JP7239301B2 - 二次元マーカ、二次元マーカ認識処理システム - Google Patents

Description

本発明は、二次元マーカ、二次元マーカ認識処理システムに関し、特に情報密度を高めても視認容易な二次元マーカ、二次元マーカ認識処理システムに関する。

商品や物品の管理にバーコード（barcode）が多用されている。このバーコードは、縞模様状の線の太さによって数値や文字を表す識別子である。この識別子、すなわち管理情報として、数字、文字、記号などの情報を一定の規則に従い１次元のコードに変換し、レジスターなどの機械が読み取りやすいデジタル情報として入出力できるようにしている。

このバーコードには機能上の制約があり、バーコードシンボルの左右にある余白、すなわちクワイエットゾーン（以下、「無表領域」ともいう）の面積が十分に確保されていないと読み取れない。実際のところ、クワイエットゾーンとして、ナローバー幅（最小エレメント）の１０倍以上の面積が必要である。

このクワイエットゾーンが、十分に確保されていないと、読み取りが不安定になる。類似の制約として、バーコードの高さについては、所定高さを確保して印刷する必要がある。その高さが低いと、レーザ光がバーコードから外れてしまい、安定して読み取れない場合がある。実際のところ、バーコードの長さの１５％以上を確保することが必要である。

バーコードは、横方向にしか情報を保持し表示しないので１次元コードと呼ばれる。これに対し、二次元コードとは、水平方向と垂直方向に情報を保持・展開可能な表示方式のコードをいう。二次元コードには２種類ある。すなわち、小さな正方形を上下左右に配列させたマトリックス式（マトリックスコード）と、１次元バーコードを上下に複数重ねたスタック式（スタックコード）と、の２種類である。ここでは、マトリックスコードのみについて、二次元コードとして取り上げる。

この二次元コードは、いわゆるＱＲコード（登録商標）であり、第１～第３の長所を有する。第１に四角いマークのモザイク模様を携帯電話などの端末で読み取ることにより素早くデータを取得できる。第２に、作成も無料で簡単にできる。第３に、バーコードに比べると単位面積あたりの情報密度が高く、コード化するデータが同一であれば印字、表示面積は小さくなる長所を有する。これらの特徴により、二次元コードは、空港の入場や部品の生産者表示に至るまで、欠かせない存在となっている。

一方、店舗、工場、倉庫等において、人や物品及びその物品の搬送手段の動きを追跡（以下。「トレース」ともいう）して効率改善を図る動線分析が知られている。例えば、多くの人員が配置された工場では、効率化の観点から対象者にマーカを付し、そのマーカをビーコン等の電磁的捕捉手段により追跡し、その追跡データを用いで動線分析すれば、所定の目的を達成できることも知られている。

このような所定の目的を達成するため、ビーコン等を用いずに、カメラでの視覚的情報取得（以下、「撮像」又は「視認」ともいう）によるならば、撮影画像中の物体を、物体の色や形状を手掛かりにして位置を検出し、さらに種類を特定するには困難を伴う。例えば、不特定多数を管理対象とする顔認証システムには、所定アングルで対象者の顔を鮮明に撮影できるカメラと大規模コンピュータシステムが不可欠であるという困難を伴う。

もし、このように不特定多数を管理対象とする顔認証システムでなくても足りる条件でならば、そのような困難を回避することができる。すなわち、予め対象者の所在位置を補足・追跡し易いように、また、種類を同定しやすいように設計した二次元マーカを管理対象とする物体に貼り付けられるのであれば、格段に簡素なシステムで動線分析の目的も達成できる。

特に、広大な事業所等において、管理・監督者当の要人の所在も常時把握しておく必要に応じては、その動線分析システムによって、動線分析の目的とは別に、大勢の中からマーカを付した特定の人を識別して常時把握することも可能である。マーカを追跡するためには上述のビーコン等でなく、天井に配設されたカメラで管理対象を常時撮影し、その撮像情報を比較的簡素なコンピュータシステムで処理することにより、上述の要人に対する常時把握も考えられる。

以下にいう二次元マーカは、位置検出用マーカと、情報を埋め込むための情報用マーカから構成される。情報用マーカは一般に、複数の色（多くは白と黒）を持つ正方形状のブロック（以下「パターンブロック」という）を並べて構成し、その配置の違いによって情報を表す。二次元マーカの大きさは変えずに情報量を増やすために、ブロックの大きさを小さく緻密にすれば、同じ面積の二次元マーカに埋め込める情報量を増やせる。

しかし、同じ解像度のカメラで撮像情報を得るのであれば、モザイク模様が緻密であるほど、その二次元マーカが大きく写るように撮影する必要がある。これは、二次元マーカとカメラの距離を離せないデメリットになる。また、撮影するカメラアングルが正面から斜めに傾くほどに、解像度が劣化してモザイク模様からの情報収集が困難になる。従って、カメラにより認識可能な視認範囲を狭めずに保持し表示可能な情報量を増やすことが可能な二次元マーカが要望されていた。

特開２００４－７８３５１号公報

特許文献１には、表示する情報用マーカを時刻ごとに切り替えて、情報量を増やすことのできる方法が開示されている。二次元マーカの大きさは変わらないので、その二次元マーカを認識可能な距離も変わらない。しかしながら、時刻ごとに切り替えて表示するには、例えば小型の液晶ディスプレイが必要で、通常の印刷物では実現できないという問題があった。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、紙に印刷したように簡便かつ静的であるとともに、カメラによる視認範囲を狭めずに保持し表示可能な情報量を増やすことが可能な二次元マーカを提供することにある。

請求項１に係る本発明は、管理対象を識別するため濃淡で視認可能な方形のパターンブロックが異なるモザイク模様に印刷されて情報を保持し表示する表示領域が形成された二次元マーカであって、前記表示領域には、視認性を優先して主要情報を保持し表示する主表示領域と、単位面積当たりの情報密度を優先して補足的情報を保持し表示する副表示領域と、を有するものである。

請求項１に係る発明によれば、主表示領域は、視認性を優先的に設定されているので、かなり遠方で斜め方向から撮像するカメラにも、主要情報を比較的高い信頼性で視認できる。また、副表示領域は、単位面積当たりの情報密度を優先的に設定されているので、信頼性を緩和する代わりに、補足的情報をより多く保持し表示できる。このように、保持し表示する情報の重要性に応じて２種類の情報発信性能を合わせ持つことにより、紙に印刷したような静的な二次元マーカを用いたうえで、二次元マーカの大きさは変えずに情報量を増やすことができる。その結果、カメラによる視認範囲を狭めずに保持し表示可能な情報量を増やすことが可能な二次元マーカを提供できる。

請求項９に係る発明は、請求項１に記載の二次元マーカを付した管理対象をカメラで撮像した撮像情報を計算機で処理して前記管理対象を認識する二次元マーカ認識処理システムであって、前記計算機は、演算処理装置と、記憶装置と、該記憶装置に格納された所定のプログラムと、を有し、前記演算処理装置が前記プログラムを実行することにより、前記撮像情報における前記二次元マーカの描写形態からマーカ位置を推定して前記入出力部に出力する二次元マーカ位置検出部と、前記撮像情報における前記モザイク模様に保持し表示された情報を読み取って前記入出力部に出力する二次元マーカ情報読取部と、前記二次元マーカ位置検出部が推定したマーカ位置の履歴を動線に描写するように前記入出力部に出力する動線構成部と、を形成するシステムである。

請求項９に係る発明によれば、二次元マーカ位置検出部は、撮像情報における二次元マーカの描写形態からマーカ位置を推定する。この推定されたマーカ位置を、動線構成部が履歴を動線として描写するように入出力部に出力する。一方、二次元マーカ情報読取部は、撮像情報におけるモザイク模様に保持し表示された情報を読み取って入出力部に出力する。

紙に印刷したように簡便かつ静的であるとともに、カメラによる視認範囲を狭めずに保持し表示可能な情報量を増やすことが可能な二次元マーカを提供できる。

実施例１に係る二次元マーカにおける配置例１を示す平面図である。 図１の二次元マーカの利用例を示す斜視図である。 図１の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例１を示す平面図である。 外形の異なる二次元マーカにおける配置例２を示す平面図である。 さらに外形の異なる二次元マーカにおける他の配置例３を示す平面図である。 図１～図５の二次元マーカを応用した人物位置特定システムの概略構成を示す模式説明図である。 図６の人物位置特定システムで用いる計算機の機能等を示すブロック図である。 図６の人物位置特定システムで用いる作業者管理テーブルを示す図である。 実施例２に係る二次元マーカにおける配置例４を示す平面図である。 図９の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例４を示す平面図である。 第二の作業者管理テーブルを示す図である。 実施例３に係る二次元マーカにおける配置例５を示す平面図である。 図１２の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例５を示す平面図である。 実施例４に係る二次元マーカにおける配置例６を示す平面図である。 二次元マーカにおける周辺近傍の配置例６を示す平面図である。

以下、本発明に係る実施形態を例示する実施例１～４について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図１～図５を用いた実施例１により配置例１～３を例示する。なお、図１～図３は配置例１、図４は他の配置例２、図５は他の配置例３である。また、図９及び図１０を用いた実施例２により配置例４を例示する。また、図１２及び図１３を用いた実施例３により配置例５を例示する。また、図１４及び図１５を用いた実施例４により配置例６を例示する。

図１は、実施例１に係る二次元マーカにおける各情報の配置例１を示す平面図である。図１に示すように、二次元マーカ１において、まず、位置検出用マーカを配置する領域４が設定される。なお、設定された領域４が矩形であるとしても、二次元マーカ１全体の形状は、矩形である必要はなく、図４及び図５を用いて後述する平行四辺形や五角形でも構わない。なお、位置検出用マーカ領域４は、本発明でいう主表示領域４であり、同一符号４を付して説明する。

図２は、図１の二次元マーカの利用例を示す斜視図である。図２に一例を示すように、二次元マーカ１を帽子５の頂部面に貼り付ける場合は円形が適する。これは、図６を用いて後述するように、帽子５を被った人１０を管理対象１０（同一符号）とする典型例である。

一方、位置検出用マーカは、一般には正方形が利用される。これは、例えばKatoらの方法 (H. Kato and M. Billinghurst, “Marker tracking and hmd calibration for a vＩＤeo-based augmented reality conferencing system,” in 2nd IEEE and ACM International Workshop on Augmented Reality, 1999.(IWAR’99), 1999, pp. 85－94.) で知られているように、検出方法が確立されているためである。

図１に例示したように、円形の二次元マーカ１の中心に、位置検出用マーカ領域４が、その中心を合わせるような位置関係で配設されている場合、囲み枠状の太い縁取り（以下、単に「囲み枠」ともいう）を有する位置検出用マーカ領域４の内側と外側にはそれぞれ余白が生じる。この余白は、比較的狭隘なため、位置検出用マーカ領域４と同等の大きさ及び形状の領域を設定することはできないので、そのままならデッドスペースとなりがちである。

しかし、囲み枠の内側、すなわち、位置検出用マーカ６（図３）の内側に配設された表示領域に、より緻密な内側表示領域２を配設することができる。同様に、囲み枠の外側、すなわち、位置検出用マーカ６の外側に配設された表示領域に、より緻密な外側表示領域３を設定することができる。

図３は、図１の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例１を示す平面図である。図１及び図３を対照して示すように、二次元マーカ１は、その位置検出用マーカ領域４に位置検出用マーカ６を配置している。また、内側表示領域２（図１）には、内側マーカ７（図３）が配置されている。同様に、外側表示領域３（図１）には、外側マーカ８（図３）が配置されている。

位置検出用マーカ６は、例えば、黒一色からなり、内側マーカ７、外側マーカ８は、例えば、白と黒に塗り分けられた正方形のパターンブロックからなる。位置検出用マーカ６の色は黒に限らず、二次元マーカ１の地の色と異なればよい。また、内側マーカ７及び外側マーカ８を構成するパターンブロックの色も、白と黒に限らず、二次元マーカ１の地の色と異なる複数の色であればよい。なお、これらは、明確に二値化し易いように、明度、すなわち、濃淡の差を大きく、強いコントラストで描くことが好ましい。

図３から読み取れるように、二次元マーカ１は、保持可能な情報が外側マーカ８の分だけ増える。すなわち、内側マーカ７に９ブロック分の情報を保持できる。同様に、外側マーカ８に１２ブロック分の情報を保持できる。

白と黒のパターンブロックを用いた場合、１ブロックは１ビットの数値情報を持つので、内側マーカ７と外側マーカ８には、合わせて計２１ビットの数値情報を持たせることができる。実際は、９０度ずつ４方向に回転した場合を識別する処理負担がある。ここで例えば、内側マーカ７の四隅のパターンブロックのうち何れか１つの隅部を特定して、回り止めマークと称する。その回り止めマークを必ず白に、他を黒に固定する。この場合、数値情報は１７ビットで４ビット減少する。

この回り止めマークがあれば、同一マークの同一情報であるにもかかわらず、単に回転しているだけで、別マークの別情報に誤読されてしまったところを避け易くなる。すなわち、この誤読を避けるためには、相当の演算処理負担が逐一必要であったところを、回り止めマークの位置が二次元マーカのどの位置であるかを判別する程度に軽減できる。

上述の回り止めマークは、説明の便宜上、図３に示した二次元マーカ１の中心より左上に固定している。この図３を９０度ずつ４方向に回転すれば、４つの場合を作れるので相応の情報を付与できる。しかし、図６を用いて後述する用途を想定した場合、対象者１０を頭上から見下ろした撮像情報において、対象者１０が東西南北の何れの方向を向いているかは、本人次第であることがほとんどである。

このような場合、上述の回り止めマークがあっても無くても、撮像情報をソフトウェアによって回転させるように処理すれば、対象者１０が同一人物であることを特定できることから、上述の回り止めマークの位置が上下左右の何れであっても、図７を用いて後述する計算機１２の演算処理によって同一と認識させる。指紋照合装置において、同じ指の指紋なら上下左右に回転させた場合であっても、ソフトウェアによって、同一人物の指紋であることが判明できる要領である。ただし、上述のとおり、相当の演算処理負担が逐一必要となる。

なお、回転しない性質の管理対象であれば、回り止めマークの位置を変化させることにより４ビット増加させるか、回転判明の処理負担を軽減させても構わない。例えば、ベルトコンベア上を移動する管理対象の場合は、回転しないので回転判別が不要である。

図４は、外形の異なる二次元マーカにおける配置例２を示す平面図である。図５は、さらに外形の異なる二次元マーカにおける他の配置例３を示す平面図である。図４及び図５を用いて、二次元マーカ１は、円形に限る必要はないことを説明する。図４に二次元マーカ１が平行四辺形であった場合、図５に二次元マーカ１が五角形であった場合を示す。何れの場合にも、二次元マーカ１において、位置検出用マーカ領域４の外側には余白が生じるので、外側表示領域３を図４の配置例２、及び図５配置例３に示すように配置することができる。

図６は、図１～図５の二次元マーカを応用した人物位置特定システムの概略構成を示す模式説明図である。図６に示すように、人物位置特定システムは、二次元マーカ１の応用例として、特定の人物１０の所在する位置を検出するシステムである。ここで人物１０は、二次元マーカ１が装着された帽子５を被っている。この人物位置特定システムは、カメラ１１、計算機１２、表示装置１３を備えて構成されている。

図７は、図６の人物位置特定システムで用いる計算機の機能等を示すブロック図である。図７に示すように、計算機１２において、所定のソフトウェア（プログラム）が実行されることにより、人物の位置を特定するという目的を実現するための各機能が形成される。すなわち、計算機１２は、不図示の演算処理装置（ＣＰＵ）が、記憶装置１７に格納された所定のプログラムを読み出して実行することにより、二次元マーカ位置検出部１４と、二次元マーカ情報読取部１５と、動線構成部１６と、を形成する。

二次元マーカ位置検出部１４は、例えば上記Katoらの方法に示された方法で二次元マーカ１の位置、すなわち人物１０の位置を検出する。その検出された位置に基づいて、二次元マーカ情報読取部１５は、内側マーカ２及び外側表示領域３の範囲を特定できるので、内側マーカ７及び外側マーカ８のパターンブロックの配置から、対応する数値情報を得ることができる。動線構成部１６は、同一の数値情報を持つ二次元マーカの位置を、時系列につなげて行くことにより動線を形成する。

図８は、図６の人物位置特定システムで用いる作業者管理テーブルを示す図である。図８に示す作業者管理テーブル１８は、記憶装置１７に記憶されている。この作業者管理テーブル１８は、二次元マーカ１が保持し表示する数値情報と、二次元マーカ１が装着された帽子５を被っている人物１０と、その人物１０の役割を示す役割ＩＤや、作業者を一意に特定するための作業者ＩＤとの関係を保持する。役割ＩＤは、例えば、実作業担当、監督、保守員といった役割を特定する。このテーブルを用いることで、検出された動線が、何れの人物１０の動線であったかを知ることができる。

本発明の実施例２の構成を、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、実施例２に係る二次元マーカにおける配置例４を示す平面図である。図１０は、図９の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例４を示す平面図である。図９に示すように、微細型の外側表示領域１９を設ける点が、実施例１とは異なる。

微細型の外側表示領域１９には、内側表示領域２にて使われるパターンブロックより小粒のパターンブロックからなる微細型の外側マーカ２０を配置する。これは、二次元マーカ１において、位置検出用マーカ領域４の外側の領域が小さく、内側表示領域２にて使われるパターンブロックと同じ大きさのパターンブロックを配置できない場合に、効果的である。

また、逆に言えば、位置検出用マーカ領域４の大きさを、二次元マーカ１に収まる範囲で最大化できるため、二次元マーカ１を付した管理対象１０が、カメラ１１から遠い距離であっても、位置検出用マーカ領域４を検知しやすくなる。ただしこの場合、カメラ１１と二次元マーカ１の距離が遠い場合に、内側マーカ７の持つ数値情報は読み取れるが、微細型の外側マーカ２０の持つ数値情報は読み取れないといった状況が生じる。

図１１は、第二の作業者管理テーブルを示す図である。図１１に示すように、第二の作業者管理テーブル１７の内側マーカ７の持つ数値情報には、役割ＩＤが紐づけられる。一台のカメラ１１で撮影できるような、限られた範囲の現場において、各役割の人物が一人しか存在しないような体制であれば、同一情報の内側マーカ７が複数の人に重複して付与されることはない。つまり、少ないビット数でも足りる。

よって、動線構成部１６は、同一の数値情報を持つ内側マーカ７を備えた二次元マーカ１の位置を、時系列につなげて行くことで、動線を形成することができる。その後、何れかのタイミングで、微細型の外側マーカ２０のもつ数値情報が読み取れれば、該当する動線に第二の作業者管理テーブル２１に示した作業者ＩＤを紐づけることができる。

つぎに、図１２及び図１３を用いて、実施例３について説明する。図１２は、実施例３に係る二次元マーカにおける配置例５を示す平面図である。図１３は、図１２の二次元マーカにおける周辺近傍の配置例５を示す平面図である。

図１２に示すように、外側表示領域３と、微細型の外側表示領域１９をともに利用する形態も考えられる。この場合の内側マーカ７、外側マーカ８、微細型の外側マーカ２０の配置を、図１３に示す。この場合、カメラ１１からの距離が遠い場合に、内側マーカ７と外側マーカ８の持つ数値情報が読み取れ、微細型の外側マーカ２０のもつ数値情報が読み取れない、という状況が起こる。

そうであったとしても、実施例２の場合よりも、読み取れない情報量をいくらか低減することができる。しかしながら、外側表示領域３が必要な分、内側マーカ７及び外側マーカ８（図３）のパターンブロックが、実施例２よりも小さくなり、カメラ１１までの距離及びアングル等の条件を良くしないと読み取れないというトレードオフがある。

本発明の実施例４の構成を、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、実施例４に係る二次元マーカにおける配置例６を示す平面図である。図１５は、二次元マーカにおける周辺近傍の配置例６を示す平面図である。図１４に示すように、微細型の内側表示領域２２には、より小粒なパターンブロックからなる微細型の内側マーカ２３（図１５）を配置する。内側マーカ７（図３）のパターンブロックが減ってしまうが、その分、二次元マーカ１全体としては、実施例２と比較して、より多くの数値情報を保持し表示することができる。

以下、本発明の要点を特許請求の範囲に沿って説明する。
［１］二次元マーカ１は、濃淡で視認可能な方形のパターンブロックが異なるモザイク模様に印刷されて情報を保持し表示する表示領域が形成されたシート状の識別子である。この二次元マーカ１は、モザイク模様の違いに応じて管理対象１０（図６）を識別できる。図１に示すように、表示領域は、主表示領域４と、副表示領域２，３と、より構成されている。主表示領域４は、位置検出用マーカ領域４であるため、主表示領域４は、視認性を優先された主要情報を保持し表示する。副表示領域２，３は、単位面積当たりの情報密度を優先して補足的情報を保持し表示する。

主表示領域４は、視認性を優先的に設定されているので、かなり撮像条件の悪い遠方で斜め方向のカメラ１１からでも、主要情報を比較的高い信頼性によって視認できる。また、副表示領域２，３は、単位面積当たりの情報密度を優先的に設定されているので、信頼性を緩和する代わりに、補足的情報をより多く保持し表示することができる。

このように、保持し表示する情報の重要性に応じて２種類の情報発信性能を合わせ持つことにより、カメラ１１による視認範囲を狭めずに保持し表示可能な情報量を増やすことが可能な二次元マーカ１を提供できる。しかも、この二次元マーカ１は、シート体、例えば、紙等に印刷したシール等を管理対象１０に貼着する形態（図２、図５）で利用可能できるため簡便かつ静的である。静的とは表示装置のような駆動電源や駆動装置が不要で、情報を保持し表示する機能を維持し発揮し続けられるものを意味する。

［２］また、二次元マーカの主表示領域４は、副表示領域１９，２２よりもパターンブロックの面積を大きくすることが好ましい。そのような形態の主表示領域４は、パターンブロックの面積が大きて視認性が良好なので、かなり遠方で斜め方向のカメラからでも、主表示領域４の主要情報を高い信頼性で視認できる。逆に、副表示領域１９，２２の補足情報は、信頼性を妥協する代わりに、より多くの情報を保持し表示できる。

［３］また、二次元マーカの主表示領域４は、図９～図１５に示すように、モザイク模様の最大対角をなす外形突端の２点以上が表示領域の外周に接することが好ましい。そのような形態の主表示領域４は、モザイク模様の輪郭を表示領域の最大外周にまで接して有効利用できる。その結果、主表示領域４は、占有面積を大きく確保できるので、視認性がより良好となり、高い信頼性で情報読み取りされる。

［４］また、二次元マーカのモザイク模様は大きさの異なる２種類のパターンブロック７，２３（図１５）／８，２０（図１３）の組み合わせで構成されることが好ましい。特に、表示領域が円形の二次元マーカ１であれば、主表示領域４以外の白地部分が半端な形状で狭隘なためデッドスペースで無駄になる。しかし、この副表示領域２，３は、小粒も交えた大小２種類のパターンブロック７，８，２０，２３によるモザイク模様で緻密に構成されている。そのモザイク模様は、半端に残された狭隘な表示領域の外形に沿って柔軟に適合させ易い。したがって、デッドスペースになりそうなところに副表示領域１９，２２を形成して有効利用できるので、保持し表示可能な情報量をより多くすることが可能である。

［５］また、二次元マーカの主表示領域４は、表示領域の中心部、すなわち、実質的には二次元マーカ１の中心部を占有して設定するとともに、副表示領域３は表示領域の周辺近傍部に設定することが好ましい。これによれば、視認性良好な中心部を占有する主表示領域４に対し、その残り僅かな周辺近傍部が半端な形状で狭隘なためデッドスペースになるところに、副表示領域３を設定できる。副表示領域３は、小さくまとめる等、外形に柔軟性を持たせ易く形成されるので、デッドスペースになるところに副表示領域３を当て嵌めて有効利用できる。

［６］また、二次元マーカ１の主表示領域４は、表示領域の大部分を占有するような囲み枠状部を有して形成され、囲み枠状部の内外に残された余白部に副表示領域２，３を形成することが好ましい。この囲み枠状部は、表示領域、すなわち、実質的には二次元マーカ１の大部分の面積を占有している。この囲み枠状部を有する主表示領域４は、視認性が良好なので、主表示領域４の主要情報を高い信頼性で保持し表示できる。また、囲み枠状部の内外に残された余白部を副表示領域２，３に用いることで、その分だけ多くの情報を保持し表示できる。

［７］また、複数が設定された副表示領域のうち、主表示領域４を形成する囲み枠状部の外側に位置する副表示領域１９は、囲み枠状部の内側に位置する副表示領域２よりもパターンブロックを小さく設定することが好ましい。囲み枠状部の外側に位置する副表示領域は狭隘で、しかも主表示領域に対して残り僅かなためデッドスペースになってしまいがちである。そのデッドスペースに、より小粒なパターンブロックで形成された副表示領域は、外形が柔軟性を持ち易く、当て嵌め易いので有効利用できる。

［８］また、二次元マーカは、四隅のパターンブロックのうち何れか１つの隅部を特定するために回り止めマークを設け、その回り止めマークを必ず白に、他の３つの隅部を黒に固定することが好ましい。この回り止めマークがあれば、同一マークの同一情報であるにもかかわらず、単に回転しているだけで、別マークの別情報であるかのような誤読を避け易くなる。すなわち、この誤読を避けるためには、相当の演算処理負担が逐一必要であったところを、回り止めマークの位置が二次元マーカ１のどの位置であるかを判別する程度の情報処理に軽減できる。

［９］二次元マーカ認識処理システムは、二次元マーカ１を付した管理対象をカメラで撮像した撮像情報を計算機１２で処理して管理対象１０を認識するように構成されている。計算機１２は、不図示の演算処理装置（ＣＰＵ）と、記憶装置１７と、その記憶装置１７に格納された所定のプログラムと、を有して構成されている。演算処理装置は、プログラムを実行して、二次元マーカ位置検出部１４と、二次元マーカ情報読取部１５と、動線構成部１６と、を形成する。

二次元マーカ位置検出部１４は、撮像情報における二次元マーカ１の描写形態からマーカ位置を推定して入出力部１３に出力する。動線構成部１６は、推定されたマーカ位置の履歴を動線に描写するように入出力部１３に出力する。また、二次元マーカ情報読取部１５は、撮像情報におけるモザイク模様に保持し表示された情報を読み取って入出力部１３に出力する。

この二次元マーカ認識処理システムは、管理対象１０の所在位置を付設された二次元マーカ１をカメラ１１が常時捕捉・追跡し、そのマーカ位置の履歴を表示装置１３に動線でリアルタイムに描写することができる。

［１０］二次元マーカ認識処理システムは、人１０を管理対象にしても好適である。その場合、主表示領域４で保持し表示される情報は、個人をグルーピングした情報と紐づける。また、副表示領域２，３で保持し表示される情報は、個人をグルーピングした情報と合わせることで個人を特定できる情報と紐づける。

個人をグルーピングした情報とは、大勢いる人の中で、例えば、責任者、管理監督者、グループリーダ等、あるいは一般職といった役職名を意味する。このような役職名の情報に基づいて該当者を追跡する必要性が多いので、主表示領域４で保持し表示される主要情報に位置付ける。主表示領域４は、視認性を優先的に設定されているので、かなり遠方で斜め方向のカメラからでも、主要情報を比較的高い信頼性によって視認できる。例えば、工場長の所在をリアルタイムに追跡する機能が重要であれば、それに好適である。

一方、個人をグルーピングした情報と合わせることで個人を特定できる情報とは、例えば、一般職の男性で、２２歳のＡさんは４月１日にこの工場に配属された人、といった詳細な情報が紐づけられている。仮にカメラ映りの不具合のため情報読み取り精度が劣化しても、主情報だけは読み取れて、個人をグルーピングした情報として一般職であることが判明すれば、それで足りることが多いので、十分に実用性を保つことができる。

１ 二次元マーカ
２ 内側表示領域（副表示領域）
３ 外側表示領域（副表示領域）
４ 位置検出用マーカ領域（主表示領域）
６ 位置検出用マーカ
５ 二次元マーカが装着された帽子
７ 内側マーカ
８ 外側マーカ
１０ 二次元マーカが装着された帽子を被った人物（管理対象）
１１ カメラ
１２ 計算機
１３ 表示装置（入出力部）
１４ 二次元マーカ位置検出部
１５ 二次元マーカ情報読取部
１６ 動線構成部
１７ 記憶装置
１８ 作業者管理テーブル
１９ 微細型の外側表示領域（副表示領域）
２０ 微細型の外側マーカ
２１ 第二の作業者管理テーブル
２２ 微細型の内側表示領域（副表示領域）
２３ 微細型の内側マーカ

Claims (9)

1. 管理対象を識別するため濃淡で視認可能な方形のパターンブロックが異なるモザイク模様に印刷されて情報を保持し表示する表示領域が形成された二次元マーカであって、
   前記表示領域には、
   視認性を優先して主要情報を保持し表示する主表示領域と、
   単位面積当たりの情報密度を優先して補足的情報を保持し表示する副表示領域と、
   を有し、
   前記表示領域は、前記二次元マーカが付けられる対象の形状に適した形状が設定され、
   前記主表示領域は、前記表示領域の中心部を占有するように設定し、前記副表示領域は、前記表示領域の中で、前記主表示領域の周辺近傍部に生じる余白部に設定する二次元マーカ。
2. 前記対象の形状は、矩形以外の形状をなし、
   前記表示領域は、前記対象の形状に合わせ矩形以外の形状にするとともに、前記主表示領域および副表示領域は、矩形形状をなす請求項１に記載の二次元マーカ。
3. 前記主表示領域は前記副表示領域よりも前記パターンブロックの面積を大きくした請求項１に記載の二次元マーカ。
4. 前記主表示領域は前記モザイク模様の最大対角をなす外形突端の２点以上が前記表示領域の外周に接する、
   請求項１に記載の二次元マーカ。
5. 前記モザイク模様は大きさの異なる２種類の前記パターンブロックの組み合わせで構成される、
   請求項１に記載の二次元マーカ。
6. 前記主表示領域は前記表示領域において、囲み枠状部を有して形成され、該囲み枠状部の内外に残された余白部に前記副表示領域を形成した請求項１に記載の二次元マーカ。
7. 複数が設定された前記副表示領域のうち、前記囲み枠状部の外側に位置する前記副表示領域は、前記囲み枠状部の内側に位置する前記副表示領域よりも前記パターンブロックを小さく設定された、
   請求項６に記載の二次元マーカ。
8. 四隅のパターンブロックのうち何れか１つの隅部を回り止めマークに特定し、該回り止めマークを必ず白に、他の３つの隅部を黒にした請求項１に記載の二次元マーカ。
9. 二次元マーカを付した管理対象をカメラで撮像した撮像情報を計算機で処理して前記管理対象を認識する二次元マーカ認識処理システムであって、
   前記計算機は、
   演算処理装置と、
   記憶装置と、
   該記憶装置に格納された所定のプログラムと、
   を有し、
   前記演算処理装置が前記プログラムを実行することにより、
   前記撮像情報における前記二次元マーカの描写形態からマーカ位置を推定して入出力部に出力する二次元マーカ位置検出部と、
   前記撮像情報における管理対象を識別するため濃淡で視認可能な方形のパターンブロックが異なるモザイク模様に保持し表示された情報を読み取って前記入出力部に出力する二次元マーカ情報読取部と、
   前記二次元マーカ位置検出部が推定したマーカ位置の履歴を動線に描写するように前記入出力部に出力する動線構成部と、
   を形成し、
   前記二次元マーカは、
   前記モザイク模様に印刷されて情報を保持し表示する表示領域が形成された二次元マーカであって、
   前記表示領域には、
   視認性を優先して主要情報を保持し表示する主表示領域と、
   単位面積当たりの情報密度を優先して補足的情報を保持し表示する副表示領域と、
   を有し、
   前記管理対象は人であり、
   前記主表示領域で保持し表示される情報は個人をグルーピングした情報と紐づけられ、前記副表示領域で保持し表示される情報は前記個人をグルーピングした情報と合わせることで前記個人を特定できる情報と紐づけられた、
   二次元マーカ認識処理システム。
   

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