JP6045752B2 - 二次元コード、二次元コードの解析システム及び二次元コードの作成システム - Google Patents
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Description
請求項2の発明では、上記基本パターン部移動情報は、上記基本パターン部の所定位置からの移動量を示す基本パターン部移動量情報である請求項1に記載の二次元コードである。
請求項3の発明では、上記基本パターン部移動情報は、上記基本パターン部の二次元コード内での位置を示す基本パターン部位置情報である請求項1に記載の二次元コードである。
請求項4の発明では、上記基本パターン部移動情報は、上記基本パターン部の所定位置からの移動の有無を示す基本パターン部移動フラグを含む請求項1から3のいずれか1項に記載の二次元コードである。
請求項5の発明では、請求項1記載の二次元コードの解析システムであって、上記位置検出パターンの位置関係に基づいて上記基本パターン部の座標を求め、上記基本パターン部移動情報を検出する検出手段と、符号化されたメッセージからなる実データを解析する実データ解析手段と、を備え、上記実データ解析手段は、上記基本パターン部移動情報の検出結果に基づいて決定した上記実データの検出を行う二次元コードの解析システムである。
請求項6の発明では、請求項1記載の二次元コードの作成システムであって、上記二次元コードの周辺部のセルの配置を決定するためのスペックデータの作成手段と、符号化されたメッセージからなる実データの作成手段と、上記基本パターン部移動情報を配置する手段と、少なくとも周辺部に上記実データを配置する手段と、を含む二次元コードの作成システムである。
第1実施形態の二次元コード10は、二進コードで表されるデータをセル化して、二次元のマトリックス状にパターンとして配置した二次元コードであり、一定形状の基本パターン部11を有する。基本パターン部11は、セル位置を特定するための位置検出パターン12A−12Dと、スペックデータと実データからなる結合データ、を含む。スペックデータは、後述する周辺部のサイズを決定するバージョン情報を含む。結合データを表すデータ構造は、スペックデータと実データの区切りが明確である構造とする。
ブロックは横3×縦3セルとするが、これが長方形でも、可変でも構わない。
また、セルの形状を正方形としているが、これに限られるものではない。
この基本パターン部の位置は、基本パターン部の移動における、基準となる所定の位置とする。
図10は、バージョン情報のビット列を示す図であり、バージョン(Version)と、それを表すのに必要なビット数と、ビット列と、を示す。このようなデータ構造のバージョン情報が、縦方向用および横方向用として2つ設けられる。
このように、二次元コードのサイズが小さい場合はバージョン情報のビット数を少なくし、二次元コードのサイズが大きい場合はバージョン情報のビット数を多くすることで、バージョン情報のデータ量を固定にした場合に比べ、二次元コードのデータ量に対するバージョン情報のデータ量の割合をより一定に近づけることができる。本実施形態によれば、コードのサイズが小さい場合に、スペック情報の相対的なデータ量が大きくなり、データ効率が悪い、という問題を解消する。
自由度は、機能と、機能の変化範囲の、2つが影響する。
機能として、例えば、二次元コードのサイズの変化として、正方形の場合と、長方形の場合を比較する。正方形は1辺の長さという1つのパラメータで表せるが、長方形は縦横の辺の長さという2つのパラメータが必要である。よって、正方形は1個の、長方形は2個の機能を有するといえる。二次元コードが空白領域を持つことを可能にした場合には、さらに機能が追加される。
機能の変化範囲として、例えば、図7A〜図7Dの二次元コードでは、バージョンが縦と横で独立して1−26の範囲で選択可能であるように、各機能でそれぞれ数パターンの変化がある。
よって、自由度は、機能と、機能の変化範囲を、掛けあわせたものといえる。この自由度が大きいほど、ユーザーが選択できる、二次元コードの形状の選択肢が増え、1種類のコードで、より多くのユーザーのニーズに合わせることが可能になる。
二次元コードに機能性を持たせることにより、二次元コードの中にキャラクターなどの絵柄を埋め込み可能な領域を提供して、二次元コードのデザイン性を高めることや、フォルダの背表紙などの限られたスペースにあわせて二次元コードの形状を変化させる、といったことが可能になる。
図12および図13は、第2実施形態の例を示す図である。
スペックデータは、基本パターン部移動情報を持つようにしてもよい。バージョン情報により基本パターン部の外側に縦・横に順次周辺部を付加する場合、基本パターン部は二次元コードのほぼ中心に位置するケースが多い。しかし、二次元コードの中心以外の任意の位置に基本パターン部を配置することが要望される場合がある。基本パターン部移動量情報は、二次元コード内の基本パターン部の基準となる所定の位置からの移動量を指定する情報である。基本パターン部移動情報の詳細例については後述する。
図14の空白領域は、オフセットが(1,1)であり、サイズは横ブロック数が9個、縦ブロック数が1個と表せる。ただし、空白ブロックが基本パターン部にかかってはならない。
バージョンが横9×縦9である場合、コードの横ブロック数が15個であり、コードの縦ブロック数が15個となる。取りうるオフセットの範囲が(0、0)から、(14、14)まで、縦横それぞれ15通りが考えられる。最大横ブロック数は15個、最大縦ブロック数は15個なる。空白位置情報としては、縦横の各オフセットが4ビットずつ、縦横の各ブロック数が4ビットずつの、計16ビット必要となる。
このように、空白領域の個数、空白領域の範囲、コードのサイズに応じて、必要とするデータ量を増減することができる。
(1)ブロックの開始座標と、ブロック幅・高さと指定する方法
(2)ブロックの開始座標と、終点座標を指定する方法
(3)数点のブロック座標を示し、その座標の内側を空白とする方法
(4)これらの指定の単位が、ブロックではなく、セルで指定する方法
(5)幾つか空白領域を予約しておき、それをコード内で指定する方法
(6)(1)−(5)に加え、拡大縮小率を変更させる方法
さらに、複数の空白領域を設ける場合には、それぞれの領域で異なる方法を行うようにしてもよい。
図17に示すように、バージョン1の時には基本パターン部11のみであり、バージョンが増加するにしたがって左側、右側にブロック列が追加される。基本パターン部11が移動可能な位置は、バージョン数に制限される。例えば、バージョン数が2であれば、基本パターン部11が移動可能な位置は、移動しないか、左側に1ブロック列移動するかである。バージョン数が3であれば、基本パターン部11が移動可能な位置は、移動しないか、左側に1ブロック列移動するか、右側に1ブロック列移動するか、である。言い換えれば、バージョン数が1増加するのに対応して基本パターン部11が移動可能な位置が1つ増加するということである。したがって、基本パターン部移動量情報を表すのに必要なデータ量は、バージョン数に応じて変化する。
図18において、参照番号11は、移動していない基本パターン部11を示し、この場合の基本パターン部位置は、横が0で、縦が0である。参照番号11Aで示す基本パターン部11の基本パターン部位置は、横が−8で、縦が−8である。参照番号11Bで示す基本パターン部11の基本パターン部位置は、横が9で、縦が−9である。参照番号11Cで示す基本パターン部11の基本パターン部位置は、横が−5で、縦が4である。参照番号11Dで示す基本パターン部11の基本パターン部位置は、横が0で、縦が9である。参照番号11Eで示す基本パターン部11の基本パターン部位置は、横が9で、縦が9である。
また、移動の単位を1ではなく、2より大きい値にしてもよい。この場合、図18のバージョン横19×縦19の二次元コード10では、横19通り、縦19通りの組み合わせであったが、移動の単位を2ブロックずつにすることで、横9通り、縦9通りの組み合わせとなり、これによりスペックデータの情報量を下げることができる。
基本パターン部位置情報は、コード左上のブロック座標(0、0)に基本パターン部11の左上のコーナーがある場合を基準とした場合の、基本パターン部11のブロック座標とするここができる。例えば、図16では、基本パターン部11の左上のコーナーがブロック座標(2、1)にあるため、基本パターン部位置情報として、横に2ブロック、縦に1ブロック、を表すデータが、スペックデータに記録される。
さらに、上記移動パターンに“真ん中”を追加した5通りとし、加えて基本パターン部移動フラグをなくすことで、基本パターン部移動情報が常に3ビットで示されることになり、少ない情報量で基本パターン部の移動が実現できる。
周辺部誤り訂正レベルは、周辺部実データのデータ量に影響し、周辺部誤り訂正レベルが低ければデータ量が多くなり、周辺部誤り訂正レベルが大きければデータ量が少なくなる。
上記は一例であり、周辺部のデータの配置の方法は、あらかじめ決められていればよい。
また、周辺部は基本パターン部から独立している。よって、周辺部と基本パターン部とでは、セルの形状を同じ正方形にする必要はない。また、基本パターン部と、周辺部でセルのサイズを同じにする必要もない。例えば、基本パターン部のセルを認識させやすくするため、周辺部のセルよりも大きくしてもよい。また、周辺部のブロックが持つデータ量は、基本パターン部のブロックが持つデータ量と同じにする必要はない。また、周辺部のブロックと、基本パターン部のブロックとは、ブロックの形状が異なっていても良い。
図19は、二次元コードを作成して提供する作成システムのハードウェア構成を示す図であり、クライアント・サーバ構成の例を示す。
システムハードウェアは、コンピュータ等のシステム処理装置75と、磁気ディスク等の記憶装置76と、を有する。
ここでは、印刷は、ユーザー側で行うが、システム側や他の印刷所で行うようにしてもよい。二次元コードを印刷する媒体はどのようなものでもよく、例えば、紙、樹脂板、筐体表面などである。ここで、媒体として、埋め込む絵柄があらかじめ印刷されているものでもよく、印刷されている埋込絵柄が二次元コードの絵柄領域に入るようにセッティングした上で二次元コードを印刷する。
ステップS11では、ユーザーが二次元コードに記録するメッセージを入力する。
ステップS12では、ユーザーが、二次元コードのバージョン情報と、周辺部誤り訂正レベルと、空白情報と、基本パターン部移動情報と、を入力する。これに応じて、ユーザー処理装置71は、システム処理装置75に、入力されたメッセージと、バージョン情報と、周辺部誤り訂正レベルと、空白情報と、基本パターン部移動情報と、を通知する。
ステップS14では、送信された情報に基づいてスペックデータのデータ量を決定する。
ステップS16では、位置補正パターンのブロックの配置とブロック数を決定する。
ステップS17では、周辺部誤り訂正レベルから、周辺部誤り訂正データのブロック数を決定する。
ステップS19では、二次元コード内でメッセージを表現するのに必要な実データのサイズを計算する。
ステップS22では、スペックデータを作成する。
ステップS24では、スペックデータと実データを結合する。
ステップS25では、基本パターン部に記録可能なスペックデータと実データ、基本パターン部に配置する。
S26では、基本パターン部に記録されたデータから、基本パターン部誤り訂正データを計算し、配置する。
ステップS28では、周辺部実データから、周辺部誤り訂正データを計算し、配置する。
ステップS29では、二次元コードの情報を、画像としてユーザー処理装置71に出力する。
ステップS30で、エンコードのメイン処理が終了する。
ステップS102では、二次元コードの撮影画像を入力する。
ステップS105では、4種の位置検出パターンの組合せを作成し、検討していない4種の位置検出パターンの組合せが残っているか判定し、残っていればステップS106に進み、残っていなければステップS110に進む。
ステップS106では、2点の位置検出パターンの間の距離が、適切でない値となるような組み合わせが1組でもある場合には、正しい組合せではないと判定できる。このように、位置検出パターン同士の距離に基づいて誤検出を除外する。
ステップS110では、データの取り出しに成功した二次元パターンに使われた4個の位置検出パターン候補を除外し、ステップS105に戻る。なお、データの取り出しに成功した二次元パターンの範囲に、使用していない位置検出パターン候補がある場合には、それも候補から除外する。
ステップS114では、3個の3個の位置検出パターン候補から1個の位置検出パターン候補を補完し、ステップS115に進む。
ステップS115では、2点の位置検出パターンの間の距離が、適切でない値となるような組み合わせが1組でもある場合には、正しい組合せではないと判定できる。位置補正パターンなどで補完した場合にも、欠けていることが想定される位置検出パターンの座標を推定し、距離を検証する。
ステップS119では、データの取り出しに成功した二次元パターンに使われた3個の位置検出パターン候補を除外し、ステップS111に戻る。なお、データの取り出しに成功した二次元パターンの範囲に、使用していない位置検出パターン候補がある場合には、それも候補から除外する。
ステップS121では、解析メイン処理を終了する。
ステップS200で、情報取り出し処理を開始する。
ステップS201で、位置検出パターンから、基本パターン部に属するブロック内のセルの座標を計算する。
ステップS203で、基本パターン部誤り訂正データによる誤り検出処理を行い、誤りがある場合にはステップS204に進み、誤りが無ければステップS207に進む。
ステップS205では、二次元コードからの情報の取出しに失敗ことを通知し、終了する。
ステップS207では、結合データから、スペックデータを取り出し、二次元コードのバージョン、周辺部誤り訂正レベル、空白情報、基本パターン部移動情報を特定する。
ステップS209では、スペックデータを元に、周辺部の位置補正パターンと、空白領域と、を除く周辺部実データと、周辺部誤り訂正データのブロックを特定する。
ステップS210では、周辺部実データと、周辺部誤り訂正データのブロック数の合計を計算し、これと周辺部誤り訂正レベルから、それぞれのブロック数を計算する。
ステップS212では、周辺部実データと周辺部誤り訂正データを取り出す。
ステップS214では、誤り訂正可能であるか判定し、誤り訂正が不可能であればステップS215に進み、誤り訂正が可能であればステップS216に進む。
ステップS216では、データの誤り訂正処理を行う。
ステップS217では、基本パターン部のデータからスペックデータを除いた実データと、周辺部の実データを連結する。
ステップS219では、メッセージを取り出す。
ステップS220では、二次元コードからの情報の取出しに成功したので、メッセージを表示して終了する。
11 基本パターン部
12A 第1位置検出パターン
12B 第3位置検出パターン
12C 第4位置検出パターン
12D 第2位置検出パターン
13 領域
15 ブロック
16 分離パターン
17 セル
18 位置補正パターン
Claims (6)
- 二進コードで表されるデータをセル化して、二次元のマトリックス状にパターンとして配置した二次元コードであって、
基本パターン部と、前記基本パターン部の外側に配置される周辺部と、を備え、
前記基本パターン部は、セル位置を特定するための位置検出パターンと、前記二次元コード領域内の前記基本パターン部の位置を示す基本パターン部移動情報と、を含む二次元コード。 - 前記基本パターン部移動情報は、前記基本パターン部の所定位置からの移動量を示す基本パターン部移動量情報である請求項1に記載の二次元コード。
- 前記基本パターン部移動情報は、前記基本パターン部の二次元コード内での位置を示す基本パターン部位置情報である請求項1に記載の二次元コード。
- 前記基本パターン部移動情報は、前記基本パターン部の所定位置からの移動の有無を示す基本パターン部移動フラグを含む請求項1から3のいずれか1項に記載の二次元コード。
- 請求項1記載の二次元コードの解析システムであって、
前記位置検出パターンの位置関係に基づいて前記基本パターン部の座標を求め、前記基本パターン部移動情報を検出する検出手段と、
符号化されたメッセージからなる実データを解析する実データ解析手段と、を備え、
前記実データ解析手段は、前記基本パターン部移動情報の検出結果に基づいて決定した前記実データの検出を行う二次元コードの解析システム。 - 請求項1記載の二次元コードの作成システムであって、
前記二次元コードの周辺部のセルの配置を決定するためのスペックデータの作成手段と、
符号化されたメッセージからなる実データの作成手段と、
前記基本パターン部移動情報を配置する手段と、
少なくとも周辺部に前記実データを配置する手段と、
を含む二次元コードの作成システム。
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