JP2010165340A - カラー画像と重畳した二次元コード生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】情報量を犠牲にすることなく、画像情報の重畳表記が可能な二次元コードを実現する。
【解決手段】イラスト等のカラー画像情報２０１を所定のしきい値で二値化して白と判定される白判定カラー画像情報２０２と黒と判定される黒判定カラー画像とに分割し、白および黒の正方モジュールで構成されたオリジナル二次元コード画像に対して、白判定カラー画像情報と重なる部分については黒の正方ピクセルを略円形状に補正し、また、黒判定カラー画像情報と重なる部分については白の正方ピクセルを略円形状に補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、文字や図形等のカラー画像を可視識別可能にした二次元バーコードの生成技術に関する。

二次元バーコードの代表的なものとしてＱＲコード（特許文献１）が知られているが、このＱＲコードは白地に黒色の正方ピクセルモジュールを所定のアルゴリズムで配置するで構成されている。

このようなＱＲコードはそのコードを見ただけでは当該コードシンボルがどのような意味を有しているかが不明で、これを広告手段として用いた場合でも、ＱＲコードをカメラ付き携帯電話等で撮影して携帯電話内で文字列やＵＲＬに変換処理してはじめてユーザーが把握可能な情報となっていた。

すなわち、雑誌や街中のポスター等にＱＲコードが表示されていたとしても、そのＱＲコードをカメラ付き携帯電話で撮影してみなければ情報の概要がわからないという問題があるため、折角ＱＲコード撮影機能を有しているカメラ付き携帯電話が普及しているにもかかわらず、広告媒体としては多用されていないのが現実である。
特開２０００−１４８９２２

上記の点について、ＱＲコード等の二次元コードシンボル内に文字、画像や図形（以下、単に「画像情報」と総称する）を挿入する技術も各種提案されているが、当該画像情報を挿入した箇所は二次元コードシンボルとしてのコード表記は犠牲にしなければならず、情報量が不足するという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、情報量を犠牲にすることなく、画像情報の重畳表記が可能な二次元コードを実現することを技術的課題とする。

前記課題を解決するために、本発明では、以下の手段を採用した。

本発明の第一は、白および黒の正方モジュールで構成された二次元コードシンボルからなるオリジナルコード画像にカラー画像情報を重畳させるコード生成方法であって、原画としてのカラー画像情報を所定の光反射率をしきい値として二値化して白と判定される白判定カラー画像情報と黒と判定される黒判定カラー画像情報とに分割し、前記オリジナルコード画像から前記白判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した白判定カラー画像対応コード画像を生成し、当該白判定カラー画像対応コード画像部分の黒のモジュールを略円形状に補正した第１の補正コード画像を生成し、前記オリジナルコード画像から前記黒判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した黒判定カラー画像対応コード画像を生成し、当該黒判定カラー画像対応コード画像部分の白のモジュールを略円形状に補正した第２の補正コード画像を生成し、前記第１の補正コード画像と第２の補正コード画像とを合成する二次元コード生成方法である。

このように本発明によれば、カラー画像情報から白色に判定される要素と、黒色に判定される要素とに分割し、それぞれに対応した補正処理、たとえばコードとして読取エラーを生じない範囲で四角形状を補正したモジュールにしてオリジナルのカラー画像情報を反映した二次元コードシンボルを生成するものである。

具体的には、この方法によれば、ＱＲコード画像等の白黒のモジュールで構成されたオリジナルの二次元コードとカラー画像を重畳させる際に、カラー画像の白と判定される部分の正方ピクセルの黒の部分を略円形状に補正している。これによって、カラー画像の白判定部分は二次元コードの黒部分が、正方形状よりもより面積の小さい円形状に補正される。

一方、カラー画像の黒と判定される部分の正方ピクセルの白の部分を略円形状に補正している。これによって、カラー画像の黒判定部分は二次元コードの白部分が、正方形状よりもより面積の小さい円形状に補正される。このような形状の補正は、読み取り精度に影響を与えない範囲での補正であることが好ましい。

このように、原画像（カラー画像）の部分をより大きな面積で二次元コード画像上に反映させることができるため、コード情報を維持したまま二次元コード画像にカラー画像を重畳することができる。

本発明の第２は、白および黒のモジュールで構成された二次元バーコードからなるオリジナルコード画像にカラー画像情報を重畳させるコード生成方法であって、原画としてのカラー画像情報と所定の光反射率をしきい値として二値化して白と判定される白判定カラー画像情報と、黒と判定される黒判定カラー画像情報とに分割し、前記オリジナルコード画像のモジュールが白で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で白と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報をそのまま出力し、前記オリジナルコード情報のモジュールが黒で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で白と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報に重畳する前記オリジナルコード画像の黒モジュールをより面積の小さい形状に補正するとともにその補正形状以外の部分は前記カラー画像をそのまま出力し、前記オリジナルコード情報のモジュールが黒で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で黒と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報をそのまま出力し、前記オリジナルコード情報のモジュールが白で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で黒と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報に重畳する前記オリジナルコード画像の白モジュールをより面積の小さいピクセル形状に補正するとともにその補正形状以外の部分は前記カラー画像をそのまま出力するカラー画像と重畳した二次元コード生成方法である。

この方法によれば、４つのパターン、すなわち（Ｉ）オリジナルコード画像が白モジュールで、その位置のカラー画像が明るい色、すなわち白と判定されるモジュールではそのままカラー画像を出力し、（ＩＩ）オリジナルコード画像が黒モジュールで、その位置のカラー画像が明るい色すなわち白と判定されるモジュールでは、正方黒モジュールをより面積の小さい形状に補正して当該モジュールが読取の際に黒と判定されつつも明るい色のカラー画像の情報が目視できるようにし、（ＩＩＩ）オリジナルコード画像が黒モジュールで、その位置のカラー画像が暗い色、すなわち黒と判定されるモジュールでは、カラー画像をそのまま出力し、さらに（ＩＶ）オリジナルコード画像が白モジュールで、その位置のカラー画像が暗い色、すなわち黒と判定されるモジュールでは、正方白モジュールをより面積の小さい形状に補正して当該ピクセルが読取の際に白と判定されつつも暗い色のカラー画像の情報が目視できるようにした。

要するに上記（ＩＩ）と（ＩＶ）のような、オリジナルコード画像の白黒と、カラー画像の明暗判定が相反するモジュールのみ形状を補正して出力することにより、ＱＲコードの白黒判定に影響を及ぼすことなく、目視によるカラー画像の認識を可能にしたものである。

本発明によれば、二次元バーコードとしての情報量を犠牲にすることなく、画像情報の重畳表記が可能な二次元コードを実現することができる。

次に本発明の実施形態を説明する。

図１は、コンピュータを用いてカラー画像を重畳した二次元コードシンボルを生成する状態を説明したものである。

コンピュータはハードウエア構成として、中央処理装置およびメインメモリを中心にバスで接続された大規模記憶装置としてのハードディスク装置、入力装置としてのキーボード、補助入力装置としてのマウス、出力装置としてのディスプレイ装置、プリンタ等からなる。

前記ハードディスク装置には、オペレーティングシステム（ＯＳ）とともに、本実施形態に用いるＱＲコード生成プログラムが格納されており、中央処理装置はバスを介してメインメモリに前記プログラムを順次読み込んで実行処理することによって本実施形態の機能が実現されるようになっている。

次に、図１を用いて前記プログラムの処理手順を説明する。

この実施形態では、白および黒の正方ピクセルで構成されたＱＲコード（二次元バーコード）２００にカラー画像情報２０１を重畳させるステップを示している。

まず、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）は、オリジナルのカラー画像情報とＱＲコードとをそれぞれイメージスキャナ等の光学読取装置を通じて読み込む。ここ で、オリジナルカラー画像はあらかじめ用意されたＪＰＥＧ等の画像形式のファイルであってもよい。

次に、中央処理装置（ＣＰＵ）は、プログラムに基づいて、原画としてのカラー画像情報２０１を所定の光反射率をしきい値として二値化して白（高反射）と判定される白判定カラー画像情報２０２と黒（低反射）と判定される黒判定カラー画像情報２０３とに分割し、それぞれの分割画像をハードディスク装置に格納する。

次に、中央処理装置（ＣＰＵ）は、ハードディスク装置に格納された前記ＱＲコード２００の画像から前記白判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した白判定カラー画像対応ＱＲコード画像２０４を生成する。

次に、当該白判定カラー画像対応ＱＲコード画像部分の黒の正方ピクセルを略円形状に補正した第１の補正ＱＲコード画像２０４を生成する。

このような補正は、当該画像に対応した部分だけの黒色の正方ピクセルをより面積が小さい円形ピクセルに補正するマスク２０５を用いればよい。

一方、中央処理装置（ＣＰＵ）は、ハードディスク装置から読み出したＱＲコード２００から前記黒判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した黒判定カラー画像対応ＱＲコード画像２０６を生成する。

そして、当該黒判定カラー画像対応ＱＲコード画像部分の白の正方ピクセルを略円形状に補正した第２の補正ＱＲコード画像２０７を生成する。

このような補正は、当該画像に対応した部分だけの黒色の正方ピクセルをより面積が小さい円形ピクセルに補正するマスク２０８を用いればよい。

なお、上記のようなマスク２０５、２０８を用いなくても、プログラムによって形状を補正してもよい。また、必ずしも円形である必要はなく略円形でよい。

次に、中央処理装置（ＣＰＵ）は、上記で得られた第１の補正ＱＲコード画像２０４と、第２の補正ＱＲコード画像２０７とを合成（重畳）してカラー画像を反映させたカラーＱＲコード画像２０９を生成する。

なお、本実施形態において、白色（高反射）に判定されるか、黒色（低反射）に判定されるかのしきい値は任意に変更可能である。たとえば、黄色を白と判定するようにし、青色、赤色、緑色、オレンジ色、黒色をそれぞれ黒と判定するようなしきい値を用いることもできるが、これに限定される必要はなく、たとえば黄色と緑色を白色と判定し、その他の色を黒色と判定するしきい値を用いてもよい。要するにしきい値はコード読取の際の外光または照射光と読取光との関係によって決定される。

次に、上記のようにして配置されたカラー画像に対して、マスク処理を施してピクセル形状を補正する。ここでは正方形状のピクセルを円形状に補正するマスクを用いる。特に低反射色として配置された色（たとえば青色、赤色、緑色、オレンジ色、黒色）の正方ピクセルを円形状に補正することが好ましい。このような補正を行う場合、正方形状の面積を１００％とした場合、８０％以上の面積を維持していればＱＲコードの読取精度に影響を与えない。

このような補正を行うことにより、目視によるカラー画像の認識性が高まる。すなわち、人間の目はイラスト等のカラー画像を表示した場合、それぞれを構成するピクセルは、四角形状よりも円形状の方が認識しやすい特性を有しているため、ＱＲコード中の画像が認識しやすくなる。

（第２の実施形態）

図４〜図６は、本発明の別の実施形態を示す図面である。

この実施形態では、図６に示すようなＱＲコード（二次元バーコード）のモジュール（白または黒）と、図５に示すようなカラー画像情報を重畳する場合に、ＱＲコードの白または黒のモジュールを適宜補正することによって、第１の実施形態よりも簡易にカラー画像を重畳させる方法（図４参照）を示している。

各モジュールに着目すると、以下の４つのパターンが考えれる。

（第１のパターン）

「ＱＲコードが白モジュールで、カラー画像情報が明るい色」の場合（モジュール２Ｂ）

この場合には、当該モジュールはＱＲコードおよびカラー画像情報のいずれも白と判定されるため、当該ピクセル領域ではカラー画像情報をそのまま採用し出力する。

（第２のパターン）

「ＱＲコードが黒モジュールで、カラー画像情報が明るい色」の場合（モジュール１Ｂ）

この場合には、ＱＲコードは黒モジュールでもある一方、カラー画像は明るい色であり２値化した場合に白と判定される色であるため、当該モジュールに関する限りＱＲコードとカラー画像は相反する特性を有していることになる。

この場合には、ＱＲコードとしては黒と判定されるようにしながら、目視する際には明るい色のカラー画像が認識できるようにしなければならない。

そこで、この組合せの場合には、ＱＲコードの黒の正方モジュールの形状を円形に補正し、黒丸で表示し、黒の領域を極力少なくしつつそれ以外の部分（黒丸の周囲）は明るい色のカラー画像とした。

この結果、当該モジュールに関してＱＲコード読取の際には黒と判定される一方、目視ではカラー画像（明るい色）が認識される。

（第３のパターン）

「ＱＲコードが黒モジュールで、カラー画像が暗い色」の場合（モジュール１Ａ）

この場合には、当該モジュールはＱＲコードおよびカラー画像情報のいずれも黒と判定されるため、当該モジュール領域ではカラー画像をそのまま採用し出力する。

（第４のパターン）

「ＱＲコードが白モジュールで、カラー画像が暗い色」の場合（モジュール２Ａ）

この場合には、ＱＲコードは白モジュールである一方、カラー画像は暗い色であり２値化した場合に黒と判定される色であるため、当該モジュールに関する限りＱＲコードとカラー画像は相反する特性を有していることになる。

この場合には、ＱＲコードとしては白と判定されるようにしながら、目視する際には明るい色のカラー画像が認識できるようにしなければならない。

そこで、この組合せの場合には、ＱＲコードの白のモジュール形状を円形に補正し、白丸で表示し、白の領域を極力少なくしつつそれ以外の部分（白丸の周囲）は暗い色のカラー画像とした。

この結果、当該モジュールに関してＱＲコード読取の際には白と判定される一方、目視ではカラー画像（暗い色）が認識される。

本発明は、二次元バーコードの表示技術に利用できる。

本発明の実施形態を示す説明図 実施形態で用いられるマスクを示す図 実施形態で用いられるオリジナルカラー画像を示す図 第２の実施形態で用いられるカラー画像を重畳したＱＲコード（二次元コードシンボル）を示す図 第２の実施形態で用いられるカラー画像を示す図 第２の実施形態で用いられるオリジナルのＱＲコード（二次元コードシンボル）を示す図

１Ａ モジュール（ＱＲコード＝黒、オリジナル画像＝暗い色）
１Ｂ モジュール（ＱＲコード＝黒、オリジナル画像＝明るい色）
２Ａ モジュール（ＱＲコード＝白、オリジナル画像＝暗い色）
２Ｂ モジュール（ＱＲコード＝白、オリジナル画像＝明るい色）
２００ ＱＲコード（二次元バーコード）
２０１ カラー画像情報
２０２ 白判定カラー画像情報
２０３ 白判定カラー画像対応ＱＲコード画像
２０４ 第１の補正ＱＲコード画像
２０５ マスク
２０６ 白判定カラー画像対応ＱＲコード画像
２０７ 第２の補正ＱＲコード画像
２０８ マスク
２０９ カラーＱＲコード画像

Claims (2)

1. 白および黒の正方モジュール（シンボルを構成する単位セル）で構成された二次元バーコードからなるオリジナルコード画像にカラー画像情報を重畳させるコード生成方法であって、
   原画としてのカラー画像情報を所定の光反射率をしきい値として二値化して白と判定される白判定カラー画像情報と黒と判定される黒判定カラー画像情報とに分割し、
   前記オリジナルコード画像から前記白判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した白判定カラー画像対応コード画像を生成し、当該白判定カラー画像対応コード画像部分の黒の正方ピクセルを略円形状に補正した第１の補正コード画像を生成し、
   前記オリジナルコード画像から前記黒判定カラー画像情報と重なる部分だけに対応した黒判定カラー画像対応コード画像を生成し、当該黒判定カラー画像対応コード画像部分の白の正方ピクセルを略円形状に補正した第２の補正コード画像を生成し、
   前記第１の補正コード画像と第２の補正コード画像とを合成するカラー画像と重畳した二次元コード生成方法。
2. 白および黒の正方モジュールで構成された二次元バーコードからなるオリジナルコード画像にカラー画像情報を重畳させるコード生成方法であって、
   原画としてのカラー画像情報と所定の光反射率をしきい値として二値化して白と判定される白判定カラー画像情報と、黒と判定される黒判定カラー画像情報とに分割し、
   前記オリジナルコード画像のモジュールが白で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で白と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報をそのまま出力し、
   前記オリジナルコード情報のモジュールが黒で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で白と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報に重畳する前記オリジナルコード画像の黒モジュールを正方モジュールより面積の小さい形状に補正するとともにその補正形状以外の部分は前記カラー画像をそのまま出力し、
   前記オリジナルコード情報のモジュールが黒で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で黒と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報をそのまま出力し、
   前記オリジナルコード情報のモジュールが白で、かつその位置の前記カラー画像情報が前記二値化で黒と判定されるモジュールでは、前記カラー画像情報に重畳する前記オリジナルコード画像の白モジュールをより面積の小さい形状に補正するとともにその補正形状以外の部分は前記カラー画像をそのまま出力するカラー画像と重畳した二次元コード生成方法。