JP2008003791A - 2次元コード、プログラム、情報記憶媒体及び画像認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所与のデータが2次元画像としてコード化された2次元コードであって、予め設定された2値データ列配置条件に従って、所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列に基づき2次元領域の点配置予約位置に配置された点と、前記各点と結線対象となる点を予め設定された結線条件に従って繋がれた線と、を画像構成要素に含み、前記点を結ぶ線に所与の幅を与えて2次元画像化された2次元コードである。
【選択図】図44
Description
所与のデータが2次元画像としてコード化された2次元コードであって、
予め設定された2値データ列配置条件に従って、所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列に基づき2次元領域の点配置予約位置に配置された点と、
前記各点と結線対象となる点を予め設定された結線条件に従って繋がれた線と、を画像構成要素に含み、
前記点を結ぶ線に所与の幅を与えて2次元画像化された2次元コードである。
前記線は、
各点と他の点を結ぶ直線がそれ以外の点の点配置予約位置を含む点配置予約エリアを横切らないという必要条件を満たす他の点を各点の結線対象点とし、所定の条件を満たす結線対象点と各点との間を結ぶ線であることを特徴とする。
前記点は、
予め設定された2値データ列配置条件に従って、前記2値データ列に基づき、2次元領域に設定されたメインレイヤーに属する点配置予約位置に配置された点を含むことを特徴とする。
所与のデータが2次元画像としてコード化された2次元コードであって、
所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列に基づき、2次元領域に設定されたメインレイヤーに属する点配置予約位置に配置された点と、
2次元領域のメインレイヤー以外に属する点配置予約位置に配置されたダミーの点と、を画像構成要素に含み、
前記点に所与のパタンを与えて2次元画像化された2次元コードである。
前記点は、
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたサブレイヤーに属する点配置予約位置に、予め設定されたダミー点配置条件に従って配置されたダミーの点を含むことを特徴とする。
前記点は、
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたパリティレイヤーに属する点配置予約位置に、パリティ情報に基づき配置された点を含むことを特徴とする。
前記2値データ列は、所与のデータの標準フィボナッチ表現に基づき生成されたことを特徴とする。
2次元コードを認識するプログラムであって、
認識対象画像の基準点対応位置を検出し、基準点対応位置に基づき基準点に関連づけて設定されている注目点に対応する認識画像上の注目点対応位置を演算し、演算した注目点位置対応位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出する注目点画素情報検出部と、
検出された画素情報に基づき2次元コードに対応付けられた対応データを演算する対応データ演算部と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
前記注目点画素情報検出部は、
メインレイヤーに属する点配置予定位置を注目点として、注目点対応位置として認識画像上の点配置予定位置を演算し、演算した点配置予定位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出し、
前記対応データ演算部は、
検出された画素情報に基づき2値データ列を求め、求めた2値データ列に一義的に対応付けられた所与のデータを対応データとして求めることを特徴とする。
前記対応データ演算部によって演算された2値データ列に基づき、予め設定された2値データ列配置条件に従って、2次元領域の点配置予約位置に点を配置し、予め設定された結線条件に従って前記各点と結線対象となる点を繋ぐ結線シミュレーション処理を行う結線シミュレーション処理手段と、
認識対象画像から検出したサンプリングした点の結線状態と結線シミュレーション処理によって得られたサンプリングした点の結線状態とを比較して、エラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行う線エラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とする。
対応データ演算部によって演算された2値データ列に対して、標準フィボナッチ表現で表される2値データ列の条件に基づきエラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行うフィボナッチエラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とする。
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたサブレイヤーに属する点配置予約位置に、予め設定されたダミー点配置条件にダミーの点を配置するシミュレーション処理を行うダミー点配置シミュレーション処理部と、
認識対象画像から検出したサンプリングしたダミー点の位置とダミー点シミュレーション処理によって得られたダミー点の位置とを比較して、エラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行うダミー点エラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とする。
2値データ列の値と認識対象画像の向きの関係に関する向き判定情報を記憶する手段と、
対応データ演算手段によって演算された2値データ列と前記向き判定情報に基づき認識対象画像の向きを判定する向き判定部を、さらに含むことを特徴とする。
入力された画像データから認識対象画像を抽出するための認識対象画像抽出部をさらに含み、
画素情報抽出部は、
認識対象画像抽出部が抽出した認識対象画像に基づき画素情報を抽出し、
前記認識対象画像抽出部は、
前記画像データから所定の画素条件を満たす画素情報をもち連続する画素からなる画素群の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行う輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭の軌跡が所定の軌跡条件を満たすか否かを判定する輪郭判定部と、
前記輪郭判定部によって所定の軌跡条件を満たさないと判定された場合に、前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭を構成する各画素の画素情報を前記所定の画素条件を満たす画素情報以外の画素情報に変更する画素情報変更部と、
前記輪郭判定部によって所定の軌跡条件を満たすと判定された場合に、前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭の内部領域に対応する画像データを前記認識対象画像として抽出する抽出部と、
とを含むことを特徴とする。
前記画像データに対して二値化処理を行う二値化処理部としてコンピュータを機能させ、
前記輪郭抽出部は、
前記二値化処理部により二値化処理が行われた画像データから前記輪郭を抽出することを特徴とする。
前記画像データに対して微分処理を行う微分処理部と、
前記微分処理部によって微分処理が行われた画像データに対して、着目画素とその周辺に配置された周囲画素の画素情報を平均化して着目画素の新たな画素情報とするぼかし処理を行うぼかし処理部としてコンピュータを機能させ、
前記二値化処理部は、
前記ぼかし処理部によってぼかし処理が行われた画像データに対して二値化処理を行うことを特徴とする。
認識対象画像抽出部が抽出した認識対象画像を構成する線の幅を検出する線幅検出部をさらに含み、
前記ぼかし処理部は、
検出された線の幅に基づきぼかし処理の回数を決定して、決定された回数だけぼかし処理を行うことを特徴とするプログラム。
認識対象画像抽出手段が抽出した認識対象画像を構成する線の幅を検出する線幅検出部をさらに含み、
前記二値化処理部は、
検出された線の幅に基づき二値化処理に用いる閾値の値を決定して、決定された閾値で二値化処理を行うことを特徴とする。
図16(A)〜(C)は、本実施の形態の2次元コードの一例である。
2−1.2次元コードの生成の処理の流れ
図18は、2次元コードの生成の処理の流れを示すフローチャートである。
所与のデータを標準フィボナッチ表現に変換して所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列を生成するようにしてもよい。
本実施の形態では、所与のデータに基づき所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列を生成し、2次元領域に点が配置される可能性のある点配置予約位置を設定し、2値データ列に基づき予め設定された2値データ列配置条件に従って2次元領域の点配置予約位置に点を配置し、予め設定された結線条件に従って2次元領域に配置された点を線で繋ぐ結線処理を行い、前記線に基づき2次元コードの画像を生成する。ここで線に基づき2次元コードの画像を生成するとは、例えば、前記点を結ぶ線に幅を与えて2次元コードの画像を生成するような構成をいう。
図22はメインレイヤーへの2値データ列(ビット列)の各ビット情報の配置について説明するための図である。
2次元領域を複数のエリアに分割して、所与のエリア以外のエリアに配置された点に基づきパリティ情報を設定し、所与のエリアのパリティレイヤーに点を配置するようにしてもよい。
メイン・レイヤーとパリティ・レイヤーに配置された「石」群の配置を見て、ルールに従いサブ・レイヤーにも「石」群を配置する。
本実施の形態では、2次元領域に配置された点と点の間を予め設定された結線条件に従って線で繋ぐ処理を行う。
図33に本実施形態の2次元コード生成システムの機能ブロック図の例を示す。なお本実施形態の2次元コード生成システムは図33の構成要素(各部)の一部を省略した構成としてもよい。
4−1.画像の認識処理の流れ
図34は、2次元コード画像(認識対象画像)を含む画像の認識処理の流れを示すフローチャートである。
図36が撮影された画像である入力画像であるとして、本実施の形態のフィルタリング処理の一例について説明する。
図6は二値化処理が行われた画像(二値化画像)の具体例を示す図である。図6において、各正方形領域が各画素に対応している。また、ハッチングが付された領域の画素が二値データ(画素情報)=0の画素であり、それ以外の領域が二値データ(画素情報)=1の画素である。なお、図6に示した二値化画像は、二値化処理および後述する輪郭抽出処理の説明を簡略化するために画素数を減らした場合であって、一例として1枚のカード14がステージ12上に並べられた場合が示されている。尚この例ではカード14だけでなくカード以外の画像も混ざっている。以下では、二値データ=1の画素を「白画素」、二値データ=0の画素を「黒画素」と称して説明を行うものとする。
VA=(VAのX成分の差,VAのY成分の差)
=(vax,vay)
VB=(VBのX成分の差,VBのY成分の差)
=(vbx,vby)
したがって、VAとVBの内積値IPは、
IP=VA・VB=vax×vbx+vay×vby
となる。輪郭判定処理では、この内積値IPと所定の閾値TIPとを比較し、|IP|≦TIPの場合には、VAとVBとのなす角がほぼ直角であって、長方形の頂点が部分画素列に含まれていると判断し、|IP|>TIPの場合には長方形の頂点が部分画素列に含まれていないと判断する。
本実施の形態では、認識対象画像の基準点対応位置を検出し、基準点対応位置に基づき基準点に関連づけて設定されている注目点(例えば点配置予定位置)に対応する認識画像上の注目点対応位置を演算し、演算した注目点位置対応位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出し、抽出された画素情報に基づき2次元コードに対応付けられた対応データを演算する。
x:x’=L:L’
y:y’=L:L’
本実施の形態の2次元コードは、その認識の深さにおいてスケーラブルである。表面的な部分のみを見ることにより低性能だが高速に実現することができ、深い部分まで見れば高性能だが低速に実現することができる。入力画像の画質も、前者ならば低画質でも動作するが、後者になるほど高画質を要求されるようになる。どのレベルの実装を利用するかは、用途やコストなどを考慮した上で総合的に判断するようにしてもよい。
もともと「橋」自体に太さがあるので、まずこの時点で「橋」の上に乗っているピクセル単位の小さなノイズは、除去できる(もちろん、「橋」以外の部分のノイズも薄めることができる)。
例えば、標準フィボナッチ表現の性質により、横方向についてはメイン・レイヤーの「石」の間には必ず1以上の(3マス以上の)隙間があるはずなので、もし隙間が無かった場合には、何らかの問題が発生していることを検出できる(許容量以上のパースが掛かっている=つまりカードの一部が浮いて傾いているか、大きなノイズか、偽造カードか…)。
本実施の形態では2値データ列の値と認識対象画像の向きの関係に関する向き判定情報を記憶し、求めた2値データ列と前記向き判定情報に基づき認識対象画像の向きを判定する処理を行う。
図1に本実施形態の画像認識装置を適用したゲームシステムの機能ブロック図の例を示す。なお本実施形態のゲーム装置は図1の構成要素(各部)の一部を省略した構成としてもよい。
110 ゲーム演算部
120 画像認識部
121 微分処理部
122 ぼかし処理部
123 二値化処理部
125 輪郭抽出部
126 輪郭判定部
127 画素情報変更部
128 認識対象画像抽出部
130 注目点画素情報検出部
132 対応データ演算部
134 シミュレーション処理部
136 エラー検出・補正処理部
138 向き判断部
140 画像生成部
142 音生成部
160 操作部
170 記憶部
180 情報記憶媒体
190 ディスプレイ
192 音出力部
194 携帯型情報記憶装置
196 通信部
Claims (20)
- 所与のデータが2次元画像としてコード化された2次元コードであって、
予め設定された2値データ列配置条件に従って、所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列に基づき2次元領域の点配置予約位置に配置された点と、
前記各点と結線対象となる点を予め設定された結線条件に従って繋がれた線と、を画像構成要素に含み、
前記点を結ぶ線に所与の幅を与えて2次元画像化された2次元コード。 - 請求項1において、
前記線は、
各点と他の点を結ぶ直線がそれ以外の点の点配置予約位置を含む点配置予約エリアを横切らないという必要条件を満たす他の点を各点の結線対象点とし、所定の条件を満たす結線対象点と各点との間を結ぶ線であることを特徴とする2次元コード。 - 請求項1乃至2のいずれかにおいて、
前記点は、
予め設定された2値データ列配置条件に従って、前記2値データ列に基づき、2次元領域に設定されたメインレイヤーに属する点配置予約位置に配置された点を含むことを特徴とする2次元コード。 - 所与のデータが2次元画像としてコード化された2次元コードであって、
所与のデータに一義的に対応付けられた2値データ列に基づき、2次元領域に設定されたメインレイヤーに属する点配置予約位置に配置された点と、
2次元領域のメインレイヤー以外に属する点配置予約位置に配置されたダミーの点と、を画像構成要素に含み、
前記点に所与のパタンを与えて2次元画像化された2次元コード。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記点は、
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたサブレイヤーに属する点配置予約位置に、予め設定されたダミー点配置条件に従って配置されたダミーの点を含むことを特徴とする2次元コード。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記点は、
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたパリティレイヤーに属する点配置予約位置に、パリティ情報に基づき配置された点を含むことを特徴とする2次元コード。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記2値データ列は、所与のデータの標準フィボナッチ表現に基づき生成されたことを特徴とする2次元コード。 - 2次元コードを認識するプログラムであって、
認識対象画像の基準点対応位置を検出し、基準点対応位置に基づき基準点に関連づけて設定されている注目点に対応する認識画像上の注目点対応位置を演算し、演算した注目点位置対応位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出する注目点画素情報検出部と、
検出された画素情報に基づき2次元コードに対応付けられた対応データを演算する対応データ演算部と、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項8において、請求項3乃至4に記載の2次元コードを認識する場合に、
前記注目点画素情報検出部は、
メインレイヤーに属する点配置予定位置を注目点として、注目点対応位置として認識画像上の点配置予定位置を演算し、演算した点配置予定位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出し、
前記対応データ演算部は、
検出された画素情報に基づき2値データ列を求め、求めた2値データ列に一義的に対応付けられた所与のデータを対応データとして求めることを特徴とするプログラム。 - 請求項9において、請求項1乃至2に記載の2次元コードを認識する場合に、
前記対応データ演算部によって演算された2値データ列に基づき、予め設定された2値データ列配置条件に従って、2次元領域の点配置予約位置に点を配置し、予め設定された結線条件に従って前記各点と結線対象となる点を繋ぐ結線シミュレーション処理を行う結線シミュレーション処理手段と、
認識対象画像から検出したサンプリングした点の結線状態と結線シミュレーション処理によって得られたサンプリングした点の結線状態とを比較して、エラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行う線エラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項9乃至10のいずれかにおいて、請求項7に記載の2次元コードを認識する場合に、
対応データ演算部によって演算された2値データ列に対して、標準フィボナッチ表現で表される2値データ列の条件に基づきエラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行うフィボナッチエラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項8乃至10のいずれかにおいて、請求項5に記載の2次元コードを認識する場合に、
2次元領域のメインレイヤー以外に設定されたサブレイヤーに属する点配置予約位置に、予め設定されたダミー点配置条件にダミーの点を配置するシミュレーション処理を行うダミー点配置シミュレーション処理部と、
認識対象画像から検出したサンプリングしたダミー点の位置とダミー点シミュレーション処理によって得られたダミー点の位置とを比較して、エラーの検出及びエラー補正の少なくとも一方を行うダミー点エラー検出・補正処理部とを、さらに含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項8乃至12のいずれかにおいて、
2値データ列の値と認識対象画像の向きの関係に関する向き判定情報を記憶する手段と、
対応データ演算手段によって演算された2値データ列と前記向き判定情報に基づき認識対象画像の向きを判定する向き判定部を、さらに含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項8乃至13のいずれかにおいて、
入力された画像データから認識対象画像を抽出するための認識対象画像抽出部をさらに含み、
画素情報抽出部は、
認識対象画像抽出部が抽出した認識対象画像に基づき画素情報を抽出し、
前記認識対象画像抽出部は、
前記画像データから所定の画素条件を満たす画素情報をもち連続する画素からなる画素群の輪郭を抽出する輪郭抽出処理を行う輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭の軌跡が所定の軌跡条件を満たすか否かを判定する輪郭判定部と、
前記輪郭判定部によって所定の軌跡条件を満たさないと判定された場合に、前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭を構成する各画素の画素情報を前記所定の画素条件を満たす画素情報以外の画素情報に変更する画素情報変更部と、
前記輪郭判定部によって所定の軌跡条件を満たすと判定された場合に、前記輪郭抽出部によって抽出された輪郭の内部領域に対応する画像データを前記認識対象画像として抽出する抽出部と、
とを含むことを特徴とするプログラム。 - 請求項8乃至14のいずれかにおいて、
前記画像データに対して二値化処理を行う二値化処理部としてコンピュータを機能させ、
前記輪郭抽出部は、
前記二値化処理部により二値化処理が行われた画像データから前記輪郭を抽出することを特徴とするプログラム。 - 請求項15において、
前記画像データに対して微分処理を行う微分処理部と、
前記微分処理部によって微分処理が行われた画像データに対して、着目画素とその周辺に配置された周囲画素の画素情報を平均化して着目画素の新たな画素情報とするぼかし処理を行うぼかし処理部としてコンピュータを機能させ、
前記二値化処理部は、
前記ぼかし処理部によってぼかし処理が行われた画像データに対して二値化処理を行うことを特徴とするプログラム。 - 請求項16において、
認識対象画像抽出部が抽出した認識対象画像を構成する線の幅を検出する線幅検出部をさらに含み、
前記ぼかし処理部は、
検出された線の幅に基づきぼかし処理の回数を決定して、決定された回数だけぼかし処理を行うことを特徴とするプログラム。 - 請求項15において、
認識対象画像抽出手段が抽出した認識対象画像を構成する線の幅を検出する線幅検出部をさらに含み、
前記二値化処理部は、
検出された線の幅に基づき二値化処理に用いる閾値の値を決定して、決定された閾値で二値化処理を行うことを特徴とするプログラム。 - コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項8〜18のいずれかのプログラムが記憶されていることを特徴とする情報記憶媒体。
- 2次元コードを認識する画像認識装置であって、
認識対象画像の基準点対応位置を検出し、基準点対応位置に基づき基準点に関連づけて設定されている注目点に対応する認識画像上の注目点対応位置を演算し、演算した注目点位置対応位置に基づき認識対象画像の画素情報を検出する注目点画素情報検出部と、
検出された画素情報に基づき2次元コードに対応付けられた対応データを演算する対応データ演算部と、
を含むことを特徴とする画像認識装置。
Priority Applications (5)
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