JP4005621B1 - 光学式シンボル及びそれが付された物品並びに光学式シンボルを物品に付す方法及び光学式シンボルのデコード方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】ゆがみやすい物品や、印字精度の高くない環境下でも、読み取り精度の高い光学式シンボルを利用するコードを提供する。
【解決手段】線状にセルを配列し、各セル中のエレメントの状態（色彩が付されているか否か）により特定のデータを示すものである。特に、各エレメントは付す色彩が固定されており、その色が付されているか／付されていないか、の２種の状態を取りうる。この状態によってデータを表現する。したがって、エレメント配列の連続性、線状という形態（トポロジー）が保たれていれば読み取り可能であるコード体系が実現される。
【選択図】図２

Description

本発明は、物品に付す情報処理用の光学式コードに関する。特にその光学式コードで用いられる光学式シンボル並びにその光学式シンボルを物品に付す方法及びデコード方法に関する。

物品に付す情報処理用の光学的に読み取られるシンボルは種々のものが利用されている。例えば、１次元方向の黒と白のパターンで情報を記録するいわゆるバーコードが古くから利用されている。

カラーを利用した光学式コード
また、光学式コードとして、白と黒だけでなく、赤や青等の有彩色を用いたコード（ここではこのような有彩色を用いたコードを便宜上カラーコードと呼ぶ）も広く提案されている。

通常、カラーを使った（有彩色を使った）光学式コード（体系）は、リーダの色の検知に変化が出ると、対応するデータも変化する可能性が白黒のコードに比べて高くなってしまう。したがって、色の退色、印刷ムラ、照明光などの影響を受けやすいという問題点がある。

先行特許文献の例
例えば、下記特許文献１には、３色を用いたバーコードが開示されている。このバーコードは、色彩を第１の順番で遷移させた場合は「１」を表し、第２の順番で遷移させた場合は「０」を表すように構成したバーコードである。

また、下記特許文献２には、３原色の各色の色彩濃度を複数の段階にすることによって、データの収容能力を増やすことができるコードが示されている。

また、下記特許文献３には、プリンタの印刷能力に応じて情報を所定のビット列に分けて、分けたビット列ごとに色を選択して記録する２次元コード及びその作成方法、復元方法が開示されている。

また、下記特許文献４には、一般的な白と黒のバーコードとしても、色彩付のバーコードとしても利用可能なコードが開示されている。

また、下記特許文献５には、複数のバーコードを同一箇所に異なる色で重ね合わせて印字するラベルプリンタが記載されている。これによって、ラベルのサイズを小さくすることができるとされている。

特開昭６３−２５５７８３号公報（特許第２５２１０８８号） 特開２００２−３４２７０２号公報 特開２００３−１７８２７７号公報 特開２００４−３２６５８２号公報 特開２００１−８８３６１号公報

このように、一次元的に配列したコード体系としていわゆる一次元バーコードが広く実用化されている。一次元バーコードは多くの種類が存在するが、いずれも交互に現れる白黒（明暗）パターンの幅のちがいを利用して画像を符号化するコード体系である。２次元バーコードについても「幅」を「セル位置」と読み替えれば同様のコンセプトであることがわかる。

通常、バーコードは紙や製品に直接印刷されるため、上記コンセプトをそのまま実施すれば全く問題はない。

しかしながら、ゆがみやすい物品や、不正確な印刷しかできない状況においては、バーの幅に依存する方法は必ずしも妥当な手法とは言えない。このような場面ではＩＤを付けるニーズがありながら上述した問題点により、あきらめざるを得ない状況が少なからず存在した。

一方、上で述べたように、いわゆるカラーバーコードが従来から数多く提案されている。しかし、従来のカラーバーコードその目的をデータの高密度化に向けたものが大半であり、高密度化のあまり色、濃度の種類を増やすがためかえって実用化を損なうものも散見された。

また、従来の白黒バーコードの分野においては、従来の技術がそのまま踏襲されており、上述したような問題点を改善しようとする提案はほとんど知られていない。これは、バーコードを印字した（粘着）シールをその物品に貼付する手法が一般的となり、ゆがみやすい物品にバーコードは直接印字することがほとんどあり得ないという事情によるものと考えられる。

しかしながら、シールを貼付する手法では、シールを貼り直したり、別のシールに貼り替える等、不正が生じる恐れが０ではない。そのため、物品に直接印字できるコードが望ましいものと考えられる。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ゆがみやすい物品や、印字精度の高くない環境下でも、読み取り精度の高い光学式シンボルを利用するコードを提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために、以下のようなコードを提案する。

本発明のコードは、線状にセルを配列し、各セル中のエレメントの状態（色彩が付されているか否か）により特定のデータを示すものである。特に、各エレメントは付す色彩が固定されていることに特徴がある。

エレメント配列の連続性、線状という形態（トポロジー）が保たれていれば読み取り可能であるコード体系を提案するものである。

なお、本特許で、線状とは、セルが１列に連なって配列していることを言い、分岐がなく、交差もない形態を言う。１列に連なっていれば直線でも曲線でも、折れ曲がっていてもかまわない。

用語の説明
ここで、本文での用語の簡単な説明を行う。
まず、本文において、光学式シンボルが付される物品とは有体物であればどのようなものであっても良い。必ずしも硬い剛体である必要はなく、食品等の柔らかい物品でも良い。後述するように、本件発明では物品のゆがみや変形に強い光学式シンボルを提案しており、衣服などの柔軟性のある物品も本文における「物品」である。

また、物品の容器や包装もまた物品である。さらに、紙等の平面状、板状の物品も、本文における「物品」である。
その他、本文では、以下の用語を用いている。

コード ：データをシンボルに表すための規格を言う。規格であることを明示するためにコード体系と称する場合もある。

シンボル：上記規格に基づき、データを変換したものを言う。例えば、一般的なバーコードにおいては、「バーコード」という「規格」に基づきデータを変換したそれぞれの「黒と白のパターン」をシンボル又は「バーコードシンボル」と呼ぶ。

デコード：各シンボルから、そのコードに基づいて元のデータを得る処理をデコードと呼ぶ。

リーダ ：物品に付されたシンボルを読み取る装置を言う。読み取ったデータは上記デコードの対象となり、デコードの結果、元のデータが得られる。

データ ：シンボルに変換する対象である。一般的には数値データであるが、文字データでも良いし、０と１からなるディジタルデータでも良い。

本発明は、具体的には、以下のような手段を採用する。

（１）本発明は、上記課題を解決するために、第１のエレメントから第ｎのエレメントまでのｎ個のエレメントを含むセルを、連続して配列した光学式シンボルであって、第ｋの前記エレメントは、第ｋの色彩が付されているか／付されていないかの２個の状態を取りうることを特徴とする光学式シンボルである。ここで、前記ｎは３以上の整数であり、前記ｋは１からｎまでの整数である。

（２）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、前記ｎは３であり、第１番目の前記エレメントは、第１の色彩であるＲが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取り得、第２番目の前記エレメントは、第２の色彩であるＧが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取り得、第３番目の前記エレメントは、第３の色彩であるＢが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取りうることを特徴とする光学式シンボルである。

付されていない状態とは、後述するように、黒色が付されている場合と、地色が表れている場合、等がある。

（３）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、隣接する前記セル同士は、そのエレメントの状態が異なることを特徴とする光学式シンボルである。

（４）また、本発明は、上記（３）記載の光学式シンボルにおいて、隣接する前記セル中に含まれるｎ個のエレメント中のいずれか１個のエレメントの状態のみが異なることを特徴とする光学式シンボルである。

（５）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、隣接する前記セル中に含まれる第ｋの前記エレメント同士が、隣接していることを特徴とする光学式シンボルである。

（６）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、前記セルは、連続して配列されたその列の端部に位置する端点セルと、前記端点セル間に位置し、データを表す構成セルと、前記端点セルに隣接する隣接セルと、を含み、前記端点セルは、その中の前記エレメントが全てＯＦＦ状態であり、始点に位置する前記端点セルに隣接する前記隣接セル中の前記エレメントは所定の第１の状態であり、終点に位置する前記端点セルに隣接する前記隣接セル中の前記エレメントは所定の第２の状態であり、エレメントが全てＯＦＦ状態のセルと、エレメントが第１の状態であるセルと、の連続を検出することによって始点を検知でき、エレメントが全てＯＦＦ状態のセルと、エレメントが第２の状態であるセルと、の連続を検出することによって終点を検知できることを特徴とする光学式シンボルである。

（７）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、前記セルが表す符号は、当該セルと、そのセルに連結する１個以上のセルのエレメントの状態で決定されることを特徴とする光学式シンボルである。

（８）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、上記セルと符号の関係の選択によって、チェック、表記法などの区別を行うことを特徴とする光学式シンボルである。

（９）また、本発明は、上記（１）記載の光学式シンボルにおいて、光学式シンボルを照らす光源の種類により、過剰光量に相当する色を前記第ｋの色彩には含めないことを特徴とする光学式シンボルである。

（１０）また、本発明は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学式シンボルを付した物品である。

（１１）また、本発明は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学式シンボルを用いたコード体系である。

（１２）また、本発明は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学式シンボルをデコードする方法において、前記光学式シンボルを撮影し、前記光学式シンボルの画像データを得る工程と、前記画像データ中から、始点と終点の端点セルを探す工程と、前記見つけ出した始点と終点の２個の端点セルに基づき、その端点セル間に設けられている構成セルを追跡する工程と、前記追跡した構成セルのデコードを行う工程と、を含むことを特徴とする光学式シンボルのデコード方法である。

（１３）また、本発明は、上記（１２）記載の光学式シンボルのデコード方法において、前記始点と終点の端点セルを探す工程は、前記端点セルに隣接する隣接セル中のエレメントが所定の第１状態である場合に、その端点セルを、始点を表す端点セルと判断し、前記端点セルに隣接する隣接セル中のエレメントが所定の第２状態である場合に、その端点セルを、終点を表す端点セルと判断することを特徴とする光学式シンボルのデコード方法である。

（１４）また、本発明は、上記（１２）記載の光学式シンボルのデコード方法において、前記構成セルを追跡する工程は、前記画像データを走査し、構成セルを追跡する際に、前記構成セル中の各エレメントの状態に変化が生じた場合に、構成セル間の境界を越えて新しい構成セルに移行したと判断することを特徴とする光学式シンボルのデコード方法である。

（１５）また、本発明は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学式シンボルを物品に付す方法において、記録したいデータに基づき前記光学式シンボルを作成する工程と、前記作成した光学式シンボルを所定の物品に付す工程と、を含み、前記付す工程は、前記光学式シンボルを前記物品に印刷する工程と、前記光学式シンボルを物品に刺繍で付する工程と、前記光学式シンボルを描いた粘着シールを前記物品に貼付する工程と、のいずれかの工程を含むことを特徴とする光学式シンボルを物品に付す方法である。

本発明の光学式シンボルにおいては、構成セルのエレメントのＯＮ・ＯＦＦによってデータを表現したので、構成セルの大きさが変化してもデータの読み取りに影響を与えることがないコード体系が得られる。

また、シンボルを構成するセルのサイズが規定されていないのでサイズの自由度が高く、表面が柔軟な物品にも使用することができる。

例えば、柔らかい肉等の食品に食用色素を用いて直接シンボルを印字することが可能である。その他、布や柔らかい物品に直接印字することが可能である。

従来の光学式バーコードでは、シールを貼る等の処理によってシンボルを物品に付しており、シールを貼り替える等のデータの改ざんの恐れが少なくない。これに対して、本発明によれば、柔軟性のある物品でもシンボルの直接印字が可能となるので、このシンボルを他のシンボルに付け直すことが極めて困難である。その結果、本発明によれば、データの改ざんを未然に防止することができる。

また、本発明に係る光学式シンボル及びその光学式シンボルを用いたコード体系によれば、線状にセルを並べてシンボルを構成しているが、線状であれば直線でも曲線でも良いのでデザイン的な自由度が高いシンボルが得られる。

特に、本発明では、以下のような特徴を有する。

・本発明では、セルを構成するエレメントの変化を追っていくコンセプトであるため、セルの範囲がある程度変動しても読み取り特性に支障がない。

・また同じ理由で、幅が細く、曲がりがあっても読み取り特性に支障がない。

・セルを構成するエレメントのそれぞれに色を置いていくため、ミシンのステッチングのように同じ色について同一線上で色置き（この場合ステッチング）を行うような作業を用いてシンボルを物品に付すことができる。特に、刺繍によって簡単にシンボルを付すことができる。

・色の組み合わせによってデータを表現することができるので情報密度が高い。

・基本的に色の検出でデータを構築するので、位置関係でデータを記録しようとする方式に比べて、変形に対する耐性がある。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づき説明する。

本実施の形態では、セルを線状に配列した形態を有する光学式シンボルを用いるコードを提案する。この光学式シンボルは、平面形状のシンボルであり、各種物品に付されるものである。

Ａ．構成
セルとエレメント
本実施の形態の光学式シンボルは、セルが複数個配列されたものであるが、このセルは複数のエレメントから構成される。このセルとエレメントの関係を示す説明図が図１に示されている。

図１に示す例では、セル１０は、３個のエレメント１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを含んでいる。そして、図１に示すように、これら３個のエレメント１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの外にガードエレメント１４を設けている。このガードエレメント１４はデータを表すエレメントではなく、光学式シンボルの境界を示すためだけに存在するものであり、ここでは、黒が付されている。

エレメント１２Ｒは、赤（Ｒ）が付される／赤（Ｒ）が付されない、の２個の状態を取りうる領域である。ここで、赤（Ｒ）が付されないとは、物品の地色がそのまま表れる場合と、黒（Ｋ）を付す場合、の２個の場合がある。図１では、黒を付す場合について示している。

また、このエレメント１２Ｒに赤（Ｒ）が付されている状態を、「ＯＮ」又は「ＯＮ状態」と呼び、赤（Ｒ）が付されていない状態を、「ＯＦＦ」又は「ＯＦＦ状態」と呼ぶ。

エレメント１２Ｇは、緑（Ｇ）が付される／緑（Ｇ）が付されない、の２個の状態を取りうる領域である。ここで、緑（Ｇ）が付されないとは、物品の地色がそのまま表れる場合と、黒（Ｋ）を付す場合、の２個の場合がある。図１では、黒を付す場合について示している。

また、このエレメント１２Ｇに緑（Ｇ）が付されている状態を、「ＯＮ」又は「ＯＮ状態」と呼び、緑（Ｇ）が付されていない場合を、「ＯＦＦ」又は「ＯＦＦ状態」と呼ぶ。

エレメント１２Ｂは、青（Ｂ）が付される／青（Ｂ）が付されない、の２個の状態を取りうる領域である。ここで、青（Ｂ）が付されないとは、物品の地色がそのまま表れる場合と、黒（Ｋ）を付す場合、の２個の場合がある。図１では、黒を付す場合について示している。

また、このエレメント１２Ｂに青（Ｂ）が付されている状態を、「ＯＮ」又は「ＯＮ状態」と呼び、青（Ｂ）が付されていない場合を、「ＯＦＦ」又は「ＯＦＦ状態」と呼ぶ。

セルの種類
さて、このようなセル１０が複数個配列されて１個の光学式シンボル２０（以下、単にシンボル２０と呼ぶ場合もある）が構成されるが、１個の光学式シンボルの中には３種類のセルが存在する。

（１）端点セル
端点セル３０は、配列の始点と終点に位置するセルである。したがって、１個の光学式シンボル２０中には始点と終点に１個ずつ、合計２個存在する。始点を表す端点セル３０は特にスタートセルと呼ぶ。また、終点を表す端点セル３０をエンドセルと呼ぶ。

（２）隣接セル
隣接セル３２は、上記端点セル３０に隣接する１個又は２個以上のセルである。この隣接セル３２の個数、そのエレメントの状態、は種々の方式が考えられる。本実施の形態ではこの隣接セル３２を始点、終点の識別に用いた例、その他の例を、後に詳述する。

（３）構成セル
構成セル３４は、データを表すセルである。データを表す方式は種々考えられる。本実施の形態では、３個のセルで１桁のデータを表す例を後に詳述する。

線状
本実施の形態の光学式シンボル２０は、上述したようにセル１２を線状に配列して構成する。この線状とは、直線でも良いし、曲線でもかまわない。隣接しているセル１２が追跡できればどのような線でもかまわない。

光学式シンボルの例
本実施の形態に係る光学式シンボル２０の例が図２に示されている。ここで示す光学式シンボル２０は、「１２３４５６７８」（十進数）を表している。さて、「１２３４５６７８」は七進数では「２０６６３６１４２」であり、本実施の形態では実際にはこの 七進数表記「２０６６３６１４２」を表現している。

このように本実施の形態ではデータを七進数で表現している。七進数の各桁の値、すなわち構成要素０、１、２、３、４、５、６、は図３に示す様式で定められている。

すなわち当該セル１０と、その前のセル１０、さらにその前のセル（前々セルと呼ぶ）１０のエレメントの組み合わせで当該セル１０の値が決まるのである。なお、本実施例では値を持つセル（上で言う当該セル）は一つおきに存在する。

図３に示すように、各桁の数を表す表し方は、３種類存在する。これによって、前々セル、前セル、の内容に応じて、当該セルの内容を選択することによって表したい数を表現することができる。

さらに、本実施の形態においては、図３に示すように、隣接するセル１０のエレメント１２の状態は、たかだか１個のエレメント１２しか変化していない。この結果、本光学式シンボル２０をデコードして元のデータを得る場合、読み取りエラーを非常に少なくすることが可能である。

もし、２個以上のエレメント１２の内容が変化することを許容してしまう場合は、セル１０のエレメント１２の状態を追跡する場合に読み取りタイミングの影響で、予期せぬ中間的な状態と読み誤ってしまう場合がありえる。特に、本実施の形態では、セル１２の幅を特に規定しないので、この読み誤りの可能性は高くなってしまう。

本実施の形態では、セル１２の横幅を特に規定していないからこそ、シンボル２０を付した物品が柔軟性のある物品でもそのシンボル１０の値を読み取ることができたものである。したがって、本実施の形態ではセル１２の横幅を特に規定せず、色彩の変化を以て隣接するセルが検出されたと取り扱っている。この点から、本実施の形態では、隣接するセル１０のエレメント１２はたかだか１個のエレメント１２のみ状態が変化するようにしている。したがって、図３に示す各数の割り当てにおいても、隣接するセル１０のエレメント１２の状態は１個しか変化していないことが図３の内容から理解されよう。

さらに、本実施の形態では、全エレメントＯＦＦ、すなわち全てのエレメント１２が全部黒のセルは端点セル３０のみ許可し、他の隣接セル３２や構成セル３４では全エレメントＯＦＦのセルは使用しないことにしている。この全エレメントＯＦＦのセルを用いたのでは、セル１０の連続性が損なわれ、一つのシンボル２０としてのまとまりがなくなるからである。

始点・終点
また、始点（左端）は、３エレメントがＯＦＦのセルと、その隣のＲがＯＮのセルと、から表される。すなわり、３個のエレメント１２が全てＯＦＦの端点セル３０ａと、１２ＲのみがＯＮの隣接セル３２ａと、の組み合わせて始点を表している（図２参照）。本実施の形態では、左端が始点であるので、端点セル３０ａはスタートセルである。

また、終点（右端）は、３エレメントがＯＦＦのセルと、その隣のＧとＢがＯＮのセルと、から表される。すなわり、３個のエレメント１２が全てＯＦＦの端点セル３０ｂと、１２Ｇと１２ＢがＯＮの隣接セル３２ｂと、の組み合わせて終点を表している（図２参照）。本実施の形態では、右端が終点であるので、端点セル３０ｂはエンドセルである。

このように本実施の形態では、始点と終点とを、端点セル３０とそれに隣接する隣接セル３２の内容によって識別することができる。

開始の仕方
左端の開始部において、開始の仕方は３種類ある。これを利用することで新たなセル１０の付加無しで、プラスマイナス、パリティなどの区別を行うことが可能である。

上述した例では、
（１）「端点セル３０」＋「Ｒのエレメント１２がＯＮ状態」を始点の表示として利用し、「端点セル３０」＋「Ｂ及びＧのエレメント１２がＯＮ状態」を終点の表示として利用した。

同様に、
（２）「端点セル３０」＋「Ｇのエレメント１２がＯＮ状態」を始点の表示として利用し、「端点セル３０」＋「Ｂ及びＲのエレメント１２がＯＮ状態」を終点の表示として利用する。

（３）「端点セル３０」＋「Ｂのエレメント１２がＯＮ状態」を始点の表示として利用し、「端点セル３０」＋「Ｒ及びＧのエレメント１２がＯＮ状態」を終点の表示として利用する。

ことも、当然好ましい、パリティ等の設定に応じて上記３種類の内から適宜開始の方法を選択することが好ましい。

隣接セルの他の利用
またさらに追加の隣接セル３２を加えることでチェックデジットや、桁数管理などを行うことができる。

Ｂ．物品への適用とデコード
Ｂ−１．光学式シンボルを物品に付す
以上のような光学式シンボル２０を作成して物品に付す処理は、概ね以下のような流れが好ましい。

（１）データに基づき、また、採用するコード体系に基づき、光学式シンボル２０を作成する。

（２）作成した光学式シンボル２０を物品に付す。この付す動作は、例えば以下のような処理（ａ）−（ｃ）が好ましい。

（ａ）物品に印刷する。所定の印刷装置、印字装置、等を用いて物品又は物品の包装・容器等に直接印刷する。本実施の形態の光学式シンボル２０は、ゆがみ・退色等に対して高い耐性を有するので、物品が変形したり、経年変化によって退色やかすれが生じても高い読み取り精度を実現していることは上述した通りである。また、同様の理由により、本実施の形態に係る光学式シンボル２０は、食品などに直接印字することも好ましい。直接印字すれば、光学式シンボル２０の貼り替え等の恐れが少なく、不正等を未然に防止することができ、食品の安全性確保の点から非常に好ましい特性を提供することができる。

（ｂ）色彩付きの糸を用いて物品に本実施の形態の光学式シンボル２０を直接刺繍する。特に、本実施の形態においては、セル１０中の各エレメント１２に関して、同種のエレメントが隣接するようにセル１０が配列されている。すなわちＲのエレメント１２Ｒが隣接するように、Ｇのエレメント１２Ｇが隣接するように、Ｂのエレメント１２Ｂが隣接するように、セル１０が配列されている。したがって、Ｒ（赤）の糸を用いてＲのエレメント１２ＲのＯＮ状態、ＯＦＦ状態に基づき、刺繍をしていくことによって、Ｒのエレメント１２Ｒの状態を物品に付すことができる。同様にＧ（緑）の糸を用いてＧのエレメントのＯＮ状態、ＯＦＦ状態に基づき、刺繍をしていくことによって、Ｇのエレメント１２Ｇの状態を物品に付すことができる。Ｂ（青）についても同様である。

（ｃ）また、作成した光学式シンボル２０を（粘着）シール上に印刷し、そのシールを物品に貼付することも好ましい。

Ｂ−２．光学式シンボルのデコード
光学式シンボル２０を読み取って、元となったデータを復元することをデコードと呼ぶ。デコードの手順は種々考えられるが、典型的な好ましい一例は以下の通りである。

（１）所定の物品に光学式シンボル１０を含む画像をＣＣＤカメラ等で撮影し、画像データとして取り込む。

なお、ＣＣＤカメラは、いわゆるエリアセンサと呼ばれるセンサの代表的な一例であり、他のエリアセンサで画像データを取得しても良い。

（２）上記画像データから、
（ａ）端点セル３０ａ、端点セル３０ｂと、
（ｂ）端点セル３０ａに隣接するＲエレメント１２ＲのみＯＮ状態の隣接セル３２ａと、
（ｃ）端点セル３０ｂに隣接するＢエレメント１２ＢとＧエレメント１２ＧのみがＯＮ状態の隣接セル３２ｂと、
を探し出す。

端点セル３０ａと端点セル３０ａに隣接するＲエレメント１２のみＯＮ状態の隣接セル３２ａを見つけることによって始点を検知する。端点セル３０ｂと端点セル３０ｂに隣接するＢエレメントとＧエレメントのみがＯＮ状態の隣接セル３２ｂを見つけることによって終点を検知する。

（３）隣接セル３２ａと隣接セル３２ｂとの間をつないでいる構成セル３４群の連続した連なりを追跡して特定する。

この追跡においては、構成セル３４中のエレメント１２の状態変化を常に観察する。そして、いずれかのエレメント１２の状態に変化が生じた場合に構成セル３４の境界を越えて新しい構成セル３４に移行したと判断するのである。

このように、本実施の形態では、セル１２のサイズによってその位置・範囲を判断するのではなく、状態の変化すなわち色彩の変化で、セル１２が移り変わったことを判断している。その結果、物品の表面にゆがみ等が生じ、セル１２の大きさに変化が生じても読み取り精度を高く保つことが可能である。

（４）画像中、白色の領域は全反射による過剰光とみてこの領域部分は光学式シンボル１０ではないと判断する。

（５）一定のエリア毎に画像を平均化して、ノイズや細かな影、汚れなどの成分の影響を排除する。要するに、フィルタリングによるノイズ除去である。メジアンフィルタ、その他従来から知られている種々のフィルタリング手段が利用可能である。

（６）構成セル３４が連なっているその線状の連続部分以外の部分（構成セル３４以外の物品の表面部分）について、影や下地の色などの状況に応じて、光学式シンボル２０ではないと判断する。

（７）この際、照明の当て方を変化させた時の画像の差などを利用することも好ましい。

（８）エレメント１２のＯＮ／ＯＦＦ状態からセル１０の区分け（境界）を検出し、各セル１０の値を、デコード仕様に則ってデコードを行い、符号化を行う。またデータのチェックを行う。なお、本特許では、デコードを符号化と呼ぶ。

キャリブレーション
さらに、本実施の形態において特徴的なことは、上述した隣接セル３２に表れる３色を利用して読み取り時の色のキャリブレーションを行ったことである。このようなキャリブレーションを行うことで、より信頼性の向上を図ることができる。

また本実施の形態では、３個のエレメント１２の色は、それぞれＲＧＢに対応させたが、読み取り機器や照明、タグの条件などでＹＭＣの３色に対応させることも好ましい。また、対象物品の色彩その他の条件によっては、他の３色を利用することももちろん好ましい。

このような手法で、光学式シンボル２０のデコードを実行する。

Ｃ．まとめ
以上述べたように、本実施の形態で提案するコード体系は以下のような特徴を持っている。

・使用する色は３原色系の読み取り機器にとって純粋な色のみで構成可能であり、退色、照明、印刷等のばらつきに対して許容度が大きい体系である。

・セル１０を構成するエレメント１２の変化のみを追っていくコンセプトであるため、セル１０の範囲がある程度変動しても読み取り特性に支障がない。

・また同じ理由で、幅が細く、曲がりがあっても読み取り特性に支障がない。

・セル１０を構成するエレメント１２のそれぞれに色を置いていくため、ミシンのステッチングのように同じ色について同一線上で色置き（この場合ステッチング）を行うような作業を用いてシンボル２０を付すことができる。

・色の組み合わせによってデータを表現することができるので情報密度が高い。

・基本的に色の検出でデータを構築するので、本コードにおいて全てのエレメント１２に同一色を用い、上、中、下などのエレメント１２の位置関係でデータを記録しようとする方式に比べて、変形に対する耐性があるという特徴を有する。

Ｄ．変形例・応用例
これまで、１個のセル１０中には３個のエレメント１２が含まれる例を示したが、４個や５個又はそれ以上の個数のエレメント１２が含まれていてもかまわない。この場合は、もちろん、４色、５色、又はそれ以上の数の色彩を用いる。また、１セル１０中に２個のエレメント１２を含ませても良い。

セルとエレメントの関係を示す説明図である。 本実施の形態における光学式シンボルの例を示す説明図である。 データの構成要素を表す様式を示す表である。

符号の説明

１０ セル
１２ エレメント
１４ ガードエレメント
２０ 光学式シンボル
３０ 端点セル
３２ 隣接セル
３４ 構成セル

Claims (14)

1. 第１のエレメントから第ｎのエレメントまでのｎ個のエレメントを含むセルを、連続して配列した光学式シンボルであって、
   第ｋの前記エレメントは、第ｋの色彩が付されているか／付されていないかの２個の状態を取りうることを特徴とする光学式シンボル。ここで、前記ｎは３以上の整数であり、前記ｋは１からｎまでの整数である。
2. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   前記ｎは３であり、
   第１番目の前記エレメントは、第１の色彩であるＲが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取り得、
   第２番目の前記エレメントは、第２の色彩であるＧが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取り得、
   第３番目の前記エレメントは、第３の色彩であるＢが付されているＯＮ状態と、付されていないＯＦＦ状態と、の２個の状態を取りうることを特徴とする光学式シンボル。
3. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   隣接する前記セル同士は、そのエレメントの状態が異なることを特徴とする光学式シンボル。
4. 請求項３記載の光学式シンボルにおいて、
   隣接する前記セル中に含まれるｎ個のエレメント中のいずれか１個のエレメントの状態のみが異なることを特徴とする光学式シンボル。
5. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   隣接する前記セル中に含まれる第ｋの前記エレメント同士が、隣接していることを特徴とする光学式シンボル。
6. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   前記セルは、
   連続して配列されたその列の端部に位置する端点セルと、
   前記端点セル間に位置し、データを表す構成セルと、
   前記端点セルに隣接する隣接セルと、
   を含み、
   前記端点セルは、その中の前記エレメントが全てＯＦＦ状態であり、
   始点に位置する前記端点セルに隣接する前記隣接セル中の前記エレメントは所定の第１の状態であり、
   終点に位置する前記端点セルに隣接する前記隣接セル中の前記エレメントは所定の第２の状態であり、
   エレメントが全てＯＦＦ状態のセルと、エレメントが第１の状態であるセルと、の連続を検出することによって始点を検知でき、
   エレメントが全てＯＦＦ状態のセルと、エレメントが第２の状態であるセルと、の連続を検出することによって終点を検知できることを特徴とする光学式シンボル。
7. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   前記セルが表す符号は、当該セルと、そのセルに連結する１個以上のセルのエレメントの状態で決定されることを特徴とする光学式シンボル。
8. 請求項１記載の光学式シンボルにおいて、
   光学式シンボルを照らす光源の種類により、過剰光量に相当する色を前記第ｋの色彩には含めないことを特徴とする光学式シンボル。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光学式シンボルを付した物品。
10. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光学式シンボルを用いたコード体系。
11. 請求項６に記載の光学式シンボルをデコードする方法において、
    前記光学式シンボルを撮影し、前記光学式シンボルの画像データを得る工程と、
    前記画像データ中から、始点と終点の端点セルを探す工程と、
    前記見つけ出した始点と終点の２個の端点セルに基づき、その端点セル間に設けられている構成セルを追跡する工程と、
    前記追跡した構成セルのデコードを行う工程と、
    を含むことを特徴とする光学式シンボルのデコード方法。
12. 請求項１１記載の光学式シンボルのデコード方法において、
    前記始点と終点の端点セルを探す工程は、
    前記端点セルに隣接する隣接セル中のエレメントが所定の第１状態である場合に、その端点セルを、始点を表す端点セルと判断し、
    前記端点セルに隣接する隣接セル中のエレメントが所定の第２状態である場合に、その端点セルを、終点を表す端点セルと判断することを特徴とする光学式シンボルのデコード方法。
13. 請求項１１記載の光学式シンボルのデコード方法において、
    前記構成セルを追跡する工程は、
    前記画像データを走査し、構成セルを追跡する際に、前記構成セル中の各エレメントの状態に変化が生じた場合に、構成セル間の境界を越えて新しい構成セルに移行したと判断することを特徴とする光学式シンボルのデコード方法。
14. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の光学式シンボルを物品に付す方法において、
    記録したいデータに基づき前記光学式シンボルを作成する工程と、
    前記作成した光学式シンボルを所定の物品に付す工程と、
    を含み、
    前記付す工程は、前記光学式シンボルを前記物品に印刷する工程と、前記光学式シンボルを物品に刺繍で付する工程と、前記光学式シンボルを描いた粘着シールを前記物品に貼付する工程と、のいずれかの工程を含むことを特徴とする光学式シンボルを物品に付す方法。