JP4287316B2 - フラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システム - Google Patents
フラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システム Download PDFInfo
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所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
アルゴリズムおよびパラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形のうち、次元計算手段により計算されたフラクタル次元が同一となる図形については、いずれか1つのみを選択し他を捨てる取捨選択処理を行う取捨選択手段と、
取捨選択手段により捨てられることのなかったフラクタル図形を、そのフラクタル次元に対応づけて登録する登録手段と、
登録手段に登録されている各フラクタル図形を、二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、次元計算手段によりフラクタル次元を計算させることにより、二次元識別コードの認識を行うコード認識手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
アルゴリズムおよびパラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形のうち、次元計算手段により計算されたフラクタル次元が同一となる図形については、いずれか1つのみを選択し他を捨てる取捨選択処理を行う取捨選択手段と、
取捨選択手段により捨てられることのなかったフラクタル図形を、そのフラクタル次元に対応づけて登録する登録手段と、
登録手段に登録されている各フラクタル図形を、二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形を用いて表現された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、次元計算手段によりフラクタル次元を計算させることにより、二次元識別コードの認識を行うコード認識手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
発生制御手段が、フラクタル図形発生手段に対して、時系列で順次異なるフラクタル図形を発生させる制御を行い、
取捨選択手段が、新たに発生されたフラクタル図形について計算されたフラクタル次元と同一の次元が、登録手段内に既に登録されているか否かを照会し、既に登録されていた場合には、当該フラクタル図形を捨てる処理を実行するようにしたものである。
フラクタル次元の値と所定の識別コードとの対応関係を登録した登録手段を設け、コード認識手段が、この対応関係を参照することにより、画像データを構成する図形を特定の識別コードとして認識するようにしたものである。
所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
アルゴリズムおよびパラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形について、次元計算手段により計算されたフラクタル次元の値に応じた分類を行う図形分類手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形を、各分類に所属させて登録する登録手段と、
登録手段に登録されている各フラクタル図形を、当該フラクタル図形が所属している分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、次元計算手段によりフラクタル次元を計算させ、得られた値に基づいて、二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
アルゴリズムおよびパラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形について、次元計算手段により計算されたフラクタル次元の値に応じた分類を行う図形分類手段と、
フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形を、各分類に所属させて登録する登録手段と、
登録手段に登録されている各フラクタル図形を、当該フラクタル図形が所属している分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形を用いて表現された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、次元計算手段によりフラクタル次元を計算させ、得られた値に基づいて、二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識手段と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
コード発行手段が、それぞれ異なる色をもった複数のフラクタル図形を、同一平面上で重ね合わせることにより、複数の二次元識別コードが同一平面上に重複して記録された重複コードを発行する機能を有し、
コード認識手段もしくは分類認識手段が、特定の色をもった図形のみを抽出して認識処理を行うようにしたものである。
所定の結像面に二次元識別コードの像を形成させる光学結像部と、この結像面に形成された像を画像データに変換する画像変換部と、変換された画像データをコード認識手段もしくは分類認識手段へ送信するデータ送信部と、を備える装置(たとえば、カメラ付携帯電話)をコード入力手段として用いるようにしたものである。
次元計算手段が、与えられた画像を図形部分と背景部分とからなる二値画像として取り扱い、この二値画像を一辺の長さがrの正方形からなる複数のセルに分割し、内部に図形部分が存在すると確認できるセル数N(r)を求めるセル数演算処理と、このセル数演算処理をrの値を変化させながら多数回繰り返し実行させる演算制御処理と、多数のrについてそれぞれ求められたN(r)の値に基づいて、N(r)∝1/rDなる式を満足させる値Dを近似的に求める近似値決定処理と、を行う機能を有し、得られた値Dの近似値を、与えられた画像に含まれる図形についてのフラクタル次元とするようにしたものである。
互いにフラクタル次元が異なる複数通りのフラクタル図形をコンピュータに発生させるコード発生段階と、
発生させた各フラクタル図形を二次元識別コードとして発行するコード発行段階と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力段階と、
入力した画像データによって表現される図形についてのフラクタル次元をコンピュータに計算させる次元計算段階と、
計算により求まったフラクタル次元により、二次元識別コードの認識を行うコード認識段階と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
コード発行段階において、発生させたフラクタル図形と、当該フラクタル図形のもつフラクタル次元と、ユニークな識別コードと、の対応関係を示すテーブルを用意しておき、
コード認識段階において、このテーブルを参照することにより、入力した画像データについて計算されたフラクタル次元に対応する特定の識別コードを求め、入力した画像データを特定の識別コードとして認識するようにしたものである。
複数通りのフラクタル図形をコンピュータに発生させるコード発生段階と、
発生させた各フラクタル図形を所定の分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行段階と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力段階と、
入力した画像データによって表現される図形についてのフラクタル次元をコンピュータに計算させる次元計算段階と、
計算により求まったフラクタル次元により、二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識段階と、
によって構成するようにし、フラクタル図形を識別コードとして利用できるようにしたものである。
図1は、本発明の基本的な実施形態に係るフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システムの構成を示すブロック図である。図に個々のブロックとして示す各構成要素のうち、フラクタル図形発生手段10、発生制御手段20、取捨選択手段30、次元計算手段40、登録手段50は、識別コードの発行業務に利用される識別コード発行システムの構成要素である。また、コード入力手段70、コード認識手段80、次元計算手段40は、識別コードの認識業務に利用される識別コード認識システムの構成要素である。次元計算手段40は、識別コード発行システムと識別コード認識システムとの双方で利用される共通の構成要素になる。
既に述べたとおり、「フラクタル次元」とは、フラクタル図形の複雑さの程度を示すパラメータというべきものであり、その値が大きければ大きいほど、複雑さの程度が高いことを示す。ここで「次元」という文言が用いられているのは、図形が示す空間上の次元と密接な関係にあるためである。たとえば、一次元フラクタル図形(一次元直線上に配置された線状模様)の場合、フラクタル次元の理論的最大値は1であり、二次元フラクタル図形(二次元平面上に配置された平面模様)の場合、フラクタル次元の理論的最大値は2であり、三次元フラクタル図形(三次元空間上に配置された立体模様)の場合、フラクタル次元の理論的最大値は3である。
最後に、本発明のいくつかの変形例を述べておく。
§1で述べた基本的な実施形態では、フラクタル次元値が同一になる図形が重複登録されることのないように、取捨選択手段30による取捨選択処理を実行していた。これは、特定のフラクタル図形と特定の識別コードとを1対1に対応させる必要がある場合に必要な処理である。しかしながら、運用形態によっては、特定のフラクタル図形と特定の識別コードとを必ずしも1対1に対応させる必要がない場合もある。図6は、このような場合に適した変形例を示すブロック図である。
既に述べたとおり、フラクタル図形からなる二次元識別コードCは、認識時には、必ずしも全体が必要なわけではなく、その一部分でも認識が可能になるというメリットを有している。このため、複数の二次元識別コードCを重畳して表示することが可能になる。たとえば、コード発行手段60に、それぞれ異なる色をもった複数のフラクタル図形を、同一平面上で重ね合わせることにより、複数の二次元識別コードが同一平面上に重複して記録された重複コードを発行する機能をもたせておき、コード認識手段80もしくは分類認識手段85に、特定の色をもった図形のみを抽出して認識処理を行う機能をもたせておけば、複数の識別コードの発行および認識処理が可能になる。
前述したとおり、本発明に係るフラクタル図形を用いた識別コードは、デジカメやカメラ付携帯電話などでの撮影に適している。特に、カメラ付携帯電話で撮影した場合は、撮影した画像データを通信網を介して送信することができるので、識別コードの利用形態は更に広がることになる。たとえば、上述した変形例(1) のように、フラクタル図形を用いた識別コードを商品に添付したくじとして用いた場合、商品の購入者は、このくじとして機能するフラクタル図形をカメラ付携帯電話で撮影した後、撮影画像を通信網を介して送信し、景品の引き換え手続きを行うようなことも可能になる。
これまで、図1あるいは図6に示すブロック図を参照しながら、本発明に係るフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システムを説明してきたが、本発明に係るシステムは、実用上は、コンピュータを用いたシステムとして構成されるものである。したがって、これらブロック図に個々のブロックとして示された各構成要素は、コンピュータもしくはその周辺機器を利用して実現されるべきものであり、各構成要素の機能は、コンピュータ用のプログラムによって実現されるべきものである。
20…発生制御手段
30…取捨選択手段
35…図形分類手段
40…次元計算手段
50…登録手段
55…登録手段
60…コード発行手段
70…コード入力手段
80…コード認識手段
85…分類認識手段
C…二次元識別コード
F1〜F3…フラクタル図形
G…商品
P…図形部分
Q…背景部分
r…正方形セルの一辺の長さ
Claims (15)
- 所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
前記アルゴリズムおよび前記パラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、前記フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形のうち、前記次元計算手段により計算されたフラクタル次元が同一となる図形については、いずれか1つのみを選択し他を捨てる取捨選択処理を行う取捨選択手段と、
前記取捨選択手段により捨てられることのなかったフラクタル図形を、そのフラクタル次元に対応づけて登録する登録手段と、
前記登録手段に登録されている各フラクタル図形を、二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
前記コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、前記次元計算手段によりフラクタル次元を計算させることにより、二次元識別コードの認識を行うコード認識手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システム。 - 所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
前記アルゴリズムおよび前記パラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、前記フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形のうち、前記次元計算手段により計算されたフラクタル次元が同一となる図形については、いずれか1つのみを選択し他を捨てる取捨選択処理を行う取捨選択手段と、
前記取捨選択手段により捨てられることのなかったフラクタル図形を、そのフラクタル次元に対応づけて登録する登録手段と、
前記登録手段に登録されている各フラクタル図形を、二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行システム。 - 与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形を用いて表現された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
前記コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、前記次元計算手段によりフラクタル次元を計算させることにより、二次元識別コードの認識を行うコード認識手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード認識システム。 - 請求項1または2に記載のシステムにおいて、
発生制御手段が、フラクタル図形発生手段に対して、時系列で順次異なるフラクタル図形を発生させる制御を行い、
取捨選択手段が、新たに発生されたフラクタル図形について計算されたフラクタル次元と同一の次元が、登録手段内に既に登録されているか否かを照会し、既に登録されていた場合には、当該フラクタル図形を捨てる処理を実行することを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システムもしくは識別コード発行システム。 - 請求項1または3に記載のシステムにおいて、
フラクタル次元の値と所定の識別コードとの対応関係を登録した登録手段を設け、コード認識手段が、前記対応関係を参照することにより、画像データを構成する図形を特定の識別コードとして認識する機能を有することを特徴とする識別コード発行/認識システムもしくは識別コード認識システム。 - 所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
前記アルゴリズムおよび前記パラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、前記フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形について、前記次元計算手段により計算されたフラクタル次元の値に応じた分類を行う図形分類手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形を、各分類に所属させて登録する登録手段と、
前記登録手段に登録されている各フラクタル図形を、当該フラクタル図形が所属している分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
発行された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
前記コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、前記次元計算手段によりフラクタル次元を計算させ、得られた値に基づいて、二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識システム。 - 所定のアルゴリズムおよび所定のパラメータを用いてフラクタル図形を発生させるフラクタル図形発生手段と、
前記アルゴリズムおよび前記パラメータのうちの少なくとも一方を変化させることにより、前記フラクタル図形発生手段に、複数の異なるフラクタル図形を発生させる発生制御手段と、
与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形について、前記次元計算手段により計算されたフラクタル次元の値に応じた分類を行う図形分類手段と、
前記フラクタル図形発生手段が発生させた複数の異なるフラクタル図形を、各分類に所属させて登録する登録手段と、
前記登録手段に登録されている各フラクタル図形を、当該フラクタル図形が所属している分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行システム。 - 与えられた画像に含まれる図形について、所定精度でフラクタル次元を計算する次元計算手段と、
フラクタル図形を用いて表現された二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力手段と、
前記コード入力手段が入力した画像データを構成する図形について、前記次元計算手段によりフラクタル次元を計算させ、得られた値に基づいて、二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識手段と、
を備えることを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード認識システム。 - 請求項1または6に記載の識別コード発行/認識システムにおいて、
コード発行手段が、それぞれ異なる色をもった複数のフラクタル図形を、同一平面上で重ね合わせることにより、複数の二次元識別コードが同一平面上に重複して記録された重複コードを発行する機能を有し、
コード認識手段もしくは分類認識手段が、特定の色をもった図形のみを抽出して認識処理を行うことを特徴とする識別コード発行/認識システム。 - 請求項1、3、6または8に記載のシステムにおいて、
コード入力手段が、所定の結像面に二次元識別コードの像を形成させる光学結像部と、前記結像面に形成された像を画像データに変換する画像変換部と、前記画像データをコード認識手段もしくは分類認識手段へ送信するデータ送信部と、を備えることを特徴とする識別コード発行/認識システムもしくは識別コード認識システム。 - 請求項1〜10のいずれかに記載のシステムにおいて、
次元計算手段が、与えられた画像を図形部分と背景部分とからなる二値画像として取り扱い、この二値画像を一辺の長さがrの正方形からなる複数のセルに分割し、内部に前記図形部分が存在すると確認できるセル数N(r)を求めるセル数演算処理と、このセル数演算処理をrの値を変化させながら多数回繰り返し実行させる演算制御処理と、多数のrについてそれぞれ求められたN(r)の値に基づいて、N(r)∝1/rDなる式を満足させる値Dを近似的に求める近似値決定処理と、を行う機能を有し、得られた値Dの近似値を、与えられた画像に含まれる図形についてのフラクタル次元とすることを特徴とする識別コード発行/認識システム、識別コード発行システム、もしくは識別コード認識システム。 - 請求項1〜11のいずれかに記載のシステムとしてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 互いにフラクタル次元が異なる複数通りのフラクタル図形をコンピュータに発生させるコード発生段階と、
発生させた各フラクタル図形を二次元識別コードとして発行するコード発行段階と、
発行された前記二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力段階と、
入力した前記画像データによって表現される図形についてのフラクタル次元をコンピュータに計算させる次元計算段階と、
計算により求まったフラクタル次元により、前記二次元識別コードの認識を行うコード認識段階と、
を有することを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識方法。 - 請求項13に記載の方法において、
コード発行段階において、発生させたフラクタル図形と、当該フラクタル図形のもつフラクタル次元と、ユニークな識別コードと、の対応関係を示すテーブルを用意しておき、
コード認識段階において、前記テーブルを参照することにより、入力した画像データについて計算されたフラクタル次元に対応する特定の識別コードを求め、入力した画像データを前記特定の識別コードとして認識することを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識方法。 - 複数通りのフラクタル図形をコンピュータに発生させるコード発生段階と、
発生させた各フラクタル図形を所定の分類を示す二次元識別コードとして発行するコード発行段階と、
発行された前記二次元識別コードを画像データとして入力するコード入力段階と、
入力した前記画像データによって表現される図形についてのフラクタル次元をコンピュータに計算させる次元計算段階と、
計算により求まったフラクタル次元により、前記二次元識別コードによって示されている分類の認識を行う分類認識段階と、
を有することを特徴とするフラクタル図形を用いた識別コード発行/認識方法。
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