JP4837469B2 - 光情報検出方法、光情報検出器及びデータサンプリング方法 - Google Patents
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Description
1:1ピクセルマッチング技法は、再生されたデータページイメージのピクセル(以下、データピクセルと略称)と受光配列素子のピクセル(以下、受光ピクセルと略称)とを1:1にマッチングさせる方法である。このような1:1ピクセルマッチング技法は1個のデータピクセルが1個の受光ピクセルに直接対応されるので、イメージ検出の際の格納密度が高い。
1:3オーバーサンプリング法、1個のデータピクセルを9個(3×3)の検出ピクセルで検出するようにする方法である。1:3オーバーサンプリング法の場合、データピクセルと検出ピクセルとの間の非マッチングが発生しても9個の検出ピクセルのうち、中心に位置する検出ピクセルはデータピクセルの光を検出できる。従って、再生されたデータページのイメージが受光配列素子のいずれの位置に存在しても中心の検出ピクセルで検出したイメージから信頼性のあるデータを得ることができる。
1:2オーバーサンプリング法は、1個のデータピクセルを4個(2×2)の検出ピクセルで検出するようにする方法である。1:2オーバーサンプリング法も上記で説明した1:3オーバーサンプリング法と同様に、ピクセルの非マッチングが発生しても4個の検出ピクセルのうち1個はデータピクセルの光を検出でき、信頼性のあるデータを得ることができる。しかしながら、このような1:2オーバーサンプリング法もピクセルマッチング法と比較して情報格納密度が25%しか達しないという短所がある。
図1は本発明の望ましい実施例による光情報検出器を備える光情報再生装置の構成を示すブロック図である。
図1を参照すると、光情報再生装置はレーザ光のような光を発生させて光情報格納媒体(20)に照射する光照射部(10)を含んでもよい。光照射部(10)によって照射される光は光情報格納媒体(20)に所定の角度で入射される。上記光情報格納媒体(20)には多数のデータページが干渉パターンの形態で格納されている。このとき、上記干渉パターンはホログラフィック(Horographic)干渉パターンであってもよい。また、光照射部(10)によって入射される光はそのホログラフィック干渉パターンを再生するための参照光(Reference Beam)及び位相共役(Phase Conjugation)参照光のうちいずれか1つであってもよい。
望ましくは、上記光検出部(110)は上記1:Nの超過検出ピクセル、即ち、ソースデータページイメージが有する1個のデータピクセル当たりN×N個の割合で検出ピクセルが配置され、各検出ピクセルはその内部にそれより小さい水平幅または垂直幅を有する光検出領域を通して上記データピクセルのイメージを検出する。
望ましくは、上記光検出領域(P)の垂直幅は検出ピクセル(C)が有する垂直幅に比べてほぼ1/2程度の大きさを各々有してもよい。この場合、検出ピクセル(C)の垂直幅をYと定義すると、光検出領域(P)の垂直幅は0.5Yと表現される。一方、実施形態によっては光検出領域の水平幅を光検出ピクセルが有する水平幅の1/2程度の大きさを有するように構成してもよい。
図7の図示において、小さいグリッドは検出ピクセルを表し、大きいグリッドはデータピクセルを表す。また、図7の上段と左段に付加された数字は検出ピクセルカラムと検出ピクセルローの番号を表し、下段と右段に表示されたグラフは各検出ピクセルカラムと検出ピクセルローとの光強度の和を表すグラフである。また、検出ピクセル内の斜線部分は各検出ピクセルの検出領域を意味する。
まず、バリッド検出ピクセルはバリッド検出ピクセルローとバリッド検出ピクセルカラムとの交差点をさがすことにより検出できる。このとき、バリッド検出ピクセルローは1つのデータピクセルローが有する光情報のみを検出した検出ピクセルのローを意味し、インバリッド検出ピクセルローは複数のデータピクセルローが有する光情報を同時に検出したローを意味できる。同様に、バリッド検出ピクセルカラムは1つのデータピクセルカラムが有する光情報のみを完全に検出した検出ピクセルカラムを意味し、インバリッド検出ピクセルカラムは複数のデータピクセルカラムが有する光情報を同時に検出したローを意味できる。従って、バリッド検出ピクセルローとバリッド検出ピクセルカラムとが交差する地点がバリッド検出ピクセルとなる。
例えば、先に第1垂直フレームマーク(220)が正確に検出されたColumn2はバリッド検出ピクセルカラムであると判別できるので、Column3はインバリッド検出ピクセルカラム、Column4はインバリッド検出ピクセルカラム、Column5はバリッド検出ピクセルカラム、Column6はインバリッド検出ピクセルカラム、Column7はインバリッド検出ピクセルカラム、Column8はバリッド検出ピクセルカラムなどになる。
このような検出ピクセルカラムの規則性は水平方向のバリッド及びインバリッド規則性を意味できる。
Imax=Max{I(ccd1)、I(ccd4)、I(ccd7)、I(ccd10)} (式1)
このとき、I(ccd#)は各検出ピクセルが有する光強度を意味する。(#はピクセル番号)
Imin=min{I(ccd1)、I(ccd4)、I(ccd7)、I(ccd10)} (式2)
Iccd#(On)>(Imax−Imin)/2+Imin (式3)
逆に、もう1つのオフ検出ピクセルIccd#(off)は以下の式4を介して判別できる。
Iccd#(off)<(Imax−Imin)/2+Imin (式4)
Iccd#(On)>Imax/2 (式5)
Iccd#(off)<Imax/2 (式6)
Iav={I(ccd2)+I(ccd3)}/2 (式7)
このとき、Iavはccd2とccd3との平均値を意味する。
Iav2=Iav−A (式10)
Iav2=Iav−B (式11)
Iav2=Iav−A−B (式12)
これを数式で表現すると、以下の式13の通りである。
Is2=Iav×3/2 (式13)
このとき、Is2はデータピクセルS2の光強度値を意味する。
Ismax=max{I(S2)、I(S4)、I(S6)、I(S8)} (式14)
このとき、I(S#)は各データピクセルが有する光強度を意味する。(#はピクセル番号)
Ismin=Max{I(S2)、I(S4)、I(S6)、I(S8)} (式15)
Is#(On)>(Ismax−Ismin)/2+Ismin (式16)
Is#(On)<(Ismax−Ismin)/2+Ismin (式17)
上記式16と式17は先に説明した式3と式4と同一の概念を有する。
20 光情報格納媒体
30 デコーディング部
100 光情報検出器
110 光検出部
120 光情報処理部
121 フレームマーク検出領域検出部
122 バリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部
200 ソースデータページ
210、220、230 フレームマーク
240 データ領域
300 検出イメージ
310、320、330 フレームマーク検出領域
340 データ検出領域
C 検出ピクセル
P 光検出領域
Claims (20)
- バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを1:N(Nは1より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出し、
上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するサンプリング可能なバリッド検出ピクセルと補正が必要なインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、
上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする、
ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項1に記載の光情報検出方法において、
上記分布規則性の判別は、
上記検出された検出イメージを用いて上記ソースデータページのフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出し、
上記検出されたフレームマーク検出領域の各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度分布を用いて上記バリッド検出ピクセル及びインバリッド検出ピクセルの分布規則性を判別する
ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項2に記載の光情報検出方法において、
上記フレームマーク検出領域の検出は上記検出イメージに存在する各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度の和を検出し、他の領域より光強度の和が格段に大きい検出ピクセルカラム及び検出ピクセルローが含まれた領域を検出することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項2に記載の光情報検出方法において、
上記フレームマークは少なくとも1つの水平フレームマーク及び少なくとも1つの垂直フレームマークを含み、
上記少なくとも1つの水平フレームマークに対応して検出される水平フレームマーク検出領域が有する複数の検出ピクセルローの光強度分布を比較して垂直方向の上記分布規則性を判別し、上記少なくとも1つの垂直フレームマークに対応して検出される垂直フレームマーク検出領域が有する複数の検出ピクセルカラムの光強度分布を用いて水平方向の上記分布規則性を判別することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項1に記載の光情報検出方法において、
上記バリッド検出ピクセルは1つのデータピクセルの光情報のみを検出した検出ピクセルであり、上記インバリッド検出ピクセルは複数のデータピクセルの光情報を検出した検出ピクセルであることを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項1に記載の光情報検出方法において、
上記サンプリングは、
上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、
上記バランスドコードワード検出領域内の検出ピクセルを上記バランスドコードワードの固有の光分布特性に基づいて上記バリッド検出ピクセルと上記インバリッド検出ピクセルとに分類し、
上記バリッド検出ピクセルの値はサンプリングし、上記インバリッド検出ピクセルは所定の演算を用いて補正した後サンプリングする、
ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項6に記載の光情報検出方法において、
上記分類されたバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとのサンプリングは、
上記分類されたバリッド検出ピクセルの光情報を判別して上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値を検出し、
上記検出されたデータピクセルの値及びインバリッド検出ピクセルの光情報を用いて上記バランスドコードワード内の残りのデータピクセル値を検出する、
ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項7に記載の光情報検出方法において、
上記バリッド検出ピクセルの光情報の判別の際には上記バリッド検出ピクセルのうちもっとも光強度が大きい少なくとも1つのバリッド検出ピクセルはオン値と判別し、もっとも光強度が小さい少なくとも1つのバリッド検出ピクセルはオフ値と判別することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項8に記載の光情報検出方法において、
上記オン値と判別されたオン検出ピクセルの光強度及び上記オフ値と判別されたオフ検出ピクセルの光強度を演算して残りのバリッド検出ピクセルのオン/オフ値を判別することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項7に記載の光情報検出方法において、
上記残りのデータピクセル値の検出は、
複数のインバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値を検出するために上記複数のインバリッド検出ピクセルの光情報及び隣接したデータピクセルによる影響を演算して上記残りのデータピクセルの光情報を検出し、
上記検出された残りのデータピクセルの光情報を比較して上記残りのデータピクセルが有するオン/オフ値を各々検出する、
ことを含むことを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項10に記載の光情報検出方法において、
上記オン/オフ値の検出は上記残りのデータピクセルのうち光強度がもっとも大きい少なくとも1つのデータピクセルはオン値と判別し、光強度がもっとも小さい少なくとも1つのデータピクセルはオフ値と判別することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項11に記載の光情報検出方法において、
上記オン値と判別されたオンデータピクセルの光強度及び上記オフ値と判別されたオフデータピクセルの光強度を演算して未検出のデータピクセルのオン/オフ値を判別することを特徴とする光情報検出方法。 - 請求項11に記載の光情報検出方法において、
上記オン/オフ値の検出は上記バランスドコードワード内の既に検出された上記データピクセルの値による場合の数を考慮することを特徴とする光情報検出方法。 - バランスドコードワードでコーディングされたソースデータページのイメージを1:N(Nは1より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出する光検出部と、
上記検出された検出イメージの光強度分布を用い、上記検出イメージが有するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応するバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする光情報処理部
を含むことを特徴とする光情報検出器。 - 請求項14に記載の光情報検出器において、
上記光検出部は、
上記1:N(Nは1より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて光情報を検出するための複数の検出ピクセルを備え、上記検出ピクセルはそれより1/2程度の小さい水平幅又は垂直幅のうちいずれか1つを有する検出領域を用いて上記光情報を検出することを特徴とする光情報検出器。 - 請求項14に記載の光情報検出器において、
上記光情報処理部は、
上記検出された検出イメージの各検出ピクセルカラム及び各検出ピクセルローの光強度分布を用いて上記ソースデータページが有するフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出するフレームマーク検出領域検出部と、
上記検出されたフレームマーク検出領域の光情報を用い、上記検出イメージが有する上記分布規則性を判別するバリッド/インバリッド検出ピクセル分布判別部と、
上記検出イメージを上記バランスドコードワード検出領域別に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングするサンプリング部を含むことを特徴とする光情報検出器。 - 1:N(Nは1より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出されたバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、
上記検出イメージの光強度分布を演算して上記データページが有するフレームマークに対応するフレームマーク検出領域を検出し、上記検出されたフレームマーク検出領域の光分布を用いて上記検出イメージに存在するバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとの分布規則性を判別し、
上記検出イメージを上記バランスドコードワードに対応したバランスドコードワード検出領域単位に区分し、上記判別された分布規則性及び上記バランスドコードワードの光分布特性を用いて上記バランスドコードワード検出領域のデータをサンプリングする、
ことを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。 - 1:N(Nは1より大きい非整数)の超過検出ピクセルを用いて検出されたバランスドコードワードでコーディングされたデータページの検出イメージからデータをサンプリングする方法において、
上記検出されたイメージを上記バランスドコードワードに対応したバランスドコードワード検出領域別に区分し、上記検出イメージの光強度分布を用いて上記バランスドコードワード検出領域内の検出ピクセルをバリッド検出ピクセルとインバリッド検出ピクセルとに分類し、
上記バランスドコードワードの固有の光分布特性を用い、上記分類されたバリッド検出ピクセルの光情報を判別して上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出し、
上記判別されたデータピクセルの値及び上記インバリッド検出ピクセルの光情報を演算して上記インバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルのデータを検出することを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。 - 請求項18に記載のデータサンプリング方法において、
上記バリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値の検出は、
上記分類されたバリッド検出ピクセルのうちもっとも光強度が大きい少なくとも1つのバリッド検出ピクセルをオン値と判別し、もっとも光強度が小さい少なくとも1つのバリッド検出ピクセルをオフ値と判別し、
上記判別されたバリッド検出ピクセルの光強度を演算し、上記バランスドコードワード検出領域内の残りのバリッド検出ピクセルが有する値を判別する
ことをを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。 - 請求項18に記載のデータサンプリング方法において、
上記インバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの値の検出は、
上記分類されたインバリッド検出ピクセルの光情報及び上記判別されたデータピクセルの値を演算してインバリッド検出ピクセルにより検出されたデータピクセルの光情報を算出し、
上記バランスドコードワードの固有の光分布特性に応じて上記算出されたデータピクセルの光情報を比較及び演算して上記算出された各データピクセルの値を検出する
ことを含むことを特徴とするデータサンプリング方法。
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