JP6011885B2 - 符号読取装置および符号読取方法 - Google Patents

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Description

本発明は、位置を検出するための光学式の符号読取装置および符号読取方法に関する。
従来、複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、複数のドットマークのうちの当該一部のドットマークの位置を示す位置情報に符号化する符号読取装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特表2003−529853号公報
しかしながら、前記従来の構成では計算量が多くなるという課題を有する。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、少ない計算量で符号情報を取り出す事が可能な符号読取装置を提供することを目的とする。
上記した従来の課題を解決するために本発明の符号読取装置は、第一方向および前記第一方向に交差する第二方向によって特定される仮想的な格子点に対して、当該格子点から前記第一方向および前記第二方向のいずれかの方向にずれた位置に行列状に所定の配列で並ぶ複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、読み取った当該一部のドットマークを、前記複数のドットマークのうちの前記一部のドットマークの位置を示す位置情報に符号化する符号読取装置において、前記一部のドットマークの各々について、(i)少なくとも4つ以上の近傍ドットマークを探索し、(ii)探索した前記少なくとも4つ以上の近傍ドットマークの当該ドットマークを基準点とした場合の座標値を各々算出し、(iii)算出した各々の前記近傍ドットマークの座標値を二次元平面上へ投票する近傍探索投票部と、前記近傍探索投票部によって得られた投票結果から、前記第一方向および前記第二方向を検出する方向検出部と、前記方向検出部により検出された前記第一方向および前記第二方向に基づいて、前記一部のドットマークに対するラスター順番を決定する順番決定部と、(i)前記一部のドットマークの座標値を取得し、(ii)取得した前記一部のドットマークの座標値と、前記ラスター順番とにより格子点を求め、(iii)前記格子点の各々について、前記一部のドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する符号検出部と、を備える。
これにより、従来技術より少ない計算量で符号情報が検出でき、なおかつロバスト性のある推定が行える。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、方法で実現されてもよい。
本発明の符号読取装置によれば、少ない計算量で符号情報を取り出すことができる。このため、ハードウェア化する際に少ない回路規模機能で実現できる。そのため、符号読取装置を小型化および低消費電力化できる。
図1は、本実施の形態における符号読取装置を含む入力装置の構成を示す図である。 図2は、本実施の形態における入力装置のブロック図である。 図3は、光学式デジタルペンが図1において、タブレット端末の表示部の表示面が撮影されたときの複数のドットマークの画像について説明するための図である。 図4は、ドットマーク位置を符号化する例を示す図である。 図5は、本実施の形態における符号読取装置の構成図である。 図6Aは、本実施の形態における符号読取装置の処理の流れを示すフローチャートである。 図6Bは、本実施の形態における近傍探索投票処理の流れを示すフローチャートである。 図6Cは、本実施の形態における方向検出処理の流れを示すフローチャートである。 図6Dは、本実施の形態における順番決定処理の流れを示すフローチャートである。 図6Eは、本実施の形態における符号検出処理の流れを示すフローチャートである。 図7は、本実施の形態における符号読取装置の近傍探索投票部による近傍探索投票処理を説明するための図である。 図8は、本実施の形態における符号読取装置の方向検出部による方向検出処理を説明するための図である。 図9は、本実施の形態における符号読取装置の順番決定部による順番決定処理を説明するための図である。 図10は、本実施の形態における符号読取装置の符号検出部による符号検出処理を説明する図である。 図11は、変形例(1)における符号読取装置の符号検出部による符号検出処理を説明するための図である。
(本発明の基礎となった知見)
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、符号読取方法に関し、以下の問題が生じることを見いだした。
図4は、各格子点102から任意の方向に距離を有するドットマーク位置で符号化する例を示す図である。図4の(a)は、ドットマーク103のそれぞれにより示される符号値104との関係101を示している。図4の(b)は、複数のドットマーク112のパターン110を示しており、複数のドットマークが破線矢印111で示すラスター順番に横4×縦4個で並んでいると仮定した複数のドットマーク112の配置の一例を示す図である。図4の(d)は、パターン110の各ドットマークについて符号化した結果である符号化結果113を示す図である。そして、最終的に符号列114が導出される。
また、符号を読み取るカメラと、符号を表現するドットマークが存在する平面との関係がくずれた場合に、例えばパターン120のように符号化するために必要な格子枠が3次元的に歪む。
特許文献1では、格子枠の歪みを空間周波数解析で推定している。特許文献1では、ドットマークを二次元フーリエ解析し、周波数平面におけるピーク値を検出した後、検出したピーク値から3次元上の格子枠の歪みを推定する。次に、歪みの無い格子枠の空間へドットマークを回転補正した後で、符号化を実施する。しかしながら、上記従来の構成では、フーリエ解析等を行うことで三角関数を多数利用するため、計算量が多くなる。このため、従来の構成をハードウェア化する際に、回路規模が増大する。
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る符号読取装置は、第一方向および前記第一方向に交差する第二方向によって特定される仮想的な格子点に対して、当該格子点から前記第一方向および前記第二方向のいずれかの方向にずれた位置に行列状に所定の配列で並ぶ複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、読み取った当該一部のドットマークを、前記複数のドットマークのうちの前記一部のドットマークの位置を示す位置情報に符号化する符号読取装置において、前記一部のドットマークの各々について、(i)少なくとも4つ以上の近傍ドットマークを探索し、(ii)探索した前記少なくとも4つ以上の近傍ドットマークの当該ドットマークを基準点とした場合の座標値を各々算出し、(iii)算出した各々の前記近傍ドットマークの座標値を二次元平面上へ投票する近傍探索投票部と、前記近傍探索投票部によって得られた投票結果から、前記第一方向および前記第二方向を検出する方向検出部と、前記方向検出部により検出された前記第一方向および前記第二方向に基づいて、前記一部のドットマークに対するラスター順番を決定する順番決定部と、(i)前記一部のドットマークの座標値を取得し、(ii)取得した前記一部のドットマークの座標値と、前記ラスター順番とにより格子点を求め、(iii)前記格子点の各々について、前記一部のドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する符号検出部と、を備える。
これにより、従来の構成より少ない計算量で符号情報が検出でき、なおかつロバスト性のある推定が行える。
また、例えば、前記近傍探索投票部は、前記座標値として、算出した前記座標値を基準とした所定の範囲の広がりを有する確率密度を想定した関数を用いて投票してもよい。
また、例えば、前記方向検出部は、前記投票結果から、投票値の高い極大点を複数探索し、探索した前記複数の極大点および前記基準点のうちの2以上の点の並び方向を検出することにより、前記第一方向および前記第二方向を検出してもよい。
また、例えば、前記方向検出部は、探索した前記複数の極大点のうちで、前記基準点に最も近い4点を抽出し、当該4点のうちで前記基準点を挟んで並ぶ2組の2点の組み合わせを特定し、特定した2組の2点の各組における並び方向をそれぞれ前記第一方向および前記第二方向として検出してもよい。
また、例えば、前記方向検出部は、前記二次元平面への投票結果を閾値処理することにより投票値の高い極大点を複数探索してもよい。
また、例えば、前記方向検出部は、前記二次元平面への投票結果をフィルタ処理することにより投票値の高い極大点を複数探索してもよい。
また、例えば、前記符号検出部は、前記ラスター順番が関連付けられ、かつ、前記一部のドットマークが所定の固定値で配置されたと仮定した場合の理想的な格子点を計算し、前記一部のドットマークの座標系から、前記理想的な格子点の座標系へ変換するための射影変換行列を、前記一部のドットマークに前記仮想的な格子点からのずれが含まれることを仮定した上で、計算し、前記一部のドットマークの座標の各々について、当該ドットマークの座標を前記射影変換行列を用いて射影変換することで変換後座標を取得し、前記理想的な格子点の各々について、取得した前記変換後座標が示すドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化してもよい。
また、例えば、前記符号検出部は、前記順番決定部により決定された前記ドットマークのラスター順番により、前記一部のドットマークを前記第一方向および前記第二方向に沿って並ぶ複数列のドットマークにそれぞれ直線近似し、前記第一方向および前記第二方向で直線近似された直線が交わる交点を前記格子点として決定し、決定した前記格子点の各々について当該格子点からの最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番で検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化してもよい。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、方法またはプログラムで実現されてもよい。
以下、本発明の一態様に係る符号読取装置および符号読取方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態)
図1は、実施の形態における符号読取装置12を含む入力装置1の構成を示す図である。図2は、実施の形態における入力装置1のブロック図である。
図1および図2に示すように、入力装置1は、光学式デジタルペン10とタブレット端末20とを有する。
光学式デジタルペン10は、ペン型の端末であって、所定の配列で並ぶ複数のドットマーク(以下、「DM」とも記載)の一部のドットマークを読み取る端末である。光学式デジタルペン10は、カメラ11、符号読取装置12、記憶部13、および通信部14で構成される。
カメラ11は、光学式デジタルペン10のペンの軸に光軸が一致するように、光学式デジタルペン10に配置されており、光学式デジタルペン10のペン先にある物体を撮影し、撮影した物体の画像を生成する。また、カメラ11は、光学式デジタルペン10のペン先を物体の表面に接触させたときに当該物体の表面に合焦するようにレンズが構成されており、ペン先が接触している物体の表面を撮影する。例えば、図1では、光学式デジタルペン10のペン先の領域A1を撮影する。なお、カメラ11は、厳密にペン先が接触している物体の表面に合焦されるように構成されていなくてもよく、物体の表面に接触していなくても所定の範囲内であれば、合焦された物体の表面の画像を得られるように構成されていてもよい。また、カメラ11は、本実施の形態1では、例えば可視光波長領域の外側である赤外線のみを撮影する赤外線カメラであってもよい。
符号読取装置12は、カメラ11により撮影された物体の画像から複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、読み取った当該一部のドットマークにより示される位置情報に符号化(変換)する。なお、複数のドットマークは、描画対象として設定されている物体(本実施の形態1では、タブレット端末20の表示部21の表示面の全体)に予め描かれているドットマークであって、所定の配列で配置されているドットマークである。複数のドットマークは、第一方向および第二方向によって特定される仮想的な格子点に対して、当該格子点から第一方向および第二方向のいずれかの方向にずれた位置に行列状に所定の配列で並ぶ。また、複数のドットマークは、タブレット端末が表示する画像の画質に影響がないよう、可視光波長領域の外側である赤外光を吸収する物質で描かれている。このため、カメラ11が撮影した画像において、複数のドットマークは、ゲインが0に近い状態(つまり黒色の画像)となる。また、カメラ11により撮影された一部のドットマークは、タブレット端末20の表示部21の表示面の全体に描かれている複数のドットマークの数よりも少ない複数のドットマークである。なお、符号読取装置12は、具体的には、CPU、マイクロプロセッサなどのプロセッサ、当該プロセッサが符号読取装置12としての機能を実現するためのプログラムなどにより実現される処理部である。プログラムは、例えば、ROM(Read Only Memory)に記憶されている。
図3は、光学式デジタルペン10が図1において、タブレット端末20の表示部21の表示面の領域A1が撮影されたときの複数のドットマークの画像について説明するための図である。図3の(a)は、タブレット端末20の表示部21の表示面における領域A1の位置を示す図である。図3の(b)は、カメラ11により撮影される領域A1における複数のドットマークの配列を示す図である。
図3の(b)に示すように、例えば、カメラ11により撮影される領域A1のサイズは、およそ9×9の数のドットマークが撮影されるように設定されている。このとき、符号読取装置12は、撮影された領域A1の画像の中心付近の領域であって、4×4の数のドットマークを含む領域A2に絞り込んで、4×4の数のドットマークを一部のドットマークとして読み取る。つまり、符号読取装置12は、タブレット端末20の表示部21の表示面の全体にわたって描かれている無数のドットマークのうちの、光学式デジタルペン10により撮影された4×4の数のドットマークを読み取ることにより、図4で説明した方法を用いて4×4のドットマークの配列により示される描画対象における位置を示す位置情報に符号化する。なお、符号読取装置12により読み取られるドットマークの配列パターンは、4×4に限られるものではなく、6×6、8×8など数を増加させたものであってもよい。読み取るドットマークの数を増やすことで、符号化する位置情報に冗長性をより持たせることができるため、外乱による影響を受けにくくすることができ、符号化した位置情報から光学式デジタルペン10の表示部21における位置を精度よく特定することができる。また、ドットマークの配列パターンは、ドットマークの縦の数と横の数との比が1対1になっていなくてもよく、例えば、3×5、4×9などであってもよい。
記憶部13は、カメラ11により撮影された物体の画像、符号読取装置12が符号化した位置情報などを一時的に記憶する、例えば、RAM(Random Access Memory)である。また、記憶部13は、符号読取装置12により実行されるプログラムを記憶しているROMを含んでいてもよい。
通信部14は、タブレット端末20と情報の送受信を行う。具体的には、通信部14は、記憶部13により記憶された位置情報または符号読取装置12により符号化された位置情報をタブレット端末20に送信する。通信部14は、タブレット端末20の通信部24とBluetooth(登録商標)、無線LANなどの無線通信により情報の送受信を行う。
タブレット端末20は、表示部21、表示制御部22、記憶部23、および通信部24で構成される。
表示部21は、表示制御部22により生成された画像を表示するディスプレイであって、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどからなる。
表示制御部22は、CPU、マイクロプロセッサなどのプロセッサ、光学式デジタルペン10から送信された位置情報に基づいた入力を受け付けて表示部21に表示させる画像を生成するためのプログラムなどにより実現される処理部である。プログラムは、例えば、ROMに記憶されている。
記憶部23は、表示制御部22により生成された画像を示す画像情報、通信部24から取得した位置情報などの情報を一時的に記憶する、例えば、RAMである。また、記憶部23は、表示制御部22により実行されるプログラムを記憶しているROMを含んでいてもよい。
通信部24は、光学式デジタルペン10の通信部14とBluetooth(登録商標)、無線LANなどの無線通信により、情報の送受信を行う。通信部24は、具体的には、光学式デジタルペン10から送信された位置情報の受信を行う。なお、通信部14および通信部24により行われる通信は、無線通信に限らずに、有線通信であってもよい。
図5は、本発明の実施の形態1における符号読取装置12の構成図である。符号読取装置12は、ドットマーク座標群取得部200および符号読取部210から構成される。また、符号読取部210は、近傍探索投票部211、方向検出部212、順番決定部213、および符号検出部214で構成される。
ドットマーク座標群取得部200は、カメラ等で撮影された9×9の数のドットマークが撮影された画像を示す画像データD1のうちの領域A2における4×4の数のドットマークからドットマーク座標群を取得する。ドットマーク座標群とは、画像処理(例えば二値化、ラベリングによる中心座標検出等)により検出した領域A2における4×4の数のドットマークの各々の中心位置の座標(以下、「中心座標」と呼ぶ)で構成される。
符号読取部210は、ドットマーク座標群取得部200からドットマーク座標群を受け取った場合、符号化の基準となる格子枠を推定する。符号読取部210は、推定した格子枠で特定される複数の格子点の各々について、当該格子点から最も近いドットマークの相対位置に応じて図4で説明した方法で符号化する。
符号結果D2は、符号読取部210から出力される符号データである。これらの符号結果D2を特定の法則に従って復号化することで、例えば、図3に示す表示部21の表示面上の座標Pn(Xn,Yn)を抽出する事ができる。なお、符号結果D2には、位置情報だけでなく、描画対象となる端末のIDが埋め込まれていてもよい。つまり、この場合には、描画対象の端末を識別することができる情報が複数のドットマークの配列により示されていることになる。また、描画対象の端末だけでなく、符号読取装置自体にも簡単に端末IDを付加する事ができるため、電子教材やTV会議等で、同じ描画対象の端末を複数の読取装置でシェアし共同作業する事も可能である。
次に、図5および図6A〜図6Eを用いて符号読取部210を詳細に説明する。図6Aは、本実施の形態における処理の流れを示すフローチャートである。
近傍探索投票部211は、ドットマーク座標群取得部200からドットマーク座標群を受け取った場合、当該ドットマーク座標群が示す複数のドットマークの中心座標の各々について8近傍のドットマーク位置を探索し、二次元平面へ投票する(S101)。
方向検出部212は、近傍探索投票部211で処理した二次元平面への投票結果から、投票値の高い点を複数検出し、検出した複数の点に基づいて第一方向および第二方向を検出する(S111)。なお、第一方向および第二方向は、4×4の数のドットマークを読み取るラスター順番の基準となる方向であり、互いに交差する方向である。
順番決定部213は、方向検出部212により検出された第一方向および第二方向から、4×4のドットマークのうちの一つのドットマークの位置を基準とした仮格子枠を作成する。そして、順番決定部213は、作成した仮格子枠の各格子点から最も近いドットマークを探索する事で、4×4のドットマークを処理するためのラスター順番を決定する(S121)。
符号検出部214は、順番決定部213により決定されたラスター順番と、ドットマーク座標群取得部200により取得されたドットマーク座標群とから、4×4の数のドットマークが規則正しく格子状に並んでいる符号化の基準となる格子枠(以下、「基準格子枠」と呼ぶ)を推定する。符号検出部214は、ドットマークから基準格子枠までの変換行列(3次元に歪むので射影変換行列)を計算する。その後、基準格子枠の各格子点と、実際にドットマークを射影変換した値との差分量から符号化を行う(S131)。
次に、図6Bおよび図7を用いて、近傍探索投票処理(S101)を詳細に説明する。図6Bは、本発明の実施の形態1における近傍探索投票処理の流れを示すフローチャートである。
まず、近傍探索投票処理(S101)が開始されれば、近傍探索投票部211は、入力された複数のドットマークのうちの一つに注目し、注目したドットマークから距離が近い8近傍のドットマークを探索する(S102)。
近傍探索投票部211は、ステップS102において8近傍のドットマークを探索した後で、探索した8近傍のドットマークの座標を、注目するドットマークの座標を原点とする座標系に変換し、変換した8近傍のドットマークの座標の投票を行う(S103)。
近傍探索投票部211は、ステップS103の投票後、入力されたドットマーク座標群が示す全てのドットマークについて実施したか否かを判定する(S104)。
そして、近傍探索投票部211は、全てのドットマークについて実施していないと判定した場合(S104:No)、次の別のドットマークを注目しステップS102に戻る。近傍探索投票部211は、入力された全てのドットマークについて実施したと判定した場合(S104:Yes)、近傍探索投票処理を終了する。
図7を用いて、さらに近傍探索投票処理について説明する。
図7は、本実施の形態における符号読取装置12の近傍探索投票部211による近傍探索処理を説明するための図である。図7の(a)は、あるタイミングで撮影された画像における複数のドットマークのドットマーク座標群の一部であり、注目しているドットマークがドットマーク401の場合の8近傍のドットマークを示す図である。近傍探索投票部211は、4×4の数のドットマークの各々について、8近傍のドットマーク(つまり、8つの近傍ドットマーク)を探索する。そして、近傍探索投票部211は、4×4の数のドットマークの各々について、探索した8つの近傍ドットマークの当該ドットマークを基準点(つまり、原点)とした場合の座標値を各々算出する。さらに、近傍探索投票部211は、4×4の数のドットマークの各々について、算出した各々の8近傍のドットマークの座標値を二次元平面に投票する。図7の(b)は、ドットマーク座標群の全てのドットマークに対して近傍探索投票処理を施した後の二次元平面を示す図である。図7の(b)では、投票の頻度が高い程濃く、低い程薄くなるように、投票結果を二次元平面に表現している。例えば、図7の(a)に示すドットマーク401に注目した場合その左隣の近傍ドットマーク402についての投票結果は、図7の(b)に示す二次元平面410の原点411を基準に、ドットマーク401に対する近傍ドットマーク402の相対位置を投票したときの位置412である。
図7の(d)は、別のタイミングで撮影された画像における複数のドットマークのドットマーク座標群の一部であり、注目しているドットマークがドットマーク431の場合の8近傍のドットマークを示す図である。図7の(e)は、8近傍のドットマークが図7の(d)の様な関係の場合の二次元平面への投票結果を示す図である。
なお、近傍探索投票処理においては、点で投票した場合、離散的に投票されてしまうことになり、投票結果の累積値が上がり難い。このため、近傍探索投票部211は、座標値として、算出した座標値を基準とした所定の範囲の広がりを有する確率密度を想定した関数を投票してもよい。この時座標値ずれの原因は、符号パターンや光学的な歪みによる影響が主であるが、複数のドットマークを確率的みれば、符号パターンや光学的な歪みに規則性があり、確率密度で表現する事で対応する事が可能である。例えば、図7の(c)のようなテーブルを用いて、一つのドットマークの座標に対し、ドットマークの存在確率が当該ドットマークの中心位置から正規分布で表現してもよい。この場合、一つのドットマークの座標に対し、当該ドットマークの中心座標を基準とした所定の範囲内について、例えば正規分布のように中心の投票値が最も大きく所定の範囲の外側に向かうほど投票値が小さくなるような分布(関数)を投票することになる。このように、所定の範囲に広がりを持たせた関数を投票することにより、離散的に投票されることを低減することができ、投票結果の累積値を上げやすくなる。つまり、投票された座標の位置が最も近く、かつ、その数が最も多い位置ほど投票結果の累積値が大きくなる。なお、ここでいう「投票値」とは、複数のドットマークの各々について探索された近傍ドットマークの全てを累積した値である。なお、ここで「累積する」とは、「積算する」と表現してもよいし、「加算する」と表現してもよいし、「蓄積する」と表現してもよい。つまり、「投票する」とは、「累積する」、「積算する」、「加算する」、および「蓄積する」のいずれかで表現してもよい。
ここで、投票を用いて推定する手法の利点は、ドットマークと別のドットマークとの位置関係が、符号を表すために所定の格子枠からの微少なズレはあるものの、基本的には格子状に等間隔で配置されているという制約条件を利用する点である。即ち、投票による推定方法は、ドットマーク座標群の複数のドットマークのそれぞれから8近傍のドットマークを投票すれば、大体同じ場所に投票される。よって光学式デジタルペン10のカメラ11の撮影条件によりドットマーク座標群が2次元的もしくは3次元的に歪んだ状態で取得されたとしても、図7の(b)や図7の(e)のように意図している投票結果が得られる。
また、ノイズ等を含んだ状態で検出された間違ったドットマークが入力されても、間違ったドットマークを統計的に取り除く事が可能なロバスト性のある推定を行うことができる。また、確率密度を用いて投票することで、中心位置付近は高い確率(投票値)を示す事になり、符号を表すための所定の格子枠からのドットマークのズレや、ドットマークの中心位置の計測誤差等を吸収する効果がある。
次に、図6Cおよび図8を用いて、方向検出処理(S111)を詳細に説明する。図6Cは、本発明の実施の形態1における方向検出処理の流れを示すフローチャートである。図8は、方向検出処理(S111)の説明図であり、図8の(a)は二次元平面の投票結果を、図8の(b)は二値化画像を、図8の(c)は二値化画像の重心位置を、図8の(d)は第一方向および第二方向を検出するための候補点を、図8の(e)は第一方向ベクトル504および第二方向ベクトル505をそれぞれ示す図である。
まず、方向検出処理(S111)が開始されると、方向検出部212は、二次元平面の投票結果を閾値処理し、二値化を行う(S112)。このとき、閾値は調整した固定値でもよく、判別分析法(大津の閾値処理)や、p−tile法(投票値のヒストグラムの累積頻度のX%を閾値)等を利用して二値化してもよい。また、二次元平面の投票結果のうち大半が投票値ゼロの領域であるため、投票値ゼロの領域を除いて閾値を自動決定してもよい。例えば、図8の(a)のような二次元平面の投票結果から、ある閾値で二値化した結果は、図8の(b)のように表される。
方向検出部212は、二値化処理後、投票値のピーク値付近を推定するため、画像処理のラベリング(領域分割法)等を用いて各領域を特定し、それぞれの重心位置を計算する(S113)。より具体的には、方向検出部212は、図8の(b)に示される黒塗りの複数の領域を特定し、当該複数の領域の各々の重心位置を、例えば図8の(c)のように計算する。
方向検出部212は、ステップS113において重心位置を算出後、二次元平面の中心(つまり、原点(基準点))から近い4点を探索し、第一方向および第二方向を検出するための候補点とする(S114)。例えば、図8の(c)に示される重心位置8点のうち、二次元平面の中心から近い4つの重心位置は図8の(d)に表される4点となる。
方向検出部212は、第一方向および第二方向を検出するための候補点を算出後、4点の組合せから2点の組を2組算出し、第一方向の組および第二方向の組を決定し、第一方向の組および第二方向の組からそれぞれ第一方向ベクトルおよび第二方向ベクトルを計算する(S115)。方向検出部212は、例えば、図8の(d)に表される4点が与えられた場合、ある1点と残り3点の内の1点との平均座標をそれぞれ求める。このとき、平均座標が最も中心に近い組合せが選択されれば、その組は第一方向の組または第二方向の組として決定できる。このため、例えば座標のy成分の絶対値が多い組に基づいて第二方向ベクトル505を検出し、残りの組に基づいて第一方向ベクトル504を検出してもよい。なお、この場合、第一方向を水平方向として検出し、第二方向を垂直方向として検出してもよい。
要するに、方向検出部212は、方向検出処理において、近傍探索投票処理における投票結果から、投票値の高い極大点を複数探索し、探索した複数の極大点および二次元平面の中心(原点(基準点))のうちの2以上の点の並び方向を検出することにより、第一方向および第二方向を検出する。より具体的には、方向検出部212は、探索した極大点のうちで、二次元平面の中心(原点(基準点))に最も近い4点を抽出し、当該4点のうちで二次元平面の中心を挟んで並ぶ2組の2点の組み合わせを特定し、特定した2組の2点の各組における並び方向をそれぞれ第一方向および第二方向として検出する。
なお、閾値処理による二値化およびラベリング処理を用いて投票値の極大値(第一方向および第二方向の検出のための候補点)を求めたが、投票値の極大値の求め方は上記の方法に限らずに、最大値フィルタ等の別のフィルタ処理等を用いて極大値を求めてもよい。また、逆に第一方向および第二方向の検出のための候補点を求めた後、初期値として利用し、最大値フィルタ等のフィルタ処理で極大値の位置を精度よく求めてもよい。
次に、図6Dおよび図9を用いて、順番決定処理(S121)を詳細に説明する。図6Dは、本発明の実施の形態1における順番決定処理の流れを示すフローチャートである。図9は、順番決定処理(S121)の説明図であり、図9の(a)は第二方向ベクトル601および第一方向ベクトル602を表す図であり、図9の(b)は順番決定処理によって検出された仮格子枠610およびラスター順番を示す破線矢印614を表す図である。
まず、順番決定処理(S121)が開始されれば、順番決定部213は、方向検出処理において検出された第二方向ベクトル601および第一方向ベクトル602を利用し、あるドットマークを基準として、仮格子枠を作成する(S122)。例えば、あるドットマークの基準が図9の(b)のドットマーク611である場合、図9の(a)に表される第二方向ベクトル601および第一方向ベクトル602から、仮格子枠610が作成される。
順番決定部213は、仮格子枠610を作成した後で、仮格子枠610に対するラスター順番に従って、仮格子枠610内の格子点から最も近い距離のドットマークを探索する(S123)。例えば、格子点612に最も近いドットマークはドットマーク613となり、ラスター順番が破線矢印614と定義された場合は、ドットマーク613はドットマーク611より一つ前の順番で処理される。
順番決定部213は、格子点から最も近い距離のドットマークを探索後、全ての格子点について実施したかを判定する(S124)。順番決定部213は、全ての格子点について実施してないと判定した場合(S124:No)は残りの格子点についても同様の処理を行うため、ステップS123に戻る。順番決定部213は、全ての格子点について実施したと判定した場合(S124:Yes)は、順番決定処理を終了する。このようにして、順番決定部213は、方向検出部212により検出された第一方向および第二方向に基づいて、4×4の数のドットマークに対するラスター順番を決定する。
なお、ドットマークに対するラスター順番は破線矢印614として定義したが、この順番でなくてもよい。また、ドットマークを撮影するカメラが光軸を中心に90度単位で回転しても、ドットマークの配列からは向きを判別することは困難である。このため、実際は、90度ずつ回転させたラスター順番を4つ程度用意し、4つのラスター順番のそれぞれで符号化した値を復号化し、復号化した情報の中で最も有効な情報(つまり、位置情報として正しく復号された情報)を採用する方法を採用してもよい。
次に、図6Eおよび図10を用いて、符号検出処理(S131)を詳細に説明する。図6Eは、本実施の形態における符号検出処理の流れを示すフローチャートである。図10は、符号検出処理(S131)の説明図であり、図10の(a)は検出されたラスター順番およびドットマークを示す図である。また図10の(b)はある固定値712で回転歪みのない水平方向および垂直方向へ複数のドットマークを理想的に並べた状態を示す図である。図10の(c)は、ラスター順番に並べた複数のドットマークを射影変換して求めたドットマークと理想的に並んだドットマークとのズレを示す図である。図10の(d)は各ドットマークに対して行った符号化結果を示す図である。
まず、符号検出処理(S131)が開始されると、符号検出部214は、ラスター順番に並べたドットマーク(これを射影変換前のDM位置P1と定義)から、それぞれに対応する固定値712で回転歪みのない、水平方向および垂直方向へ理想的に並べられたDM(これを射影変換後のDM位置P2と定義)を計算する(S132)。つまり、符号検出部214は、射影変換後となるべき位置のドットマークの位置であるDM位置P2を計算する。なお、ここで、方向検出部212により検出された第一方向および第二方向は、それぞれ水平方向および垂直方向に対応する方向であるとする。
符号検出部214は、ラスター順番で対応付けたDM位置P1およびDM位置P2が少なくとも4点以上存在すれば、擬似逆行列等を用いて、DM位置P1からDM位置P2へ射影変換するための射影変換行列Hを計算する(S133)。一例としては、射影変換行列Hは、以下の式1に示すような3×3行列で表現できる。
Figure 0006011885
よって射影変換式は以下のような式2になる。
Figure 0006011885
このとき、符号検出部214は、擬似逆行列計算方法に限らずに、非線形の最小二乗誤差等で射影変換行列を求めてもよい。
ここで、例えば、DM位置P1に位置するドットマーク701(P1[0])の場合、それに対するDM位置P2のドットマークはドットマーク711(P2[0])となる。
符号検出部214は、射影変換行列Hを求めた後、DM位置P1を射影変換行列Hで射影変換させ、その結果としてDM位置P3を求める(S134)。ここで、例えば、DM位置P1に位置するドットマーク701(P1[0])を実際に射影変換行列Hで変換させたドットマークは、DM位置P3のドットマーク721(P3[0])となる。
DM位置P3を求めた後、固定値712で回転歪みのない水平方向および垂直方向へ理想的に並べたDM位置P2のドットマークからのDM位置P3のドットマーク相対位置を求め、符号化を実施する(S135)。例えば、ドットマーク711(P2[0])からドットマーク721(P3[0])を見た場合、ドットマーク721はドットマーク711の上方に位置している。したがって、符号値は、DMシフト方向と符号値との関係730を用いることにより導出され、0となる。このようにして、各ドットマークの符号化結果740は、図10に示すように求められる。そして最終的には各符号値がラスター順番に並べられ符号列741が出力される。
要するに、符号検出部214は、ラスター順番が関連付けられた所定の固定値で配置された理想的な格子点の座標を計算する。そして、符号検出部214は、4×4の数のドットマークの各々について、当該ドットマークのラスター順番に対応する理想的な格子点の座標へ変換するための射影変換行列Hを計算する。その後、符号検出部214は、一部のドットマークの座標を射影変換した座標と、ドットマークに対する理想的な格子点の座標とを、比較することで相対位置を検出する。そして、符号検出部214は、検出した4×4の数のドットマークの各々の格子点からの相対位置をラスター順番で検出することにより、読み取った4×4のドットマークを位置情報に符号化する。
なお、射影変換行列Hを求める際は、射影変換前の複数のドットマークの位置であるDM位置P1に誤差が含まれると仮定した上で、DM位置P1に対する誤差が無い点を求め、誤差が無い点からの射影変換として計算する。このため、本実施の形態では射影変換前に格子点のズレを含む点(つまり、誤差を含む点)からDM位置P2への射影変換するための射影変換行列Hを計算していると説明しているが、実際の計算では格子点のズレが無い点からDM位置P2への行列変換を計算していることになる。このように、射影変換行列を求める際に誤差が含まれることを仮定する場合には、誤差を最小化させるパラメータを求める最適化問題に帰着するが、その中でも一般的に有名な最小二乗法により求めてもよく、他にも、RANSAC(RANDdom Sample Consensus)アルゴリズムを用いてもよい。
以上が、本実施の形態における符号読取装置12の処理についての説明である。
以上、本発明の符号読取装置では、従来の装置のようにフーリエ解析等を行わないため、より少ない計算量で符号情報が検出できる。また、投票を用いて格子点を推定しているので、カメラの撮影条件によりドットマーク座標群が2次元的もしくは3次元的に歪んだ状態で取得されたり、ノイズ等を含んだ間違った入力がされたりしても、統計的に正しい推定が可能である。すなわち、よりロバスト性のある推定を行うことができる。
(変形例)
なお、上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されないことはもちろんである。以下のような場合も本発明に含まれる。
(1)
なお、上記実施の形態では、符号検出処理に射影変換行列を用いたが、これに限られるものではない。例えば、図8において、ラスター順番を示す破線矢印801の順に並んだドットマークの第一方向および第二方向毎に直線近似を行い、直線近似した格子点を符号する際の基準点としてもよい。つまり、ラスター順番が決定していれば、複数のドットマークが並ぶ行列の方向である第一方向および第二方向が分かるため、第一方向および第二方向に沿って行列状に並ぶドットマークの各行列毎に直線近似を行うことにより、格子点を求めてもよい。要するに、取得した一部のドットマークの座標値と、そのドットマークに対して決定されたラスター順番とが分かれば、射影変換行列を用いて射影変換をすることに限定されずに、当該一部のドットマークの座標値と、ラスター順番との関係から格子点を推定してもよい。
格子点が推定されれば、例えば、縦方向に沿ったある直線近似結果802および横方向に沿ったある直線近似結果803からなる格子枠の格子点804から見たドットマーク805は上方にずれているので、0という符号値を割り当ててもよい。
つまり、符号検出部214は、順番決定部213により決定されたドットマークのラスター順番により、4×4の数のドットマークを第一方向および第二方向に沿って並ぶ複数列のドットマークにそれぞれ直線近似し、第一方向および第二方向で直線近似された直線が交わる交点を格子点として決定し、決定した格子点の各々について当該格子点からの最も近いドットマークへの相対位置をラスター順番で検出することにより、読み取った4×4の数のドットマークを位置情報に符号化してもよい。
(2)
また、上記実施の形態に係る入力装置1では、符号読取装置12は、光学式デジタルペン10に内蔵されているが、タブレット端末20に内蔵されていてもよい。この場合には、光学式デジタルペン10のカメラ11で撮影された画像を示す画像データD1を通信部14がタブレット端末20に送信することになる。そして、タブレット端末20に内蔵されている符号読取装置が、当該画像データD1から符号結果D2を算出することになる。もちろん、符号読取装置は、タブレット端末20とは別体の装置として構成されていてもよい。なお、この場合には、光学式デジタルペン10からプロセッサなどの構成を省くことができるため、光学式デジタルペン10の消費電力を最小限にすることができる。一方で、符号結果D2よりもデータサイズが大きい画像データD1を符号読取装置が内蔵されている機器へ送信する必要があるため、上記実施の形態の場合よりも画像データD1の転送に時間を要することになる。
また、符号読取装置12の符号読取部210の機能のみをタブレット端末20に搭載し、光学式デジタルペン10がドットマーク座標群取得部200のみの機能を搭載する入力装置としてもよい。このように、入力装置を構成すれば、光学式デジタルペンにおいて画像データD1をドットマーク座標群に変換した座標群データをタブレット端末に送信することになる。このように、画像データD1よりもデータサイズが小さい座標群データに変換して送信するため、画像データD1を転送する場合よりも転送時間を要しない。また、光学式デジタルペンでの処理量は、ドットマーク座標群取得部200による処理量のみとなるため、上記実施の形態1の場合よりも少なくなる。このため、上記実施の形態1の場合よりもプロセッサの能力を小さいものにすることができ、また、消費電力を小さくすることができる。
(3)
また、上記実施の形態に係る入力装置1では、描画対象がタブレット端末20の表示部21の表示面であり、当該表示面に複数のドットマークが施されているが、これに限らずに、描画対象は、複数のドットマークが施された紙などであってもよい。なお、描画対象が紙などである場合には、紙に予め印刷されている書類のフォーマットを識別するためのIDが得られる符号結果D2に埋め込まれるようにしてもよい。このように、書類のフォーマットが識別できれば、該当するフォーマットの書類について、記載された内容をデータ化することができる。
(4)
また、上記実施の形態または変形例に係る入力装置1のタブレット端末20は、PC(Personal Computer)などの情報端末であってもよい。
(5)
また、符号読取装置自体にも、個別認識するためのIDをソフトウェア上で簡単に付加する事ができる。これにより、電磁誘導式や抵抗膜方式のペンでは実現できない、どの人が何を書いたかという情報を区別する事が可能となる。例えば、会議資料を表示したタブレット端末を複数の人がペンで書き込む際、ユーザ毎に色分して表示させ、後で誰が書いたかを区別し電子化する事も容易となる。
(6)
本発明は、各実施形態で説明した処理手順が開示するアプリケーション実行方法であるとしてもよい。また、前記処理手順でコンピュータを動作させるプログラムコードを含むコンピュータプログラムであるとしてもよい。
(7)
本発明は、上記各実施の形態に記載の符号読取装置を制御するLSIとしても実施可能である。このようなLSIは、近傍探索投票部211、方向検出部212等の各機能ブロックを集積化することで実現できる。これらの機能ブロックは、個別に1チップ化されても良いし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。
ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または、汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロック及び部材の集積化を行ってもよい。このような技術には、バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
(8)
上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
本発明にかかる符号読取装置は、少ない計算量で符号情報を取り出す事で、符号読取装置を小型化・低消費電力化が可能となり、有益である。例えば、符号情報からペン先の座標を推定する光学式デジタルペン等で、ペン自体を小型化する事が可能となる。
1 入力装置
10 光学式デジタルペン
11 カメラ
12 符号読取装置
13 記憶部
14 通信部
20 タブレット端末
21 表示部
22 表示制御部
23 記憶部
24 通信部
101 関係
102 格子点
103 ドットマーク
104 符号値
110 パターン
111 破線矢印
112 ドットマーク
113 符号化結果
114 符号列
120 パターン
200 ドットマーク座標群取得部
210 符号読取部
211 近傍探索投票部
212 方向検出部
213 順番決定部
214 符号検出部
401、431、611、613、701、711、721、805 ドットマーク
402 近傍ドットマーク
410 二次元平面
411 原点
412 位置
504、602 第一方向ベクトル
505、601 第二方向ベクトル
610 仮格子枠
612、804 格子点
614、801 破線矢印
712 固定値
730 関係
740 符号化結果
741 符号列
802、803 直線近似結果
D2 符号結果
P1、P2、P3 DM位置

Claims (10)

  1. 第一方向および前記第一方向に交差する第二方向によって特定される仮想的な格子点に対して、当該格子点から前記第一方向および前記第二方向のいずれかの方向にずれた位置に行列状に所定の配列で並ぶ複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、読み取った当該一部のドットマークを、前記複数のドットマークのうちの前記一部のドットマークの位置を示す位置情報に符号化する符号読取装置において、
    前記一部のドットマークの各々について、(i)少なくとも4つ以上の近傍ドットマークを探索し、(ii)探索した前記少なくとも4つ以上の近傍ドットマークの当該ドットマークを基準点とした場合の座標値を各々算出し、(iii)算出した各々の前記近傍ドットマークの座標値を二次元平面上へ投票する近傍探索投票部と、
    前記近傍探索投票部によって得られた投票結果から、前記第一方向および前記第二方向を検出する方向検出部と、
    前記方向検出部により検出された前記第一方向および前記第二方向に基づいて、前記一部のドットマークに対するラスター順番を決定する順番決定部と、
    (i)前記一部のドットマークの座標値を取得し、(ii)取得した前記一部のドットマークの座標値と、前記ラスター順番とにより格子点を求め、(iii)前記格子点の各々について、前記一部のドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する符号検出部と、を備える
    符号読取装置。
  2. 前記近傍探索投票部は、前記座標値として、算出した前記座標値を基準とした所定の範囲の広がりを有する確率密度を想定した関数を用いて投票する
    請求項1に記載の符号読取装置。
  3. 前記方向検出部は、前記投票結果から、投票値の高い極大点を複数探索し、探索した前記複数の極大点および前記基準点のうちの2以上の点の並び方向を検出することにより、前記第一方向および前記第二方向を検出する
    請求項1または2に記載の符号読取装置。
  4. 前記方向検出部は、探索した前記複数の極大点のうちで、前記基準点に最も近い4点を抽出し、当該4点のうちで前記基準点を挟んで並ぶ2組の2点の組み合わせを特定し、特定した2組の2点の各組における並び方向をそれぞれ前記第一方向および前記第二方向として検出する
    請求項3に記載の符号読取装置。
  5. 前記方向検出部は、前記二次元平面への投票結果を閾値処理することにより投票値の高い極大点を複数探索する
    請求項3または4に記載の符号読取装置。
  6. 前記方向検出部は、前記二次元平面への投票結果をフィルタ処理することにより投票値の高い極大点を複数探索する
    請求項3または4に記載の符号読取装置。
  7. 前記符号検出部は、
    前記ラスター順番が関連付けられ、かつ、前記一部のドットマークが所定の固定値で配置されたと仮定した場合の理想的な格子点を計算し、
    前記一部のドットマークの座標系から、前記理想的な格子点の座標系へ変換するための射影変換行列を、前記一部のドットマークに前記仮想的な格子点からのずれが含まれることを仮定した上で、計算し、
    前記一部のドットマークの座標の各々について、当該ドットマークの座標を前記射影変換行列を用いて射影変換することで変換後座標を取得し、
    前記理想的な格子点の各々について、取得した前記変換後座標が示すドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する
    請求項1から6のいずれか1項に記載の符号読取装置。
  8. 前記符号検出部は、前記順番決定部により決定された前記ドットマークのラスター順番により、前記一部のドットマークを前記第一方向および前記第二方向に沿って並ぶ複数列のドットマークにそれぞれ直線近似し、前記第一方向および前記第二方向で直線近似された直線が交わる交点を前記格子点として決定し、決定した前記格子点の各々について当該格子点からの最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番で検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する
    請求項1から6のいずれか1項に記載の符号読取装置。
  9. 第一方向および前記第一方向に交差する第二方向によって特定される仮想的な格子点に対して、当該格子点から前記第一方向および前記第二方向のいずれかの方向にずれた位置に行列状に所定の配列で並ぶ複数のドットマークのうちの一部のドットマークを読み取ることにより、読み取った当該一部のドットマークを、前記複数のドットマークのうちの前記一部のドットマークの位置を示す位置情報に符号化する符号読取方法において、
    前記一部のドットマークの各々について、(i)少なくとも4つ以上の近傍ドットマークを探索し、(ii)探索した前記少なくとも4つ以上の近傍ドットマークの当該ドットマークを基準点とした場合の座標値を各々算出し、(iii)算出した各々の前記近傍ドットマークの座標値を二次元平面上へ投票する近傍探索投票ステップと、
    前記近傍探索投票ステップによって得られた投票結果から、前記第一方向および前記第二方向を検出する方向検出ステップと、
    前記方向検出ステップにより検出された前記第一方向および前記第二方向に基づいて、前記一部のドットマークに対するラスター順番を決定する順番決定ステップと、
    (i)前記一部のドットマークの座標値を取得し、(ii)取得した前記一部のドットマークの座標値と、前記ラスター順番とにより格子点を求め、(iii)前記格子点の各々について、前記一部のドットマークのうちで当該格子点から最も近いドットマークへの相対位置を前記ラスター順番に検出することにより、読み取った前記一部のドットマークを前記位置情報に符号化する符号検出ステップと、を含む
    符号読取方法。
  10. 請求項9に記載の符号読取方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9720559B2 (en) * 2013-10-14 2017-08-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Command authentication
KR101978812B1 (ko) * 2017-08-09 2019-05-15 주식회사 센스톤 가상카드번호 기반의 금융거래제공시스템, 가상카드번호생성장치, 가상카드번호검증장치, 가상카드번호 기반의 금융거래제공방법 및 가상카드번호 기반의 금융거래제공프로그램
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CA3193032A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Dmitrii UNUCHEK Optical stylus for optical position determination device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69332918D1 (de) * 1992-01-24 2003-06-05 Canon Kk Gerät und Verfahren zum Extrahieren von Kantendaten und zur Kodierung von Bilddaten mit diesen Kantendaten
JP2952170B2 (ja) * 1994-12-16 1999-09-20 オリンパス光学工業株式会社 情報再生システム
US7050653B2 (en) 2000-04-05 2006-05-23 Anoto Ab Identification of virtual raster pattern
US6586688B2 (en) 2000-04-05 2003-07-01 Anoto Ab Information-related devices and methods
JP4783535B2 (ja) 2000-04-05 2011-09-28 アノト アクティエボラーク 仮想ラスターパターンの特定
JP2005092436A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Casio Comput Co Ltd 符号情報読み出し装置、そのプログラム、及びそれを利用したペン型データ入力装置
WO2005064530A1 (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Kenji Yoshida ドットパターンを用いた情報入出力方法
US7667871B1 (en) * 2004-01-30 2010-02-23 Roskind James A Visual cryptography and voting technology using a pair of enhanced contrast glyphs in overlay
JP2009181341A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Fuji Xerox Co Ltd 位置検出装置及びプログラム
JP5109701B2 (ja) * 2008-02-13 2012-12-26 大日本印刷株式会社 端末装置、それに用いられるプログラム及び情報処理システム
JP2011034548A (ja) * 2009-07-10 2011-02-17 Osaka Prefecture Univ 手書きパターンの取得システムおよび取得方法
EP2410406A1 (en) 2010-07-23 2012-01-25 Anoto AB Display with coding pattern
JP5521882B2 (ja) * 2010-08-12 2014-06-18 富士ゼロックス株式会社 情報処理装置、撮像装置及びプログラム
JP6064211B2 (ja) * 2012-09-04 2017-01-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 手書き入力システム

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