JP2010079867A

JP2010079867A - 十字型定位パターンを備えるコードパターン及び処理該コードパターンのイメージ処理装置

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Publication number: JP2010079867A
Application number: JP2008284296A
Authority: JP
Inventors: Chen-Hua Ao; 振華敖; Yi-Hsin Tao; 逸欣陶
Original assignee: Elan Microelectronics Corp
Current assignee: Elan Microelectronics Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: US20100078478A1; TWI393055B; US8985470B2; JP4938747B2; TW201013540A

Abstract

【課題】十字型定位パターンを備えるコードパターン及ぶ処理該コードパターンのイメージ処理装置の提供。
【解決手段】十字型定位パターン１２を備えるコードパターン１０の複数のマーク１０１は少なくとも１個の定位中心マーク１０１ａ、４個の定位マーク１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅを備え、しかも定位中心マーク１０１ａ、４個の定位マーク１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅは他のマーク１０１と一緒に一エリア１１内に分布し、定位中心マーク１０１ａに最も近い４個の隣接するマーク１０１で、定位中心マーク１０１ａ、該４個の定位マーク１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅは十字型を呈し、該エリア１１内に設置され、4個の定位マーク１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は定位中心マーク１０１ａに対応する座標に等しい。
【選択図】図１

Description

本発明はコードパターンとコード群パターンに関し、特に十字型定位パターンを備えるコードパターンであるコードパターンとコード群パターンに関する。

コードパターン（Ｃｏｄｅｐａｔｔｅｒｎ）及びコード群パターンに関する公知技術には、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５等がある。
公知のコードパターンの定位マークにおいては、イメージ傾斜或いはイメージ回転の影響を受けると、該定位マークの識別は困難となる。
このような場合には、定位マーク識別の便のため、傾斜或いは回転イメージを調整するイメージ調整処理が必要となる。
しかし、イメージ調整処理の計算処理には非常に時間がかかり、しかも計算能力が非常に高いハードウエアが必要である。

特開２００７-１１８９０号明細書米国特許第ＵＳ２００７/０２６５４７号明細書台湾特許第０９４２０５１５９号明細書米国特許第ＵＳ２００３/０１１１６４号明細書米国特許第ＵＳ２００６/０００７２５５号明細書

本発明の目的は、多くのマーク中から定位マークを容易に見分けることができる十字型定位パターンを備えるコードパターンとコード群パターンを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、定位パターンのコードパターンを迅速に探し出すことができ、これにより該コードパターンが表す情報コードパターンを解読する解読方法を提供することである。

請求項１の発明は複数のマーク、定位パターンを備え、
前記定位パターンは前記複数のマークの中に位置し、前記定位パターンは十字型で、１個の定位中心マーク、１個の第一定位マーク、１個の第二定位マーク、１個の第三定位マーク、１個の第四定位マークを備え、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークの座標であることを特徴とするコードパターンとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載のコードパターンにおいて、前記第一、第二、第三、第四定位マークは他の複数のマークに比べ、前記定位中心マークに近いことを特徴とするコードパターンとしている。
請求項３の発明は、複数のマークを備え、
前記複数のマーク（ＭａｒｋＳ）の各マークは少なくとも１個の定位中心マーク、１個の第一定位マーク、１個の第二定位マーク、１個の第三定位マーク、１個の第四定位マークを備え、しかも前記定位中心マーク、前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは他のマークと一緒に一エリア内に分布し、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは前記定位中心マークに最も近い４個の隣接するマークで、
前記定位中心マーク、前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは十字型を呈し、前記エリア内に設置し、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークに対応する座標に等しいことを特徴とするコードパターンとしている。
請求項４の発明は、請求項３記載のコードパターンにおいて、前記エリアは一予定面積のエリアであることを特徴とするコードパターンとしている。

請求項５の発明は、第一装置、第二装置を備え、
前記第一装置はコードパターンを読み取り、前記コードパターンは複数のマークを備え、前記第二装置は各前記マークとその周囲の４個のマークとの関連性を計算し、定位中心マーク及び４個の定位マークを探し出し、
前記定位中心マークは前記４個の定位マークの中心に位置することを特徴とするイメージ処理装置としている。
請求項６の発明は、請求項５記載のイメージ処理装置において、前記第一装置はＣＣＤイメージセンサー或いはＣＭＯＳセンサーであることを特徴とするイメージ処理装置としている。
請求項７の発明は、請求項５記載のイメージ処理装置において、前記４個の定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークに対応する座標に等しいことを特徴とするイメージ処理装置としている。
請求項８の発明は、請求項５記載のイメージ処理装置において、前記定位中心マークと前記４個の定位マークは十字型を呈し、設置することを特徴とするイメージ処理装置としている。

請求項９の発明は、コードパターンの処理方法のコードパターンは複数のマークを備え、前記コードパターンの処理方法は以下のステップを備え、
前記コードパターンを読み取り、
前記各マークとその周囲の４個のマークとの間の関連性を計算し、定位中心マークを探し出し、
前記定位中心マークの座標はその周囲の４個のマークの座標総和の４分の一であることを特徴とするコードパターンの処理方法としている。
請求項１０の発明は、請求項９記載のコードパターンの処理方法において、前記定位中心マークと前記周囲の４個のマークの座標を記録し、これに基づき他のマークが表す情報を解読することを特徴とするコードパターンの処理方法としている。
請求項１１の発明は、請求項９記載のコードパターンの処理方法において、前記定位中心マークと前記４個の定位マークは十字型を呈し、設置することを特徴とするコードパターンの処理方法としている。

本発明の実施形態によるコードパターン中の十字型定位パターン識別は容易であり、多くのマークから容易に探し出すことができる。しかも、十字型定位パターンの座標を一旦見つければ、十字型定位パターンとの間の関連性に基づき、他のマークの情報を得ることもできる。このようにして、コードパターンの解読速度を加速可能である。

図１に示すように、本発明の一実施形態によるコードパターン１０は十字型定位パターン１２を備えるコードパターンで、コードパターン１０は複数のマーク（ＭａｒｋＳ）１０１及び十字型定位パターン１２により組成する。
十字型定位パターン１２は複数のマーク１０１の内の５個のマーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅによりなる。
各マーク１０１及び十字型定位パターン１２はすべてエリア１１内に一緒に分布する。
十字型定位パターン１２は識別が容易であるため、多くのマーク１０１中から５個のマーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅを容易に見分けることができる。
十字型定位パターン１２の定位機能により、他の各マーク１０１を見分ける方法は、十字型定位パターン１２との間の関連性に基づき、例えば、十字型定位パターン１２との、距離と方向の関連性において、他の各マーク１０１を見分けるものである。

本発明の実施形態によるコードパターン１０は複数のマーク１０１を備える。各マーク１０１は少なくとも１個の定位中心マーク１０１ａ、１個の第一定位マーク１０１ｂ、１個の第二定位マーク１０１ｃ、１個の第三定位マーク１０１ｄ、１個の第四定位マーク１０１ｅを備える。
定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅは他のマーク１０１と一緒にエリア１１内に分布する。
コードパターン１０の十字型定位パターン１２は定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅ等によりなり、しかも十字型を呈し、設置される。
同時に、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅは距離において定位中心マーク１０１ａに最も近接する４個の近隣のマークで、しかも定位中心マーク１０１ａの４個の角にそれぞれ位置する。

図２に示すように、十字型定位パターン１２の識別容易性を強化するため、本発明は定位中心マーク１０１ａの座標（Xａ，Yａ）、第一定位マーク１０１ｂの座標（Xｂ，Yｂ）、第二定位マーク１０１ｃの座標（Xｃ，Yｃ）、第三定位マーク１０１ｄの座標（Xｄ，Yｄ）、及び第四定位マーク１０１ｅの座標（Xｅ，Yｅ）において、以下のような位置座標関連性を導き出す（公式一）。
Xａ = （ Xｂ + Xｃ + Xｄ + Xｅ） / ４
Yａ = （ Yｂ + Yｃ + Yｄ + Yｅ） / ４

図３に示すように、本発明は十字型パターンの特性及び位置座標関連性を利用するため、映像ピックアップ設備を利用し、コードパターン１０に対して映像ピックアップを行う時には、コードパターン１０が、どのような回転角度下で映像をピックアップしても、或いはピックアップされたコードパターン１０のイメージが傾斜していても、十字型定位パターン１２の定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅの位置座標関連性は、やはり不変である。
同時に、定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅの分布は、十字型パターンに非常に接近した状態を維持する。
さらに、本発明の一実施形態による十字型定位パターン１２の識別率を向上させるため、本発明は別の実施形態による、以下のような位置座標関連性（公式二）を採用することができる。
（ Xｂ + Xｃ + Xｄ + Xｅ） / ４ - △X ≦ Xａ ≦ （ Xｂ + Xｃ + Xｄ + Xｅ） / ４ + △X
（ Yｂ + Yｃ + Yｄ + Yｅ） / ４ - △Y ≦ Yａ ≦ （ Yｂ + Yｃ + Yｄ + Yｅ）/ ４ + △Y
内、△XはX軸座標の予定許容誤差値で、 △YはY軸座標の予定許容誤差値である。
つまり、そのマークの座標が、周囲の４個のマークの座標値総和の１/４であれば、このマークが定位中心で、周囲の４個のマークが定位マークであることを表す。
定位中心と定位マークを得た後、他のマークが表す情報を推測することができる。

図４は、本発明十字型定位パターン１２を備えるコード群パターン２０の実施形態を示す。
複数のコードパターン１０は隣り合い並び、一緒に１個のコード群パターン２０を組成する。
各コードパターン１０はすべて十字型定位パターン１２を設置する（図４では未掲示）。
図５は、本発明の実施形態による十字型定位パターンを備えるコード群パターンを処理するイメージ処理装置の構造概略図である。
イメージ処理装置３は本発明の一実施形態による十字型定位パターン１２を備えるコードパターン１０とコード群パターン２０を処理し、しかもコード群パターン１０に対応する十字型定位パターン１２のマーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅの指示信号を出力する。
イメージ処理装置３は第一装置３１と第二装置３３を備える。
第一装置３１は、例えば、図１と図４のコードパターン１０とコード群パターン２０等のコードパターン１０或いはコード群パターン２０を読み取り、及び光学読み取り後のコードパターン１０或いはコード群パターン２０を対応するデジタル信号に転換する。
第二装置３３は第一装置３１に連接する。
第二装置３３はデジタル信号を処理し、各マーク１０１中において、どれが定位中心マーク１０１ａで、どれが第一定位マーク１０１ｂで、どれが第二定位マーク１０１ｃで、どれが第三定位マーク１０１ｄで、どれが第四定位マーク１０１ｅであるかを決定する。
第一装置３１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサー或いはＣＭＯＳセンサー（ＳｅｎＳｏｒ）である。

図６は、本発明の実施形態によるコード群パターンに対する処理方法のフローチャートである。
本発明の実施形態による処理方法４はコードパターン１０の十字定位パターンを探し出し、しかも十字型定位パターン１２中の定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅの座標を記録する。
処理方法４は以下のステップ４１からステップ４５を備える。
ステップ４１はコードパターン１０に対応するイメージ（Imａgｅ）を読み取る。
複数のコードパターン１０は物品（例えば、紙等）の表面に設置し、イメージ取り込み装置（例えば、二次元コードスキャナー等）のイメージスキャナーを通して、物品表面に対してコードパターン１０に対応するイメージを取り込む。
本発明の実施形態によるコードパターン１０は、十字型定位パターン１２を備え、十字型定位パターン１２は、イメージ傾斜及びイメージ回転の影響を受けにくいため、もとの十字型定位パターンが重大な変形を来たすことはない。
よって、ステップ４１中で取り込まれたイメージが傾斜或いはある角度に回転させられた後のイメージであっても、本発明の実施形態による処理方法４は、これら傾斜或いは回転させられたイメージに対して、別にイメージ調整処理を行う必要はない。
本発明の実施形態による処理方法４は、非常に時間がかかるイメージ調整処理を不要とすることができる。

ステップ４３では、イメージ中において、上記した公式一或いは公式二を利用し、各マーク１０１の内のどれが定位中心マーク１０１ａで、どれが第一定位マーク１０１ｂで、どれが第二定位マーク１０１ｃで、どれが第三定位マーク１０１ｄで、どれが第四定位マーク１０１ｅであるかを探し出す。
ステップ４５では、定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅの座標を記録し、これに基づき他のマーク１０１が表す情報を解読する。
ステップ４３では、各マーク１０１の座標と、このマーク１０１が最も近接する４個のマーク１０１との座標の相互間の関連性を逐一計算する。
もし上記した公式一或いは公式二を満たしたなら、このマーク１０１は定位中心マーク１０１ａで、最も近接する４個の角の他の４個のマーク１０１はそれぞれ第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅである。
ステップ４５では、探し出した定位中心マーク１０１ａ、第一定位マーク１０１ｂ、第二定位マーク１０１ｃ、第三定位マーク１０１ｄ、第四定位マーク１０１ｅ等の座標を記録する。
探し出したこの５個のマーク１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、１０１ｅは十字型定位パターン１２を組成する各マークである。
見つけた十字型定位パターン１２により、イメージ中のコードの他のマークが表す情報を推測することができる。
例えば、十字型定位パターン１２では、これに基づき方向マークを探し出すことができる。
方向マークは上記した他のマーク１０１が表す情報の実施形態である。
上記した公式一或いは公式二の座標計算処理が使用する除法計算は、４により割り算する計算であるため、２により２回割り算する計算に置換することができる。
２により割り算する場合には、それは右移動（Ｒighｔ-Ｓhifｔ）演算に同等であるため、ステップ４３実施に必要な計算処理を、非常に迅速に完成させることができる。

本発明の実施形態によるコードパターン中の十字型定位パターン識別は容易であり、多くのマーク１０１から容易に探し出すことができ、この十字型定位パターンの座標を一旦見つければ、十字型定位パターン１２との間の関連性に基づき、他のマークの情報を得ることができる。
このようにして、コードパターンの解読速度を加速可能である。

本発明の実施形態による十字型定位パターンを備えるコードパターンの分布を示す実施形態図である。本発明の実施形態によるコードパターンの十字型定位パターンの分布図である。本発明の実施形態によるコードパターンが、映像ピックアップ時に、傾斜された時の十字型定位パターン実施形態図である。本発明の実施形態による十字型定位パターンを備えるコード群パターンの概略図である。本発明の実施形態による十字型定位パターンを備えるコード群パターンを処理するイメージ処理装置の構造概略図である。本発明の実施形態による十字型定位パターンを備えるコード群パターンを処理する処理方法のフローチャートである。

符号の説明

１０コードパターン
１１エリア
１２十字型定位パターン
２０コード群パターン
３イメージ処理装置
３１第一装置
３３第二装置
４処理方法
４１、４３、４５ステップ
１０１マーク
１０１ａ定位中心マーク
１０１ｂ第一定位マーク
１０１ｃ第二定位マーク
１０１ｄ第三定位マーク
１０１ｅ第四定位マーク

Claims

複数のマーク、定位パターンを備え、
前記定位パターンは前記複数のマークの中に位置し、前記定位パターンは十字型で、１個の定位中心マーク、１個の第一定位マーク、１個の第二定位マーク、１個の第三定位マーク、１個の第四定位マークを備え、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークの座標であることを特徴とするコードパターン。
請求項１記載のコードパターンにおいて、前記第一、第二、第三、第四定位マークは他の複数のマークに比べ、前記定位中心マークに近いことを特徴とするコードパターン。
複数のマークを備え、
前記複数のマーク（ＭａｒｋＳ）の各マークは少なくとも１個の定位中心マーク、１個の第一定位マーク、１個の第二定位マーク、１個の第三定位マーク、１個の第四定位マークを備え、しかも前記定位中心マーク、前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは他のマークと一緒に一エリア内に分布し、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは前記定位中心マークに最も近い４個の隣接するマークで、
前記定位中心マーク、前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークは十字型を呈し、前記エリア内に設置し、
前記第一定位マーク、前記第二定位マーク、前記第三定位マーク、前記第四定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークに対応する座標に等しいことを特徴とするコードパターン。
請求項３記載のコードパターンにおいて、前記エリアは一予定面積のエリアであることを特徴とするコードパターン。
第一装置、第二装置を備え、
前記第一装置はコードパターンを読み取り、前記コードパターンは複数のマークを備え、前記第二装置は各前記マークとその周囲の４個のマークとの関連性を計算し、定位中心マーク及び４個の定位マークを探し出し、
前記定位中心マークは前記４個の定位マークの中心に位置することを特徴とするイメージ処理装置。
請求項５記載のイメージ処理装置において、前記第一装置はＣＣＤイメージセンサー或いはＣＭＯＳセンサーであることを特徴とするイメージ処理装置。
請求項５記載のイメージ処理装置において、前記４個の定位マークに対応する４個の座標を加算した後、さらに４で割った座標は前記定位中心マークに対応する座標に等しいことを特徴とするイメージ処理装置。
請求項５記載のイメージ処理装置において、前記定位中心マークと前記４個の定位マークは十字型を呈し、設置することを特徴とするイメージ処理装置。
コードパターンの処理方法のコードパターンは複数のマークを備え、
前記コードパターンの処理方法は以下のステップを備え、
前記コードパターンを読み取り、
前記各マークとその周囲の４個のマークとの間の関連性を計算し、定位中心マークを探し出し、
前記定位中心マークの座標はその周囲の４個のマークの座標総和の４分の一であることを特徴とするコードパターンの処理方法。
請求項９記載のコードパターンの処理方法において、前記定位中心マークと前記周囲の４個のマークの座標を記録し、これに基づき他のマークが表す情報を解読することを特徴とするコードパターンの処理方法。
請求項９記載のコードパターンの処理方法において、前記定位中心マークと前記４個の定位マークは十字型を呈し、設置することを特徴とするコードパターンの処理方法。