JP2010272126A - 磁気パターンの認識装置、認識方法、および、情報記録媒体 - Google Patents

磁気パターンの認識装置、認識方法、および、情報記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】 磁気パターンの認識装置、認識方法、および、情報記録媒体を提供する。
【解決手段】 本発明の磁気パターンの認識装置の記憶部は、複数の文字または記号と、そのそれぞれに対応付けられた複数の特徴点の位置の磁気の値と、を記憶し、測定部は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を検出し、認識出力部は、検出された磁束と、記憶された複数の特徴点の位置の磁束の値と、を比較し、特定条件を満たす複数の特徴点の位置の磁束に対応付けられた文字または記号を、認識結果として出力する。
【選択図】図3

Description

本発明は、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
特に、さまざまな磁気的特性を有する磁気インクによりMICR(Magnetic Ink Character Recognition)文字やMICR記号(以下適宜まとめて「MICR文字」という。)を認識するのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
従来からたとえば、パーソナルチェックなどにMICR文字を印刷し、これを認識するような磁気認識装置が用いられている。図1に、MICR文字が印刷されたパーソナルチェックの印刷例を示す。図中の下部に印刷された「記号 012345678 記号 空白 9012 記号 3456789 記号 空白 0123 空白 記号 4567890123 記号」の列がMICR文字で印刷された部分である。
MICR文字については、ANSI X9.27 - 1995、ISO 1004 Information processing - Magnetic ink character recognition - Print Specifications、JIS X9002−1980 磁気インキ文字読取用字体及び印字仕様(E13B)などによって規格が定められている。MICR文字の形状や、その磁気特性、特に、MICR文字を磁気ヘッドで読み取った場合の磁気の波形の形状は、CMC7規格もしくはE13B規格などによって定められている。
一方、レーザープリンタ用に、MICR文字用の磁気インクを含むトナーが提供されている。また、インクジェットプリンタや熱転写型プリンタでも同様のインクが提供されている。このようなトナーやインクを利用すれば、ユーザは、安価な民生用プリンタを用いてMICR文字をパーソナルチェックなどの用紙に印刷することができる。
かつては、所定の規格に合わせた専用オフセット印刷装置によってMICR文字が印刷されていたが、今日では、さまざまなDPI(dot per inch)の安価な民生用プリンタによってMICR文字が印刷されるようになってきている。
所定の規格は、MICR文字の残留磁束の強弱によって各文字を特徴付けている(いわゆる磁石方式)一方で、所定の磁界をかけた場合の相互誘導変化によって各文字を読み取る(いわゆるバイアス方式)装置も普及している。
このように、MICR文字の印刷と、その認識の技術は、今後とも広く普及し、これに関連する技術は、ますます重要な意義を有するようになっている。
特公昭38−11356号公報 特開昭60−128576号公報
しかしながら、さまざまなDPIの民生用プリンタによってMICR文字の印刷が行なわれるようになるにしたがい、以下のような問題が発生するようになった。
すなわち、さまざまな磁気インクが民生用として用いられるようになるにしたがい、磁気インクの磁気特性にばらつきが出るようになった。
特に、磁気インクの磁性体特性がさまざまとなるにしたがい、特にバイアス方式での磁気パターンの読み取りで相互誘導変化が様々となり、結果、出力に差が生じるおそれがある、という問題が生じていた。
図2は、このような問題が生じるインクの磁性体磁気特性を示す説明図である。図2に示すグラフは、「旧インク」(従来から用いられていた磁気インク)と「レーザー印字」(近年用いられるようになった磁気インク)という2種類の磁気インクのヒステリシス曲線を示す。
磁石方式では、残留磁束を検出するため、2種類の磁気インクでも値の違いは小さいが、バイアス方式では、所定の磁界にかけた場合の相互誘導変化を検出するため、両者の値の違いが大きくなってしまっている。
磁気読取では、磁気ヘッドが読み取った磁気パターンの電気信号を増幅回路で増幅するが、「旧インク」用に増幅率を調整しておいた場合に、「レーザー印字」の磁気インクの磁気パターンを読み取ろうとしても、相互誘導変化の値が大きくなりすぎ、ダイナミックレンジが飽和してしまうため、増幅率を調整して読み取る必要がある。
この増幅率の調整に合わせてMICR文字を構成する区間を適切に切り出したい、という要望が高まってきた。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
特に、さまざまな磁気的特性を有する磁気インクによりMICR文字を認識するために読み取るのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。
本発明の磁気パターンの認識装置は、測定部と、増幅部と、選択部と、認識部と、を備える。
測定部は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する。
増幅部は、測定部が出力した信号を所定の増幅率で増幅する。
選択部は、増幅部が増幅した信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する。
認識部は、選択部が選択したそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する。
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、当該閾値は、当該増幅率に比例するように対応付けられているように構成することができる。
また、本発明の磁気パターンの認識装置において、所定の増幅率は、第1の増幅率と、これより小さい第2の増幅率と、のいずれかであり、これらのそれぞれに第1の閾値、および、第2の閾値が対応付けられているように構成することができる。
また、本発明の磁気パターンの認識装置の増幅部が、当該第1の増幅率により増幅した信号の強度がダイナミックレンジに対し飽和した場合、増幅部は、当該第2の増幅率により信号を増幅するように構成することができる。
本発明の磁気パターンの認識方法は、測定工程と、増幅工程と、選択工程と、認識工程と、を備える。
測定工程では、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する。
増幅工程では、測定工程にて出力された信号を所定の増幅率で増幅する。
選択工程では、増幅工程にて増幅された信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する。
認識工程では、選択工程にて選択されたたそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する。
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、当該閾値は、当該増幅率に比例するように対応付けられているように構成することができる。
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、所定の増幅率は、第1の増幅率と、これより小さい第2の増幅率と、のいずれかであり、これらのそれぞれに第1の閾値、および、第2の閾値が対応付けられているように構成することができる。
また、本発明の磁気パターンの認識方法において、増幅工程にて当該第1の増幅率により増幅された信号の強度がダイナミックレンジに対し飽和した場合、増幅工程にて当該第2の増幅率により信号を増幅するように構成することができる。
本発明の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現するプログラムをコンパクトディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリなどの情報記録媒体に記録することができる。
本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを、磁気パターンの認識装置が備えるCPU(Central Processing Unit;中央処理ユニット)などの制御装置で実行することにより、上記の磁気パターンの認識装置、および、認識方法を実現することができる。
また、これらの装置とは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。
以上説明したように、本発明によれば、磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
特に、さまざまな磁気的特性を有する磁気インクによりMICR文字を認識するために読み取るのに好適な磁気パターンの認識装置、認識方法、および、これらを実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
MICR文字が印刷されたパーソナルチェックの例を示す説明図。 さまざまな磁気インクの磁気特性を示す説明図。 本発明の磁気パターンの認識装置の第1の実施形態の概要構成を示すブロック構成図。 本発明の磁気パターンの認識装置のハードウェア構成を示すブロック構成図。 本発明の磁気パターンの認識装置とプリンタとを組み込んだ複合処理装置の概形を示す説明図。 本発明の磁気パターンの実施形態の認識装置において実行される認識処理の流れを示すフローチャート。
以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
(第1の実施形態)
図3は、本発明の磁気パターンの認識装置の第1の実施形態の概要構成を示す説明図である。以下、図3を参照して、本発明の磁気パターンの認識装置の第1の実施形態の概要構成について説明する。
本発明の磁気パターンの認識装置101は、測定部102と、増幅部103と、選択部104と、認識部105と、を備える。
測定部102は、磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する。
増幅部103は、測定部102が出力した信号を所定の増幅率で増幅する。増幅部103は、少なくとも2種類の増幅率で信号の増幅を行うことができる。
選択部104は、増幅部103が増幅した信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する。これにより、MICR文字とMICR文字との区切が含まれると推測される区間が選択される。
認識部105は、選択部103が選択したそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する。
図4は、図3に示すブロック構成図を概要構成とする磁気パターンの認識装置を現実のハードウェアで実現する場合の概要構成を示すブロック構成図である。
認識装置101のCPU 301は、認識装置の各部を制御する。
紙送り装置302は、MICR文字が印刷された用紙、たとえばパーソナルチェックを磁気ヘッド303に対して相対的に移動させる。
増幅回路304は、磁気ヘッド303が読み取った磁束の強さの信号を所定の増幅率で増幅する。
フィルタ回路305は、増幅された信号から不要な信号を除去する。
さらにA/D(Analog/Digital;アナログ/ディジタル)変換器306がこの信号をディジタル信号に変換し、CPU 301に送る。
CPU 301が受け取った磁束の強さのディジタル信号は、RAM 307に記憶される。
RAM 307に記憶された値は、CPU 301によって吟味され、これがダイナミックレンジに対し飽和している場合、CPU 301は増幅回路304を制御してその増幅率を下げ、再度磁束の強さの測定を行う。
すなわち、CPU 301は、紙送り装置302を駆動するとともに、磁気ヘッド303により磁気を検出し、検出した磁気のディジタル信号をRAM 307に記憶し、必要があれば再測定を行う。
信号の飽和がなくなったら、CPU 301は、RAM 307に記憶された測定結果の値から、MICR文字同士の区切りを推測する。
すなわち、RAM 307に記憶された信号のデータ列中で、増幅回路304で最後に採用した増幅率に対応付けられた閾値(典型的には、最後に採用した増幅率に比例する閾値)よりも信号の強度が小さい区間内に、MICR文字同士の区切りがあると推測する。
この条件と、MICR文字同士の区切りは規格に定められた間隔でほぼ等間隔に存在するという条件と、を組み合わせて、CPU 301は、MICR文字の1文字分に相当する区間をそれぞれ切り出す。
さらに、CPU 301は、ROM 308に記憶された磁気パターンと、切り出したMICR文字1文字分に相当する区間の測定結果の信号のデータ列と、を比較して、MICR文字の認識を行う。
認識された文字や記号は、RAM 307などに記憶され、他の処理の対象となる。たとえば、認識された文字や記号を銀行の口座番号と金額として解釈し、当該金額の引き落とし処理のトランザクションを行う、などの処理である。この処理については、公知の技法を利用することができる。
なお、磁気ヘッド303は、測定部として、増幅回路304は、増幅部として、CPU 301は、選択部、および、認識部として、それぞれ機能する。
また、ROM 308には、CPU 301が実行するプログラムを記憶することができ、この場合は、ROM 308は、本発明の情報記録媒体として機能する。
さらに、ROM 308の内容を外部から更新できる場合には、当該更新するためのプログラムを記録したCD−ROM(Compact Disc ROM)などの情報記録媒体は、本発明の情報記録媒体として機能する。
図5は、本実施形態に係る認識装置の実施形態とプリンタとを組み込んだ複合処理装置の概形を示す説明図である。
複合処理処置401のプリンタ部は、文字や記号を印刷するプリンタヘッド402と、これが移動する移動軸403と、印刷の際に紙をおさえるプラテン404とを備え、印刷はロール紙405に対して行われる。
一方、MICR文字が印刷されたパーソナルチェック411は、挿入口412から挿入され、複合処理装置401の内部に配置された認識装置101により処理される。
図6は、本実施形態の認識装置において実行される読取処理の流れを示すフローチャートである。本読取処理は、パーソナルチェック用紙が挿入されることを契機として開始される。なお、挿入されたことを光センサーなどにより検知する実施形態や、挿入した上でユーザがCPU 301に対して何らかの指示を入力する実施形態を採用することができる。
まず、CPU 301は、紙送り機構302を駆動するとともに、磁気ヘッド303を動作させて、用紙に印刷された磁気パターンを読み取り、読み取った結果の信号を所定の増幅率に設定した増幅回路304で増幅し、さらに、増幅した信号からフィルタ回路305によりノイズを除去し、A/D変換器306によりA/D変換し、変換したデータをRAM 307に記憶する(ステップS501)。
データの読取は、たとえば、以下のような手法により行うことができる。紙送り機構302は、1/144インチ単位のステップで紙を送る。磁気ヘッド303は、1ステップあたり15回磁束を測定する。測定した値は4回ごとに平均をとり、このデータ列をRAM 307に記憶する。
MICR文字は、E13B規格では、MICR文字の幅は1.321mmから2.311mmの4グループに分類される。この場合、約49データでMICR文字1文字幅分となるが、印字間隔は3.175mmあり、文字間スペースを含め約70データを1文字分のデータとして記憶することができる。
次に、CPU 301は、読み取った磁束のデータ列が、ダイナミックレンジに対し飽和しているか否かを調べる(ステップS502)。
たとえば、磁束のデータ1つが1バイトに記憶される場合を考える。磁束の値が0の場合は、バイト値128に対応させ、磁束の値が正の場合は、バイト値129〜255に対応させ、磁束の値が負の場合は、バイト値0〜127に対応させて記憶する。
ここで、飽和している場合とは、以下のような場合である。
・バイト値255が現れた場合。
・バイト値0が現れた場合。
飽和していない場合、RAM 307に記憶される磁束の値は、バイト値は2から254のいずれかの値をとる。
飽和している場合(ステップS502;Yes)、増幅回路304の増幅率を小さく変更して(ステップS510)、ステップS501に戻る。
増幅率の変更の手法については、たとえば、増幅率を現在の4/5にする、などのように所定の比率で増幅率を下げる手法を用いることができる。また、増幅回路304が、増幅率が段階的に変更できるような増幅回路である場合には、増幅率を1段階下げる手法を用いることができる。
飽和していない場合(ステップS502;No)、最後に増幅回路304で採用した増幅率に対応する閾値を取得する(ステップS503)。
この閾値は、実験により求めることができるが、典型的には、増幅率に比例する値である。また、増幅回路304の増幅率が段階的に変更できるようなものの場合は、そのそれぞれに対応付けられた閾値を取得する。
ついで、磁束の大きさが、ステップS503において取得した閾値よりも小さい区間を選択する(ステップS504)。
たとえば、磁束のデータがそれぞれ1バイトで表現される前述の実施形態において、閾値が0±3ディジットである場合、当該区間は、RAM 307に記憶されたデータのバイト値が125〜131の範囲に含まれるようなデータ列の区間が、ここで選択される。
このようなデータ列の区間は、あるMICR文字と別のMICR文字とを区切る境界の侯補となる。したがって、選択される区間は、一般には複数である。
たとえば、125〜131の範囲に含まれるような値のデータが所定の個数、たとえば5個以上連続した場合に、この連続する区間を、ステップS504の選択対象となる区間とすることができる。
この実施形態では、MICR文字1文字の中で、磁束が正負にわたって急激に変化した場合であっても、この変化の途中の零点は、MICR文字の区切り境界の侯補とはならない。したがって、より適切にMICR文字の区切り境界の侯補となる区間を選択することができる。
ついで、CPU 301は、選択された区間のいずれかに、規格により定められた間隔のMICR文字の複数の境界が含まれるように、MICR文字の境界を設定し、それぞれのMICR文字に対応するデータ列を切り出す(ステップS505)。なお、この切り出しにおいては、特開平9−311906号公報に開示されている手法などを採用することもできる。
さらに、切り出したデータ列のそれぞれについて、以下のステップS507〜ステップS508の処理を繰り返す(ステップS506)。
すなわち、ROM 308に記憶されたMICR文字の磁気パターンのそれぞれと、当該データ列と、を比較し(ステップS507)、もっとも差が小さい磁気パターンに対応付けられたMICR文字を認識結果として出力する(ステップS508)。
MICR文字の認識については、ROM 308に記憶された磁気パターンと、各データとの差の2乗和をそれぞれの磁気パターンについて計算し、当該自乗和が最小の磁気パターンを求め、これに対応付けられたMICR文字を認識結果とする手法や、これに類する公知の技法を採用することができる。
切り出したすべてのデータ列についてステップS506〜ステップS508の処理を行ったら、本処理を終了する。
以上の説明は、パーソナルチェックを用いたが、チェックの種類や、チェックのみによらずMICR印刷された器物に対し有効であることは、いうまでもない。
101 認識装置
102 測定部
103 増幅部
104 出力部
105 認識部
301 CPU
302 紙送り機構
303 磁気ヘッド
304 増幅回路
305 フィルタ回路
306 A/D変換器
307 RAM
308 ROM
401 複合処理装置
402 プリンタヘッド
403 移動軸
404 プラテン
405 ロール紙
411 パーソナルチェック
412 挿入口

Claims (13)

  1. 磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する測定部と、
    前記測定部が出力した信号を所定の増幅率で増幅する増幅部と、
    前記増幅部が増幅した信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する選択部と、
    前記選択部が選択したそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する認識部と、
    を備えることを特徴とする磁気パターンの認識装置。
  2. 当該閾値は、当該増幅率に比例するように対応付けられていることを特徴とする請求項1に記載の磁気パターンの認識装置。
  3. 前記所定の増幅率は、第1の増幅率と、これより小さい第2の増幅率と、のいずれかであり、
    これらのそれぞれに第1の閾値、および、第2の閾値が対応付けられていることを特徴とする請求項1に記載の磁気パターンの認識装置。
  4. 前記増幅部が、当該第1の増幅率により増幅した信号の強度がダイナミックレンジに対し飽和した場合、前記増幅部は、当該第2の増幅率により信号を増幅することを特徴とする請求項3に記載の磁気パターンの認識装置。
  5. 磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する測定工程と、
    前記測定工程にて出力された信号を所定の増幅率で増幅する増幅工程と、
    前記増幅工程にて増幅された信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する選択工程と、
    前記選択工程にて選択されたたそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する認識工程と、
    を備えることを特徴とする磁気パターンの認識方法。
  6. 当該閾値は、当該増幅率に比例するように対応付けられていることを特徴とする請求項5に記載の磁気パターンの認識方法。
  7. 前記所定の増幅率は、第1の増幅率と、これより小さい第2の増幅率と、のいずれかであり、
    これらのそれぞれに第1の閾値、および、第2の閾値が対応付けられていることを特徴とする請求項5に記載の磁気パターンの認識方法。
  8. 前記増幅工程にて当該第1の増幅率により増幅された信号の強度がダイナミックレンジに対し飽和した場合、前記増幅工程にて当該第2の増幅率により信号を増幅することを特徴とする請求項7に記載の磁気パターンの認識方法。
  9. 磁気インクにより印刷された磁気パターンの磁束を測定し、当該磁束に対応する信号を出力する測定手順と、
    前記測定手順にて出力された信号を所定の増幅率で増幅する増幅手順と、
    前記増幅手順にて増幅された信号の強度が当該所定の増幅率にあらかじめ対応付けられた閾値よりも小さい区間を選択する選択手順と、
    前記選択手順にて選択されたたそれぞれの区間内に境界を設定し、当該境界に挟まれた区間の信号のそれぞれからMICR文字またはMICR記号を認識する認識手順と、
    を備える処理を実現するプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
  10. 当該閾値は、当該増幅率に比例するように対応付けられていることを特徴とするプログラムを記録した請求項9に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
  11. 前記所定の増幅率は、第1の増幅率と、これより小さい第2の増幅率と、のいずれかであり、
    これらのそれぞれに第1の閾値、および、第2の閾値が対応付けられていることを特徴とするプログラムを記録した請求項9に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
  12. 前記増幅手順にて当該第1の増幅率により増幅された信号の強度がダイナミックレンジに対し飽和した場合、
    前記増幅手順にて当該第2の増幅率により信号を増幅することを特徴とするプログラムを記録した請求項11に記載のコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
  13. 前記情報記録媒体は、コンパクトディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、または、半導体メモリであることを特徴とする請求項9から12のいずれか1項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体。
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