JP6246176B2 - 立体型情報コード、及び、立体型情報コード読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報コード、及び、その情報コードの読み取り装置の技術に関する。

対象物にバーコードを印刷し、そのバーコードをバーコード読み取り装置で読み取る技術が知られている。特許文献１には、円柱状もしくは楕円形状の物品の円周方向に設けられ、長手方向が円周方向であるバーコードから得られた画像データに基づいて、バーコードの平面上の画像データを生成し、その平面上の画像データを用いてデコードを行うバーコード読み取り装置が開示されている。

特開２０１３−６９２００号公報

従来のバーコード読み取り装置は、バーコードの正面から１対１で対向させなければ、そのバーコードを読み取れない。そのため利用者は、対象物に印刷又は添付されているバーコードを見つけ、その見つけたバーコードに対してバーコード読み取り装置を正面から対向させるという作業が必要である。この作業は、利用者にとって手間である。

そこで、本発明の目的は、情報コードの読み取りが容易な立体型情報コード及び立体型情報コード読み取り装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る立体型情報コードは、立体物の表面に複数の同一の情報コードが等間隔で配置されており、各情報コードの近傍には、複数の情報コードの中から１つの情報コードを特定させるためのマークであるアライメントマークが配置されている。

立体型情報コードを読み取る装置である立体型情報コード読み取り装置は、立体型情報コードの表面のスキャン画像を得るスキャン手段と、スキャン手段によって得られたスキャン画像の中から、少なくとも２つのアライメントマークを特定するアライメントマーク特定手段と、アライメントマーク特定手段によって特定された２つのアライメントマークの間に存在する情報コードを読み取る情報コード読み取り手段と、を有する。

これにより、立体型情報コード読み取り装置は、立体型情報コードを読み取ることができる。

立体型情報コードの立体物の形状は、球体であってよい。

これにより、立体型情報コード読み取り装置は、様々な方向から立体型情報コードを読み取ることができる。

情報コードの形状は長方形であり、アライメントマークは、情報コードの対角に位置する２つの頂点の近傍にそれぞれ配置されてよい。そして、情報コード読み取り手段は、アライメントマーク特定手段によって特定された複数のアライメントマークの中から２つのアライメントマークを選択し、その選択した２つのアライメントマークの間に情報コードが存在するか否かを判定してよい。

これにより、立体型情報コード読み取り装置は、スキャン手段によって得られたスキャン画像の中から、アライメントマークに基づいて、情報コードが配置されている領域を特定することができる。

情報コードの形状は長方形であり、アライメントマークは、情報コードの対角に位置する２つの頂点の近傍にそれぞれ配置されており、情報コードの対角に配置されている２つのアライメントマークは、対向する鉤括弧の形状であってよい。そして、情報コード読み取り手段は、アライメントマーク特定手段によって特定された複数のアライメントマークの中から対向する２つのアライメントマークを選択し、その選択した対向する２つのアライメントマークの間に存在する情報コードを読み取ってよい。

これにより、立体型情報コード読み取り装置は、スキャン手段によって得られたスキャン画像から、アライメントマークに基づいて、立体型情報コードを読み取ることができる。

本発明によれば、情報コードの読み取りが容易になる。

球体型情報コードの例を示す模式図である。 多面体型情報コードの例を示す模式図である。 アライメントマークの役割を説明するための模式図である。 立体型情報コードリーダーのハードウェア構成の例を示す。 立体型情報コードリーダーの機能の例を示す。 立体型情報コードリーダーの動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。また、以下の説明では、同種の構成要素を区別して説明する場合には、「アライメントマーク２４ａ」、「アライメントマーク２４ｂ」のように、参照符号を使用し、同種の構成要素を区別しないで説明する場合には、「アライメントマーク２４」のように、参照符号のうちの共通番号のみを使用することがある。

図１は、球体型情報コード１０ａの例を示す模式図である。

立体型情報コード１０の一例である球体型情報コード１０ａは、例えば、立体物の一例である球体物の表面全体に複数の同一の情報コード２０が配置されている。

情報コード２０は、バーコードのような一次元コード、ＱＲコード（登録商標）のような二次元コード、又は、色情報を含むＱＲコードのような三次元コードであってよい。

各情報コード２０の近傍には、アライメントマーク２４が配置されてよい。アライメントマーク２４は、自分の情報コード２０の境界を、立体型情報コード読み取り装置の一例である立体型情報コードリーダー６０（図４参照）に識別させるためのマークである。アライメントマーク２４の詳細については後述する（図３参照）。

複数の同一の情報コード２０は、球体の表面全体に配置されてよい。これにより、立体型情報コードリーダー６０は、立体型情報コード１０の何れの方向からでも、情報コード２０を読み取ることができる。すなわち、従来のように情報コードリーダーと情報コードとを１対１に対向させなくても、立体型情報コードリーダー６０は、立体型情報コード１０を読み取ることができる。

情報コード２０は、必ずしも球体の表面全体に配置される必要は無く、例えば、球体の表面の所定の一部（例えば半球面）にのみ配置されてもよい。

図２は、多面体型情報コード１０ｂの例を示す模式図である。

立体型情報コード１０の形状は、球体に限られない。例えば図２のような多面体（六面体）型情報コード１０ｂであってもよいし、楕円体、錐体、柱体などであってもよい。

情報コード２０は、必ずしも多面体の全ての面に配置される必要は無く、例えば、多面体の幾つかの面にのみ配置されてもよい。

図３は、アライメントマーク２４の役割を説明するための模式図である。

情報コード２０の形状が略長方形（例えばバーコードやＱＲコード）の場合、１つの情報コード２０の対角に位置する２つの頂点の近傍にアライメントマーク２４ａとアライメントマーク２４ｂがそれぞれ配置されてよい。これにより、立体型情報コードリーダー６０は、２つのアライメントマーク２４ａ、２４ｂを対角とする略長方形の辺を、情報コード２０の境界と認識することができる。

立体型情報コード１０において、情報コード２０ａ、２０ｂ同士は、略等間隔の隙間を空けて配置されてよい。この間隔の幅は、情報コード２０の規格でクワイエットゾーンとして定義されている幅と同等以上であってよい。しかし、各情報コード２０にアライメントマーク２４が配置される場合、この間隔の幅は、クワイエットゾーンとして定義されている幅未満であってもよい。立体型情報コードリーダー６０は、アライメントマーク２４によって、１つの情報コード２０の境界を認識できるからである。

複数の情報コード２０が配置されているため、例えば、立体型情報コードリーダー６０の読み取り枠６４内には、１つ以上の完全な情報コード２０と、１つ以上の不完全な情報コード２０（例えば情報コード２０ｂ、２０ｃの一部）と、が含まれることがある。例えば、図３における立体型情報コードリーダー６０の読み取り枠６４内には、１つの完全な情報コード２０ａと、８つの不完全な情報コード２０ｂ乃至２０ｉが含まれている。

しかし、立体型情報コードリーダー６０は、アライメントマーク２４によって情報コード２０の境界を認識することができるので、少なくとも１つの完全な情報コード２０ａを読み取ることができる。

例えば、立体型情報コードリーダー６０は、２つのアライメントマーク２４ａ、２４ｂを対角位置の頂点とする略長方形の情報コード２０ａの検出領域を特定する。これにより、その検出領域内の１つの完全な情報コード２０ａを読み取ることができる。

なお、上記の２つのアライメントマーク２４の内の少なくとも１つが不完全な情報コード２０のアライメントマーク２４である場合、その２つのアライメントマーク２４によって形成される検出領域には情報コード２０が含まれない（つまり、この検出領域は情報コード２０間の隙間に相当する）。例えば、図３におけるアライメントマーク２４ｂと２４ｃによって形成される検出領域には、情報コード２０が含まれない。これにより、立体型情報コードリーダー６０が不完全な情報コード２０を読み取ることを防止できる。

アライメントマーク２４の形状は、円や四角など何れであってもよいが、略長方形の角を形成するような、略鉤括弧（Ｌ字型）が好ましい。これにより、立体型情報コードリーダー６０は、対向する２つの鉤括弧で囲まれる検出領域に少なくとも１つの完全な情報コード２０が存在することを認識できる。すなわち、上記のような、検出領域に情報コード２０が含まれるか否かの判定が不要となる。

図４は、立体型情報コードリーダー６０のハードウェア構成の例を示す。

立体型情報コードリーダー６０は、発光素子６２と、イメージセンサー６６と、プロセッサ６８と、メモリ６９と、通信Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）７０と、読み取り枠６４とを有してよい。

発光素子６２は、発行可能なデバイスである。発光素子６２の例は、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、又は半導体レーザーなどである。なお、自然光を利用する場合、立体型情報コードリーダー６０は、発光素子６２を有さなくてもよい。

イメージセンサー６６は、受光可能なデバイスである。イメージセンサー６６の例は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）エリアセンサー、又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）エリアセンサーなどである。

メモリ６９は、情報を記憶可能なデバイスである。メモリ６９には、立体型情報コードリーダー６０の機能を実現するためのプログラムやデータなどが格納されてよい。

プロセッサ６８は、論理演算可能なデバイスである。プロセッサ６８は、メモリ６９から読み出したプログラムを実行することにより、立体型情報コードリーダー６０の有する各種機能を実現してよい。これらの機能の詳細については後述する。

通信Ｉ／Ｆ７０は、立体型情報コードリーダー６０と外部の装置とを接続するためのＩ／Ｆである。

読み取り枠６４には、立体型情報コード１０からの反射光が入力される。読み取り枠６４は、立体型情報コードリーダー６０を立体型情報コード１０のどの方向から当てても、少なくとも１つの情報コード２０が含まれるようなサイズ及び形状であってよい。例えば、情報コード２０の形状が略長方形（例えばバーコードやＱＲコード）の場合、読み取り枠の一辺の長さは、情報コード２０の長辺の２倍以上であってよい。

立体型情報コードリーダー６０を立体型情報コード１０に当てると、イメージセンサー６６によって、読み取り枠６４に含まれる領域がスキャンされ、スキャン画像が形成されてよい。プロセッサ６８は、そのスキャン画像に含まれる情報コード２０の値を読み取り、その値を、通信Ｉ／Ｆ７０を介して、外部の装置へ出力してよい。

図５は、立体型情報コードリーダー６０の機能の例を示す。

立体型情報コードリーダー６０は、機能として、スキャン手段８２と、アライメントマーク特定手段８４と、情報コード読み取り手段８６とを有してよい。これらの機能は、プログラムとしてメモリ６９に格納されてよい。プロセッサ６８は、メモリ６９からプログラムを読み出して実行することにより、これらの機能を実現してもよい。

スキャン手段８２は、発光素子６２及びイメージセンサー６６を制御して、読み取り枠６４の領域をスキャンする。そして、スキャン手段８２は、そのスキャンした領域の画像（スキャン画像）を形成する。

スキャン手段８２は、スキャン画像が歪んでいる場合、その歪みを補正してよい。

例えば、図１のような球体型情報コード１０ａをスキャンした場合、球体表面は曲面なため、そのスキャン画像に含まれる情報コード２０ａは歪んでいる。この場合、スキャン手段８２は、このスキャン画像を曲面補正し、図３のような平面画像にしてよい。

例えば、図２のような多面体情報コード１０ｂの多面体の辺の部分をスキャンした場合、そのスキャン画像に含まれる情報コード２０ｂは屈折している。この場合、スキャン手段８２は、このスキャン画像を折れ面補正し、図３のような平面画像にしてよい。

アライメントマーク特定手段８４は、スキャン手段８２によって形成されたスキャン画像の中からアライメントマーク２４を特定する。アライメントマーク２４が鉤括弧の形状である場合、アライメントマーク特定手段８４は、スキャン画像の中から鉤括弧の位置及び向きを特定してよい。

情報コード読み取り手段８６は、アライメントマーク特定手段８４によって特定されたアライメントマーク２４に基づいてスキャン画像の中から情報コード２０を特定し、その特定した情報コード２０の値を読み取る。情報コード読み取り手段８６は、その読み取った情報コード２０の値を、通信Ｉ／Ｆ７０を介して、外部の装置へ出力してもよい。

情報コード読み取り手段８６は、アライメントマーク特定手段８４によって特定された複数のアライメントマーク２４の中から２つのアライメントマーク２４を選択し、その選択した２つのアライメントマーク２４の間（検出領域）に情報コード２０が存在するか否かを判定してよい。すなわち、検出領域が、情報コード２０であるか、情報コード２０間の隙間（空白）であるかを判定してよい。例えば、情報コード読み取り手段８６は、検出領域のほぼ全ての画素値が「白」の場合、情報コード２０間の隙間（空白）と判定し、そうでない場合、情報コード２０が存在すると判定してもよい。そして、情報コード読み取り手段８６は、その判定結果が肯定的な場合、その選択した２つのアライメントマーク２４の間に存在する情報コード２０の値を読み取ってよい。

アライメントマーク２４が鉤括弧の形状である場合、情報コード読み取り手段８６は、アライメントマーク特定手段８４によって特定された複数のアライメントマーク２４の中から対向する２つのアライメントマーク２４（鉤括弧）を選択し、その選択した２つのアライメントマーク２４の間（検出領域）に存在する少なくとも１つの完全な情報コード２０の値を読み取ってよい。これにより、上述のような、検出領域に情報コード２０が存在すか否かを判定する処理を省略することができる。

なお、アライメントマーク２４が鉤括弧の形状である場合、情報コード読み取り手段８６は、アライメントマーク特定手段８４によって特定された複数のアライメントマーク２４の中から、最小距離で対向する２つのアライメントマーク２４（鉤括弧）を選択し、その選択した２つのアライメントマーク２４の間（検出領域）に存在する１つの完全な情報コード２０の値を読み取ってもよい。これにより、直ちに１つの完全な情報コード２０を含む検出領域を特定することができる。

図６は、立体型情報コードリーダー６０の動作例を示すフローチャートである。

スキャン手段８２は、読み取り枠内のスキャン画像を形成する。スキャン手段８２は、必要に応じてそのスキャン画像を平面に補正する（ステップＳ１０１）。

次に、アライメントマーク特定手段８４は、ステップＳ１０１で形成されたスキャン画像の中からアライメントマーク２４を特定する（ステップＳ１０２）。

次に、情報コード読み取り手段８６は、ステップＳ１０２で特定された複数のアライメントマーク２４の中から２つのアライメントマーク２４を選択し、検出領域を決定する（ステップＳ１０３）。

その選択した２つのアライメントマーク２４の間（検出領域）に情報コード２０が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４の判定結果が否定的な場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、情報コード読み取り手段８６は、ステップＳ１０３へ戻り、別のアライメントマーク２４を選択し、別の検出領域を決定する。検出領域は、情報コード２０間の隙間（空白）であったからである。

ステップＳ１０４の判定結果が肯定的な場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、情報コード読み取り手段８６は、検出領域内に、ステップＳ１０３で選択したアライメントマーク２４とは異なるアライメントマーク２４が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５の判定結果が肯定的な場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、情報コード読み取り手段８６は、ステップＳ１０３へ戻り、その検出領域内に存在するアライメントマーク２４を選択し、より小さな検出領域を決定する。１つの情報コード２０に絞るためである。

ステップＳ１０５の判定結果が否定的な場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、情報コード読み取り手段８６は、検出領域内の１つの情報コード２０の値を読み取る（ステップＳ１０６）。

以上の処理により、立体型情報コードリーダー６０は、立体型情報コード１０の値を読み取ることができる。

なお、アライメントマーク２４の形状が鉤括弧である場合、立体型情報コードリーダー６０は、ステップＳ１０３において、最小距離で対向する２つのアライメントマークを特定し、ステップＳ１０４とステップＳ１０５とを省略してもよい。ステップＳ１０３において、直ちに１つの情報コード２０を含む検出領域が特定されるからである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、スキャン手段８２においてスキャン画像の歪み補正を行っているが、それ以外の手段８４、８６において歪み補正を行ってもよい。

例えば、立体型情報コードリーダー６０は、携帯電話、スマートフォン、小型ＰＣなどに搭載されているカメラと所定のアプリケーションとによって実現されてもよい。例えば、カメラで立体型情報コード１０の表面を撮影し、その撮影画像を、上述のスキャン手段８２、アライメントマーク特定手段８４、及び情報コード読み取り手段８６に相当する機能を有するアプリケーションで処理してもよい。

１０：立体型情報コード ２０：情報コード ２４：アライメントマーク ６０：立体型情報コードリーダー ８２：スキャン手段 ８４：アライメントマーク特定手段 ８６：情報コード読み取り手段

Claims (3)

1. 表面に情報コードが配置されている多面体と、前記情報コードを読み取る情報コード読取装置とを備える情報コード読取システムであって、
   前記多面体の表面には、複数の同一の前記情報コードが等間隔で配置されており、
   前記情報コードは、前記多面体の辺の部分にも屈折して形成されており、
   各情報コードの近傍には、複数の情報コードの中から１つの情報コードを特定させるためのマークであるアライメントマークが配置されており、
   前記情報コードの形状は長方形であり、
   前記アライメントマークは、少なくとも前記情報コードの対角に位置する２つの頂点の近傍にそれぞれ配置されており、
   前記情報コード読取装置は、
   前記多面体の表面のスキャン画像を得るスキャン手段と、
   前記スキャン画像が、前記多面体の辺の部分に屈折して形成されている被屈折情報コードの画像を含む場合、前記スキャン画像を折れ面補正して、前記被屈折情報コードを含む複数の情報コードの平面画像を生成する折れ面補正手段と、
   前記スキャン画像が前記被屈折情報コードの画像を含まない場合は、前記スキャン手段によって得られたスキャン画像の中から、前記スキャン画像が前記被屈折情報コードの画像を含む場合は、前記折れ面補正手段によって生成された平面画像の中から、少なくとも２つのアライメントマークを特定するアライメントマーク特定手段と、
   前記アライメントマーク特定手段によって特定された複数のアライメントマークの中から２つのアライメントマークを選択し、その選択した２つのアライメントマークの間に情報コードが存在する場合に、前記アライメントマーク特定手段によって特定されたアライメントマークの間に存在する情報コードを読み取る情報コード読み取り手段と、
   を有することを特徴とする情報コード読み取りシステム。
2. 表面に情報コードが配置されている多面体と、前記情報コードを読み取る情報コード読取装置とを備える情報コード読取システムであって、
   前記多面体の表面には、複数の同一の前記情報コードが等間隔で配置されており、
   前記情報コードは、前記多面体の辺の部分にも屈折して形成されており、
   各情報コードの近傍には、複数の情報コードの中から１つの情報コードを特定させるためのマークであるアライメントマークが配置されており、
   前記情報コードの形状は長方形であり、
   前記アライメントマークは、少なくとも前記情報コードの対角に位置する２つの頂点の近傍にそれぞれ配置されており、
   前記情報コードの対角に配置されている２つのアライメントマークは、対向する鉤括弧の形状であり、
   前記情報コード読取装置は、
   前記多面体の表面のスキャン画像を得るスキャン手段と、
   前記スキャン画像が、前記多面体の辺の部分に屈折して形成されている被屈折情報コードの画像を含む場合、前記スキャン画像を折れ面補正して、前記被屈折情報コードを含む複数の情報コードの平面画像を生成する折れ面補正手段と、
   前記スキャン画像が前記被屈折情報コードの画像を含まない場合は、前記スキャン手段によって得られたスキャン画像の中から、前記スキャン画像が前記被屈折情報コードの画像を含む場合は、前記折れ面補正手段によって生成された平面画像の中から、少なくとも２つのアライメントマークを特定するアライメントマーク特定手段と、
   前記アライメントマーク特定手段によって特定された複数のアライメントマークの中から対向する２つのアライメントマークを選択し、その選択した対向する２つのアライメントマークの間に存在する情報コードを読み取る情報コード読み取り手段と、
   を有することを特徴とする情報コード読み取りシステム。
3. 前記情報コード読み取り手段は、前記アライメントマーク特定手段によって特定された複数のアライメントマークの中から最小距離で対向する２つのアライメントマークを選択することを特徴とする請求項２に記載の情報コード読み取りシステム。