水平フレームマーク検出領域(３１０)は２個の検出ピクセルローで検出させることができる。
このようなフレームマーク検出領域(３１０、３２０、３３０)の検出ピクセルカラムまたは検出ピクセルローが表す光強度分布を用いるとソースデータページ(２００)と検出イメージ(３００)との間のマッチング状態を検出できる。
さらに、バリッド/インバリッド検出ピクセル分布特性判別部(１２２)は、フレームマーク検出領域検出部(１２１)により検出された水平フレームマーク検出領域(３１０)及び垂直フレームマーク検出領域(３２０、３３０)の光情報を用いてフレームマーク(２１０、２２０、２３０)のマッチング状態を判別する(ステップ：Ｓ３)。
図７は検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いたマッチング例を示す図の一例である。
図７の図示において、小さいグリッドは検出ピクセルを表し、大きいグリッドはデータピクセルを表す。また、図７の上段と左段に付加された数字は検出ピクセルカラムと検出ピクセルローの番号を表し、下段と右段に表示されたグラフは各検出ピクセルカラムと検出ピクセルローとの光強度の和を表すグラフである。また、検出ピクセル内の斜線部分は各検出ピクセルの検出領域を意味する。
図７を参照すると、データページの検出イメージが有する検出ピクセルロー(Ｒｏｗ１、...)のうちＲｏｗ１とＲｏｗ２との光強度の和が他の検出ピクセルローが有する光強度の和より格段に大きく、Ｒｏｗ２がＲｏｗ１より大きい光強度の和を有することが分かる。
従って、水平フレームマーク(２１０)は図７に示したように、Ｒｏｗ２によってバリッド(Ｖａｌｉｄ)に検出されたと判別できる。なぜならば、光検出部(１１０)が有する各検出ピクセルの実際の検出領域の垂直幅は検出ピクセルの垂直幅より１/２の大きさを有するので、これにマッピングされる水平フレームマーク(２１０)は最大２個までの検出ピクセルローにより検出され、その２個のうち１つの検出ピクセルローは水平フレームマークを必ずバリッドに検出するためである。
一方、第１垂直フレームマーク(２２０)はＣｏｌｕｍｎ２によってバリッドに検出される。なぜならば、第１垂直フレームマーク(２２０)はＣｏｌｕｍｎ１とＣｏｌｕｍｎ２及びＣｏｌｕｍｎ３によって分散されるように検出されたが、Ｃｏｌｕｍｎ２の光強度の和が隣接したＣｏｌｕｍｎ１やＣｏｌｕｍｎ３の光強度の和より格段に大きいためである。
また、第２垂直フレームマーク(２３０)はＣｏｌｕｍｎ６とＣｏｌｕｍｎ７によって分散されるように検出される。なぜなら、第２垂直フレームマーク(２３０)はＣｏｌｕｍｎ６とＣｏｌｕｍｎ７との光強度の和が他の領域よりははるかに大きい光強度の和を有するが、２つの検出ピクセルカラムＣｏｌｕｍｎ６及びＣｏｌｕｍｎ７の光強度の和が近似し、Ｃｏｌｕｍｎ２の光強度の和よりは小さいためである。
このように、水平フレームマーク検出領域のＲｏｗ１及びＲｏｗ２と、第１垂直フレームマーク検出領域のＣｏｌｕｍｎ１、Ｃｏｌｕｍｎ２、Ｃｏｌｕｍｎ３及び第２垂直フレームマーク検出領域のＣｏｌｕｍｎ６及びＣｏｌｕｍｎ７の光強度分布を用いるとフレームマークのマッチング状態を判別できる。この判別結果を用いるとデータページ検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド(Ｉｎｖａｌｉｄ)検出ピクセルが有する分布の規則性を見出すことができる。
これに伴い、データページの検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別する過程が遂行される(ステップ：Ｓ４)。このような過程はバリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部(１２２)によって実行される。
上記に言及したように、上記バリッド検出ピクセルは各検出ピクセルの値をそのままサンプリングして用いることができる検出ピクセルを意味する。即ち、バリッド検出ピクセルは対応する１個のデータピクセルの値のみを検出した検出ピクセルを意味できる。反面、インバリッド検出ピクセルは、サンプリングの際に各検出ピクセルの値をそのまま用いることができず、所定の補正を経てサンプリングに用いることができる検出ピクセルを意味する。即ち、インバリッド検出ピクセルは複数のデータピクセルの値を同時に検出した検出ピクセルを意味できる。
図８は図７に示したマッチング状態による検出ピクセルの分布規則性を説明するための図の一例である。
まず、バリッド検出ピクセルはバリッド検出ピクセルローとバリッド検出ピクセルカラムとの交差点をさがすことにより検出できる。このとき、バリッド検出ピクセルローは１つのデータピクセルローが有する光情報のみを検出した検出ピクセルのローを意味し、インバリッド検出ピクセルローは複数のデータピクセルローが有する光情報を同時に検出したローを意味できる。同様に、バリッド検出ピクセルカラムは１つのデータピクセルカラムが有する光情報のみを完全に検出した検出ピクセルカラムを意味し、インバリッド検出ピクセルカラムは複数のデータピクセルカラムが有する光情報を同時に検出したローを意味できる。従って、バリッド検出ピクセルローとバリッド検出ピクセルカラムとが交差する地点がバリッド検出ピクセルとなる。
図８を参照すると、まずデータページの検出イメージに存在する検出ピクセルローは、２個のバリッド検出ピクセルローと１個のインバリッド検出ピクセルローとが繰り返される規則性を有する。
例えば、Ｒｏｗ２は水平フレームマーク(２１０)の光情報のみを正確に検出したのでバリッド検出ピクセルローである。次いで、Ｒｏｗ３はバリッド検出ピクセルロー、Ｒｏｗ４はインバリッド検出ピクセル、Ｒｏｗ５はバリッド検出ピクセル、Ｒｏｗ６はバリッド検出ピクセル、Ｒｏｗ７はインバリッド検出ピクセル、Ｒｏｗ８はバリッド検出ピクセルになる。従って、このような検出ピクセルローの規則性は垂直方向のバリッド及びインバリッド規則性を意味する。
しかしながら、データピクセルと検出ピクセルとは１：１.５の比率を有し、検出領域の垂直幅は検出ピクセルが有する垂直幅の１/２の大きさを有するので、全てのデータピクセルローは少なくともいずれか１つのバリッド検出ピクセルローにより検出される。従って、特定のデータピクセルローの値をサンプリングするためには上記規則性に応じてバリッドした検出ピクセルローのみを選択すると良いので別途の補正が必要なくなる。
一方、データピクセルローと検出ピクセルローとが垂直にパーフェクトマッチングされる場合が発生することがあるが、この場合、２個のバリッド検出ピクセルローが１つのデータピクセルローを同一に検出する場合が発生することになる。この場合は２つのうち１つの検出ピクセルローのみを選択して検出するとよい。従って、いかなるデータピクセルローであってもバリッド検出ピクセルにより検出可能であるので垂直方向にはインバリッドな検出に起因する補正が必要ない。
反面、データページ検出イメージに存在する検出ピクセルカラムは１個のバリッド検出ピクセルカラムと２個のインバリッド検出ピクセルカラムとが繰り返される規則性を有する。
例えば、先に第１垂直フレームマーク(２２０)が正確に検出されたＣｏｌｕｍｎ２はバリッド検出ピクセルカラムであると判別できるので、Ｃｏｌｕｍｎ３はインバリッド検出ピクセルカラム、Ｃｏｌｕｍｎ４はインバリッド検出ピクセルカラム、Ｃｏｌｕｍｎ５はバリッド検出ピクセルカラム、Ｃｏｌｕｍｎ６はインバリッド検出ピクセルカラム、Ｃｏｌｕｍｎ７はインバリッド検出ピクセルカラム、Ｃｏｌｕｍｎ８はバリッド検出ピクセルカラムなどになる。
このような検出ピクセルカラムの規則性は水平方向のバリッド及びインバリッド規則性を意味できる。
しかしながら、データピクセルと検出ピクセルとは１：１.５の比率を有し、検出領域の水平幅は検出ピクセルが有する水平幅と同一であるので、データピクセルカラムはバリッド検出ピクセルカラムのみでも検出されるが、場合に応じてインバリッド検出ピクセルカラムによっても検出される。例えば、第２垂直フレームマーク(２３０)の場合、インバリッド検出ピクセルカラムのＣｏｌｕｍｎ６はＣｏｌｕｍｎ７により検出されたことが分かる。従って、水平方向のみを考慮する際はインバリッド検出に起因する別途の補正が必要になる。
このような過程を通してバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性が判別されると、次いで、サンプリング部(１２３)は検出イメージのデータ検出領域をソースデータページのバランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域単位に区分し(ステップ：Ｓ５)、上記分布規則性とバランスドコードワードが有する固有の光分布特性を用いて各バランスドコードワード検出領域の値のサンプリングを実行する(ステップ：Ｓ６)。
図９は上記サンプリング過程の細部の流れを示すフローチャートである。また、図１０は１個のバランスドコードワード検出領域を示す図の一例であり、６：８バランスドコードワードとそのバランスドコードワードを検出したバランスドコードワード検出領域の対応関係を示す。図１０の図示において小さいグリッドは検出ピクセルを意味して大きいグリッドはデータピクセルを意味する。また、検出ピクセル内にある斜線部分は検出領域を意味する。
以下、図９及び図１０を参照してバランスドコードワード検出領域に対するサンプリング過程を詳細に説明する。図１０に示されているように、１：１.５オーバーサンプリングでは８個のデータピクセルを有するバランスドコードワードは１２個の検出ピクセルを有するバランスドコードワード検出領域に対応してもよい。
このとき、バランスドコードワード検出領域は複数の検出ピクセルが水平に羅列された形態を有するので、先に判別された水平方向の検出ピクセルの分布によるとバリッド検出ピクセル１個とインバリッド検出ピクセル２個とが繰り返される。
このような分布規則性を用いてバランスドコードワード検出領域内のバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとを分類する(ステップ：Ｓ１１)。このとき、先にも言及したように垂直方向にはインバリッド検出に対する補正が必要ないので考慮しなくても良い。
例えば、図１０に示した最初の検出ピクセルであるｃｃｄ１がバリッド検出ピクセルであると、バランスドコードワード検出領域に存在する検出ピクセル(ｃｃｄ１〜ｃｃｄ１２)のうちｃｃｄ１、ｃｃｄ４、ｃｃｄ７、ｃｃｄ１０はバリッド検出ピクセルであり、残りのｃｃｄ２、ｃｃｄ３、ｃｃｄ５、ｃｃｄ６、ｃｃｄ８、ｃｃｄ９、ｃｃｄ１１、ｃｃｄ１２はインバリッド検出ピクセルになる。
このとき、上記ｃｃｄ１は最初のデータピクセルのＳ１に対応され、ｃｃｄ４は３番目データピクセルであるＳ３に対応され、ｃｃｄ７は５番目データピクセルであるＳ５に対応され、ｃｃｄ１０は７番目データピクセルであるＳ７に対応される。従って、データピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７の値は各々バリッド検出ピクセルであるｃｃｄ１、ｃｃｄ４、ｃｃｄ７及びｃｃｄ１０の光情報を用いて検出されることができる。
バリッド検出ピクセルｃｃｄ１、ｃｃｄ４、ｃｃｄ７及びｃｃｄ１０が有する光情報は単純な光強度情報であるので、これを２進データに変換するためには各バリッド検出ピクセルの光情報がオン(Ｏｎ)値か或いはオフ(Ｏｆｆ)値かを判別すべきである。
このような判別にはバランスドコードワードが有する固有の光分布特性を用いることができる。上記バランスドコードワードが有する固有の光分布特性とは、バランスドコードワード内に存在するオンピクセルとオフピクセルとの個数は常に同一であるということである。また、バランスドコードワードが有する他の特性はバランスドコードワード内に存在するオンピクセルとオフピクセルとは連続的に交差配列されないということである。なぜならば、オンピクセルとオフピクセルとが連続的に配列されると、隣接したオンピクセルの影響により全体的な信号対雑音比(ＳＮＲ)が著しく悪くなるためである。このような理由によってバランスドコードワードを用いる際はオン/オフピクセルの交差配列はほぼ用られない。
このようなバランスドコードワードの特性に応じて上記バリッド検出ピクセルｃｃｄ１、ｃｃｄ４、ｃｃｄ７及びｃｃｄ１０が有する光情報は少なくとも１つのオン(Ｏｎ)値と少なくとも１つのオフ(Ｏｆｆ)値を必ず有するようになる。
従って、上記バリッド検出ピクセルの光強度を検出してもっとも光強度が大きい検出ピクセルはオン値を有すると判別してサンプリングし、もっとも光強度が小さい検出ピクセルはオフ値を有すると判別してサンプリングする(ステップ：Ｓ１２)。これによって、検出するバランスドコードワードのデータピクセルのうち２個のデータピクセルの値は検出される。
このとき、上記過程を用いて検出されるオン検出ピクセルの光強度Ｉｍａｘは以下の式１のように表現されることができる。
Ｉｍａｘ＝Ｍａｘ{Ｉ(ｃｃｄ１)、Ｉ(ｃｃｄ４)、Ｉ(ｃｃｄ７)、Ｉ(ｃｃｄ１０)} （式１）
このとき、Ｉ(ｃｃｄ＃)は各検出ピクセルが有する光強度を意味する。(＃はピクセル番号)
また、上記過程を用いて検出されるオフ検出ピクセルの光強度Ｉｍｉｎは以下の式２のように表現されることができる。
Ｉｍｉｎ＝ｍｉｎ{Ｉ(ｃｃｄ１)、Ｉ(ｃｃｄ４)、Ｉ(ｃｃｄ７)、Ｉ(ｃｃｄ１０)} （式２）
一方、残りの判別されない残りの２個のバリッド検出ピクセルが有する値は上記検出されたオン検出ピクセルの光強度Ｉｍａｘとオフ検出ピクセルの光強度Ｉｍｉｎとを演算して検出する(ステップ：Ｓ１３)。
まず、もう１つのオン検出ピクセルＩｃｃｄ＃(Ｏｎ)は以下の式３を用いて判別されることができる。
Ｉｃｃｄ＃(Ｏｎ)＞(Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ)/２＋Ｉｍｉｎ （式３）
即ち、もう１つのオン検出ピクセルはバリッド検出ピクセルが有するもっとも大きい光強度値からもっとも小さい光強度値を引いて２で割った値に上記もっとも小さい光強度値を足す値より大きい光強度を有するバリッド検出ピクセルと判別される。
逆に、もう１つのオフ検出ピクセルＩｃｃｄ＃(ｏｆｆ)は以下の式４を介して判別できる。
Ｉｃｃｄ＃(ｏｆｆ)＜(Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ)/２＋Ｉｍｉｎ (式４)
即ち、もう１つのオン検出ピクセルはバリッド検出ピクセルが有するもっとも大きい光強度値からもっとも小さい光強度値を引いて２で割った値に上記もっとも小さい光強度値を足す値より小さい光強度を有するバリッド検出ピクセルと判別できる。
このような過程を通してｃｃｄ１、ｃｃｄ４、ｃｃｄ７及びｃｃｄ１０の値が全て得られると、その値に対応するバランスドコードワードのデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７の値で検出する(ステップ：Ｓ１４)。従って、バリッド検出ピクセルに対応するデータピクセルの値は全て検出される。
一方、上記バリッド検出ピクセル演算過程は以下のような方法でも実行可能である。即ち、バリッド検出ピクセルのうちもっとも光強度が大きい検出ピクセルはオン値を有すると判別してサンプリングし、もっとも光強度が小さい検出ピクセルはオフ値を有すると判別してサンプリングした後、上記検出されたオン検出ピクセルが有する光強度値の１/２以上の検出ピクセルをもう１つのオン検出ピクセルと判別し、１/２以下の検出ピクセルをオフピクセルと判別することである。
このような過程は以下の式５及び式６によって各々表現される。
Ｉｃｃｄ＃(Ｏｎ)＞Ｉｍａｘ/２ （式５）
Ｉｃｃｄ＃(ｏｆｆ)＜Ｉｍａｘ/２ （式６）
一方、このようなバリッド検出ピクセルのサンプリング過程(Ｓ１２〜Ｓ１４)の実行が終わると、残りのインバリッド検出ピクセルが有する光情報を補正し(ステップ：Ｓ１５)、それに対応するデータピクセルを検出する(ステップ：Ｓ１６)。この過程では上記インバリッド検出ピクセルの値の演算及び隣接したバリッド検出ピクセルの値が考慮されるべきである。
図１１は図１０に示したインバリッド検出ピクセルのうちｃｃｄ２とｃｃｄ３に対応されるデータピクセルの値を検出するための関連部分を示す図の一例であり、他のインバリッド検出ピクセルに対応するデータピクセルの値も同様に検出できる。
図１１を参照すると、データピクセルＳ２は、インバリッド検出ピクセルｃｃｄ２とｃｃｄ３に全て対応しているため、データピクセルＳ２の値を求めるためには、まず２個の検出ピクセルｃｃｄ２及びｃｃｄ３が検出した総光強度を１つの検出ピクセル単位で換算すべきである。
即ち、ｃｃｄ２とｃｃｄ３の光強度を足した値を２で割って平均値を算出する。これは以下の式７のように表現されることができる。
Ｉａｖ＝{Ｉ(ｃｃｄ２)＋Ｉ(ｃｃｄ３)}/２ (式７)
このとき、Ｉａｖはｃｃｄ２とｃｃｄ３との平均値を意味する。
しかしながら、上記ｃｃｄ２により検出された光強度値には上記データピクセルＳ１の光情報が含まれている。同様に、上記ｃｃｄ３により検出された光強度値には隣接したデータピクセルＳ３の光情報が含まれている。
従って、上記演算されたＩａｖから隣接したデータピクセルＳ１とＳ３とによる光の影響を除去すべきである。これのためには、まずｃｃｄ２にデータピクセルＳ１の光が如何に影響を与えたかを検出すべきであり、これは先に説明した垂直フレーム検出領域を用いて検出できる。
即ち、データピクセルＳ１がオン値である場合、ｃｃｄ２で検出される光値は先に図７で説明した第１垂直フレームマーク検出領域を用いて演算をすることができる。理解の便宜のために図７を参照すると、第１垂直フレームマーク検出領域は検出ピクセルカラム１と検出ピクセルカラム２及び検出ピクセルカラム３を用いて検出されるが、実際に第１フレームマークを正確に検出したバリッド検出ピクセルカラムは検出ピクセルカラム２であり、その次のカラムである検出ピクセルカラム３により検出された光情報は隣接したデータピクセルカラムである第１垂直フレームマークによる光値が影響を及ぼしたものであるので、検出ピクセルカラム３の光強度をその検出ピクセルカラム３が有する検出ピクセルの個数で割ると上記データピクセルＳ１がオン値である場合ｃｃｄ２で検出される光値を算出できる。
これを数式で表現して一般化させると式８の通りである。
Figure 2007241229
このとき、ＡはデータピクセルＳ１がオン値を有する場合ｃｃｄ２で検出される光強度を意味し、Ｉ(ＣＣＤｋ＋１)はもっとも光強度が大きい検出ピクセルカラムの次の検出ピクセルカラムが有する光強度の和を意味する。また、Ｍは上記次の検出ピクセルカラムが有する検出ピクセルの数を意味する。
同様に、データピクセルＳ３がオン値である場合、ｃｃｄ３で検出される光値も求めることができるが、これを数式で表現すると式９の通りである。
Figure 2007241229
このとき、ＢはデータピクセルＳ３がオン値を有する場合、ｃｃｄ３で検出される光強度を意味し、Ｉ(ＣＣＤｋ−１)はもっとも光強度が大きい検出ピクセルカラムの以前の検出ピクセルカラムが有する光強度の和を意味する。また、Ｌは上記以前の検出ピクセルカラムが有する検出ピクセルの数を意味する。
このように、データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３とによって不必要に検出された光強度ＡとＢが各々求められると、データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３とが有する値を考慮して上記ｃｃｄ２とｃｃｄ３の光強度の平均値ＩａｖからＡまたはＢを引く。
上記データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３とが有することができる値は４つの場合に分けることができる。このとき、上記データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３との値は先に説明したバリッド検出ピクセルサンプリング過程で既に求めた値である。
まず、データピクセルＳ１がオン値であり、データピクセルＳ３がオフ値を有する場合、データピクセルＳ１は検出ピクセルｃｃｄ２に影響を与えるようになるので、上記ＩａｖからＡを引く。このとき、上記データピクセルＳ３はオフ値を有するため、ｃｃｄ３には影響がないので、Ｂは引かなくてもよい。
このような方法で算出される不必要な光情報が除去されたｃｃｄ２とｃｃｄ３との平均値Ｉａｖ２は以下の式１０で表現される。
Ｉａｖ２＝Ｉａｖ−Ａ （式１０）
また、上記データピクセルＳ１がオフ値であり、データピクセルＳ３がオン値を有する場合、データピクセルＳ１はｃｃｄ２に影響を与えず、データピクセルＳ３のみｃｃｄ３に影響を与えるので、上記ＩａｖからＢを引く。この場合、上記不必要な光情報が除去された値Ｉａｖ２は以下の式１１で表現される。
Ｉａｖ２＝Ｉａｖ−Ｂ （式１１）
また、上記データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３とが全てオン値を有する場合、両側のデータピクセルによってｃｃｄ２とｃｃｄ３が)全て影響を受けるので、上記ＩａｖからＡとＢを引く。この場合、上記不必要な光情報が除去された値Ｉａｖ２は以下の式１２で表現される。
Ｉａｖ２＝Ｉａｖ−Ａ−Ｂ （式１２）
最後に、上記データピクセルＳ１とデータピクセルＳ３とが全てオフ値を有する場合があるが、この場合、両側のデータピクセルがｃｃｄ２とｃｃｄ３に影響を及ぼさないので、ＡまたはＢを引く必要がない。
このように、所望でない不必要な光情報が除去されたｃｃｄ２とｃｃｄ３の平均値Ｉａｖ２が求められる。しかしながら、計算されたＩａｖ２は１つの検出ピクセルでデータピクセルＳ２の光情報を全て検出する場合ではなく、２個の検出ピクセルで割って光を検出する場合の光強度値を計算したものであるので、１つのデータピクセルから１つの検出ピクセルが光を全部受け入れる場合の光強度で換算すべきである。
即ち、データピクセルの水平幅が検出ピクセルの水平幅より１.５倍の大きさを有するので、検出しようとするデータピクセルＳ２の光強度値で換算しようとした場合、上記計算されたＩａｖ２に３/２を掛ける。
これを数式で表現すると、以下の式１３の通りである。
Ｉｓ２＝Ｉａｖ×３/２ （式１３）
このとき、Ｉｓ２はデータピクセルＳ２の光強度値を意味する。
このような過程を通してデータピクセルＳ２の光強度値が算出される。これと同一の過程を通して図１０に示したデータピクセルＳ４、Ｓ６及びＳ８の光強度値を算出できる。
データピクセルＳ４、Ｓ６及びＳ８の光強度値が全て算出されると、算出された光強度値がオン値か或いはオフ値かを検出して２進数化すべきであり、その過程は先に説明したデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７の検出過程と同様の過程を通して実行できる。
まず、算出されたデータピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８の光強度値のうちもっとも光強度が大きい値はオン値であり、もっとも光強度が小さい値はオフ値で算出する。
上記算出されるもっとも大きい光強度値Ｉｓｍａｘともっとも小さい光強度値Ｉｓｍｉｎの計算過程を数式で各々表現すると以下の式１４及び式１５の通りである。
Ｉｓｍａｘ＝ｍａｘ{Ｉ(Ｓ２)、Ｉ(Ｓ４)、Ｉ(Ｓ６)、Ｉ(Ｓ８)} （式１４）
このとき、Ｉ(Ｓ＃)は各データピクセルが有する光強度を意味する。(＃はピクセル番号)
Ｉｓｍｉｎ＝Ｍａｘ{Ｉ(Ｓ２)、Ｉ(Ｓ４)、Ｉ(Ｓ６)、Ｉ(Ｓ８)} （式１５）
このように、２個のデータピクセル値が検出されると、残りの２個のデータピクセル値は以下の式１６及び式１７を用いてそのオンまたはオフを判別できる。即ちオン値を有するデータピクセルＩｓ＃(Ｏｎ)は以下の式１６を用いて判別できる。
Ｉｓ＃(Ｏｎ)＞(Ｉｓｍａｘ−Ｉｓｍｉｎ)/２＋Ｉｓｍｉｎ （式１６）
また、オフ値を有するデータピクセルＩｓ＃(ｏｆｆ)は以下の式１７を用いて判別できる。
Ｉｓ＃(Ｏｎ)＜(Ｉｓｍａｘ−Ｉｓｍｉｎ)/２＋Ｉｓｍｉｎ （式１７）
上記式１６と式１７は先に説明した式３と式４と同一の概念を有する。
即ち、オンデータピクセルは先に検出されたもっとも大きい光強度値にもっとも小さい光強度値を引いて２で割った値に上記もっとも小さい光強度値を足す値より大きい光強度を有するデータピクセルであり、逆に、もっと小さい光強度を有するデータピクセルはオフデータピクセルと判定される。
また、残りの２個のデータピクセルのオン/オフ判別過程は先に説明した式５及び式６に示した概念でも判定可能であることはもちろんである。即ち、検出されたもっとも大きい光強度値の１/２より大きければオンデータピクセルと判別し、小さければオフデータピクセルと判別するものである。
一方、上記データピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６及びＳ８、即ち、インバリッド検出ピクセルを用いて検出されたデータピクセルのオン/オフを判別する過程はバランスドコードワードが有するオン/オフの個数を用いて以下のような簡単な方法でも実行可能である。
例えば、既判別されたデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７のうちオン値を有するデータピクセルが３個であり、オフ値を有するデータピクセルが１個であると、データピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６及びＳ８のオン/オフ値の判別においてもっとも光強度が大きいオンピクセル１つのみ検出すると、残りは計算する必要無しにオフピクセルと判定できる。なぜならば、バランスドコードワード内のオンピクセルとオフピクセルは同一であるためである。
また、既判別されたデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７のうちオン値を有するデータピクセルが１個であり、オフ値を有するデータピクセルが３個であると、データピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６及びＳ８のオン/オフ値の判別においてもっとも光強度が小さいオフピクセル１つのみ検出すると残りは計算する必要無しにオンピクセルと判定できる。
また、既判別されたデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７のうちオン値を有するデータピクセルが２個であり、オフ値を有するデータピクセルが２個であると、データピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６及びＳ８のオン/オフ値の判別においてもっとも光強度が小さいオフピクセルを検出し、２番目に光強度が小さいピクセルはオフ値と判別できる。同様に、もっとも光強度が大きいオンピクセルを検出し、２番目に光強度が大きいピクセルはオフ値と判別できる。
従って、前述した過程を通してデータピクセルＳ２、Ｓ４、Ｓ６及びＳ８の値が全て検出され、先にバリッド検出ピクセルを用いてデータピクセルＳ１、Ｓ３、Ｓ５及びＳ７の値が全て検出されたので、バランスドコードワード検出領域により検出されたバランスドコードワードの全てのデータピクセル値が検出される。
このような過程を通してそれぞれのデータ領域のバランスドコードワード値が全て検出されると、その値を組合せてデコーディングすることによって元来のデータが復元される。
本発明の望ましい実施例による光情報検出器を備える光情報再生装置の構成を示すブロック図である。 図１に示した光情報検出器の構成を示すブロック図である。 図２に示した光検出部の検出ピクセル配置構造を示す平面図である。 本発明の望ましい実施例による光情報検出方法の流れを示すフローチャートである。 参照光によって再生されるソースデータページのイメージを示す図の一例である。 光検出部により検出されたデータページの検出イメージを示す図の一例である。 検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いたマッチング例を示す図の一例である。 図７に示したマッチング状態による検出ピクセルの分布規則性を説明するための図の一例である。 バランスドコードワード検出領域の区分及びサンプリング過程を説明するためのフローチャートである。 １個のバランスドコードワード検出領域を示す図の一例である。 図１０に示したインバリッド検出ピクセルのうちｃｃｄ２とｃｃｄ３に対応するデータピクセルの値を検出するための関連部分を示す図の一例である。
符号の説明
１０ 光照射部
２０ 光情報格納媒体
３０ デコーディング部
１００ 光情報検出器
１１０ 光検出部
１２０ 光情報処理部
１２１ フレームマーク検出領域検出部
１２２ バリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部
２００ ソースデータページ
２１０、２２０、２３０ フレームマーク
２４０ データ領域
３００ 検出イメージ
３１０、３２０、３３０ フレームマーク検出領域
３４０ データ検出領域
Ｃ 検出ピクセル
Ｐ 光検出領域

Claims (20)

  1. バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出し、
    上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するサンプリング可能なバリッド検出ピクセルと補正が必要なインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、
    上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする、
    ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。
  2. 請求項１に記載の光情報検出方法において、
    上記分布規則性の判別は、
    上記検出された検出イメージを用いて上記ソースデータページのフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出し、
    上記検出されたフレームマーク検出領域の各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度分布を用いて上記バリッド検出ピクセル及びインバリッド検出ピクセルの分布規則性を判別する
    ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。
  3. 請求項２に記載の光情報検出方法において、
    上記フレームマーク検出領域の検出は上記検出イメージに存在する各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度の和を検出し、他の領域より光強度の和が格段に大きい検出ピクセルカラム及び検出ピクセルローが含まれた領域を検出することを特徴とする光情報検出方法。
  4. 請求項２に記載の光情報検出方法において、
    上記フレームマークは少なくとも１つの水平フレームマーク及び少なくとも１つの垂直フレームマークを含み、
    上記少なくとも１つの水平フレームマークに対応して検出される水平フレームマーク検出領域が有する複数の検出ピクセルローの光強度分布を比較して垂直方向の上記分布規則性を判別し、上記少なくとも１つの垂直フレームマークに対応して検出される垂直フレームマーク検出領域が有する複数の検出ピクセルカラムの光強度分布を用いて水平方向の上記分布規則性を判別することを特徴とする光情報検出方法。
  5. 請求項１に記載の光情報検出方法において、
    上記バリッド検出ピクセルは１つのデータピクセルの光情報のみを検出した検出ピクセルであり、上記インバリッド検出ピクセルは複数のデータピクセルの光情報を検出した検出ピクセルであることを特徴とする光情報検出方法。
  6. 請求項１に記載の光情報検出方法において、
    上記サンプリングは、
    上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、
    上記バランスドコードワード検出領域内の検出ピクセルを上記バランスドコードワードの固有の光分布特性に基づいて上記バリッド検出ピクセルと上記インバリッド検出ピクセルとに分類し、
    上記バリッド検出ピクセルの値はサンプリングし、上記インバリッド検出ピクセルは所定の演算を用いて補正した後サンプリングする、
    ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。
  7. 請求項６に記載の光情報検出方法において、
    上記分類されたバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとのサンプリングは、
    上記分類されたバリッド検出ピクセルの光情報を判別して上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値を検出し、
    上記検出されたデータピクセルの値及びインバリッド検出ピクセルの光情報を用いて上記バランスドコードワード内の残りのデータピクセル値を検出する、
    ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。
  8. 請求項７に記載の光情報検出方法において、
    上記バリッド検出ピクセルの光情報の判別の際には上記バリッド検出ピクセルのうちもっとも光強度が大きい少なくとも１つのバリッド検出ピクセルはオン値と判別し、もっとも光強度が小さい少なくとも１つのバリッド検出ピクセルはオフ値と判別することを特徴とする光情報検出方法。
  9. 請求項８に記載の光情報検出方法において、
    上記オン値と判別されたオン検出ピクセルの光強度及び上記オフ値と判別されたオフ検出ピクセルの光強度を演算して残りのバリッド検出ピクセルのオン/オフ値を判別することを特徴とする光情報検出方法。
  10. 請求項７に記載の光情報検出方法において、
    上記残りのデータピクセル値の検出は、
    複数のインバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値を検出するために上記複数のインバリッド検出ピクセルの光情報及び隣接したデータピクセルによる影響を演算して上記残りのデータピクセルの光情報を検出し、
    上記検出された残りのデータピクセルの光情報を比較して上記残りのデータピクセルが有するオン/オフ値を各々検出する、
    ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。
  11. 請求項１０に記載の光情報検出方法において、
    上記オン/オフ値の検出は上記残りのデータピクセルのうち光強度がもっとも大きい少なくとも１つのデータピクセルはオン値と判別し、光強度がもっとも小さい少なくとも１つのデータピクセルはオフ値と判別することを特徴とする光情報検出方法。
  12. 請求項１１に記載の光情報検出方法において、
    上記オン値と判別されたオンデータピクセルの光強度及び上記オフ値と判別されたオフデータピクセルの光強度を演算して未検出のデータピクセルのオン/オフ値を判別することを特徴とする光情報検出方法。
  13. 請求項１１に記載の光情報検出方法において、
    上記オン/オフ値の検出は上記バランスドコードワード内の既に検出された上記データピクセルの値による場合の数を考慮することを特徴とする光情報検出方法。
  14. バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出する光検出部と、
    上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする光情報処理部
    を含むことを特徴とする光情報検出器。
  15. 請求項１４に記載の光情報検出器において、
    上記光検出部は、
    上記１：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて光情報を検出するための複数の検出ピクセルを備え、上記検出ピクセルはそれより１/２程度の小さい水平幅又は垂直幅のうちいずれか１つを有する検出領域を用いて上記光情報を検出することを特徴とする光情報検出器。
  16. 請求項１４に記載の光情報検出器において、
    上記光情報処理部は、
    上記検出された検出イメージの各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度分布を用いて上記ソースデータページが有するフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出するフレームマーク検出領域検出部と、
    上記検出されたフレームマーク検出領域の光情報を用い、上記検出イメージが有する上記分布規則性を判別するバリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部と、
    上記検出イメージを上記バランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングするサンプリング部を含むことを特徴とする光情報検出器。
  17. １：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出されたバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、
    上記検出イメージの光強度分布を演算して上記データページが有するフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出し、上記検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いて上記検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、
    上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応したバランスドコードワード検出領域単位に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする、
    ことを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。
  18. １：Ｎ(Ｎは１より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出されたバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、
    上記検出されたイメージを上記バランスドコードワードに対応したバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記検出イメージの光強度分布を用いて上記バランスドコードワード検出領域内の検出ピクセルをバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとに分類し、
    上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用い、上記分類されたバリッド検出ピクセルの光情報を判別して上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出し、
    上記判別されたデータピクセルの値及び上記インバリッド検出ピクセルの光情報を演算して上記インバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出することを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。
  19. 請求項１８に記載のデータサンプリング方法において、
    上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値の検出は、
    上記分類されたバリッド検出ピクセルのうちもっとも光強度が大きい少なくとも１つのバリッド検出ピクセルをオン値と判別し、もっとも光強度が小さい少なくとも１つのバリッド検出ピクセルをオフ値と判別し、
    上記判別されたバリッド検出ピクセルの光強度を演算し、上記バランスドコードワード検出領域内の残りのバリッド検出ピクセルが有する値を判別する
    ことをを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。
  20. 請求項１８に記載のデータサンプリング方法において、
    上記インバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値の検出は、
    上記分類されたインバリッド検出ピクセルの光情報及び上記判別されたデータピクセルの値を演算してインバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの光情報を算出し、
    上記バランスドコードワードの固有の光分布特性に応じて上記算出されたデータピクセルの光情報を比較及び演算して上記算出された各データピクセルの値を検出する
    ことを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。
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