JP2734638B2 - データ読取方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は紙やシート等の記録媒体に記録された符号
化画像を取り込んで符号化されているデータを読み取る
データ読取方法および装置に関する。

［背 景］ 画像の符号化技術として従来よりバーコード技術が知
られているが、バーコードの場合、その構造上、記録で
きる情報量に限界があり、記録密度を高くできないとい
う問題があった。

最近、本件出願人はバーコードに代え、縦横に多数の
網目を配置し、各網目に選択的に形成した明暗によって
データを符号化した網状パターンを符号化画像のデータ
本体として使用し、このような符号化画像を取り込んで
解読する技術を提案している（特願昭63−328028号）。
この方式の場合、記録媒体上において２次元的に微少間
隔で配置した網目の各々の明暗によって各データビット
が表現されるので、記録密度は大幅に改善できる。

この種の符号化画像に対するデータ解読の目的は網状
パターンにおける各網状の明暗を知ることにあるが、そ
のアプローチとしてイメージセンサーから取り込んだイ
メージデータ上から直接的に網目を探索する方式は一般
に不利であり、誤った認識が生じやすい。特に簡易なイ
メージセンサーとして、手動で記録媒体上の符号化画像
を走査するラインイメージスキャナを用いた場合には、
走査中における走査速度の変動や方向の変化のために、
相当の画像歪みが走査段階で発生し、取り込んだイメー
ジデータ上の各網目の位置が記録媒体上での各網目の位
置から大きくずれてしまい解読は極めて困難となる。走
査速度を測定するロータリエンコーダ等の特殊な機構を
イメージセンサーに設けることにより、この問題は軽減
されるがコスト高が避けられない。

そこで、上述した特願昭63−328028号では記録媒体上
の符号化画像のなかに、網状パターンの各網目の主走査
方向での中心位置（網目の縦方向での中心）を指示する
ための主走査基準パターンと、副走査方向での中心位置
（網目の横方向での中心）を指示するための副走査基準
パターンとを追加し、解読作業において、この符号化画
像を取り込んだイメージデータ上から、各走査基準パタ
ーンの位置を認識し、その結果からイメージデータ上で
の各網目の中心位置を決定し、そこにある網目の明暗を
代表するイメージビット（画素）をサンプリングしてい
る。特に実施例では、縦横に等間隔で網目を配した網状
パターンの外側に主走査基準パターンとしての２本のガ
イドラインを網状パターンを挾むようにして平行に配置
するとともに、副走査基準パターンとして黒の網目と白
の網目（クロック）を交互に繰り返すパターンの同期マ
ークを各ガイドラインの内側に沿って設けており、この
２つの同期マークの対応するクロック同士を結ぶ線上に
網状パターンの縦の網目の列が一致するようにしてい
る。このような符号化画像に対し、ラインイメージセン
サーがほぼガイドライン方向に沿って動かされ、そのイ
メージデータを１ラインずつ取り込む。解読作業におい
て、イメージデータの各主走査ラインイメージの両端か
ら中央に向って画素値が調べられ、最初の白から黒への
変化を検出することにより、その主走査ラインイメージ
におけるガイドライン位置を得ている。イメージデータ
上の各主走査ラインイメージは記録媒体上の網目パター
ンを完全には縦方向ではなくラインイメージごとに変動
を受けながら斜めに横切った線上の画像部を表わしてい
る。しかし、その場合であっても、斜線上の２つのガイ
ドライン位置間（ガイドライン間隔）を適当に等分した
点が、網状パターンにおける各網目の縦方向の中心（及
び同期マークの網目の縦方向）の中心に位置するように
符号化画像が構成されている。そこで、この性質を利用
し、各主走査ラインイメージのガイドライン位置間を画
像フォーマットに従って等分し、各等分点のイメージビ
ットをサンプリングして主走査デコードされたイメージ
データを得る。この主走査デコードされたイメージデー
タの両側にある配列（イメージドット列）は同期マーク
の縦方向の中心を仙ったイメージを表わしており、この
イメージドット列を仙ってゆけば、同期マークの各網目
（クロック）を表わす白画素のランレングス（連なり）
と黒画素のランレングスとが交互に観察されるはずであ
る。そして、各ランレングスの中心が同期マークのクロ
ックの横方向の中心と考えられ、両側の同期マークのイ
メージドット列にある対応するランレングスの中心を結
ぶ線が網状パターンの縦の網目列の横方向の中心を通る
と考えられる。そこで、この原理に従って、主走査デコ
ードされたイメージデータから同期マークの各クロック
の中心を検出し、対応する両側のクロックの中心同士を
結ぶ線上にある各イメージドット（画素値）をサンプリ
ングすることにより、網状パターンにおける各網目の明
暗が識別される。

以上のようにコストのかからない走査基準パターンを
符号化画像に付加し、取り込んだイメージデータから走
査基準パターンの各位置を検出することにより、歪んだ
イメージデータ上から直接的に網状パターンの各網目を
探索するという困難な問題を避けて各網目の位置を求め
ることが可能となった。

しかし、記録媒体の符号化画像自体に汚れ等のキズが
あり、それによって走査基準パターンが部分的に潰れた
り、欠けたりして損傷を受けているような場合には、上
述したような解読方法では汚れ等を走査基準パターンの
断片と見誤るおそれが多分があり、その結果を基に決め
られるイメージデータ上の網状パターンの各網目の位置
に狂いが生じ、でたらめな明暗識別結果をもたらすとい
う問題があった。例えば、汚れのために発生する主走査
基準としてのガイドラインの位置の狂いは主走査ライン
イメージ上における２本のガイドラインの対応する位置
同士を結ぶ線を等分した網目のたて方向の中心位置とな
るべき位置にも波及し、その結果、後で訂正不可能なサ
ンプリングエラーを生じ得る。

［発明の目的］ したがって、この発明の目的は網状パターンをデータ
本体とする符号化画像の走査基準パターン、特に主走査
方向における網状パターンのデータサンプリング基準を
指示するための主走査基準パターンが記録媒体上の汚れ
等によって部分的に破壊された場合でも、イメージデー
タ上における正しい走査基準パターンの各位置を割り出
すことができるデータ読取方法及び装置を提供すること
である。

［発明の構成、作用］ この発明は上記の目的を達成するため、網状パターン
と主走査基準パターンを含む画像が記録された記録媒体
からその画像を表わすイメージデータを読み取り、読み
取られたイメージデータを複数の部分イメージデータに
セグメント化し、セグメント化された各部分イメージデ
ータについて、その部分イメージデータのなかから上記
主走査基準パターンの断片を特徴づける特徴画素群を探
索し、探索において特徴画素群が検出されなかった部分
イメージデータについては他の部分イメージデータに対
する探索において検出された特徴画素群によって示され
る主走査基準パターンの断片の位置から、その部分イメ
ージデータにおける主走査基準パターンの断片の位置を
割り出すことにより、イメージデータにおける主走査基
準パターンの各断片の位置情報を生成し、生成された位
置情報に基づいて上記イメージデータにおける上記網状
パターンの各網目の明暗を識別するようにしたことを特
徴としている。

この構成によれば、汚れ等によって記録媒体上の主走
査基準パターンが部分的に破壊された場合でも、破壊部
分が部分イメージデータという部分的な領域内に限定さ
れ、しかも、この部分的な領域における主走査基準パタ
ーンの位置が他の健全な主走査基準パターン断片部から
得た特徴画素群の示す位置によって割り出されるので、
破壊がなかったとしたときの主走査基準パターンの位置
を高精度で復元することができ、したがって、主走査基
準パターンの位置を基準として行われる網状パターンの
各網目の明暗の識別も確実なものになる。

１つの好ましい態様では主走査基準パターンは網状パ
ターンの両側に延びる２本の連続線（ガイドライン）で
構成され、このガイドラインの断片を特徴付ける画素群
としてイメージデータの深さ方向（主走査ラインイメー
ジと直交する方向）に連なる適当な問題をもつ白、黒、
白の３本のランレングス（ガイドラインセットと呼ばれ
る）が使用される。このようなガイドラインセットがセ
グメント化された部分イメージデータ上において２本の
ガイドラインのそれぞれについて探索され、探索に失敗
した方（両方の場合もあり得る）ガイドライン部分の位
置が後で前後の健全なガイドライン位置から補間によっ
て求められる。このような２本のガイドラインは手動で
イメージセンサーを走査したような場合に生じる走査方
向の変化に対応できるとともに、そのパターン自体が長
い連続線であって他のイメージ要素にはない特徴をもっ
ているので認識する上で有利であり、更には符号化画像
のまわりに文字等の解読上望ましくないイメージが配置
されるような場合でも、符号化画像の境界としての機能
を発揮し得る。

この発明は任意の適当なパターンをもつ主走査基準パ
ターンに対して適用し得るが、（イ）場所的に特徴（例
えば網状パターンの外部にある）をもつものや、（ロ）
パターン自体がユニークで網状パターンの各網目と容易
に区別できるもの等が主走査基準パターンの認識の容易
化等を図る上で望ましい。

また、ラインイメージセンサーによる符号化画像の走
査中に、網状パターンに先立って走査される位置（網状
パターンの手前）にデータ開始マークを形成し、網状パ
ターンの走査後に走査される位置にデータ終了マークを
形成してもよい。この場合、解読作業において、イメー
ジデータ上からこれらのデータ開始、終了マークを検出
することにより、一層、確実なデータ解読が可能にな
る。例えば、上述したガイドラインのような主走査基準
パターンの端部が破壊されているような場合に、データ
開始マーク、終了マークが主走査基準パターンの端部を
横切る主走査上または線群上に位置するように符号化画
像のフォーマットを決めておくことにより、データ開始
マークまたは終了マークの断片を検出した主走査ライン
イメージの線と破壊されていない主走査基準パターン部
分について検出されている結果によって推定される線と
から主走査基準パターンの破壊されている端部を知るこ
とができる。

また、主走査基準パターンの断片を探索する単位領域
である部分イメージデータの大きさ（深さ）あるいは探
索する断片の大きさは、探索結果によって局所化し、例
えば破壊されている断片の大きさにほぼ等しくなる程度
まで段階的に縮少化してもよい。例えば、２つの連続す
る部分イメージデータについて連続して探索に失敗した
ら、探索する断片の大きさを半分にして再度、探索を試
みるといった具合である。このようにすれば、一層、精
度の高い主走査基準パターンの位置の割り出しが可能に
なる。

［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。

第１実施例 第１図は第１実施例に係るデータ読取装置10の全体構
成を示したものである。装置全体の目的は、紙等の記録
媒体に記録された網状の画像20（第２図参照）をイメー
ジセンサー11で読み取り、画像に符号化されているデー
タを解読することである。

イメージセンサー11は例えばCCD素子の検出アレイを
含む手動式ラインイメージセンサーであり、手動によ
り、記録媒体の副走査方向（横方向）に動かされること
によって、記録媒体上の符号化画像20を走査し、対応す
るイメージデータを発生する。詳細には、検出アレイの
各検出素子において、入力光、即ち、各検出素子に対向
する記録媒体上の画素の明暗に従う入力光がアナログ電
気信号に光電変換され、主走査１ライン分の時間を定め
る所定の周期（主走査周期）ごとに検出アレイの全検出
素子分のラインイメージ出力が得られるように、各検出
素子のアナログイメージ出力がアナログマルチプレクサ
等を介して順番にかつ周期的に取り出される。しかる
後、２値化回路にて２値化され（例えば、黒画素は
“1"、白画素は“0"）、この２値化された直列のイメー
ジデータがタイミング制御信号とともに制御回路12へ伝
送される。制御回路12ではイメージセンサー11関係の制
御と、直列に送られてくるイメージデータの並列変換を
行う。

一方、CPU13はROM14に記憶されたプログラムに従って
動作し、イメージセンサー11が画像の走査を行っている
間は、制御回路12で直列イメージデータが並列変換され
る都度、その並列データをイメージRAM15に書き込んで
いく。画像走査の終了後、CPU13はイメージRAM15に記録
されているイメージデータの解読作業に入り、その結果
をRAM16に記録する。解読作業は大きく分けて、イメー
ジデータからデータのサンプリング基準パターンを認識
する処理と、その結果に基づいてデータ本体である網状
パターンの各網目の明暗を識別する処理とから成る。本
実施例によればサンプリング基準パターンが汚れ等によ
って部分的に破壊されている場合でも、イメージデータ
上におけるサンプリング基準パターンの各位置を高い精
度で割り出すことができ、これによって網状パターンに
対する正確な解読結果が得られるようにしている。その
詳細は後述する。

第２図はデータ読取装置10の読取対象である記録媒体
上の符号化画像の例である。図示の符号化画像20は内部
データ本体としての網状パターン22を有している。網状
パターン22は縦横に並べられた多数の網目から成り、各
網目はデータの単位であるビットを表現（符号化）する
ため、選択的に暗（黒）または明（白）になっており、
例えば、黒の網目でビット“1"を表現し、白の網目でビ
ット“0"を表現している。図の例では網状パターン22は
48×72ビットの情報をもっている。更に、符号化画像20
はデータ本体である網状パターン22に対する主走査と副
走査のデータサンプリング基準を指示するためのパター
ンないしマークをもっている。第２図の場合、主走査の
サンプリング基準のマークと副走査のサンプリング基準
のマークとは別々になっており、主走査のサンプリング
基準は網状パターン22の上と下の両側に沿って副走査方
向に延在する２本のガイドライン21によって与えられ、
副走査のサンプリング基準は各ガイドライン21の内側に
沿って、交互に黒と白の網目を繰り返すパターンをもつ
２つの同期マーク列25によって与えられる。同期マーク
列25の黒白網目の間隔は網状パターン22の副走査方向の
網目の間隔に一致するかたちで同期しているので、同期
マーク列25の各網目のことをクロックと呼ぶことにす
る。

主走査基準パターンとして間隔をあけた２本のガイド
ライン21を、イメージセンサー11の移動方向、即ち画像
20の副走査方向に沿って設けたのは、画像の走査中にイ
メージセンサー11の方向が変化した場合にも対応できる
ようにするためである。即ち、イメージセンサー11から
のイメージデータは主走査ライン別に識別可能な仕方で
イメージRAM15に記憶されるが、記憶された各々の主走
査ラインイメージデータがどの方向でのライン画像を示
しているかははっきりしない。しかし、各主走査ライン
イメージデータ上における２つのガイドライン21の位置
を検出することにより、その検出結果から、網状パター
ン22の各網目の縦方向の中心位置（あるいは縦方向の存
在範囲でもよい）に相当する各主走査ラインイメージデ
ータ上における位置（主走査データサンプリングの中心
位置）を、原画がもつ位置関係、即ちオリジナルである
記録媒体上の符号化画像において２つのガイドライン21
と網状パターン22との間に形成されている所定の位置関
係に従って決定することができる。例えば、第２図の画
像フォーマットの場合、２つのガイドライン21は互に平
行で、かつ網状パターン22に対しても平行であり、上の
ガイドライン21の１点と下のガイドライン21の１点とを
結ぶ直線は網状パターン22における等間隔の複数の網目
を通るので、そのような直線の画像を表わすラインイメ
ージデータにも、このことが保存されているはずであ
り、したがって、そのラインイメージデータ上から、両
ガイドライン21の点をみつけ、その間を等分すること
で、そのライン画像における各網目の主走査方向での中
心位置が得られる。

一方、副走査基準パターンである同期マーク列25は取
り込んだイメージデータにおける副走査方向における各
網目の位置を決定するのに利用される。即ち、上と下の
各同期マーク列25の各クロックをイメージデータ上から
検出し、上と下の対応するクロック同士に着目する。第
２図の符号化画像フォーマットの場合、この対応するク
ロック同士の中心を結ぶ直線は網状パターン22の縦のあ
る列における各網目の横方向（副走査方向）での中心を
通る。したがって、１対の同期マーク列25の各クロック
の位置をイメージデータ上から検出することにより、イ
メージデータ上における網状パターン22の各網目の副走
査方向の中心位置あるいは副走査方向での存在範囲を決
定できる。

更に、第２図の符号化画像20の場合、網状パターン22
に先立って走査される領域に市松模様の網目群から成る
データ開始マーク23があり、網状パターン22の走査後に
走査される領域には横に細長く主走査方向に沿って交互
に黒と白を繰り返すデータ終了マーク24が形成されてい
る。この例のようにデータ開始マーク23、終了マーク24
は周期的あるいは規則的なパターンとすることでイメー
ジデータ上においてこれらのマークを容易に検出するこ
とができる。また、この例のように、データ開始マーク
23と終了マーク24とを視覚上、区別しやすいパターンに
することにより、使用者は符号化画像20に対するイメー
ジセンサー11の走査方向（移動方向）を容易に判断でき
る。更に、主走査基準としてのガイドライン21の端の部
分が汚れ等で破壊されていても、データ開始マーク23あ
るいは終了マーク24を検出することで、データの開始や
終了を検出でき、更にはガイドライン21のつぶれた位置
を予測ないし評価することも可能となる。

第３図は第２図に示す符号化画像をイメージセンサー
11でややていねいに手動走査した場合に得られるイメー
ジを示したものである。実施例によれば、図示の程度の
歪みであれば、サンプリング基準パターンの部分的な欠
損、即ち、ガイドライン21や同期マーク列25が多少破壊
されていても、十分に対応でき、正しい解読結果を与え
ることができる。

以下、実施例によるイメージデータの解読処理につい
て説明する。

第４図は符号化画像20を走査したイメージデータのス
トアと、ストアされたイメージデータから主走査基準パ
ターンであるガイドライン21いを認識して、イメージデ
ータを主走査サンプリングする処理のフローチャートで
あり、第５図は主走査サンプリングされたイメージデー
タから、副走査基準パターンである同期マーク列25を認
識してイメージデータの副走査サンプリングを行う処理
のフローチャートである。この実施例は、ガイドライン
21の認識と同期マーク列25の認識に特徴を有しており、
以下説明するように、多少の破壊がガイドライン21や同
期マーク列25に生じている場合でも、高い精度で破壊さ
れている位置を割り出すことができる。

第４図において、４−１から４−５は記録媒体の符号
化画像20をイメージセンサー11で読み取ってイメージRA
M15に書き込む工程である。なお、４−３を示す走査終
了条件（メモリ一杯）は単なる例示であり、他の任意の
適当なイベント発生を走査終了の合図とすることができ
る。また、４−４に示すように、イメージRAM15として
バイトメモリを想定している。第６図はイメージRAM15
のメモリマップを示したもので、図の横の１行（イメー
ジRAM15のｌ個の連続アドレス）に、１ライン分のイメ
ージ（ラインイメージ）が書き込まれる。

イメージの解読作業は第４図の４−６から始まる。４
−６において、第６図のような形式で記憶されたイメー
ジデータの全体から、ガイドラインセット（主走査基準
であるガイドラインを特徴づける画素群）の探索が行わ
れる。第２図に示すようにガイドライン21は黒の連続線
であり、符号化画像20の他の要素にはない特徴をもって
いる。したがって、例えば、第７図に例示するように、
適当な間隔をもつ白、黒、白の３本の平行なランレング
ス73、74、75でガイドラインセットを定義し得る。ガイ
ドラインセットを見つけるために必要なランレングスの
間隔ないし幅76の初期値は固定の標準の限界値を用いて
もよいし、あるいは、ラインイメージに最も高い頻度で
現われる白や黒ドットの幅を測定するなどして決定して
もよい。適当な３本のランレングス73、74、75で定めら
れるガイドラインセットの探索は、イメージRAM15の適
当なラインイメージ上において適当な間隔をもつ白ドッ
ト、黒ドット、白ドットの位置から、ラインイメージと
垂直な深さ方向（第６図の場合、縦の方向）に、イメー
ジを追跡して、白、黒、白の各ドットの続く数（ランレ
ングス）を調べ、その結果をガイドラインセットの条件
と比較する処理を繰り返すなどして行える。探索に失敗
したときは解読不可なのでエラーとなるが（４−７）探
索に成功したときにはガイドラインセットの情報からイ
メージデータ上のガイドラインの幅や走査方向の傾きの
標準値が定まる。更に、４−８において走査方向の傾き
の標準値からの変動を考慮したマージンを左右（第２図
の場合は上下であるが、第６図に従い、以下左右という
ことにする）のガイドラインセットの位置に加えること
により、以降の処理で扱うイメージデータの左右の探索
領域（第８図の探索幅81）が求められる。なお、この探
索幅81の制限は、第８図に示すように、符号化画像20の
まわりに文字等のその他のイメージ（解読中にノイズと
なるおそれのあるイメージ）がある場合に望まれる処理
であり、符号化画像20の周囲が余白になっている場合は
格別に必要ない。

４−９から４−11まではイメージデータの深さ方向の
探索領域の限定のための処理であり、そのためにデータ
開始マーク23とデータ終了マーク24を検出してこれらの
マーク23、24が検出されたラインイメージにおける左右
のガイドラインの位置を求めている。データ開始マーク
23と終了マーク24は、ラインイメージが周期的な白黒の
パターンを含むことで検出でき、例えば、第２図の符号
化画像の場合、開始、終了マーク23、24は、24個の白黒
の対の繰り返しであるので、マージンを見込んで20個程
度の同じ周期をもつ白黒の対が見つかったら、これらの
マークであるとする条件で十分である。データ開始マー
ク23はイメージデータの上のライン（最初のライン）か
ら探索し、データ終了マーク24はイメージデータの下の
ライン（最後のライン）から探索すると都合がよい。開
始マーク23または終了マーク24が検出できなかったとき
は、符号化画像20の一部だけが走査された等の誤った操
作等が原因と考えられるのでエラーとして処理する（４
−10、４−12）。

４−13から４−18までは、上述の処理によって探索幅
81と探索深さ（第８図でいえばスタートライン82からエ
ンドライン83まで）とが制限されたイメージデータをサ
ーチブロックと呼ばれる深さ方向で仕切られた複数の部
分イメージにセグメント化し、各セグメントにおけるガ
イドラインの破壊の有無を調べているところである。第
８図の場合、イメージデータは８つのサーチブロック84
に分けられている。このようなサーチブロックの大きさ
（深さ）を４−13で決めスタートライン82の次のライン
から始まる最初のサーチブロックを選択する。サーチブ
ロックの深さは、例えば４−６で得ているガイドライン
セットの情報や処理時間、精度等を考慮して決定でき、
その値が４−14で探索されるガイドラインセットに関す
る白、黒、白のランレングスの必要な長さを定める。即
ち、白、黒、白の深さ方向のランレングスとして、間隔
が適当で、サーチブロックの深さ（以上）の長さをもつ
ものが見つかった場合、ガイドラインセットありとな
り、その位置（ガイドラインセットで囲まれる矩形領
域）が記憶される。探索に失敗した場合はそのサーチブ
ロックのガイドラインに何らかの欠損が生じていること
になるので、左右どちらのガイドラインについて失敗し
たか、あるいは両方失敗したか等、失敗状態に従うフラ
グを立てておき、後でガイドライン位置の補間ができる
ようにしておく（４−15、４−16）。例えば、第８図の
場合、上から４番目と５番目のサーチブロックの右ガイ
ドライン部分に汚れ85が付いているので、これらのサー
チブロックでは右ガイドラインはエラーとして検出され
る。

１つのサーチブロックについてガイドラインの状態を
検査したら次のサーチブロックを選択し（４−17）、検
査し、エンドライン83で終わる最後のサーチブロックま
で検査を繰り返す（４−18）。

なお、第４図のフローでは行っていないが、サーチブ
ロックのサイズを探索結果に従って可変に局所化するよ
うにしてもよい。例えば、４−15でガイドラインのエラ
ーがあるサーチブロックについて検出されたら、そのサ
ーチブロックの深さを半分にして再度、半分の深さの２
つのサーチブロックの各々についてガイドラインの探索
を行ったり、あるいは半分の深さのサーチブロックで４
−13から４−18のループを再開するようにしてもよい。

第４図の４−19から最後までは、各サーチブロックに
ついて、各主走査ラインイメージにおける左右のガイド
ラインの各位置を決定し、その位置情報を基に、等分方
式で各ラインイメージの主走査サンプリング位置（その
全体の軌跡が第３図に参照番号31で示されている）を求
め、各サンプリング位置のイメージデータビット（画
素、ドット）をラインイメージから取り出して主走査デ
ーコード配列100（第10図参照）を作成している。各主
走査ラインイメージ上のガイドラインの位置（ガイドラ
イン幅の中心位置）の決定は、その主走査ラインイメー
ジを属するサーチブロックのそのガイドラインについて
エラーないし破壊を示す失敗フラグが立っていない場合
には、実測によって行われるが、失敗フラグが立ってい
る場合にはガイドラインが正常な部分について実測した
ガイドラインの位置から補間によって行われる。例えば
第４図に示すように失敗フラグのリストを参照して、前
後のサーチブロックの端の主走査ラインイメージにおけ
るガイドラインの位置からの直線的な補間により、問題
の主走査ラインイメージにおけるガイドラインの位置を
得ることができる。

フローに従うとチェック４−20でNOとなるのは現サー
チブロックの左右のガイドラインがともに正常である場
合であり（対応する失敗フラグが下がっていることから
わかる）、その場合は４−29で現サーチブロック内の各
主走査ラインイメージについて左右のガイドラインの中
心位置を実測し、両位置の間において符号化画像のフォ
ーマットに応じた等分点の位置を主走査のサンプリング
点として得、各サンプリング点にあるイメージビットを
取り出す。４−20で左右のガイドラインのうち少なくと
も一方に失敗フラグが立っている場合には、４−21以下
に進み、失敗フラグが立っているガイドラインの位置を
補間するため、現サーチブロックより１ライン上のガイ
ドライン位置、即ち、前サーチブロックの最後の主走査
ラインイメージにおけるガイドライン位置（現サーチブ
ロックが最初のサーチブロックの場合には４−９で得て
いるスタートラインのガイドライン位置）を補間始端と
し（４−21）、次サーチブロック以降において正常なガ
イドラインのサーチブロックを捜し出し（４−22、４−
26）、その正常サーチブロックの最上の主走査ラインイ
メージにおけるガイドラインの位置を補間候補として検
出し（４−27）、補間の始端と終端との間にある問題の
サーチブロックにおける各主走査ラインイメージ上のガ
イドラインの位置を補間によって割り出し、主走査サン
プリングを行う（４−28）。なお、フローには明記して
いないが一方のガイドラインが正常な場合、その位置は
直接的に実測されるようになっている。また、エンドラ
イン近くでのガイドラインが破壊されている場合には、
４−11で評価したエンドラインのガイド位置が補間終端
とされる（４−23、４−24）。

このようにしてエラーがあるガイドラインの区間は他
の正常なガイドラインの区間で実測した位置に基づいて
補間し、精度の高い主走査サンプリングを行う。この結
果、第10図のような主走査デコードの配列100が完成す
る。ここにおいて、この主走査デコードされたイメージ
データ100の両側の列は副走査基準パターンである同期
マーク列25の主走査中心軌跡31（第３図）に沿うイメー
ジドットの一次元配列（ドット列）となっている。この
左右の同期マーク列25のドット列を調べて、同期マーク
列25の各クロックにおける副走査方向の中心位置を決定
し、その結果を基に網状パターン22の副走査データサン
プリングを行って、各網目の明暗を識別しているのが第
５図のフローである。

第５図において５−１で主走査幅、即ち左右のガイド
ライン21の間隔（第４図で得られている）から、スター
トクロックのチェック５−３で標準値（比較参照値）と
なるクロックの深さ方向（副走査方向、第10図において
縦の方向）の長さを決定する。ただし、この実施例は手
動でイメージセンサー11を符号化画像20に対して走査す
ることを想定しており、そのためクロック長に相当量の
変動が予想されるので標準値にかなり大きめのマージン
を付ける必要がある。なお、主走査幅から標準値を算出
する代りに、例えば、主走査デコード配列100上の同期
マーク列25のドット列を調べて平均的な白、黒のランレ
ングスを求めて、それを標準値とするようにしてもよ
い。５−２で主走査デコードされたイメージデータ100
から、両側にある左右の同期マーク列25の最初の（黒
の）クロックを検出し、その中心点、長さ、左右の最初
のクロック間の、イメージデータ100の主走査方向（第1
0図の水平方向）に対する傾き等を実測する。そして、
５−３で実測結果のクロック長を５−１で得ていて標準
値の範囲内にあるかどうか判別する。この段階で標準値
の範囲内にないものは読み取りエラーとなる。標準値内
のときには、副走査サンプリングのため、左右のスター
トクロックの中心位置を結ぶ直線上のドットの値を主走
査デコードされたイメージデータ100から取り出して、
網状パターン22における最初の列の網目の明暗を示すデ
ータを得るとともに、５−２で実測した各特徴パラメー
タ（中心位置、長さ、傾き等）を次クロックに対する標
準値としてセットする。

５−５で前クロックの長さを前クロックの中心位置に
加え、次のクロックの中心位置を予測する。この予測
は、この実施例の場合、記録媒体上において符号化画像
20（第２図）の同期マーク列が等しい長さの黒と白のク
ロックの繰り返しパターンであること、したがって、ク
ロック長がクロック間隔に等しくなっていることによる
ものである。次に５−６でこの予測点から主走査デコー
ドされたイメージデータ上の同期マークのドット列に沿
って、上下に予測点のドット値と異なるドット値が出る
まで探索して、次クロックを実測する。例えば予測点が
黒画素を示す“1"であれば、そこを中心に上下に連続す
る“1"を次のクロックとするわけである。そして、実測
結果として次クロックの長さ、中心、左右の傾き等を得
る（５−７）。このようにして、予測と実測を行った場
合、クロックにエラーがなければ予測の中心点と実測の
中心点とはある範囲内に収まるはずであるが、そのクロ
ックが潰れていたりすると、第９図と第10図に示すよう
に、クロック長や傾きは標準値（前のクロックの長さや
前の左右クロックの傾き）から大きく変化するはずであ
る。第９図でいえば、汚れ63が右の同期マーク列25の２
番目の黒のクロックを潰しているため、第10図の主走査
デコードされたイメージデータ100上においてこの同期
マーク列25のドット列（第９図の軌跡31上の画素の列）
のなかに第10図中、点線で囲んだ汚れ63の断片を示す黒
ドット列が形成される。したがって、右の同期マーク列
25のドット列における前のクロック（白クロックであ
り、実測の中心をP1で示してある）の長さより次クロッ
クの長さの方が汚れの分だけ長くなって観測される。ま
た、予測した次クロックの中心P2も、実測した中心P3か
ら大きくずれることになる。一方、左側の同期マーク列
25の対応する部分には汚れがないので前のクロック（中
心をP1で示している）から予測した次クロックの中心P2
と実測値P3との差はあってもわずかである。したがっ
て、次クロックについて予測した特徴パラメータと実測
した特徴パラメータとを比較し、両者の差を調べること
で汚れ等によるクロックのエラーの発生を検出できる。
第５図のフローでは、予測した次クロックの中心点と実
測した次クロックの中心点との差を左右の同期マークの
それぞれについて求め（５−８）、その差が許容範囲内
かどうかを調べる（５−９、５−10、５−13）ことで、
次クロックが適正かどうかを判別している。５−11は左
右ともクロックが適正でないときに行われる処理であ
り、このような状況では同期マーク列25の前の状態しか
確実視できないので５−５で求めた左右の予測点を次ク
ロックの中心点として確定させる。そして、５−16でそ
の中心点同士を結ぶ直線上のドット列を主走査デコード
配列100からサンプリングして関連する各網目の明暗を
示すデータとする。５−12と５−14と左右の次クロック
のうち一方が適正で他方が不正であったときの処理で、
この場合は、不正な方のクロックの中心点は前クロック
からの予測点を用いてもよいが、少しでも精度が上がる
ように、適正な方のクロックの実測中心点から、傾きを
基に不正クロックの中心点を求めている。例えば、第９
図、第10図において上方に見える左右の適正な白クロッ
クの傾きはその左クロックの中心点P1と右クロックの中
心点P1との間の縦方向の差２（ドット）で評価でき、こ
れらの２つの白クロックのそれぞれ下に位置する黒クロ
ックのうち右側が不正であり、左側は適正でその中心点
は図示のP2で実測されているので、この点を通る水平線
と右の同期マーク列25のドット列である直線との交点か
ら２ドット上の位置（この場合、たまたま、右側の前の
クロック中心P1から予測した位置P2と一致している）が
右側の不正クロックの中心点として決定される。そし
て、５−15において、適正だった方のクロック長のみを
クロック間隔の標準値として更新し、５−16で左右のク
ロック中心間のドット列をサンプリングする。両クロッ
クとも適正な場合は、実測したクロック中心を確定させ
その間のドット列を取り出す。この場合５−15で標準パ
ラメータは実測したクロックの特徴パラメータによって
すべて更新される。

５−17はデコードの終了判定であり、ここで符号化画
像20のフォーマットに従い予め定められたデータ数とデ
コード処理５−16の実行回数とが比較される。デコード
処理５−16の実行回数がフォーマットの定める回数に等
しく、かつその後の同期マーク列25のドット列のなかに
クロックがエンドラインのところまでない場合（５−1
8）、即ち、主走査デコードされたイメージデータ100上
の同期マーク列25のドット列から実測または補間によっ
て検出されるクロック数がフォーマットの定める数に等
しい場合に、適正な処理が行われたものとしてサンプリ
ング処理が完了する。途中で誤ったクロック補間等が行
われた場合は、フォーマットのデータ数が得られる前に
配列100のエンドラインに達したり（５−19でNO）、あ
るいはフォーマットのデータ数が得られた後で更にクロ
ックが見つかる（５−８でNO）のでエラーとして検出で
きる。

以上のように第１実施例によれば、かなり厳しい環境
条件下での符号化画像20の読み込み、例えばイメージセ
ンサー11による符号化画像20に対する走査が手動で行わ
れるために少なからず生じる走査中での走査速度の大き
さや向きの変化、更には符号化画像20の周囲にノイズ要
因である文字等が記録されること等を考慮して符号化画
像20に含めるサンプリング基準（ガイドライン21、同期
マーク列25）のパターン等を工夫するとともに、読み込
んだイメージデータに対するサンプリング基準パターン
の認識において、サンプリング基準パターンの一部が破
壊されているような場合に備え、主走査基準パターンで
あるガイドライン21についてはセグメント方式により他
の部分でのガイドライン21の位置の実測を可能にすると
ともにその位置情報を基にして問題の部分のガイドライ
ン位置を補間し、副走査基準パターンである同期マーク
列25については、各クロックの位置を、近くのクロック
の特徴パラメータによる予測、予測点からの実測、実測
結果と予測結果との比較、クロックエラーの比較結果に
対する位置の再決定、の手続を踏むことによって得てい
る。したがって、まぎらわしい文字、走査方向の変動、
汚れ等の比較的厳しい使用環境であるにもかからず、イ
メージデータからサンプリング基準パターンの各位置を
できるだけ高い精度で割り出すことができ、その結果か
ら網状パターン22の各網目の明暗を高い正確度で識別す
ることができる。

第２実施例 この発明の第２実施例に係るデータ読取装置110の全
体構成を第11図に示す、この実施例は記録媒体118に対
するイメージセンサー111の走査を機械的に行うように
したものである。図示のように、制御回路112によって
ステッピングモータ117を駆動し、このステッピングモ
ータ117によりイメージセンサー111を所定のレール等の
径路に沿って動かす。この構成の場合、イメージセンサ
ー111の移動速度や方向の変動が手操作に比べはるかに
少なくなるので、読み込んだイメージデータの歪みが格
段に小さくなるメリットが生じる（モータ117をサーボ
機構等で特別に制御しない場合であっても成立する）。
したがってこの性質を利用することにより、第１実施例
で述べた構成要素や処理のいくつかをより簡略化したり
省略することが可能である。例えば、第12図に示すよう
にデータ終了マークなしの符号化画像120を用いたとし
ても、イメージセンサー111の正確な走査速度からデー
タ開始マーク23のほぼ何ライン下でデータが終了するか
を正しく予測できる。また、サーチブロック84を大きく
とっても破壊されたガイドラインの位置を高精度で補間
できる。更に、副走査基準パターンである同期マーク列
25の認識処理においても、比較の標準値として１つ前の
クロックの特徴パラメータといったような局所的なパラ
メータではなく、イメージ全体から平均をとったような
グローバルなパラメータを使用することができ、それに
よってより高い精度で次クロックの位置の予測、評価な
どが可能になる。

［変形例］ 以上で実施例の説明を終えるがこの発明の範囲内で種
々の変形、変更が可能である。

例えば第１実施例において述べたデータ開始マーク23
とデータ終了マーク24はガイドライン21のこれらのマー
クに対応する部分が破壊されているような場合に、その
部分のガイドライン位置の予測を行う（第４図の４−
９、４−11で行われる）のに有効であるが、通常の場合
におけるマーク23、24の機能、即ち、データの開始、終
了を示す機能はこれらのマークなしでも達成し得る。例
えば、第２図においてデータ開始マーク23と終了マーク
24がないとするとこれらの部分（白部分）を通った主走
査ラインイメージには２本のガイドライン21の黒の断片
の間が白画素の連続となって現われるので、これから、
データの開始、終了を検出できる。

また、上記実施例では符号化画像20、120における主
走査基準パターンとして２本のガイドライン21を網状パ
ターン22の外側に配置しているが、他の任意の適当な主
走査基準パターンを使用できる。例えば、第13図に示す
ように、３本（あるいはそれ以上）の平行なガイドライ
ンPRを網状パターンMPに対する主走査基準パターンとし
て使用すれば、ガイドラインPRの部分的な破壊に対して
一層、強力なガイドライン位置の復元が可能となり、例
えば、３本中、１本のガイドラインPRについて破壊があ
る部分については残る２本のガイドラインの対応する位
置から正確に破壊ガイドライン部の位置を割り出され
る。また、第13図の真中のガイドラインPRで例示するよ
うに網状パターン22の内部に主走査基準パターンを配置
してもよい。また、イメージセンサーの走査方向が安定
しているような場合には、第14図に例示するように網状
パターンMPの主走査方向に沿う１本のガイドラインPRで
主走査基準パターンを構成してもよい。この場合、イメ
ージセンサーの走査方向（移動方向）は、例えばガイド
ラインPRを通る主走査ラインイメージを調べることで決
定できる。また、そのような主走査ラインイメージを調
べることにより、ガイドラインPRの端点の位置を決定で
き、その結果及び画像フォーマットとして定められてい
るガイドラインPRの端点と網状パターンMPの各網目との
位置関係とから、読み込んだイメージデータ上における
各網目の主走査方向における中心位置を決定して主走査
サンプリングが行える。更に、主走査基準パターンは黒
あるいは他の色と異なる色の連続線であるのが有利であ
るが、不連続的なマークでも構成し得る。

また、実施例の符号化画像20、120では副走査基準パ
ターンとして、網状パターン22の両側において白と黒の
網目（クロック）を交互に繰り返す２列の同期マーク25
を使用しているが、網状パターン22の副走査方向におけ
る網目の列と同期するような（位置的に対応づけ可能
な）任意の適当なパターンを副走査基準とすることがで
きる。例えば、イメージセンサーの走査方向が安定して
いる場合には、第15図に示すように、網状パターン22の
副走査方向に沿って延在するような１列の同期マークSR
があれば十分である。また、部分的なクロックの破壊に
対してより精度の高い復元ができるように、３列あるい
はそれ以上の列の同期マークを主走査方向に間隔をあけ
て配置してもよい。また、同期マークにおけるクロック
の長さは任意であり得、例えば第16図に示すように、細
長い黒の断片を成すクロックを並べた同期マークSRを、
網状パターンMPの上下に、対応するクロック同士を結ぶ
線が網状パターンMPの網目の境界を通るような関係で配
置することによって副走査基準パターンを形成してもよ
い。また、第17図に示すように、第１のクロックマーク
の列SR1に加え、第１のクロックマークの列SRの所定数
のクロックマークごとに、１つのクロックマークが付く
ような第２のクロックマークの列SR2を設け、この両者
によって網状パターン17に対する副走査基準を与えるよ
うにしてもよい。この構成の場合、イメージの解読作業
において、クロック数の管理が容易になり、部分的なク
ロックマークの欠損に対する復元をより確実なものにで
きる。例えば、第１のクロックマーク列SR1と第２のク
ロックマーク列SR2との間で一致するクロック同士を読
み込んだイメージデータ上で発見した位置で、第１のク
ロックマーク列SR1に対するクロックマークのカウンタ
を初期化しておき、それ以降、第１のクロックマーク列
SR上のクロックマークを検出あるいは実施例に従う復元
によって決定する都度、クロックマークカウンタをイン
クリメントする処理を行うものとする。そして再び、第
１クロックマーク列SR1のクロックと第２クロックマー
ク列SR2のクロックとの一致が検出されたときに、クロ
ックマークカウンタを調べる。第17図のフォーマットの
場合、もしその値が8n（ｎは自然数）に等しければ、第
１のクロックマーク列は適正に認識できたと考えられ、
ｎが２以上なら、第２のクロックマーク列SR2に欠損が
あると評価でき、8nに等しくなければ、第１のクロック
マークの認識に誤りがあるとしてエラー検出できる。結
果として、第１のクロックマーク列SRに部分的に破壊が
生じていて、かつ実施例で述べたような次クロック位置
の予測、実測、比較、再評価の処理（第５図参照）を通
じてクロックを復元したような場合に、その復元のプロ
セスに生じた誤りを第２のクロックマーク列SRのクロッ
ク間隔という局所化された領域に狭めることができ、更
には、その部分の各クロック位置を第２クロックマーク
列SR2の２つのクロックの間で等分するなどして得るこ
とができる。したがって、網状パターンMP全体に対する
各網目の明暗の識別をこのような局所的エラーがあった
ことは認めながらも、行うことができる（実施例の場合
は第５図の５−17から５−19に示すように全体がエラー
となり解読不能とされる）。実用的には、網状パターン
のデータには検査コードが含まれるので、それらの検査
コードによるエラー訂正処理において上述したような局
所的エラーがあったところの明暗識別データに対し、十
分な訂正の機会が与えられることになる。

また、実施例では符号化画像の近くや周りに文字等の
解読にとっては望ましくないイメージがあることを想定
したが、当然なくてもよく、その場合、サンプリング基
準パターンの認識等が相当容易になり、文字等のイメー
ジと区別するために望まれた基準パターンの条件（配
置、幾可学的形状等の条件）が軽減される。

また、実施例ではサンプリング基準パターンとして、
主走査用のもの（ガイドライン21）と副走査用のもの
（同期マーク列25）とを画像上の別々の構成要素で実現
しているが、両者を兼用するようなサンプリング基準パ
ターンを使用することもできる。

例えば、第16図に戻って図示の同期マーク列SRを主走
査兼副走査の基準マークとして使用できる。第16図の場
合、同期マーク列SRはデータ本体である網状パターンMP
の外側にある。したがって網状パターンMPと同期マーク
列SR以外に不要なイメージがないような場合、同期マー
ク列SRを読み込んだイメージデータ上から検出するのは
困難なことではない。例えば、読み込んだイメージデー
タの各主走査ラインイメージに注目してみると、主走査
ラインイメージの両端近くに現われる黒画素は同期マー
ク列SRの断片の可能性を示唆する。手動の場合、各主走
査ラインイメージは第16図において完全に縦の方向では
なく変動しながら若干傾いた方向において読み取られる
のが通常である。したがって、各主走査ラインイメージ
のなかで両端近くに黒画素群をもつ主走査ラインイメー
ジが連続して数ライン分（例えば２〜３ライン分）、現
われれば、それが、同期マーク列SRのクロックマークの
高い可能性を示す。かつ、このような黒画素群のなかで
ある程度の周期性をもって、イメージデータ上に分布し
ているものは、クロックマークと考えて間違いはない。
そこで、このような数ライン分の黒画素群に着目し、そ
の中心を実測すれば、それがクロックマークの中心とい
うことになる。破壊しているクロックマークについて
は、例えば、第５図の対応する処理と同様にして前回の
クロックマークと前回のクロックマークの間隔（前々回
のクロックマークの中心と前回のクロックマークの中心
との距離）から予測し、それを中心として実測し、予測
値と実測結果とを比較し、その差が大きいことから検出
でき、その場合、予測点を現クロックマークの中心とし
て決めたり、あるいは他の列の現クロックマークの中心
から前回のクロックマーク同士間の傾きを基に取り出し
た位置を現クロックマークの中心として決めることがで
きる。このようにして、各クロックマークの中心位置が
決まったら、上下の同期マーク列SRから対応するクロッ
クマーク同士を選び、その中心同士を結んで、その直線
を画像フォーマットに従って等分し、等分位置にあるイ
メージビットを読むことで各網目の中心における明暗を
知ることができる（なおこの最後の説明は、第16図にお
ける同期マーク列SRの各クロックが網状パターンMPの各
網目の中心に一致するよう、各クロックを水平方向に網
目の半分だけずらした場合を想定している）。

第16図のように、各クロックの長さ方向が網状パター
ンMPの網目間の境界に一致する配置になっている場合
は、例えば上下の同期マーク列SRからｉ番目と（ｉ＋
１）番目のクロックマークの中心U_i、U_i+1、B_i、B_i+1を
選択し、その位置情報から目的とする縦の縦目列の各中
心位置を計算できる。これを第18図と第19図について説
明すると、第18図において、上の同期マーク列SRのｉ番
目と（ｉ＋１）番目のクロックマークの中心U_i、U
_i+1（読み込んだイメージデータ上での位置である）を
結びその中点C1を計算する。同様にして下の同期マーク
列のSRのｉ番目と（ｉ＋１）番目のクロックマークの中
心B_i、B_i+1とを結びその中点C2を求める。第19図は読み
込んだイメージデータのうち、中点C1とC2を含む部分を
示したもので、同図の水平方向のそれぞれの行が、主走
査ラインイメージである。第19図の１つのます目は１ビ
ット（１画素）のメモリセルを表わしている。この中点
C1とC2とを結ぶ画像のフォーマットに従って等分するこ
とにより、目的とする網目の列における各網目の、イメ
ージデータメモリ上における中心位置即ち記憶場所（図
中、×印で示している）が決まる。以上のような中点方
式の場合、データサンプリング点を２つの隣り合うクロ
ック中心の対から求めているので、同期マーク列SR測定
点（あるいは補間点）である位置U_i、U_i+1、B_i、B_i+1に
含まれる誤差を平均化によって吸収し、減少させること
ができる。

なお、第19図で×印で示す点だけをデータサンプリン
グすることによって各網目の明暗を識別し得るが、所望
であれば、×印の点を中心としてその近傍（例えば上下
左右）の画素値を調べ、その結果から、網目の明暗を決
めてもよい。あるいは近停の画素値が同期マーク列SRの
認識結果から求めた×印の点の画素値と矛盾するような
場合、このことを記憶しておき、その情報を検査コード
による後のエラー訂正処理に役立てることができ、それ
によってエラー訂正能力の強化を図れる。例えば、ある
ブロックの明暗識別データを検査ワードに従って調べた
ときにエラーが検出された場合に、そのブロック内に先
の矛盾発見箇所が含まれていれば、それをエラー発生箇
所と推定することによりいわゆるイレージャー訂正（誤
りの位置が判明しているときのエラー訂正）が可能にな
る。

サンプリング基準パターンとデータ本体である網状パ
ターンとの関係は、定義可能な位置関係であれば、定義
された位置関係とイメージデータ上で求めたサンプリン
グ基準パターンの各位置の情報から、イメージデータ上
における網状パターンの各網目の中心位置を求めること
ができる。このことを第20図から第22図を参照して説明
してみる。この場合、符号化画像に対するイメージセン
サーの走査速度と方向にある程度の変動があることを想
定しており、また、説明の便宜上クロックマークをもつ
間隔のあいた２列の同期マークがサンプリング基準パタ
ーンとして使用され、この２列の同期マークにはさまれ
て網状パターンが配置されているとする。

第20図はイメージセンサーから読み込んだイメージデ
ータ上における位置関係を示したもので、U_iとU_i+1は上
側の同期マーク列のｉ番目と（ｉ＋１）番目のクロック
の中心位置であり、B_jとB_j+iは下側の同期マーク列のｊ
番目の（ｊ＋１）番目のクロックの中心位置である。例
えば、U_iとB_j、U_i+1とB_j+1は読み込んだイメージデータ
上において副走査方向の距離が一番小さいクロック同士
であり得る。第20図において、点U_iの座標は原点（０、
０）で示され、点U_i+1の座標はＸ軸上の点（x₁、０）と
して示されている。これは、単に説明の都合上イメージ
メモリ上での位置を正規化して表現したものにすぎな
い。Ｙ軸の方向が主走査ラインイメージの方向である。

第21図は第20図と対応するが記録媒体上での位置関係
を示している。T_iとT_i+1が上側の同期マーク列のｉ番目
と（ｉ＋１）番目のクロックの中心であり、A_jとA_j+1が
下側の同期マーク列のｉ番目と（ｊ＋１）番目のクロッ
クマークの中心である。記録媒体上における同期マーク
列の各クロック中心｛T_i｝、｛A_i｝と基準パターンの各
網目の中心位置｛Ｐ｝はデータ読取装置にとっては既知
の事項であり符号化画像モデルとして有している。例え
ば、これらの位置のデータを全部記憶しておいてもよい
し、位置間に同期性のある場合には１ないし数個の位置
データと同期データとからすべての中心位置を演算でき
る。第21図ではT_iとT_i+1を結ぶ上側同期マーク列のライ
ンと、A_jとA_j+1を結ぶ下側同期マーク列のラインとは平
行に描いているが、必ずしもその必要はない。第21図で
も、上記同期マーク列のｉ番目のクロック中心を原点
（０、０）とし、（ｉ＋１）番目のクロック中心をｘ軸
上の点（Ｄ、０）として示している。

いま、読み込んだイメージデータから基準パターンで
ある同期マーク列の各クロック中心が上述したような仕
方で得られたとし、第20図に示すような４つのクロック
中心U_i、U_i+1、B_i、B_i+1で囲まれる四角のイメージブロ
ックに注目したとする。問題はこの四角のイメージブロ
ック内にある各網目の中心位置を知ることである。そこ
でデータ読取装置は符号化画像モデルから、モデル上
（したがって記録媒体上）での対応するクロック中心
T_i、T_i+1、A_j、A_j+1を選択する。符号化画像モデルには
全符号化画像における各網目の中心の位置情報｛Ｐ｝が
含まれているので、T_i、T_i+1、A_j、A_j+1で囲まれる四角
形（ここでは平行四辺形）の内部にある網目の中心位置
のセットを作成できる。例えば、第21図の場合であれ
ば、 ０≦ｘ＋Ly≦Ｄ（Ｌは傾き） を満足する座標（ｘ、ｙ）の組を全網目の中心位置のセ
ット｛Ｐ｝から選択すればよい。

モデル上のT_i、T_i+1、A_j、A_j+1で囲まれる四角形の内
部点は、読み込んだイメージデータ上においてU_i、
U_i+1、B_j、B_j+1で囲まれる内部点に対応し、その外部に
出ることはない。したがって、このようにして四角形の
内部にある各網目の中心位置が、符号化画像モデルの座
標系ｘ−ｙにおいて判定したら、後はその各位置を、読
み込んだイメージデータの座標系Ｘ−Ｙにおける位置に
座標変換し、変換された位置でのイメージビットを取り
出せばよい。

座標変換の例を第22図に示す。同図（ａ）はモデル上
での問題のイメージブロックであり、ある網目の中心が
座標（ｘ、ｙ）で示されている。同図（ｆ）は読み込ん
だイメージデータ上での対応するイメージブロック（目
的イメージブロック）であり、座標（ｘ、ｙ）に相当す
る座標を（Ｘ、Ｙ）で示している。（ａ）から（ｂ）は
四角形の上辺の長さを合わせるための横方向のスケーリ
ングであり、（ｂ）から（ｃ）は傾きを目的のイメージ
ブロックの下辺（U_iからB_j）の傾きに合わせるための変
換であり、（ｃ）から（ｄ）は左辺の長さを目的のイメ
ージブロックの左辺の長さに合わせるためのスケーリン
グであり、ここまでで、目的イメージブロックの４つの
頂点U_i、U_i+1、B_j、B_j+1のうち、３点U_i、U_i+1、B_jが一
致するイメージブロックとなっている。そこで（ｅ）に
示すように点U_iの対角になる点B_j+1にこのイメージブロ
ック（ｄ）の対応する点をずらせば目的のイメージブロ
ックになる。イメージブロックは局部的な領域であり、
手動走査の場合であってもこのような局部的な領域内で
の速度変動や方向の変化はわずかであるので（ｄ）から
（ｅ）への変換を一様な歪み（面積比に比例する歪み）
と考えて問題はない。

結果として、目的の座標（Ｘ、Ｙ）は、 ここに、 で与えられる（式（１）と（２）の△Ｄ、△Ｈに対する
乗数は第22図の（ｄ）における実線の四角形と座標（X
d、Yd）を対角点とする点線の四角形との面積比を示し
ており、△Ｄは目的のイメージブロックの上辺の長さと
下辺の長さとの差、△Ｈは目的イメージブロックの左右
の辺のＹ軸方向の長さの差であり、その他のX1、X2、X
3、Y2、Y3は第20図を参照されたい）。このようにし
て、モデルにおける網目中心の座標（ｘ、ｙ）から目的
イメージブロックにおける対応する網目の中心の座標
（Ｘ、Ｙ）が得られる。したがって、位置（Ｘ、Ｙ）に
あるイメージビットをサンプリングすることにより、網
目の明暗を示す情報が得られる。なお、点T_i、T_i+1、
A_j、A_j+1により形成される画像の枠は実際には非常に細
長い局所的な領域であるので（第２図参照）、手走査を
行ったとしても通常の場合はずれ△Ｈは無視される大き
さ（△Ｈ＝０）と考えられ、したがって式（２）の代り
にＹ＝Ydとして簡略化できる。

［発明の効果］ 以上詳細に述べたように、この発明では記録媒体上の
符号化画像を取り込んだイメージデータを複数の部分イ
メージデータのブロックにセグメント化し、セグメント
化された各部分イメージデータのブロックを探索単位と
して主走査基準パターンの断片を特徴づける特徴画素群
を探索し、探索に失敗した部分イメージデータのブロッ
クにおける主走査基準パターンの位置については、探索
に成功した特徴画素群によって示される健全な主走査基
準パターンの断片の位置情報から割り出しているので、
記録媒体上の汚れ等によって部分的に主走査基準パター
ンが破壊されても、高精度にその位置を求めることがで
き、主走査基準パターンの位置情報に基づいて行われる
網状パターンの各網目における明暗の識別を確実なもの
にすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係るデータ読取装置の
全体構成図、 第２図は読取り対象である記録媒体上の符号化画像を例
示する図、 第３図は第２図の符号化画像を手動のイメージセンサー
で走査して得られるイメージ例を示す図、 第４図は符号化画像の走査によるイメージデータをスト
アし、ストアされたイメージデータから主走査基準パタ
ーンであるガイドラインを認識して主走査デコードを行
うためのフローチャート、 第５図は主走査デコードされたイメージデータから副走
査基準パターンである同期マーク列を認識して副走査デ
コードを行うためのフローチャート、 第６図はイメージRAMのメモリマップを示す図、 第７図はガイドラインの断片を特徴づけるガイドライン
セットの説明図、 第８図は周囲に文字等がある符号化画像を示すとともに
符号化画像を区分けした複数のサーチブロックを示す
図、 第９図は汚れの付いたガイドラインと同期マーク列の画
像を例示した図、 第10図は第９図の画像に対応する主走査デコードされた
イメージデータを示す図、 第11図は第２実施例に係るデータ読取装置の全体構成
図、 第12図はデータ終了マークなしの符号化画像の例を示す
図、 第13図はガイドラインが３本の場合の符号化画像例の概
略図、 第14図はガイドラインが１本の場合の符号化画像例の概
略図、 第15図は同期マーク列が１列の場合の符号化画像例の概
略図、 第16図はクロックとして細長い黒マークを並べた同期マ
ーク列が付いた符号化画像例の概略図、 第17図は周期の異なる２種類の同期マーク列が付いた符
号化画像例の概略図、 第18図は同期マーク列の４つのクロックの中心から中点
方式で各網目の明暗を識別する処理の説明に用いた図、 第19図は第18図に示す中点C1、C2を含むイメージRAM上
のイメージデータの配置を示す図、 第20図は読み込んだイメージデータ上でのサンプリング
基準パターンの４つの位置と内部にある網目の位置との
関係を示す図、 第21図は第20図に対応するが記録媒体上でのサンプリン
グ基準パターンの４つの位置と内部にある網目の位置と
の関係を示す図、 第22図は記録媒体上での網目の中心座標をイメージデー
タ上での網目の中心位置へ座標交換する処理の説明に用
いた図である。 20……符号化画像、21……ガイドライン（主走査基準パ
ターン）、22……網状パターン、25……同期マーク列
（副走査基準パターン）、11、111……イメージセンサ
ー、13……CPU、14……ROM、15……イメージRAM。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に記録された画像に符号化された
   データを読み取るデータ読取方法において、 （Ａ）縦横に並べられた複数の網目のそれぞれに形成さ
   れた明暗によってデータを符号化した網状パターンと、
   該網状パターンの主走査方向におけるデータサンプリン
   グ基準を指示するための主走査基準パターンとから成る
   画像が記録された記録媒体から、該画像を表わすイメー
   ジデータを読み取り、 （Ｂ）読み取られたイメージデータを複数の部分イメー
   ジデータにセグメント化し、 （Ｃ）セグメント化された各部分イメージデータについ
   て、その部分イメージデータのなかから上記主走査基準
   パターンの断片を特徴づける特徴画素群を探索し、 （Ｄ）探索において上記特徴画素群が検出されなかった
   部分イメージデータについては、他の部分イメージデー
   タに対する探索において検出された特徴画素群によって
   示される上記主走査基準パターンの断片の位置から、そ
   の部分イメージデータにおける上記主走査基準パターン
   の断片の位置を割り出すことにより、上記イメージデー
   タにおける上記主走査基準パターンの各断片の位置情報
   を生成し、 （Ｅ）生成された上記位置情報に基づいて上記イメージ
   データにおける上記網状パターンの各網目の明暗を識別
   する、 工程を有することを特徴とするデータ読取方法。
2. 【請求項２】記録媒体に記録された画像に符号化された
   データを読み取るデータ読取装置において、 （Ａ）縦横に並べられた複数の網目のそれぞれに形成さ
   れた明暗によってデータを符号化した網状パターンと、
   該網状パターンの主走査方向におけるデータサンプリン
   グ基準を指示するための主走査基準パターンとから成る
   画像が記録された記録媒体から、該画像を表わすイメー
   ジデータを読み取るイメージセンサー手段と、 （Ｂ）読み取られたイメージデータを複数の部分イメー
   ジデータにセグメント化するセグメント化手段と、 （Ｃ）セグメント化された各部分イメージデータについ
   て、その部分イメージデータのなかから上記主走査基準
   パターンの断片を特徴づける特徴画素群を探索する主走
   査基準パターン探索手段と、 （Ｄ）探索において上記特徴画素群が検出されなかった
   部分イメージデータについては、他の部分イメージデー
   タに対する探索において検出された特徴画素群によって
   示される上記主走査基準パターンの断片の位置から、そ
   の部分イメージデータにおける上記主走査基準パターン
   の断片の位置を割り出すことにより、上記イメージデー
   タにおける上記主走査基準パターンの各断片の位置情報
   を生成する主走査基準パターン位置生成手段と、 （Ｅ）生成された上記位置情報に基づいて上記イメージ
   データにおける上記網状パターンの各網目の明暗を識別
   する識別手段と を有することを特徴とするデータ読取装置。