JPH06506550A - タグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：タグ 衾服Ω分！ 本発明は配列タグ（ａｒｒａｙ　ｔａｇ）に関する。本発明は、より具体的には 、対照をなすデータセルと境界セルによって定められた基準周辺域を有するタグ （データ要素識別子）に関する。

及肌Ω１１ 周知の如く、印刷された識別タグはコード情報として用いられ、これを光学セン サーによって検知できる。非常に多くの数のタグが、異なる用途に使用できるよ うに作られている。その最も典型的なものは、食料雑貨店等においてパッケージ 物品を識別するために使用されるバーコードである。

タグに特定のコード情報を付し、そのコード化された情報に基づいて、コード化 された物品の動きを制御することができる。このプロセスは、列車の識別と仕分 けするために使用したり、空港で手荷物を正しい目的地に仕分けするのに使用さ れる。

タグの形態は、特に限定されるものでなく、どんなものでもよい。しかし、タグ 読取器が、ａ）像の中でタグを捜し出せること、ｂ）像の中でタグの向きを決定 できること（タグはランダムに付されていると仮定）、Ｃ）前記のａ）とｂ）の 工程を必要とするタグを解読できること、が重要である。このプロセスは、タグ の周辺域、即ち基準周辺域が容易に識別されると、信頼性はより大きくなると考 えられる。

タグの利用可能スペース内にできるだけ多くの情報をコード化できるようにする ことも重要である。

より一般的なタグの形態の１つは、互いに直交する行（ｒｏｗｓ）と列（ｃｏｌ ｕｍｎｓ）の中に設定される欄（セル、ｃｅｌｌｓ）の配列を利用しており、情 報は、各々のセルの中で、例えば黒と白のように対照をなすように選択された一 対の色の１つによってコード化されている。従って、タグ読取器は、２進システ ムを用いて、その中に何がコード化されているかを明瞭に確認し、−のタイプの セルを他のタイプのセルと簡単に識別することができる。

１９９０年５月８日付にてアンセルモ他に付与された米国特許第４９２４０７９ 号は、境界によって囲まれた内部データフィールドと、境界の周りの外部データ フィールド（外部データフィールドは必要に応じて削除してもよい）を有するマ トリックス型の配列を開示している。また、１９９０年７月３日付にてブリッデ ィに付与された米国特許第４９３９３５４号は、他の機械で読み取り可能な２進 コード化されたタグフォーマットを開示している。

及匪旦囚臭に１泗 本発明は、コード化されたデータセルと補足的な（ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ ）境界セルを含み、これらのセルによって定められた基準周辺域を有するタグを 提供することを目的とする。

基準周辺域は、タグの像位置を容易に捜し出すことができるというすぐれた特徴 （即ち、容易に識別できる）を有している。

さらに、本発明のタグは、その面積を有効利用して、タグの与えられた面積部分 により多くの情報をコード化することができる。また、タグの与えられた面積部 は解像力の低い（安価な）タグ読取器で読み取ることができるし、読取器の解像 力を低くしない場合は、同じ情報量を復号化（ｄｅｃｏｄｅ）するのにより小さ なタグですむ。

広義において、本発明に係るタグは、データセルの中央集合体（ｃｅｎｔｒａｌ 　５ｅｔ）が境界セルによって囲まれ、境界セルは隣接するデータセルと協同作 用して基準周辺域（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）を形成し、デー タセルの各々は、第１の識別特徴を有するセルの第１群の中の１つであるか、又 は第１の識別特徴と明確に識別可能な第２の識別特徴を有するセルの第２群の中 の１つであり、境界セルと、それに隣接する夫々のデータセルとの接合部（ｊｕ ｎｃｔｉｏｎ）によって基準周辺域を構成できるようにするために、境界セルの 各々は、第１又は第２のセル群のうち、隣接するデータセルが選択したセル群と は異なるセル群から選択される。

必要に応じて、データセルの中央集合体から離れた位置にある境界セルの辺上の セル中に符号化することもできる。

本発明はまた、２以上の異なる識別特徴の中から選択された１つの識別特徴を含 むセルを有するタグについて、−のセルと他のセルとを識別するためにその［周 辺域（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）　Ｊを検出する方法に関し、画素の走査線（ｓｃａ ｎｌｉｎｅｓ）によって形成されたタグの映像を供給する工程、−の特徴と他の 特徴を区切ると共に、隣り合うセルの境界を定める画素の勾配を決定するために 、映像内の走査線に沿って画素を処理する工程、隣り合う境界によって規定され たラインが予め選択された判断基準（ｃｒｉｔｅｒｉａ）に適合するかどうかを 判断する工程を有しており、もし適合するときは、予め選択された基準の他のセ クションを見つけてタグの周辺域を見出すために、走査線に沿って処理を継続し 、セルと判断基準の隣接境界によって規定されるライン間の整合（ｍａｔｃｈ） が許容できるとき、周辺域が設定されて、タグの位置と方向が定められ、タグ上 のコード化メツセージを復号化することができる。

望ましくは、判断基準は複数の直線から構成し、直線は、周辺域のコーナーを形 成するために公差することが望ましい。

区ｆ悦朋 その他の特徴、目的及び利点は、添付の図面と共に本発明の望ましい実施例に関 する以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明に係るタグであって、境界セルと中央のデータセルを含むタグの 平面図である。

図２は、図１と同様な図であって、境界セルの外側にさらにデータセルを有する タグを示している。

図３は、本発明に係る六角形状のタグを示す図である。

図４は、本発明のタグに使用される読取器の略説明図である。

図５は、図１に示すタグを読み取るためのタグ読取器のコンピュータの動作を示 すフローチャート図である。

望ましい　伊の２日 図１のタグ（ｌＯ）は、横並びの行（１）（２）　（３）　（４）（５）　（６ ）　（７）と、縦並びの列（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）　（Ｅ）　（Ｆ）　 （Ｇ）が互いに直交する構成であり、これらの行と列によってセル（ＩＡ）　（ ＩＢ）　（ＩＣ）　（２Ａ）　（２Ｂ）　（２Ｃ）が形成される。これらのセル は、異なる２以上の識別可能な特徴の１つでコード化される。図示の構成におい て、識別特徴は、白又は黒の色である。行（１）（７）は、列（Ａ）　（Ｇ）と 同じように、境界セルだけを含んでおり、コード化されたデータセルの中央集合 体（１１）は、コーナー（２Ｂ）　（２Ｆ）　（６Ｂ）　（６Ｆ）内に含まれる セルによって規定される。

基準の「周辺域Ｊ　（１２）は、白色セル上に平行斜線を描いて表示しており、 基準周辺域の１つの辺を構成する。

実施例の基準周辺域は正方形であり、データセルの集合体（１１）を完全に取り 囲んでいる。しかしながら、基準周辺域は、タグ（１０）の識別と方向決めを行 なうのに十分な距離だけデータセルの周囲から離れていればよい。例えば、基準 周辺域は、データセルの集合体（１１）の２以上の辺に沿うものでもよく、これ らの辺の全長まで拡大する必要はない。全ての場合において、周辺域の長さは、 タグの識別と方向決めを行なうのに十分なものでなければならない。多くの場合 、データセルの集合体（１１）を含むことになるであろう。

基準周辺域（１２）の輪郭を定めるために、行（１）（７）と列（Ａ）　（Ｇ） の境界セルは、夫々に隣接するデータセルと対照をなすように作られる。例えば 、セル（２Ｂ）が黒色であるから、セル（２Ａ）は白色である。同じように、セ ル（２Ｂ）が黒色であるから、セル（ＩＢ）は白色である。このように、基準周 辺域（１２）の周囲の境界セルは、全てのものが、中央集合体（１１）内の隣接 データセルとは異なる識別特徴を有している。

タグ読取器（１００）の説明を図５に示しており、基準周辺域（１２）の線を検 出できる周知の端線検出技術を用いて、タグ（１０）の映像を分析することによ り、高い信頼性を以て、基準周辺域（１２）を識別（同定）することができる。

基準周辺域（１２）が決定されると、比較的直線的に、データセル及び／又は境 界セルの位置を捜し出し、解読することができる。

一般的な配列タグの読取器（１００）は、図４に示すように、インターフェース （１３０）によって画像処理用マイクロコンピュータ（１４０）に通じるレンズ （１２０）付２Ｄビデオカメラ（１１０）から構成される。マイクロコンピュー タによって実行される画像処理アルゴリズムは、一般的には、図５に示す動作シ ーケンスを追跡する。

図５に示す如く、ビデオカメラ等により、（５０）に画像が供給される。コンピ ュータは画像を分析し、（５２）で示されるように、像をカバーする選択走査線 に沿って一連の画素中の全ての画素を処理する。全ての画素が処理され、タグが 発見されなかった場合、その事実は（５４）で示される如く、メインプログラム に戻される。処理される画素が多く残っている場合、（５６）で、現在の画素の 傾き、即ち勾配（ｇｒａｄ　１ｅｎｔ　）が計算される。（５８）で、任意方向 における勾配がある閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を越えていると判断されると、 勾配によって規定されるコントラストエツジに対して直線適合（ｓｔｒａｉｇｈ ｔ　１ｉｎｅ　ｆｉｔ）が、（６０）で決定される。直線は、次に、（６２）で 比較され、システム中に以前にプログラムされた制約（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ）に適合する（ｍｅｅｔ）かどうか調べられる。（６２）で、制約に適合すると 判断されると、（６４）で、次のコントラストエツジに対する直線適合が決定さ れる。（６６）で、直線の完全なセットが得られると、（６６）で決定された直 線セットのコーナーが、（６８）で決定され、予めプログラミングされたタグの 制約と比較される。コーナーが正しく認識されると、タグの周辺域が定まる。タ グのセルは（７２）で綿密に調査され、コード化されたメツセージが決定される 。エラー検出方法がプログラミングされていると仮定すると、（７４）で、検出 されたメツセージにそれが適用される。エラーが検出されない場合、（７６）で 、タグの情報はメインラインのプログラムに送られる。

アルゴリズムは走査線に基づいて検索し、十分大きな勾配（方向は任意）か画像 内のエツジを規定するまで実行される。アルゴリズムは、所定の許容範囲内まで エツジを適合させる最長の直線を見つけるためのステップをエツジに沿って実行 する。アルゴリズムはエツジ周囲についてステップを実行し、エツジに近似的に 適合する直線セットを決定する。直線セットがタグの周辺域の制約に応じる場合 、直線の交点が決定され、これを用いて周辺域のコーナーを定め、タグの位置と 方向が決定される。

タグは次に、分析され、解読される。

「勾配」の語句は、表面の大きさと方向を与える数学的ベクトルを意味し、これ は画像中のエツジを決定するために通常用いられているものである。また、上記 プログラムの中で言及したコントラストリングは、基準周辺域（１２）である。

必要に応じて、図２の実施例に示すように、境界セルの外側にデータセルをさら に設けることはできる。図２の実施例では、行（０）（８）と列（Ｘ）（Ｙ）は 境界セルの外側にあり、これらの位置にデータをさらに含めることができる。こ の場合、基準周辺域（１２）と、境界セル及び隣接する外側データセルによって 形成される周辺部との間で混同を生じさせないことが重要である。例えば、行（ ０）（８）と列（Ｘ）（Ｙ）の中に含まれるセルは、周辺部の境界セルと対照を なすようにして第２の基準周辺部を構成するために、同じように配列すべきでは ない。正しい基準周辺域を判別するのを妨げることになるからである。

図２に示す基準周辺域（１２）は、データセル（１１）の集合体の３つの辺の周 りに存するだけである。図中、セル（７Ｄ）とデータセル（６Ｄ）は、「周辺域 Ｊを形成するための対照をなしておらず、セル（７Ｄ）はコードデータに使用さ れる。即ち、行（７）の全体が必要に応じてコードデータにだけ使用され、周辺 域（１２）は逆Ｕ字型の形状である。

画像の基準周辺域（１２）の長さと形状のような種々の定数、周期冗長検査（Ｃ ｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ、　ＣＲＣ）：ｙ　−ドのよう な特別コードは、基準周辺域又はコード化データを、誤りの情報と区別するため に使用することができる。

図２では、境界セルを取り囲むデータセルは１行１列であるが、必要に応じて、 追加の行と列を設けることもできる。しかし、タグ内部に含まれるデータの実際 の外周に近い基準周辺域（１２）を維持することが一般的に望ましい。

図示の構成では、セルは全て矩形（正方形）であり、白又は黒のどちらかである 。この結果、隣接する境界セル及びデータセルのエツジは、真直なエツジを構成 し、エツジの反対側で大きな対照をなしている。基準周辺域（１２Ａ）を有する へ角形タグ（ＩＯＡ）のような他の形状のタグを、周辺域（１２）と同じように （即ち、対照をなす境界エツジで接合部を構成する）、構成することができる。

また、タグ自体、又は基準周辺域（１２）を矩形以外の他の形状にすることもで きる。へ角形の「周辺域」を有するタグは、タグのサイズ又は面積を大きくなる ので、丸太のような円筒形物体の端部に適用するときに有利であり、円形物体用 として使用される。

発明の詳細な説明したが、当該分野の専門家であれば、請求の範囲に規定された 発明の精神から逸脱することなく変形をなすことはできるであろう。

ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）データセルの中央集合体は境界セルによって囲まれ、境界セルは隣接する データセルと協同作用してタグの基準周辺域を構成し、基準周辺域はデータセル の集合体の少なくとも２つの辺に沿って形成され、データセルの各々は、第１の 識別特徴を有するセルの第１群の中の１つであるか、又は第１の識別特徴と明確 に識別可能な第２の識別特徴を有するセルの第２群の中の１つであり、境界セル と、それに隣接する夫々のデータセルとの接合部によって基準周辺域を構成でき るようにするために、境界セルの各々は、第１又は第２のセル群のうち、隣接す るデータセルが選択したセル群とは異なるセル群から選択される、データタグ。
2. （２）基準周辺域は、データセルの中央集合体を囲んでいる請求項１に記載のデ ータタグ。
3. （３）データセルの中央集合体から離れた位置にある境界セルの辺上に追加のデ ータセルを備えている請求項１に記載のデータタグ。
4. （４）データセルの中央集合体から離れた位置にある境界セルの辺上に追加のデ ータセルを備えている請求項２に記載のデータタグ。
5. （５）データセルと境界セルは略矩形である請求項１に記載のデータタグ。
6. （６）データセルと境界セルは略矩形である請求項２に記載のデータタグ。
7. （７）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルのほ ぼ全領域をカバーしている請求項１に記載のデータタグ。
8. （８）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルのほ ぼ全領域をカバーしている請求項２に記載のデータタグ。
9. （９）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルのほ ぼ全領域をカバーしている請求項３に記載のデータタグ。
10. （１０）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルの ほぼ全領域をカバーしている請求項４に記載のデータタグ。
11. （１１）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルの ほぼ全領域をカバーしている請求項５に記載のデータタグ。
12. （１２）第１の識別特徴と第２の識別特徴は、夫々の識別特徴をもった各セルの ほぼ全領域をカバーしている請求項６に記載のデータタグ。
13. （１３）データセルと境界セルは本質的に正方形である請求項５に記載のデータ タグ。
14. （１４）基準周辺域は略多角形である請求項２に記載のデータタグ。
15. （１５）基準周辺域は略矩形である請求項１４に記載のデータタグ。
16. （１６）基準周辺域は略八角形である請求項１４に記載のデータタグ。
17. （１７）一のセルと他のセルを識別するために、２以上の異なる識別特徴の中か ら選択された１つの識別特徴を含むセルを有するタグの周辺域を検出する方法で あって、画素の走査線によって形成されたタグの映像を供給する工程、一の特徴 と他の特徴を区切ると共に、隣り合うセルの境界を定める画素の勾配を決定する ために、映像内の走査線に沿って画素を処理する工程、隣り合う境界によって規 定された線が予め選択された判断基準に適合するかどうかを判断する工程を有し ており、もし適合するときは、予め選択された判断基準の他のセクションを見つ けてタグの周辺域を見つけるために、走査線に沿って処理を継続し、隣り合うセ ルの境界と判断基準によって規定される線間の整合が許容できるものであるとき 、周辺域が設定されて、タグの位置と方向が定められ、タグ上のコード化メッセ ージを復号化することができる、タグの周辺域の検出方法。
18. （１８）判断基準は複数の直線から構成される請求項１７に記載の方法。
19. （１９）周辺域のコーナーを定めるために、直線は交差する請求項１８に記載の 方法。