JP2015191531A - Determination method of spatial position of two-dimensional code, and device therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、２次元コードの空間位置を決定する方法及びそのための装置に関する。 The present disclosure relates to a method and apparatus for determining a spatial position of a two-dimensional code.
２次元コードは、１次元コード、いわゆるバーコードと比較してより多くの情報量を持つことができ、現在において多方面で活用されている。例えば、特許文献１、２には、２次元コードが付与されたカードを活用してゲームを提供するゲーム装置が開示されている。 Two-dimensional codes can have a larger amount of information than one-dimensional codes, so-called bar codes, and are currently used in various fields. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a game device that provides a game using a card to which a two-dimensional code is assigned.
２次元コードは、イメージセンサー若しくは光学系から所定距離だけ離れた基準面上に配されることが前提となって用いられている。本願発明者は、このような２次元コードの使用態様が限定的であることに着目し、２次元コードの使用態様の変更又は追加を図ることを課題として見出した。なお、現状においても、イメージセンサーにより撮像され、その認識のために処理可能である２次元コードの位置（イメージセンサー又は光学系からの２次元コードの距離）にはある程度の幅が許容されている。 The two-dimensional code is used on the premise that the two-dimensional code is arranged on a reference plane that is separated from the image sensor or the optical system by a predetermined distance. The inventor of the present application pays attention to the fact that the usage mode of such a two-dimensional code is limited, and has found that the usage mode of the two-dimensional code is changed or added. Even in the present situation, a certain amount of width is allowed for the position of the two-dimensional code (distance of the two-dimensional code from the image sensor or the optical system) that can be imaged and processed for recognition. .
本発明の一態様に係る方法は、少なくともファインダーパターンを含む少なくとも一つの２次元コードの空間位置を決定する方法である。この方法は、光学系を介して前記２次元コードをイメージセンサーで撮像してイメージデータを生成し、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定するステップと、前記イメージセンサーから前記光学系を介して離間した第１平面に前記２次元コードが配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するステップを含む。 A method according to an aspect of the present invention is a method for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern. In this method, the two-dimensional code is picked up by an image sensor through an optical system to generate image data, and the image sensor is picked up in an image pickup area of the image sensor based on the finder pattern of the two-dimensional code included in the image data. Determining a planar position of the two-dimensional code in a corresponding space; and when the two-dimensional code is arranged on a first plane separated from the image sensor via the optical system, the two-dimensional code is imaged by the image sensor. Corresponding to the first information in the two-dimensional code and the first image captured by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on a second plane different from the first plane. Based on the second information about the second image, the two-dimensional code in a direction intersecting the first plane and the second plane. Comprising the step of determining the position.
幾つかの形態においては、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定する前記ステップが、事前に記憶された前記第１像に関する前記第１情報を読み出すステップと、前記イメージデータに基づいて前記第２像に関する前記第２情報を取得するステップを含む。第１情報は、イメージデータに基づく情報、若しくはイメージデータに基づかない情報である。第１情報がプログラムに書き込まれる形態においては、プログラムのコードの読み出しが第１情報の読み出しに対応する。 In some embodiments, the step of determining the position of the two-dimensional code in a direction intersecting the first plane and the second plane reads the first information relating to the first image stored in advance. And obtaining the second information relating to the second image based on the image data. The first information is information based on image data or information not based on image data. In the form in which the first information is written in the program, reading of the program code corresponds to reading of the first information.
幾つかの形態においては、前記第１像に関する前記第１情報が前記第１像の寸法であり、前記第２像に関する前記第２情報が前記第２像の寸法である。 In some embodiments, the first information regarding the first image is a dimension of the first image, and the second information regarding the second image is a dimension of the second image.
幾つかの形態においては、前記第１像及び前記第２像が前記ファインダーパターンに含まれる。 In some embodiments, the first image and the second image are included in the viewfinder pattern.
幾つかの形態においては、前記第１像及び前記第２像が正円形状である。 In some embodiments, the first image and the second image are round.
幾つかの形態においては、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードには前記ファインダーパターンに加えてオリエンテーションパターンが含まれ、前記イメージデータに含まれる前記ファインダーパターンと前記オリエンテーションパターンに基づいて前記２次元コードの回転角度を決定するステップを更に含む。 In some embodiments, the two-dimensional code included in the image data includes an orientation pattern in addition to the finder pattern, and the two-dimensional code based on the finder pattern and the orientation pattern included in the image data. The method further includes determining a rotation angle of the cord.
幾つかの形態においては、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードには前記ファインダーパターンに加えて枠パターンが含まれ、前記イメージデータに含まれる前記枠パターンに基づいて前記２次元コードの前記第１平面又は前記第２平面に対する傾きを決定するステップを更に含む。 In some embodiments, the two-dimensional code included in the image data includes a frame pattern in addition to the finder pattern, and the second code of the two-dimensional code is based on the frame pattern included in the image data. The method further includes determining an inclination with respect to one plane or the second plane.
幾つかの形態においては、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードには前記ファインダーパターンに加えて符号パターンが含まれ、前記イメージデータに含まれる前記符号パターンをデコードするステップを更に含む。 In some embodiments, the two-dimensional code included in the image data includes a code pattern in addition to the finder pattern, and further includes a step of decoding the code pattern included in the image data.
本発明の別態様に係るプログラムは、上記したいずれかの方法をコンピューターに実行させるためのプログラムである。 A program according to another aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute any of the methods described above.
本発明の更なる別態様に係る記録媒体は、上記したプログラムがコンピューターにより読み取り可能に記録された記録媒体である。記録媒体には、ハードディスクドライブ、光学ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、メモリー等の多様な記録媒体が含まれる。 A recording medium according to still another aspect of the present invention is a recording medium on which the above-described program is recorded so as to be readable by a computer. The recording medium includes various recording media such as a hard disk drive, an optical disk, a magnetic disk, a magnetic tape, and a memory.
本発明の更なる別態様に係る装置は、少なくともファインダーパターンを含む少なくとも一つの２次元コードの空間位置を決定するための装置であって、光学系を介して前記２次元コードを撮像可能であるイメージセンサーと、前記イメージセンサーから供給されるイメージデータを処理可能である処理部を備え、前記処理部は、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定し、前記イメージセンサーから前記光学系を介して離間した第１平面に前記２次元コードが配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するように構成される。 An apparatus according to still another aspect of the present invention is an apparatus for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern, and is capable of imaging the two-dimensional code via an optical system. An image sensor; and a processing unit capable of processing image data supplied from the image sensor, wherein the processing unit captures the image sensor based on the finder pattern of the two-dimensional code included in the image data. The planar position of the two-dimensional code in a space corresponding to an area is determined, and is imaged by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on a first plane separated from the image sensor via the optical system. First information about the first image in the two-dimensional code, and the two-dimensional code A direction intersecting the first plane and the second plane based on second information related to the second image corresponding to the first image captured by the image sensor when arranged on a second plane different from the plane Configured to determine the position of the two-dimensional code in
幾つかの形態においては、前記処理部が、事前に記憶された前記第１像に関する前記第１情報を読み出し、前記イメージデータに基づいて前記第２像に関する前記第２情報を取得し、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定する。 In some embodiments, the processing unit reads the first information about the first image stored in advance, acquires the second information about the second image based on the image data, and Based on one information and the second information, a position of the two-dimensional code in a direction intersecting the first plane and the second plane is determined.
本発明の更なる別態様に係る装置は、少なくともファインダーパターンを含む少なくとも一つの２次元コードの空間位置を決定するための装置であって、イメージセンサーから供給されるイメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定し、前記２次元コードが第１平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するように構成される。 An apparatus according to still another aspect of the present invention is an apparatus for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern, the two-dimensional included in image data supplied from an image sensor. A planar position of the two-dimensional code in a space corresponding to the imaging area of the image sensor is determined based on the finder pattern of the code, and the two-dimensional code is imaged by the image sensor when arranged on the first plane. Corresponding to the first information about the first image in the two-dimensional code and the first image captured by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on a second plane different from the first plane. The second plane in a direction intersecting the first plane and the second plane based on second information about the second image Configured to determine the position of the original code.
幾つかの形態においては、装置が、事前に記憶された前記第１像に関する前記第１情報を読み出し、前記イメージデータに基づいて前記第２像に関する前記第２情報を取得し、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定する。 In some embodiments, an apparatus reads the first information about the first image stored in advance, obtains the second information about the second image based on the image data, and the first information And determining the position of the two-dimensional code in the direction intersecting the first plane and the second plane based on the second information.
本発明の更なる別態様に係る装置は、上記した装置を含むゲーム機である。 A device according to still another aspect of the present invention is a game machine including the above-described device.
本発明によれば、２次元コードの使用態様の変更又は追加を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to change or add to the usage mode of the two-dimensional code.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。各実施形態は、個々に独立したものではなく、過剰説明をするまでもなく、当業者をすれば、適宜、組み合わせることが可能であり、この組み合わせによる相乗効果も把握可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments are not individually independent, and need not be overexplained. Those skilled in the art can appropriately combine the embodiments, and can also grasp the synergistic effect of the combination. In principle, duplicate descriptions between the embodiments are omitted.
＜用語の説明＞
まず本願明細書において用いられる用語について説明する。
<Explanation of terms>
First, terms used in this specification will be described.
「２次元コード」
２次元コードは、任意の形状の１以上の単位（例えば、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の円形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の矩形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の三角形、若しくはこれらの任意の組み合わせ）が平面的に配列されたマトリックス式の２次元コードを包含する。２次元コードは、マトリックス式に限らず、１次元バーコードが所定方向に重ねられたスタック式も包含し、またこれらに分類されない形式の２次元コードも包含する。例えば、２次元コードは、Datamatrix、Maxicode、QRcode、AZteccode、JAGTAG、ShotCode、Trillcode、Quickmark、Beetaggといったマトリックス式コードを包含する。更に、２次元コードは、PDF417、EAN.UCCコンポジット、Code49、MicrosoftTagといったコードも包含する。
"2D code"
A two-dimensional code is one or more units of any shape (eg, filled / unfilled / dark circles, filled / non-filled / dark rectangles, filled / non-filled / light triangles, or any combination thereof). Includes a two-dimensional code of a matrix type arranged in a plane. The two-dimensional code is not limited to a matrix type, but also includes a stack type in which one-dimensional barcodes are stacked in a predetermined direction, and also includes a two-dimensional code of a type not classified into these. For example, the two-dimensional code includes matrix codes such as Datamatrix, Maxicode, QRcode, AZteccode, JAGTAG, ShotCode, Trillcode, Quickmark, and Betag. Further, the two-dimensional code includes codes such as PDF417, EAN.UCC composite, Code49, and MicrosoftTag.
「ファインダーパターン」
ファインダーパターンは、２次元コード自体の認識若しくは２次元コードの位置の検出のために設けられる。実施形態によっては、ファインダーパターンから２次元コードの回転角度を検出することができるが、これはオプションの機能／性能であり、ファインダーパターンに必須のものではない。基本的には、ファインダーパターンは、異なる情報が付与される２次元コード間に共通のパターンである。ファインダーパターンは、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の円形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の矩形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の三角形、又はマークを含んで構成される場合があるが、その具体的な態様は任意である。ファインダーパターンの位置も同じく様々であり、２次元コードの中心に設けられる場合もあれば、２次元コードの外周に設けられる場合もある。ファインダーパターンは、２次元コードの外枠の一部又は全部に沿って設けられる場合もある。スタック型の２次元コードにおいても、異なる情報が付与された２次元コード間に共通のパターンがあれば、これをファインダーパターンとして活用することができる。例えば、一形態においては、スタック型の２次元コードに含まれる最も太い線がファインダーパターンとして活用される。
"Finder pattern"
The finder pattern is provided for recognition of the two-dimensional code itself or detection of the position of the two-dimensional code. In some embodiments, the rotation angle of the two-dimensional code can be detected from the finder pattern, but this is an optional function / performance and is not essential for the finder pattern. Basically, the finder pattern is a common pattern between two-dimensional codes to which different information is given. The finder pattern may be configured to include a filled / non-filled / light / dark circle, a filled / non-filled / light / dark rectangle, a filled / non-filled / light / dark triangle, or a mark. Is optional. The position of the finder pattern is also various and may be provided at the center of the two-dimensional code or may be provided at the outer periphery of the two-dimensional code. The finder pattern may be provided along part or all of the outer frame of the two-dimensional code. Even in a stack type two-dimensional code, if there is a common pattern between two-dimensional codes to which different information is given, this can be used as a finder pattern. For example, in one embodiment, the thickest line included in the stack type two-dimensional code is used as a finder pattern.
「オリエンテーションパターン」
オリエンテーションパターンは、ファインダーパターンと協調して２次元コードの回転角度を読み取れるようにするために設けられる。基本的には、オリエンテーションパターンは、ファインダーパターンと同様、異なる情報が付与された２次元コード間に共通のパターンである。オリエンテーションパターンは、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の円形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の矩形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の三角形、又はマークを含んで構成される場合があるが、その具体的な態様は任意である。オリエンテーションパターンの位置も同じく様々であり、２次元コードの中心に設けられる場合もあれば、２次元コードの外周に設けられる場合もある。オリエンテーションパターンは、ファインダーパターンの近傍に設けられる場合もあれば、ファインダーパターンから相対的に離間して設けられる場合もある。
"Orientation pattern"
The orientation pattern is provided so that the rotation angle of the two-dimensional code can be read in cooperation with the finder pattern. Basically, the orientation pattern is a common pattern between two-dimensional codes to which different information is added, like the finder pattern. The orientation pattern may include a filled / non-filled / light / dark circle, a filled / non-filled / light / dark rectangle, a filled / non-filled / light / dark triangle, or a mark. Is optional. The position of the orientation pattern is also various and may be provided at the center of the two-dimensional code or may be provided at the outer periphery of the two-dimensional code. The orientation pattern may be provided in the vicinity of the finder pattern or may be provided relatively apart from the finder pattern.
「符号パターン」
符号パターンは、２次元コードに付与される情報が符号化されたものであり、付与される情報に応じて異なる様々なパターンを示す。２次元コードに付与される情報が同一であれば、符号パターンが同一のパターンとなり、２次元コードに付与される情報が異なれば、符号パターンが非同一のパターンとなる。符号パターンは、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の円形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の矩形、塗りつぶし／非塗りつぶし／濃淡の三角形、又はマークを含んで構成される場合があるが、その具体的な態様は任意である。符号パターンの位置も同じく様々であり、２次元コードの中心側に設けられる場合もあれば、２次元コードの外周側に設けられる場合もある。ファインダーパターンやオリエンテーションパターンの外側に符号パターンが設けられる形態や、ファインダーパターンやオリエンテーションパターンの内側に符号パターンが設けられる形態が想定される。
"Code pattern"
The code pattern is obtained by encoding information provided to the two-dimensional code, and indicates various patterns that differ depending on the information provided. If the information given to the two-dimensional code is the same, the code pattern becomes the same pattern, and if the information given to the two-dimensional code is different, the code pattern becomes a non-identical pattern. The code pattern may be configured to include a filled / non-filled / light / dark circle, a filled / non-filled / light / dark rectangle, a filled / non-filled / light / dark triangle, or a mark. Is optional. The position of the code pattern is also various, and may be provided on the center side of the two-dimensional code, or may be provided on the outer peripheral side of the two-dimensional code. It is assumed that the code pattern is provided outside the finder pattern or orientation pattern, or the code pattern is provided inside the finder pattern or orientation pattern.
＜第１実施形態＞
図１乃至図１９を参照して第１実施形態について説明する。図１は、２次元コードを示す概略図である。図２は、２次元コードが埋め込まれたカードの概略的な断面構成を示す概略図である。図３は、ゲーム機の概略的な斜視図である。図４は、ゲーム機の概略的な構成図である。図５は、ゲーム機において、イメージセンサーとプレイフィールドとの関係を示す模式図である。図６は、ゲーム機に含まれるコード情報取得部の概略的なシステム構成を示すブロック図である。図７は、コード情報取得部が２次元コードを認識する幾つかの方法を示す説明図である。図８は、コード情報取得部が２次元コードの回転角を検知する方法を示す説明図である。図９は、コード情報取得部が２次元コードの高さを検知する方法を示す説明図である。図１０は、コード情報取得部が２次元コードの高さを検知する方法を示す説明図である。図１１は、コード情報取得部が２次元コードの傾きを検知する方法を示す説明図である。図１２は、コード情報取得部が２次元コードの傾きを検知する方法の基礎の理解のための説明図である。図１３は、ゲーム機／コード情報取得部の動作を示す概略的なフローチャートである。図１４は、コード情報取得部のパターン検出動作を示す概略図である。図１５は、コード情報取得部の計算動作を示す概略図である。図１６は、別例の２次元コードを示す概略図である。図１７は、別例のゲーム機を示す概略図である。図１８は、２種類の２次元コードを用いる別例を示す模式図である。図１９は、プロセッサーが移動情報も求めることを説明するための概略的なブロック図である。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a two-dimensional code. FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic cross-sectional configuration of a card in which a two-dimensional code is embedded. FIG. 3 is a schematic perspective view of the game machine. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the game machine. FIG. 5 is a schematic diagram showing a relationship between an image sensor and a play field in a game machine. FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of a code information acquisition unit included in the game machine. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating several methods by which the code information acquisition unit recognizes a two-dimensional code. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method in which the code information acquisition unit detects the rotation angle of the two-dimensional code. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a method in which the code information acquisition unit detects the height of the two-dimensional code. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method in which the code information acquisition unit detects the height of the two-dimensional code. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a method in which the code information acquisition unit detects the inclination of the two-dimensional code. FIG. 12 is an explanatory diagram for understanding the basics of the method by which the code information acquisition unit detects the inclination of the two-dimensional code. FIG. 13 is a schematic flowchart showing the operation of the game machine / code information acquisition unit. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the pattern detection operation of the code information acquisition unit. FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a calculation operation of the code information acquisition unit. FIG. 16 is a schematic diagram showing another example of a two-dimensional code. FIG. 17 is a schematic view showing another game machine. FIG. 18 is a schematic diagram showing another example using two types of two-dimensional codes. FIG. 19 is a schematic block diagram for explaining that the processor also obtains movement information.
図１に示すように本実施形態において一例として採用する２次元コード５０は、非塗りつぶしの円形の中心に塗りつぶしの円形が配されたファインダーパターン５１を含む。２次元コード５０は、更に、ファインダーパターン５１から所定距離だけ離れた斜め４５°の位置の非塗りつぶし円形のオリエンテーションパターン５２を含む。２次元コード５０は、更に、ファインダーパターン５１やオリエンテーションパターン５２とは重なり合わないようにファインダーパターンの中心周りの同心円（不図示）上に配された塗りつぶし円形の多数の符号パターン５３を含む。符号パターン５３は、個々の単一の塗りつぶし円形のことを意味する用語として用いている。図１に示す符号パターン５３の分布は、一例であり、２次元コード５０に付与される情報が変われば、これに応じて符号パターン５３の分布に変更が生じる。他方、２次元コード５０に付与される情報が変わっても、ファインダーパターン５１とオリエンテーションパターン５２には変更がない。 As shown in FIG. 1, a two-dimensional code 50 employed as an example in the present embodiment includes a finder pattern 51 in which a filled circle is arranged at the center of a non-filled circle. The two-dimensional code 50 further includes a non-filled circular orientation pattern 52 at an oblique 45 ° position away from the finder pattern 51 by a predetermined distance. The two-dimensional code 50 further includes a large number of filled circular code patterns 53 arranged on concentric circles (not shown) around the center of the finder pattern so as not to overlap the finder pattern 51 and the orientation pattern 52. The code pattern 53 is used as a term meaning an individual single filled circle. The distribution of the code pattern 53 shown in FIG. 1 is an example, and if the information given to the two-dimensional code 50 is changed, the distribution of the code pattern 53 is changed accordingly. On the other hand, even if the information given to the two-dimensional code 50 changes, the finder pattern 51 and the orientation pattern 52 are not changed.
２次元コード５０は、ファインダーパターン５１、オリエンテーションパターン５２、及び符号パターン５３に加え、オプションの枠パターン５４を含む。枠パターン５４は、２次元コード５０の外形を規定する閉じた枠であるが、必ずしもこの限りではなく、２次元コード５０の矩形状の外形の３辺のみを延びる開いた枠であっても構わない。別の実施形態においては、枠パターン５４がファインダーパターンとして活用される。 The two-dimensional code 50 includes an optional frame pattern 54 in addition to the finder pattern 51, the orientation pattern 52, and the code pattern 53. The frame pattern 54 is a closed frame that defines the outer shape of the two-dimensional code 50, but is not necessarily limited thereto, and may be an open frame that extends only three sides of the rectangular outer shape of the two-dimensional code 50. Absent. In another embodiment, the frame pattern 54 is utilized as a finder pattern.
２次元コード５０は、カード等の任意の様々な対象物（単に対象とも呼ぶ）に埋め込まれる。例えば、図２に示すカード６０は、厚紙の基板６１上に非可視コード層６２及び可視印刷層６３がこの順で積層された積層物であり、２次元コード５０が非可視コード層６２に印刷されている。可視印刷層６３は、４色インクと白色インクを含むインク層であり、インクに応じた絵柄が表示される。可視印刷層６３は、特定波長光（本例においては、赤外線）を透過する。２次元コード５０は、特定波長光（赤外線）を吸収するインクで印刷されている。可視印刷層６３を透過した特定波長光（赤外線）が２次元コード５０のインクにより吸収される。２次元コード５０のインクが無い領域を通過した特定波長光（赤外線）は、基板６１により反射される。特定波長光（赤外線）をその特定波長光に十分な感度があるイメージセンサーで検出することで可視印刷層６３により被覆されてヒトが視認することができない２次元コード５０を撮像することができる。 The two-dimensional code 50 is embedded in various various objects (also simply referred to as objects) such as cards. For example, the card 60 shown in FIG. 2 is a laminate in which a non-visible code layer 62 and a visible print layer 63 are laminated in this order on a cardboard substrate 61, and the two-dimensional code 50 is printed on the non-visible code layer 62. Has been. The visible print layer 63 is an ink layer that includes four-color ink and white ink, and displays a pattern corresponding to the ink. The visible print layer 63 transmits specific wavelength light (in this example, infrared light). The two-dimensional code 50 is printed with ink that absorbs specific wavelength light (infrared rays). The specific wavelength light (infrared rays) transmitted through the visible print layer 63 is absorbed by the ink of the two-dimensional code 50. The specific wavelength light (infrared ray) that has passed through the area where the ink of the two-dimensional code 50 is absent is reflected by the substrate 61. By detecting the specific wavelength light (infrared rays) with an image sensor having sufficient sensitivity to the specific wavelength light, the two-dimensional code 50 that is covered with the visible print layer 63 and cannot be visually recognized by the human can be imaged.
２次元コード５０が埋め込まれたカード６０は、図３に例示のゲーム機のプレイフィールド１０１上に置かれる。プレイヤーは、プレイフィールド１０１上でカード６０の位置を変更し、若しくは保有するカード６０を新たにプレイフィールド１０１上に配置し、これらに応じてゲームが進行する。なお、プレイヤーの数は、一人以上であれば足り、必ずしも二人以上のプレイヤーが要求されるわけではない。 The card 60 in which the two-dimensional code 50 is embedded is placed on the play field 101 of the game machine illustrated in FIG. The player changes the position of the card 60 on the play field 101 or places a new card 60 on the play field 101, and the game progresses accordingly. The number of players may be one or more, and two or more players are not necessarily required.
本実施形態においては、プレイフィールド１０１上でカード６０の高さが変わることをゲーム機１００が検知できる。例えば、特定波長光に透明なブロックを介在してプレイフィールド１０１上にカード６０を配置すれば、カード６０がプレイフィールド１０１からブロックの個数に応じた高さだけ離れる。ゲーム機１００は、後述のメカニズムにより、このカード６０の高さを検出することができる。別例においては、プレイヤーがゲーム過程でカード６０を持ち上げてプレイフィールド１０１上から離間させ、カード６０に対応して画面上に表示中のキャラクターにジャンプを指示することができる。この場合、ゲーム機１００は、カード６０の高さを検出し、この検出に応じて表示されるべきキャラクターの挙動を決定する。なお、本段落で述べた例は、あくまで例示であり、この他の様々なゲーム機１００の挙動が予期される。 In the present embodiment, the game machine 100 can detect that the height of the card 60 changes on the play field 101. For example, if the card 60 is arranged on the play field 101 with a transparent block for the specific wavelength light, the card 60 is separated from the play field 101 by a height corresponding to the number of blocks. The game machine 100 can detect the height of the card 60 by a mechanism described later. In another example, the player can lift the card 60 in the course of the game to move it away from the play field 101 and instruct the character displayed on the screen to jump in response to the card 60. In this case, the game machine 100 detects the height of the card 60 and determines the behavior of the character to be displayed in response to this detection. The example described in this paragraph is merely an example, and various other behaviors of the game machine 100 are expected.
なお、図３に示すようにプレイフィールド１０１上にはＸＹＺ座標が設定される。ユーザーは、この３次元座標系を意識することなくカード６０を置き、移動し、除き、また交換することができる。ＸＹＺ座標におけるカード６０の位置が、後述のメカニズムにより検知され、ゲーム機１００によるゲーム進行のために用いられる。 Note that XYZ coordinates are set on the play field 101 as shown in FIG. The user can place, move, remove and exchange the card 60 without being aware of this three-dimensional coordinate system. The position of the card 60 in the XYZ coordinates is detected by a mechanism which will be described later, and is used for the game progress by the game machine 100.
図４に示すようにゲーム機１００は、プレイフィールド１０１が上面に設けられた筐体内に光源１１０、カメラモジュール１２０、及びコード情報取得部１３０を含む。ゲーム機１００は、更にゲーム用コンピューター１４０、及び表示部１５０を含む。 As shown in FIG. 4, the game machine 100 includes a light source 110, a camera module 120, and a code information acquisition unit 130 in a casing in which a play field 101 is provided on the upper surface. The game machine 100 further includes a game computer 140 and a display unit 150.
光源１１０は、特定波長光（赤外線）を出射可能である任意の種類の光源であり、例示すれば、赤外ＬＥＤ素子、又は赤外レーザー素子であり、必要に応じて適切な光学系（例えば、レンズ、拡散板等）も包含する。同一種類の光源１１０をプレイフィールド１０１の外周に沿って一定間隔で配置し、プレイフィールド１０１の全域に亘るように均一な強度の照明を提供することが望ましい。光源１１０は、必要に応じて光散乱手段を具備するが、必ずしもこの限りではない。 The light source 110 is an arbitrary type of light source capable of emitting light of a specific wavelength (infrared rays). For example, the light source 110 is an infrared LED element or an infrared laser element, and an appropriate optical system (for example, as required) , Lenses, diffusers, etc.). It is desirable to arrange the same type of light source 110 at regular intervals along the outer periphery of the play field 101 and provide illumination with uniform intensity over the entire area of the play field 101. The light source 110 includes a light scattering unit as necessary, but is not necessarily limited thereto.
カメラモジュール１２０は、フィルター１２１、集光レンズ１２２、及びイメージセンサー１２３を含む。フィルター１２１は、特定波長光（赤外線）を選択的に透過する。特定波長が赤外帯域の波長の時、フィルター１２１が、可視域波長光を遮断若しくは減衰させるフィルター特性を持つ。ゲーム機１００が配置される空間の照明状況にも依存するが、一般的にはヒトが感知できる可視光線が外乱光として存在する。この外乱光を除去して２次元コード５０の撮像精度を高めることが望ましい。 The camera module 120 includes a filter 121, a condenser lens 122, and an image sensor 123. The filter 121 selectively transmits specific wavelength light (infrared rays). When the specific wavelength is in the infrared band, the filter 121 has a filter characteristic for blocking or attenuating visible wavelength light. Generally, visible light that can be perceived by humans exists as disturbance light, although it depends on the lighting condition of the space where the game machine 100 is placed. It is desirable to improve the imaging accuracy of the two-dimensional code 50 by removing the disturbance light.
集光レンズ１２２は、プレイフィールド１０１に存在する像のイメージセンサー１２３の撮像エリア上への投影を介在する。イメージセンサー１２３は、複数のピクセルがＸＹ平面にマトリクス配列された撮像エリアを有する撮像素子であり、典型的には、ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサー等の固体撮像素子である。なお、個々のピクセルにはＰＮ接合が形成されており、入射光量に応じた電気信号を生成可能である。集光レンズ１２２の焦点距離とイメージセンサーのサイズを適切に設定することによりプレイフィールド１０１の全域に対応する視野を設定することができる。 The condensing lens 122 interposes the projection of an image existing in the play field 101 onto the imaging area of the image sensor 123. The image sensor 123 is an imaging element having an imaging area in which a plurality of pixels are arranged in a matrix on the XY plane, and is typically a solid-state imaging element such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor. Each pixel has a PN junction, and can generate an electrical signal corresponding to the amount of incident light. By appropriately setting the focal length of the condensing lens 122 and the size of the image sensor, a field of view corresponding to the entire area of the play field 101 can be set.
図５に示すように、プレイフィールド１０１に対して設定されたＸＹ座標にイメージセンサー１２３の行列が平行になるように置かれる。例えば、プレイフィールド１０１のＸ軸がイメージセンサー１２３の行に平行であり、プレイフィールド１０１のＹ軸がイメージセンサー１２３の列に平行である。イメージセンサー１２３上の５行５列のピクセルが、プレイフィールド１０１のＸＹ空間座標に容易に変換できる。もちろん、このような変換を行わず、イメージセンサー１２３の行番号と列番号の組み合わせをプレイフィールド１０１のＸＹ座標と見なすこともできる。なお、集光レンズ１２２を介してイメージセンサー１２３の撮像エリアに投影される像は反転する点に留意が必要である。 As shown in FIG. 5, the matrix of the image sensor 123 is placed in parallel to the XY coordinates set for the play field 101. For example, the X axis of the play field 101 is parallel to the row of the image sensor 123, and the Y axis of the play field 101 is parallel to the column of the image sensor 123. The 5 × 5 pixels on the image sensor 123 can be easily converted into the XY space coordinates of the play field 101. Of course, without performing such conversion, the combination of the row number and the column number of the image sensor 123 can be regarded as the XY coordinates of the play field 101. It should be noted that the image projected on the imaging area of the image sensor 123 via the condenser lens 122 is reversed.
コード情報取得部１３０は、イメージセンサー１２３から供給されるイメージデータを処理してイメージデータに含まれる２次元コード５０に基づいてコード情報を含む様々な情報を取得し、取得した情報をゲーム用コンピューター１４０に送信する。例えば、コード情報取得部１３０は、イメージデータに含まれる２次元コード５０を特定し、この２次元コード５０の位置を決定し、更にカード６０の位置を決定し、また２次元コード５０の符号パターンをデコードし、これらのデータが、コード情報取得部１３０からゲーム用コンピューター１４０に送信される。コード情報取得部１３０とゲーム用コンピューター１４０は、有線又は無線で接続されており、実施形態によってはネットワークを介して接続される。 The code information acquisition unit 130 processes image data supplied from the image sensor 123, acquires various information including code information based on the two-dimensional code 50 included in the image data, and uses the acquired information as a game computer. 140. For example, the code information acquisition unit 130 specifies the two-dimensional code 50 included in the image data, determines the position of the two-dimensional code 50, further determines the position of the card 60, and the code pattern of the two-dimensional code 50 These data are transmitted from the code information acquisition unit 130 to the game computer 140. The code information acquisition unit 130 and the game computer 140 are connected by wire or wirelessly, and may be connected via a network in some embodiments.
ゲーム用コンピューター１４０は、プロセッサーによるゲームプログラムの実行によりゲームを提供するコンピューターであり、コード情報取得部１３０から供給される情報（２次元コードの位置・姿勢情報、カードの位置・姿勢情報、デコードデータ等）に応じた内容のゲーム進行を提供する。ゲーム用コンピューター１４０は、プロセッサー（ＣＰＵ）と記憶装置を含み、記憶装置上に記憶されたプログラムをプロセッサーで実行し、ゲーム機能を提供する。プロセッサー数は、１つに限らず、２つ以上であっても良い。記憶装置は、ＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）、ＲＯＭ、ハードディスク、光学ディスクなどの様々な媒体を包含する。ゲーム用コンピューター１４０は、一台以上のコンピューターから構成される場合もある。ゲーム用コンピューター１４０に搭載されるＯＳは任意である。 The game computer 140 is a computer that provides a game by executing a game program by a processor. Information supplied from the code information acquisition unit 130 (two-dimensional code position / posture information, card position / posture information, decode data) Etc.) to provide a game progress in accordance with the content. The game computer 140 includes a processor (CPU) and a storage device, and executes a program stored on the storage device by the processor to provide a game function. The number of processors is not limited to one and may be two or more. The storage device includes various media such as a RAM (DRAM, SRAM), a ROM, a hard disk, and an optical disk. The game computer 140 may be composed of one or more computers. The OS installed in the game computer 140 is arbitrary.
表示部１５０は、ゲーム用コンピューター１４０から供給されるゲーム画像を表示する表示部である。表示部１５０は、典型的には、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置である。表示部１５０は、必ずしも固定されて配置される必要はなく、ＨＤＭＩ（登録商標）等の任意の手段でプレイヤーのスマートフォンの表示部で代用する形態も考えられる。 The display unit 150 is a display unit that displays a game image supplied from the game computer 140. The display unit 150 is typically a display device such as a cathode ray tube display, a liquid crystal display, or an organic EL display. The display unit 150 is not necessarily fixed and arranged, and a form in which the display unit of the player's smartphone is substituted by any means such as HDMI (registered trademark) is also conceivable.
図６を参照するとコード情報取得部１３０の例示的な構成が開示される。コード情報取得部１３０は、Ａ／Ｄ変換器１３１、バッファーメモリー１３２、イメージ処理部１３３、プロセッサー１３４、第１メモリー１３５、第２メモリー１３６、及びインターフェイス１３７を含む。 Referring to FIG. 6, an exemplary configuration of the code information acquisition unit 130 is disclosed. The code information acquisition unit 130 includes an A / D converter 131, a buffer memory 132, an image processing unit 133, a processor 134, a first memory 135, a second memory 136, and an interface 137.
Ａ／Ｄ変換器１３１は、イメージセンサー１２３から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。イメージセンサー１２３の個々のピクセルが受光した特定波長光（赤外線）の光量に応じた大きさのアナログ信号（例えば、電圧値）がイメージセンサー１２３から出力される。Ａ／Ｄ変換器１３１は、イメージセンサー１２３から供給されるアナログ信号をそのアナログ値の大きさを示すデジタル信号に変換して出力する。例えば、イメージセンサー１２３は、１行目のピクセル値を読み出して出力し、これをＮ行目まで繰り返す。Ａ／Ｄ変換器１３１は、イメージセンサー１２３から順次供給されるアナログのピクセル値をデジタル変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器１３１がイメージセンサー１２３に組み込まれる場合、コード情報取得部１３０にＡ／Ｄ変換器１３１が組み込まれない。 The A / D converter 131 converts the analog signal supplied from the image sensor 123 into a digital signal. An analog signal (for example, a voltage value) having a magnitude corresponding to the amount of specific wavelength light (infrared light) received by each pixel of the image sensor 123 is output from the image sensor 123. The A / D converter 131 converts the analog signal supplied from the image sensor 123 into a digital signal indicating the magnitude of the analog value and outputs the digital signal. For example, the image sensor 123 reads and outputs the pixel value of the first row, and repeats this until the Nth row. The A / D converter 131 digitally converts the analog pixel values sequentially supplied from the image sensor 123 and outputs the result. When the A / D converter 131 is incorporated into the image sensor 123, the A / D converter 131 is not incorporated into the code information acquisition unit 130.
バッファーメモリー１３２は、Ａ／Ｄ変換器１３１から供給される１以上のフレーム分のイメージデータをバッファーする。バッファーメモリー１３２は、アドレス空間を有するメモリーであり、Ａ／Ｄ変換器１３１から供給されるデジタルのピクセル値が規則に従いアドレス空間にバッファーされる。これにより、イメージセンサー１２３が取得した１フレームの像がバッファーメモリー１３２のアドレス空間に移される。 The buffer memory 132 buffers image data for one or more frames supplied from the A / D converter 131. The buffer memory 132 is a memory having an address space, and digital pixel values supplied from the A / D converter 131 are buffered in the address space according to a rule. As a result, the image of one frame acquired by the image sensor 123 is moved to the address space of the buffer memory 132.
イメージ処理部１３３は、バッファーメモリー１３２に記憶された１以上のフレーム分のイメージデータに対して様々な画像処理を実行する。例えば、イメージ処理部１３３は、バッファーメモリー１３２上に記憶された１フレーム分のイメージデータに対して輝度調整、コントラスト補正、及び２値化処理をする。輝度調整やコントラスト補正は、デジタルのピクセル信号の値を規則に従い変更する処理である。 The image processing unit 133 performs various image processes on the image data for one or more frames stored in the buffer memory 132. For example, the image processing unit 133 performs brightness adjustment, contrast correction, and binarization processing on image data for one frame stored on the buffer memory 132. Brightness adjustment and contrast correction are processes for changing the value of a digital pixel signal according to a rule.
２値化処理に関しては、イメージ処理部１３３は、２値化のために調整可能な判定閾値を記憶し、バッファーメモリー１３２のアドレス空間から読み出すデジタルのピクセル値と判定閾値を比較する。例えば、イメージ処理部１３３は、バッファーメモリー１３２のアドレス空間から読み出したデジタルのピクセル値が判定閾値よりも大きければ「１」のデジタル値を出力し、ピクセル値が判定閾値以下であれば「０」のデジタル値を出力する（「１」と「０」の関係を逆転させても良い）。イメージ処理部１３３から出力される２値化されたピクセル値は、プロセッサー１３４を介して第２メモリー１３６のアドレス空間に記憶される。イメージセンサー１２３により撮像された像が、イメージ処理部１３３により２値化された後、第２メモリー１３６のアドレス空間に移される。２値化処理は、ハードウェア的に実現しても、ソフトウェア的に実現しても構わない。 Regarding the binarization processing, the image processing unit 133 stores a determination threshold that can be adjusted for binarization, and compares the determination threshold with a digital pixel value read from the address space of the buffer memory 132. For example, the image processing unit 133 outputs a digital value “1” if the digital pixel value read from the address space of the buffer memory 132 is larger than the determination threshold, and “0” if the pixel value is equal to or less than the determination threshold. Is output (the relationship between “1” and “0” may be reversed). The binarized pixel value output from the image processing unit 133 is stored in the address space of the second memory 136 via the processor 134. The image picked up by the image sensor 123 is binarized by the image processing unit 133 and then transferred to the address space of the second memory 136. The binarization process may be realized by hardware or software.
イメージ処理部１３３に対して様々な画像処理フィルター機能を持たせても構わない。このような画像処理フィルター機能は、平滑化フィルター、エッジフィルター等を含む。 The image processing unit 133 may have various image processing filter functions. Such an image processing filter function includes a smoothing filter, an edge filter, and the like.
プロセッサー１３４は、第２メモリー１３６に記憶された２値化されたイメージデータを処理し、イメージデータに含まれる２次元コード５０に基づいて２次元コード５０（若しくはカード６０）の位置を決定し、また２次元コード５０の符号化された情報をデコードする。プロセッサー１３４は、第２メモリー１３６に記憶された２値化されたイメージデータを処理する際、第１メモリー１３５に記憶された情報（寸法又は形状などに関する条件、テーブル化された情報等の様々な情報を含む）を参照する。 The processor 134 processes the binarized image data stored in the second memory 136, determines the position of the two-dimensional code 50 (or the card 60) based on the two-dimensional code 50 included in the image data, The encoded information of the two-dimensional code 50 is decoded. When processing the binarized image data stored in the second memory 136, the processor 134 stores various information such as information stored in the first memory 135 (conditions relating to dimensions or shapes, tabulated information, etc.). Information).
プロセッサー１３４は、第２メモリー１３６に記憶された２値化されたイメージデータに含まれる２次元コード５０を特定する。図７（ａ）に示すように、ファインダーパターンは、非塗りつぶしの円形の中心に塗りつぶしの円形が配置された特徴的な形状を有している。第１メモリー１３５には、ファインダーパターンを識別するための情報が保持されている。例えば、プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５に記憶された条件に合致するイメージデータの領域を特定する。例えば、円形の中に円形があるのがファインダーパターンであるとの条件が第１メモリー１３５に記憶されている。プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５から読み出したこの条件に従い、第２メモリー１３６に記憶されたイメージデータを対象としてまず円形を示す「１」の連続を探索する処理を行い、次に「１」の連続の円形の中において更に円形を示す「１」の連続を探索する処理を行う。これによりプロセッサー１３４は、第２メモリー１３６に記憶されたイメージデータの中にある２次元コード５０の特定をすることができる。 The processor 134 specifies the two-dimensional code 50 included in the binarized image data stored in the second memory 136. As shown in FIG. 7A, the finder pattern has a characteristic shape in which a filled circle is arranged at the center of a non-filled circle. The first memory 135 holds information for identifying the finder pattern. For example, the processor 134 identifies an area of image data that matches the conditions stored in the first memory 135. For example, the first memory 135 stores a condition that a finder pattern has a circular shape. In accordance with this condition read from the first memory 135, the processor 134 first performs a process of searching for a sequence of “1” indicating a circle for the image data stored in the second memory 136, and then performs a process of “1”. A process of searching for a series of “1” indicating a circle in the series of circles is performed. Accordingly, the processor 134 can specify the two-dimensional code 50 in the image data stored in the second memory 136.
ファインダーパターン５１の特定は、イメージセンサー１２３の撮像エリア／第２メモリー１３６のアドレス空間に対応する実際の空間における２次元コード５０若しくはファインダーパターン５１の平面的な位置の特定に等しい。２次元コード５０のファインダーパターン５１の位置を２次元コード５０が埋め込まれたカード６０の位置に一致すると見なす場合、プロセッサー１３４は、ファインダーパターン５１の位置をカード６０の位置として決定することができる。２次元コード５０のファインダーパターン５１の位置を２次元コード５０が埋め込まれたカード６０の位置とは見なさない場合、プロセッサー１３４は、ファインダーパターン５１の位置をオフセットした位置をカード６０の位置として決定することができる。 The specification of the finder pattern 51 is equivalent to the specification of the two-dimensional code 50 or the planar position of the finder pattern 51 in the actual space corresponding to the imaging area of the image sensor 123 / the address space of the second memory 136. When the position of the finder pattern 51 of the two-dimensional code 50 is considered to coincide with the position of the card 60 in which the two-dimensional code 50 is embedded, the processor 134 can determine the position of the finder pattern 51 as the position of the card 60. When the position of the finder pattern 51 of the two-dimensional code 50 is not regarded as the position of the card 60 in which the two-dimensional code 50 is embedded, the processor 134 determines the position where the position of the finder pattern 51 is offset as the position of the card 60. be able to.
図７（ｂ）に示す別形態の場合、３つのエッジの存在がファインダーパターンであると設定されている。図１に示した枠パターン５４のエッジが代替又は追加のファインダーパターンである。３つのエッジを有することがファインダーパターンであるとの条件が第１メモリー１３５に記憶されている。プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５から読み出したこの条件に従い、第２メモリー１３６に記憶されたイメージデータを対象としてエッジ抽出を行う。イメージデータにおけるエッジは、他の輪郭とは異なる特徴的な「１」の分布が存在する。第１メモリー１３５には、この特徴を指定する「１」の分布に関する条件が格納されており、プロセッサー１３４が、その「１」の分布に一致又は近似する領域を特定する。 In another embodiment shown in FIG. 7B, the presence of three edges is set as a finder pattern. The edge of the frame pattern 54 shown in FIG. 1 is an alternative or additional finder pattern. The first memory 135 stores a condition that a finder pattern has three edges. The processor 134 performs edge extraction on the image data stored in the second memory 136 according to the condition read from the first memory 135. The edge in the image data has a characteristic “1” distribution different from other contours. The first memory 135 stores a condition relating to the distribution of “1” that specifies this feature, and the processor 134 identifies an area that matches or approximates the distribution of “1”.
図７（ｃ）に示す場合、四角形の一辺の存在がファインダーパターンであると設定されている。図１に示した枠パターン５４の一辺が代替又は追加のファインダーパターンである。四角形の一辺がファインダーパターンであるとの条件が第１メモリー１３５に記憶されている。プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５から読み出したこの条件に従い、第２メモリー１３６に記憶されたイメージデータを対象として長い辺の抽出を行う。四角形の辺は、「１」が直線的に並んだ辺であり、所定の長さ以上の長さを持つ。プロセッサー１３４は、連続的に並ぶ「１」のピクセル値の長さを判定することでファインダーパターンを認識することができる。より精度を高めるためには四角形の二辺、三辺、又は四辺を対象とすることが望ましい。一辺を構成する幾つかのピクセルから辺の近似式を求め、これを活用してファインダーパターンの特定を行っても構わない。 In the case shown in FIG. 7C, the presence of one side of the rectangle is set as the finder pattern. One side of the frame pattern 54 shown in FIG. 1 is an alternative or additional finder pattern. The condition that one side of the square is a finder pattern is stored in the first memory 135. In accordance with this condition read from the first memory 135, the processor 134 extracts a long side for the image data stored in the second memory 136. The square side is a side where “1” s are linearly arranged and has a length equal to or longer than a predetermined length. The processor 134 can recognize the finder pattern by determining the length of the pixel values “1” that are continuously arranged. In order to increase the accuracy, it is desirable to target two sides, three sides, or four sides of a square. An approximate expression of the side may be obtained from several pixels constituting one side, and the finder pattern may be specified using this.
プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５に記憶された条件に従い、オリエンテーションパターン５２を特定する（プログラムに条件が書き込まれていても良い）。ファインダーパターン５１の特定後にオリエンテーションパターン５２を特定することが望ましい。オリエンテーションパターン５２を特定する際、ファインダーパターン５１が特定されていれば、ファインダーパターン５１の周囲の領域に限定してオリエンテーションパターン５２の探索を行っても良い。オリエンテーションパターン５２は、非塗りつぶしの円形であり、「１」のピクセル値が円形を描くように連続し、これが条件として第１メモリー１３５に記憶され、プロセッサー１３４により活用される。なお、条件の判定は、一致に限らず、近似により行っても構わなく、この点は、他についても同様である。 The processor 134 specifies the orientation pattern 52 in accordance with the conditions stored in the first memory 135 (conditions may be written in the program). It is desirable to specify the orientation pattern 52 after specifying the finder pattern 51. When specifying the orientation pattern 52, if the finder pattern 51 is specified, the orientation pattern 52 may be searched for only in the area around the finder pattern 51. The orientation pattern 52 is a non-filled circle, and pixel values of “1” are continuous so as to draw a circle, which is stored in the first memory 135 as a condition and used by the processor 134. The determination of the condition is not limited to coincidence and may be performed by approximation, and this is the same for other points.
図８に示すように、ファインダーパターン５１とオリエンテーションパターン５２の関係から２次元コード５０（カード６０）の回転角度を求めることができる。図８においては、Ｌ１の線が撮像素子のピクセル列に平行であり、Ｌ２が撮像素子のピクセル行に平行であるものとする。ファインダーパターン５１の座標とオリエンテーションパターン５２の座標に基づいて数１からθを算出することができる。
図８（ａ）の場合、２次元コード５０（カード６０）の回転角度が０°である。図８（ｂ）の場合、２次元コード５０（カード６０）の回転角度が４５°である。図８（ｃ）の場合、２次元コード５０（カード６０）の回転角度が９０°である。このようにしてファインダーパターン５１とオリエンテーションパターン５２の関係から２次元コード５０及びカード６０の回転角度を決定することができる。 In the case of FIG. 8A, the rotation angle of the two-dimensional code 50 (card 60) is 0 °. In the case of FIG. 8B, the rotation angle of the two-dimensional code 50 (card 60) is 45 °. In the case of FIG. 8C, the rotation angle of the two-dimensional code 50 (card 60) is 90 °. In this way, the rotation angle of the two-dimensional code 50 and the card 60 can be determined from the relationship between the finder pattern 51 and the orientation pattern 52.
プロセッサー１３４は、プレイフィールド１０１の基準面からの２次元コード５０（カード６０）の高さも決定する。この点に関し、図９及び図１０を参酌して説明を加える。図９に示すようにプレイフィールド１０１の基準面からカード６０の２次元コード５０が離れるに応じてイメージセンサー１２３により撮像される２次元コード５０の大きさが小さくなる。図９（ａ）に示す時に図９（ｄ）に示すファインダーパターン５１がイメージセンサー１２３により撮像される。図９（ｄ）のファインダーパターン５１が基準として用いられる。図９（ｂ）に示す時に図９（ｅ）に示すファインダーパターン５１がイメージセンサー１２３により撮像される。図９（ｃ）に示す時に図９（ｆ）に示すファインダーパターン５１がイメージセンサー１２３により撮像される。図９（ｄ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径をｒ０とし、図９（ｅ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径をｒ１とし、図９（ｆ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径をｒ２とする。ｒ１＝ｒ０／ｋ、ｋ＝ｒ０／ｒ１との比が得られる。同様に、ｒ２＝ｒ０／ｋ’、ｋ’＝ｒ０／ｒ２の比が得られる。 The processor 134 also determines the height of the two-dimensional code 50 (card 60) from the reference plane of the play field 101. This point will be described with reference to FIGS. 9 and 10. As shown in FIG. 9, the size of the two-dimensional code 50 captured by the image sensor 123 decreases as the two-dimensional code 50 of the card 60 moves away from the reference plane of the play field 101. The finder pattern 51 shown in FIG. 9D is imaged by the image sensor 123 as shown in FIG. The finder pattern 51 of FIG. 9D is used as a reference. The finder pattern 51 shown in FIG. 9E is imaged by the image sensor 123 as shown in FIG. 9C, the finder pattern 51 shown in FIG. 9F is imaged by the image sensor 123. The diameter of the inner circle of the finder pattern 51 in FIG. 9D is r0, the diameter of the inner circle of the finder pattern 51 in FIG. 9E is r1, and the inner diameter of the finder pattern 51 in FIG. Let the diameter of the circle be r2. The ratios r1 = r0 / k and k = r0 / r1 are obtained. Similarly, ratios r2 = r0 / k ′ and k ′ = r0 / r2 are obtained.
図１０に示すように、ｈ１＝ｋｔ−ｔ＝ｔ（ｋ−１）＝ｔ（（ｒ０／ｒ１）−１）の関係が成り立つ。従って、プレイフィールド１０１からの２次元コード５０（カード６０）の高さは、図９（ｄ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径、サンプルの図９（ｅ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径、及びのレンズとプレイフィールド１０１間の距離ｔから求めることができる。カード６０が基準面上にある時のファインダーパターン５１の内側の円の直径と、距離ｔは既知の値である。イメージセンサー１２３に写るファインダーパターン５１の内側の円の直径は、イメージセンサー１２３のピクセル数から定めることができる。なお、直径は、幅の概念に含まれ、また寸法の一形態である。 As shown in FIG. 10, a relationship of h1 = kt−t = t (k−1) = t ((r0 / r1) −1) is established. Therefore, the height of the two-dimensional code 50 (card 60) from the play field 101 is the diameter of the circle inside the finder pattern 51 in FIG. 9D, and the inside of the finder pattern 51 in FIG. 9E of the sample. It can be obtained from the diameter of the circle and the distance t between the lens and the play field 101. The diameter of the circle inside the finder pattern 51 when the card 60 is on the reference plane and the distance t are known values. The diameter of the inner circle of the finder pattern 51 shown in the image sensor 123 can be determined from the number of pixels of the image sensor 123. The diameter is included in the concept of width and is a form of dimension.
第１メモリー１３５には、図９（ｄ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径、距離ｔが組み込まれた関係式が記憶されている（プログラムに関係式が組み込まれていても良い）。プロセッサー１３４は、まず処理対象のイメージデータに関し、そこに含まれるファインダーパターン５１の内側の円の直径を求め、これを第１メモリー１３５に記憶された関係式に代入し、これによりプレイフィールド１０１上のカード６０の高さを決定する。ここで決定するカード６０の高さは、推定値であるが、ある程度の分解能のイメージセンサー１２３を用い、若しくは歪みの少ない集光レンズ１２２を用い、十分な信頼性を確保することができる。 The first memory 135 stores a relational expression in which the diameter of the circle inside the finder pattern 51 in FIG. 9D and the distance t are incorporated (the relational expression may be incorporated in the program). The processor 134 first obtains the diameter of the circle inside the finder pattern 51 included in the image data to be processed, and substitutes it for the relational expression stored in the first memory 135, thereby The height of the card 60 is determined. The height of the card 60 determined here is an estimated value, but sufficient reliability can be ensured by using the image sensor 123 with a certain degree of resolution or the condensing lens 122 with little distortion.
図９においては、ファインダーパターン５１の内側の円を活用し、基準面からのカード６０の高さを求めている。ファインダーパターン５１の内側の円は、カード６０の回転角に依存せず、一定の直径を有するため、活用しやすく、また、２次元コード５０の認識のために既に認識済みのファインダーパターン５１を活用することが処理負荷の低減の観点からしても好ましい。別形態においては、ファインダーパターン５１以外のパターン、例えば、オリエンテーションパターン５２の直径、枠パターン５４の一辺の長さ、ファインダーパターン５１とオリエンテーションパターン５２の間の間隔等が高さの決定のために用いられる。なお、本願明細書においては、パターンとは可視又は可視化できるパターンに限らず、幾何学的に観念することができるパターンを意味する。ファインダーパターン５１とオリエンテーションパターン５２の間の間隔は、ファインダーパターン５１の中心とオリエンテーションパターン５２の中心を結ぶ直線として観念することができ、従って、これも本願明細書で言うパターンに含まれる。 In FIG. 9, the height of the card 60 from the reference plane is obtained by using the circle inside the finder pattern 51. The circle inside the finder pattern 51 does not depend on the rotation angle of the card 60 and has a constant diameter, so that it is easy to use, and the already recognized finder pattern 51 is used for the recognition of the two-dimensional code 50. It is also preferable to reduce the processing load. In another form, patterns other than the finder pattern 51, for example, the diameter of the orientation pattern 52, the length of one side of the frame pattern 54, the interval between the finder pattern 51 and the orientation pattern 52, etc. are used for determining the height. It is done. In the present specification, the pattern is not limited to a pattern that can be visualized or visualized, but means a pattern that can be considered geometrically. The interval between the finder pattern 51 and the orientation pattern 52 can be thought of as a straight line connecting the center of the finder pattern 51 and the center of the orientation pattern 52, and therefore this is also included in the pattern referred to in this specification.
プロセッサー１３４は、プレイフィールド１０１の基準面に対するカード６０（２次元コード５０）の傾きも決定する。この点に関し、図１１及び図１２を参酌して説明を加える。図１１（ａ）に示す時、基準面に対するカード６０の傾きα０＝０°である。図１１（ｂ）に示す時、基準面に対するカード６０の傾きα１＝２０°である。図１１（ｃ）に示す時、基準面に対するカード６０の傾きα２＝４５°である。基準面に対してカード６０が傾く時、イメージセンサー１２３においては２次元コード５０の枠パターン５４が歪んで見える。例えば、図１１（ａ）〜（ｃ）のように傾きが大きくなると、イメージセンサー１２３には、図１１（ｄ）〜（ｆ）のように基準面から離れるに応じて平行であった辺同士が非平行に写る。枠パターン５４の形状は正方形と既知であるため、イメージセンサー１２３が取得する枠パターン５４の形状の変形に基づいて傾きを求めることができる。枠パターン５４の実際の傾きとイメージセンサー１２３が取得する歪んだ枠パターン５４の関係を事前に試験的に明らかにしておくことが求められる。なお、枠パターン５４の検知は、４つのエッジの検出をもって足りる。 The processor 134 also determines the inclination of the card 60 (two-dimensional code 50) with respect to the reference plane of the play field 101. This point will be described with reference to FIGS. 11 and 12. As shown in FIG. 11A, the inclination α0 of the card 60 with respect to the reference plane is 0 °. As shown in FIG. 11B, the inclination α1 of the card 60 with respect to the reference plane is α1 = 20 °. As shown in FIG. 11C, the inclination α2 of the card 60 with respect to the reference plane is α2 = 45 °. When the card 60 is tilted with respect to the reference plane, the frame pattern 54 of the two-dimensional code 50 appears distorted in the image sensor 123. For example, when the inclination increases as shown in FIGS. 11A to 11C, the image sensor 123 has sides parallel to each other as the distance from the reference plane increases as shown in FIGS. Appears non-parallel. Since the shape of the frame pattern 54 is known as a square, the inclination can be obtained based on the deformation of the shape of the frame pattern 54 acquired by the image sensor 123. It is required to clarify the relationship between the actual inclination of the frame pattern 54 and the distorted frame pattern 54 acquired by the image sensor 123 on a trial basis. It is sufficient to detect the frame pattern 54 by detecting four edges.
イメージセンサー１２３の撮像面で得られた枠パターン５４の空間処理で精密に傾きを求めることができる。まず、イメージセンサー１２３が取得した２次元の枠パターン５４を３次元空間へ復元する。図１２の透視射影モデルのように、レンズから焦点距離ｆだけ離れた仮想的な撮像面にはレンズの中心Ｏと物体の座標Ｑ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を結ぶ直線ＯＱが交差し、これが物体Ｑの撮像面での射影である。従って、射影点ｑ（ｘ、ｙ）については、ｘ＝ｆ（Ｘ／Ｚ）、ｙ＝ｆ（Ｙ／Ｚ）で定まる。この関係を用いれば、枠パターン５４のエッジの座標を３次元空間に復元することができる。３次元空間に復元された枠パターン５４の座標を如何なる方向に如何なる角度だけ回転させれば、基準面上のカード６０の傾きα＝０°の枠パターン５４に合致するのかを求めることができる。この場合、計算コストの観点から回転行列や並進行列を活用しても良い。イメージセンサー１２３が取得する像には歪みやノイズが含まれる。撮像面の座標点をカメラ座標の座標点に変換する際には、事前に試験的に両者の関係を求めておくことが望ましい（カメラキャリブレーションとも呼ばれる）。 The inclination can be accurately obtained by spatial processing of the frame pattern 54 obtained on the imaging surface of the image sensor 123. First, the two-dimensional frame pattern 54 acquired by the image sensor 123 is restored to the three-dimensional space. Like the perspective projection model of FIG. 12, a straight line OQ that connects the center O of the lens and the coordinates Q (X, Y, Z) of the object intersects the virtual imaging surface that is separated from the lens by the focal length f. This is a projection of the object Q on the imaging surface. Accordingly, the projection point q (x, y) is determined by x = f (X / Z) and y = f (Y / Z). By using this relationship, the coordinates of the edge of the frame pattern 54 can be restored to the three-dimensional space. If the coordinates of the frame pattern 54 restored in the three-dimensional space are rotated in what direction and at what angle, it can be determined whether the frame pattern 54 with the inclination α = 0 ° of the card 60 on the reference plane matches. In this case, a rotation matrix or a parallel progression may be used from the viewpoint of calculation cost. The image acquired by the image sensor 123 includes distortion and noise. When converting the coordinate point of the imaging surface to the coordinate point of the camera coordinate, it is desirable to obtain the relationship between them in advance on a trial basis (also called camera calibration).
図１３乃至図１５を参照してゲーム機１００の動作について説明する。図１３に示すように、プレイヤーがゲーム機１００に硬貨などを投入すると、ゲーム機１００がゲーム動作を開始する。ゲーム機１００のゲーム用コンピューター１４０は、表示部１５０にゲームの開始に応じてゲーム内容に応じた表示を開始する。詳細には、ゲーム用コンピューター１４０のプロセッサーがハードディスクからプログラムのコードを読み出し、プログラムのコードを解釈し、表示制御し、またプレイヤーからの入力に応じた対応を提供する。ゲーム用コンピューター１４０は、光源１１０を点灯させ（Ｓ１０１）、光源１１０から赤外線が出射され、これがプレイフィールド１０１を照明し、プレイフィールド１０１上に配置されるカード６０の２次元コード５０の像がイメージセンサー１２３で取得可能になる。ゲーム機１００の始動と共に、カメラモジュール１２０やコード情報取得部１３０等の入力側の装置も稼働状態になる。 The operation of the game machine 100 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 13, when a player inserts coins or the like into the game machine 100, the game machine 100 starts a game operation. The game computer 140 of the game machine 100 starts display corresponding to the game content on the display unit 150 in response to the start of the game. Specifically, the processor of the game computer 140 reads the program code from the hard disk, interprets the program code, controls the display, and provides a response corresponding to the input from the player. The game computer 140 turns on the light source 110 (S101), infrared rays are emitted from the light source 110, which illuminates the play field 101, and an image of the two-dimensional code 50 of the card 60 arranged on the play field 101 is an image. It can be acquired by the sensor 123. With the start of the game machine 100, devices on the input side such as the camera module 120 and the code information acquisition unit 130 are also in operation.
イメージセンサー１２３は、毎秒数十フレームから数百フレームでイメージを取得する（Ｓ１０２）。イメージセンサー１２３により取得されたイメージは、コード情報取得部１３０により処理される（Ｓ１０３）。イメージセンサー１２３から転送されるイメージデータは、Ａ／Ｄ変換器１３１によりデジタル化され、バッファーメモリー１３２に記憶される。バッファーメモリー１３２の構成は任意であり、１フレーム分のイメージデータを保持するメモリーがシリアル接続した構成やフレーム毎にアドレス空間が割り当てられた１つのメモリーの構成を包含する。イメージ処理部１３３がバッファーメモリー１３２にバッファーしたイメージデータを処理、代表的には２値化処理する。２値化処理されたイメージデータが第２メモリー１３６に記憶される。イメージ処理部１３３は、集光レンズ１２２を介してイメージセンサー１２３の撮像エリア上に投影される像に生じる歪みを除去又は低減する処理をしても良い。例えば、集光レンズ１２２のレンズ特性のためにイメージセンサー１２３の矩形の撮像エリアの中心から四隅に近づくにつれて大きな歪みが生じる場合、イメージ処理部１３３は、これを除去又は低減する。 The image sensor 123 acquires an image at tens to hundreds of frames per second (S102). The image acquired by the image sensor 123 is processed by the code information acquisition unit 130 (S103). Image data transferred from the image sensor 123 is digitized by the A / D converter 131 and stored in the buffer memory 132. The configuration of the buffer memory 132 is arbitrary, and includes a configuration in which a memory holding image data for one frame is serially connected, and a configuration of one memory in which an address space is allocated for each frame. The image processing unit 133 processes the image data buffered in the buffer memory 132, typically binarization processing. The binarized image data is stored in the second memory 136. The image processing unit 133 may perform processing for removing or reducing distortion generated in an image projected on the imaging area of the image sensor 123 via the condenser lens 122. For example, when a large distortion occurs from the center of the rectangular imaging area of the image sensor 123 to the four corners due to the lens characteristics of the condenser lens 122, the image processing unit 133 removes or reduces this.
プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５に記憶された条件（又はプログラムに書き込まれた条件）を用いて、第２メモリー１３６に記憶された２値のイメージデータを処理し、これにより、パターンを検出する（Ｓ１０４）。パターンの検出には、図１４に示すように、枠パターン検出（Ｓ１０４ａ）、ファインダーパターン検出（Ｓ１０４ｂ）、オリエンテーションパターン検出（Ｓ１０４ｃ）、符号パターン検出（Ｓ１０４ｄ）が含まれ、順不同である。好適な形態においては、プロセッサー１３４は、まずファインダーパターン５１を認知し、次に、オリエンテーションパターン５２を認知し、次に符号パターン５３を認知する。 The processor 134 processes the binary image data stored in the second memory 136 using the condition (or the condition written in the program) stored in the first memory 135, thereby detecting the pattern. (S104). As shown in FIG. 14, the pattern detection includes frame pattern detection (S104a), finder pattern detection (S104b), orientation pattern detection (S104c), and code pattern detection (S104d), which are in no particular order. In a preferred form, the processor 134 first recognizes the finder pattern 51, then recognizes the orientation pattern 52, and then recognizes the code pattern 53.
プロセッサー１３４は、カード６０のＸＹＺ座標を求め、回転角度θを求め、更に傾きαを求める（Ｓ１０５）。この位置・姿勢情報の検出には、図１５に示すように、Ｘ、Ｙ座標の算出（Ｓ１０５ａ）、Ｚ座標の算出（Ｓ１０５ｂ）、回転角度θの算出（Ｓ１０５ｃ）、傾きαの算出（Ｓ１０５ｄ）を含む。Ｘ、Ｙ座標に関しては、イメージセンサー１２３の撮像エリア上の２次元コードの位置とプレイフィールド１０１上の対象物の位置の相関関係を前提として、イメージセンサー１２３の撮像エリア上の２次元コードの位置でプレイフィールド１０１上の対象物の位置を代用しても構わない。Ｚ座標の算出（Ｓ１０５ｂ）、回転角度θの算出（Ｓ１０５ｃ）、傾きαの算出（Ｓ１０５ｄ）に際しては、プロセッサー１３４は、第１メモリー１３５の条件を用いるが、必ずしもこの限りでは無く、プログラムに組み込まれた条件に従って算出処理を行っても良い。 The processor 134 obtains the XYZ coordinates of the card 60, obtains the rotation angle θ, and further obtains the inclination α (S105). As shown in FIG. 15, the position / posture information is detected by calculating the X and Y coordinates (S105a), calculating the Z coordinate (S105b), calculating the rotation angle θ (S105c), and calculating the inclination α (S105d). )including. As for the X and Y coordinates, the position of the two-dimensional code on the imaging area of the image sensor 123 is premised on the correlation between the position of the two-dimensional code on the imaging area of the image sensor 123 and the position of the object on the play field 101. Thus, the position of the object on the play field 101 may be substituted. When calculating the Z coordinate (S105b), calculating the rotation angle θ (S105c), and calculating the inclination α (S105d), the processor 134 uses the conditions of the first memory 135, but this is not necessarily the case, and it is incorporated into the program. The calculation process may be performed according to the specified conditions.
次に、プロセッサー１３４は、符号パターン５３をデコードする。符号パターン５３は、ファインダーパターン５１を中心とする異径の同心円上に配置される。オリエンテーションパターン５２から定まる基準位置から仮想の同心円上の符号パターンを順に検知することにより「１」と「０」のデジタル列を作成することができる。ファインダーパターン５１側の内側から反対側の外側へ同じ処理をすれば、符号パターン５３のデコードが完了する。次に、プロセッサー１３４は、ステップＳ１０５で得た位置・姿勢情報とステップＳ１０６で得たデコードデータをインターフェイス１３７に出力する（Ｓ１０７）。インターフェイス１３７を介してデータがゲーム用コンピューター１４０に送信される。ゲーム用コンピューター１４０は、受信したデータに応じたゲームの進行を提供する（Ｓ１０８）。 Next, the processor 134 decodes the code pattern 53. The code pattern 53 is arranged on concentric circles having different diameters with the finder pattern 51 as the center. A digital sequence of “1” and “0” can be created by sequentially detecting code patterns on virtual concentric circles from a reference position determined from the orientation pattern 52. If the same processing is performed from the inner side of the finder pattern 51 side to the outer side of the opposite side, the decoding of the code pattern 53 is completed. Next, the processor 134 outputs the position / posture information obtained in step S105 and the decoded data obtained in step S106 to the interface 137 (S107). Data is transmitted to the game computer 140 via the interface 137. The game computer 140 provides the progress of the game according to the received data (S108).
図１６に別例の２次元コード５０を示す。図１６の２次元コードを用いる場合、ファインダーパターン５１が３点あるため、オリエンテーションパターンを省略することができる。符号パターン５３は、矩形ドットであり、このデコード方法は周知のとおりである。 FIG. 16 shows another two-dimensional code 50. When the two-dimensional code of FIG. 16 is used, since there are three finder patterns 51, the orientation pattern can be omitted. The code pattern 53 is a rectangular dot, and this decoding method is well known.
図１７にゲーム機１００の別例を示す。図１７に示す場合、基準面のプレイフィールド１０１がプレイヤーにとって横ではなく縦に配置される。プレイヤーの首には、２次元コードが付与された円形プレートをチェーン内に含むネックレスがかけられている。ゲーム機１００は、上述と同じ手法でプレイフィールド１０１までの各プレイヤーの距離を推定することができる。このように様々なゲーム機１００への活用が見込まれる。ゲーム機以外への活用も検討されている。 FIG. 17 shows another example of the game machine 100. In the case shown in FIG. 17, the play field 101 of the reference plane is arranged vertically rather than horizontally for the player. A necklace including a circular plate with a two-dimensional code in a chain is hung on the player's neck. The game machine 100 can estimate the distance of each player to the play field 101 by the same method as described above. In this way, utilization to various game machines 100 is expected. The use other than the game machine is also examined.
図１８は、２種類の２次元コードを用いる場合を示す。図１８（ａ）（ｂ）の例のように、ファインダーパターン５１の内側の円形の直径を変化させることで、プレイフィールド１０１上で同じ高さにあるカード６０であっても、カード６０に付与された２次元コード５０のファインダーパターン５１の内側の円形の直径の違いにより、プレイフィールド１０１上で異なる高さに存在するかのようにゲーム機１００に認識させることができる。ゲーム内容に応じて２次元コード５０の種類を増やし、これによりゲーム内容の多様化を図ることもできる。 FIG. 18 shows a case where two types of two-dimensional codes are used. As shown in the examples of FIGS. 18A and 18B, by changing the circular diameter inside the finder pattern 51, even the card 60 at the same height on the play field 101 is given to the card 60. Due to the difference in diameter of the circular shape inside the finder pattern 51 of the two-dimensional code 50, the game machine 100 can recognize it as if it exists at different heights on the play field 101. Depending on the game content, the types of the two-dimensional code 50 can be increased, thereby diversifying the game content.
図１９は、プロセッサー１３４が、各フレームについて算出した２次元コード５０又はカード６０のＸＹＺ座標を第３メモリー１３７に記憶する。例えば、プロセッサー１３４は、Ｎ＋１（Ｎは１以上の自然数）番目のフレームのイメージデータから２次元コード５０のＸＹＺ座標を算出した後、Ｎ番目のフレームのイメージデータから求めた対応の２次元コード５０のＸＹＺ座標と比較する。３次元空間において各ＸＹＺ座標点を結ぶことで移動量（移動距離）と移動方向を示すベクトルを求めることができる。フレーム間の時間間隔が既知である。従って、移動量（移動距離）をフレーム間隔の時間で除算することで移動速度を求めることができる。プロセッサー１３４は、あるフレームに関する２次元コード５０又はカード６０の位置・姿勢情報（ＸＹＺ、θ、α）に加えて移動情報（移動量、移動方向、移動速度）も加えてデコードデータと共に情報を提供可能である。 In FIG. 19, the processor 134 stores the two-dimensional code 50 or the XYZ coordinates of the card 60 calculated for each frame in the third memory 137. For example, the processor 134 calculates the XYZ coordinates of the two-dimensional code 50 from the image data of the N + 1th (N is a natural number of 1 or more) frame, and then the corresponding two-dimensional code 50 obtained from the image data of the Nth frame. Compare with the XYZ coordinates. A vector indicating a movement amount (movement distance) and a movement direction can be obtained by connecting each XYZ coordinate point in the three-dimensional space. The time interval between frames is known. Therefore, the moving speed can be obtained by dividing the moving amount (moving distance) by the frame interval time. The processor 134 provides information along with the decoded data in addition to the movement information (movement amount, movement direction, movement speed) in addition to the position / posture information (XYZ, θ, α) of the two-dimensional code 50 or the card 60 relating to a certain frame. Is possible.
＜第２実施形態＞
図２０を参照して第２実施形態について説明する。図２０は、コード情報取得部が２次元コードの高さを検知する方法を示す説明図である。第１実施形態においては、図９（ａ）に示すプレイフィールド１０１上にカード６０が置かれた時に撮像されるファインダーパターン５１の内側の円の幅との比較において図９（ｂ）や図９（ｃ）に示す時のカード６０の高さを推定していた。しかし、プレイフィールド１０１上でカード６０が時間的に連続的に動き、この動きを検知すれば良い場合、図９（ａ）の時に撮像される像を基準として用いる必要はない。本実施形態では、時間的に前後するフレーム間においてファインダーパターン５１の内側の円の大きさを比較し、これによりＺ軸方向の２次元コード５０又はカード６０の変位を求める。このような場合においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
Second Embodiment
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a method in which the code information acquisition unit detects the height of the two-dimensional code. In the first embodiment, in comparison with the width of the circle inside the finder pattern 51 captured when the card 60 is placed on the play field 101 shown in FIG. 9A, FIG. 9B or FIG. The height of the card 60 as shown in (c) was estimated. However, if the card 60 moves continuously in time on the play field 101 and it is only necessary to detect this movement, it is not necessary to use the image captured at the time of FIG. 9A as a reference. In the present embodiment, the sizes of the circles inside the finder pattern 51 are compared between frames that move back and forth in time, and thereby the displacement of the two-dimensional code 50 or card 60 in the Z-axis direction is obtained. Even in such a case, the same effect as the first embodiment can be obtained.
図２０（ａ）に示す時の高さｈ１は不問とする。図２０（ａ）から図２０（ｂ）に示すようにカードが移動されるものとする。図２０（ｃ）は、図２０（ａ）の時に撮像されたイメージデータに含まれるファインダーパターン５１を示す。図２０（ｄ）は、図２０（ｂ）の時に撮像されたイメージデータに含まれるファインダーパターン５１を示す。図２０（ｃ）、（ｄ）のファインダーパターン５１の内側の円の直径ｒ１、ｒ２を比較し、その比ｋを求めることができる。図１０に関して説明した論理に基づけば、ｈ２を算出できる。 The height h1 shown in FIG. Assume that the card is moved as shown in FIG. 20 (a) to FIG. 20 (b). FIG. 20C shows a finder pattern 51 included in the image data captured at the time of FIG. FIG. 20D shows a finder pattern 51 included in the image data captured at the time of FIG. By comparing the diameters r1 and r2 of the inner circles of the finder pattern 51 in FIGS. 20C and 20D, the ratio k can be obtained. Based on the logic described with reference to FIG. 10, h2 can be calculated.
上述の教示を踏まえると、当業者をすれば、各実施形態に対して様々な変更を加えることができる。２次元コードの空間位置から２次元コードが付与された対象の空間位置が決定されることは明らかである。一つの２次元コードの位置を決定することに関して説明したが、１フレーム中に複数の２次元コードが含まれる場合も同様に処理することは当業者が理解できるところである。具体的なプログラムの記述やシステム構成は当業者が適宜決定することができる。図６に示した構成図は、説明のためのものであり、実際のハードウェア構成とは異なる場合がある。コード情報取得部１３０ではなく、ゲーム用コンピューター１４０が、符号パターン５３の位置に基づいてカード６０の位置を決定しても良い。 Based on the above teaching, those skilled in the art can make various modifications to the embodiments. Obviously, the spatial position of the object to which the two-dimensional code is assigned is determined from the spatial position of the two-dimensional code. Although the description has been given with respect to determining the position of one two-dimensional code, those skilled in the art can understand that the same processing is performed when a plurality of two-dimensional codes are included in one frame. A specific program description and system configuration can be appropriately determined by those skilled in the art. The configuration diagram shown in FIG. 6 is for explanation, and may differ from the actual hardware configuration. Instead of the code information acquisition unit 130, the game computer 140 may determine the position of the card 60 based on the position of the code pattern 53.
１００ ゲーム機
５０ ２次元コード
６０ カード
１２３ イメージセンサー
１３０ コード情報取得部
100 game machine 50 two-dimensional code 60 card 123 image sensor 130 code information acquisition unit
Claims (15)
光学系を介して前記２次元コードをイメージセンサーで撮像してイメージデータを生成し、前記イメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定するステップと、
前記イメージセンサーから前記光学系を介して離間した第１平面に前記２次元コードが配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するステップを含む、方法。 A method for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern,
In the space corresponding to the imaging area of the image sensor based on the finder pattern of the two-dimensional code included in the image data, the two-dimensional code is captured by an image sensor through an optical system to generate image data. Determining a planar position of the two-dimensional code;
First information about a first image in the two-dimensional code captured by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on a first plane separated from the image sensor via the optical system, and the two-dimensional Based on the second information about the second image corresponding to the first image captured by the image sensor when the code is arranged on a second plane different from the first plane, the first plane and the second Determining the position of the two-dimensional code in a direction intersecting a plane.
事前に記憶された前記第１像に関する前記第１情報を読み出すステップと、
前記イメージデータに基づいて前記第２像に関する前記第２情報を取得するステップを含む、請求項１に記載の方法。 Determining the position of the two-dimensional code in a direction intersecting the first plane and the second plane;
Reading the first information about the first image stored in advance;
The method of claim 1, comprising obtaining the second information about the second image based on the image data.
前記イメージデータに含まれる前記ファインダーパターンと前記オリエンテーションパターンに基づいて前記２次元コードの回転角度を決定するステップを更に含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。 In addition to the finder pattern, the two-dimensional code included in the image data includes an orientation pattern,
The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of determining a rotation angle of the two-dimensional code based on the finder pattern and the orientation pattern included in the image data.
前記イメージデータに含まれる前記枠パターンに基づいて前記２次元コードの前記第１平面又は前記第２平面に対する傾きを決定するステップを更に含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。 The two-dimensional code included in the image data includes a frame pattern in addition to the finder pattern,
The method according to claim 1, further comprising determining an inclination of the two-dimensional code with respect to the first plane or the second plane based on the frame pattern included in the image data. .
前記イメージデータに含まれる前記符号パターンをデコードするステップを更に含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。 The two-dimensional code included in the image data includes a code pattern in addition to the finder pattern,
The method according to claim 1, further comprising a step of decoding the code pattern included in the image data.
光学系を介して前記２次元コードを撮像可能であるイメージセンサーと、
前記イメージセンサーから供給されるイメージデータを処理可能である処理部を備え、
前記処理部は、
前記イメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定し、
前記イメージセンサーから前記光学系を介して離間した第１平面に前記２次元コードが配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するように構成される、装置。 An apparatus for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern,
An image sensor capable of imaging the two-dimensional code via an optical system;
A processing unit capable of processing image data supplied from the image sensor;
The processor is
Determining a planar position of the two-dimensional code in a space corresponding to an imaging area of the image sensor based on the finder pattern of the two-dimensional code included in the image data;
First information about a first image in the two-dimensional code captured by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on a first plane separated from the image sensor via the optical system, and the two-dimensional Based on the second information about the second image corresponding to the first image captured by the image sensor when the code is arranged on a second plane different from the first plane, the first plane and the second An apparatus configured to determine a position of the two-dimensional code in a direction intersecting a plane.
イメージセンサーから供給されるイメージデータに含まれる前記２次元コードの前記ファインダーパターンに基づいて前記イメージセンサーの撮像エリアに対応する空間における前記２次元コードの平面的な位置を決定し、
前記２次元コードが第１平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記２次元コード内の第１像に関する第１情報と、前記２次元コードが前記第１平面とは異なる第２平面に配される時に前記イメージセンサーにより撮像される前記第１像に対応する第２像に関する第２情報に基づいて、前記第１平面と前記第２平面に交差する方向における前記２次元コードの位置を決定するように構成される、装置。 An apparatus for determining a spatial position of at least one two-dimensional code including at least a finder pattern,
Determining a planar position of the two-dimensional code in a space corresponding to an imaging area of the image sensor based on the finder pattern of the two-dimensional code included in image data supplied from an image sensor;
First information about the first image in the two-dimensional code imaged by the image sensor when the two-dimensional code is arranged on the first plane, and a second plane in which the two-dimensional code is different from the first plane The position of the two-dimensional code in a direction intersecting the first plane and the second plane based on second information about the second image corresponding to the first image captured by the image sensor when arranged on Configured to determine an apparatus.
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