JP2019144793A - 情報処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、複数のコードの像を形成する位置を分散させる、請求項1に記載の情報処理装置である。
請求項3に記載の発明は、前記制御手段は、対応する情報を分割して複数のコードの像に割り当てる、請求項2に記載の情報処理装置である。
請求項4に記載の発明は、前記制御手段は、読み取る順番を示す像を、対応するコードの像に付与する、請求項3に記載の情報処理装置である。
請求項5に記載の発明は、前記制御手段は、読み取る順番をユーザが操作する端末に通知する、請求項3に記載の情報処理装置である。
請求項6に記載の発明は、前記制御手段は、読み取る順番に、対応するコードの像を1つずつ形成する、請求項3に記載の情報処理装置である。
請求項7に記載の発明は、前記制御手段は、ユーザの位置から見て複数のコードの像が重なって観察されないように配置を決定する、請求項2に記載の情報処理装置である。
請求項8に記載の発明は、前記制御手段は、一度に1つの像しか読み取れないように分散して配置を決定する、請求項2に記載の情報処理装置である。
請求項9に記載の発明は、前記制御手段は、周囲の環境に応じて、コードの像の形成を制御する、請求項1に記載の情報処理装置である。
請求項10に記載の発明は、前記制御手段は、周囲に位置するユーザの位置の情報に基づいてコードの像の形成を制御する、請求項9に記載の情報処理装置である。
請求項11に記載の発明は、前記制御手段は、外光の影響を受けない位置にコードの像を形成させる、請求項9に記載の情報処理装置である。
請求項12に記載の発明は、前記制御手段は、周囲に対して視認性が高まるようにコードの像の形成を制御する、請求項9に記載の情報処理装置である。
請求項13に記載の発明は、前記制御手段は、ユーザが操作する端末に対してコードの像が形成されている位置を通知する、請求項1に記載の情報処理装置である。
請求項14に記載の発明は、前記制御手段は、コードの像を曲面に沿って形成する場合、コードの像が平面的に撮像されるようにコードの像を変形する、請求項1に記載の情報処理装置である。
請求項15に記載の発明は、前記制御手段は、コードの像とは別に他の像が空気中に形成される場合、コードの像をユーザから見て手前側に配置する、請求項1に記載の情報処理装置である。
請求項16に記載の発明は、空気中に形成される図形化されたコードの像のデータを生成する生成手段を有する情報処理装置である。
請求項17に記載の発明は、前記生成手段は、対応する情報を複数に分割し、複数のコードの像に割り当てる、請求項16に記載の情報処理装置である。
請求項18に記載の発明は、前記生成手段は、読み取る順番を示す像を対応するコードの像に付与する、請求項17に記載の情報処理装置である。
請求項19に記載の発明は、前記生成手段は、読み取る順番をユーザが操作する端末に通知する、請求項17に記載の情報処理装置である。
請求項20に記載の発明は、前記生成手段は、読み取る順番に、対応するコードの像の形成を指示する、請求項17に記載の情報処理装置である。
請求項21に記載の発明は、前記生成手段は、ユーザの位置から見て複数のコードの像が重なって観察されないように配置する、請求項17に記載の情報処理装置である。
請求項22に記載の発明は、前記生成手段は、一度に1つの像しか読み取れないように分散して配置する、請求項17に記載の情報処理装置である。
請求項23に記載の発明は、前記生成手段は、周囲の環境に応じて、コードの像を形成する条件を決定する、請求項16に記載の情報処理装置である。
請求項24に記載の発明は、前記生成手段は、周囲に位置するユーザの位置の情報に基づいてコードの像を形成する位置を指定する、請求項23に記載の情報処理装置である。
請求項25に記載の発明は、前記生成手段は、外光の影響を受けない位置の情報に基づいてコードの像を形成する位置を指定する、請求項23に記載の情報処理装置である。
請求項26に記載の発明は、前記生成手段は、周囲に対して視認性が高まるようにコードの形成を制御する、請求項23に記載の情報処理装置である。
請求項27に記載の発明は、前記生成手段は、ユーザが操作する端末に対してコードの像が形成されている位置を通知する、請求項16に記載の情報処理装置である。
請求項28に記載の発明は、前記生成手段は、コードの像を曲面に沿って形成する場合、コードの像が平面的に撮像されるようにコードの像を変形する、請求項16に記載の情報処理装置である。
請求項29に記載の発明は、前記生成手段は、コードの像とは別に他の像を空気中に形成する場合、コードの像をユーザから見て手前側に配置する、請求項16に記載の情報処理装置である。
請求項30に記載の発明は、空気中に形成された図形化されたコードの像を読み取る読取手段を有する情報処理装置である。
請求項31に記載の発明は、前記読取手段は、複数のコードの像に対応する複数の画像に基づいて情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項32に記載の発明は、前記読取手段は、撮像された順番に複数の画像を処理して情報を復号する、請求項31に記載の情報処理装置である。
請求項33に記載の発明は、前記読取手段は、通知を受けた撮像する順番をユーザに提示する、請求項31に記載の情報処理装置である。
請求項34に記載の発明は、前記読取手段は、通知を受けた順番に複数の画像を処理して情報を復号する、請求項31に記載の情報処理装置である。
請求項35に記載の発明は、前記読取手段は、撮像された画像から背景の像を除去する、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項36に記載の発明は、前記読取手段は、撮像された画像のゆがみを補正して情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項37に記載の発明は、前記読取手段は、裏面側から撮像された画像をおもて面側から撮像された画像に変換して情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項38に記載の発明は、前記読取手段は、撮像された画像のうち、前記コードの像が他の画像と比べて奥に存在した場合でも、当該 コードの像に焦点を合わせる、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項39に記載の発明は、前記読取手段は、複数の前記コードの像が奥行き方向に配置されている場合、奥行き方向の各位置に対応する当該コードの像を撮像して復号に必要な情報を読み取る、請求項30に記載の情報処理装置である。
請求項40に記載の発明は、コンピュータを、空気中への図形化されたコードの像の形成を制御する制御手段として機能させるプログラムである。
請求項41に記載の発明は、コンピュータを、空気中に形成される図形化されたコードの像のデータを生成する生成手段として機能させるプログラムである。
請求項42に記載の発明は、コンピュータを、空気中に形成された図形化されたコードの像を読み取る読取手段として機能させるプログラムである。
請求項2記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項3記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項4記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項5記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項6記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項7記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項8記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項9記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項10記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項11記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項12記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項13記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項14記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項15記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項16記載の発明によれば、空中画像として形成されたコード画像を使用した情報の伝達を実現できる。
請求項17記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項18記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項19記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項20記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項21記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項22記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項23記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項24記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項25記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項26記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項27記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項28記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項29記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項30記載の発明によれば、空中画像として形成されたコード画像を使用した情報の伝達を実現できる。
請求項31記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項32記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項33記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項34記載の発明によれば、伝達する情報の秘匿性を向上できる。
請求項35記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項36記載の発明によれば、読み取りの精度を向上できる。
請求項37記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項38記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項39記載の発明によれば、読み取り位置の自由度を向上できる。
請求項40記載の発明によれば、空中画像として形成されたコード画像を使用した情報の伝達を実現できる。
請求項41記載の発明によれば、空中画像として形成されたコード画像を使用した情報の伝達を実現できる。
請求項42記載の発明によれば、空中画像として形成されたコード画像を使用した情報の伝達を実現できる。
<実施の形態1>
<空中画像形成システムの概略構成>
図1は、実施の形態1に係る空中画像形成システム1Aの概略構成を説明する図である。空中画像形成システム1Aは、情報処理システムの一例である。
本実施の形態において、空中画像10とは、物体からの反射光と同等の光の状態を再現するように空気中に形成される像をいう。
空中画像10は、空気中に浮かぶように形成されるので、人は、空中画像10を通り抜けることも可能である。
なお、空中画像10には、静止画像だけでなく、動画像が表示されることもある。
また、各実施の形態では、矩形形状の全体を空中画像10として表現するが、空中画像10の外縁を規定する形状は矩形に限らず、任意でよい。例えば物体(オブジェクト)の像が形成される空間を、空中画像10が形成される空間の全てとしてもよい。例えば操作用のボタンの像、人の像、動物の像、製品の像、果物の像なども、ここでの空中画像10の一例である。図1では、空中画像10が平面形状であるが、曲面、球体、立方体などの立体的な形状でもよい。
図1の場合、空中画像10Aは、「AAAA/AAAA/AAAA/AAAA」で構成される。ここでの斜め線(スラッシュ)は、改行を表している。空中画像10B及び10Cについても同じである。なお、空中画像10Bは、「BBBB/BBBB/BBBB/BBBB」で構成され、空中画像10Cは、「CCCC/CCCC/CCCC/CCCC」で構成される。
本実施の形態の場合、空中画像形成装置311は空中画像10Aの形成用であり、空中画像形成装置312は空中画像10Bの形成用であり、空中画像形成装置313は空中画像10Cの形成用である。
空中画像形成装置311、312、313は像形成手段の一例である。
ここでの像制御装置32Aは、制御手段の一例である。なお、像制御装置32Aは、情報処理装置の一例でもある。また、QRコード40は、図形化されたコードの画像の一例である。
本実施の形態におけるQRコード40は、右上、左上、左下の3隅に、四角形状の切り出しシンボルを有している。また、QRコード40のこれらの周囲には、バージョン情報、フォーマット情報、タイミングパターン、アライメントパターンが配置され、残りの領域には、データと誤り訂正符号に対応する2次元コードが配置されている。なお、これらのパターンの配置は、規格によって定められている。
QRコード40は、数字、英字、漢字などで表現される情報を、セル(正方形又は点)を格子状に配置したパターンとして表現する。
本実施の形態の場合、QRコード40は、空中画像10Aとして表示されている内容の全体又は一部に対応付けられている。
図1の場合、QRコード40は、空中画像10Aの右下隅に配置されているが、どの位置に形成されてもよい。
図2〜図6を用いて、空中画像10の形成原理を説明する。以下に説明する原理は、いずれも既知である。
図2は、表示デバイス51から出力される光を専用の光学プレート52を透過させることで空中画像10を形成する空中画像形成装置31Aの原理図である。(A)は各部材と空中画像10との位置関係を示し、(B)は光学プレート52の断面構造の一部を示す。ここでの表示デバイス51と光学プレート52は、光学部品の一例である。
光学プレート52は、壁面を鏡として使用する短冊状のガラス52Aを配列したプレートと、ガラス52Aに対して直交する向きに短冊状のガラス52Bを配列したプレートを上下に重ねた構造を有する。
光学プレート52は、表示デバイス51から出力される光を短冊状のガラス52A及び52Bで2回反射して空気中で結像させることで、表示デバイス51に表示されている画像を空気中に再現する。なお、表示デバイス51と光学プレート52の距離と、光学プレート52と空中画像10の距離は同じである。また、表示デバイス51に表示される画像の寸法と空中画像10の寸法は同じである。
空中画像形成装置31Dの場合、表示デバイス55から出力される光は、ビームスプリッタ56によって再帰反射シート57の方向に反射され、次に再帰反射シート57で再帰反射され、ビームスプリッタ56を透過して空中で結像される。光が結像する位置に空中画像10が形成される。
空中画像形成装置31Eの場合、赤外パルスレーザ58がパルス状のレーザ光を出力し、XYZスキャナ59がパルス状のレーザ光を空気中で集光する。このとき、焦点近傍の気体が瞬間的にプラズマ化し、発光する。パルス周波数は、例えば100Hz以下であり、パルス発光時間は、例えばナノ秒オーダである。ここでの赤外パルスレーザ58とXYZスキャナ59は、光学部品の一例である。
図7は、実施の形態1に係る像制御装置32Aのハードウェア構成の一例を説明する図である。
像制御装置32Aは、ファームウェアやアプリケーションプログラムの実行を通じて各種の機能を提供するCPU(Central Processing Unit)61と、ファームウェアやBIOS(Basic Input Output System)を格納する記憶領域であるROM(Read Only Memory)62と、プログラムの実行領域であるRAM(Random Access Memory)63とを有している。ここでのCPU61、ROM62、RAM63は、いわゆるコンピュータの一例である。
また、像制御装置32Aは、アプリケーションプログラム等のデータを格納する記憶装置64を有している。記憶装置64は、例えば書き換え可能な不揮発性の記憶媒体である。
なお、像制御装置32Aは、インタフェース(IF)66を使用して人検知センサ33と通信する。
ここで、各部はバス67を通じて接続されている。
図8に示す機能構成は、CPU61によるプログラムの実行を通じて実現される。
CPU61は、人検知センサ33からの検知信号に基づいて人20(図1参照)の位置を検知する位置検知部70と、検知された人20の位置に応じてQRコード40(図1参照)を形成する位置を決定するQRコード位置決定部71と、決定された位置の情報を用いて空中画像10(図1参照)とQRコード40の形成を制御する像形成制御部72として機能する。
QRコード位置決定部71は、人20が空中画像10Aの周囲に位置する場合にはQRコード40の形成先を空中画像10Aに決定し、人20が空中画像10Bの周囲に位置する場合にはQRコード40の形成先を空中画像10Bに決定し、人20が空中画像10Cの周囲に位置する場合にはQRコード40の形成先を空中画像10Cに決定する。
なお、QRコード位置決定部71は、空中画像10内におけるQRコード40の配置を決定する機能を有していてもよい。例えばQRコード位置決定部71は、空中画像10のレイアウト情報や空き領域の情報に基づいてQRコード40を形成する位置を決定する。
像形成制御部72は、空中画像10A〜10C(図1参照)に対応する画像データを空中画像形成装置311〜313に出力する。
図9は、実施の形態1に係る像制御装置32A(図7参照)が実行する処理動作の概要を説明するフローチャートである。概要であるので、細部については、個別の使用の形態に応じて異なる。
まず、像制御装置32Aは、人の検知の有無を判定する(ステップ101)。
ステップ101で否定結果が得られた場合、像制御装置32Aは、人が検知されるまで判定を繰り返す。
ステップ101で肯定結果が得られた場合、像制御装置32Aは、検知された人の位置を特定する(ステップ102)。
次に、像制御装置32Aは、人の位置に応じてQRコード40を形成する空中画像10の位置を決定する(ステップ103)。
本実施の形態の場合、QRコード40は、人20が位置する空中画像10に形成される。このため、人20は、QRコード40の表示に気づきやすい。また、人20は、QRコード40を読み取るために、別の位置に移動せずに済む。
なお、QRコード40が表示する内容は、対応付けられる空中画像10A、10B、10Cの内容や形成される位置に応じて異なってもよい。
また、QRコード40は、人20が空中画像10に接近した場合に画面上に形成され、人20が空中画像10の近くにいない場合には画面上に形成されない仕組みとしてもよい。
ただし、図11では、空中画像10A〜10Cとして共通の画像が表示されている。
図11の場合、人20Aが空中画像10Aの前に位置し、人20Cが空中画像10Cの前に位置している。空中画像10Bの前には人20がいない。
この場合、像制御装置32Aは、空中画像10Aと空中画像10CにそれぞれQRコード40を形成し、空中画像10BにはQRコード40を形成しない。
図11の場合、空中画像10Aと空中画像10Cに形成されるQRコード40の内容は共通であるが、形成される位置で異なってもよい。
図12では、各面に共通のQRコード40を形成しているが、それぞれ表現する情報が異なるQRコード40を形成してもよい。
図12の場合、3つのQRコード40は、六面体の1つの頂点の周囲に配置されている。
図12に示すように複数のQRコード40を3次元的に配置しても、読み取り対象以外のQRコード40の読み取りへの影響を少なくできる。
因みに、3つのQRコード40は、各面に応じて異なる情報を表現していてもよい。
また、図12に示すように、1つの頂点を取り囲むように複数のQRコード40を配置する場合には、読み取り装置側の性能に依存するが、1つの撮像範囲内に複数のQRコード40を含めることができる。
なお、情報の復号は、撮像された3つのQRコード40のうちの1つを用いれば良い。
一方で、3つのQRコード40のそれぞれに異なる情報を割り当てることも可能である。この場合、図13に示すように、一度に複数のQRコード40を撮像できれば、一度に複数の情報を読み取ることも可能である。
なお、図13の場合、空中画像10Bと空中画像10Cに表示されている2つのQRコード40の形状が歪んでいる。従って、これらのQRコード40の復号時には、各像の歪を補正すればよい。
本実施の形態では、表現する情報を分割して複数のQRコードを生成する場合について説明する。本実施の形態では、単独で情報の復号が可能なQRコード40と区別するために、分割後の情報に対応するQRコードを分割QRコードという。
図14は、実施の形態2に係る空中画像形成システム1Bの概略構成を説明する図である。図14には、図1と対応する部分に対応する符号を付して示している。
図14の場合、空中画像10Aには分割QRコード40Aが表示され、空中画像10Bには分割QRコード40Bが表示され、空中画像10Cには分割QRコード40Cが表示されている。すなわち、分割QRコード40A〜40Cが空間内に分散して表示されている。本実施の形態では、複数の分割QRコードを一度に撮像できないほど空間的に離れている配置や複数の分割QRコードを1つの画像として撮像してもQRコードとしての読み取りを行えない配置を「分散している」と表現する。
図14の場合、最初に空中画像10Aの分割QRコード40Aを読み取り、次に空中画像10Bの分割QRコード40Bを読み取り、最後に空中画像10Cの分割QRコード40Cを読み取らないと、元の情報を復号することができない。
なお、数字41A、41B、41Cは、復号の順番も表している。
また、図14の場合、分割QRコード40A、40B、40Cをそれぞれ異なる空中画像10A、10B、10Cに配置しているが、1つの空中画像10に複数の分割QRコード40A、40B、40Cを配置してもよい。
図15は、空中画像10Aに、3つの分割QRコード40A、40B、40Cと数字41A、41B、41Cを配置する例を示す図である。
なお、1つの空中画像10に複数のQRコードを配置してもよい。
図15の例では、3つの分割QRコード40A、40B、40Cの下方に数字41A、41B、41Cが付与されている。
図16は、実施の形態2に係る像制御装置32B(図13参照)の機能構成の一例を説明する図である。
図16に示す機能構成は、CPU61(図7参照)によるプログラムの実行を通じて実現される。
CPU61は、元情報を複数の部分情報に分割する情報分割部90と、分割後の分割情報からそれぞれ分割QRコードを生成するQRコード生成部91と、空中画像10A〜10Cと分割QRコードの形成を制御する像形成制御部92として機能する。
なお、元情報の分割は、元情報をスクランブル化等の処理を加えた後に実行してもよい。また、元情報の分割後に、スクランブル化等の処理を加えてもよい。
元情報の復号に必要な分割情報の配列順序の情報はQRコード生成部91や像形成制御部92に引き継がれる。ここでのQRコード生成部91は生成手段の一例である。
像形成制御部92は、空中画像10A、10B、10Cの形成と、分割QRコード40A、40B、40Cに対応する像の形成と、分割QRコード40A、40B、40Cの読み取り順(復号順)を示す数字41A、41B、41Cの形成とを制御する。
図17には、元情報としてリンク先を示す情報(URL:Uniform Resource Locator)が与えられた場合を示している。元情報は、分割情報A、分割情報B、分割情報Cに3分割され、それぞれから分割QRコード40A、分割QRコード40B、分割QRコード40Cが生成されている。
まず、像制御装置32Bは、新しい元情報が与えられたか否かを判定する(ステップ111)。
ステップ111で否定結果が得られた場合、像制御装置32Bは、新しい元情報が検知されるまで判定を繰り返す。
次に、像制御装置32Bは、各分割情報をそれぞれQRコード化する(ステップ113)。すなわち、分割QRコード40A、40B、40C(図14参照)を生成する。
続いて、像制御装置32Bは、複数の分割QRコード40A、40B、40Cの配置を決定する(ステップ114)。
図19は、数字以外で分割QRコード40A〜40Cの読み取り順を提示する他の例を示す図である。(A)は言葉を用いる手法を示し、(B)は色で区別する手法を示す。
(A)の場合も、読み取り順は、図中の左側から右側である。ただし、図19の場合には、分割QRコード40Aの下側には「最初」との文字42Aが配置され、分割QRコード40Bの下側には「2番目」との文字42Bが配置され、分割QRコード40Cの下側には「最後」との文字42Cが配置されている。言葉で表現されることで、読み取り順の理解が容易になる。
なお、外枠43A〜43Cを用いるのではなく、分割QRコード40A〜40C自体の表示色を読み取りの順番に応じて決定してもよい。
勿論、図19に示す読み取り順と色との関係は一例である
本実施の形態も、元情報を分割して複数のQRコードを生成するものとし、予め定めた順番に読み取らないと元情報を復号できない場合を説明する。
ただし、本実施の形態では、読み取りの順番を指示する情報は表示されず、読み取り側の装置等に通知される場合を説明する。
図20の場合、分割QRコード40A〜40Cが空中画像10A〜10Cに対応して表示されているが、読み取り順は示されていない。すなわち、外観的には、読み取り順を知る手掛かりはない。
このため、分割QRコード40A〜40Cから元情報を復号できるのは、正しい読み取り順を知っている人20に限られることになる。元情報の秘匿性が高い場合に好ましい表示の手法である。
図21は、実施の形態3に係る像制御装置32C(図20参照)の機能構成の一例を説明する図である。
図21に示す機能構成は、CPU61(図7参照)によるプログラムの実行を通じて実現される。
ここでの像形成制御部93には、実施の形態2における像形成制御部92(図16参照)とは異なり、読み取り順を示す数字41A、41B、41Cを形成せず、代わりに読み取り順の情報を通知する機能が設けられている。
なお、図22には、図18と対応する部分に対応する符号を付して示している。図22が図18に示す処理動作と異なる点は、ステップ114の実行後に、読み取り順の情報を通知するステップ115が実行される点である。なお、読み取り順の情報を通知する前には、元情報へのアクセスが許可されるか否かを認証する処理が、人20(図20参照)が所持する端末(例えばスマートフォン)との間で実行される。
図24は、スマートフォン80のハードウェア構成の一例を説明する図である。
スマートフォン80は、ファームウェアやアプリケーションプログラムの実行を通じて各種の機能を提供するCPU101と、ファームウェアやBIOSを格納する記憶領域であるROM102と、プログラムの実行領域であるRAM103とを有している。ここでのCPU101、ROM102、RAM103は、いわゆるコンピュータの一例である。
また、スマートフォン80は、アプリケーションプログラム等のデータを格納する記憶装置104を有している。記憶装置104は、例えば書き換え可能な不揮発性の記憶媒体である。
この他、スマートフォン80には、分割QRコード40A〜40C(図20参照)等の撮像に使用されるカメラ107や外部との通信に用いられる通信インタフェース(通信IF)108を有している。
ここで、各部はバス109を通じて接続されている。
図25に示す機能構成は、CPU101によるプログラムの実行を通じて実現される。
CPU101は、不図示の像制御装置32C(図20参照)から読み取り順の通知を受ける読み取り順取得部111と、スマートフォン80を操作するユーザに対して読み取り順を提示する読み取り順提示部112と、カメラ107(図24参照)で撮像された分割QRコードを順番に復号する復号部113と、全ての復号結果から元情報を取得する元情報取得部114として機能する。
前述したように、読み取り順取得部111は、像制御装置32Cとの間で認証などの処理を実行し、像制御装置32Cが元情報へのアクセスを許可した場合に読み取り順の情報の通知を受ける。
なお、読み取り順提示部112、復号部113は、読み取り手段の一例である。
まず、スマートフォン80は、分割QRコードの読み取り順を取得したか否かを判定する(ステップ121)。
ステップ121で否定結果が得られた場合、スマートフォン80は、読み取り順が通知されるまで判定を繰り返す。
図27は、読み取り順の提示の手法の一例を示す図である。(A)は分割QRコードの読み取り順を数字と位置関係で示す場合であり、(B)は分割QRコードの読み取り順を文字で通知する場合である。
(A)の提示は、分割QRコードが空中画像10A〜10C(図20参照)に1つずつ配置される場合にも、1つの空中画像に複数の分割QRコードが配置される場合にも用いることが可能である。
(B)の例では、「最初に真ん中、次に右側、最後に左側の順に撮像してください」との文言が表示されている。
図27では、スマートフォン80の画面に読み取り順が表示されている。
読み取り順が提示されると、ユーザは、提示された順番に分割QRコードを読み取る。
スマートフォン80は、分割QRコードが読み取られるたびに、読み取られた分割QRコードを復号する(ステップ123)。
ここでの復号では、背景の除去、歪の補正、表裏の変換などの画像処理が実行される。
このように空中画像10からの分割QRコードの抽出は、物体上から読み取る場合に比して条件が厳しくなる。従って、分割QRコードの分解能を規定する最小のシンボルサイズは、物体上に形成される場合に比して大きくすることが望ましい。勿論、分割QRコードを読み取る環境にも依存する。
図30は、空中画像の裏面側から分割QRコードの像が撮像された場合の処理を説明する図である。(A)は処理前の画像を示し、(B)は処理後の画像を示す。
ここで、裏面とはおもて面とは反対側の面をいう。おもて面とは、例えば文字が正しい向きとして視認される面や顔の左右が正しい向きで観察される面をいう。また、空中画像10が立体像の場合には、正面に定めた面が観察される方向をおもて面という。
なお、分割QRコードをおもて面から撮像できた場合、右上、左上、左下の3隅に四角形状の切り出しシンボルが現れるはずである。しかし、(A)の画像では、切り出しシンボルが右上、左上、右下の3隅に現れている。この場合、復号部113(図25参照)は、画像を反転変換しておもて面側から撮像した像を復元する。
撮像された画像に含まれる分割QRコードの復号が成功すると、スマートフォン80は、全ての分割QRコードの読み取りが終了したか否かを判定する(ステップ124)。
ステップ124で否定結果が得られた場合、スマートフォン80は、ステップ123に戻り、次の読み取り順の分割QRコードを復号する。本実施の形態では、復号された分割QRコードの数が3つになるまで処理を繰り返す。
ステップ124で肯定結果が得られた場合、スマートフォン80は、復号された情報から元情報を取得する(ステップ125)。
本実施の形態では、複数の分割QRコードを時間順次に形成する場合について説明する。
図31は、実施の形態4に係る空中画像形成システム1Dの概略構成を説明する図である。図31には、図20と対応する部分に対応する符号を付して示している。
空中画像形成システム1Dは、空中画像10Aを形成する空中画像形成装置311と、空中画像形成装置311を制御する像制御装置32Dとを有している。
図31では、1台の空中画像形成装置311を用いて1つの空中画像10Aを形成し、空中画像10Aの一部分に分割QRコード40A、40B、40Cを時間順次に(T1、T2、T3の順に)形成する点で実施の形態3と異なっている。
図32は、実施の形態4に係る像制御装置32D(図31参照)の機能構成の一例を説明する図である。図32には、図21と対応する部分に対応する符号を付して示している。
図32に示す機能構成は、CPU61(図7参照)によるプログラムの実行を通じて実現される。
本実施の形態における像形成制御部94は、読み取り順に分割QRコードを時間順次に形成する点で実施の形態3と異なっている。
読み取り順に1つずつ分割QRコードが形成されるので、時間順次に切り替わる分割QRコードを順番に撮像するだけで元情報を復号することが可能である。
ただし、分割QRコードの表示が開始されるタイミング、分割QRコードの数、切り替わりの周期等をユーザが知っていることが前提である。
なお、図33には、図22と対応する部分に対応する符号を付して示している。図33が図22に示す処理動作と異なる点は、ステップ113の実行後に、生成された分割QRコードを時間順次に出力するステップ116が実行される点である。
この際に、分割QRコードの表示位置、表示が開始されるタイミング、分割QRコードの数、切り替わりの周期等が人20に通知される。
通知には、空中画像10Aの記載を用いる方法、例えばスマートフォン80(図23参照)からの音の出力や映像の出力を用いる方法などを使用できる。
図34では、分割QRコード40A、40B、40Cの位置を空中画像10Aの右下とし、切り替え周期を10秒とする例である。
図34の場合、分割QRコード40Aの出力の開始から30秒後には、分割QRコードを含まない空中画像10Aに切り替わっている。なお、時点T3の時点から、次の周期の出力が開始されるようにしてもよい。
この例は、実施の形態2や実施の形態3と同様、複数の空中画像10A〜10Cが形成される場合を想定している。なお、各時点に表示される分割QRコードは1つである。例えば時点T0では、分割QRコード40Aが空中画像10Aに形成され、時点T1では、分割QRコード40Bが空中画像10Bに形成され、時点T2では、分割QRコード40Cが空中画像10Cに形成されている。
本実施の形態では、表示の順番と読み取りの順番が一致しているが、実施の形態2や実施の形態3のように、読み取りの順番は表示の位置に紐付けられていてもよい。
前述の説明では、事前に、分割QRコードの表示が開始されるタイミング、分割QRコードの数、切り替わりの周期等をユーザに通知する場合について説明したが、ここでは元情報の復号を確実にする手法を、図36と図37を用いて説明する。
図37は、分割QRコードの読み取りに用いられるスマートフォン80(図23参照)が実行する処理動作の概要を説明するフローチャートである。
いずれも概要であるので、細部については、個別の使用の形態に応じて異なる。
像制御装置32D(図31参照)を構成するCPU61(図7参照)は、読み取りの順番に1つ目の分割QRコードの出力を許可すると、表示中の分割QRコードの読み取りの完了を受信したか否かを判定する(ステップ117)。読み取りの完了は、スマートフォン80から通知される。
ステップ117で否定結果が得られている間、CPU61は、判定を繰り返す。
ステップ117で肯定結果が得られた場合、CPU61は、全ての分割QRコードの読み取りが完了したか否かを判定する(ステップ118)。
ステップ118で肯定結果が得られた場合(全ての部分QRコードの読み取りが完了したことを意味する。)、CPU61は、処理を終了する。
まず、スマートフォン80は、分割QRコードの読み取りか否かを判定する(ステップ131)。
ステップ131で否定結果が得られている間、スマートフォン80は、判定を繰り返す。
ステップ131で肯定結果が得られた場合、スマートフォン80は、読み取った分割QRコードを復号する(ステップ132)。
ステップ133で肯定結果が得られた場合、スマートフォン80は、像制御装置32D(図31参照)に読み取り成功を通知する(ステップ134)。この通知の受信が、ステップ117(図36参照)において判定される。
この後、スマートフォン80は、全ての分割QRコードの復号が終了したか否かを判定する(ステップ135)。
ステップ135で否定結果が得られた場合、スマートフォン80は、ステップ131に移行し、次の分割QRコードの読み取りに備える。
ステップ135で肯定結果が得られた場合、スマートフォン80は、元情報を復号する(ステップ136)。
図38では、形成の順番に、分割QRコード1、分割QRコード2、分割QRコード3と表記している。
まず、像制御装置32Dが分割QRコード1を形成し、スマートフォン80が分割QRコード1の読み取りと復号を実行する。スマートフォン80での読み取りが成功であると、像制御装置32Dが分割QRコード2を形成し、スマートフォン80が分割QRコード2の読み取りと復号を実行する。スマートフォン80での読み取りが成功であると、像制御装置32Dが分割QRコード3を形成し、スマートフォン80が分割QRコード3の読み取りと復号を実行する。分割QRコード3の読み取りに成功したスマートフォン80は、読み取りの成功を像制御装置32Dに通知すると共に、分割QRコード1〜3から元情報を復号する。
本実施の形態では、周囲の環境に応じてQRコードの像を形成する条件を決定する方法の一例を説明する。
図39は、実施の形態5に係る空中画像形成システム1Eの概略構成を説明する図である。図39には、図1と対応する部分に対応する符号を付して示している。
図39の場合、像制御装置32Eには、空中画像10Aの周囲の環境を撮像するカメラ34が接続されており、空中画像10AにはQRコード40が形成されている。なお、前述した実施の形態1〜3のように複数のQRコードや分割QRコードが形成されてもよい。
本実施の形態におけるカメラ34は、少なくともQRコード40を撮像できるように配置されている。
なお、カメラ34は設備として備えられている必要はなく、QRコード40を撮像するスマートフォン80(図23参照)に搭載されていてもよい。この場合は、スマートフォン80(図23参照)から像制御装置32Eに画像を通知できるようにする。
図40は、実施の形態5に係る像制御装置32E(図39参照)の機能構成の一例を説明する図である。図40には、図8と対応する部分に対応する符号を付して示している。
図40に示す機能構成は、CPU61(図7参照)によるプログラムの実行を通じて実現される。
まず、像制御装置32Eは、QRコードの視認性に周辺の環境の影響が認められるか否かを判定する(ステップ121)。
ステップ121で否定結果が得られている間、像制御装置32Eは、判定を繰り返す。
ステップ121で肯定結果が得られた場合、像制御装置32Eは、背景との関係で視認性が低下しているか否かを判定する(ステップ122)。
図42は、背景11がQRコード40の視認性に与える影響を説明する図である。(A)は影響がある場合を説明する図であり、(B)は影響がない場合を説明する図である。
(A)では、背景11の色調とQRコード40の色調が近いため、QRコード40の識別が困難になっている。ただし、(B)では、QRコード40の表示色を背景11の反対色である白系統(又は高輝度)に変更していることでQRコード40の視認性が高まっている。
なお、QRコード40(空中画像10A)の背後に、背景の視認性を低下させて手前側のQRコード40(空中画像10A)の視認性を高める別の空中画像を形成してもよい。この場合、別の空中画像は、例えばQRコード40の反対色のベタ画面とする。
ステップ122で否定結果が得られた場合、像制御装置32Eは、外光の影響で視認性が低下しているか否かを判定する(ステップ124)。
ステップ124で肯定結果が得られた場合、像制御装置32Eは、QRコード40の配置を変更する(ステップ125)。ここでの変更は、予め用意されている候補への移動でもよいし、カメラ34で撮像された画像から推定された外光の影響が少ない領域への移動でもよい。
ステップ124で否定結果が得られた場合、像制御装置32Eは、アラームを発生する(ステップ126)。
(A)では、周囲の輝度が高いためにQRコード40が白飛び気味に視認されている。(B)では、外光が当たらない位置にQRコード40を形成させているので、視認性が格段に高まっている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上述の実施の形態に記載の範囲に限定されない。上述の実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
図44は、空中画像10Aが円筒形状に形成される例を示す図である。図44では、円筒面に沿ってQRコード40が形成されている。このため、QRコード40の表示面は曲面となる。
この場合に、内部で生成された画像を円筒面にそのまま貼り付けると、スマートフォン80で撮像されたQRコード40は曲面の方向に沿って圧縮された像になる。
このため、スマートフォン80の表示部には、円筒面の影響を受けない平面的な像が表示されている。
図45は、空中画像形成装置311を内蔵する可搬型の情報処理装置150を説明する図である。
図45における情報処理装置150には、ノート型のコンピュータ、スマートフォン、ゲーム機、電子辞書等の装置の他、机や床面等の任意の場所に置いて使用する装置が想定される。
ここでの空中画像形成装置311には、例えばパルスレーザ光を空気中で集光して空中画像10を形成する方式の装置を使用する。
図45の場合も、空中画像10の一部にQRコード40が形成されている。
図46は、人20から見てQRコード40が手前側の位置に形成され、空中画像10がQRコード40よりも奥側に形成される例を示す図である。(A)はQRコード40と空中画像10の位置関係を斜め前方から表現した図であり、(B)はQRコード40と空中画像10の位置関係を上方から表現した図である。
QRコード40を空中画像10よりも手前側に形成することにより、QRコード40が読み取り易くなる。
図47の場合、空中画像10に対応する3次元データは、ゆで卵の殻の部分だけでなく、白身や黄身のデータも有している。もっとも、図47に示す空中画像10は、ゆで卵の殻の立体像に対応する。この場合も、撮像者からの撮像が容易になるように、QRコード40は、ゆで卵の殻の表面や内側の位置ではなく、殻の外側に形成される。
図48は、空中画像中でのQRコードが表示される位置を提示する手法の一例を示す図である。(A)はQRコードの位置を図的に提示する場合であり、(B)はQRコードの位置を文字で通知する例である。
(A)の例では、QRコードの位置を示す記号81が、左側の空中画像の右上、真ん中の空中画像の左下、右側の空中画像の右下に表示されている。
(B)の例では、「左側の画面の右上、真ん中の画面の左下、右側の画面の右下に表示されています」との文言が表示されている。
図49は、2次元コードの他の例を示す図である。(A)はドットパターンの一例を示し、(B)はドットパターンの他の例を示す。
(A)に示すコード40Dと(B)に示すコード40Eはパターンの違いで情報の違いを表している。
また、空中画像として形成するコードは2次元コードに限らず、1次元コード(例えばバーコード)でもよい。
図50は、3次元的な構造を有するコード400の例を説明する図である。
図50に示すコード400は、3つの分割コード40F〜40Hを奥行方向(X方向)に階層的に配列した構造を有している。
コード40F〜40Hは、いずれも2次元コードである。すなわち、コード40F〜40Hは、Z軸とY軸で規定される平面に形成される。
図50の場合、分割コード40F〜40Hは、1つの元情報を分割した分割情報に対応する。
従って、分割コード40F〜40Hの全てを読み込まないと、元情報を復号することはできない。
また、奥行き方向の位置毎(階層毎)に対応する分割コード40E〜40Gを区別可能に撮像できるように形成してもよい。
図50では、分割コード40Fを赤色、分割コード40Gを緑色、分割コード40Hを黄色で形成している。この場合、奥行方向について異なる位置の像を区別して復号することが可能になる。
図51は、分割コード40E〜40Gを時分割に1つずつ形成する例を説明する図である。(A)は時点T1、(B)は時点T2、(C)は時点T3に対応する。
図51では、時点T1に分割コード40Fが形成され、時点T2に分割コード40Gが形成され、時点T3に分割コード40Hが形成されている。
この場合、奥行方向について異なる位置に属する像が混ざって読み取られることはない。
なお、空中画像10(図1参照)として形成されるQRコード40(図1参照)や分割QRコード40A(図14参照)に測長用の赤外線や超音波を照射しても反射せずに通り抜けてしまう。従って、アクティブ方式のオートフォーカス機能は採用できない。
前述した実施の形態に係るスマートフォン80(図23参照)には、QRコード等の撮像モードが選択されている場合に、画像認識を通じてQRコードの特徴を有する画像に優先的にフォーカスを合わせる機能が設けられている。この機能がスマートフォン80に設けられていれば、QRコードが他の空中画像の手前側に位置する場合にも、QRコードが他の空中画像の奥側に位置する場合にも、QRコードを読み取ることが可能である。
Claims (42)
- 空気中への図形化されたコードの像の形成を制御する制御手段
を有する情報処理装置。 - 前記制御手段は、複数のコードの像を形成する位置を分散させる、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、対応する情報を分割して複数のコードの像に割り当てる、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、読み取る順番を示す像を、対応するコードの像に付与する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、読み取る順番をユーザが操作する端末に通知する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、読み取る順番に、対応するコードの像を1つずつ形成する、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、ユーザの位置から見て複数のコードの像が重なって観察されないように配置を決定する、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、一度に1つの像しか読み取れないように分散して配置を決定する、請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、周囲の環境に応じて、コードの像の形成を制御する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、周囲に位置するユーザの位置の情報に基づいてコードの像の形成を制御する、請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、外光の影響を受けない位置にコードの像を形成させる、請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、周囲に対して視認性が高まるようにコードの像の形成を制御する、請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、ユーザが操作する端末に対してコードの像が形成されている位置を通知する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、コードの像を曲面に沿って形成する場合、コードの像が平面的に撮像されるようにコードの像を変形する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記制御手段は、コードの像とは別に他の像が空気中に形成される場合、コードの像をユーザから見て手前側に配置する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 空気中に形成される図形化されたコードの像のデータを生成する生成手段
を有する情報処理装置。 - 前記生成手段は、対応する情報を複数に分割し、複数のコードの像に割り当てる、請求項16に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、読み取る順番を示す像を対応するコードの像に付与する、請求項17に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、読み取る順番をユーザが操作する端末に通知する、請求項17に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、読み取る順番に、対応するコードの像の形成を指示する、請求項17に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、ユーザの位置から見て複数のコードの像が重なって観察されないように配置する、請求項17に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、一度に1つの像しか読み取れないように分散して配置する、請求項17に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、周囲の環境に応じて、コードの像を形成する条件を決定する、請求項16に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、周囲に位置するユーザの位置の情報に基づいてコードの像を形成する位置を指定する、請求項23に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、外光の影響を受けない位置の情報に基づいてコードの像を形成する位置を指定する、請求項23に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、周囲に対して視認性が高まるようにコードの形成を制御する、請求項23に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、ユーザが操作する端末に対してコードの像が形成されている位置を通知する、請求項16に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、コードの像を曲面に沿って形成する場合、コードの像が平面的に撮像されるようにコードの像を変形する、請求項16に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、コードの像とは別に他の像を空気中に形成する場合、コードの像をユーザから見て手前側に配置する、請求項16に記載の情報処理装置。
- 空気中に形成された図形化されたコードの像を読み取る読取手段
を有する情報処理装置。 - 前記読取手段は、複数のコードの像に対応する複数の画像に基づいて情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、撮像された順番に複数の画像を処理して情報を復号する、請求項31に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、通知を受けた撮像する順番をユーザに提示する、請求項31に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、通知を受けた順番に複数の画像を処理して情報を復号する、請求項31に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、撮像された画像から背景の像を除去する、請求項30に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、撮像された画像のゆがみを補正して情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、裏面側から撮像された画像をおもて面側から撮像された画像に変換して情報を復号する、請求項30に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、撮像された画像のうち、前記コードの像が他の画像と比べて奥に存在した場合でも、当該コードの像に焦点を合わせる、請求項30に記載の情報処理装置。
- 前記読取手段は、複数の前記コードの像が奥行き方向に配置されている場合、奥行き方向の各位置に対応する当該コードの像を撮像して復号に必要な情報を読み取る、請求項30に記載の情報処理装置。
- コンピュータを、
空気中への図形化されたコードの像の形成を制御する制御手段
として機能させるプログラム。 - コンピュータを、
空気中に形成される図形化されたコードの像のデータを生成する生成手段
として機能させるプログラム。 - コンピュータを、
空気中に形成された図形化されたコードの像を読み取る読取手段
として機能させるプログラム。
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