JP2011134093A - カラーコード認識装置、カラーコード認識方法、およびカラーコード - Google Patents

カラーコード認識装置、カラーコード認識方法、およびカラーコード Download PDF

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Abstract

【課題】カラーコード内の各セル内に本来の色とは異なる色が含まれていた場合にも、確実にセルの本来の色を認識させることを可能にする。
【解決手段】カラーコード200には予め定めた複数の色の中から選択された色を有するセル202が複数配置されている。各セルの中に複数の色が存在した場合、その複数の色の中で、より多数の色の組み合わせ用いて構成される色をセルの本来の色と認識する。
【選択図】図3

Description

本発明は、予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するセルが複数配列されたカラーコードの認識装置、カラーコードの認識方法、およびカラーコードに関する。
近年、情報量の多さから普及が拡大しているコードに2次元コードがある。特にQRコードは、1994年には国内で発表され普及している。2次元コードは、1次元コードに比べて約4倍は情報量があるといわれている。この情報量の多さから2次元コードは急速な拡大が見込まれる。
しかしながら、この2次元コードは読み取り機との距離が極めて近くないと正確に読み取れないと言う課題がある。これに対して、最近、カラーコードという新しいコード形態が注目されている。カラーコードは、セル単位にカラーを対応させ、このセルを二次元に配列することでコードデータとして表示し、読み取りコードデータとして認識させるものである。これまでのBk(黒)のみの単色で表現されていた一次元、二次元コードに対し、カラーコードでは色を利用するため、それらの組み合わせによって扱える情報量は飛躍的に増大している。
また、情報量の多さに加えて、カラーコードの特徴的なことは読み取り可能な距離が長いことにある。現在のカラーコードの読み取り可能な距離は数100m程度であり、読み取り可能距離が1m程度の他の二次元コードに比べて非常に長い距離での認識が可能になっている。
このような優位性を有することから、カラーコードは、近年のデジタルカメラ(携帯用カメラを含む)や、デジタルビデオの普及と高機能化に伴って、誰にでも容易に扱える自動認識の入力技術として期待が高まっている。またカラーコードはカラー4色で表されることから黒一色で印刷される1次元、2次元コードに比べて、印刷費用が高いと考えられていた。しかし、実際に印刷に使用されるインク量は少なくBk単色印刷に比して僅かに高い程度であり、普及による大幅なコストダウンも見込まれることもから、今後のコードとしての期待も大きい。
特に電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式などのカラー印刷の進展に伴い、オンデマンドかつバリアブルにカラーコードの印刷が可能になっており、各種商品管理コードなどへの適用も可能になっている。例えば、商品管理システム用コード、物流管理システム用コード、セキュリティー管理システム用コード、入退場管理システム用コード等への適用も提案されている。さらには音楽データ等の大きな情報量のデータをもカラーコードデータとして扱う試みまでなされカラーデジタル印刷によるカラーコード印刷の必要性には非常に高いものがある。
特開2008−004101号公報
しかしながら、このカラーコード印刷へのカラーデジタル印刷機の適用において注意すべき課題がいくつか挙げられる。ここではインクジェット方式によるカラーデジタル印刷機のカラーコード印刷における課題で述べるが、インクジェットに限定されることではなくドットで画像を形成する方式のカラー印刷であれば対象となる。
デジタル印刷では、C、M、Y、Bkの微小なドットで画像を形成するたに、このドットが何らかのトラブルで欠けてしまい画像上にスジとして表れ、このスジの部分が正しいカラーコードの色を再現しないことがある。また逆に何らかのトラブルで同一色のドットが重なってしまい、周囲の色濃度より高く表現されカラーコードとして正しく認識できない等の課題もある。このようにドットが欠けたり重なったりする場合を想定して欠陥のあるカラーコードを信頼性高く読み取るための読み取り技術、さらにはカラーコードのオリジナルデータから印刷データへの変換プロセス等での信頼性の確保が課題となっている。
この問題を解決するカラーコードの認識方法として、カラーコードの各セルにおける色の認識を、セルの中で最も多くの面積を占める色をセルの色として認識する技術が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、最も多くの面積を占める色をセルの色として認識した場合、上述のようにドット欠けや重なり等の印字欠陥の発生により、本来のセルの色と異なった色をセルの色として認識してしまうという問題がある。すなわち、印刷時のドットの欠けや重なりなどによって、本来の色以外の色の面積(ドット数)が、本来の色よりも広い面積(ドット数)で形成されてしまうことがあり、この場合にはご認識が生じることとなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、カラーコード内の各セル内に本来の色とは異なる色が含まれていた場合にも、確実にセルの本来の色を認識させることが可能なカラーコードの認識方法、およびカラーコード認識装置の提供を目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
本発明の第1の形態は、複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識装置であって、画像を取得する画像取得手段と、前記取得された画像の中から、前記カラーコードの領域を抽出する手段と、前記取得されたカラーコードから、当該カラーコードを構成するセルを抽出する手段と、一つの前記セルの中に複数の色が存在した場合、当該複数の色の中でより多数の色の組み合わせを用いて構成される色を前記セルの本来の色と認識する手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の第2の形態は、複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識装置であって、画像を取得する画像取得手段と、前記複数のセルが配置される領域より外側に設けられ、複数の異なる色を組み合わせて構成される色を本来の色とする検査領域を、前記画像の中から抽出する手段と、前記検査領域の中に当該検査領域の本来の色とは異なる色が存在した場合、前記本来の色を構成する複数の色の中から欠落した色を特定する手段と、前記特定された色と他の色とを組み合わせた色と、前記他の色とが一つの前記セルの中に存在した場合、前記特定された色と前記他の色とを組み合わせた色をセルの本来の色として認識する手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の第3の形態は、複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードであって、前記複数のセルが配置される領域の外側に、複数の異なる色を組み合わせて構成される色を有する検査領域を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、カラーコード内の各セル内に本来の色とは異なる色が含まれていた場合にも、確実にセル本来の色を認識させることが可能になり、認識精度を向上させることが可能になる。
(a)は本発明の実施形態におけるカラーコード認識装置およびカラーコードの印刷装置の概略構成を示すブロック図、(b)は同図(a)に示すカーコード認識装置の概略構成を示すブロック図である。 適正なカラーコードの概略図である。 印字不良が発生したカラーコードの概略図である。 印字不良が発生したセルの本来の色の認識方法を示す模式図である。 本発明の第1の実施形態において実行される認識処理の各工程を示すフローチャートである。 第1の実施形態において実行されるカラーコードの各セルに対する認識処理の各工程を示すフローチャートである。 本発明に係るカラーコードの実施形態を示す概略図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(第1の実施形態)
まず、本実施形態におけるカラーコードの印刷システムおよびカラーコードの認識装置を説明する。
図1(a)は、本実施形態におけるカラーコードの印刷システムを示すブロック図である。ここに示す印刷システム10は、カラーコードデータを生成する情報処理装置100、情報処理装置100で生成されたカラーコードデータを印刷する印刷装置101、印刷装置101で印刷したカラーコードを認識するカラーコード認識装置110を備える。情報処理装置100と印刷装置101とはUSBやLAN等のインターフェースケーブル102で接続されている。
また、図1(b)は同図(a)に示すカラーコード認識装置の構成を示すブロック図である。認識装置110は、制御部111、各種情報を表示する表示部112、ユーザが種々の入力操作を行うための操作部113、メディアを介して外部からの入力データを受けるメディアドライブ114、及び撮影部115などの画像取得手段を備える。制御部111は、CPU、ROM、RAMなどを備え、演算、計数、判断、および制御などの処理を行い、認識装置110全体の制御を司るものである。また、撮影部115は、印刷装置101で印刷されたカラーコードを撮影してその画像データを取得するものである。
なお、認識装置110は、例えば携帯電話端末や携帯情報端末などに実装されるものとして構成しても良く、また周知の情報処理装置等に実装されるものとして構成しても良い。さらに、認識装置は、その内部に情報処理装置や印刷装置が内蔵された構成を有するものであっても良い。
図2は、本実施形態に適用するカラーコードの構成を示す図であり、ここに示すカラーコードは理想的な印刷状態のものを示している。
カラーコード200は、黒色の背景領域201に、複数のセル202がm行、n列(m,nは1>0の整数)のマトリクス状に配列された構成となっている。図2では、4×8個のセル202が一定の隙間が設けられた状態でマトリクス状に配列されている。
このカラーコード200において、Aはカラーコード200の1行目に配列されたセル210〜213からなるセル群である。この1行目のセル群Aは、2行目以降のセル群B,C,Dの各セルで使用し得る色の全てを表すリファレンス領域となる。本形態では、各セルに付けられる複数種の色として204に示すようにシアン、マゼンタ、黄、緑としている。但し、リファレンス領域に付けられるカラーの種類は、カラーコードを認識する環境や情報量によって赤、青、オレンジを追加することも可能であり、また、その他の色を用いることも可能である。
一方、カラーコード200において、セル220〜227は2行目のセル群Bを、セル230〜237は3行目のセル群Cを、セル240〜247は4行目のセル群Dをそれぞれ構成している。各セル群B〜Dには、それぞれ情報が対応づけられており、各セルにはそれぞれ、1行目のリファレンス領域に挙げられた複数種の色の中から選択された色が付されている。
図3は、図1で説明した印刷システムによって実際に印刷されたカラーコードの一例を示す図であり、ここに示すカラーコードには以下に説明するような印刷不良が生じたものとなっている。
図1の印刷システムで印刷したカラーコード200は、黒色の背景領域201とm×n(本実施形態においては4×8)のセル202が印刷される。このセルの中で、セル203は、何らかの原因によって印刷不良が生じ、本来は緑のドットのみで印刷されるはずのセルの中にシアンのドットで印刷された部分と緑のドットで印刷された部分とが存在する状態となっている。またセル204には、印刷不良によって、マゼンタで印刷された部分と、全く色材が付与されていない白色部分とが存在する状態となっている。このようなセルが印刷された場合、従来のカラーコード認識装置では、予め記憶されている基本色やリファレンス領域に挙げられた色とは合致しないため、203及び204のセルは認識されないか、あるいは誤認識が生じることとなる。例えば、特許文献1に開示の認識装置でこのような印刷不良の生じたセルの認識処理を行った場合、セル203の中では本来の色である緑の部分よりもマゼンタの部分の方が面積が大きい(ドット数が多い)ため、セル203をマゼンタのセルと認識してしまう。また、セル204の場合には、本来、マゼンタの色で印刷されるべきであるが、印刷されていない白地部分の方が面積が大きいため、このセルをリファレンス領域に挙げられていない色(白)と認識し、認識エラーと判断されてしまうこととなる。
上記のような誤認識を回避するため、本実施形態における認識装置では以下のようにしてカラーコードの認識を行う。
図4は、カラーコード認識装置110が、上記のような印刷不良の発生したセル203やセル204を認識する方法を示す図である。本実施形態における認識装置110は、セル203及び204を、縦4ドット×横4ドットの構成で認識する。セル203、204は前述のようにカラーコードを印刷した際の印刷不良により、本来、単一の色が付されるべきセル内に2色以上の色が存在している。このように印刷不良が発生しているセル203に対し、カラーコード認識装置110は、緑の部分401は4ドット(dots)、シアンの部分402は12ドットで構成されていると判断する。ここでシアンの部分402の方が緑の部分401よりもドット数は多いが(面積は大きいが)、本実施形態では、ドット数(面積)の多少によってセル本来の色を決定しない。つまり、シアンの部分は、本来、シアンとイエローとを重ねることによって二次色である緑を印刷する予定であったが、印刷不良によってイエローのドットが欠落して付与されず、シアンのみが印刷された部分であると判断する。すなわち、二次色で形成された部分(この場合は緑の部分)401をカラーコード認識装置110が1ドット以上認識した場合は、その二次色(緑)をセルの本来の色をとして認識する。但し、セルの中に、異なる種類の2種類以上の二次色が存在した場合には、そのセルは認識しない。このように、本実施形態では、セルの中に異なる色を組み合わせて構成された2種類以上の色が存在し、その2種類以上の色のそれぞれが同一数の色で構成されている場合には、そのセルは認識しない。
また、セル204をカラーコード認識装置が認識した結果は、マゼンタの部分は4ドット(dots)、色材が付与されていない部分、つまり何も印刷されていない部分412は12ドットと認識する。この場合も、何も印刷されていない部分の方412の方がマゼンタの部分411に比べてドット数は多いが、本来、マゼンタを印字すべき部分に、印刷不良によってマゼンタのドットが欠落して印字されなかったと判断する。すなわち、何も印刷されていない部分411のドットが多数を占めていたとしても、1ドット以上の単色部分(この場合はマゼンタ)を認識装置110が認識した場合には、認識対象となっているセルの本来の色を単色(マゼンタ)として認識する。
図5は、本実施形態における認識装置110によるカラーコードの認識処理の各工程を示すフローチャートである。
まず、画像データを取得する(S501)。画像データは、カラーコード認識装置110に備えられている撮影部115で撮影することによって取得するか、またはメディアドライブ114を介してメディアから取得する。取得した画像データは、制御部111の内蔵メモリーに読み込まれる。
次に、S501で取得した画像データの中に、カラーコードが存在するかどうかを判別する(S502)。この判別は、次のように行う。まずS501で取得した画像データの中から認識装置で定義した色成分以外の色成分、またはリファレンス領域210〜213で定義されている色成分以外の色成分を有するセルについては存在しないものとしてそのセルを無意味化する。続いて無意味化されていないセル202や背景領域201の位置の検索を行い、これらが検出されればカラーコード200が検出されたと判定する。このS502による検索でカラーコード200が存在しないと判定された場合は本認識処理を終了する。
一方、カラーコード200が存在すると判定された場合は、カラーコード200の領域を画像データとして抽出する(S503)。この画像データの抽出は、S502で位置が特定された無意味化されていないセル202および背景領域201を抽出し、抽出した領域を画像データとして生成する。
次に、S503で抽出したカラーコードの中の領域のうち、デコードされていない未処理の領域があるかどうかを確認する(S504)。このS504で未処理の領域が存在すると判定された場合は、S505〜S508の処理を行う。まず、未処理の領域のうちS503の抽出処理において抽出処理された順番が最も早い領域の中からリファレンス領域を抽出する(S505)。このリファレンス領域の抽出は、S503で抽出されたカラーコードの領域のうち、カラーコード200における1行目のセル群Aを構成するセル210〜213を抽出し、各セルの領域を画像データとして生成することにより行う。リファレンス領域以外についてもカラーコード200における1行目以外であるセル220〜227、230〜237、及び240〜247を抽出し、それらの領域を画像データとして生成する(S506)。
次に、S506で抽出したリファレンス領域以外のカラーコードの画像データをセル毎に分割する(S507)。セル毎に分割する処理は、第1行のセル群であるリファレンス領域Aを除いた領域について、各行の先頭から最後尾のセルに向けて順に走査し、背景領域201の黒色を検出してから次に背景領域201の黒色が検出されるまでの領域にそれぞれ分割する。こうして分割された分割画像データを、各セルの画像データとして生成する。次に、S507で分割された画像データに基づき、各セルの領域で表される情報の認識(デコード)が行われる(S508)。
S508による情報の認識が行われると、S504に戻りここで未処理の領域が存在するか否かの判断を行い、未処理の領域が存在すれば再びS504からS508までの動作を行う。以下、S503で抽出された全ての領域に対する情報の認識が終了するまで、S504〜S508の処理を繰り返す。そしてS504で未処理の領域が存在しないと判定されると、S508で認識された各情報を並べた各情報列がカラーコード認識装置110に備えられている表示部112に表示される。この後、操作部113に対して所定の操作を行うと、メディアドライブ550にセットされたメディアに情報が登録される。
次に、図6のS503で実行されるカラーコードの各セルの画像データの認識処理の各工程を図7のフローチャートに基づいて説明する。
まず、後述のS602〜S606の処理によって、各セル内の色構成の調査が全てのセルに対して行われたか否かを判断する(S601)。ここで未調査のセルが存在すると判断された場合には、該当するセルの色構成の調査を行う(S602)。セルの色構成の調査は、図4で説明したように、セル内に存在する色のドット数を計測する。次に、セルの色構成の調査結果から、セル内に1ドット幅以上の2次色(本実施例では、赤、緑、青、オレンジ)の部分が存在するかどうかを判定する(S604)。存在する場合には、その1ドット幅以上の幅を有する2次色を、セルの本来の色として認識する(S604)。セル内に1ドット幅以上の2次色が存在しない場合には、1ドット幅以上の単色(本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー)の部分が存在するか否かを判定する(S605)。1ドット幅以上の単色の部分が存在する場合は、1ドット幅以上の幅を有する色をセルの本来の色として認識する(S604)。また、1ドット幅以上の単色の部分が存在しない場合は、調査対象のセルには色がない(印刷によって色材が付与されていない)と認識する(S606)。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図7を参照しつつ説明する。
本実施形態におけるカラーコードは、背景部710の中で、セルの配置された領域より外側(図では上部および側部)の位置にシアン、マゼンタ、イエローの3色で印刷されたプロセスブラックの印刷不良検査領域701が設けられている。このプロセスブラックの印刷不良検査領域701は、印刷不良が発生したかどうかをチェックするためのものである。なお、セルの配置などは、図2に示したものと同様であり、その説明の詳細は省く。
図に示すように、本実施形態におけるカラーコード700においても、印刷装置の印刷不良によって、図中の702に示すように、プロセスブラックが印刷されている領域の中にブラック以外の色(図では青)が出現することがある。これは、702の印刷不良部分には、何らかの原因により在る特定の色(図ではイエロー)が印刷されなかったことを意味する。このため、同じ列のセル703、704にも同様にイエローの印刷不良により、色が付与されていないいわゆる色抜けが発生している。
このように、本実施形態に係るカラーコードによれば、印刷不良検査領域にブラック以外の色が発生しているか否かを検知することで、何色が印刷不良を来たしているかを容易に判断することが可能になる。
すなわち、上記カラーコードを使用する場合、カラーコード認識装置では、以下のような処理によって印刷不良が生じたセルの本来の色を認識する。すなわち、プロセスブラックが印刷されている不吐検査領域701を認識し、プロセスブラック以外の色を認識した場合は、同一線上に存在するセルの印刷不良を補正してセルの色を認識する。具体的には、セル703にはシアンと緑の2色存在するが、印刷不良検査領域702ではイエローが印刷されていないと検知されているので、シアンの部分は、本来、緑であるべき部分にイエローが付与されていない印刷不良部分であるとみなす。すなわち、セルの色は緑であると判定する。同様に、セル704では黄色と白の2色存在するが、702で黄色が印字されていないと検知されているので白の部分は黄色となり、セルの色は黄色であると判定する。
以上説明したように、上記各実施形態によれば、印字不良が発生したカラーコードであっても、誤認識することなくカラーコードの情報を読取ることが可能となる。なお、図7に示すカラーコード700には、印刷不良検査領域701がセルの配置された領域の上部と側部とに設けられているため、縦、横いずれの方向から認識処理を行う場合にも、最初に印刷不良検査領域701を検出することが可能となる。
100 情報処理装置
101 印刷装置
110 カラーコード認識装置
111 制御部
114 メディアドライブ
115 撮影部
200 カラーコード
201 背景領域
202,720 セル
210〜213 リファレンス領域
220〜227 2行目のセル群
230〜237 3行目のセル群
240〜247 4行目のセル群
203 印刷不良が発生したセル
204 印刷不良が発生したセル
701 印刷不良検査領域
702 印刷不良部分
703,704 印刷不良が発生したセル

Claims (9)

  1. 複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識装置であって、
    画像を取得する画像取得手段と、
    前記取得された画像の中から、前記カラーコードの領域を抽出する手段と、
    前記取得されたカラーコードから、当該カラーコードを構成するセルを抽出する手段と、
    一つの前記セルの中に複数の色が存在した場合、当該複数の色の中でより多数の色の組み合わせ用いて構成される色を前記セルの本来の色と認識する手段と、
    を備えたことを特徴とするカラーコード認識装置。
  2. 前記セルの中に、異なる色を組み合わせて構成された2種類以上の色が存在し、当該2種類以上の色のそれぞれが同一数の色で構成されている場合、当該セルは認識しないことを特徴とする請求項1に記載のカラーコード認識装置。
  3. 前記セルの中に、異なる色を組み合わせて構成された色と、当該色の構成に用いていない色とが存在した場合、当該セルは認識しないことを特徴とする請求項1に記載のカラーコード認識装置。
  4. 複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識装置であって、
    画像を取得する画像取得手段と、
    前記複数のセルが配置される領域より外側に設けられ、複数の異なる色を組み合わせて構成される色を本来の色とする検査領域を、前記画像の中から抽出する手段と、
    前記検査領域の中に当該検査領域の本来の色とは異なる色が存在した場合、前記本来の色を構成する複数の色の中から欠落した色を特定する手段と、
    前記特定された色と他の色とを組み合わせた色と、前記他の色とが一つの前記セルの中に存在した場合、前記特定された色と前記他の色とを組み合わせた色をセルの本来の色として認識する手段と、
    を備えたことを特徴とするカラーコード認識装置。
  5. 複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードであって、
    前記複数のセルが配置される領域の外側に、複数の異なる色を組み合わせて構成される色を有する検査領域を備えたことを特徴とするカラーコード。
  6. 前記検査領域は、シアン、マゼンタ、イエローの3色を用いたプロセスブラックであることを特徴とする請求項5に記載のカラーコード。
  7. 複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識方法であって、
    画像を取得する工程と、
    前記画像の中から、前記カラーコードの領域を抽出する工程と、
    前記カラーコードを構成する前記複数のセルを抽出する工程と、
    一つの前記セルの中に複数の色が存在した場合、当該複数の色の中で、より多数の色の組み合わせを用いて構成される色をセルの本来の色として認識する工程と、
    を備えたことを特徴とするカラーコード認識方法。
  8. 複数のセルが配置され、前記複数のセルのそれぞれが予め定めた複数種の色の中から選択された色を有するカラーコードの認識方法であって、
    画像を取得する工程と、
    前記複数のセルが配置される領域より外側に設けられ、複数の異なる色を組み合わせて構成される色を本来の色とする検査領域を、前記画像の中から抽出する工程と、
    前記検査領域の中に当該検査領域の本来の色とは異なる色が存在した場合、前記本来の色を構成する複数の色の中から欠落した色を特定する工程と、
    前記特定された色と他の色とを組み合わせた色と、前記他の色とが一つの前記セルの中に存在した場合、前記特定された色と前記他の色とを組み合わせた色をセルの本来の色として認識する工程と、
    を備えたことを特徴とするカラーコード認識方法。
  9. 前記検査領域は、シアン、マゼンタ、イエローの3色を用いたプロセスブラックであることを特徴とするカラーコード認識方法。
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