JPH0233195B2 - Dejitarujohonokirokuhohooyobikirokutantai - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は音声信号等の情報を２進符号化して記
録するデジタル情報の記録方法およびその記録担
体に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来より、音声情報や商品のコード情報等を２
進符号化して印刷し、印刷された情報を読み取り
もとの音声情報や商品のコード情報を復元するた
めの印刷符号化方式として、第１図に示す様なバ
ーコード方式が多く利用されている。しかし、こ
のバーコード方式は情報を一次元的にのみ印刷す
るために、記録される情報量は少ないという問題
を有していた。 発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、情報を２進化して記
録する際に、記録情報量を大きくすることのでき
る記録担体を提供するものである。 発明の構成 本発明は、２進情報の０を第１の記録画素と第
２の記録画素とによりこの順序で隣接させ、２進
情報の１を前記第２の記録画素と前記第１の記録
画素とによりこの順序で隣接させ、順次行方向に
記録し、その行方向の記録が終了すると列方向に
ずれて再び行方向に２進情報の記録がなされてい
る２進情報記録領域と、前記２進情報記録領域の
行の両側に、その行が奇数番目の行であるか偶数
番目の行であるかに応じた順序で前記第１、第２
の記録画素の記録が列方向になされている行指示
領域と、前記２進情報記録及び行指示の領域の周
囲に、前記２進情報記録領域を識別するための画
素数により前記第１、あるいは第２の一方の記録
画素により記録がなされている枠領域とを有して
いる記録担体により、上記目的を達するものであ
る。 実施例の説明 以下図面を参照しながら、本発明の一実施例に
ついて説明する。 第２図は、本発明の一実施におけるデジタル情
報の記録担体、すなわち２進情報を印刷記録した
パターンの概略を示すものである。 第２図において、枠領域Ａはすべて黒画素から
なる領域で、この枠領域ＡはN₂個の記録画素か
らなる一定の幅をもつた領域である。なお、記録
画素とは、黒又は白を印刷する場合の最小記録単
位である。値N₂としては１以上の任意の値が可
能であるが、本実施例ではN₂＝４とする。一方
領域Ｂは奇数番目の短辺方向すなわちＸの方向
か、偶数番号の短辺方向かを示すための列指示領
域で、奇数番目に対しては第３図ａに示すように
白で始まり、白と黒が交互に隣接し、N₁個の記
録画素から成り、一方偶数番目に対しては第３図
ｂに示すように、黒で始まり、白と黒が交互に隣
接し、N₁個の記録画素からなる。この値N₁は、
後述する装置で用いる窓集合の窓の数に等しい値
である。本実施例の場合は、後述するように窓集
合の窓の数が３であるため、N₁＝３となる。 N₁＝３、N₂＝４の場合の印刷されたパターン
の一部を第４図に示す。 さて第２図の領域Ｃは、音声信号や商品コード
等の２進情報を印刷するための２進情報記録領域
である。２進情報０は第５図ａに示すように、記
録画素２個からなり、白画素・黒画素の順で印刷
符号化され、一方２進情報１は第５図ｂに示すよ
うに記録画素２個からなり、黒画素・白画素の順
で印刷符号化される。たとえば２進情報01011101
を印刷符号化した場合、第５図ｃに示すような印
刷となる。 なお、２進情報を印刷する場合の印刷記録密度
は任意である。印刷記録密度は、印刷技術、及び
印刷された符号情報を走査する走査装置の読取密
度から決定される。例えば、記録密度を４画素／
mm、１短辺方向あたり32ビツトの２進情報を記録
し、長辺方向に500本の情報領域の記録を行なう
場合の印刷された情報の寸法は枠領域を含めて、
18.5mm×127mmとなり、印刷されている２進情報
の情報量は16000ビツトとなり、４画素／mmの記
録密度は現在の印刷技術で十分可能であり、更に
これを走査する走査装置の読取密度は、記録密度
の４倍の細かさで走査する場合でも16画素／mmと
なり、現在のフアクシミリ技術等によつて十分可
能である。 第６図に80ビツトの２進情報を短辺方向に８ビ
ツト、長辺方向に10本の記録を行つたときの印刷
符号化したものを示す。また、下表には第６図の
80ビツトの２進情報を表したものを示す。

【表】 以下、上述したように印刷符号化された記録担
体の情報を読み取る情報読取装置について第７図
を参照しながら説明しておく。 第７図において、走査装置１は印刷符号パター
ン２の短辺方向に対しレンズ系３を介して一次元
イメージセンサ４に結像させ、駆動回路５を介し
て蓄積装置６に読取画像信号ａを出力する。なお
光源７は印刷符号パターンを照明するために設け
られている。更に走査装置１には印刷符号パター
ン面との接触部に走査装置の移動量検出のための
センサ８が設けられ、走査装置１が印刷符号パタ
ーン上を読取密度間隔量だけ移動する毎に走査中
であることを示すパルス性の走査ビジイ信号ｂが
蓄積装置６に出力される。 蓄積装置６は走査ビジイ信号ｂがオンすると、
読取開始信号ｃ及び読取クロツク信号ｄを出力す
る。これらの信号ｃ，ｄは制御回路９により生成
される。そして走査装置１の駆動回路５はこの信
号ｃ，ｄによつてイメージセンサ４に読取られる
画信号ａを読み取り蓄積装置６に出力する。蓄積
装置６に入力された読取画像信号ａは２値化回路
１０によつて２値信号に変換される。２値化回路
１０は従来よりよく知られているアナログコンパ
ータによつて構成されている。２値化された２値
化信号ｅは画像整列回路１１によつて、枠領域Ａ
を検出し、検出された枠領域Ａ以後の信号をメモ
リ１２に蓄積する。 なお、第８図は上述した各ブロツクのダイナミ
ツクチヤートを示したものである。第８図イは印
刷符号パターンの部位850を走査したときの走査
装置１からの出力信号ａである。２値化回路１０
は閾値851と入力値を比較する（第８図ｂ）こと
によつて白はレベル０、黒はレベル１である２値
化信号ｅ（第８図ハ）を出力する。第８図ニは走
査装置に出力する読取開始信号ｃと同じ信号であ
り、画像整列回路１１は、この信号により１走査
の開始を知ることができる。画像整列回路１１は
走査装置１に出力される読取クロツク信号ｄ（第
８図ホ）を用いて２値化信号ｅを読み取り、レベ
ル１の信号、すなわち黒信号がＫ個以上検出され
た時点から、メモリ１２に蓄積する。第９図の例
では２値化信号ｅを信号ｄにより読取つた第８図
ヘの信号におけるＴの位置からメモリ１２に蓄積
する。値Ｋは記録密度と読取密度の関係から決定
される。例えば、記録密度が４画素／mm、読取密
度が16画素／mmの場合、記録画素４画素から構成
される枠領域は、読取画素では、16画素となる。
この場合、読取時のレベル変化量子化誤差を考慮
してＫ＝14となる。この様に画像整列回路１１を
設けることによつて、手動走査の場合、印刷符号
パターンの読取開始位置に変動が生じたり、印刷
符号パターン以外の余白領域を走査した場合でも
メモリ１２に蓄積する時には蓄積開始位置を枠領
域の開始位置とすることができ、メモリ容量は許
容された傾きで走査したときの印刷符号パターン
領域を蓄積するに必要な量で十分となる。 さて、第７図にもどり蓄積装置６は認識装置１
３から送出される２つの読み出し座標信号ｆ，ｇ
で指定されたメモリ１２の内容を出力する。印刷
符号パターンと蓄積された印刷符号情報の関係を
第９図に示す。第９図は印刷符号パターンの短辺
方向すなわちＸの方向に対して、走査装置１が約
15゜の傾きをもつて走査した場合である。また、
読取密度は記録密度の４倍の例である。蓄積装置
６に蓄積されている画素の値は短辺方向の読み取
り順をｉ、長辺方向の読み取り順序をｊとしたと
き、Ｖ（ｉ、ｊ）で表わされる。例えば第９図の
読取画素1000は黒であり、かつ短辺方向の順序は
ｉ＋１、長辺方向の順序はｊ−３であるから、Ｖ
（ｉ＋１、ｊ−３）＝１と表わされる。蓄積装置６
は認識装置１３の認識部１４からの短辺方向の順
序信号ｆと長辺方向の順序信号ｇで指定されたメ
モリ１２の内容を信号ｈとして出力する。認識部
１４は以下で説明する認識方法に基ずいて印刷符
号パターンを認識し記録画素の値（白は０、黒は
１）を復元し、情報変換部１５に出力する。情報
変換部１５は復元された記録画素の値から印刷符
号に変換された２進情報を復元し、出力する。そ
の復元は窓と窓集合を用いて印刷符号を復元す
る。窓と窓集合は次の様に定義される。 (a) ４つの読取画素｛（ｉ、ｊ）、（ｉ＋１、ｊ）、
（ｉ、ｊ＋１）、（ｉ＋１、ｊ＋１）｝からなる領
域を窓と称び、第１番目の画素位置ｉ、ｊを用
いてWi、ｊと表わす。また、窓を構成する各
読取画集の値がＶ（ｉ、ｊ）＝V_i,j、Ｖ（ｉ＋１、
ｊ）＝V_i+1,j、Ｖ（ｉ、ｊ＋１）＝V_i,j+1、Ｖ（ｉ＋
１、ｊ＋１）＝V_i+1,j+1（但し、V_p,qは０又は１
で、ｐはｉ又はｉ＋１、ｑはｊ又はｊ＋１）で
あるとき、W〓i、ｊを窓W_i,jの値とよびW〓_i,j＝
（V_i,j、V_i+1,j、V_i,j+1、V_i+1,j+1）で表わす。 (b) ３つの窓からなる読取画素の集合を窓集合と
いう。窓集合はWSk、（ｉ、ｊ）で表わす。
（但し、ｋは窓集合の番号を示し、（ｉ、ｊ）は
番号ｋで示される窓集合の第１番目の窓の位置
を示す。）窓集合を構成する窓は記録画素のほ
ぼ中心上に位置する様に配置される。窓集合の
番号ｋに対応する各窓の位置を第２表に示す。

【表】 上記第２表で示した11個の窓集合は読取密度が
記録密度の４倍の走査時の読取角度を約20゜まで
許す場合である。窓集合WSk（ｉ、ｊ）を構成す
る３つの窓W_i,j、W_p,q、W_u,vのそれぞれの値が
W〓_i,j、W〓_p,q、W〓_u,vであるときW〓SK（ｉ、ｊ）を
窓
集合WSk、（ｉ、ｊ）の値とよび、WS〓ｋ、（ｉ、
ｊ）＝（W〓_i,j、W〓_p,q、W〓_u,v）と表わす。 次に読取密度が記録密度の４倍であるときの印
刷符号パターンの認識手順について、第１０図を
参照しながら説明する。 ステツプ101は初期化ステツプで、ｉ、ｊは読
取画像の読取位置、すなわち認識装置１３から蓄
積装置６へ送出されれる読み出し座標信号ｆ，ｇ
である。ｘ、ｙは記録されている印刷符号の記録
画素位置であり、認識部１４から情報変換部１５
への記録座標信号f′，g′である。 ステツプ102…次に窓を構成する読取画素がす
べて１（黒）である最初の窓の検出を行なう。 ステツプ103、104、105…窓位置の更新を行な
う。ENDiは読取画像の矢印ｘの方向の最終画素
位置、ENDjは矢印ｙの方向の最終画素位置であ
る。 ステツプ106…枠領域Ａの検出を行なう。
LGTH（W〓_i,j）は次の様に定義される関数である。
LGTH（W〓_i,j）＝ｌ（但し、W〓_i,j＝W〓_i+1,j＝…＝
W〓_i+l-1、ｊ≠W〓_i+l,j） ステツプ107…検出された枠領域Ａの端部へ窓
を移動させる。 ステツプ108、109…窓位置が枠領域Ａの端部で
あることの検査を行なう。 ステツプ110…最初の同期信号の白画素に窓を
移動するステツプであり、関数SCH1（ｐ、ｑ｜
W_p,q＝（０、０、０、０）、ｉ−１ｐｉ＋１、
ｊ−１ｑｊ＋１）は、位置（ｉ、ｊ）にある
窓を矢印Ｘの方向にはｉ−１ｐｉ＋１、矢印
Ｙの方向には、ｊ−１ｑｊ＋１の範囲内で移
動させ、W〓_p,q＝（０、０、０、０）となる窓ｐ、
ｑを検出し、その位置（ｐ、ｑ）を新たな（ｉ、
ｊ）とする関数である。 ステツプ111…関数SCH1によつてW〓_p,q＝（０、
０、０、０）となる窓位置が検出されたか否かの
検査を行なう。 ステツプ112、113、114…同期信号パターンの
設定を行なうためのステツプである。ここで、〓
は窓集合の値の変数の３項組で、第１番目の窓の
値、第２番目の窓の値、第３番目の窓の値の順に
表わす。また、窓の値が（０、０、０、０）であ
るとき、窓の値が（１、１、１、１）であると
き〓と表わす。 ステツプ115…与えられた同期信号パターンを
用いて、復元に用いる窓集合の各窓位置を決定す
る。関数SCH2（ｐ、ｑ、ｋ｜WS〓kp、ｑ＝〓、ｉ
−１ｐｉ＋１、ｊ−１ｑｊ＋１）は、位
置がｉ−１ｐｉ＋１、ｊ−１ｑｊ＋１の
範囲内で値が〓である窓集合WSkを第２表の窓
集合から検出し、その窓位置（ｉ、ｊ）と窓集合
の番号ｋを決定する関数である。 ステツプ116…窓集合が検出されたか否かの検
査を行ない、検出された場合はステツプ117で最
初の記録ラインの走査原点（XS、YS）の設定
と、情報交換部に復元された記録画素の位置と値
を出力する。ここで、〓（ｎ）は窓集合の第ｎ番
目の窓の値がのときは０、〓のときは１である
ことを示す。 ステツプ118…次の記録画素を復元するために
窓集合の移動と、比較する窓集合の値の更新を行
なう。ここでMOVE（WSk_i,j(2)）は位置（ｉ、
ｊ）にある窓集合WSk_i,jを現在の窓集合の第２番
目の窓位置に移動させる関数である。またSL
（〓）は３項組変更〓を左に１桁シフトさせる関
数である。このとき、第３項には仮の値として
が設定される。 ステツプ119…同期信号の第２、第３記録画素
及び２進情報が印削符号化されている領域Ｃの記
録画素の値を復元する。ここで関数SCH3（ｐ、
ｑ、〓｜WSk_p,q＝〓、MASK＝（１、１、０）、
ｉ−１ｐｉ＋１、ｊ−１ｑｊ＋１）は、
位置（ｉ、ｊ）にある窓集合WSk_p,qをｉ−１
ｐｉ＋１、ｊ−１ｑｊ＋１の範囲内で移動
させたとき、窓集合の値が与えられた値〓に変数
MASKで与えられるマスクをかけた値に一致す
る位置を検出し、その位置を窓集合の値〓を与え
る関数である。（但し、MASK＝（１、１、０）
は与えられた〓のうち、１で示されている項、す
なわち第１項と第２項のみが一致するか否かを検
査する。） ステツプ120…窓集合の値が検出されたか否か
を検査し、検出された場合には、ステツプ121で
記録画素位置を更新し、復元された記録画素の値
を情報変換部１５に出力する。 ステツプ122…２進情報が印刷符号化されてい
る領域の記録画素の値の復元が終了したか否かを
検査し、終了していない場合は次の記録画素の復
元を行ない、終了した場合にはステツプ124から
131で同期信号の復元を行なう。 ステツプ132…矢印の方向についてすべての記
録ラインの記録画素復元が終了したかを検査し、
終了していない場合は、次の記記録ラインの走査
原点に窓位置（ｉ、ｊ）を更新し、次の記録ライ
ンの記録画素の復元を行なう。すべての記録ライ
ンの記録画素の復元が終了している場合には、印
刷符号パターンの認識手順は終了し、情報変換部
１５で同期信号の規約及び２進情報の印刷符号化
の規約に従つて２進情報を復元し、復元された２
進情報は認識装置13の出力h′として出力される。 以上の認識手順は１つの記録ライン毎に窓集合
の位置を決定することによつて、手動走査時にお
ける読取変化に対応できる。なお、以上の認識手
順は読取走査密度が記録密度の４倍の場合につい
て説明したが、他の読取密度についても窓集合の
窓位置を読取密度に対応させることによつて応用
できる。 以上、本実施例によれば、２進情報を印刷符号
化する場合に、２進情報０は白・黒画素で、１は
黒・白画素で符号化し、更に同期信号と枠領域を
付与することにより、高い密度で印刷することが
できる。 なお、本実施例では、２進情報の印刷符号化に
おける画素の色は白と黒を用いて説明してきたが
画素の色は白と黒に限定されるものではなく、２
つの色が識別できる色の組み合わせであればよ
い。また磁気インクを用いる等の印刷方法につい
ても応用できることは明らかである。さらに、印
刷符号化に際して誤り訂正符号を付与することに
より認識率を高めることも可能である。 発明の効果 本発明は以上のように、それぞれ２進情報記録
領域、行指示領域および枠領域を設けるだけで、
従来のバーコード方式に比べ高い密度で情報を記
録することができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は印刷符号化方式の１つであるバーコー
ドの平面図、第２図は本発明の一実施例における
デジタル情報の記録担体の平面図、第３図ａ，ｂ
は同記録担体における同期信号パターンの平面
図、第４図は同記録担体における枠領域と同期信
号パターンの平面図、第５図ａ〜ｃおよび第６図
は同記録担体の２進情報の印刷符号化を説明する
ための平面図、第７図は同記録担体の情報の復元
を行なう装置のブロツク結線図、第８図は同装置
のタイミングチヤート、第９図は走査装置が傾き
をもつて記録担体を走査したときの印刷符号パタ
ーンと読取画素との関係を示す図、第１０図ａ〜
ｄは同装置における認識手順のフローチヤートで
ある。 Ａ……枠領域、Ｂ……列指示領域、Ｃ……２進
情報記録領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２進情報記録領域内に２進情報の０は第１の
   記録画素と第２の記録画素とによりこの順序で隣
   接させ、２進情報の１は前記第２の記録画素と前
   記第１の記録画素とによりこの順序で隣接させ、
   順序行方向に記録し、その行方向の２進情報記録
   が終了すると列方向にずれて再び行方向に２進情
   報の記録を行なうとともに、前記２進情報記録領
   域の行の両側に、行指示領域として、その行が寄
   数番目の行であるか偶数番目の行であるかに応じ
   た順序で前記第１、第２の記録画素の記録を行な
   い、さらに前記２進情報記録及び行指示の領域の
   周囲に枠領域として前記２値情報記録領域を識別
   するための画素数により前記第１、あるいは第２
   の一方の記録画素により記録を行なうことを特徴
   とするデジタル情報の記録方法。 ２ 第１、第２の記録画素は白と黒の画素とによ
   り記録を行なうことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のデジタル情報の記録方法。 ３ ２進情報の０を第１の記録画素と第２の記録
   画素とによりこの順序で隣接させ、２進情報の１
   を前記第２の記録画素と前詰第１の記録画素とに
   よりこの順序で隣接させ、順次行方向に記録し、
   その行方向の記録が終了すると列方向にずれて再
   び行方向に２進情報の記録がなされる２進情報記
   録領域と、前記２進情報記録領域の行の両側に、
   その行が奇数番目の行であるか偶数番目の行であ
   るかに応じた順序で前記第１、第２の記録画素の
   記録が列方向になされる行指示領域と、前記２進
   情報記録及び行指示の領域の周囲に、前記２進情
   報記録領域を識別するための画素数により前記第
   １、あるいは第２の一方の記録画素により記録が
   なされる枠領域とを有しているデジタル情報の記
   録担体。 ４ 第１、第２の記録画素は白と黒の画素とより
   なることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   のデジタル情報の記録担体。