JPH08249408A - デジタル情報記録方法、解読方法および解読装置 - Google Patents
デジタル情報記録方法、解読方法および解読装置Info
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Abstract
ーンとして記録する場合に、符号化および複号化を容易
に行うことができるデジタル情報記録方法を提供する。 【構成】 記録面20内での位置を示すように特定の形
状に連結した複数の枡目にマークを所定のパターンで付
してなる特定パターン22と、縦方向および横方向に複
数の枡目を矩形状に連結してなり、縦方向および横方向
に上記特定パターンの寸法よりも大きい寸法を持つ矩形
ブロック21とを設定する。特定パターン22を矩形ブ
ロック21に枡目単位で重ね又は外接させて配置したセ
グメントGを設定し、記録面20上にセグメントGを複
数隙間なく配列して、上記2次元パターンを表現すべき
情報記録領域23を構成する。記録すべきデジタル情報
を上記セグメントの数に応じて分割して記録する。
Description
報を2次元パターンとして記録するデジタル情報記録方
法、解読方法および解読装置に関する。
の面からブロック毎に区切って記録することが一般的に
行われている。このようなブロック単位で情報を記録す
る場合は、どのようにしてブロックを区切り、あるいは
同定するかという技術が重要となる。
録の場合には、例えば多段型のバーコードの例があげら
れる。多段型バーコードのうち、コード49やコード1
6Kはバーコードを重ねて、その間を横線で区切ってい
る。またPDF417(2次元バーコード)のように、
段ごとに異なるサブセットを用いて段を区別する方式も
知られている。
ことによりデータが得られるといった、複数のシンボル
を並べて1つの情報を表すという技術も、ブロック単位
の分割の一種とみなすことができる。
号においてブロック単位での符号化を行う技術を開示
し、さらに特願平6−185858号において矩形のウ
インドウを仮想的に設定することにより画像データをブ
ロック単位で読み出す技術を開示している。これらの例
では、ブロック間に区切り線は存在せず、また符号化に
同一のサブセットを用いているが、同じ値を示す桝目が
一定個数以上連続しないように記録を行い、桝目の境界
を認識してブロック単位で読み出すようにしている。
ジタル情報を記録する場合に、先に従来技術として示し
たブロック単位の符号化例をあてはめようとすると、い
くつかの問題点がある。
り線を読取装置で認識するためにはある程度の幅が必要
となる。データを高密度に記録しようとして桝目を小さ
くしようとすればするほど、記録面中に区切り線の占め
る割合が増加し、記憶効率が悪くなる。特に、コード4
9やコード16Kでは区切り線が記録面の端から端まで
の長さをもつため、記録面中に占める割合は無視できな
いものとなる。
式の場合にも、同様にシンボル間の静寂領域の部分がデ
ータ記録に使用できないことが問題となる。
クごとに変えたり(PDF417の例)、読み取りが簡
単なサブセットを選択したり(本出願人の先に提案した
技術の例)する場合は、ブロックの間に区切り線や静寂
領域などの読み取りのための制御情報を必要としない。
しかしながら、符号化時にデータの1ビットを1つの桝
目の白黒に単純に置き換えることができないため、やは
り記憶効率が落ちるという問題がある。
ンに同期して表される領域であるセグメントの組み合わ
せとして情報記録領域を設定することにより、記録面を
効率的に使用できるデジタル情報記録方法を提供するこ
とにある。
ることが可能なデジタル情報記録方法を提供することに
ある。
置について 2次元的に記録された情報を画像情報として読み取る場
合、情報記録領域が大きくなり、読取装置のメモリ装置
に一度に取り込むことができない場合がある。また、2
次元の桝目配置のデジタル記録方式で記録された大きな
情報記録領域の全体を、CCDカメラなどを用いて読み
込んだ場合には、1つの桝目に対応するCCDの素子の
数が少なくなり、正しく情報を読み取ることができなく
なるという問題がある。
された情報を読み取る場合に、光学系を用いて画像を拡
大する技術は既に知られている。例えば特開平5−94
561号公報では、バーコードなどのシンボルを光学系
を用いて適正倍率にまで拡大して読み取る方式が開示さ
れている。しかしながら、この技術は拡大された後も記
録面の全体像がイメージセンサ上に存在することを前提
としている(但し、バーコードに関しては、シンボルの
全体像がイメージセンサ上に展開できなくとも、公知の
バーコード自動復元機能を用いることにより、バーコー
ド情報の読み出しが可能であることを示唆してい
る。)。
デジタル情報記録方法によって記録された記録情報を、
セグメント単位で簡便に読み出すことができるデジタル
情報解読方法および解読装置を提供することにある。
少なくとも2辺に隣接して、黒枡目を用いた位置決め境
界を設ける技術が開示されている。
辺に沿って黒桝目を用いて位置決め境界を設けると、少
なくとも辺の長さ分の桝目を位置決め境界として用いる
必要がある。
ーン(特定パターン)を配置する場合は、情報記録領域
の外側にさらに位置決め境界を設ける方式と、情報記録
領域内の特定パターンと重ならない部分にのみに位置決
め境界を設ける方式とが考えられる。前者の方式は後者
の方式に比して位置決め境界を構成するのに必要な桝目
の数が多くなり、後者の方が記憶効率的に有利である。
しかし、後者の方式は、位置決め境界と特定パターンと
が接するため、特定パターンの探索が困難になる恐れが
ある。
記録領域の辺の沿って特定パターンを配置する場合に、
記録面内で情報記録領域の範囲を判別するための枠情報
を設けることができる上、読み取り時に情報記録領域の
辺に沿った特定パターンの探索が容易になるようなデジ
タル情報記録方法を提供することにある。
ことができるだけではなく、人間が目で見て読み取るこ
とのできるシンボルを記録面に記録する例が示されてい
る。人間が読み取ることのできる情報の例としては、ア
ルファベットや数字、あるいはモールスコードなどが示
されている。但し、人間が読むことが可能であるという
以外に、どのような目的で使用可能かは記されていな
い。
は、シンボルに含まれている情報は、人間が読むことが
可能である情報(主としてアナログ情報をデジタルで表
現したもの)のみであり、人間が読むことができる情報
と読取装置が認識可能なデジタル情報を1つのシンボル
中に混在させる技術を開示しているとは言い難い。
面をセグメント単位で分割する際に、セグメントおよび
特定パターンとして使用されない領域を利用して、読み
取りに有用な情報や人間に認識可能な情報などを含ませ
ることができるデジタル情報記録方法を提供することに
ある。
の設定について また、この発明の目的は、情報記録領域をセグメント単
位で分割する際に、セグメントおよび特定パターンとし
て使用されない領域を利用して、人間が目視により、あ
るいは読取装置内部で上下左右表裏を判別することがで
きる情報を含ませるようなデジタル情報記録方法を提供
することにある。
いて また、この発明の目的は、記録面をセグメント単位で分
割する際に、セグメントおよび特定パターンとして使用
されない領域を利用して、記録面中から所定の位置に配
置された特定パターンを抽出することがより容易となる
情報を含ませるようなデジタル情報記録方法を提供する
ことにある。
いて 2次元的にマトリクスを並べてデジタル情報を記録する
方式は、1次元のバーコードに比べて高密度な記録が可
能である。しかし、桝目を単位とする2次元の情報記録
の場合には、1つの桝目の値が変わっただけで、記録情
報を正しく読み取ることができなくなる。一方、1次元
のバーコードは、記録し得る情報量は少ないが、2次元
の桝目配置の情報記録に比べて冗長性が高く、部分的に
潰れたような場合であっても正しく読みとることができ
る場合が多い。
性の高い1次元のバーコードの利点と、高密度な記録が
可能である2次元の桝目配置の情報記録との利点を併せ
持つデジタル情報記録方法を提供することにある。
2次元コードを読み取る装置を利用して1次元コード
(バーコード)を読み取る技術が開示されている。1次
元コードは、2次元のビットマップデータとして取り込
まれて、バーコードと認識され、解読される。しかしな
がら、この装置によって読み込まれる1次元コードと2
次元コードは全く別の領域に記録されたものであり、同
一の情報記録領域に1次元コードと2次元コードを混在
させて記録するような記録方式は知られていない。しか
も、この装置では、2次元の桝目のパターンが、バーコ
ードと全く同じパターンになった場合に、その情報が2
次元コードか1次元コードかを見分けることはできな
い。見分けるためには、バーコードと全く同じ配置にな
らないようなフォーマット(書式)を持つ2次元コード
を採用しなければならないず、2次元コードのフォーマ
ット(書式)が極めて制約される。
る場合に、セグメントの配列状態、あるいはセグメント
内に記録されているデータのフォーマットなどの、付加
的な情報を、データのインデックス情報というものとす
る。
トに対応する網目の数8個に対して1本のフォーマット
マークを設けることにより、主走査方向のデータサイズ
に関する情報を表す技術が開示されている。これによ
り、主走査方向のデータの幅が記録媒体によって異なる
場合にもデータの読み取りを行うことができる。
に、データの配置に関する情報を知ることにより、効率
的な読み取りを行うことが可能である。
領域を構成する場合も同様に、本来の記録情報を読み取
る前に、情報記録領域が幾つのセグメントから構成され
ているか、あるいはセグメントがどのように配置されて
いるか(縦×横のセグメントの個数など)を知ることに
より、効率的な読み取りが可能となる。
報記録領域に記録されているデータの長さや、データに
対して誤り訂正コードが付加されていたりインターリー
ブが行われていたりする場合にはその種類、などの情報
を先に知ることにより、効率的な読み取りが可能とな
る。
は、重要な情報を比較的汚れの影響を受けにくい基体中
央部に記録するという技術が開示されている。しかし、
この技術は、確かに汚れの影響を受けにくいという効果
は奏するが、インデックス情報などのように他の情報に
先行して情報を読み出したい場合には、有利とは言えな
い。
の記録情報を読み取る前に、セグメントあるいはセグメ
ント内に記録された記録情報に関するインデックス情報
を、容易に得ることができるようなデジタル情報記録方
法を提供することにある。また、1箇所のインデックス
情報が潰れてしまったような場合であっても、支障なく
インデックス情報を得ることができるデジタル情報記録
方法を提供することにある。
め、請求項1に記載のデジタル情報記録方法は、平面状
の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に
設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた
光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべき
デジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタル
情報記録方法であって、上記記録面内での位置を示すよ
うに特定の形状に連結した複数の枡目に上記マークを所
定のパターンで付してなる特定パターンと、縦方向およ
び横方向に複数の枡目を矩形状に連結してなり、縦方向
および横方向に上記特定パターンの寸法よりも大きい寸
法を持つ矩形ブロックとを設定し、上記特定パターンを
上記矩形ブロックに枡目単位で重ね又は外接させて配置
したセグメントを設定し、上記記録面上に上記セグメン
トを複数隙間なく配列して、上記2次元パターンを表現
すべき情報記録領域を設定し、上記記録すべきデジタル
情報を上記セグメントの数に応じて分割して単位情報を
作成し、この単位情報をそれぞれ上記セグメントに対応
させて割り当て、上記セグメント内で上記特定パターン
が占める枡目以外の枡目に、上記単位情報を記録するこ
とを特徴としている。
方法は、請求項1に記載のデジタル情報記録方法におい
て、上記各セグメント内で、上記特定パターンを縦方向
および横方向の少なくとも一方向に分割して分割パター
ンを作成し、この各分割パターンを上記矩形ブロックの
四隅に内接する位置に配置して、上記セグメントを配列
したとき、4つの矩形ブロックが頂点を突き合わせて隣
接する境界点上で、上記隣接する矩形ブロックに配置さ
れた分割パターンによって上記特定パターンが合成され
るようにしたことを特徴としている。
方法は、請求項2に記載のデジタル情報記録方法におい
て、上記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメン
トに、このセグメントの上記外周側に配置された分割パ
ターンと組み合わせられることにより上記特定パターン
を合成し得る分割パターンを、外接させて付加すること
を特徴としている。
方法は、請求項1乃至3のいずれか一つに記載のデジタ
ル情報記録方法において、上記各セグメントに、割り当
てられた単位情報の順番を表す番号情報を記録すること
を特徴としている。
方法は、請求項1乃至4のいずれか一つに記載のデジタ
ル情報記録方法において、上記各セグメントに、そのセ
グメントに隣接するセグメントが存在するか否かを表す
隣接情報を記録することを特徴としている。
方法は、請求項1乃至4のいずれか一つに記載のデジタ
ル情報記録方法において、セグメントを並べるべき方向
および数を含む所定の配列ルールに従って、上記セグメ
ントを配列することを特徴としている。
方法は、請求項2乃至6のいずれか一つに記載のデジタ
ル情報記録方法により記録された記録情報を読み取るデ
ジタル情報解読方法であって、上記記録面における上記
情報記録領域の隅に相当する部分を認識する工程と、上
記情報記録領域の上記隅に存在する矩形ブロックの頂点
に相当する位置に配置された4つの特定パターンを認識
する工程と、上記情報記録領域のうち上記4つの特定パ
ターンによって規定される一のセグメント内で、上記特
定パターンが占める枡目以外の枡目が表すパターンを復
号してこのセグメントに割り当てられた単位情報を読み
取る工程と、上記一の矩形ブロックに隣接する矩形ブロ
ックの頂点に相当する位置に配置された4つの特定パタ
ーンを検出する工程と、上記情報記録領域のうち上記4
つの特定パターンによって規定される上記一のセグメン
トに隣接するセグメント内で、上記特定パターンが占め
る枡目以外の枡目に付されたパターンを復号してこのセ
グメントに割り当てられた上記単位情報を読み取る工程
と、上記一のセグメントから読み取った単位情報と、上
記一のセグメントに隣接するセグメントから読み取った
単位情報とを連結する工程とを有することを特徴として
いる。
装置は、請求項2乃至6のいずれか一つに記載の情報記
録方法によって記録された記録情報を読み取るデジタル
情報解読装置であって、上記記録面に対向して、上記記
録面に記録された2次元パターンのうち対向した部分を
表す画像情報を出力する読取手段と、上記記録面と読取
手段とを相対的に移動させて、この読取手段が出力する
画像情報に基づいて、上記記録面における上記情報記録
領域の隅に相当する部分を認識した後、上記情報記録領
域の上記隅に存在する矩形ブロックの頂点に相当する位
置に配置された4つの特定パターンを認識し、上記情報
記録領域のうち上記4つの特定パターンによって規定さ
れる一のセグメント内で、上記特定パターンが占める枡
目以外の枡目が表すパターンを復号してこのセグメント
に割り当てられた単位情報を読み取り、続いて、上記読
取手段を走査して上記記録面における読取範囲を変更し
て、上記一の矩形ブロックに隣接する矩形ブロックの頂
点に相当する位置に配置された4つの特定パターンを検
出し、上記情報記録領域のうち上記4つの特定パターン
によって規定される上記一のセグメントに隣接するセグ
メント内で、上記特定パターンが占める枡目以外の枡目
に付されたパターンを復号してこのセグメントに割り当
てられた上記単位情報を読み取り、上記一のセグメント
から読み取った単位情報と、上記一のセグメントに隣接
するセグメントから読み取った単位情報とを連結する制
御を行う制御手段を備えたことを特徴としている。
装置は、請求項8に記載のデジタル情報解読装置におい
て、上記読取手段は、上記記録面に記録された2次元パ
ターンを上記画像情報に変換する倍率を設定し得る光学
系を備え、上記制御手段は、上記記録面における上記情
報記録領域の隅に相当する部分を認識する工程と、上記
情報記録領域のうち上記4つの特定パターンによって規
定されるセグメントから単位情報を読み取る工程との間
で、少なくとも上記光学系の倍率を変更する制御を行う
ことを特徴としている。
録方法は、平面状の記録面内に設けられた略矩形状の情
報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的
に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じ
た光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべ
きデジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタ
ル情報記録方法であって、上記記録面内での位置を示す
ように特定の形状に連結した複数の枡目に上記マークを
所定のパターンで付してなる特定パターンを、上記情報
記録領域内に行方向および列方向に所定の間隔を持たせ
て複数平行に配置するとともに、行方向または列方向に
並ぶ上記特定パターンを、上記情報記録領域の少なくと
も1辺に関して上記情報記録領域の外部にはみ出す位置
に配置することを特徴としている。
録方法は、請求項10に記載のデジタル情報記録方法に
おいて、上記情報記録領域の辺と上記はみ出した特定パ
ターンの対向する辺とに囲まれた湾状領域に、上記特定
パターンに対する外接線に沿って延びる枠パターンを、
上記はみ出した特定パターンの対向する辺に対して1枡
目分の隙間をもって配置することを特徴としている。
録方法は、請求項10に記載のデジタル情報記録方法に
おいて、上記湾状領域に、上記情報記録領域の上記辺に
沿った方向に関して、交互に異なるマークが付されたク
ロッキングパターンを配置することを特徴としている。
録方法は、請求項3乃至6のいずれか一つに記載のデジ
タル情報記録方法において、上記情報記録領域の外周に
沿って存在するセグメントのうち上記情報記録領域の隅
に存在するセグメントとそれ以外のセグメントとで、上
記情報記録領域の辺と上記付加された分割パターンとに
囲まれた湾状領域におけるパターンの有無を変更し、ま
たは上記湾状領域に互いに異なるパターンを配置するこ
とを特徴としている。
録方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域
に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、
上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に
認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル
情報を2次元パターンとして記録するデジタル情報記録
方法であって、上記情報記録領域の一部に、人間がその
まま理解し得る文字または記号を上記枡目単位で表現す
ることを特徴としている。
録方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域
に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、
上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に
認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル
情報を2次元パターンとして記録するデジタル情報記録
方法であって、上記記録面内での位置を示すように特定
の形状に連結した複数の枡目に上記マークを所定のパタ
ーンで付してなる特定パターンを、上記情報記録領域内
に配置するとともに、上記情報記録領域のうち上記特定
パターンを配置した領域を除く領域の一部に、人間が視
覚で認識可能な文字または記号を上記枡目単位で表現す
ることを特徴としている。
録方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域
に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、
上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に
認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル
情報を2次元パターンとして記録するデジタル情報記録
方法であって、上記記録面内での位置を示すように特定
の形状に連結した複数の枡目に上記マークを所定のパタ
ーンで付してなる特定パターンを、上記情報記録領域内
に配置するとともに、上記情報記録領域のうち上記特定
パターンを配置した領域を除く領域の一部に、上記記録
面の上下左右および表裏を表すパターンを配置すること
を特徴としている。
録方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域
に、ビットに対応し行列状に並ぶ矩形の桝目を仮想的に
設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた
光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべき
デジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタル
情報記録方法であって、上記情報記録領域の一部に、上
記枡目単位でバーおよびスペースを構成したバーコード
を記録することを特徴としている。
録方法は、請求項17に記載のデジタル情報記録方法に
おいて、上記記録面内での位置を示すように特定の形状
に連結した複数の枡目に上記マークを所定のパターンで
付してなる特定パターンを、上記情報記録領域のうち上
記バーコードが占める領域以外の領域に配置することを
特徴としている。
録方法は、請求項3乃至6のいずれか一つに記載のデジ
タル情報記録方法において、上記情報記録領域の辺と上
記付加された分割パターンとに囲まれた湾状領域に、上
記セグメントの配列状態、上記情報記録領域に記録され
たデジタル情報のサイズ、上記セグメント内に記録され
た単位情報についての符号化方式および誤り訂正方式の
うちの少なくとも一つを表すインデックス情報を記録す
ることを特徴としている。
録方法は、請求項1乃至6のいずれか一つに記載のデジ
タル情報記録方法において、上記情報記録領域内の特定
の位置に存在するセグメントに、上記セグメントの配列
状態、上記情報記録領域に記録されたデジタル情報のサ
イズ、上記セグメント内に記録された単位情報について
の符号化方式および誤り訂正方式のうちの少なくとも一
つを表すインデックス情報を記録することを特徴として
いる。
録方法は、請求項20に記載のデジタル情報記録方法に
おいて、上記情報記録領域を略矩形状に設定し、上記情
報記録領域の四隅に存在するセグメントに上記インデッ
クス情報を記録することを特徴としている。
録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状
の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジ
タル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与し
て、上記記録すべきデジタル情報を2次元パターンとし
て記録するデジタル情報記録方法であって、複数連結し
た枡目からなる矩形の小ブロックを設定し、上記記録面
上に上記小ブロックを複数隙間なく配列して、上記2次
元パターンを表現すべき情報記録領域を設定し、上記記
録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応じて分
割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記
小ブロックに対応させて割り当てて記録するデジタル情
報記録方法において、上記情報記録領域内の特定の位置
に存在する小ブロックに、上記小ブロックの配列状態、
上記情報記録領域に記録されたデジタル情報のサイズ、
上記小ブロック内に記録された単位情報についての符号
化方式および誤り訂正方式のうちの少なくとも一つを表
すインデックス情報を記録することを特徴としている。
録方法は、請求項22に記載のデジタル情報記録方法に
おいて、上記情報記録領域を略矩形状に設定し、上記情
報記録領域の四隅に存在する小ブロックに上記インデッ
クス情報を記録することを特徴としている。
録方法は、請求項19乃至23のいずれか一つに記載の
デジタル情報記録方法において、複数の上記湾状領域、
上記セグメントまたは上記小ブロックにそれぞれ同一の
インデックス情報を記録することを特徴としている。
べきデジタル情報をセグメントの数に応じて分割して単
位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記セグメン
トに対応させて割り当てて記録するので、デジタル情報
をセグメント単位で管理することが可能となる。例え
ば、特定のセグメントに記録された情報を読み誤った場
合、そのセグメントのみについて再度読み取りを行うこ
とが可能となる。あるいは、読取誤りの影響を1つのセ
グメントのみに留めることが可能となる。
によって、区切り線などを用いる場合に比して情報記録
領域を効率的に利用することが可能となる。
ば、結果として、セグメントの構成要素である矩形ブロ
ックの頂点に特定パターンが配置される。したがって、
記録された情報を読み取るときに、矩形ブロックの頂点
に相当する位置に配置された隣り合う4つの特定パター
ンによって規定される範囲を、一のセグメントとして取
り出すことが可能となる。また、上記4つの特定パター
ンの位置を基準として、上記セグメント内の各枡目の位
置を求めることが可能となる。このようにした場合、1
つの特定パターンの位置を基準とする場合に比して、読
み取り精度が高まる。また、上記セグメント内の任意の
桝目のデータも、同じ4つの特定パターンの組の位置情
報を用いて読み出すことができる。
記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメントに、
このセグメントの上記外周側に配置された分割パターン
と組み合わせられることにより上記特定パターンを合成
し得る分割パターンを、外接させて付加するので、上記
セグメントの上記外周側に特定パターンが完全な態様で
配置されることになる。したがって、上記情報記録領域
の外周に沿って存在するセグメントについても、セグメ
ントの四隅に合成される4つの特定パターンの位置を基
準として、上記セグメント内の各枡目の位置を正確に求
めることが可能となる。したがって、読み取り精度が高
まる。
記各セグメントに、割り当てられた単位情報の順番を表
す番号情報を記録するので、記録された情報を読み取る
ときに、この番号情報に基づいて、記録段階で単位情報
を記録した順序と同じ順序で各セグメントから単位情報
を読み取ることが可能となる。したがって、元のデジタ
ル情報が容易に復元される。結果として、記録段階で情
報記録領域を自由な形状に設定することが可能となる。
記各セグメントに、そのセグメントに隣接するセグメン
トが存在するか否かを表す隣接情報を記録するので、記
録された情報を読み取るときに、この隣接情報に基づい
て、一のセグメントに隣接するセグメントがあるかない
かを確かめながら、順次各セグメントを読み取ることが
可能となる。結果として、記録段階で情報記録領域を自
由な形状に設定することが可能となる。
グメントを並べるべき方向および数を含む所定の配列ル
ールに従って、上記セグメントを配列するので、記録さ
れた情報を読み取るときに、この配列ルールに基づい
て、記録段階で単位情報を記録した順序と同じ順序で各
セグメントから単位情報を読み取ることが可能となる。
したがって、元のデジタル情報が容易に復元される。
ト毎に並べ方を指示するものではなく、セグメントを並
べるべき方向および数を含む上位概念を指示するもので
ある。例えば、情報記録領域を正方形に設定するとか、
セグメントを横方向に10個並べたら、その行に隣接す
る次の行に並べるなどのルールが考えられる。
ば、請求項2乃至6のいずれか一つに記載のデジタル情
報記録方法により記録された記録情報が簡単に復元され
る。特に、セグメント単位で読み取りを行うので、情報
記録領域全体を読み取って復号する場合に比して読み取
り精度が高まる。また、セグメント単位で読み取りを行
うので、解読時に画像情報を記憶するのに必要なメモリ
容量が1セグメント分で済むという利点がある。1つの
セグメントについての解読が終われば、その結果を出力
し、画像メモリには次のセグメントについての画像情報
を記憶(上書き)させれば良いからである。逆に言え
ば、画像メモリ容量が一定であっても、広面積の情報記
録領域に記録されたデジタル情報を読み取ることができ
る。なお、情報記録領域全体を一度に画像情報として読
み取る場合は、情報記録領域全体の画像情報に相当する
メモリ容量を要する。また、読取誤りの検出/誤り訂正
などの処理をセグメント単位で行なうことが可能であ
る。この場合、セグメント単位でチェックサムやCRC
といった余剰ビットを付加する。また、バースト誤りを
分散させるためのシャッフリング処理をセグメント単位
で行うことが可能である。また、読取誤りが発生した場
合、対象セグメントのみを再度読み取る処理が可能であ
る。また、再読み取りの際にはCCDカメラの倍率を上
げるといった読取装置における処理や、読取画像の解析
手法としてより高精度なものを用いるといった解析時の
処理において、最初に行った手法と別の手法を用いた再
読み取りを行うことができる。この際、最初に行う読み
取りには高速処理の期待できるものを用い、再読み取り
には、時間がかかるがより高精度なものを用いると、全
体として高速かつ確実な読み取りを行うことができる。
よれば、請求項7のデジタル情報記録方法を実施するこ
とができ、したがって、請求項7の作用効果を奏するこ
とができる。
手段は、記録面における情報記録領域の隅に相当する部
分を認識する工程と、上記情報記録領域のうち上記4つ
の特定パターンによって規定されるセグメントから単位
情報を読み取る工程との間で、少なくとも上記光学系の
倍率を変更する制御を行うので、光学的読取手段が取り
込む画像情報の精度を上記各工程に適したレベルに設定
することが可能となる。
全体が視野に入る程度の荒い精度で画像情報を取り込
み、情報記録領域の隅に相当する部分を認識し、後者の
工程では、さらに光学系の倍率を上げてセグメント内の
各枡目に付されたマークを検出できる画像精度に調整
し、上記4つの特定パターンによって規定されるセグメ
ントから単位情報を読み取るといった処理が可能とな
る。この結果、読み取りが高速に行われるとともに、さ
らに読み取り精度が高まる。
では、行方向または列方向に並ぶ特定パターンを、情報
記録領域の少なくとも1辺に関して外部にはみ出す位置
に配置しているので、読み取り時に、上記はみ出す位置
に配置した特定パターンを見つけることが容易になる。
例えば、上記情報記録領域の上記辺に沿って探索を行
い、「黒」情報が得られたならば、その「黒」を特定パ
ターンの一部と考えて、特定パターンを認識することが
できる。したがって、上記はみ出す位置に配置した特定
パターンが容易に認識される。
では、上記情報記録領域の辺と上記はみ出した特定パタ
ーンの対向する辺とに囲まれた湾状領域に、上記特定パ
ターンに対する外接線に沿って延びる枠パターンを配置
しているので、読み取り時に、記録面における上記情報
記録領域の範囲が容易に検出される。また、上記枠パタ
ーンを、上記はみ出した特定パターンの対向する辺に対
して少なくとも1枡目分の隙間をもって配置しているの
で、上記はみ出した特定パターンの探索が妨げられるこ
とはない。例えば、上記枠パターンと特定パターンのは
み出した部分が「黒」であるものとすると、情報記録領
域の上記辺に沿って探索を行ったとき、黒情報と白情報
が切り替わるたびに、特定パターン、1枡目分の隙間、
枠パターン、1枡目分の隙間、特定パターンが順に現れ
たと考えることができる。したがって、上記はみ出す位
置に配置した特定パターンの探索が妨げられることはな
く、特定パターンの探索は容易に行われる。
では、上記湾状領域に、上記情報記録領域の上記辺に沿
った方向に関して、交互に異なるマークが付されたクロ
ッキングパターンを配置するので、読み取り時に、上記
情報記録領域の上記辺からはみ出した一の特定パターン
から別の特定パターンを見つけることが容易になる。ま
た、上記クロッキングパターンに基づいて、上記情報記
録領域内の各枡目の位置を正確に求めることが可能とな
る。
基づいて同じ行または列に属する隣の特定パターンを見
つけるためには、特定パターンから桝目の大きさに関す
る情報を得て、既知の桝目分だけ離れた位置に隣の特定
パターンが存在することを推測する手法が取られる。し
かしながら、この手法では、離れた位置を予測するた
め、探索に伴ってずれが生じる可能性がある。これに対
して、クロッキングパターンをたどって順次補正を行い
ながら隣の特定パターンを探せば、隣の特定パターンの
予想位置を正確に設定することができ、隣の特定パター
ンを容易に見つけることができる。
では、上記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメ
ントのうち上記情報記録領域の隅に存在するセグメント
とそれ以外のセグメントとで、上記情報記録領域の辺と
上記付加された分割パターンとに囲まれた湾状領域にお
けるパターンの有無を変更し、または上記湾状領域に互
いに異なるパターンを配置するので、読み取り時に、上
記情報記録領域の隅に存在するセグメントが簡単に認識
される。
在するか否かは、記録されたデジタル情報をセグメント
単位で読み出す場合に、終了条件の判定基準となり得
る。
では、情報記録領域の一部に、人間がそのまま理解し得
る文字または記号を上記枡目単位で表現するので、1つ
の情報記録領域に、人間が直接理解し得る情報と直接に
は理解し得ないデジタル情報とが同時に記録され得る。
また、読み取り時に、同一の解読装置を用いて、両方の
情報を読み取り、各情報がどのようなパターンで構成さ
れているかを知ることができる。
は記号としては、例えば、スキャナへの挿入方向の指示
のような読み取り時に必要な情報、記録されたデジタル
情報の内容に関する情報(ファイル名など)などが考え
られる。
では、情報記録領域に特定パターンを配置しているの
で、読み取り時に、この特定パターンに基づいて情報記
録領域内の各枡目の位置を正確に求めることができ、読
み取り精度を高めることが可能となる。しかも、請求項
14と同様に、1つの情報記録領域に、人間が直接理解
し得る情報と直接には理解し得ないデジタル情報とが同
時に記録され得る。
では、上記情報記録領域のうち上記特定パターンを配置
した領域を除く領域の一部に、上記記録面の上下左右を
表すパターンを配置するので、読み取り時に、この特定
パターンに基づいて情報記録領域内の各枡目の位置を正
確に求めることができ、読み取り精度を高めることが可
能となる。しかも、上記情報記録領域のうち上記特定パ
ターンを配置した領域を除く領域の一部に、記録面の上
下左右および表裏を表すパターンを配置するので、読み
取り時に、記録面の上下左右および表裏が容易に判別さ
れる。
光学的に読み取る場合に、どのような方向から読み込ん
だとしても、上記パターンに基づいて解読装置の処理に
よって記録面の上下左右および表裏が判別される。特
に、上記上下左右および表裏を表すパターンを人間がそ
のまま理解し得るものとすると、人間が目視により記録
面の上下左右および表裏を判別することが可能となる。
したがって、紙送り式のスキャナを用いて記録面を光学
的に読み取る場合であっても、正しい向きでスキャナに
挿入することができる。
では、同一の情報記録領域に、1次元コードとしてのバ
ーコードと、各枡目にマークを付与してなる2次元パタ
ーンとが枡目単位で記録される。両者はともに枡目を単
位としているので、印刷時に同じ印刷制御方法が適用さ
れ得る。また、読み取り時に、同一の解読装置を用い
て、両方の情報を解読することが可能となる。なお、取
り込んだ画像情報からバーコード部分を取り出すことが
できれば、上記バーコード部分については1次元の走査
によって解読することができる。
ペースは、複数の桝目を用いて構成されるので、桝目1
個が1つの値を表すパターンに比して冗長度が大きい。
したがって、上記情報記録領域に読取誤りが起こりにく
い部分(バーコード部分)を形成することができる。こ
のように読取誤りが起こりにくい部分は、インデックス
情報などの重要な情報を記録するのに適している。
では、情報記録領域に特定パターンを配置しているの
で、読み取り時に、この特定パターンに基づいて情報記
録領域内の各枡目の位置を正確に求めることができ、読
み取り精度を高めることが可能となる。しかも、請求項
17と同じ作用効果を奏することができる。なお、請求
項10と同様に、行方向または列方向に並ぶ特定パター
ンを、情報記録領域の少なくとも1辺に関して外部には
み出す位置に配置した場合は、上記情報記録領域の辺と
上記はみ出した特定パターンの対向する辺とに囲まれた
湾状領域に、上記バーコードを記録することによって、
記録面が有効に利用される。
上記情報記録領域の辺と上記付加された分割パターンと
に囲まれた湾状領域にインデックス情報を記録するの
で、読み取り時に、セグメントに記録された情報を読み
取るのに先立って上記インデックス情報を読み取ること
により、効率的な読み取りが可能となる。例えば、読み
取り時に、インデックス情報として情報記録領域に記録
されたデジタルのサイズを事前に知ることにより、解読
に必要なメモリバッファを確保することができる。ま
た、セグメントの配列状態、例えばセグメントの数、縦
×横の個数を事前に知ることにより、効率的な読み取り
が可能となる。
(コード)やインターリーブ方式を記録担体毎に記録で
きるので、記録担体毎に異なる誤り訂正方式やインター
リーブ方式を用いたとしても、読み取り時に混乱が生じ
ない。上記記録されたインデックス情報によって、誤り
訂正方式(コード)やインターリーブ方式を事前に知る
ことができるからである。
域に記録し、情報記録領域のセグメント内に記録しない
ので、上記インデックス情報を記録することによって上
記情報記録領域に記録し得る情報量が低下することはな
い。
では、上記情報記録領域内の特定の位置に存在するセグ
メントに、セグメントの配列状態等を表すインデックス
情報を記録するので、読み取り時に、そのセグメントを
最初に読み取ることにより、他の位置に存在するセグメ
ントの配列状態等を知ることができる。したがって、効
率的な読み取りが可能となる。
では、上記情報記録領域の四隅に存在するセグメントに
上記インデックス情報を記録する。情報記録領域の四隅
に存在するセグメントは他の位置に存在するセグメント
よりも容易に見つけることができるものであるから、上
記インデックス情報は上記他の位置に存在するセグメン
トについての読み取りに先立って容易に取得される。し
たがって、効率的な読み取りが可能となる。
では、上記情報記録領域内の特定の位置に存在する小ブ
ロックに、小ブロックの配列状態等を表すインデックス
情報を記録するので、読み取り時に、その小ブロックを
最初に読み取ることにより、他の位置に存在する小ブロ
ックの配列状態等を知ることができる。したがって、効
率的な読み取りが可能となる。
では、上記情報記録領域の四隅に存在する小ブロックに
上記インデックス情報を記録する。情報記録領域の四隅
に存在する小ブロックは他の位置に存在する小ブロック
よりも容易に見つけることができるものであるから、上
記インデックス情報は上記他の位置に存在する小ブロッ
クについての読み取りに先立って容易に取得される。し
たがって、効率的な読み取りが可能となる。
では、複数の上記湾状領域、上記セグメントまたは上記
小ブロックにそれぞれ同一のインデックス情報を記録す
るので、読み取り時に、1箇所に記録されたインデック
ス情報を読み誤っても、別の箇所から正しいインデック
ス情報を読み出すことが可能となる。
つのセグメントに同一のインデックス情報が記録されて
いる場合を考える。通常は左上隅のセグメントのインデ
ックス情報を使用するが、左上隅の特定パターンが潰れ
るなどして左上隅のセグメントを認識できない場合があ
る。そのような場合には、右上隅のセグメントを読み出
すことによりインデックス情報を得ることができる。ま
た、右上隅のセグメントから得たインデックス情報より
横方向に並べられたセグメントの個数を得ることができ
れば、左上隅の特定パターンを補完して、左上隅のセグ
メントを改めて読み出すこともできる。
る。
ついて 図1はこの発明を利用する分野のデジタル情報記録担体
の態様を示し、図2はこの記録担体を模式的に示してい
る。
は、デジタル情報のビットに対応する行列状の正方形の
桝目が仮想的に設定され、上記各桝目には、光学的に認
識可能なマークとして“0”を表す白(明)または
“1”を表す黒(暗)が付されている(なお、黒は便宜
上ハッチングを施して表している。)。これにより、記
録面20にデジタル情報が2次元パターンとして記録さ
れている。
れている情報記録領域23内には、本来の記録情報を表
す領域21の隙間に、特定の形状に連結した複数の枡目
に特定のパターンで白黒を付してなる特定パターン22
が複数配置されている。この例では、矩形の情報記録領
域23内に、縦4×横3の合計12個の特定パターン2
2が縦横一定間隔で行列状に配置されている。図2によ
って良く分かるように、特定パターン22の配列で最上
段、最下段、左列、右列に属する10個の特定パターン
22は情報記録領域23の外周に沿って配置され、残り
の2個の特定パターン22は情報記録領域23の外周か
ら離間した内部(中央部近傍)に配置されている。な
お、この例では、特定パターン22として図7に示す特
定パターン22Bが採用されている(特定パターン自体
については後に詳述する)。
離間した内部に特定パターン22が配置されている場
合、記録されているデジタル情報を読み取るとき、記録
面20に多少歪みがあったとしても、デジタル情報を正
確に読み取ることができる。
く情報記録領域23の外周に沿ってクロッキング情報3
1を設けただけでは、記録面20に歪みが生じた場合、
情報記録領域23の外周から離間した内部で、例えば第
5行第4列目の枡目の情報を読み取る予定が、誤って第
6行第5列目の枡目の情報を読み取ることがある。これ
に対して、上述の如く情報記録領域23の外周から離間
した内部に特定パターン22が配置されている場合、図
3(a)に示すように、記録面20に歪みが生じたとして
も、その歪みに応じて、特定パターン22が例えば本来
の位置53から位置54へ移動する。したがって、ある
桝目(本来は位置55に存在する)の情報を読み出す場
合に、近傍の特定パターン22の移動量51(図中、矢
印で示す)に基づいて、その桝目の実際の位置56を知
ることができる。したがって、その枡目に記録されてい
る情報を正確に読み取ることができる。
の移動量52と、その近傍の特定パターン22の移動量
51との差である。この差が大きい(例えばこの差が1
桝目分を超える場合)には読み取り誤りが生じてしまう
が、特定パターン22,22間の間隔を狭くして、読み
取るべき桝目と特定パターンとを接近させることによ
り、そのような読み取り誤りを低減することができる。
基づいて、読み取るべき桝目の位置ずれを修正できる程
度に、特定パターン22,22間の間隔を狭く設定すべ
きである。しかし、あまりに特定パターン22,22間
の間隔を狭くしすぎると、情報記録領域23に占める特
定パターン22の数が多くなり過ぎて、記録できる情報
量が少なくなる。したがって、その両方の観点から、特
定パターン22,22間の間隔は適当な値に設定され
る。
やCCDカメラを用いて情報を読み取ろうとする場合、
ラインセンサの両端やCCDカメラの視野の周辺部は歪
みが生じやすい傾向にある。このような場合、図4に示
すように、特定パターンを情報記録領域23の周辺部に
高密度に配置する。つまり、読取装置の特性に応じて、
比較的大きな読み取り歪みの生じやすいところに特定パ
ターン22を高密度に配置するのである。これにより、
読み取り誤りを低減することができる。
域23の内部に特定パターン22が配置され、かつ情報
記録領域23の周囲にクロッキング情報31が設けられ
る場合は、特定パターン22はクロッキング情報31の
補完的な役割が期待されている。したがって、クロッキ
ング情報31のみに基づく読み取りでは誤りを生じやす
い部分、すなわち情報記録領域23の中央部に特定パタ
ーン22を高密度に配置するのが望ましい。
間の縦方向の間隔と横方向の間隔は同じであっても異な
っていても良い。
22,22間の間隔を変える場合には、読み取りを行う
とき、特定パターン22の配置を予め知っておくか、ま
たは、読み取り処理の最初の段階で知り得るようにして
おく必要がある。特定パターン22の配置を読み取り処
理の最初の段階で知るためには、例えば最上段の特定パ
ターン22の配置は決まっており、最上段の特定パター
ン22近傍の枡目から特定パターン22の配置について
の情報を読み出せるようにしておけば良い。
配置を知っているような場合には、特定パターン22が
情報記録領域23の外周に接している必要はなく、特定
パターン22が格子状に並んでいる必要もない。特定パ
ターン22を自由に配置することができる。
き条件として、次の〜が挙げられる。すなわち、 情報記録領域23内で見つけることが容易な特徴(特
定の白黒パターン)を持つこと、 構成する桝目の数が比較的少ないこと、 近傍に同一又は類似のパターンが本来の記録情報とし
て現れた場合に、その現れたパターンと重なりにくいこ
と、 印刷時の汚れやインクのにじみなどの影響を受けにく
いこと、 見つけるためのアルゴリズムが簡単であることであ
る。
Aを示している。この特定パターン22Aは、白が付さ
れた2行×2列の4個の枡目からなる中央閉領域44
と、その周囲を環状に取り囲む黒が付された12個の枡
目からなる環状部45とで構成されている。全体として
4行×4列の合計16個の桝目を含む正方形のブロック
となっている。
22Bを示している。この特定パターン22Bは、黒が
付された1個の枡目からなる中心部41と、その周囲を
環状に取り囲む白が付された8個の枡目からなる第1環
状部42と、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付さ
れた16個の枡目からなる第2環状部43とで構成され
ている。全体として5行×5列の合計25個の枡目を含
む正方形のブロックとなっている。
例22C〜22Iを示している。
が付された1個の枡目からなる中心部と、その周囲を環
状に取り囲む白が付された8個の枡目からなる環状部と
で構成されている。全体として3行×3列の合計9個の
枡目を含む正方形のブロックとなっている。
は、5行×5列の合計25個の枡目を含む正方形のブロ
ックであり、ブロック内の枡目には黒と白とが交互に付
されて市松模様をなしている。
は、5行×5列の合計25個の枡目を含む正方形のブロ
ックであり、ブロック内の対角線上の枡目に黒が付され
てX字状の模様をなしている。
は、白が付された3行×3列の9個の枡目からなる中央
閉領域と、その周囲を環状に取り囲む黒が付された16
個の枡目からなる環状部とで構成されている。全体とし
て5行×5列の合計25個の枡目を含む正方形のブロッ
クとなっている。
は、同図(c)に示した特定パターン22Eにおいて、上
下左右の各辺中央の枡目を除去したものである。
は、5行×7列の合計35個の枡目を含む正方形のブロ
ックであり、ブロック内で黒が付された枡目がS字状の
模様をなしている。
は、白が付された1個の枡目からなる中心部と、その周
囲を環状に取り囲む黒が付された8個の枡目からなる環
状部とで構成されている。全体として3行×3列の合計
9個の枡目を含む正方形のブロックとなっている。
なものを採用し得るが、図6,図7に示した特定パター
ン22A,22Bが他の特定パターン22C〜22Iよ
りも好ましい。その理由を、上記各条件〜に関連し
て、次の(i)〜(v)で説明する。
定パターン22A,22Bを抽出することが比較的容易
であるという利点がある。図8(b)のような市松模様の
特定パターン22Dは、情報記録領域23中に埋没して
しまって見つけられないのに対し、特定パターン22
A,22Bは例えば肉眼でもその存在が分かる。特に、
特定パターン22A,22Bが格子状に配置されている
ことが予め分かっているような場合には、さらに容易に
見つけることができる。
Bを構成する桝目の数が特定パターン22Aでは16
個、特定パターン22Bでは25個と比較的少ないとい
う利点がある。
2Bの近傍に同一のパターンが本来の記録情報として現
れた場合に、特定パターン22A又は22Bとそのパタ
ーンとが重なりにくいという利点がある。
ターン22Dを用いた場合に、その近傍に同一のパター
ンが本来の記録情報として現れた例を示している。この
特定パターン22Dの場合、縦方向に1桝目、横方向に
1桝目ずれた位置に同一のパターンが出現する可能性が
ある。桝目の1辺の長さ1として計算すると、特定パタ
ーン22Dとその同一パターンとの最小の距離は21/2
となる。
Aを用いた場合に、その近傍に同一のパターンが本来の
記録情報として現れた例を示している。この特定パター
ン22Aの場合、縦または横に3桝目ずれた位置にしか
同一のパターンは現れ得ない。また、図11は特定パタ
ーン22Bを用いた場合に、その近傍に同一のパターン
が本来の記録情報として現れた例を示している。この特
定パターン22Bの場合、縦または横に4桝目ずれた位
置にしか同一のパターンは現れ得ない。このように、特
定パターン22A,22Bは、その近傍に同一又は類似
のパターンが本来の記録情報として現れたとしても比較
的重なり方が少なく、ある程度互いに位置がずれた状態
となる。このことから、特定パターン22A,22B
は、読取装置にとって本来の記録情報と見分けることが
比較的容易なパターンであるということが言える。
ターンとが重なった場合の対処は、後述する解読方法の
項で詳しく説明する。
Bは、汚れやインクのにじみなどの影響を受けにくいと
いう利点がある。
にじみにより黒桝目が広がり、白枡目が侵食される傾向
にある。例えば図8(g)に示した特定パターン22Iで
は、1個の白桝目が黒桝目に取り囲まれているが、白桝
目がつぶれる傾向にある。図12に示すように、インク
のにじみの影響を、黒桝目47の各辺が1.4倍に広が
ると仮定して計算してみると、特定パターン22Iの中
央の白桝目46の面積は正常時の36%にすぎなくな
る。
図13に示すように、中央閉領域(4個の白桝目)44
の面積は正常時の64%を確保できる。また、特定パタ
ーン22Bでは、図14に示すように、第1環状部(8
個の白枡目)42の面積は正常時の60%を確保でき
る。また、特定パターン22Aの場合、図15に示すよ
うに、汚れなどによって中央閉領域44を構成する4個
の白桝目のうちの1個が全くつぶれてしまった(黒桝目
に変わってしまった)ときでも、「黒枠に囲まれた白の
閉領域」という特徴が保持されているため、この特徴を
利用した読取方法を採用することによって、汚れの影響
を回避することができる。
Bは、読み取りアルゴリズムが簡単であるという利点が
ある。
記録面から桝目の大きさを決めて切り出し、切り出した
各枡目の値(この例では白か黒)を調べる方法が用いら
れる。したがって、特定パターン22を認識する場合
も、その特定パターン22を構成する桝目を切り出し、
その特定パターン22に含まれる全ての枡目の値を調べ
る方法が考えられる。
うことなしに特定パターン22を調べる方法も考えられ
る。例えば図7に示した特定パターン22Bの場合は、
まず中心部(黒枡目)41が白枡目に囲まれた閉領域を
構成しており、かつ第1環状部(白枡目)42が黒枡目
に取り囲まれた閉領域を構成しているかどうかを調べる
ことにより見つけることができる。また、図6に示した
特定パターン22Aの場合は、中央閉領域44が4桝目
分の面積をもっているかを調べることにより見つけるこ
とができる。いずれも読み取った部分が特定パターン2
2A,22Bの特徴に合致しているか否か、換言すれば
特定パターンの必要条件を満たすか否かを調べるにすぎ
ず、各枡目の値を調べるわけではない。しかしながら、
実用上はこの方法で十分であり、仮に別のパターンを特
定パターンと誤認識したとしても、例えば特定パターン
を全て抽出した後に各特定パターンが格子状に並んでい
るかなどのチェックを行なうことによって、誤認識した
ものを無視することができる。また、その際に誤認識の
可能性が高いと思われる特定パターンに対してのみ、よ
り高精度なチェックを行うこともできる。このように特
定パターン22A,22Bは簡単なアルゴリズムによっ
て認識することができる。
他の特定パターンに比して有利な点が多く、好ましいパ
ターンであると言える。
ための処理フローの一例を示している。
トマップデータに対して行うものとする。
22Bが予め定められた配置に従って配置されている場
合に、ビットマップデータの中で特定パターン22Bが
現れるべき位置を予測して(S61)、ビットマップデ
ータの中で探索の基準となる位置Pを定める(S6
2)。基準位置Pのドットが黒であるかどうかを調べる
(S63)。そのドットが黒である場合には、そのドッ
トが中心部41を構成すると想定してステップS66へ
進む。
ない場合は、基準位置Pから一定の範囲内で次の探索位
置を決定し(S64)、再びその探索位置のドットが黒
であるかどうかを調べる。但し、基準位置Pから一定の
範囲内を全て探索したが、特定パターン22Bの中心部
41に相当する黒ドットを見つけることができなかった
場合(S65)には、探索が失敗した(S76)ものと
して処理を終了する。
に対して上下左右及び斜め方向に連結している黒ドット
を再帰的に探す。そして、連結された黒ドットの数が一
定範囲内の数であるか否かを判断する(S67)。連結
された黒ドットの数が一定個数を上回っている場合は、
黒ドットの連結された領域が閉じていないか、あるいは
閉じていても中心部41としては面積が大き過ぎると判
断する。また、連結された黒ドットの数が一定個数に満
たない場合は、中心部41ではなく単なるノイズである
と判断する。これらの、連結された黒ドットの数が一定
範囲内にない場合は、S64に戻って処理をやり直す。
内の数である場合(S67)は、S68に進んで、黒ド
ットの連結された領域の幅及び高さが一定の範囲内にあ
るかを調べて、その領域の形状に関するチェックを行
う。連結された領域の幅とは連結された領域のX座標の
最大値から最小値を引いたもの、連結された領域の高さ
とは同じくY座標に最大値から最小値を引いたものとし
て表される。黒ドットの連結された領域の幅及び高さが
一定の範囲内にない場合は、S64に戻って処理をやり
直す。
高さが一定の範囲内にある場合(S68)は、その黒ド
ットの連結された領域が中心部41であると判断してS
69へ進む。
チェックを開始する。中心部41であると判断した黒ド
ットの連結された領域の最底面にある黒ドット(Y座標
の一番小さいもの)を1個選択する(S69)。そし
て、図17中に矢印で示すように、その領域41から下
へ向かって探索を行い、白ドット(第1環状部41を構
成する白ドットと考えられる)の次に現れる黒ドット
(第2環状部42を構成する黒ドットと考えられる)を
探す(S70)。白ドットの領域に入って一定距離以内
に次の黒ドットが見つからなかった場合は、その白ドッ
トの領域が特定パターン22Bの第1環状部42ではな
いと判断して(S71)、S64に戻って処理をやり直
す。一方、白ドットの領域に入って一定距離以内に次の
黒ドットが見つかった場合(S71)は、その黒ドット
が特定パターン22Bの第2環状部43を構成している
と考える。そして、図17中に矢印で示すように、第2
環状部43と思われる領域の内周、すなわち黒ドットと
白ドットとの境界に沿って左手法(左手を壁につけなが
ら迷路の壁をたどる方法)により、一周する(S7
2)。一定のステップ以内で一周できなかった場合は、
白ドットの領域が閉じていないか、あるいは閉じていて
も大き過ぎると判断する(S73)。また、左手法によ
る一周が反時計廻りに行われた場合は、白ドットの領域
が閉じているのではなく、図18に示すように、何らか
の黒ドットの閉領域を探索していると考えられる(S7
4)。これらの場合はS64に戻って処理をやり直す。
そして、上記ステップS61〜S74をすべてクリアす
ることによって、特定パターン22Bを認識することが
できる(S75)。
アルゴリズムによって認識することができる。
Aを認識するための処理フローの一例を示している。
22Aが予め定められた配置に従って配置されている場
合に、ビットマップデータの中で特定パターン22Aが
現れるべき位置を予測して(S41)、ビットマップデ
ータの中で探索の基準となる位置Pを定める(S4
2)。基準位置Pのドットが白であるかどうかを調べる
(S43)。そのドットが白である場合には、そのドッ
トが中央閉領域44を構成すると想定してステップS4
6へ進む。
ない場合は、基準位置Pから一定の範囲内で次の探索位
置を決定し(S44)、再びその探索位置のドットが白
であるかどうかを調べる。基準位置Pから一定の範囲内
を全て探索したが、特定パターン22Aの中央閉領域4
4に相当する白ドットを見つけることができなかった場
合(S45)には、探索が失敗した(S50)ものとし
て処理を終了する。
トに対して上下左右及び斜め方向に連結している白ドッ
トを再帰的に探す。そして、連結された白ドットの数が
一定範囲内の数であるか否かを判断する(S47)。連
結された白ドットの数が一定個数を上回っている場合
は、白ドットの連結された領域が閉じていないか、ある
いは閉じていても中央閉領域44としては面積が大き過
ぎると判断する。また、連結された白ドットの数が一定
個数に満たない場合は、中央閉領域44ではなく単なる
ノイズであると判断する。これらの、連結された白ドッ
トの数が一定範囲内にない場合は、S44に戻って処理
をやり直す。また、白ドットの連結された領域の幅及び
高さが一定範囲内にあるかを調べてその領域の形状に関
するチェックを行う。白ドットの連結された領域の幅及
び高さが一定範囲内にない場合は、S44に戻って処理
をやり直す(S48)。そして、上記ステップS41〜
S48をすべてクリアすることによって、特定パターン
22Aを認識することができる(S49)。
アルゴリズムによって認識することができる。
定パターン22A,22Bを構成する必要条件のいくつ
かをチェックしているにすぎないが、実用上はほとんど
問題なく特定パターン22A,22Bを認識することが
できる。しかも効率的である。
形状を正方形として説明したが、桝目の形状は正方形に
限られるものではない。
読み取ってビットマップデータを構成してそのビットマ
ップデータを解析するような読み取り方法を用いる場合
には、1個の桝目がビットマップ上で4×4または3×
3ドット程度以上の広がりを持つ必要がある。このよう
な場合は、枡目の形状を正方形とすることによって、そ
のビットマップの解析にとって最も小面積の桝目を実現
することができる。したがって正方形の枡目が有利であ
る。
上の話であり、例えば主走査方向200dpiのライン
センサをもつスキャナであって紙送りモータの速度を調
節することにより副走査方向400dpiを実現してい
るようなものを用いる場合には、ビットマップ上で正方
形の桝目として読み取ることができるように、記録但体
上で縦対横の比率が1対2であるような長方形の桝目を
用いた方が有利である。
形のように辺が直交しないもの、を採用することもでき
る。図20は、記録面20に平行四辺形を桝目として情
報記録領域73を構成し、この情報記録領域73内に一
定間隔で特定パターン72を配置した例を示している。
特定パターン72としては図7の特定パターン22Bを
一方向に変形して平行四辺形としたものを用いている。
71は本来の記録情報を表す枡目を示している。
録領域23に記録情報をマッピングする仕方を、特定パ
ターン22の配置と関係させて説明する。
録領域23は仮想的に設定された横35×縦50=17
50個の桝目を備えている。情報記録領域23内には、
12個(横方向3個×縦方向4個)の特定パターン2
2,22,…が横15桝目おき、かつ縦15桝目おきに
配置されている。既に述べたように、特定パターン22
の配列で最上段、最下段、左列、右列に属する10個の
特定パターン22は情報記録領域23の外周に沿って配
置され、残りの2個の特定パターン22は情報記録領域
23の外周から離間した内部(中央部近傍)に配置され
ている。特に、特定パターン22の配列中で四隅に存す
るものは情報記録領域23の四隅に配置されている。各
特定パターン22は25個(横5×縦5)の桝目によっ
て構成されているので、情報記録領域23全体の桝目1
750個のうち特定パターンに用いられる桝目の数は3
00個である。したがって、残り1450個の桝目21
が本来の記録情報を表すために用いられ、1450ビッ
トの情報(21450通りの情報)を表すことが可能であ
る。
の一部(上部)に相当する横35×縦20の桝目の部分
23Aを示している。この情報記録領域23Aには、6
個(横方向3個×縦方向2個)の特定パターン22が、
横15桝目おき、かつ縦15桝目おきに配置されてい
る。情報記録領域23Aの桝目700個のうち特定パタ
ーン22に用いられる桝目の数は150個であり、残り
550個の桝目21が本来の記録情報を表すために用い
られている。本来の記録情報を表す枡目21にはアドレ
ス番地1,2,…,550(簡単のため一部の番地のみ
示す)が付されている。アドレス番地は、左上隅の特定
パターン22に接する第1行の左端の枡目から右へ向か
って1番地から10番地、さらに最上段中央の特定パタ
ーン22を越えて11番地から20番地となっている。
第2行〜第5行まで同様に番地付けがなされ、第5行の
右端の特定パターンに接する枡目が100番地となって
いる。第6行〜第15行までは、各行左端の枡目から右
へ向かって1ずつ番地が増加している。第16行から第
20行までは、第1行〜第5行までと同様に、中央の特
定パターン22を越えて番地付けがなされている。この
ようにして、行の中央に特定パターン22が配置されて
いるときはその特定パターン22を越えて番地付けがな
されている。アドレス番地1の桝目に記録情報の1番目
のビット情報が対応し、ビット情報の値が“1”の場合
は黒、“0”の場合には白がその桝目に付される。以下
同様に記録情報が記録され、この結果、情報記録領域2
3Aの550個の桝目21に550ビットのデジタル情
報がマッピングされ得る。
各行ごとに左から右へと並べてあるが、ビット情報をど
のように桝目21にマッピングするかに関しては、この
例に拘束されず自由に行うことができる。
基本動作について 図21はこの発明を実施するためのデジタル情報記録装
置の概略構成を示している。この装置は、入力手段とし
ての入力装置82と、パターン生成手段としての情報記
録装置81と、印刷手段としての印刷装置83を備えて
いる。入力装置82は、例えばキーボード、データベー
スなどによって構成され、各種データを読み込むことが
できる。情報記録装置81は、入力部84と、データ変
換部85と、出力部86と、データ変換(コード化)ア
ルゴリズム87とを備えている。入力部84は、入力装
置82からのデータを入力情報として受けとり、データ
変換部85へ渡す。データ変換部85は、入力部84か
ら受け取った入力情報を、データ変換(コード化)アル
ゴリズム87に基づいて、この発明の表現形式(フォー
マット)に変換し、出力情報として出力部86へ渡す。
取った出力情報を印刷装置83へ出力する。なお、一般
的には、印刷装置83に渡される出力情報はビットイメ
ージである。印刷装置83は、必要な印刷精度に応じて
例えばドットプリンタ、レーザープリンタなどによって
構成されている。
にしたがって、記録すべき各種データを記録担体の記録
面20に記録することができる。
込み(S01)、読み込んだデータを情報記録装置81
の入力部84へ渡す。
てデータを受けたデータ変換部85が、データ変換(コ
ード化)アルゴリズム86に基づいて次の処理を行う。
域23の大きさを決定する(S02)。情報記録領域2
3の大きさは、記録情報と、付加される特定パターン2
2の数によって決まる。情報記録領域23の横幅を一定
の大きさにするとか、情報記録領域23の形状を正方形
にするなどの制約が加わる場合もある。なお、予め記録
情報の大きさが決まっている場合には、この工程は必要
ない。
に特定パターン22を配置する(S03)。この配置と
しては、例えば縦10桝目おき、横15桝目おきに特定
パターン22が現れるような格子状の配置を採用する。
す桝目21に対して、予め定められたマッピングに従っ
てデータのビット情報を配する(S04)。このマッピ
ングとしては、例えば図22を用いて既に説明したよう
なマッピングを採用する。
から渡された記録情報を、印刷装置83が記録面20に
印刷する(S05)。
よれば、記録担体の記録面20にデジタル情報を記録す
ることができる。
利用した情報の読み取りについて図1に示したようなデ
ジタル情報記録担体に記録された記録情報を解読する方
法について説明する。
て、図24に示すように、記録情報に対応した白黒の画
素からなるビットマップデータが得られる。なお、図2
4では、簡単のため図1の記録面20上の要素と対応す
る要素に同一の符号を用い、さらに各特定パターン22
を区別するためにa00〜a44の番号を用いている。
解読はこのビットマップデータに対して行うものとす
る。
録領域23に相当する矩形領域を判別し、その四隅を調
べる。この例では、四隅に特定パターンa00,a0
4,a40,a44が配置されているため、その四隅の
特定パターンa00,a04,a40,a44を検出す
る。
パターン22Bであって横5×縦5の桝目によって構成
されていることが予め分かっているため、四隅の特定パ
ターンa00,a04,a40,a44を分析すること
により情報記録領域23に仮想的に設定された桝目のお
よその大きさを知ることができる。
配置された特定パターン22を探索する。情報記録領域
23の上辺に沿った特定パターン22の探索を例にとる
と、まず左上隅の特定パターンa00の隣の特定パター
ンa01を探し、順次右へ向かってa02,a03と探
していく。例えば特定パターンa01を探す場合、情報
記録領域23内に特定パターンが横15桝目ピッチで現
れることが予め分かっているため、a00からa04の
方向に向かって15桝目分進んだ位置に特定パターンa
01が現れることが予想される。そこで、その予想位置
近傍を調べて、特定パターン22と一致する形状(パタ
ーン)を探す。この操作を繰り返すことにより、情報記
録領域23の上辺に沿った特定パターン22を順次見つ
けることができる。同様にして、情報記録領域23の他
の三辺に沿った特定パターン22も順次見つけることが
できる。
中央部近傍の特定パターンa11〜a13,a21〜a
23,a31〜a33は、情報記録領域23内に特定パ
ターンが格子状に並んでいることを利用して位置を予想
し、予想位置近傍を調べて、特定パターンと一致する形
状を探すことによって見つけることができる。
〜a13,a21〜a23,a31〜a33を探索する
方法として次の2通りの方法が考えられる。
右の対応する特定パターン22同士を結ぶ直線と上下の
対応する特定パターン22同士を結ぶ直線との交点を求
め、この交点の位置から中央部近傍の特定パターン22
を探す方法である。すなわち、左辺に沿った特定パター
ンa10,a20,a30と右辺に沿った特定パターン
a14,a24,a34とを対応させて直線で結ぶとと
もに、上辺に沿った特定パターンa01,a02,a0
3と下辺に沿った特定パターンa41,a42,a43
とを対応させて直線で結び、これらの直線の交点b11
〜b13,b21〜b23,b31〜b33を求める。
この交点b11〜b13,b21〜b23,b31〜b
33付近に特定パターンa11〜a13,a21〜a2
3,a31〜a33が現れると予想する。そして、予想
位置近傍を調べて、特定パターン22と一致する形状を
探す方法である。例えば、特定パターンa12を探す場
合には、a10,a14を結ぶ直線と、a02,a42
を結ぶ直線との交点b12を予想位置として設定し、そ
の位置近傍を調べて特定パターンa12を見つける。
知の隣り合う3つの特定パターン22を利用して近傍の
特定パターン22の位置を予想する方法である。一般に
図27に示すように、3つの座標c00,c01,c1
0が既知であれば、その3つの座標と平行四辺形を構成
するもう1つの座標c11は、3つの座標c00,c0
1,c10からベクトルの合成を用いて求めることがで
きる(ベクトルc00→c01とベクトルc00→c1
0を合成したものがベクトルc00→c11と等し
い。)。したがって、例えば特定パターンa00,a0
1,a10の座標を利用して特定パターンa11の位置
を予想し、その予想位置近傍を調べて、特定パターンと
一致する形状を探す。この新たに得た特定パターンa1
1の座標と特定パターンa01,a02の座標を利用し
て特定パターンa12の探索を行う。このようにして、
逐次的に中央部近傍の特定パターンa11〜a13,a
21〜a23,a31〜a33を探すことができる。
うに記録面20内で連続的に変化する。したがって、予
想位置については、隣接する特定パターン22の位置情
報を利用して近傍の特定パターンの位置を決定する第2
の探索方法の方が、全体的に探索する第1の探索方法に
比して精度が高いと考えられる。しかし、第2の探索法
では、一旦特定パターンの位置を誤ってしまうと、その
誤差が次の隣接する特定パターンの予想位置を計算する
際に反映されてしまう。これに対して、第1の探索法で
はそのようなことがない。結局、どちらの探索法が有利
であるかは一概に言い切ることができない。
(位置情報)を求める。
Bを読み取って得られたビットマップデータを例示して
いる。この特定パターン22Bの位置は中心部41の位
置によって示すことができ、中心部41の位置はその重
心の位置によって代表させることが望ましい。
部41の重心位置は、中心部41を構成する全ての黒ビ
ットの位置を調べてそれらを平均すれば求めことができ
る。平均によって重心位置を求める場合、平均に用いる
サンプルの数が多ければ多いほど正しい重心位置が求め
られる。特定パターン22Bは上下左右に対して対称な
形状をしているため、第1環状部42の重心位置も中心
部41の重心位置と一致するはずである。そのため、図
28のビットマップデータにおいて、中心部41を構成
する全ての黒ビットの位置と、第1環状部42を構成す
る全ての白ビットの位置とをそれぞれ平均することによ
って、中心部41の重心位置を精度良く求めることがで
きる。なお、さらに第2環状部43の情報を利用するこ
とも考えられるが、第2環状部43の外側に隣接する本
来の記録情報を表す桝目の値が黒の場合、第2環状部4
3の枡目と本来の記録情報を表す領域21との境界を見
分けることが難しいため、第2環状部43の情報を利用
することはあまり実用的でない。
も、中央閉領域44を構成する全ての白ビットの位置を
平均することによってその重心位置を求めることができ
る。但し、この重心位置は、その中央閉領域44を構成
する4つの桝目の真中の位置を表しており、いずれかの
桝目を代表する点ではないことに注意する。
値を得る。
9は、情報記録領域23のうち隣り合う4個の特定パタ
ーン22を含む領域(M行N列の桝目を含む領域)を模
式的に示している。記録面20全体に対して図3(b)に
示したような不均一な歪みが生じた場合であっても、こ
のように隣接する4個の特定パターンに囲まれた小さな
領域に対して生じる歪みはほぼ比例的な歪みに近似され
る。
定パターン22の位置をP00、右上(0行N列目)の特
定パターン22の位置をP0N、左下(M行0列目)の特
定パターン22の位置をPM0、右下(M行N列目)の特
定パターン22の位置をPMNとし、これら4個の特定パ
ターン22に囲まれた領域内のm行n列目(m,nは任
意の整数)の桝目の位置をPmnとする。
点をP0n、PM0とPMNとをn:(N−n)に内分した点
をPMn、P00とPM0とをm:(M−m)に内分した点を
Pm0、P0NとPMNとをm:(M−m)に内分した点をP
mNとすると、求める桝目Pmnの位置は、P0nとPMnとを
結ぶ直線L1と、Pm0とPmNとを結ぶ直線L2との交点
として表される。直線L1と直線L2との交点Pmnは、
直線L1をm:(M−m)に内部した点または直線L2
をn:(N−n)に内分した点としても表される。上記
4個の特定パターン22の位置P00,P0N,PM0,PMN
を用いて、これら4個の特定パターン22に囲まれた領
域内の枡目の位置Pmnを表すと、
位置P00,P0N,PM0,PMNから比例的に本来の記録情
報を表す桝目の位置Pmnを求めるという観点からいえ
ば、内分点に限らず、外分点を使用することも可能であ
る。したがって、図30に示すように、目的の枡目Pmn
を囲む4個の特定パターン22のうちいずれかの特定パ
ターン(×を付したもの)が見つからない場合であって
も、例えば右隣の4個の特定パターン22の組を用い
て、同じく比例分割(外分)を用いた手法により目的の
桝目の位置Pmnを求めることができる。
しも隣り合うものを選択する必要はない。図31に示す
ように、隣り合う4個の特定パターンのうちいずれかの
特定パターン(×を付したもの)が見つからない場合に
は、例えば上下に隣り合い、左右に離間した4個の特定
パターン22の組を用いて、同様の比例分割処理が可能
である。
の桝目の位置を求める手法は、情報記録領域が矩形であ
る場合だけでなく、例えば平行四辺形である場合(図2
0)にも適用することができる。
めて、求めた枡目の値を得ることができる。
基本動作について 図32はこの発明の一実施例のデジタル情報解読装置の
概略構成を示している。この装置は、読取手段としての
読取装置92と、情報解読手段としての情報解読装置9
1と、出力手段としての出力装置93を備えている。読
取装置92は、必要な読み取り精度に応じて、例えばイ
メージスキャナ、CCD(チヤージ・カップルド・デバ
イス)カメラなどによって構成され、紙などの記録面2
0に印刷された記録情報を読み取ることができる。
タ変換部95と、出力部96と、データ変換(解読)ア
ルゴリズム97とを備えている。入力部94は、読取装
置92からのデータを入力情報として受けとり、データ
変換部95へ渡す。なお、一般的には、読取装置92か
ら入力部94に渡される入力情報はビットイメージであ
る。データ変換部95は、入力部94から受け取った入
力情報を、データ変換(解読)アルゴリズム97に基づ
いて解読し、出力情報として出力部96へ渡す。出力部
96は、データ変換部95から受け取った出力情報を出
力装置93へ出力する。出力装置93は、例えばディス
プレイ、データベースなどによって構成され、読み取っ
た情報を表示または格納する。
化)アルゴリズム87と、図32中のデータ変換(解
読)アルゴリズム97とは、互いに逆の変換を行う。し
たがって、図23の記録装置によって記録面20に印刷
された記録情報を図32の解読装置によって読み取るこ
とができ、元のデータと同じものを得ることができる。
にしたがって、記録担体の記録面20に記録された情報
を読み出すことができる。なお、ここでは、図1に示し
たように、情報記録領域23内に特定パターン22が一
定間隔で格子状に配置され、かつ情報記録領域23の四
隅に特定パターン22が配置されている記録情報を解読
するものとする。
20に記録された情報を読み取り(S11)、情報解読
装置91の入力部94へ渡す。
てデータを受けたデータ変換部95が、データ変換(解
読)アルゴリズム96に基づいて次の処理を行う。
れた特定パターン22を抽出する(S12)。
とに、1つの桝目の大きさを決定する(S13)。
に、残りの特定パターンを抽出する(S14)。ここ
で、予め定められた配置情報とは、例えば縦10桝目お
き、横15桝目おきに特定パターンが現われるように格
子状に配置されているなどの、特定パターン22の配置
についての情報である。
いての情報(位置情報)をもとに、本来の記録情報を表
す桝目21の位置を決める(S15)。
て、そのような桝目21に記録された情報を読み出す
(S16)。ここで、予め定められたマッピングとは、
例えば図24を用いて既に説明したような、各枡目21
とビット情報と対応づけのことである。
から渡された出力情報を、出力装置93が出力する(S
17)。
よれば、記録担体の記録面20に記録されたデジタル情
報を解読することができる。
について この発明では、情報記録領域23内に特定パターン22
を複数配置しているが、情報記録領域23の四隅に配置
された特定パターン22はその他の特定パターンよりも
重要な意味をもっている。
読方法では、S12に示した通り、情報記録領域23の
四隅の特定パターン22をその他の特定パターンに先行
して探索している。これは、四隅の特定パターン22が
その他の特定パターンに比して見つけやすいという理由
のほかに、四隅の特定パターン22をまず見つけること
によって、記録面20内で情報記録領域23が占める範
囲を決めることができるという理由がある。
パターン22が存在することによって、読み取り時に記
録面20内で情報記録領域23が占める範囲を容易に認
識する(いわゆる切り出す)ことが可能である。例え
ば、図1の例で、情報記録領域23を構成する桝目が全
て白であったとしても、四隅に特定パターン22が存在
することによって、情報記録領域23が占める範囲を容
易に判別することができる。情報記録領域23を構成す
る桝目が全て黒であったとしても同様である。なお、特
定パターンが全て白の桝目で構成されているような場合
は考えないものとする。これに対して、情報記録領域2
3の四隅に特定パターン22が存在しない場合には、情
報記録領域23内の白と情報記録領域23外の白とを区
別することができない。情報記録領域23の外周に沿っ
た桝目に全て白が付されたような場合もあるからであ
る。
マップデータから情報記録領域23の四隅の特定パター
ン22を探す方法を模式的に示している。左上隅の特定
パターン22を探す場合、ビットマップデータの左上隅
から、斜め方向(図中に矢印で示す)にスキャンを行
う。情報記録領域23の外側は白ビットで構成されいる
とすれば、斜め方向のスキャンで最初に黒ビットが現わ
れるのは、左上隅の特定パターン22を構成する黒ビッ
トである。これにより、左上隅の特定パターン22を見
つけることができる。もちろん、情報記録領域23の右
上隅、左下隅、右下隅の特定パターン22も、それぞれ
ビットマップデータの右上隅、左下隅、右下隅から斜め
方向にスキャンすることによって、同様に見つけること
ができる。
で情報を記録することが有益である場合が多い。
情報記録方法で設定するセグメントGを示している。こ
のセグメントGは、矩形ブロック21に特定パターン2
2(以下、図7に示した特定パターン22Bを意味する
ものとする。)を枡目単位で重ねて配置して構成されて
いる。詳しくは、矩形ブロック21は、縦方向および横
方向に特定パターン22の寸法よりも大きい寸法を持
ち、縦25桝目×横25桝目=625枡目によって構成
されている。特定パターン22は、縦方向および横方向
にそれぞれ2分割、計4分割され、4つの分割パターン
22a,22b,22c,22dとして矩形ブロック2
1の四隅に内接する位置に配置されている。この特定パ
ターン22によって25桝目(左上隅で9桝目、右上隅
で6桝目、左下隅で6桝目、右下隅で4桝目)が占めら
れるため、本来記録すべきデジタル情報を記録できる枡
目は600桝目となっている。なお、桝目を区切る点線
および実線は仮想的なものである。また、図35では便
宜上、矩形ブロック21の外部に各分割パターン22
a,22b,22c,22dを補完する部分を付加し
て、特定パターン22を合成した態様を示している。
セグメントGを複数隙間なく配列して、情報記録領域2
3を設定する。この例では縦3個×横3個、計9個のセ
グメントGを配列して情報記録領域23を構成してい
る。各分割パターンを矩形ブロック21の四隅に配置し
たことから、このようにセグメントGを配列したとき、
4つの矩形ブロック21(セグメントG)が頂点を突き
合わせて隣接する境界点上で、隣接する矩形ブロック2
1に配置された分割パターンによって特定パターン22
が合成される。また、記情報記録領域23の外周に沿っ
て存在するセグメントGに、その外周側に特定パターン
22を合成するように、各分割パターン22a,22
b,22c,22dを補完する部分を外接させて付加し
ている。
ターン22が配置した場合、情報記録領域23の四隅に
特定パターン22が配置されるので、読み取り時に、情
報記録領域23の範囲を認識する容易さなどで有利とな
る。ただし、必ずしも特定パターン22が情報記録領域
23の四隅に存在する必要はない。図37に示すよう
に、各セグメントGの中央に特定パターン22を配置し
ても良い。このようにセグメントGの配列と特定パター
ン22の配置とが同期していれば、セグメントG単位で
の情報記録が可能である。
が挙げられる。
できるため、効率的な読取処理が可能である。また読取
装置のメモリバッファ容量が少ない場合には、(読み取
り→復号処理)を逐次的に繰り返すことで対応すること
ができる。つまり、メモリバッファの節約を図ることが
できる。
セグメントG単位で行なうことが可能である。この場
合、セグメントG単位でチェックサムやCRCといった
余剰ビットを付加する。また、バースト誤りを分散させ
るためのシャッフリング処理をセグメントG単位で行う
ことが可能である。
トGのみを再度読み取る処理が可能である。また、再読
み取りの際にはCCDカメラの倍率を上げるといった読
取装置における処理や、読取画像の解析手法としてより
高精度なものを用いるといった解析時の処理において、
最初に行った手法と別の手法を用いた再読み取りを行う
ことができる。この際、最初に行う読み取りには高速処
理の期待できるものを用い、再読み取りには、時間がか
かるがより高精度なものを用いると、全体として高速か
つ確実な読み取りを行うことができる。
ることができる。すなわち、セグメントGを隙間なく並
べてゆく限り、縦横にそれぞれいくつのセグメントGを
配列するかを自由に設定することができる。縦長、横長
などの長方形状に配列可能であるのみならず、図38に
示すように矩形の隅が欠けたような形状、極端には図3
9に示すような複雑な配列が可能である。
列を採用する場合には、各セグメントGに上下左右に隣
接するセグメントGが存在するか否かを表す隣接情報
や、各セグメントGに割り当てられた単位情報の順番を
表す番号情報を記録しておくと、読み取り時に便利であ
る。例えば、図40は、図39に示すように配列した各
セグメントGに、隣接情報としての「配置」と、番号情
報としての「番号」を記録した様子を示している。「配
置」の項目は、あるセグメントGの「右・下・左・下」
に隣接するセグメントGが存在するか否かを4ビットの
情報として表している。4ビットのうち上位ビットから
順に「右・下・左・上」に対応し、各ビットの値1は
「存在する」、値0は「存在しない」を表している。
「番号」の項目は、情報記録領域23内の8つのセグメ
ントGに割り当てられた単位情報が、元のデジタル情報
においてどのような順番に並んでいるのかを示してい
る。このようにした場合、読み取り時に、この「配置」
や「番号」に基づいて、一のセグメントGに隣接するセ
グメントGがあるかないかを確かめながら、記録段階で
単位情報を記録した順序と同じ順序で各セグメントGか
ら単位情報を読み取ることができる。
記録領域23にセグメント単位で記録する仕方を示して
いる。
横3個のセグメントG1,…,G6によって構成されて
いるものとする。
ントGの数に応じて一定の長さごとに区切って、単位情
報としての単位データ112(D1,…,D6)を作成
する。各単位データ112には、必要に応じて付加情報
データ113を付け加える。付加情報データとしては、
チェックサムやCRCなどの誤り検出あるいは誤り訂正
のデータ、セグメントGの「配置」や「番号」を表すデ
ータなどが考えられる。
113を付け加えたもの(これも「単位データ」と呼
ぶ。)111を、各セグメントGに対応させて割り当て
て(マッピング)、そのセグメントG内で特定パターン
22が占める枡目以外の枡目に記録する。
111を左上隅のセグメントG1に割り当てる。同様
に、それぞれD2,…,D6を含む第2,…,第6の単
位データを、セグメントG2,…,G6に割り当てる。
各セグメントG内では、図43に示すように、単位デー
タ111を矩形ブロック21のうち特定パターン22が
占める枡目以外の枡目に割り当てて記録する。この例で
は、第1行の左から右、第2行の左から右というように
マッピングを行っている。
取る場合は、記録する場合と逆の工程によって、セグメ
ント単位で読み取ることができる。
て 記録面22にセグメントGを並べて情報記録領域23を
構成する場合、セグメントGを並べるべき方向および数
を含む所定の配列ルールに従って配列するのが望まし
い。
トG毎に並べ方を指示するものではなく、セグメントG
を並べるべき方向および数を含む上位概念を指示するも
のである。
6を配列する場合、図44(a)に示すように正方形に
レイアウトする例、同図(b)に示すように横方向のセグ
メント数を2個として長方形にレイアウトする例、同図
(c)に示すように縦方向のセグメント数を2個として縦
長の長方形にレイアウトする例が考えられる。この図4
4(a),(b),(c)のいずれの例においても、セグメント
Gはまず右から左へ並んでおり、右から左へ並んだもの
が上から下へと並んでいる。レイアウトが変わってもこ
のような配置ルールが変わらないならば、既に説明した
ような「番号」情報をセグメントG内に持たなくとも、
読み取り時に、この配列ルールに基づいて、記録段階で
単位情報を記録した順序と同じ順序で各セグメントGか
ら単位情報を読み取ることができる。したがって、元の
デジタル情報を容易に復元することができる。
う解読装置について 図45は一実施例のデジタル情報解読装置の概略構成を
示している。この情報解読装置は、図32に示した情報
解読装置の構成要素に加えて、制御手段の一部を構成す
る読取装置制御装置98を備えている。この読取装置制
御装置98は、データ変換部95で得た情報に基づい
て、記録面20から適切な画像情報を得るために、読取
装置92と記録面20との相対位置を変更する。
に従って、記録面の情報記録領域23に記録された情報
をセグメント単位で読み出すことができる。
録領域23が縦3個×横2個のセグメントGの配列から
なる場合について説明する。
部分に設定して(S21)、記録面20を読み取って画
像情報を生成する(S22)。この処理は、データ変換
部95からの指示に応じて読取装置制御装置98が読取
装置92の動作を制御することにより行う。続いて、こ
の画像情報中に情報記録領域23の左上隅に配置された
特定パターン22があるかを調べる(S23)。もし、
読み取った画像情報の中に左上隅の特定パターン22が
なければ、読み取り部分を順次変更して、左上隅の特定
パターン22が見つかるまで探索を続ける(S24)。
読み取り部分の変更は、例えば図34に示したスキャン
ラインの移動に準じて変えていけばよい。
22の情報をもとに、1つの桝目の大きさを決定する
(S25)。1つの桝目の大きさがわかれば、例えば縦
20桝目間隔、横20桝目間隔で特定パターン22が現
れるといった予め定められた配置情報に従って、情報記
録領域23の左上隅に存在するセグメントGの頂点に相
当する位置に配置された4つの特定パターン22を見つ
ける(S26)。すなわち、既知の特定パターン22に
対して「右隣の特定パターン22」と、「下隣の特定パ
ターン22」と、「この下隣の特定パターン22の右隣
に位置する特定パターン22」とを抽出する。これによ
り左上隅のセグメントGを特定することができる。そし
て、この4つの特定パターン22が含まれるような範囲
の画像情報を生成する(S27)。この処理は、データ
変換部95からの指示に応じて読取装置制御装置98が
読取装置92の動作を制御することにより行う。
って規定される左上隅のセグメントG内で、上記特定パ
ターン22が占める枡目以外の枡目が表すパターンを復
号してこのセグメントGに割り当てられた単位情報を読
み取る。
位置情報をもとに、セグメントG内の各桝目の位置を決
める(S28)。続いて、図43に示したような予め定
められたマッピングに従って、各桝目に記録された情報
を読み取る(S29)。そして、読み取った1つのセグ
メントG分の情報を出力する(S30)。
するセグメントGにおいて左上隅となる特定パターン2
2を設定する(S32)。この例では、左上隅のセグメ
ントGの右上隅の特定パターン22を、右に隣接するセ
グメントGの左上隅の特定パターン22として設定す
る。そして、この隣接するセグメントGの頂点に相当す
る位置に配置された4つの特定パターン22を検出し
(S26)、図47に示すように、画像情報の取り込み
範囲I1をこの4つの特定パターン22が含まれるよう
にI2に変更する(S27)。この後、左上隅のセグメ
ントGについての読み取りと同様に、このセグメントG
についての読み取りを行い(S28,S29)、読み取
った情報を出力する(S30)。この情報は、既に読み
取った情報に対して連結される。
に、画像情報の取り込み範囲を、I1からI2、さらに
はI3というように、順次隣接する4つの特定パターン
22を含む範囲に変更しながら、第1行について左から
右に向かって各セグメントGについての読み取りを行
う。第1行が終了したら、第2行について再び左から右
に向かって各セグメントについての読み取りを行う。そ
して、情報記録領域23を構成する全てのセグメントG
についての読み取りが完了した時点(S30)で読み取
り処理を終了する。
読み取りを行うので、情報記録領域23全体を読み取っ
て復号する場合に比して読み取り精度を高めることがで
きる。また、解読時に画像情報を記憶するのに必要なメ
モリ容量が1セグメントG分でで済むという利点があ
る。1つのセグメントGについての解読が終われば、そ
の結果を出力し、画像メモリには次のセグメントGにつ
いての画像情報を記憶(上書き)させれば良いからであ
る。逆に言えば、画像メモリ容量が一定であっても、広
面積の情報記録領域23に記録されたデジタル情報を読
み取ることができる。
仕方は図47に示したものに限られない。例えば図48
に示すように、まず第1行分のセグメントGの画像情報
I1を一度に取り込み、次に第2行分の画像情報I2、
第3行分の画像情報I3というように、各行毎に画像情
報を取り込んでも良い。これは、読取装置92(イメー
ジセンサ)としてラインスキャナを使用した場合に実施
できる技術である。ラインスキャナを使用した場合、情
報記録領域23が縦または横にどんなに長くとも、セグ
メントGが並ぶ行単位での解読を行うことができる。た
だし、画像情報の取り込み範囲が一部重なっていること
から、セグメントGが並ぶ行単位での解読を行う場合、
情報解読装置91の内部で重なった部分の画像情報を覚
えておいたり、読取装置制御装置98を用いて情報記録
領域23を巻き戻したりする必要がある。一の画像情報
と次の画像情報とが重なった部分を調整するためであ
る。また、画像情報の取り込みの範囲を変更するために
記録面と読取手段とを相対的に移動するに際して、必ず
しもモータなどを用いた物理的な移動を行う必要はな
く、鏡の角度を変えることによって画像情報の取り込み
範囲を変更するといった光学的なもの、画像情報の必要
な範囲だけを順次メモリに蓄えながら解読を行うといっ
たソフトウェア的なもの、も相対的な移動の範疇に含ま
れる。
つける際に必要な画像情報の精度は、セグメントG内の
各桝目の情報を読み出す際に必要な画像情報の精度ほ
ど、精密さを要求されない。例えば、1桝目が1ドット
に相当する程度の粗い画像情報であっても、情報記録領
域23の左上隅を見つけることは可能である。むしろ、
このような粗い画像情報に設定すれば、情報記録領域2
3全体を把握でき、情報記録領域23の左上隅を容易に
見つけることができるという利点がある。
2に、イメージセンサ133に加えて、光学系として、
記録面20に記録された2次元パターンを画像情報に変
換する倍率を可変できるズームアップ装置132を備え
るのが望ましい。このようにした場合、図49に示すよ
うに、情報記録領域23の左上隅を見つける際の画像情
報の精度と、情報記録領域23の各桝目の情報を読み出
す際の画像情報の精度とを変更することができる。すな
わち、情報記録領域23の左上隅を見つける際は、同図
(a)に示すように情報記録領域23全体が入っている範
囲Iを得る。これにより、情報記録領域23全体を把握
して、情報記録領域23の左上隅を容易に見つけること
ができる。一方、セグメントGの頂点に配置された4つ
の特定パターン22を見つけ、情報記録領域23の各桝
目の情報を読み出す際は、同図(b)に示すように情報記
録領域23の左上隅を拡大した範囲I#を得る。これに
より、特定パターン22から桝目の大きさの情報を得
て、セグメントGを決定し、セグメントG内の各桝目の
情報を読み出すことができる。
つの特定パターン22を見つける工程で、ズームアップ
装置132の倍率を別途設定しても良い。なぜならば、
図17に示したような手法で特定パターンの探索を行う
場合には、単に特定パターンの特徴を検証しているだけ
なので、1つ1つの桝目のマークの値を評価する場合ほ
どの画像情報の精度がなくとも、特定パターンを検出す
ることが可能だからである。これにより、セグメントG
の頂点に配置された4つの特定パターン22を容易に見
つけることができる。
トウェア的に精度を変えて調べることはよく行われる方
法である。例えば、図34に示したスキャンラインを1
本おきに設定して探索を行うことは、情報記録領域23
の四隅を見つける際の画像情報の精度をソフトウェア的
に下げたことに相当する。このようにスキャンラインを
少なくすることにより、四隅を見つけるための処理時間
を短縮することができる。
じる余白部について 図42に示すように、情報記録領域23の各辺から特定
パターン22がはみ出している場合は、情報記録領域2
3の四辺に沿って、情報記録領域23の辺と上記はみ出
した特定パターン22の対向する辺とに囲まれた湾状領
域(ハッチングで示す。以下「余白部」という。)27
が生じる。この余白部27をどのように利用するかが問
題となる。
次のような態様で構成された場合にも生ずることを述べ
ておく。
ク21の右下隅に、特定パターン22を分割せずそのま
ま内接させて配置することによりセグメントGを設定
し、図52に示すように、このセグメントGを矩形状に
並べて情報記録領域23を構成する。そして、情報記録
領域23の上辺、左辺に沿って存在する各セグメントG
の四隅に特定パターン22が配置されるように、情報記
録領域23の上辺、左辺に沿って特定パターン22を外
接させて付加する。読み取り時の便宜のためである。な
お、図51のセグメントGには、この付加した特定パタ
ーン22を併せて示している。このようにした場合、情
報記録領域23の上辺、左辺に沿って余白部27が生ず
る。
22を2分割して、分割パターン22e,22fとして
矩形ブロック21の左下隅、右下隅に配置することによ
りセグメントGを設定する。このセグメントGを矩形状
に並べて情報記録領域23を構成する。そして、情報記
録領域23の上辺に沿って存在する各セグメントGの四
隅に特定パターン22が配置されるように、情報記録領
域23の上辺に沿って特定パターン22を外接させて付
加する。結果として、各セグメントGの頂点に接する位
置に特定パターン22が配置された状態となる。このよ
うにした場合、情報記録領域23の上辺、左辺、右辺に
沿って余白部27が生ずる。る。
外分点を算出する手法等を用いることにより、情報記録
領域23に記録すべきデータを余白部27の桝目に入れ
ることも可能である(既述)。但し、大部分のデータは
セグメントG内に記録されるので、余白部27にデータ
を入れる場合には特別な処理が必要となる。
場合には、余白部27を他の用途に用いることができ
る。次に、余白部27をどのように利用できるかについ
て説明する。
桝目)のみによって構成される領域のことである。
リットは、情報記録領域23の辺に沿って配置された特
定パターン(以下「外周特定パターン」という。)22
を探索する際に、その外周特定パターンを容易に見つけ
ることができる点にある。
近傍に同一あるいは類似のパターンが出現する危険性に
ついて述べたが、図42に示した態様(情報記録領域2
3の四辺に生じたもの)の余白部27に、図54に示す
ようにデータを入れた場合、情報記録領域23の上部中
央近傍に見られるように、外周特定パターン22の近傍
に同一あるいは類似のパターン22#が出現する場合が
ある。このため、読み取り時に、このパターン22#が
本来の外周特定パターン22と誤認識されるおそれがあ
る。先に読取方法について説明したごとく、外周特定パ
ターン22の探索は、情報記録領域23内部に配置され
た特定パターン22の探索に先立って行われるため、こ
のような誤認識の影響は大きい。
記録領域23の四辺に生じたもの)の余白部27に、図
55に示すように静寂領域28を設定すれば、情報記録
領域23の各辺で外周特定パターン22を容易に見つけ
ることができる。つまり、図56に示すように、外周特
定パターン22に対して情報記録領域23の辺に沿って
最も近傍に同一のパターン22#が出現したとしても、
斜め下方に3枡目分だけ重なった位置にしか出現し得
ず、このパターン22#を外周特定パターン22である
と誤認識する可能性は少ない。したがって、外周特定パ
ターン22の探索を容易に行うことができる。
23の上辺と左辺に集中的に生じたもの)の余白部27
に、図58に示すように静寂領域28を設定した場合、
情報記録領域23の上辺と左辺に関しては、外周特定パ
ターン22を図55の場合よりもさらに容易に見つける
ことができる。この理由は、図57に示すように、外周
特定パターン22に対して情報記録領域23の辺に沿っ
て最も近傍に同一のパターン22#が出現したとして
も、斜め下方に枡目が重ならない位置にしか出現し得な
いからである。図11に示したように外周特定パターン
22と同一のパターンが辺方向に対して並ぶことはおろ
か、図56に示した位置に外周特定パターン22と同一
あるいは類似のパターン22#が出現することもない。
したがって、情報記録領域23の上辺および左辺に限っ
て言えば、情報記録領域23の四辺に静寂領域28を設
ける場合(図55)よりもさらに容易に外周特定パター
ン22を探索することができる。但し、情報記録領域2
3の下辺および右辺においては、余白部にデータをいれ
た場合(図54)と同様に、誤認識の問題が起こるおそ
れがある。
23の上下左右の辺に均等に静寂領域28を設定する方
式と、図58に示したように情報記録領域23の上辺と
左辺(あるいは下辺と右辺)のみに集中して静寂領域2
8を設定する方式との、どちらが有利であるかは、探索
方法全体の中で評価されるべきであり、一概に優劣を言
い切ることはできない。
辺に沿った方向に関して、交互に白黒が付されたクロッ
キングパターンとして設定する。
が横27桝目×縦5桝目からなり、その下辺は情報記録
領域に接しているものとする。この余白部27に、図6
0(a)に示すように、中央の行に黒桝目と白桝目とを交
互に並べてクロッキングパターンを設定する。
して、既知の外周特定パターン22に基づいて一定の桝
目分進んだ位置に次の外周特定パターン22の出現を予
測する方法について説明した。この探索方法を採用する
場合、余白部27にクロッキング情報を入れることによ
り、外周特定パターン22の探索をより容易に行うこと
ができる。つまり、既知の特定パターン22に基づいて
いきなり次の特定パターン22の出現位置を予測すると
誤ってしまうような場合でも、クロッキングパターンを
たどって誤差を修正しながら次の外周特定パターン22
を探せば、正確に次の外周特定パターン22を見つける
ことができる。
含む場合、情報記録領域23の中央近傍の情報を読み出
すときは、情報記録領域23の周辺のクロッキング情報
を用いた読み取りよりも特定パターン22を用いた読み
取りの方が歪みに強いことを既に述べたが、情報記録領
域23の周辺近傍部分の読み取りに関しては、クロッキ
ング情報を用いた方が有利である。したがって、特定パ
ターン22とクロッキング情報とを併用することによ
り、より高精度な読み取りを行うことができる。
ングパターンの位置を、余白部27の中央の行ではな
く、余白部27の端に沿った位置としても良い。また、
クロッキングパターンの大きさや形状も、1桝目を単位
とする方式に限られるものではなく、複数の桝目を単位
とする方式も考えられる。例えば図60(c)に示すよう
に、情報記録領域23の辺に垂直な方向に複数の枡目を
連結してなるバーによってクロッキングパターンを構成
しても良い。
領域23の辺からはみ出した外周特定パターン22に対
する外接線(図示せず)に沿って延びる枠パターン29
Aとして設定する。枠パターン29Aは、この例では黒
枡目が連結した棒状のものとし、外周特定パターン22
の対向する辺に対して1枡目分の隙間をもって配置す
る。
面における情報記録領域23の範囲を容易に検出するこ
とができる。また、上記枠パターン23を、外周特定パ
ターン22の対向する辺に対して1枡目分の隙間をもっ
て配置しているので、外周特定パターン22の探索が妨
げられることはない。すなわち、情報記録領域23の辺
に沿って探索を行ったとき、黒と白とが切り替わるたび
に、外周特定パターン22、1枡目分の隙間、枠パター
ン29A、1枡目分の隙間、外周特定パターン22が順
に現れたと考えることができ、外周特定パターン22を
容易に見つけることができる。これに対して、図61に
示すように、枠パターン29を外周特定パターン22に
連結してしまうと、そのような利点は無くなる。
ターンは、外周特定パターン22の外接線に沿っている
(接している)ので、枠パターンとして有効である。
トであるか否かを表す情報を入れる。
パターン22を探索する場合、図63(a)に示すように
別の外周特定パターン22を隅の特定パターン22であ
ると誤認識したり、図63(b)に示すように類似のパタ
ーン22#を隅の特定パターン22であると誤認識した
り、さらには図63(c)に示すように情報記録領域23
外の汚れ22Xなどを隅の特定パターン22であると誤
認識したりすることがある。このような誤認識を防ぐた
めに、余白部に、四隅の特定パターン22と他の外周特
定パターン22とを区別する、あるいは四隅のセグメン
トと他のセグメントとを区別する情報を記録することは
有効な対策である。
4に示すように、四隅のセグメントGとそれ以外のセグ
メントGとで、余白部27におけるパターン29Aの有
無を変える手段が考えられる。これによって、読み取り
時に、隅のセグメントGあるいは隅の特定パターン22
であるか否かを容易に知ることができる。すなわち、外
周特定パターン22の探索において、まず四隅の特定パ
ターン22を見つけてから、四隅の特定パターン22に
挟まれた外周特定パターン22を探す方法について既に
説明したが、四隅の特定パターン22のうちの1つをま
ず見つけて、外周特定パターン22を順次探索しながら
別の隅の特定パターン22まで至る方法が考えられる。
このような場合には、四隅のセグメントを他のセグメン
トと区別することによって、四隅の特定パターン22に
至ったことを容易に知ることができる。なお、簡単のた
め、図64では情報記録領域23内に記録された本来の
データを省略している。同様に、図47や図48に示し
たような、画像情報の取り込みの範囲を変更する場合に
も、取り込み範囲が四隅のセグメント(図47)や最下
段の行(図48)に至ったことを容易に知ることができ
る。
Aを用いた方法でなくとも良い。四隅のセグメントGと
それ以外のセグメントGとで、余白部27のパターンを
明確に区別できるならば、余白部27に設定する情報は
何でも良い。
(縦×横あるいは総数)、情報記録領域に記録されたデ
ジタルデータのサイズ、データの変調方式、チェックサ
ム、誤り訂正方式、データが使用可能なアプリケーショ
ン種別など、情報記録領域に記録されたデータを実際に
読み出す前に知っていれば便利な情報をいう。これらの
情報を余白部27に対して記録すると有利である。
セグメント内の他の記録情報と同様に1桝目を1ビット
に割り当てる記録方法によって記録することもできる
し、全く別の記録方法を用いて記録することもできる。
て、余白部27にインデックス情報を記録した例を示し
ている。符号化方法としてITF(インターリーブド2
・オブ5)を用いている。ITFは、2本の太いバー
(またはスペース)と3本の細いバー(またはスペー
ス)とで1つの数字(十進数)を表し、1桁目の数字を
バーのみで構成し、2桁目の数字を前述のバーに噛み合
うスペースで構成することによって2桁の数字を5本の
バーと5本のスペースとで表している。
桝目であるものとして、2桁の十進数の数字「38」を
コーディングする場合を考えてみる。図66は十進数の
数字0,…,9をコーディングする際のモジュール構成
を表しており、1が太バー、、0が細バーにそれぞれ対
応する。この表を用いると、「太太細細細」と並ぶ黒バ
ーと、この黒バーに噛み合う「太細細太細」と並ぶスペ
ースによって「38」を表現することができる。細バー
を1桝目幅、太バーを3桝目幅とすれば、1シンボルを
18桝目幅で表すことが可能であり、4桝目幅のスター
トシンボル、5桝目幅のストップシンボルを加えて、2
桁の数字(十進数)を27桝目幅で表すことができる。
なお、バーの高さは余白部27の高さである5桝目幅と
する。
を白黒反転させて余白部27に挿入した例を示してい
る。この例のように特定パターン22の周囲が黒桝目で
構成されている場合には、バーコード記録データを白黒
反転させた方が特定パターン22とバーコード記録デー
タとを区別しやすい。なお、スタートシンボルやストッ
プシンボルは実際のバーコードにおいて記録領域を限定
するために必要な情報であるが、この例では余白部27
が特定パターン22に挟まれて記録領域が限定されてい
るため、スタートシンボルやストップシンボルを省略す
ることができる。
コードとしてのバーコードと、各枡目にマークを付与し
てなる2次元パターンとを枡目単位で記録することがで
きる。両者はともに枡目を単位としているので、印刷時
に同じ印刷制御方法を適用できる。また、読み取り時
に、同一の解読装置を用いて、両方の情報を解読するこ
とができる。また、取り込んだ画像情報からバーコード
部分を取り出すことができれば、上記バーコード部分に
ついては1次元の走査によって解読することができる。
また、上記バーコードを構成するバーとスペースは、複
数の桝目を用いて構成されるので、桝目1個が1つの値
を表すパターンに比して冗長度が大きい。したがって、
記録面内に読取誤りが起こりにくい部分(バーコード部
分)を形成することができる。また、当然ながら、IT
F以外のバーコード技術を採用することもできる。
インデックス情報を表す方法としては、図68(a)に示
すようにバーの数や位置の太さによってなんらかの情報
を表す、あるいは図68(b)に示すように、複数連結し
た黒桝目の配置によってなんらかの情報を表すなどの方
法が考えられる。
ントG内の他の記録情報と異なる記録方式によってイン
デックス情報を記録する利点は、内部のデータが読めな
いような場合でもインデックス情報のみを読み出すこと
ができる点にある。例えば、セグメントG内の桝目単位
のレベルでは情報を読み出すことはできなくとも、イン
デックス情報のバー単位のレベルでは情報を読み出すこ
とが可能な場合が考えられる。
では、桝目を単位として書き込む利用方法のみを説明し
てきたが、図69に示すように、桝目を単位としない記
述も可能である。但し、桝目を単位として記述を行った
場合には、セグメント内の記録情報を読み取る方法と同
じ方法を用いて読み取りを行える利点がある。
め、1箇所がつぶれても大丈夫なように、複数箇所に繰
り返して記録することもまた重要な技術である。
字等を入れる。
を差し込む際に、人間が記録担体の方向を認識すること
が可能な天地左右表裏の識別マーク、あるいはCCDカ
メラなどで取り込んだ画像の方向を読取装置が認識可能
な天地左右表裏の識別マークを余白部27に組み込むこ
とができる。
の上辺と左辺に余白部を集中させて静寂領域28を設定
した場合、上下左右の識別は人間にとっても機械にとっ
ても容易である。
部27に記録することにより、人間に上方向を認識させ
る例を示している。また、図71(a)は、余白部27に
文字を表すパターンを枡目単位で設けることにより、天
地左右表裏を人間に認識させる例を示している。文字ま
たは記号を用いることにより、人間がそのままその内容
(例えばインデックス情報の一部)を理解できるように
することができる。図71(b)の例は、「書院(SHO
IN)」という名称のワードプロセッサに組み込まれた
読取装置によって解読可能であることを示している。
を書き込む方法を採用しているので、セグメント内の記
録情報を読み取る方法と同じ方法を用いてその情報内容
を読み取ることができる。人間がそのまま理解すること
ができる文字等の情報は、パターンマッチングなどの手
法を用いることにより、機械が認識することも可能であ
る。
識別マークあるいは可読文字等を桝目を単位とせずに入
れても良い。このようにした場合、読取装置には解読で
きないが桝目単位で記録するよりも多くの情報を記録す
ることができる。一方、機密性の保持のために、人間に
は読めないが、読取装置には天地左右表裏を識別できる
マークを記録することもできる。
利用について 同様に、情報記録領域23内の特定位置に存在するセグ
メントGに、天地左右表裏を識別するための情報を記録
することができる。例えば左上隅のセグメントGをダミ
ーセグメントとして用いて、図73(a)に示すように特
定の模様を入れたり、図73(b)に示すように上方向を
表す矢印を入れたり、図73(c)に示すように可読文字
を入れたりすることが可能である。この場合、読み取り
時に、ダミーセグメントのデータは無視する。但し、図
74に示すように、ダミーセグメントの例えば下半分に
は有効なデータが入っているといった使い方は可能であ
る。もちろん、複数のセグメントGをこのようなダミー
セグメントとして用いてもよい。また、セグメントGを
縦横の配列に並べるために、データが不足した場合には
パディングのためのセグメントが用いられることがある
が、そのパディング用セグメントをダミーセグメントと
して用いることも可能である。
在するセグメントGに、上に述べたようなインデックス
情報を記録することもできる。
タとで、同じ符号化方法および同じ読み取りアルゴリズ
ムを用いることができる。読み取りアルゴリズムにおい
て、まず四隅の特定パターン22を調べるような場合に
は、四隅に配置されたセグメントGにインデックス情報
を記録することが有利である。なぜなら、四隅の特定パ
ターン22を見つければ、情報記録領域23全体に配置
された他の特定パターン22すべてを探索しなくとも、
四隅の特定パターン22と、それらが属する各セグメン
トの残りの3個の特定パターン22とは簡単に見つける
ことができる。そのため、四隅のセグメントGは容易に
確定でき、四隅のセグメントGの情報は他のセグメント
に含まれる情報よりも先行して読み出すことが可能とな
る。例えば図75に示すように、情報記録領域23の左
上隅に存在するセグメントGにインデックス情報を記録
することが望ましい。
で、冗長度を上げるために、複数のセグメントGに同一
のインデックス情報を記録しても良い。例えば図76に
示すように、情報記録領域23の四隅に存在するセグメ
ントGに同一のインデックス情報を記録した場合、その
四隅のセグメントGのうち、たとえ1つのセグメントG
のインデックス情報を読み損なったとしても、他の3つ
のセグメントのインデックス情報により正しいインデッ
クス情報を得ることができる。さらに、情報記録領域2
3の大きさに応じて、インデックス情報を含むセグメン
トの数を増減しても良い。例えば、図77に示すよう
に、情報記録領域23の大きさがそれほど大きくない場
合は、四隅に存在するセグメントGの全てにインデック
ス情報を記録するのではなく、左上隅と右下隅に存在す
るセグメントGのみにインデックス情報を記録しても良
い。この場合、読み取り時に、四隅のセグメントGのう
ち右上隅、左下隅のセグメントGもインデックス情報を
含むセグメントと考えて、左上隅、右下隅のセグメント
Gと同様に読み取りを行う。そして、四隅のセグメント
Gのうちインデックス情報として解読できる情報が含ま
れていた左上隅と右下隅のセグメントGの内容のみをイ
ンデックス情報とみなし、右上隅と左下隅のセグメント
の内容はデータと見なす。
グメントGに収めるものとしているが、複数のセグメン
トGに異なるインデックス情報を入れて、インデックス
情報の情報量を増やす方法も考えられる。例えば図76
に示した四隅のセグメントGにそれぞれ異なるインデッ
クス情報を記録しても良い。また、図78(a)に示すよ
うに、左上隅のセグメントG1とその右に隣接する3つ
のセグメントG2,G3,G4とにまたがってインデッ
クス情報を記録しても良いし、図78(b)に示すよう
に、左上隅G1のセグメントG1とそれに隣接する3つ
のセグメントG2,G6,G7にまたがってインデック
ス情報を記録しても良い。
ンデックス情報を記録する例について 記録面内に設定された情報記録領域の四隅にインデック
ス情報を記録する方法は、上記セグメントGを用いて情
報記録領域を構成した場合に限られず、矩形状の情報記
録領域について広く適用することができる。例えば、本
出願人が先に特願平6−70911号で提案したよう
な、複数連結した枡目からなる小ブロックを設定し、記
録面上に上記小ブロックを複数隙間なく配列して情報記
録領域を構成した場合にも適用することができる。
うに、縦4個×横4個、計16個の枡目が正方形に連結
している小ブロックWを設定し、図79に示すように、
この小ブロックWを記録面20に横方向、縦方向に行列
状に並べることによって矩形の情報記録領域23を構成
する(なお、図79中の小ブロックW間の境界線は仮想
的なものである)。ここで、各枡目に白と黒のマーク
(値)が付与されることにより小ブロックWがとりうる
パターンのうち、縦方向と横方向のいずれについても同
じ値が連続する個数が3個以下であるパターンのみを指
定パターンとして採用する。このとき、小ブロックWの
とりうる指定パターンの数は22,874通りであり、
小ブロック1個を14ビット(16,384通り)の値
と対応させることが可能である。そして、記録すべきデ
ジタル情報を小ブロックWの数に応じて分割して単位情
報を作成し、この単位情報をそれぞれ小ブロックWに対
応させて割り当てて記録する。このような指定パターン
を採用することにより、情報記録領域23全体で同じ値
の桝目が連続する個数が、縦方向に関しても横方向に関
しても、必ず6個以下となり、読取エラーが生ずるのを
防止している。
に、記録面20の天地左右を一意的に決める目的、およ
び、桝目の大きさを識別するクロッキング情報を得る目
的で、市松模様をなす制御パターンW1(図81参照)
を割り当てている。なお、上記指定パターンとして、こ
の制御パターンW1と、制御パターンW1を回転させた
ときにできるパターン(図82参照)とを採用しないも
のとしておく。この制御パターンW1は白枡目と黒枡目
とが交互に配置されたパターンであるから、記録面20
内でこの制御パターンW1を見つけることにより、桝目
の大きさを識別することができる。また、この制御パタ
ーンW1を見つけることによって記録面20の天地左右
を一意的に識別することができる。
た情報を読み取る場合、図83に示すように、記録面2
0に記録された記録情報を読み取って画像情報に変換し
(S11)、情報記録領域23の四隅のパターンを識別
することによって制御パターンW1を見つける(S1
2,S13)。この制御パターンW1によって天地左右
とクロッキング情報を得て(S14,S15)、それに
基づいて情報記録領域23から小ブロックWを切り出し
(S16)、小ブロック毎に記録された情報(指定パタ
ーン)を元のデータを変換する(S17)ことによっ
て、記録情報を解読する(S18,S19)。ステップ
S13で制御パターンW1を見つけることができない場
合は読み取りエラーであるとして処理する(S20)。
このようにして、四隅の小ブロックに配置された制御パ
ターンW1を見つけることにより、効率よく読み取りを
行うことができる。
いた情報記録方法の場合と同様に、情報記録領域23内
の特定の位置に存在する小ブロックに、インデックス情
報を記録することができる。ここでは、インデックス情
報は、小ブロックの数(縦×横あるいは総数)、データ
サイズ、データの変調方法、チェックサム、誤り訂正手
法、データが使用可能なアプリケーション種別などを含
むものとする。
ブロックWにインデックス情報を記録しておく。このよ
うにした場合、読み取り時に、記録面20から制御パタ
ーンW1を見つけた後、右上隅の小ブロックWを切り出
し、この小ブロックWが示す指定パターンを調べること
により、上記インデックス情報を得ることができる。小
ブロックWの切り出しは、端から順に行われるため、四
隅の小ブロックWの切り出しは他の小ブロックの切り出
しよりも先行して行うことが可能であり、情報を先行し
て読み出すことができる。なお、この例では、1つの小
ブロックに記録できるインデックス情報は14ビット以
内に限られる。
ために、複数の小ブロックに同一のインデックス情報を
繰り返し記録したり、複数の小ブロックにまたがって1
4ビットを越えるインデックス情報を記録することもで
きる。また、小ブロックWを並べて情報記録領域を構成
する場合、既に説明したようなセグメントを用いた情報
記録方法の場合と同様に、小ブロックWを並べるべき方
向および数を含む所定の配列ルールに従って配列するこ
とができる。これにより、読み取り時に、この配列ルー
ルに基づいて、元のデジタル情報を容易に復元すること
ができる。
ジタル情報記録方法は、記録すべきデジタル情報をセグ
メントの数に応じて分割して単位情報を作成し、この単
位情報をそれぞれ上記セグメントに対応させて割り当て
て記録するので、デジタル情報をセグメント単位で管理
することができる。また、特定パターンを小さく設定す
ることによって、区切り線などを用いる場合に比して情
報記録領域を効率的に利用することができる。
ば、結果として、セグメントの構成要素である矩形ブロ
ックの頂点に特定パターンを配置でき、したがって、記
録された情報を読み取るときに、矩形ブロックの頂点に
相当する位置に配置された隣り合う4つの特定パターン
によって規定される範囲を、一のセグメントとして取り
出すことができる。また、上記4つの特定パターンの位
置を基準として、上記セグメント内の各枡目の位置を求
めることができる。このようにした場合、1つの特定パ
ターンの位置を基準とする場合に比して、読み取り精度
を高めることができる。また、上記セグメント内の任意
の桝目のデータも、同じ4つの特定パターンの組の位置
情報を用いて読み出すことができる。
情報記録領域の外周に沿って存在するセグメントに、こ
のセグメントの上記外周側に配置された分割パターンと
組み合わせられることにより上記特定パターンを合成し
得る分割パターンを、外接させて付加するので、上記セ
グメントの上記外周側に特定パターンを完全な態様で配
置することになる。したがって、上記情報記録領域の外
周に沿って存在するセグメントについても、セグメント
の四隅に合成される4つの特定パターンの位置を基準と
して、上記セグメント内の各枡目の位置を正確に求める
ことができ、読み取り精度を高めることができる。
各セグメントに、割り当てられた単位情報の順番を表す
番号情報を記録するので、記録された情報を読み取ると
きに、この番号情報に基づいて、記録段階で単位情報を
記録した順序と同じ順序で各セグメントから単位情報を
読み取ることができる。したがって、元のデジタル情報
を容易に復元することができる。結果として、記録段階
で情報記録領域を自由な形状に設定することが可能とな
る。
各セグメントに、そのセグメントに隣接するセグメント
が存在するか否かを表す隣接情報を記録するので、記録
された情報を読み取るときに、この隣接情報に基づい
て、一のセグメントに隣接するセグメントがあるかない
かを確かめながら、順次各セグメントを読み取ることが
できる。結果として、記録段階で情報記録領域を自由な
形状に設定することが可能となる。
メントを並べるべき方向および数を含む所定の配列ルー
ルに従って、上記セグメントを配列するので、記録され
た情報を読み取るときに、この配列ルールに基づいて、
記録段階で単位情報を記録した順序と同じ順序で各セグ
メントから単位情報を読み取ることができる。したがっ
て、元のデジタル情報を容易に復元することができる。
例えば、印刷対象の用紙の大きさや形状に合わせて、情
報記録領域の幅や形状を変更しなければならないような
場合にも、例えば、横に並べるべきセグメントの個数を
指示するだけで、セグメントの配置が自動的に決定され
る。
ば、請求項2乃至6のいずれか一つに記載のデジタル情
報記録方法により記録された記録情報を簡単に復元する
ことができる。特に、セグメント単位で読み取りを行う
ので、情報記録領域全体を読み取って復号する場合に比
して読み取り精度を高めることができる。また、セグメ
ント単位で読み取りを行うので、解読時に画像情報を記
憶するのに必要なメモリ容量が1セグメント分で済ませ
ることができる。逆に言えば、画像メモリ容量が一定で
あっても、広面積の情報記録領域に記録されたデジタル
情報を読み取ることができる。また、読取誤りの検出/
誤り訂正などの処理をセグメント単位で行なうことが可
能である。この場合、セグメント単位でチェックサムや
CRCといった余剰ビットを付加する。また、バースト
誤りを分散させるためのシャッフリング処理をセグメン
ト単位で行うことが可能である。また、読取誤りが発生
した場合、対象セグメントのみを再度読み取る処理が可
能である。また、再読み取りの際にはCCDカメラの倍
率を上げるといった読取装置における処理や、読取画像
の解析手法としてより高精度なものを用いるといった解
析時の処理において、最初に行った手法と別の手法を用
いた再読み取りを行うことができる。この際、最初に行
う読み取りには高速処理の期待できるものを用い、再読
み取りには、時間がかかるがより高精度なものを用いる
と、全体として高速かつ確実な読み取りを行うことがで
きる。
よれば、請求項7のデジタル情報記録方法を実施するこ
とができ、したがって、請求項7の効果を奏することが
できる。
手段は、記録面における情報記録領域の隅に相当する部
分を認識する工程と、上記情報記録領域のうち上記4つ
の特定パターンによって規定されるセグメントから単位
情報を読み取る工程との間で、少なくとも上記光学系の
倍率を変更する制御を行うので、光学的読取手段が取り
込む画像情報の精度を上記各工程に適したレベルに設定
することができる。この結果、読み取りを高速に行うこ
とができ、しかも読み取り精度をさらに高めることがで
きる。
は、行方向または列方向に並ぶ特定パターンを、情報記
録領域の少なくとも1辺に関して外部にはみ出す位置に
配置しているので、読み取り時に、上記はみ出す位置に
配置した特定パターンを見つけることができる。
は、上記情報記録領域の辺と上記はみ出した特定パター
ンの対向する辺とに囲まれた湾状領域に、上記特定パタ
ーンに対する外接線に沿って延びる枠パターンを配置し
ているので、読み取り時に、記録面における上記情報記
録領域の範囲を容易に検出することができる。また、上
記枠パターンを、上記はみ出した特定パターンの対向す
る辺に対して少なくとも1枡目分の隙間をもって配置し
ているので、上記はみ出した特定パターンの探索が妨げ
られることはなく、特定パターンの探索は容易に行われ
る。
は、上記湾状領域に、上記情報記録領域の上記辺に沿っ
た方向に関して、交互に異なるマークが付されたクロッ
キングパターンを配置するので、読み取り時に、上記情
報記録領域の上記辺からはみ出した一の特定パターンか
ら別の特定パターンを容易に見つけることができる。ま
た、上記クロッキングパターンに基づいて、上記情報記
録領域内の各枡目の位置を正確に求めることができる。
では、上記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメ
ントのうち上記情報記録領域の隅に存在するセグメント
とそれ以外のセグメントとで、上記情報記録領域の辺と
上記付加された分割パターンとに囲まれた湾状領域にお
けるパターンの有無を変更し、または上記湾状領域に互
いに異なるパターンを配置するので、読み取り時に、上
記情報記録領域の隅に存在するセグメントを簡単に認識
することができる。
は、情報記録領域の一部に、人間がそのまま理解し得る
文字または記号を上記枡目単位で表現するので、1つの
情報記録領域に、人間が直接理解し得る情報と直接には
理解し得ないデジタル情報とを同時に記録することがで
きる。また、読み取り時に、同一の解読装置を用いて、
両方の情報を読み取り、各情報がどのようなパターンで
構成されているかを知ることができる。
では、情報記録領域に特定パターンを配置しているの
で、読み取り時に、この特定パターンに基づいて情報記
録領域内の各枡目の位置を正確に求めることができ、読
み取り精度を高めることができる。しかも、請求項14
と同様に、1つの情報記録領域に、人間が直接理解し得
る情報と直接には理解し得ないデジタル情報とを同時に
記録することができる。
は、上記情報記録領域のうち上記特定パターンを配置し
た領域を除く領域の一部に、上記記録面の上下左右を表
すパターンを配置するので、読み取り時に、この特定パ
ターンに基づいて情報記録領域内の各枡目の位置を正確
に求めることができ、読み取り精度を高めることができ
る。しかも、上記情報記録領域のうち上記特定パターン
を配置した領域を除く領域の一部に、記録面の上下左右
および表裏を表すパターンを配置するので、読み取り時
に、記録面の上下左右および表裏を容易に判別すること
ができる。
は、同一の情報記録領域に、1次元コードとしてのバー
コードと、各枡目にマークを付与してなる2次元パター
ンとを枡目単位で記録するので、両者に対して印刷時に
同じ印刷制御方法を適用することができる。また、読み
取り時に、同一の解読装置を用いて、両方の情報を解読
することができる。なお、上記情報記録領域に読取誤り
が起こりにくい部分(バーコード部分)を併せて形成す
ることができる。
は、情報記録領域に特定パターンを配置しているので、
読み取り時に、この特定パターンに基づいて情報記録領
域内の各枡目の位置を正確に求めることができ、読み取
り精度を高めることができる。しかも、請求項17と同
じ効果を奏することができる。なお、請求項10と同様
に、行方向または列方向に並ぶ特定パターンを、情報記
録領域の少なくとも1辺に関して外部にはみ出す位置に
配置した場合は、上記情報記録領域の辺と上記はみ出し
た特定パターンの対向する辺とに囲まれた湾状領域に、
上記バーコードを記録することによって、記録面を有効
に利用することができる。
記情報記録領域の辺と上記付加された分割パターンとに
囲まれた湾状領域にインデックス情報を記録するので、
読み取り時に、セグメントに記録された情報を読み取る
のに先立って上記インデックス情報を読み取ることによ
り、効率良く読み取りを行うことができる。また、上記
インデックス情報を上記湾状領域に記録し、情報記録領
域のセグメント内に記録しないので、上記インデックス
情報を記録することによって上記情報記録領域に記録し
得る情報量が低下することはない。
では、上記情報記録領域内の特定の位置に存在するセグ
メントに、セグメントの配列状態等を表すインデックス
情報を記録するので、読み取り時に、そのセグメントを
最初に読み取ることにより、他の位置に存在するセグメ
ントの配列状態等を知ることができる。したがって、効
率良く読み取りを行うことができる。
では、上記情報記録領域の四隅に存在するセグメントに
上記インデックス情報を記録する。情報記録領域の四隅
に存在するセグメントは他の位置に存在するセグメント
よりも容易に見つけることができるものであるから、上
記インデックス情報は上記他の位置に存在するセグメン
トについての読み取りに先立って容易に取得できる。し
たがって、効率良く読み取りを行うことができる。
は、上記情報記録領域内の特定の位置に存在する小ブロ
ックに、小ブロックの配列状態等を表すインデックス情
報を記録するので、読み取り時に、その小ブロックを最
初に読み取ることにより、他の位置に存在する小ブロッ
クの配列状態等を知ることができる。したがって、効率
良く読み取りを行うことができる。
では、上記情報記録領域の四隅に存在する小ブロックに
上記インデックス情報を記録する。情報記録領域の四隅
に存在する小ブロックは他の位置に存在する小ブロック
よりも容易に見つけることができるものであるから、上
記インデックス情報は上記他の位置に存在する小ブロッ
クについての読み取りに先立って容易に取得できる。し
たがって、効率良く読み取りを行うことができる。
は、複数の上記湾状領域、上記セグメントまたは上記小
ブロックにそれぞれ同一のインデックス情報を記録する
ので、読み取り時に、1箇所に記録されたインデックス
情報を読み誤っても、別の箇所から正しいインデックス
情報を読み出すことができる。
担体の態様を示す図である。
図である。
生じた状態を、従来のデジタル情報記録担体の記録面に
歪みが生じた状態と比較して示す図である。
度に配置した例を示す図である。
度に配置した例を示す図である。
る。
が、その近傍に現れた同一のパターンと重なった状態を
示す図である。
同一のパターンと重なった状態を示す図である。
同一のパターンと重なった状態を示す図である。
黒桝目の各辺が1.4倍に広がるようなにじみが起こっ
たときの態様を示す図である。
辺が1.4倍に広がるようなにじみが起こったときの態
様を示す図である。
辺が1.4倍に広がるようなにじみが起こったときの態
様を示す図である。
を構成する白桝目のうちの1つが黒桝目に変わってしま
ったときの態様を示す図である。
フロー例を示す図である。
環状部と第2環状部との境界を左手法によって一周し
て、第2環状部を確認する仕方を模式的に示す図であ
る。
領域を一周したときの様子を模式的に示す図である。
ロー例を示す図である。
定パターンを配置した例を示す図である。
る情報記録装置のブロック構成を示す図である。
置すべき領域以外の領域の桝目に、本来記録すべきビッ
ト情報を対応させるマッピングの仕方を説明する図であ
る。
理フローを概略的に示す図である。
読み取って得られたビットマップデータを示す図であ
る。
の位置に基づいて、情報記録領域の中央近傍の特定パタ
ーンを探索する第1の探索方法を説明する図である。
の位置に基づいて、情報記録領域の中央近傍の特定パタ
ーンを探索する第2の探索方法を説明する図である。
を構成するもう1つの座標をベクトルの合成を用いて求
める方法を説明する図である。
て得られたビットマップデータを示す図である。
報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法を説明
する図である。
報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法の変形
例を説明する図である。
報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法のさら
なる変形例を説明する図である。
す図である。
るための処理フローを概略的に示す図である。
する方法を説明する図である。
法で設定するセグメントを示す図である。
記録領域の例を示す図である。
た例を示す図である。
記録領域の別の例を示す図である。
記録領域のさらに別の例を示す図である。
の各セグメントに、隣接するセグメントに関する情報と
番号付けの情報を記録した様子を示す図である。
メントに記録する方法を説明する図である。
囲に余白部が生じた情報記録領域の例を示す図である。
桝目に対応させる仕方を説明する図である。
ントを配置して情報記録領域を構成する例を示す図であ
る。(a)は正方形にレイアウトする例、(b)は横方向のセ
グメント数を2個とする例、(c)は縦方向のセグメント
数を2個とする例である。
置のブロック構成を示す図である。
法を実施するための処理フローを概略的に示す図であ
る。
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
情報の精度と、セグメント内の各桝目に記録された情報
を読み出す際の画像情報の精度とを説明する図である。
示す図である。
置してセグメントを設定した例を示す図である。
辺と左辺に沿って余白部が生じた情報記録領域の例を示
す図である。
左辺、右辺に沿って余白部が生じた情報記録領域を示す
図である。
パターンの近傍に同一のパターンが出現した例を示す図
である。
て生じた余白部を静寂領域とした例を示す図である。
外周特定パターンの近傍に同一のパターンが出現した例
を示す図である。
外周特定パターンの近傍に同一のパターンが出現した例
を示す図である。
左辺に沿って生じた余白部を静寂領域とした例を示す図
である。
て生じた余白部を詳細に示す図である。
設けた例を示す図である。
て生じた余白部に、外周特定パターンに連結する枠パタ
ーンを設定した例を示す図である。
て生じた余白部に、、一実施例の情報記録方法により枠
パターンを設定した例を示す図である。
誤認識する例を示す図である。(a)は情報記録領域内の
別の外周特定パターンを左上隅の特定パターンであると
誤認識する例、(b)は情報記録領域の内部の特定パター
ンに類似したパターンを左上隅の特定パターンであると
誤認識する例、(c)は情報記録領域の外部の特定パター
ンに類似した汚れなどを左上隅の特定パターンであると
誤認識する例を示している。
とそれ以外のセグメントとで、余白部における枠パター
ンの有無を変更した例を示す図である。
て、バーコード技術(ITF)を用いて2桁の十進数の
数字をコーディングした例を示す図である。
グする際のモジュール構成を示す図である。
明確にするために、図59の余白部に、図65のコーデ
ィング情報を白黒反転させて設定した例を示す図であ
る。
た例を示す図である。(a)はバーの数・位置・太さによ
って情報を表す例、(b)は3個づつ連続する桝目が余白
部のどの行に出現するかによって情報を表す例を示して
いる。
ンデックス情報を書き込んだ例を示す図である。太バー
を1.5桝目幅、細バーを0.5桝目幅に設定し、IT
Fを用いて十進数4桁の数字「3852」をコーディン
グしている。
た例を示す図である。(a)は横長の余白部に矢印状のパ
ターンを記録した例、(b)は縦長の余白部に矢印状のパ
ターンを記録した例を示している。
す図である。(a)は英大文字にて「SHARP」と記し
た例、(b)は英大文字にて「SHOIN」と記した例を
示している。
文字を設けた例を示す図である。
の情報を設定した例を示す図である。(a)は天地左右の
識別のためチェッカー状の模様を設定した例、(b)は上
方向を表す矢印を設定した例、(c)は可読文字「WP」
を設定した例を示している。
情報以外の情報を設定した例を示す図である。
トにインデックス情報を記録した例を示す図である。
に同一のインデックス情報を記録した例を示す図であ
る。
セグメントに同一インデックス情報を記録した例を示す
図である。
てインデックス情報を記録する例を示す図である。
クによって区切り、小ブロック単位で指定パターンを対
応させて記録を行うデジタル情報記録方法を説明する図
である。
た制御パターンを示す図である。
パターンを示す図である。
ための処理フローを示す図である。
定パターン 22a,22b,22c,22d,22e,22f 分
割パターン 23 情報記録領域 41 中心部 42 第1環状部 43 第2環状部 27 余白部 28 静寂領域 29A 枠パターン 132 ズームアップ装置 133 イメージセンサ G セグメント W 小ブロック W1 制御パターン 91 情報解読装置 92 読取装置 93 出力装置 94 入力部 95 データ変換部 96 出力部 97 データ変換(解読)アルゴリズム 98 読取装置制御装置
Claims (24)
- 【請求項1】 平面状の記録面に、ビットに対応する行
列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべき
デジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与
して、上記記録すべきデジタル情報を2次元パターンと
して記録するデジタル情報記録方法であって、 上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結し
た複数の枡目に上記マークを所定のパターンで付してな
る特定パターンと、縦方向および横方向に複数の枡目を
矩形状に連結してなり、縦方向および横方向に上記特定
パターンの寸法よりも大きい寸法を持つ矩形ブロックと
を設定し、 上記特定パターンを上記矩形ブロックに枡目単位で重ね
又は外接させて配置したセグメントを設定し、 上記記録面上に上記セグメントを複数隙間なく配列し
て、上記2次元パターンを表現すべき情報記録領域を設
定し、 上記記録すべきデジタル情報を上記セグメントの数に応
じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞ
れ上記セグメントに対応させて割り当て、 上記セグメント内で上記特定パターンが占める枡目以外
の枡目に、上記単位情報を記録することを特徴とするデ
ジタル情報記録方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のデジタル情報記録方法
において、 上記各セグメント内で、上記特定パターンを縦方向およ
び横方向の少なくとも一方向に分割して分割パターンを
作成し、この各分割パターンを上記矩形ブロックの四隅
に内接する位置に配置して、 上記セグメントを配列したとき、4つの矩形ブロックが
頂点を突き合わせて隣接する境界点上で、上記隣接する
矩形ブロックに配置された分割パターンによって上記特
定パターンが合成されるようにしたことを特徴とするデ
ジタル情報記録方法。 - 【請求項3】 請求項2に記載のデジタル情報記録方法
において、 上記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメント
に、このセグメントの上記外周側に配置された分割パタ
ーンと組み合わせられることにより上記特定パターンを
合成し得る分割パターンを、外接させて付加することを
特徴とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一つに記載の
デジタル情報記録方法において、 上記各セグメントに、割り当てられた単位情報の順番を
表す番号情報を記録することを特徴とするデジタル情報
記録方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の
デジタル情報記録方法において、 上記各セグメントに、そのセグメントに隣接するセグメ
ントが存在するか否かを表す隣接情報を記録することを
特徴とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の
デジタル情報記録方法において、 セグメントを並べるべき方向および数を含む所定の配列
ルールに従って、上記セグメントを配列することを特徴
とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項7】 請求項2乃至6のいずれか一つに記載の
デジタル情報記録方法により記録された記録情報を読み
取るデジタル情報解読方法であって、 上記記録面における上記情報記録領域の隅に相当する部
分を認識する工程と、上記情報記録領域の上記隅に存在
する矩形ブロックの頂点に相当する位置に配置された4
つの特定パターンを認識する工程と、 上記情報記録領域のうち上記4つの特定パターンによっ
て規定される一のセグメント内で、上記特定パターンが
占める枡目以外の枡目が表すパターンを復号してこのセ
グメントに割り当てられた単位情報を読み取る工程と、 上記一の矩形ブロックに隣接する矩形ブロックの頂点に
相当する位置に配置された4つの特定パターンを検出す
る工程と、 上記情報記録領域のうち上記4つの特定パターンによっ
て規定される上記一のセグメントに隣接するセグメント
内で、上記特定パターンが占める枡目以外の枡目に付さ
れたパターンを復号してこのセグメントに割り当てられ
た上記単位情報を読み取る工程と、 上記一のセグメントから読み取った単位情報と、上記一
のセグメントに隣接するセグメントから読み取った単位
情報とを連結する工程とを有することを特徴とするデジ
タル情報解読方法。 - 【請求項8】 請求項2乃至6のいずれか一つに記載の
情報記録方法によって記録された記録情報を読み取るデ
ジタル情報解読装置であって、 上記記録面に対向して、上記記録面に記録された2次元
パターンのうち対向した部分を表す画像情報を出力する
読取手段と、 上記記録面と読取手段とを相対的に移動させて、この読
取手段が出力する画像情報に基づいて、上記記録面にお
ける上記情報記録領域の隅に相当する部分を認識した
後、上記情報記録領域の上記隅に存在する矩形ブロック
の頂点に相当する位置に配置された4つの特定パターン
を認識し、上記情報記録領域のうち上記4つの特定パタ
ーンによって規定される一のセグメント内で、上記特定
パターンが占める枡目以外の枡目が表すパターンを復号
してこのセグメントに割り当てられた単位情報を読み取
り、続いて、上記読取手段を走査して上記記録面におけ
る読取範囲を変更して、上記一の矩形ブロックに隣接す
る矩形ブロックの頂点に相当する位置に配置された4つ
の特定パターンを検出し、上記情報記録領域のうち上記
4つの特定パターンによって規定される上記一のセグメ
ントに隣接するセグメント内で、上記特定パターンが占
める枡目以外の枡目に付されたパターンを復号してこの
セグメントに割り当てられた上記単位情報を読み取り、
上記一のセグメントから読み取った単位情報と、上記一
のセグメントに隣接するセグメントから読み取った単位
情報とを連結する制御を行う制御手段を備えたことを特
徴とするデジタル情報解読装置。 - 【請求項9】 請求項8に記載のデジタル情報解読装置
において、 上記読取手段は、上記記録面に記録された2次元パター
ンを上記画像情報に変換する倍率を設定し得る光学系を
備え、 上記制御手段は、上記記録面における上記情報記録領域
の隅に相当する部分を認識する工程と、上記情報記録領
域のうち上記4つの特定パターンによって規定されるセ
グメントから単位情報を読み取る工程との間で、少なく
とも上記光学系の倍率を変更する制御を行うことを特徴
とするデジタル情報解読装置。 - 【請求項10】 平面状の記録面内に設けられた略矩形
状の情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を
仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報
に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記
録すべきデジタル情報を2次元パターンとして記録する
デジタル情報記録方法であって、 上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結し
た複数の枡目に上記マークを所定のパターンで付してな
る特定パターンを、上記情報記録領域内に行方向および
列方向に所定の間隔を持たせて複数平行に配置するとと
もに、 行方向または列方向に並ぶ上記特定パターンを、上記情
報記録領域の少なくとも1辺に関して上記情報記録領域
の外部にはみ出す位置に配置することを特徴とするデジ
タル情報記録方法。 - 【請求項11】 請求項10に記載のデジタル情報記録
方法において、 上記情報記録領域の辺と上記はみ出した特定パターンの
対向する辺とに囲まれた湾状領域に、上記特定パターン
に対する外接線に沿って延びる枠パターンを、上記はみ
出した特定パターンの対向する辺に対して少なくとも1
枡目分の隙間をもって配置することを特徴とするデジタ
ル情報記録方法。 - 【請求項12】 請求項10に記載のデジタル情報記録
方法において、 上記湾状領域に、上記情報記録領域の上記辺に沿った方
向に関して、交互に異なるマークが付されたクロッキン
グパターンを配置することを特徴とするデジタル情報記
録方法。 - 【請求項13】 請求項3乃至6のいずれか一つに記載
のデジタル情報記録方法において、 上記情報記録領域の外周に沿って存在するセグメントの
うち上記情報記録領域の隅に存在するセグメントとそれ
以外のセグメントとで、上記情報記録領域の辺と上記付
加された分割パターンとに囲まれた湾状領域におけるパ
ターンの有無を変更し、または上記湾状領域に互いに異
なるパターンを配置することを特徴とするデジタル情報
記録方法。 - 【請求項14】 平面状の記録面内に設けられた情報記
録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設
定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光
学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデ
ジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタル情
報記録方法であって、 上記情報記録領域の一部に、人間がそのまま理解し得る
文字または記号を上記枡目単位で表現することを特徴と
するデジタル情報記録方法。 - 【請求項15】 平面状の記録面内に設けられた情報記
録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設
定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光
学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデ
ジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタル情
報記録方法であって、 上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結し
た複数の枡目に上記マークを所定のパターンで付してな
る特定パターンを、上記情報記録領域内に配置するとと
もに、 上記情報記録領域のうち上記特定パターンを配置した領
域を除く領域の一部に、人間が視覚で認識可能な文字ま
たは記号を上記枡目単位で表現することを特徴とするデ
ジタル情報記録方法。 - 【請求項16】 平面状の記録面内に設けられた情報記
録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設
定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光
学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデ
ジタル情報を2次元パターンとして記録するデジタル情
報記録方法であって、 上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結し
た複数の枡目に上記マークを所定のパターンで付してな
る特定パターンを、上記情報記録領域内に配置するとと
もに、 上記情報記録領域のうち上記特定パターンを配置した領
域を除く領域の一部に、上記記録面の上下左右および表
裏を表すパターンを配置することを特徴とするデジタル
情報記録方法。 - 【請求項17】 平面状の記録面内に設けられた情報記
録領域に、ビットに対応し行列状に並ぶ矩形の桝目を仮
想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に
応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録
すべきデジタル情報を2次元パターンとして記録するデ
ジタル情報記録方法であって、 上記情報記録領域の一部に、上記枡目単位でバーおよび
スペースを構成したバーコードを記録することを特徴と
するデジタル情報記録方法。 - 【請求項18】 請求項17に記載のデジタル情報記録
方法において、 上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結し
た複数の枡目に上記マークを所定のパターンで付してな
る特定パターンを、上記情報記録領域のうち上記バーコ
ードが占める領域以外の領域に配置することを特徴とす
るデジタル情報記録方法。 - 【請求項19】 請求項3乃至6のいずれか一つに記載
のデジタル情報記録方法において、 上記情報記録領域の辺と上記付加された分割パターンと
に囲まれた湾状領域に、上記セグメントの配列状態、上
記情報記録領域に記録されたデジタル情報のサイズ、上
記セグメント内に記録された単位情報についての符号化
方式および誤り訂正方式のうちの少なくとも一つを表す
インデックス情報を記録することを特徴とするデジタル
情報記録方法。 - 【請求項20】 請求項1乃至6のいずれか一つに記載
のデジタル情報記録方法において、 上記情報記録領域内の特定の位置に存在するセグメント
に、上記セグメントの配列状態、上記情報記録領域に記
録されたデジタル情報のサイズ、上記セグメント内に記
録された単位情報についての符号化方式および誤り訂正
方式のうちの少なくとも一つを表すインデックス情報を
記録することを特徴とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項21】 請求項20に記載のデジタル情報記録
方法において、 上記情報記録領域を略矩形状に設定し、 上記情報記録領域の四隅に存在するセグメントに上記イ
ンデックス情報を記録することを特徴とするデジタル情
報記録方法。 - 【請求項22】 平面状の記録面に、ビットに対応する
行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべ
きデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付
与して、上記記録すべきデジタル情報を2次元パターン
として記録するデジタル情報記録方法であって、 複数連結した枡目からなる矩形の小ブロックを設定し、 上記記録面上に上記小ブロックを複数隙間なく配列し
て、上記2次元パターンを表現すべき情報記録領域を設
定し、 上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応
じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞ
れ上記小ブロックに対応させて割り当てて記録するデジ
タル情報記録方法において、 上記情報記録領域内の特定の位置に存在する小ブロック
に、上記小ブロックの配列状態、上記情報記録領域に記
録されたデジタル情報のサイズ、上記小ブロック内に記
録された単位情報についての符号化方式および誤り訂正
方式のうちの少なくとも一つを表すインデックス情報を
記録することを特徴とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項23】 請求項22に記載のデジタル情報記録
方法において、 上記情報記録領域を略矩形状に設定し、 上記情報記録領域の四隅に存在する小ブロックに上記イ
ンデックス情報を記録することを特徴とするデジタル情
報記録方法。 - 【請求項24】 請求項19乃至23のいずれか一つに
記載のデジタル情報記録方法において、 複数の上記湾状領域、上記セグメントまたは上記小ブロ
ックにそれぞれ同一のインデックス情報を記録すること
を特徴とするデジタル情報記録方法。
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