JP5731059B1 - 仮想三次元コード及びその読み取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一般的な印刷装置やディスプレイ装置などの、二次元的な出力装置を用いて出力可能である仮想三次元コード、及びその読み取り方法を提供すること。【解決手段】複数の二次元パターンを備える仮想三次元コードであって、前記二次元パターンは、三次元パターンを形成する三次元コードオブジェクトをそれぞれ異なる視点から観測した結果を表す画像であり、前記三次元パターンが、その底面を縦横に分割したセルに対して、それぞれに設定された高さ情報を有することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、三次元コードを用いたデータの記録方法、及びその読み取り方法に関する。

従来、商品情報の管理などの目的において、バーコードが普及し、広く利用されている。バーコードは、異なる太さの線で構成される縞模様によって表されるものであり、横方向の一次元に情報を持つ、一次元コードである。

そして、ＵＲＬ情報などの記録のために、一次元コードよりも多くの情報を記録する必要がある場合には、縦横の二次元に情報を持つ、二次元コードが用いられる。日本においては、特に株式会社デンソーウェーブのＱＲコード（登録商標）が広く普及している。

このような二次元コードは、インクジェットプリンタやレーザプリンタなどの一般的な印刷装置による出力や、一般的なディスプレイ装置への表示などが可能なこともあり、ポスターなどの掲示物や雑誌の広告、テレビ放送におけるテレビ画面への表示、Ｗｅｂサイトにおけるパソコン用ディスプレイへの表示などを用いて、広く利用されている。

更に、近年では、二次元コードにて用いられる縦横の情報に加え、高さ情報を第三の情報とした、三次元コードに関する技術も公開されている。特許文献１には、縦横高さの情報を持つ三次元コードにデータを記録し、読み取り装置として用いる撮像装置の焦点距離をずらしながら複数回の撮影を行い、取得された複数の画像データより該三次元コードに設定された高さ情報を判別し、該三次元コードに記録されたデータの読み取りを可能とする技術が公開されている。

また、二次元コードに色情報を付与し、それによって三次元目の情報を与える、疑似的な三次元コードに関する技術も多数公開されている。特許文献２には、縦横に情報を持つ二次元コードに対して色情報の異なる複数の階層を設定し、読み取り装置で色情報を読み取ることで、三次元目の情報とすることを可能とする技術が公開されている。

特開２０１４−４９０６３号公報 特許第４７６１４００号公報

特許文献１に公開される技術によれば、縦横高さの三次元的な情報を持つ立体的な三次元コードを用いることにより、二次元コードよりも大容量なデータを記録することができる。しかし、このような立体的な三次元コードを作成するためには、樹脂や金属などの材料を、該三次元コードの形状に成型するための機器及び技術が必要となり、また、紙媒体や画面などの二次元的な媒体への出力が困難であるため、従来の二次元コードの利点が大きく削がれてしまう問題がある。

また、特許文献２に公開される技術によれば、縦横の二次元的な情報に加え、色情報によって三次元目の情報を加えることにより、二次元コードよりも大容量なデータを記録することができる。このように色情報を用いれば、従来の二次元コードと同様に、紙媒体や画面などの二次元的な媒体への出力が可能である。しかし、色情報を用いるという特性から、印刷装置などの出力機器における色情報の高い再現精度や、読み取り装置における色情報の高い識別精度が求められる。また、印刷物において利用する場合には、経年劣化や損傷などによる退色の懸念もあり、従来の二次元コードに比べて読み取り精度が低下する恐れがある。

そこで、本発明においては、一般的な印刷装置やディスプレイ装置などの、二次元的な出力装置を用いて出力可能である仮想三次元コード、及びその読み取り方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る仮想三次元コードは、
複数の二次元パターンを備える仮想三次元コードであって、
前記二次元パターンは、三次元パターンを形成する三次元コードオブジェクトをそれぞれ異なる視点から観測した結果を表す画像であり、
前記三次元パターンが、その底面を縦横に分割したセルに対して、それぞれに設定された高さ情報を有することを特徴とする。

このように、複数の二次元パターンによって三次元コードオブジェクトを表現することにより、紙媒体やディスプレイ装置などの二次元的な出力装置によって出力でき、かつ、二次元コードよりも大容量である仮想三次元コードを実現することができる。

本発明の好ましい形態では、前記セルに設定される高さ情報が、角柱の高さによって示されることを特徴とする。
このように、その上面に複数の頂点を持つ角柱によって高さ情報を示すことにより、前記セルに設定された高さ情報を、より確実に表すことができる。

本発明の好ましい形態では、前記セルに設定される高さ情報が、錐体の高さによって示されることを特徴とする。
このように、その上面に単一の頂点を持つ錐体によって高さ情報を示すことにより、前記セルに設定された高さ情報を一点によって表すことができ、その読み取りに係る処理量を削減することができる。

本発明に係る仮想三次元コードの読み取り方法は、
複数の二次元パターンを有する仮想三次元コードの読み取り方法であって、
前記二次元パターンは、三次元パターンを形成する三次元コードオブジェクトをそれぞれ異なる視点から観測した結果を表す画像であり、
前記三次元パターンが、その底面を縦横に分割したセルに対して、それぞれに設定された高さ情報を有し、
撮像装置によって前記仮想三次元コードの画像を取得するステップと、
前記仮想三次元コードの画像より、複数の前記二次元パターンを抽出するステップと、
複数の前記二次元パターンより、前記セルの高さ情報を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
このように、複数の二次元パターンによって表現された三次元コードオブジェクトから前記セルの高さ情報を取得することにより、前記仮想三次元コードの読み取りを一般的な撮像装置で行うことができる。

本発明の好ましい形態では、
前記セルに設定される高さ情報が、角柱の高さによって示され、
前記二次元パターンより前記セルの高さ情報を算出するステップが、
前記角柱の上面の頂点を抽出するステップと、
複数の前記二次元パターンより抽出した頂点情報の対応付けを行うステップと、
前記対応する頂点情報より、該頂点の高さ情報を算出するステップと、を有することを特徴とする。
このように、角柱の複数の頂点情報を用いることにより、前記セルに設定された高さ情報を、より正確に読み取ることができる。

本発明の好ましい形態では、
前記セルに設定される高さ情報が、錐体の高さによって示され、
前記二次元パターンより前記セルの高さ情報を算出するステップが、
前記錐体の頂点を抽出するステップと、
複数の前記二次元パターンより抽出した頂点情報の対応付けを行うステップと、
前記対応する頂点情報より、該頂点の高さ情報を算出するステップと、を有することを特徴とする。
このように、錐体の持つ単一の頂点情報を用いることにより、より少ない前記頂点情報の認識や、その高さ情報の算出によって前記セルの高さ情報を求めることができ、前記仮想三次元コードの読み取りに係る処理量を削減することができる。

本発明に係る仮想三次元コードは、
縦横に分割されたセルを備え、前記セルが保持する情報が、値なし、もしくは複数の異なる大きさを示す値設定を有することを特徴とする。
このようにして前記セルに対して３つ以上の値情報を設定することにより、特別な出力装置や撮像装置を用いることなく、二次元コードよりも大容量である仮想三次元コードを実現することができる。

本発明に係る仮想三次元コードの読み取り方法は、
縦横に分割されたセルを備え、前記セルが、値なし、もしくは複数の異なる大きさを示す値設定を有する仮想三次元コードの読み取り方法であって、
撮像装置によって前記仮想三次元コードの画像を取得するステップと、
前記仮想三次元コードの画像より、前記セルに設定された値を抽出するステップと、を備えることを特徴とする。
このように、前記セルに設定された値を、値なし、もしくは設定される値の大きさ情報によって読み取ることにより、一般的な撮像装置などによって前記仮想三次元コードを読み取ることができる。

本発明によれば、紙媒体やディスプレイ装置などの二次元的な出力装置によって出力可能であり、また、二次元コードよりも大容量である仮想三次元コードを実現することができる。

本発明の実施形態１に係る三次元コードオブジェクトの斜視図である。 本発明の実施形態１に係る三次元コードオブジェクトの平面図である。 本発明の実施形態１に係る三次元コードオブジェクトの正面図である。 本発明の実施形態１に係る仮想三次元コードを示す図である。 本発明の実施形態１に係る仮想三次元コードの読み取り処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る頂点情報の対応付け処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る仮想三次元コードの読み取り処理における、頂点の高さ算出方法を示す概念図である。 本発明の実施形態２に係る三次元コードオブジェクトの斜視図である。 本発明の実施形態２に係る三次元コードオブジェクトの平面図である。 本発明の実施形態２に係る三次元コードオブジェクトの正面図である。 本発明の実施形態２に係る仮想三次元コードを示す図である。 本発明の実施形態３に係る仮想三次元コードを示す図である。 本発明の実施形態３に係る仮想三次元コードの読み取り処理を示すフローチャートである。

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る仮想三次元コード２によって表される、三次元コードオブジェクト１を示す斜視図、図２は三次元コードオブジェクト１の平面図、そして図３は三次元コード１の正面図である。

本実施形態に係る三次元コードオブジェクト１は、図１から図３に示すように、フレーム１２に囲まれた平面上に構成されており、１１ａから１１ｉまでの９つの直方体形状のセルオブジェクトが、その底面がフレーム１２で囲まれた平面に面接する形態で配置されている。また、前記セルオブジェクトの上面は、単一色にて塗りつぶされている。

ここでは、フレーム１２の１辺に平行なx_c軸と、前記辺に直交するフレーム１２の他の１辺に平行なy_c軸と、x_c軸とy_c軸の双方と直交する方向、すなわちx_c-y_c平面の法線方向にz_c軸を持つ、コード座標系を考える。
前記コード座標系において、９つの前記セルオブジェクトは、x_c-y_c平面上に配置され、z_c軸方向に高さを持っている。

セルオブジェクト１１ｃ、１１ｅ、１１ｉは立方体形状であり、セルオブジェクト１１ｂ、１１ｄ、１１ｇ、１１ｈはその２倍の高さを持った直方体形状、セルオブジェクト１１ａ、１１ｆはセルオブジェクト１１ｃの３倍の高さを持った直方体形状にそれぞれ構成されている。このように、三次元コードオブジェクト１中には、３つの異なる高さを持つ前記セルオブジェクトが配置されている。

図４は、三次元コードオブジェクト１を二次元平面上で表す、仮想三次元コード２を示す図である。図に示すように、仮想三次元コード２は、左視点画像領域２１と、右視点画像領域２２とを備えている。

左視点画像領域２１は、三次元コードオブジェクト１の直上より、視点を左側に、すなわちx_c軸の負方向にずらして、三次元コードオブジェクト１を観測した場合の形状を表す。同様に、右視点画像２２は、三次元コードオブジェクト１の直上より、視点を右側に、すなわちx_c軸の正方向にずらして、三次元コードオブジェクト１を観測した場合の形状を表す。

このように、左視点画像領域２１及び右視点画像２２は、三次元コードオブジェクト１を、その上方から人間が両眼で視認した、あるいは、左右に並ぶ２つのレンズを持つステレオカメラによって撮影した際の、左右それぞれの観測結果を模したものである。

また、仮想三次元コード２は、方向表示マーカー２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂを有しており、これによって仮想三次元コード２の向きを判別することができる。

ここで、左視点画像領域２１において、x_c軸と同じ方向のx_l軸と、y_c軸と同じ方向のy_l軸を持つ、左視点座標系を定義する。右視点画像領域２２においても、同様にx_r軸とy_r軸を持つ右視点座標系を定義する。

本実施形態に係る仮想三次元コード２の読み取りに際しては、図５にフローチャートを示す処理によって、前記左視点座標系と前記右視点座標系のそれぞれにおける前記セルオブジェクトの上面の配置から、各セルオブジェクトの高さを算出することによって、仮想三次元コード２に記録されたデータの読み取りを行う。

まず、ステップＳ１１において、一般的な撮像装置などを用いて、仮想三次元コード２の画像を取得する。なお、ここで、画像の取得後に、前記方向表示マーカーによって仮想三次元コード２の向きを判別し、前記画像の回転を行う処理や、前記撮像装置による撮影の際に仮想三次元コード２に生じた、台形歪みの補正処理、前記画像に含まれる余白を削除する処理などを行ってもよい。また、後に行う画像認識処理の精度を向上するために、前記画像の白黒２値化などの処理を行ってもよい。

そして、ステップＳ１２において、仮想三次元コード２より、左視点画像領域２１と右視点画像領域２２とを抽出する。

次いで、ステップＳ１３において、左視点画像領域２１と右視点画像領域２２のそれぞれより、前記セルオブジェクトの上面の認識を行う。ここでの前記上面の認識方法としては、例えば、一定以上の面積が塗りつぶされている個所の判別などを用いる。

前記上面を認識した後には、前記上面の四角の頂点を認識し、左視点画像領域２１中における前記左視点座標系を基準とした座標値、及び前記右視点画像２２中における前記右視点座標系を基準とした座標値を決定する。

ここまでの処理により、左視点画像領域２１及び右視点画像領域２２に含まれる、前記セルオブジェクトの上面の各頂点の座標が求まる。しかし、前記左視点座標系及び前記右視点座標系における各座標より、前記コード座標系における各頂点の高さ情報を決定するためには、左視点画像領域２１中に示される頂点が、右視点画像領域２２に示されるどの頂点と対応したものであるのか、判別する必要がある。

そこで、ステップＳ１５において、左視点画像領域２１から認識した頂点情報と、前記右視点画像２２から認識した頂点情報との、対応付けを行う。ここでは、一例として、左視点画像領域２１から認識した頂点情報と、右視点画像領域２２から認識した頂点情報とを、同一の規則を持ってそれぞれ並び替え、それらの対応を取る方法を説明する。

図６は、左視点画像領域２１から認識した頂点情報の並び替え処理を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、左視点画像領域２１より認識した合計３６個の頂点情報を、y_l座標昇順にソートする。なお、ここで、ソートした前記各頂点について、n=1からn=36の番号を設定する。

そしてステップＳ２２でi=0として、ステップＳ２３で、i<n≦(i+6)を満たす、６つの点情報を抽出する。ここでは、0<n≦6を満たす頂点情報、すなわち、セルオブジェクト１１ａ、１１ｂ、１１ｃの３つのセルオブジェクトの上面の、左視点基準画像領域２１において下側となっている、計６つの頂点情報が抽出される。

ステップＳ２４では、ステップＳ２３で抽出した６つの頂点情報をx_l座標昇順にソートする。これにより、頂点情報は、左視点画像領域２１においてセルオブジェクト１１ａ上面左下となる頂点、セルオブジェクト１１ａ上面右下となる頂点、セルオブジェクト１１ｂ上面左下となる頂点、セルオブジェクト１１ｂ上面右下となる頂点、セルオブジェクト１１ｃ上面左下となる頂点、セルオブジェクト１１ｃ上面右下となる頂点、という順番にソートされる。

ステップＳ２５において、ソートしたこれら６つの頂点情報を配列へ格納する。そして、ステップＳ２６において、i<36を満たさないと判断されるまで、すなわち、３６個全ての頂点が認識されるまで、ステップＳ２７でi=i+6としながら、ステップＳ２３からステップＳ２５の処理を繰り返す。

これにより、左視点画像領域２１において最も左下に位置するセルオブジェクト１１ａ上面左下の頂点から、左視点画像領域２１において最も右上に位置するセルオブジェクト１１ｉ上面右上の頂点までの、６行６列の計３６個の頂点が規則だった順番に前記配列へと格納される。

同様にして、右視点画像領域２２に含まれる３６個の頂点についても、y_r座標とx_r座標とを用いてソートを行い、配列へと格納する。
これにより、左視点画像領域２１に含まれる頂点情報と、右視点画像領域２２に含まれる頂点情報とが同様のソート順で格納される２つの配列を決定することができ、各頂点情報を対応付けることができる。

なお、上記の頂点情報の対応付け方法は一例に過ぎず、左視点画像領域２１においてある座標を持つ頂点について、右視点画像領域２２においてそれに近い座標を持つ頂点を対応点として決定していくなど、異なる方法を用いてもよい。

このようにして前記左視点座標系と前記右視点座標系との間での対応関係を明確にした頂点情報を用いて、ステップＳ１６で、各頂点の高さ情報の算出を行う。ここでは、一例として、ステレオ法による算出方法を説明する。

図７は、ステレオ法による各頂点の高さ情報の算出方法を示す模式図である。ここでは、x_c軸と同一方向のx_g軸と、y_c軸と同一方向のy_g軸と、z_c軸と平行かつ逆向きのz_g軸と、によって表されるグローバル座標系における、測定対象点p(p_xg,p_yg,p_zg)の座標を求める。

左視点カメラC_lと右視点カメラC_rとを想定し、そのそれぞれから測定対象点pを撮影した、左画像平面S_l及び右画像平面S_rを仮定する。ここでの左画像平面S_lは左視点画像領域２１に、右画像平面S_rは右視点画像領域２２にそれぞれ対応するものであり、x_l軸及びx_r軸はx_g軸と、y_l軸及びy_r軸はy_g軸と、それぞれ平行になっている。

左視点カメラC_lと右視点カメラC_rは、それぞれの光軸A_l、A_rは、x_g軸及びy_g軸の両軸と直交する形態で、x_g軸方向に距離Tだけ離した状態で配置されている。また、左視点カメラC_l及び右視点カメラC_rと、左画像平面S_l及び右画像平面S_rとの間は、z_g軸方向に焦点距離fだけ離れている。

ここで、左画像平面S_lに写ったp_l(p_xl,p_yl)、右画像平面S_rに写ったp_r(p_xr,p_yr)の座標と、前記カメラ間の距離T及び焦点距離fを用いて、測定対象点pの座標は、式（１）によって求めることができる。

このようにして求まった前記グローバル座標系における測定対象点pの座標を、前記コード座標系における値に変換することで、三次元コードオブジェクト１中の各セルオブジェクト上面が有する、４つずつの頂点の高さ情報を算出することができる。

すなわち、予め左視点カメラC_lと右視点カメラC_rとの間の距離T、及び焦点距離fを定めて、仮想三次元コード２を作成することにより、ステレオ法によって前記セルオブジェクト上面の各頂点の高さ情報を算出することができる。

なお、ここでは一例としてステレオ法による高さ情報の算出方法を示したが、エピポーラ幾何などを利用し、処理の高効率化を図ってもよい。

上記の方法などを用いてステップＳ１６で前記頂点の高さ情報を算出した後、ステップＳ１７で、各セルオブジェクトの高さ情報を決定する。

例えば図６を用いて説明した方法で、各頂点情報をソートした場合には、n=1,n=2,n=7,n=8の４つの頂点情報によって、セルオブジェクト１１ａの上面が表される。この４つの頂点の高さ情報の平均値をセルオブジェクト１１ａの上面の高さ情報として決定する。

なお、前記上面を構成する４つの頂点の高さ情報の内、１つだけ値が顕著に異なるものがある場合などには、該頂点の高さ情報を取り除いてセルオブジェクトの高さ情報を決定する構成としてもよい。このような方法をとることにより、前記高さ情報算出において正しく算出されなかった頂点があった場合にも、セルオブジェクトの高さを正しい値へと近づけることができる。

また、決定した９つの前記セルオブジェクトの高さ情報を、ヒストグラムなどを用いて近似する処理を行ってもよい。例えば、本実施形態においては、３種の高さを持つセルオブジェクトが用いられているため、前記セルオブジェクトの高さ情報は、近似処理によって３値化されることが好ましい。

こうして三次元コードオブジェクト１が有する９つのセルオブジェクトの高さ情報が決定された後に、ステップＳ１８において、任意の方法でデータのデコードを行い、仮想三次元コード２の読み取り処理が終了する。

なお、データを三次元コードオブジェクト１へとエンコードする際に、秘密鍵や公開鍵を用いた暗号化処理を施しておき、ステップＳ１８においてデコードを行う際に、復号が必要な構成としてもよい。これにより、復号に必要となる特定の鍵を備える読み取り装置や、ユーザなどに対してのみ、仮想三次元コード２に記録するデータを公開することが可能となる。

このように、三次元コードオブジェクト１の９つのセルに３種の高さのセルオブジェクトを複数配置することにより、同一のセル数を持ち、各セルに白黒２値の情報を記録するような一般的な二次元コードに比べて、大容量なデータを記録することができる。

そして、三次元コードオブジェクト１を、仮想三次元コード２の形態で二次元的に記録し、それを撮像装置などで読み取り、前記セルオブジェクトの高さ情報の決定、及びデータのデコードを行う構成とすることにより、一般的な印刷装置やディスプレイ装置による二次元的な出力によって記録し、読み取りに際しても一般的な撮像装置や演算装置を用いることができる。

また、本実施形態に係る仮想三次元コード２を表現するためには、白黒などの２値があれば十分であり、モノクロの印刷装置や、モノクロ出力のディスプレイや電子ペーパーのような出力装置による出力が可能である。これにより、カラー出力が可能な出力装置を使用する場合よりも、低コストに仮想三次元コード２の出力を行うことができる。

なお、本実施形態においては、説明の簡単のために、セル数を９、セルオブジェクトの高さを３種として例示したが、セル数の増加や、セルオブジェクトの高さ種別の増加などによって、より大容量なデータを格納する仮想三次元コード２を実現することができる。

また、本実施形態においては、仮想三次元コード２に左視点画像領域２１と右視点画像領域２２を設け、それら２つの二次元パターンから高さ情報を求める構成を示したが、更に多くの二次元パターンを仮想三次元コード２に設けて高さ情報の算出に用いる構成とすることで、より高精度に高さ情報を設定することができる。

（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２について、図面を参照して説明する。なお、上述した実施形態１と基本的に同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を簡略化する。
図８は、本実施形態に係る仮想三次元コード２によって表される、三次元コードオブジェクト１を示す斜視図、図９は三次元コードオブジェクト１の平面図、そして図１０は三次元コード１の正面図である。

本実施形態に係る三次元コードオブジェクト１も、実施形態１と同じく、フレーム１２に囲まれた平面上に３行３列に配置された、１１ａから１１ｉの９つのセルオブジェクトを有する。
ただし、本実施形態に係るセルオブジェクトは、フレーム１２に囲まれた平面に底面が面接する、円錐体形状に構成されている。そのため、円錐の頂点によって、前記セルオブジェクトの高さ情報が示される。

本実施形態に係る仮想三次元コード２の読み取りも、実施形態１において図５及び図６に示すフローチャート、図７に示す模式図を用いて説明したものと同様である。
ただし、上述したように、本実施形態に係るセルオブジェクトの高さ情報は、円錐体の単一の頂点によって表されるため、ステップＳ１３、Ｓ１４のような処理をせずとも、左視点画像領域２１及び右視点画像領域２２より、頂点を認識することができる。

また、ステップＳ１６、Ｓ１７のような頂点情報からセルオブジェクトの高さ情報を決定する処理についても不要であり、前記頂点情報をそのまま各セルオブジェクトの高さ情報として用いることができる。

このように、セルオブジェクトを、面ではなく単一の頂点によってその高さ情報を示すことが可能な、円錐体形状とすることによって、仮想三次元コード２の読み取りに係る処理方法を、より簡単なものにすることができる。

また、実施形態１のような直方体形状のセルオブジェクトは、１つのセルオブジェクトにつき４つの頂点情報を持っているのに対し、本実施形態に係る円錐体形状のオブジェクトは、１つのセルオブジェクトに１つの頂点のみを持つので、頂点の認識及びその高さ情報の算出に係る処理量を大きく減らすことができる。

（実施形態３）
以下、本発明の実施形態３について、図面を参照して説明する。
図１２は、本実施形態に係る仮想三次元コード３を示す図である。

図１２に示すように、仮想三次元コード３は、３１ａから３１ｐまでの、４行４列に配置された合計１６個のセルを備え、その外縁部には、仮想三次元コード３の読み取りの際に正しい方向を示す、方向表示マーカー３３が設けられている。

そして、前記セルには、空白、データマーカー３２ａ、データマーカー３２ａよりも大きな面積を持つデータマーカー３２ｂの内の、何れかの値が設定されている。

次いで、図１３を参照して、本実施形態に係る仮想三次元コード３の読み取り処理について説明する。まず、ステップＳ３１において、一般的な撮像装置などを用いて仮想三次元コード３の画像を取得する。

そして、ステップＳ３２において、前記画像より、仮想三次元コード３の示される領域を抽出する。なお、ここで、実施形態１のステップＳ１１における画像の取得処理と同様に、前記画像の回転処理や、撮影によって生じた台形歪みの補正処理、前記画像に含まれる余白の削除、前記画像の白黒２値化などの処理を行ってもよい。

ステップＳ３３では、抽出した仮想三次元コード３より、３１ａから３１ｐまでの各セルを抽出する。ここでは、図１２に示すように、仮想三次元コード３に各セルを示す枠線が示されていれば、それを認識することで前記セルを抽出できる。また、前記枠線が示されない場合においても、全１６個のセルの集合の最外縁部に枠線が示され、かつ、セル数とその分割規則が予め定義されていれば、各セルを抽出することが可能である。

その後、ステップＳ３４において、前記抽出した各セル中において、前記データマーカーが設定され、塗りつぶされている面積の割合を算出する。

このようにして各セルの塗りつぶし率を得た後に、ステップＳ３５において、ヒストグラムなどを用いて近似処理を行い、各セルに設定された値を決定する。例えば、本実施形態においては、空白、データマーカー３２ａ、データマーカー３２ｂの３通りの値が設定されているので、前記近似処理によって、値が３値化されることが好ましい。

以上の処理により、各セルに設定された仮想三次元コード３の値が求まり、ステップＳ３６において任意の方法で読み取ったデータをデコードし、仮想三次元コード３の読み取り処理は終了する。

なお、本実施形態においても実施形態１と同様に、仮想三次元コード３の作成時に暗号化処理を施し、ステップＳ３６におけるデータのデコード時に復号処理が必要な構成とすることにより、特定の読み取り装置やユーザによる読み取りによってのみ、仮想三次元コード３に記録されたデータを利用可能な構成としてもよい。

このように、本実施形態に係る仮想三次元コード３及びその読み取り方法を用いれば、実施形態１、実施形態２と同様に、一般的な印刷装置やディスプレイ装置によるモノクロ出力が可能であり、また、一般的な撮像装置と演算装置とを用いて読み取り処理が可能な、かつ、一般的な二次元コードよりも大容量化を図ることのできる、仮想三次元コードを実現することができる。

なお、本実施形態においても、４行４列の１６個のセルに、空白、データマーカー３２ａ、データマーカー３２ｂの３種の値を用いて記録を行うというのは、説明の簡単のための一例にすぎず、より多数のセル数や、より多種の値を用いることにより、仮想三次元コード３の大容量化を行うことができる。

１ 三次元コードオブジェクト
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ、１１ｉ セルオブジェクト
１２ フレーム
２ 仮想三次元コード
２１ 左視点画像領域
２２ 右視点画像領域
２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ 方向表示マーカー
３ 仮想三次元コード
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３１ｈ、３１ｉ、３１ｊ、３１ｋ、３１ｌ、３１ｍ、３１ｎ、３１ｏ、３１ｐ セル
３２ａ、３２ｂ データマーカー
３３ 方向表示マーカー

Claims (6)

1. 複数の二次元パターンを備える仮想三次元コードであって、
   前記二次元パターンは、三次元パターンを形成する三次元コードオブジェクトをそれぞれ異なる視点から観測した結果を表す画像であり、
   前記三次元パターンが、その底面を縦横に分割したセルに対して、それぞれに設定された高さ情報を有することを特徴とする、仮想三次元コード。
2. 前記セルに設定される高さ情報が、角柱の高さによって示されることを特徴とする、請求項１に記載の仮想三次元コード。
3. 前記セルに設定される高さ情報が、錐体の高さによって示されることを特徴とする、請求項１に記載の仮想三次元コード。
4. 複数の二次元パターンを有する仮想三次元コードの読み取り方法であって、
   前記二次元パターンは、三次元パターンを形成する三次元コードオブジェクトをそれぞれ異なる視点から観測した結果を表す画像であり、
   前記三次元パターンが、その底面を縦横に分割したセルに対して、それぞれに設定された高さ情報を有し、
   撮像装置によって前記仮想三次元コードの画像を取得するステップと、
   前記仮想三次元コードの画像より、複数の前記二次元パターンを抽出するステップと、
   複数の前記二次元パターンより、前記セルの高さ情報を算出するステップと、を備えることを特徴とする、仮想三次元コードの読み取り方法。
5. 前記セルに設定される高さ情報が、角柱の高さによって示され、
   前記二次元パターンより前記セルの高さ情報を算出するステップが、
   前記角柱の上面の頂点を抽出するステップと、
   複数の前記二次元パターンより抽出した頂点情報の対応付けを行うステップと、
   前記対応する頂点情報より、該頂点の高さ情報を算出するステップと、を有することを特徴とする、請求項４に記載の仮想三次元コードの読み取り方法。
6. 前記セルに設定される高さ情報が、錐体の高さによって示され、
   前記二次元パターンより前記セルの高さ情報を算出するステップが、
   前記錐体の頂点を抽出するステップと、
   複数の前記二次元パターンより抽出した頂点情報の対応付けを行うステップと、
   前記対応する頂点情報より、該頂点の高さ情報を算出するステップと、を有することを特徴とする、請求項４に記載の仮想三次元コードの読み取り方法。