JP2733968B2 - ２進データ再生方法及び装置並びに記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は紙等の記録媒体に記録された画像から２進
データを復元する２進データ再生方法及び装置、並びに
この種の方法、装置で用いられる記録媒体に関する。

［背 景］ 画像によって２進データを符号化する技術、符号化さ
れた画像から２進データを再生する技術としてバーコー
ド技術が知られている。しかしながら、この技術の場
合、バーコードの構造上、記録媒体に記録できる情報の
密度に制限があり、例えば楽曲の演奏情報の入力に適用
した場合、１曲分の演奏データをバーコードとして記録
させるにはA4サイズ以上の面積が必要であった。

この点に鑑み、本件出願人は、最近、バーコードの代
りにツリーグラフの線画ターンを記録した記録媒体から
２進データを再生する技術を提案している（昭和63年５
月25日出願、特許願（１）、名称「２進情報再生方法及
び装置並びに記録シート」）。この出願によれば、符号
化画像は細長い線と細長い線上の多数の点を分岐点とし
て分岐する分岐線とから成る線画（ツリーグラフ）で表
現され、分岐線が細長い線のいずれの側から延びるかに
よってビットが表現される。したがって記録媒体に記録
できる情報の密度を上げることができる。しかし、なん
らかの理由で、にせの分岐線が形成された場合には、２
進情報再生装置において、このにせの分岐線を本物の分
岐線と区別することができないため、誤った解読をして
しまう問題があった。

［発明の目的］ この発明は上記出願の発明を改良したものであり、そ
の目的は高記録密度の記録媒体における本物とにせもの
の１ビット画像パターン（分岐線）とを区別して認識す
ることのできる２進データ再生方法、装置を提供するこ
とである。

さらに、この発明の目的はこの種の２進データ再生方
法、装置における誤認識の問題を容易に解決できるよう
にした記録媒体を提供することである。

［発明の構成、作用、展開］ この発明によれば、上記の目的を達成するため、少な
くとも１本の細長い線とこの細長い線上において等間隔
で隔てられた点を分岐点とする複数の分岐線とから成
り、かつそれぞれの分岐線が上記細長い線から２つの異
なる分岐態様のいずれかを選択的にとる構造の線画が記
録され、上記複数の分岐線が上記細長い線に対してとる
分岐のパターンによって２進情報を符号化した記録媒体
であって、この発明の２進データ再生方法、装置で使用
するための記録媒体が提供される。

この構成によれば、記録媒体上の各細長い線とそれに
関連する複数の分岐線とは１つの線画として連なってお
り、かつ細長い線上における分岐点の位置したがって分
岐線が存在する位置は限定される（ある分岐線から次の
分岐線までの距離が限定される）。したがって、この性
質を２進データ再生方法、装置に利用させることによ
り、方法、装着における画像認識率を容易に向上させる
ことが可能となる。

すなわち、この発明によれば、少なくとも１本の細長
い線とこの細長い線上において等間隔で隔てられた点を
分岐点とする複数の分岐線とから成り、かつそれぞれの
分岐線が上記細長い線から２つの異なる分岐態様のいず
れかを選択的にとる構造の線画が記録され、上記複数の
分岐線が上記細長い線に対してとる分岐のパターンによ
って２進情報を符号化した記録媒体から、この記録媒体
上の画像を２次元的に読み取る工程と、読み取られた上
記画像のデータを記憶する工程と、記憶された上記画像
のデータのうち上記細長い線に相当する部分を追跡し、
その過程において、上記分岐点の上記間隔に合う位置で
検出した分岐線に対してのみ、その分岐態様に従って復
号化ビットを生成する工程と、を有することを特徴とす
る２進データ再生方法が提供される。

この構成によれば、隣りの分岐線からの距離が所定の
間隔から明らかにはずれている分岐線（にせの分岐線）
は認識の対象から除外される。したがって２進データの
認識率を上げることができる。

さらに、この発明によれば、少なくとも１本の細長い
線とこの細長い線上において等間隔で隔てられた点を分
岐点とする複数の分岐線とから成り、かつそれぞれの分
岐線が上記細長い線から２つの異なる分岐態様のいずれ
かを選択的にとる構造の線画が記録され、上記複数の分
岐線が上記細長い線に対してとる分岐のパターンによっ
て２進情報を符号化した記録媒体から、この記録媒体上
の画像を２次元的に読み取るイメージ入力手段と、上記
イメージ入力手段により読み取られた上記画像のデータ
を記憶するイメージ記憶手段と、上記イメージ記憶手段
に記憶された上記画像のデータのうち上記細長い線に相
当する部分を追跡し、その過程において、上記分岐点の
上記間隔に合う位置で検出した分岐線に対してのみ、そ
の分岐態様に従って復号化ビットを生成するイメージ解
読手段と、を有することを特徴とする２進データ再生装
置が提供される。

好ましくは、上記イメージ解読手段は、上記分岐点の
間隔を測定する間隔測定手段を含み、この間隔測定手段
の測定した間隔のデータによって示される分岐点存在可
能範囲内で検出された分岐線に対してのみその分岐態様
に従って復号化ビットを生成する。

例えば、上記間隔測定手段は線画の端にある２つある
いはそれ以上の分岐線を検出し、これらの分岐線の間隔
を求める。そして、測定した間隔±変動分を分岐線存在
可能範囲とする。以降の分岐線のサーチはこの分岐線存
在可能範囲で行われる。すなわち、前回検出した分岐線
から（間隔測定値−変動分）から（間隔測定値＋変動
分）の範囲内で分岐線を捜す。これにより、範囲外にあ
る分岐線は検出の対象から除外される。あるいは、分岐
線を無制限でサーチし、検出したときに、前の分岐線と
今回検出した分岐線との距離を分岐線存在可能範囲と比
較し、範囲内にあるときのみ、検出した今回の分岐線を
復号化してもよい。

分岐線の間隔あるいは分岐線の存在可能範囲が測定さ
れる分岐線は他の分岐線（データ分岐線）と異なる分岐
態様をもつ間隔測定専用の分岐線であってもよい。例え
ばデータ分岐線が細長い線に対して、線の右側から延び
る分岐線と左側から延びる分岐線から成る場合、専用の
分岐線は細長い線の両側から延びる分岐線、すなわち、
細長い線と交差する分岐線で構成し得る。

また、イメージ解読の際に分岐線の間隔を測定する代
りに、予め記憶された間隔データを使用するようにして
もよい。

また、イメージの解読は、イメージ記憶手段に、線画
の全画像を読み取った後に行えばよいが、イメージの解
読処理が十分速ければ、画像を読み取りながら解読処理
を行うことも可能であり、この場合、イメージ記憶手段
の記憶容量を小さくできる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

＜符号化画像＞ まず、記録シートに記録される符号化画像について説
明する。第１図に符号化画像の第１構成例を示す。図示
のように、符号化画像は、縦方向に長く延びる複数（１
本でもよい）の線Ａ（以下、幹と呼ぶ）と、各幹の進行
方向（図中、上から下の方向）に沿って、幹の右側から
延びる分岐線B1（以下、枝と呼ぶ）と、幹の右側から延
びる枝B2と、幹の上方（始端）において幹Ａの両側から
延びる複数（ここでは３本）の枝Ｍから成るツリーグラ
フの線画で構成される。ここに、枝の間隔は等間隔にな
っており、このことが、後述する２進データへの再生を
容易にする。上記枝のうち、枝B1と枝B2はそれぞれ１ビ
ットを表わすデータの枝であり、例えば、幹Ａの右側か
ら延びる枝B1はビット“1"を符号化したものであり、幹
Ａの左側から延びる枝Ｂはビット“0"を符号化したもの
である。また、データの枝B1、B2とは分岐態様の異なる
枝Ｍは後述する２進データ再生装置において、枝間の間
隔の測定のために用いられるダミー枝である。

第２図は符号化画像の第２構成例を示しており、第１
構成例（第１図）と異なる点は、ダミー枝Ｍがない点で
ある。

第１図や第２図に示すツリーグラフの符号化画像の場
合、枝B1、B2の間隔を可能なかぎり短かくすることによ
り、可及的に情報の記録密度を上げることができる。ま
た、異なるビットを表現するデータの枝B1、B2は幹Ａに
対して異なる分岐態様をとっているので、データ再生に
おいて両者の区別を容易に行うことができる。

＜２進データ再生装置＞ 第１図、第２図に例示したような符号化画像が記録さ
れた記録シートから画像を取り込んで、符号化されてい
る２進データを再生する２進データ再生装置の全体構成
を第３図に示す。第３図において、１は記録シートであ
り、この記録シート１上に上述したような符号化画像が
形成されている。この記録シート１上の画像はイメージ
入力装置２によって読み取られ、イメージ記憶装置３に
より２値（黒白）の画像データとして記憶される。イメ
ージ入力装置２は周知のイメージスキャナーあるいはテ
レビカメラ（例えばCCDカメラ）が使用できるのでその
構成の説明は省略する。イメージ記憶装置３に記憶され
た画像データはイメージ解読装置４によってアクセスさ
れ、ツリーグラフの構造的あるいは幾可的な特徴を利用
した解読処理が実行される。

イメージ解読装置４の解読処理は、枝の間隔を測定す
るか否かで異なり、また、ツリーグラフにダミー枝Ｍが
含まれるか否かによっても異なる。以下、イメージ解読
処理の３つの例について説明する。

解読処理（１） 第１の解読処理は、第１図に示すようなダミー枝Ｍ付
きのツリーグラフを解読するものである。この解読処理
のフローを第４図と第５図に示す。

第４図のフローにおいて、イメージ解読装置４は枝の
間隔を測定する。詳細に述べると、まず、４−１で幹を
認識する。次に、幹Ａを始点から１ステップたどり、ダ
ミーの枝Ｍがあるかどうかを判別する（４−２、４−
３）。ダミーの枝Ｍは、幹Ａの両側から出ているので容
易に発見できる。例えば、幹Ａの左右において、幹Ａか
ら決められた距離（例えばデータ枝の半分の長さ）だけ
隔った線を１ステップずつスキャンしていって、右側の
点も、左側の点も黒ドットの値をもてばダミーの枝であ
る。ついでに述べると、右側の点だけが黒ドットの値を
もてばデータの枝B1であり、左側の点だけが黒ドットの
値をもてばデータの枝B2である。

上記４−２と４−３の処理はレープで実行される。４
−３でダミーの枝Ｍを見つけたときは、４−４に進み、
枝番号のカウンタｎと第ｎの枝と第ｎ＋１との枝との間
隔データを記憶するレジスタd_nをすべて初期化する。

続いて、４−５で幹を１ステップたどり、４−６で間
隔d_nをインクリメントする。そして、４−７でダミーの
枝が見つかったかどうかを判別し、見つかったときには
カウンタｎをインクリメントして（４−８）、４−５に
戻り、ダミーの枝でないときには４−９でデータの枝か
どうかを判別し、データの枝でなければ４−５へ戻る。
第１図に示すように、ダミーの枝Ｍはデータの枝B1、B2
の前に配置されているので、ダミーの枝が３本のときに
はフローの４−７で２番目と３番目のダミーの枝が検出
され、その後、最初のデータの枝が４−７で発見される
ことになる。したがって、d₀には、最初のダミーの枝か
ら２番目のダミーの枝までの距離が入り、d₁には２番目
のダミーの枝から３番目のダミーの枝までの距離が入
り、d₂には３番目のダミーの枝と最初のデータの枝間の
間隔がセットされる。そこで、４−９でデータの枝をみ
つけたときには、４−10に進んで、多数決等により枝の
間隔を求める。すなわち、複数の間隔測定値d₀、d₁、…
d_nから、最も確らしい間隔を推定するわけである。そし
て、４−11で、枝間隔の若干のばらつきを考慮して枝の
間隔から誤差Δｄを引いた値をＤに代入する。このＤは
枝の存在可能範囲の下限を表わす。なお、枝の存在可能
範囲の上限はＤ＋2dである。

４−11の後は第５図に示すデータ枝の認識処理に進
む。既に４−９で最初のデータの枝が見つかっているの
で、データの枝の分岐方向（幹Ａの右側から出ているか
左側から出ているか）に従って対応するビットを記録す
る（５−１）。次に幹をＤステップたどり（５−２）、
データの枝が見つかったどうかを判別する（５−３）。
見つからなかったときは、幹を１ステップたどり（５−
４）、前のデータの枝からＤ＋2dの位置に達したかどう
かを調べ（５−５）、達してなければ、５−６を経て５
−３に戻る。つまり、データの枝を前のデータの枝から
Ｄ〜Ｄ＋2dの範囲でサーチしたわけである。上述したよ
うにこの発明では枝の間隔は一定になるようにして記録
シート１に符号化画像を記録しているので、この範囲内
で次のデータの枝が見つかるはずである。また、この範
囲外についてはデータの枝の検出を行っていないので、
にせの枝を容易に認識の対象から除外することができ
る。

５−３でデータの枝を発見したときには、５−１に戻
って対応するビットのデータを記録する。

なお、５−６はデータの終了の識別のための処理であ
り、幹がなくなっていれば（幹の終点を超えたときに
は）、解読処理の完了である。

また、５−５で前の枝からの距離がＤ＋2dに達したと
きには、印刷ミス等の原因（ほとんど起こらない）でデ
ータの枝が欠除しているときであるので、エラー処理５
−７を行って解読処理を停止する。

解読処理（２） 第２の解読処理は第２図に示すようなダミー枝Ｍなし
のツリーグラフの解読に適用される。

第１の解読処理と異なる点は間隔を測定する処理の相
違であり、データ枝の認識は同様でよく第５図のフロー
に従って行える。

第６図に第２の解読処理における間隔の測定フローを
示す。ここで、イメージ解読装置４は最初のデータの枝
と２番目のデータの枝との間隔を測定している。詳細に
述べると、まず６−１で幹を認識し、その後、幹の１ス
テップたどってはデータの枝（ここでは最初のデータの
枝）があるかどうかを判別するループ６−２、６−３を
繰り返す。６−３で最初のデータの枝が見つかったとき
は、６−４で間隔レジスタｄを初期化するとともに６−
５で対応するビットを記録する。続いて、幹を１ステッ
プたどってはｄをインクリメントしてゆく（６−６、６
−７）、データの枝があるかどうかを調べる（６−８）
処理を繰り返す。６−８でデータの枝を発見したときに
は６−９に進んでＤに（間隔測定値ｄ−誤差Δｄ）を代
入する。以降は第５図のフローに従ってデータの認識を
実行する。

なお、第２の解読処理が処理対象とする記録シート１
にはダミー枝Ｍが付いていてもかまわない。ダミー枝は
無視されるだけである。

解読処理（３） 第３の解読処理は間隔を測定する処理を含まない。す
なわち、枝の間隔のデータｄとΔｄは予め適当なメモリ
に記憶されている。もちろん、このデータは記録シート
１上のツリーグラフの枝間隔を表わすものである。した
がって、第３の解読処理は第２図のようなダミー枝Ｍの
ないツリーグラフの解読に適しているが、ダミー枝Ｍの
あるツリーグラフの解読にも使用できる。後者の場合、
ダミー枝Ｍは認識の対象から除外される。

第７図に第３の解読処理のフローを示す。まず７−１
で幹を発見し（７−１）、次に、幹を１ステップたどっ
てデータの枝があるかどうかを判別するループ７−２、
７−３を繰り返す。７−３でデータの枝を発見したとき
は７−４から７−10に示す認識処理を実行する。この認
識処理７−４〜７−10は第５図のフローと同様であるの
で説明を省略する。ただし、７−５のＤには、予め記憶
している枝の間隔ｄから変動分Δｄを差し引いた値が入
る。

３つの解読処理を比較すると、間隔データの精度の上
では第１の解読処理が有利である。反面、データの枝以
外に間隔測定用のダミーの枝Ｍを必要とするのでその
分、データを記録できるスペースが減ることになる。解
読処理速度の点では第３の解読処理が有利であり、枝の
間隔測定の部分のオーバーヘッドがない。第２と第３の
解読処理はダミー枝Ｍを必要としないので記録シート１
上のスペースをデータ枝のために最大限活用することが
できる。

以上、いくつかの実施例について説明したが、この発
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の
範囲を逸脱することなく種々の変形、変更が容易に行え
る。例えば、分岐線（枝）は細長い線（幹）に直交しな
くてもよい。また、データ分岐線の第１のタイプが、幹
の片側から分岐し、第２のタイプが幹の両側に分岐する
構造であってもよい。

［発明の効果］ この発明による２進データ再生方法、装置で使用され
るこの発明の記録媒体は、少なくとも１本の細長い線と
この細長い線上の異なる位置を分岐点とする複数の分岐
線から成り、かつ各分岐線が上記細長い線から２つの異
なる分岐態様のいずれかを選択的にとる構造の線画を記
録したものであって、上記複数の分岐線が上記細長い線
に対してとる分岐のパターンによって２進情報を符号化
し、かつ分岐点の間隔を等間隔に配置したものである。
したがって、この線画をもつ性質を２進データ再生方
法、装置に利用させることにより、本物とにせものの分
岐線の区別を容易に行わせることができる。

さらに、この発明による２進データ再生方法、装置は
上記記録媒体の画像の解読において、上記細長い線に相
当する部分を追跡し、その過程において上記分岐点の間
隔に合う位置で検出した分岐線に対してのみ、その分岐
態様に従って復号ビットを生成しているので、ノイズ等
によって形成されるにせものの分岐線を認識の対象から
除外することができ、高い認識率で２進データを再生す
ることができる。

さらに、データ解読において前処理として分岐点の間
隔を測定するようにした場合は、一層、認識率が向上す
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により記録シートに記録される符号化
画像の例を示す図、第２図は符号化画像の別の例を示す
図、第３図は記録シートの画像を取り込んで２進データ
を再生する２進データ再生装置の全体構成図、第４図は
ダミー枝の間隔を測定するフローを示す図、第５図は枝
の間隔測定後実行されるデータ枝の認識フローを示す
図、第６図はデータ枝の間隔を測定するフローを示す
図、第７図は枝の間隔を測定することなくデータ枝を認
識するフローを示す図である。 Ａ……幹（細長い線）、B1、B2……データの枝（分岐
線）、Ｍ……ダミーの枝（間隔測定用）、１……記録シ
ート、２……イメージ入力装置、３……イメージ記憶装
置、４……イメージ解読装置。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１本の細長い線とこの細長い線
   上において等間隔で隔てられた点を分岐点とする複数の
   分岐線とから成り、かつそれぞれの分岐線が上記細長い
   線から２つの異なる分岐態様のいずれかを選択的にとる
   構造の線画が記録され、上記複数の分岐線が上記細長い
   線に対してとる分岐のパターンによって２進情報を符号
   化した記録媒体から、この記録媒体上の画像を２次元的
   に読み取る工程と、 読み取られた上記画像のデータを記憶する工程と、 記憶された上記画像のデータのうち上記細長い線に相当
   する部分を追跡し、その過程において、上記分岐点の上
   記間隔に合う位置で検出した分岐線に対してのみ、その
   分岐態様に従って復号化ビットを生成する工程と、 を有することを特徴とする２進データ再生方法。
2. 【請求項２】少なくとも１本の細長い線とこの細長い線
   上において等間隔で隔てられた点を分岐点とする複数の
   分岐線とから成り、かつそれぞれの分岐線が上記細長い
   線から２つの異なる分岐態様のいずれかを選択的にとる
   構造の線画が記録され、上記複数の分岐線が上記細長い
   線に対してとる分岐のパターンによって２進情報を符号
   化した記録媒体から、この記録媒体上の画像を２次元的
   に読み取るイメージ入力手段と、 上記イメージ入力手段により読み取られた上記画像のデ
   ータを記憶するイメージ記憶手段と、 上記イメージ記憶手段に記憶された上記画像のデータの
   うち上記細長い線に相当する部分を追跡し、その過程に
   おいて、上記分岐点の上記間隔に合う位置で検出した分
   岐線に対してのみ、その分岐態様に従って復号化ビット
   を生成するイメージ解読手段と、 を有することを特徴とする２進データ再生装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の２進データ再生装置におい
   て、上記イメージ解読手段は、上記分岐点の間隔を測定
   する間隔測定手段を含み、この間隔測定手段の測定した
   間隔のデータによって表わされる分岐点存在可能範囲内
   において検出された分岐線に対してのみ、その分岐態様
   に従って復号化ビットを生成することを特徴とする２進
   データ再生装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の２進データ再生方法または
   請求項２記載の２進データ再生装置で使用するための上
   記記録媒体。