JP4491287B2 - 2次元コード,2次元コードの形成装置及び形成方法並びに2次元コードの読取装置及び読取方法 - Google Patents
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もとのデータを復号化するときには、これら2つの2次元コードを読み取って、生成時と逆の処理を行う必要がある。
したがって、本発明の2次元コードは、通常の2次元コードリーダーで読み取ると、第三者には意味不明な暗号化データが出力されるだけであり、元データの秘匿性が確保される。
したがって、本発明の2次元コードでは、第三者にデータの内容を知られることなく、秘匿した状態に保持することができる。
そして、暗号鍵は、基準となる単位セルとは異なる形状の変形セルの組合せによって表現される。暗号鍵は、基準となる単位セルの代わりに変形セルを配置することにより、2次元コードに埋め込み情報(透かし情報)として埋め込まれる。
このレーザマーキング装置S1は、2次元コード、文字、図形、記号、画像などのマーキングパターンをワーク(被マーキング体)Wにマーキングするのに好適に使用されるものであり、主に制御装置Aと、レーザマーカーBとから構成されている。レーザマーキング装置S1は、2次元コードの形成装置に相当する。
このように構成されていると、別の場所や遠隔地より指示及びデータを送信してレーザマーカーBを制御することが可能となる。例えば、制御室等に制御装置Aを設置し、作業室にレーザマーカーBを設置するような構成、本社に制御装置Aを設置し、各地の工場にレーザマーカーBを設置するような構成、が可能となる。
本実施形態では、制御装置AとレーザマーカーBとが1対1で設置されている構成を示しているが、制御装置Aに対して複数のレーザマーカーBを接続し、被マーキング材に応じて、適切なレーザ光を出射するレーザマーカーBが選択される構成としても良い。
レーザマーカーBにおいて、YAGレーザ発振機50から出力されたレーザ光は、レベリングミラー56により光路を変更され、アパーチャ55によりビーム径を絞られた後、ガリレオ式エキスパンダ57によりビーム径を広げられる。
更に、アパーチャ58によりビーム径を調整された後、アッテネータ46により減衰されてから、ガルバノミラー47により光路を変更及び調整され、fθレンズ59で集光されて、被マーキング体Wに照射される。
コントローラ42は、上記Qスイッチ素子43、内部シャッタ44、外部シャッタ45、アッテネータ46、ガルバノミラー47を、制御装置Aから送信されたデータ及び制御信号に基づいて制御する。
本体部Cは、操作信号や電子データ等を入力するための入力部30と、イメージ取込部Dによって読み取ったイメージデータやこれを復号化したデータを表示する表示部31と、イメージデータ及び復号化データの印字や電子媒体への出力等を行う出力部32と、記憶部36と、これらを制御する制御部としてのCPU34等から構成されている。
鍵変換テーブル37には、2次元コードに埋め込まれた変形セルの配列を記号の配列に変換するための変換データが記憶されている。
本実施形態の2次元コード1は、車両,電気・機械製品,建築物,カード等の物品全般に付すことができるラベルに表示されるものである。ラベルは、金属製,合成樹脂製,ガラス製のプレート等に付されていても良い。
また、ドット4は直径が数十μm〜数百μm程度である。本例のセル3のドット4は、中心が直径に等しいステップサイズだけ水平及び垂直方向に離間して配列されており、セル3は略正方形に形成されている。
本例の2次元コード1には、図5に示すような変形セル3aが一部に含まれている。この変形セル3aは、基準となる黒色のセル3の一部が、欠落したように形成されたものである。すなわち、変形セル3aには、10ドット×10ドットのレーザ照射位置の一部に、ドット4が形成されていない領域がある。
つまり、本実施形態の2次元コード1は、白色のセル2及び黒色のセル3の矩形状の単位セルからなり、黒色の単位セル3には、基準となる矩形状の単位セルとは形状が異なる変形セル3aが含まれている。
このような変形セル3aと記号とを対応付けた対照データが、鍵変換テーブル17、37に記憶されている。
例えば、3つの変形セル3aの組合せによって1000(=10×10×10)通りの記号を表わすことができ、これらに数字、アルファベット等を対応付けることができる。
そして、レーザマーキング装置S1では、暗号鍵が、鍵変換テーブル17によって、変形セル3aの配列に変換され、さらに、この変形セル3aの配列が、マーキングパターンの黒色のセル3に置き換えられる。
そして、読取装置S2では、この暗号鍵に基づいて、上記意味をなさない記号の羅列である暗号化データが復号化される。
はじめに、情報取得工程(ステップS10)において、被マーキング体Wにマーキングする元データを取得する。
すなわち、ユーザーが入力部10から元データを入力すると、この元データはデータメモリ18に一時的に記憶される。
したがって、2次元コード1に含めるデータ量の大小にかかわらず、2次元コード1の大きさを一定とすることもできる。
先ず、2次元コード読取・記憶工程(ステップS100)において、製品等にマーキングされた2次元コードを読み取り、記憶する。本実施形態では、イメージ取込部Dにより2次元コード1を撮影することにより2次元コード1を取込み、このデータをビットマップデータ等の所定のデータ形式の画像データに変換してデータメモリ38に格納する。
例えば、2次元コード1が一部画面から欠如した状態で撮影された場合、撮影角度により2次元コード1が歪んだ状態で撮影された場合、ピントが合っていない状態で撮影された場合等、正確に2次元コード1を解析できないおそれがある場合には、エラー表示及び再撮影指示を表示部31に表示する。
まず、2次元コード1を含む画像は、図12(A)のように取り込まれる。取り込まれた2次元コード1を含む画像は、図12(B)に示すように、画像領域確定線5が作成されると共に、X軸方向及びY軸方向に沿うように時計方向又は反時計方向に回転調整される。
この処理では、まず、図13に示すようにドット分解処理(ステップS121)が行われる。ドット分解処理では、2次元コード1を構成する各ドット4が1個毎に分離される。図14には、分離されたドット4の拡大図が示されている。
ビットマップ形式で記憶されている2次元コード1の各ドット4の形状は、図14(A)に示すように境界線が階段状となる菱形に近い形状となる。
重心の座標が抽出した後、その重心から一番遠い頂点座標を抽出する。次いで、重心座標とその重心から一番遠い頂点座標までの距離を算出し、ドット4の半径とする。
さらに、図14(B)の円形状の図形を図14(C)の正方形に変換する。この正方形は、作成された図14(B)に示す円形状の図形と重心が同じで、各辺の長さは図14(B)に示す円形状の図形の半径の2倍(直径)である。すなわち、図14(B)に示す円形状の図形に外接する正方形である。この正方形を構成する2対辺はX軸と平行であるように形成され、他の2対辺はY軸と平行になるように形成される。
なお、本実施形態においては、図14(A)に示す図形を、図14(B)に変換した後、図14(C)に示す正方形に変換したが、この変換方法に限られるものではない。すなわち、図14(A)に示す図形に対し輪郭抽出処理を行い、輪郭抽出処理によって得られた図形が内接する正方形を形成することにより変換を行ってもよい。
ただし、セル3aの形状を特定できれば、上述のようにドット分解処理やセル変換処理を行わず、2次元コード1をセル毎に分離して認識し、さらにセル毎に輪郭を直接認識するように簡易に処理してもよい。
ステップS134では、この記憶された記号列について、鍵変換テーブル37に基づいて、文字列に変換する処理が行われる。なお、変形セル3aが直接、文字を表わしている場合は、ステップS134の処理を行う前に文字列が記憶されていることになる。
以上のようにして、読取装置S2によって、2次元コード1を読み取り、2次元コード1の有する情報を復号化して、表示及び出力させることができる。
この場合、2次元コード1に埋め込まれるのは、暗号鍵ではなく、復号鍵となる。
2,3 セル
3a 変形セル
4 ドット
5 画像領域確定線
10 入力部
11 表示部
12 出力部
13 入出力部
16 記憶部
17 鍵変換テーブル
18 データメモリ
30 入力部
31 表示部
32 出力部
36 記憶部
37 鍵変換テーブル
38 データメモリ
42 コントローラ
A 制御装置
B レーザマーカー
C 本体部
D イメージ取込部
I 通信回線
S1 レーザマーキング装置
S2 読取装置
W 被マーキング体
Claims (6)
- 暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列された2次元コードであって、
該2次元コードは、前記暗色及び明色の単位セルの配列によって、元データを暗号化した暗号化データを表わし、
前記暗色の単位セルは、
レーザビームの照射により形成されるドットをn×m(但しn、mは自然数)に縦横に配置して形成され、基準となる形状を有するセルと、
前記n×m(但しn、mは自然数)に縦横に配置されるドットのうち、1又は2以上のドットが欠落した状態に形成され、前記基準となる形状と異なる形状を有する変形セルと、を含み、
前記変形セルの形状に応じて、又は複数の前記変形セルの形状の組合せに応じて記号を表わすことで、前記暗号化データから前記元データを復号化するための復号鍵を表わすことを特徴とする2次元コード。 - 暗色及び明色の単位セルがマトリクス状に配列された2次元コードであって、
該2次元コードは、前記暗色及び明色の単位セルの配列によって、元データを暗号化した暗号化データを表わし、
前記暗色の単位セルは、
レーザビームの照射により形成されるドットをn×m(但しn、mは自然数)に縦横に配置して形成され、基準となる濃度を有するセルと、
前記n×m(但しn、mは自然数)に縦横に配置されるドットの大きさ又は数が、前記基準となる濃度を有する暗色の単位セルと異なって形成され、前記基準となる濃度と異なる濃度を有する変形セルと、を含み、
前記変形セルの濃度に応じて、又は複数の前記変形セルの濃度の組合せに応じて記号を表わすことで、前記暗号化データから前記元データを復号化するための復号鍵を表わすことを特徴とする2次元コード。 - 請求項1又は2に記載の2次元コードを形成するための形成装置であって、
前記変形セルと記号とを対応付ける鍵変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記暗号化データを2次元コード化する処理,前記鍵変換テーブルに基づいて記号からなる前記復号鍵を前記変形セルに変換する処理,前記暗号化データが変換された2次元コードを構成する暗色の単位セルと前記復号鍵が変換された変形セルとを置き換える処理,を行う制御部と、を備えたことを特徴とする2次元コードの形成装置。 - 請求項1又は2に記載の2次元コードを形成する形成方法であって、
前記暗号化データを取得する工程と、
前記暗号化データを2次元コード化する工程と、
前記変形セルと記号とを対応付ける鍵変換テーブルに基づいて、記号からなる前記復号鍵を前記変形セルに変換する工程と、
前記暗号化データが変換された2次元コードを構成する暗色の単位セルと前記復号鍵が変換された変形セルとを置き換える工程と、を備えたことを特徴とする2次元コードの形成方法。 - 請求項1又は2に記載の2次元コードを読取るための読取装置であって、
請求項1又は2に記載の2次元コードを取り込む取込部と、
前記変形セルと記号とを対応付ける鍵変換テーブルを記憶する記憶部と、
前記取込部から取り込まれた2次元コードから前記変形セルを抽出して前記鍵変換テーブルに基づいて記号からなる前記復号鍵を算出する処理,前記取込部から取り込まれた2次元コードを逆変換して前記暗号化データを算出する処理,該復号鍵を用いて前記暗号化データを復号化する処理,を行う制御部と、を備えたことを特徴とする2次元コードの読取装置。 - 請求項1又は2に記載の2次元コードを読取るための読取方法であって、
請求項1又は2に記載の2次元コードを取り込む工程と、
取り込まれた2次元コードから前記変形セルを抽出して、前記変形セルと記号とを対応付ける鍵変換テーブルに基づいて記号からなる前記復号鍵を算出する工程と、
取り込まれた2次元コードを逆変換して前記暗号化データを算出する工程と、
前記復号鍵を用いて前記暗号化データを復号化する工程と、を備えたことを特徴とする2次元コードの読取方法。
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