JP5344328B1 - ドットパターン、ドットパターン形成媒体、ドットパターンの画像データを生成するプログラム、ドットパターン形成装置、光学装置、光学読み取り装置、情報入出力装置、ドットパターン読み取り装置 - Google Patents
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- G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
Abstract
【解決手段】少なくとも1組の始点となる情報ドットである始点情報ドットと終点となる情報ドットである終点情報ドットを備え、前記複数の情報ドットは該始点情報ドットから所定の順番で隣り合う情報ドット間が所定の距離の値または所定方向間の所定の距離の値を有して配置され、前記所定の距離の値または所定方向間の所定の距離の値に基づいてコードが符号化されたドットパターンである。
【選択図】図78
Description
本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態は、1つの行(または列)から構成され、その行(または列)に複数のドットが配置されたドットパターンである。
長短の順位とは、情報ドット間の距離L1〜L4に(1)番から(4)番まで順位を付けることである。なお、情報ドット間で2つの同じ距離があれば(1)番から(3)番までの順位の距離を、3つの同じ距離があれば(1)番から(2)番までの順位の距離を、4つとも同じ距離であれば(1)番のみの順位の距離を4つの情報ドット間に割り当てることになる。これらの順位は短い距離から、または長い距離からのどちらで順位を付けてもよい。例えば、図1において、短い順からであれば、L1:(1)番、L2:(3)番、L3:(2)番、L4:(4)番となる。また、L2=L4の場合は、L1:(1)番、L2:(3)番、L3:(2)番、L4:(3)番となる。ここでは、4つの情報ドット間に対して4つの異なる(1)番〜(4)番の順位となる相対的な距離のいずれかを割り当てているが、情報ドット間でさらに多くの異なる距離の候補が存在する場合は、それらに順位を付けていずれかの順位の距離を4つの情報ドット間に割り当てればよい。例えば、情報ドット間の距離に割り当てられる異なる距離が6つあった場合、6つの異なる距離に6つの順位を割り当て、それから4つの順位((1)番、(3)番、(4)番、(6)番)となる距離が情報ドット間に割り当てられるとすると、L1:(1)番、L2:(4)番、L3:(3)番、L4:(6)番となる。情報ドット間の個数より、候補となる異なる距離の数が多い場合は、予め候補となる絶対値である距離とその順位のリストが記録され、情報ドット間の距離の絶対値を照合し順位を確認する必要がある。情報ドット間の個数より、候補となる異なる距離の数が同数か少ない場合は、このリストは必要なく、情報ドット間の距離を計測して順位を定めればよい。その際、印刷精度や印刷媒体の歪み、光学読み取り装置の精度、さらに光学読み取り装置を手持ちなどで斜めにして撮影した際に生じる撮像画像の変形などを考慮し、相対的に最大5〜10%程度の距離の増減があることを前提に順位が定まるように情報ドット間の距離の値を設定するとよい。従って、順位が一つ変わる距離の設定は、5〜10%程度の距離の増減と確実に区別できる程度の増減が必要となる。これにより、情報ドット間の距離が5〜10%程度以内の増減であれば、それらは同一の順位とすればよい。これらの増減の考え方は、情報ドット間でさらに多くの異なる距離の候補が存在する場合にも適用できる。なお、この増減は割り当てる情報ドット間の個数が増えれば、さらに大きくなる。ただし、光学読み取り装置による撮影時に生じる変形などが無い場合はこの限りではない。
次に、第2の実施形態について説明する。本実施形態のドットパターンは、複数の行と複数の列からなるドットパターンである。
図45は、上下端の行と左右端の列に配置された始点情報ドットと終点情報ドットが行または列に直交する仮想基準線上に所定間隔で配置された基準ドットとなっているドットパターンについて説明する図である。
対象とするドットパターンは、4行×4列で構成されており、左右の列に等間隔に配置された垂直基準ドットのうち2行目の基準ドットを上方向にずらしてドットパターンの向きを定めている。上下の行に配置された水平基準ドットは等間隔で配置されている。その2列目と3列目の基準ドットを上下に繋ぎ第1、第2仮想垂直線とし、左右の列のずらす前の2列目の基準ドットと、3列目の基準ドットを左右に繋ぎ第1、第2仮想水平線とする。
第2の実施形態のドットパターンとして複数の行と複数の列からなるドットパターンを説明したが、図80のように行方向と列方向に加えて奥行き方向にも複数のドットを配置して三次元配列を有する三次元ドットパターンを生成することも可能である。同図では、立方体の8つの縁に沿って基準ドット32個が配置され、内部に32個の情報ドットが配置されている。図77〜79と同様な方法でコードを符号化すると、最大1372通りのコード数となる。
なお、本発明の実施形態として第1の実施形態(1つの行(または列)から構成されたドットパターン)、第2の実施形態(複数の行と複数の列から構成されたドットパターン)、第3の実施形態(複数の行と複数の列と複数の奥行きから構成されたドットパターン)、をそれぞれ説明したが、これら実施形態の区分は本出願において出願人が要求する特許請求の範囲を区分したものではない。
本発明において説明したドットパターンはコンピュータ上でプログラムにより画像データとして生成され、紙等の印刷媒体に印刷出力することにより印刷面に形成されるものである。ただしドットパターンを製品に形成する方法は印刷装置を用いたものに限らず既知のあらゆる出力手段を用いてよい。また、ドットパターンを表示装置に表示するものであってもよい。
ドットパターンは読み取り装置を用いることにより符号化されたコードを復号することが可能である。ドットパターンの読み取り装置は少なくとも、ドットパターンを撮像するための撮像手段と、処理手段と、記憶手段と、を備えたものである。
図78は、上述の図77の実施例において実際にドットパターンを配置した例であり、図79は本発明により表現可能なコードの割り当て数を示したものである。
以上、基準ドット間の所定方向の距離を基に当該距離の長短の順列組合せでコードを符号化するドットパターンの生成方法では、所定の位置にドットを配置すれば一意的に符号化できる手法を説明したが、下記条件を満足すればドットが配置される位置は少なくとも1以上の候補があり、どのようなアルゴリズムでドットを配置してもよい。このことは、異なるドットの配置であっても、同一のコードを符号化できることであり、コードの解読が困難であり、セキュリティに優れていると言える。
αL1<L2、αL2<L3
L1<βL2、L2<βL3
γL1<L2<γαL1、γL2<L3<γαL2
情報ドット間の所定方向の距離の最も短いL1と同一の距離として生成されたL1´または2つ目に短いL2と同一の距離として生成されたL2´が同一の距離であることの判定は、
L1とL1´が同一の距離の場合:γL1 >L1´
L2とL2´が同一の距離の場合:γL1<L2<γαL1かつγL1<L2´<γαL1
2(1/β−1)=α−1従って、α=2/β−1となる。
γ=1.5/β−0.5
とすればよい。なお、この閾値γはコードの復号化の際に用いる。
以上から、光学読み取り装置によるドットパターンの読み取りは、
(1)撮像したドットパターン画像の二値化を行い、ドットを構成する画素を特定する。
L/γ≦L≦γLとなり、ここで、<ドットパターンの生成方法とコードの符号化の第2の実施例>の(3)による誤差がβ=0.95であれば、<同第2の実施例>の(6)より、閾値γ=1.079となり、それぞれの基準ドットから、8/1.079≒7.4〜1.079×12=12.9までとなり、12.9−7.4=5.5より5.5×5.5の領域内に情報ドットが位置する。従って、この領域内に位置するドットのみを情報ドットとして対象とすればよく、ごみやインクの飛散による誤ドットを相当程度排除できる。
情報ドット間の距離に基づいてコードが符号化されたドットパターンの生成方法について図85を用いて説明する。
L/γ≦L≦γLとなり、ここで、<ドットパターンの生成方法とコードの符号化の第2の実施例>の(3)による誤差がβ=0.95であれば、<同第2の実施例>の(6)より、閾値γ=1.079となり、それぞれの基準ドットから情報ドットまでの所定方向の最少距離(2つの基準ドットからいずれもL=8の場合≒7.6)から最大距離(12)より、7.6/1.079≒7.1から1.079×12=12.9となり、12.9−7.1=5.8より5.8×5.8の領域内に情報ドットが位置する。従って、この領域内に位置するドットのみを情報ドットとして対象とすればよく、ごみやインクの飛散による誤ドットを相当程度排除できる。
Claims (28)
- 複数の情報ドットを備えたドットパターンであって、
前記複数の情報ドットは、始点となる始点情報ドットから、所定の順番で、所定の情報ドット間の距離を空けて終点となる終点情報ドットまで配置され、
前記始点情報ドットから前記終点情報ドットに至るすべての隣接する情報ドット間の距離のうち、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)は、該所定の距離(Ln)に対してα倍(α>1/β>1)の距離αLnよりも大きいと判定される距離を有しており、
所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計3個以上が配置され、Lnは、前記ドットパターンを撮影するカメラの視軸の前記ドットパターンが配置される配置面に対する傾きによって生じる距離の歪み率(β:β<1)による、歪み距離(βLn+1)よりも小さいと判定される距離に設定され、
所定の距離(Ln)が複数あり、かつ、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計4個以上が配置され、所定の距離(Ln)は、前記距離の歪み率(β)による、歪み距離(βLn)と同一関係が判定されるとともに、歪み距離(βLn+1)よりも小さいと判定される距離に設定され、
所定の距離(Ln)があり、かつ、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が複数配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計4個以上が配置され、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)は、前記距離の歪み率(β)による、歪み距離(βLn+1)と同一関係が判定されるとともに、歪み距離(βLn)よりも大きいと判定される距離に設定される、ドットパターン。 - 前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、該順番の1つ前の情報ドットから前記所定の距離の値が最も近い位置に配置される請求項1に記載のドットパターン。
- 前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、該順番の1つ前の情報ドットから所定の方向に配置される請求項1に記載のドットパターン。
- 前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、前記始点情報ドットから所定の方向に配置される請求項1に記載のドットパターン。
- 前記終点情報ドットは複数備え、
前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、前記始点情報ドットから複数の所定の方向に所定の順番で配置される請求項1に記載のドットパターン。 - 前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、該順番の1つ前の情報ドットから所定の方向に対してそれぞれ所定の回転角を有して配置される請求項3または請求項4のいずれかに記載のドットパターン。
- 前記所定の順番で配置されたそれぞれの情報ドットは、
前記始点情報ドットの該順番の次の情報ドットは、該始点情報ドットから所定の方向に対して所定の回転角を有して配置され、
それ以降の情報ドットは、前記順番の2つ前の情報ドットと1つ前の情報ドットを繋いだ線分に対してそれぞれ所定の回転角を有して配置される請求項3または請求項4いずれかに記載のドットパターン。 - 前記始点情報ドットは、端部に置かれて他の情報ドットと識別可能な情報ドットである請求項1〜7のいずれかに記載のドットパターン。
- 前記始点情報ドットは、他とは異なる大きさ、形状、色彩、配置位置、光学的特性、の少なくとも1つ、またはこれらの組み合わせにより、他の情報ドットと識別可能である請求項8に記載のドットパターン。
- 前記所定の順番で配置された複数の情報ドットは、他とは異なる大きさ、形状、色彩、配置位置、光学的特性、の少なくとも1つ、またはこれらの組み合わせにより、該順番が特定できる請求項1に記載のドットパターン。
- 前記始点情報ドットまたは所定の情報ドットから他の情報ドットまでの距離の値または所定方向間の距離の値に基づいてコードが符号化された請求項1に記載のドットパターン。
- 前記所定の回転角と前記所定の距離の値または所定方向間の所定の距離の値の組み合わせに基づいてコードが符号化された請求項6または請求項7のいずれかに記載のドットパターン。
- 前記所定の順番で、前記所定の距離の値または所定方向間の所定の距離の値の、長短の順位の順列、長短の順位の組み合わせ、比率の順列、比率の組み合わせ、または絶対値、絶対値の順列、絶対値の組み合わせ、の少なくともいずれかによりコードが符号化された請求項1に記載のドットパターン。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のドットパターンが複数並べて配置されてコードが符号化されたドットパターン。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のドットパターンが複数の行と複数の列とに配置され、当該複数の行と複数の列においてコードが符号化されたドットパターン。
- 請求項1〜13のいずれかに記載のドットパターンが複数の行方向、複数の列方向及び複数の奥行き方向に配置され、当該複数の行方向、当該複数の列方向及び当該複数の奥行き方向においてコードが符号化されたドットパターン。
- 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンが形成されたドットパターン形成媒体。
- 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンの画像データを生成するプログラム。
- 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを媒体に形成するドットパターン形成装置。
- 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像を送信する送信手段とからなる光学装置。 - 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像からコードに復号化する復号化手段と、
前記コードを送信する送信手段とからなる光学読み取り装置。 - 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像からコードに復号化する復号化手段と、
前記コードに対応する情報を記憶する記憶手段と、
前記コードに対応する情報を出力する出力手段とからなる情報入出力装置。 - 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像からコードに復号化する復号化手段と、
前記コードに対応する情報をインターネットで検索する検索手段と、
前記コードに対応する情報を出力する出力手段とからなる情報入出力装置。 - 請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像からコードに復号化する復号化手段と、
前記コードに対応する情報をインターネットで検索する検索手段と、
前記コードに対応する情報を記憶する記憶手段と、
前記コードに対応する情報を出力する出力手段とからなる情報入出力装置。 - 撮像手段と、
処理手段と、
前記処理手段により実行される1または複数のプログラムが記憶された記憶手段と、
を備えたドットパターン読み取り装置であって、
前記処理手段により実行される1または複数のプログラムは、
前記撮像手段により撮像された画像から請求項1〜16のいずれかに記載されたドットパターンを検出する処理を実行させ、
前記ドットパターンにより符号化されたコードを復号する処理を実行させることを特徴とする、
ドットパターン読み取り装置。 - 撮像手段により撮像された画像から請求項1〜16に記載されたドットパターンを検出する処理と、
前記ドットパターンにより符号化されたコードを復号する処理と、
からなるドットパターン読み取り方法。 - 撮像手段により撮像された画像から請求項1〜16に記載されたドットパターンを検出する処理と、
前記ドットパターンにより符号化されたコードを復号する処理と、
からなるドットパターン読み取りプログラム。 - 複数の情報ドットを備えたドットパターンを生成するドットパターン生成方法であって、
前記複数の情報ドットを、始点となる始点情報ドットから所定の順番で、所定の情報ドット間の距離を空けて終点となる終点情報ドットまで配置し、
前記始点情報ドットから前記終点情報ドットに至るすべての隣接する情報ドット間の距離のうち、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)は、該所定の距離(Ln)に対してα倍(α>1/β>1)の距離αLnよりも大きいと判定される距離を有しており、
所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計3個以上が配置され、Lnは、前記ドットパターンを撮影するカメラの視軸の前記ドットパターンが配置される配置面に対する傾きによって生じる距離の歪み率(β:β<1)による、歪み距離(βLn+1)よりも小さいと判定される距離に設定し、
所定の距離(Ln)が複数あり、かつ、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計4個以上が配置され、所定の距離(Ln)は、前記距離の歪み率(β)による、歪み距離(βLn)と同一関係が判定されるとともに、歪み距離(βLn+1)よりも小さいと判定される距離に設定し、
所定の距離(Ln)があり、かつ、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)が複数配置される場合においては、前記複数の情報ドットは合計4個以上が配置され、所定の距離(Ln)の次に長い距離(Ln+1)は、前記距離の歪み率(β)による、歪み距離(βLn+1)と同一関係が判定されるとともに、歪み距離(βLn)よりも大きいと判定される距離に設定される、ドットパターン生成方法。
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