JPH0831121B2

JPH0831121B2 - データ記録媒体及びデータ読取方法、装置

Info

Publication number: JPH0831121B2
Application number: JP63200226A
Authority: JP
Inventors: 重則森川; 毅松岡
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0250281A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は、デジタルデータが画像にて表現され記録
されたデータ記録媒体及びそのデータ読取方法、装置に
関する。

［背景］符号化された画像を記録媒体から取り込んで２進デー
タを再生する技術としてバーコード技術が知られてい
る。しかし、バーコードの場合、構造上、記録密度を上
げることが困難なため、大量のデータの入力には向かな
い。

これに対し、２次元パターン、例えば網状パターンを
用い各網目に選択的に形成された明暗によって画像を符
号化することが考えられる。これによれば、網目のサイ
ズを許容される最小サイズにすることにより、相当高密
度の情報記録が可能になる。この種の画像に対する認識
は網状パターンにおける各網目の明暗を識別することに
よって行える。

したがって、２進データを正しく再生するためには、
各網目の明暗が正しく認識されればよいわけだけだが、
実際には網目の明暗の正しい認識をさまたげるいくつか
の障害がある。

１つはイメージセンサーの不安定な特性に関係してい
る。イメージセンサーの素子（例えばCCD）は画像の明
度に従う入射光量を電圧に変換するが、明または暗の入
射光が連続するとそれに従ってセンサー出力の電圧レベ
ルが変化する。このことはイメージセンサー出力を明と
暗の２値に分ける明確なしきい電圧がないことを意味
し、これが網目の明暗を誤認識させる原因となる。

また、データ記録媒体に記録された網状パターン自体
に欠陥がある場合には、基本的に網目の明暗の識別が困
難になる。

［発明の目的］したがって、この発明の目的は、２次元の明暗のドッ
トパターンでデジタルデータを表現した符号化画像から
データを読取る際の認識率を向上したり、個々の明暗の
認識に誤りがあった場合にも正しいデータを得ることが
できるようにしたりする技術を提供することにある。

［発明の構成ならびに作用］上記目的を達成するために、この発明によれば、デジ
タルデータを２次元の明暗のドットパターンで表現した
画像であって、上記デジタルデータの各１ビットは、２
次元的に連続する複数のドットパターンのうちから所定
の隣り合うドットパターンに関連する規則性に従って選
択されたドットパターンにて形成され、この２次元の明
暗のドットパターンの縦横の境界線が夫々一定の間隔で
存在するようにした画像が記録されたデータ記録媒体が
提供できる。ここで、ドットパターンとは、複数の明暗
のドットの組合わせにて、単位デジタル情報（１ビット
データ）を表わす。

このような構成によれば、１ビットが複数のドットパ
ターンから所定の規則性に従って選択されたドットパタ
ーンで形成さるので、１ビットを１つのドットの明暗の
符号化画像にて表現する場合に比べて、認識率が高ま
る。そして誤った認識がなされた位置が若干含まれてい
ても、本来の明暗パターンを推定することは上記所定の
隣り合うドットパターンに関連する規則性に従って容易
に実現可能であり、正しいデータ再生が可能となる。そ
して、２次元の明暗のドットパターンの縦横の境界線が
夫々一定の間隔で存在するので、読み取り時のイメージ
センサー手段は、同じ明度の連続する入力による影響を
受けず、ドットの明暗を区別して電気信号に変換可能と
なり各ドットに対する明暗の認識率が向上する。

即ち、本発明のデータ読取方法、装置によれば、上記
のデータ記録媒体から上記画像を読み取り、この読み取
られた画像からドットパターンの各位置の明暗を識別
し、この識別された上記ドットパターンから、上記所定
の規則性に従って、誤って識別されている位置の明暗を
修正して正しい各１ビットの情報を復号化することにて
上記ドットパターンを解読するようにしたことを特徴と
する。

［実施例］以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

まず、符号化画像（デジタルデータシンボル）から説
明する。第１図に１ビットを表わす符号化画像を示す。
この発明に従い、１ビット符号化画像は複数の網目（ド
ット）の明暗のパターンにより表現される。第１図の場
合には、同図（ａ）に示すように４つの網目が１ビット
に対応しており、（ｂ）と（ｃ）に示すパターンがビッ
ト“0"を表わし、（ｄ）と（ｅ）に示すパターンがビッ
ト“0"を表わす。いま、明の網目を“0"、暗の網目を
“1"とし、左上、右上、左下、右下の順でビットパター
ンを数値表現すると、ビット“0"を表わすパターン
（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ“1100"、“0011"であり、ビ
ット“1"を表わすパターン（ｄ）と（ｅ）はそれぞれ
“0110"、“1001"である。第１図からわかるように、い
ずれの１ビット符号化画像も、４つの網目の水平の中心
線が明暗の境界となっている。

これらの１ビット符号化画像を縦横に張りめぐらして
網状パターンを形成する場合、１ビット符号化画像の側
辺が明暗の境界になるように連結する。例えば、パター
ン（ｂ）の右に“0"の１ビット符号化画像を連結する場
合には、パターン（ｃ）を選択し、“1"の１ビット符号
化画像を連結する場合にはパターン（ｄ）を選択する。

この連結法に従ってデータ記録媒体に記録した画像を
第２図に示す。図中、MPは上述の連結法に従って１ビッ
ト符号化画像を配列した網状パターンであるが、この例
では、「上端」で示す２行と「下端」で示す２行、及び
「左端」で示す２列はすべてパターン（ｅ）となってい
て網状パターンMPの端を表わしている。この端以外の部
分がデータ領域であり、図の例では８行から成ってい
る。

各１ビット符号化画像の水平の中心線と側辺を明暗の
境界とすることにより、ほぼ一様な境界を網状パターン
MP内に分布させている。この一様な明暗の境界により、
網状パターンMPの縦方向及び横方向で同じ明度の網目が
連結する数は最大２個に制限され、これが、後述するイ
メージセンサーの動作を安定にし、明暗の２値化を容易
にする。

第２図において、「上端」と「下端」にある特殊パタ
ーンすなわち、交互に明と暗を繰り返す網目の列はライ
ン型のイメージセンサーを符号化画像の左端から右端に
向って移動しながら、画像データを読み込む場合に、そ
のイメージセンサーの横方向の移動速度（走査速度）を
検出するのに利用できる。

第２図において、網状パターンMPの上辺と下辺には上
バーＡ−１と下バーＡ−２が配列されており、これらの
バーＡ−１、Ａ−２は網状パターンMPにおける縦方向の
データサンプリング位置、すなわち各網目のほぼ中央の
縦座標を検出するのに利用される。

第３図に上述した符号化画像を取り込み、２進データ
を再生するデータ読取り装置の全体構成を示す。センサ
ー部１より読み込んだ画像データを制御回路部２で１ビ
ット/1ビット（各網目の明暗を示すデータ）に変換し、
メモリ３に書き込む。このデータをCPU4で読み出し、各
１ビット符号化画像に対して識別されている網目の明暗
のパターンを分析してビットを確定する。さらにCPU4は
確定したデータを各アプリケーションのデータフォーマ
ット（例えば演奏データ）に変換して外部の図示しない
利用装置（図示せず）に転送する。センサー部１は例え
ば密着型のラインイメージセンサーであり、光源のLED
アレイ１−３で光をあて像をロッドレンズアレイ１−２
を通してセンサー素子アレイ１−１で電気信号に変換す
る。

次に、網状パターンの各網目の明暗を識別するための
制御回路部２について更に詳細に説明する。

第４図に制御回路部２の構成を示す。この制御回路部
２に上述したようなセンサー部１から画像データが入力
される。ここでは、センサー部１は符号化画像を左から
右に向って走査することを仮定している。説明用として
第５図を示す。この図では、符号化画像が斜めに走査さ
れた場合を示しており、網目の実寸を0.5mm×0.5mmとす
ると、16倍に拡大したものである。したがって1mm当
り、16本の分解能をもつセンサー部１を想定すると、第
５図では1mm毎の明暗を読み取ることになる。ライン７
−３、７−４がセンサー部１の１ライン分の画像入力デ
ータを表わしている。

第４図において、SDATAはセンサー部１からのシリア
ルな画像入力データであり、この場合、約160ビット／
ラインである。この入力データSDATAはクロックφ
_１（第９図参照）動作のフリップフロップFF1を通った
後、20ビットシフトレジスタ２−１の入力となる。20ビ
ットシフトレジスタ２−１の出力とインバータINV1を経
た入力データSDATAはNAND構成のROM1に入力され、信号P
T（第９図参照）が生成される。この信号PTは入力デー
タSDATAが暗の20ビット連続データから白の１ビットデ
ータに変化した時にロウアクティブとなる。すなわち、
これらの回路要素により、上下のバーのエッジ（第５図
における７−１と７−２の点）を検出している。なお、
第４図において、ラッチ、レジスタ類は特記しないかぎ
り、クロックφ_１でリード動作、クロックφ_２（第９図
参照）で出力動作を行う。信号PTはクロックφ_１をイン
バータINV2で反転した_１とともに、ゲートG1を経て、
Ｓ−ＲフリップフロップとＤフリップフロップを主要素
とする回路２−３に入力されて、上下のバーのエッジ７
−１からエッジ７−２までハイアクティブになる信号DO
N（第９図参照）を形成する。なお、回路２−３は、セ
ンサー部１から１ライン入力するごとに発生する信号SH
（第９図参照）がインバータINV3を介して入力され、こ
れによってリセットされる。

信号DONは信号SHでリセットされるカウンタ２−４に
入力され、DONが“H"の間、すなわち、上バーＡ−１の
エッジ７−１から下バーＡ−２のエッジ７−２の間、ク
ロックφ_１をカウントアップする。一方、回路２−３の
信号DONのFF2を経た信号と回路２−３のもう１つの信号
TPT（Ｄフリップフロップの出力）とはゲートG2を通
して、後のエッジ７−２で“H"に切り換わる信号とな
り、８ビットのラッチ２−５にロード制御信号として入
力される。この時点におけるカウンタ２−４のカウント
出力は前のエッジ７−１（７−７）から後のエッジ７−
２（７−８）までの距離を表わしており、このデータが
ラッチ２−５に取り込まれる。

なお、ゲートG2を経た信号はクロックφ_１のインバー
タINV4を経た信号とともにゲートG3を通され、後のエッ
ジ７−２のタイミングでハイレベルのパルスを発生する
信号φ_Ｌ（有効ライン完了信号）となる（第９図参
照）。

ラッチ２−５の出力側にある回路（２−６、２−７、
２−８、２−９、INV5、G4）は前のエッジ７−１から後
のエッジ７−２までの距離をほぼ16等分する回路であ
り、これにより、網目パターンMPの縦方向のサンプリン
グ位置のタイミング信号φ_Ｓ（第９図参照）が得られ
る。サンプリング位置は第５図で７−６（……）で示し
てある。16の意味は、第５図の画像データの場合、バー
Ａ−２の幅が網目３個分あり、上下のバーＡ−１、Ａ−
２間に12行の網目があり、バーＡ−１、Ａ−２と網目パ
ターンとの間隔がそれぞれ網目半個分あることによる。
したがって、エッジ７−１の検出時点から、エッジ７−
２の検出時点までを16等分したタイミングを得れば、そ
のうち、始めの12のタイミングが12行分の網目の縦方向
のサンプリング位置を表わすことになる。

この回路（２−６、２−７、２−８、２−９、INV5、
G4）について詳細に述べると、ラッチ２−５の上位４ビ
ットが半加算器（HA）２−６の入力となり、その出力は
減算器２−７のロードデータとなる。この減算器２−７
はクロックφ_１ごとに１ずつデータをデクリメントし、
ボロー（Borrow）が出るたびに上記半加算器２−６のデ
ータをロードする。またボロー出力はクロックφ_１のイ
ンバータINV5を経た信号とともにゲートG4を通され、縦
方向のサンプリング信号φ_Ｓとなる。一方、８ビットラ
ッチ２−５の下４ビットは４ビット全加算器（FA）２−
８の片側入力となり、その出力は信号φ_Ｓごとにラッチ
２−９に取り込まれ、このラッッチ２−９の出力は全加
算器２−８の他の入力となる。そして全加算器２−６の
キャリー出力は上記４ビット半加算器２−６のLSB入力
となる。例えば、第５図のライン７−４に着目すると、
エッジ７−７からエッジ７−８までに130ビットのイメ
ージデータがあり、この130の値がカウンタ２−４でカ
ウントされ、ラッチ２−５に“10000010"のデータとし
てラッチされる。この上位４ビット“1000"は８φ_１ご
とに１回φ_Ｓを出力する。しかし、下４ビット“0010"
があるので８φ_Ｓごとに全加算器２−８よりキャリーが
半加算器２−６に入力されるため、φ_Ｓを算出している
減算器２−７のロードデータが＋１される。このため、
そのサイクルではφ_Ｓがφ_１分遅れて出力される。

この縦方向サンプリング信号φ_Ｓにより、４ビットシ
フトレジスタ２−10とその後段の12ビットシフトレジス
タ２−11は動作して、FF1からの画像入力データを取り
込む（サンプリングする）。後段の12ビットシフトレジ
スタ２−11の出力は後端のエッジ７−８のタイミング信
号φ_Ｌにより、12ビットラッチ２−12にラッチされる。
このときラッチ２−12に入るデータは、今回の１ライン
の画像データSDATAのうちで、各網目に対する縦方向の
サンプリング位置のデータである。

12ビツトラッチ２−12の出力のうち、網目パターンMP
（第２図）の上端の第１行目に対応する出力と下端の第
１行目に対応する出力は２つの走査速度検出回路２−14
に入力され、ここで、センサー部１の横方向の走査速度
が検出される。残りのラッチ２−12の出力は８行のデー
タ行のそれぞれに対応しており、８チャンネルのサンプ
ル回路２−13Mのそれぞれに入力される。各サンプル回
路２−13Mでは対応するラッチ２−13から入力される縦
方向のサンプリングデータの列のなかから、横方向のサ
ンプリング位置（これは走査速度検出回路２〜14からの
走査速度データに従って決定される）にあるデータを選
択し、それをメモリ３に書き込む。走査速度検出回路２
−14とサンプル回路２−13Mの詳細については後で述べ
る。

第６図はサンプリングしたデータを表わしている。す
なわち、上側のデータは、ラッチ２−12の内容をライン
（φ_Ｌ）ごとに見たものであり、例えば１行目は第５図
のライン７−３を走査したときの……のサンプリング位
置のデータであり、同様に７行目はライン７−４を最下
行はライン７−５を走査したときの縦方向のサンプリン
グデータを示している。第６図の下側のデータはメモリ
３に実際に書き込まれるメモリデータを示し、この間の
変換を走査速度検出回路２−14とサンプル回路２−13M
が行う。

走査速度検出回路２−14の構成を第７図に示す。

第１ビットまたは第11ビットのラッチ２−12からの現
ラインの縦方向サンプリング画像データとFF5を経た前
ラインの縦方向サンプリング画像データとの不一致、す
なわち、第２図の特殊パターンである第１行目または第
11行目の左右に隣り合う明暗の網目の境界がEX−OR14−
１で検出され、その信号がフリップフロップ14−３を経
てカウンタ14−４をリセットするとともに、ゲート14−
２を経て、クロックφ_１のタイミング信号φ_Ｎ（ラッチ
用のクロック）を生成する。カウンタ14−４は上記境界
から明（ビット０）または暗（ビット１）が続くライン
数をライン信号φ_Ｌによって計数する。ここに、特殊パ
ターン（第２図の第１行目、第11行目）における明暗の
境界は網目の１つごとに発生する。したがって、カウン
タ14−４のカウント値はある境界の検出時点から次の境
界が検出されるまで時間を表わすことになる。これはセ
ンサー部１の横方向の走査速度を検出していることにほ
かならない。カウンタ14−４のカウント値は全加算器
（FA）14−５の一方に入力されて前の値と加算され、そ
の加算結果を1/2除算器14−６で平均化した値が境界の
タイミングφ_Ｎでラッチ14−７にラッチされる。ラッチ
14−７の出力ｎは前の値として上記全加算器（FA）14−
５の他方の入力に送られるとともに、1/2除算器14−
８、φ_Ｎ動作のラッチ14−８を経て、1/2n信号が生成さ
れる。さらに、ラッチ14−７の出力ｎと1/2除算器14−
８の出力は全加算器（FA）14−０で加算され、φ_Ｎ動作
のラッチ14−11を経て3/2n信号が生成される。ここに、
1/2n信号はセンサー部１の現在の横方向の走査速度で網
目の半分移動するのに要する時間を表わしており、3/2n
信号は現在の横方向の走査速度で網目の１個プラス1/2
移動するのに要する時間を表わしている。

この２つの信号1/2nと3/2nはサンプル回路２−13Mに
おいて、横方向のサンプリング位置信号を検出するのに
利用される。第８図にサンプル回路２−13Mの構成を示
す。

第８図においてカウンタ９−１は第６図における上側
のデータの縦の列に関して、ビット“0"または“1"が続
く数（ラインφ_Ｌの数）をカウントするためのもので、
縦列が“0"から“1"または“1"から“0"に切り換わった
ときにEX−OR9−２によりリセットされる。すなわち、E
X−OR9−２は対応する１ビットラッチ２−12からの今回
のラインの縦方向サンプリングデータと、１ライン遅れ
を与えるFF3からの前ラインの縦方向サンプリングデー
タとの不一致を検出したときにカウンタ９−１をリセッ
トする。カウンタ９−１の出力は一致回路9Mに入力さ
れ、ここで上述した走査速度検出回路２−14からの信号
1/2n、3/2nと比較され、一致したときに信号φ_nsが出力
される。すなわち、一致回路9Mは、EX−OR9−２によ
り、網目パターンMPにおけるデータ行の明暗の境界が検
出されてから、カウンタ９−１が1/2n時間または3/2n時
間の経過を計時したタイミングを検出して横方向のサン
プリング位置信号φ_nsを発生する。上述したように1/2n
時間は網目の半分の移動に相当し、3/2n時間は網目１個
プラス半分の移動に相当する。一方、データ行は少なく
とも網目２個の周期で明から暗または暗から明に変化す
る。したがって、一致回路9Mの一致信号φ_nsはデータ行
の各網目のほぼ中央の位置を走査速度の変動にかかわら
ず、指定することになる。なお、走査速度検出回路２−
14は２個あるが、上端の特殊パターンに対する走査速度
検出回路２−14の出力（1/2n、3/2n）は上半分のデータ
行に対するサンプル回路２−13Mに入力され、下端の特
殊パターンに対する走査速度検出回路２−14の出力は下
半分のデータ行に対するサンプル回路２−13Mに入力さ
れる。この代りに、先に特殊パターンを走査した方の走
査速度検出回路２−14の出力をすべてのサンプル回路２
−13Mに入力し、後から特殊パターンを走査する方の走
査速度検出回路２−14の出力を使用禁止にしてもよい。

第８図において、回路９−３は奇数チャンネル（第６
図の左から奇数番目の列）のサンプル回路２−13に設け
られ、偶数チャンネルでは回路９−３の代りに回路９−
４が使用される。この回路９−３、９−４はデータの開
始を検出するためのものである。すなわち第２図に示す
ように、「左端」の網状パターンは、奇数行（例えば一
番上の行）の網目が暗（“1"）から明（“0"）の配列に
なっているのに対し、偶数行の網目は走査方向に沿って
明（“0"）から暗“1"に変化する配列となっている。そ
こで、奇数チャンネルの回路９−３ではこの左端（始
端）の暗“1"から明“0"への変化を現ラインのラッチ２
−12のデータと前ラインのラッチ２−12のデータとから
検出し、偶数チャンネルの回路９−４では左端の明から
暗への変化を検出している。回路９−３、９−４の出力
は、データ読取り装置が画像を走査開始するときに発生
する信号SRＮでリセットされるFF4をセットして、デ
ータ走査中を表わす信号ENを出力させる。

データ開始後は、信号φ_nsはゲートG5を通り、クロッ
クφ_Ｗ（信号ＤＮの立下りに発生するクロック）のタ
イミングでゲートG5からメモリ３への書込信号φ_WRを発
生させ、そのときのFF3の内容（DATA）がメモリ３に書
き込まれる。さらにゲートG5を通った信号φ_nsはメモリ
３のアドレスカウンタ９−５をインクリメントして、メ
モリ３の次のアドレス（ADDRESS）を指定させる。

第９図に主な信号のタイムチャートを示す。図中、Ｒ
Ｎはデータ読取り装置が画像を走査していることを表
わす信号で、SRＮはその開始時に１発パルスを発生す
る。φ_Ｗは信号DONの立上り（上バーＡ−１のエッジ７
−１通過）時に発生するクロックである。その他につい
てはすでに説明したので省略する。

このように、制御回路部２（第４図、第７図、第８
図）は、第２図に示すような符号化画像を左から右に向
って移動しながら１ラインずつ画像を読み取るセンサー
部１からの画像データSDATAを受け、１ライン分の画像
データに含まれる上バーＡ−１と下バーＡ−２のエッジ
７−１、７−２を検出して、その間の間隔を算出し、そ
の間隔をほぼ等しく分割して網目パターンMPの縦方向の
サンプリング位置を検出する（２−１、ROM1、２−３〜
２−９等により）。そして検出された縦方向のサンプリ
ング位置信号φ_Ｓにより、次ラインの画像データのなか
から縦方向のサンプリングデータを抽出する（２−10、
２−11、２−12により）。更にセンサー部１の横方向の
走査速度を網目パターンMPに含まれる特殊パターンから
検出し（第７図）、この走査速度データと縦方向の各サ
ンプリング位置に関する画像データのなかから検出した
明と暗の境界とから、横方向のサンプリング位置を検出
し（９−１、9Mにより）、その位置にある縦方向のサン
プリングデータを抽出してメモリ３に書き込んでいる
（G5、G6、９−５、FF3等により）。

このようにしてメモリ３に記憶された網状パターンの
各網目の明暗を示すデータは、CPU4により読み出され、
各１ビット符号化画像に対するビットに変換される。こ
の処理について、第10図を参照して説明する。

第10図の左上に示すように、実線で囲む４つのます目
ｂ、ｃ、ｆ、ｇは解読対象の１ビット符号化画像の各網
目の明暗を表わす。点線で示すます目ａ、ｅ、ｄ、ｈは
１ビット符号化画像に隣接する網目の明暗を表わす。上
述したように、第２図の符号化画像には４つの網目から
成る１ビットパターンの水平の中心線に明暗の境界があ
り、また、１ビットパターンの側辺に明暗の境界があ
る。この規則を第10図のフローでは使用している。ま
た、隣接する網目の明暗は正しく認識されていることを
想定してある。

まず、10−１でCPU4は今回解読しようとする１ビット
パターンの左上の網目の明暗データｂをその下にある網
目の明暗データｆと比較する。境界の規則に従えば、ｂ
とｆは不一致のはずである。一致するときはセンサー部
１と制御回路部２とによる網目の認識に誤りがあったこ
とを意味する。そこで、10−２に進み、明暗データｂを
左隣りにある網目の明暗データａと比較する。データａ
は正しくかつ境界条件によればａとｂは不一致になるは
ずである。したがって、ａ＝ｂが成立するときは明暗デ
ータｂが誤って認識されたと考えることができる。そこ
で、ｂを反転する（10−３）。ａとｂが不一致のときは
10−４に進み、１ビットパターンの左下の網目の明暗デ
ータｆをその左隣りにある網目の明暗データｅと比較す
る。この場合もｅ＝ｆが成立するときは左下の網目の明
暗データｆが誤って識別されたとしてｆを修正する（10
−５）。ｂ＝ｆにおいて、ａ≠ｂ、ｅ≠ｆとなるのは、
これらのデータのなかで２箇所以上網目の明暗が誤って
認識された場合なのでエラー処理を行う。ｂとｆが不一
致のときは、10−６へ進み、１ビットパターンの右上の
網目の明暗データｃをその下の網目の明暗データｇと比
較する。同様にして境界条件によれば両者は不一致にな
らなければならない。したがって、一致するときには10
−７に進み、１ビットパターンの右上の網目の明暗デー
タｃをその右隣りにある網目に対して識別されている明
暗データｃと比較する。境界条件からは両者は不一致の
はずである。10−６の結果も考慮すると、ｃ＝ｇ、ｃ＝
ｄが共に成立するのは、３つの網目の明暗データｃ、
ｄ、ｇのうち、ｃのみが誤って認識された場合である
（ｃが正しく認識され、ｄとｇが共に誤って認識される
可能性はほとんどない）。したがって、10−８でｃを反
転して正しい値に訂正する。ｃ＝ｄが不成立のときは10
−９で１ビットパターンの右下の網目の明暗データｇを
右隣りの網目の明暗データｈと比較し、ｇ＝ｂが成立す
るときには明暗データｇの認識に誤りがあったとして明
暗データｇを訂正する（10−10）。ｃ＝ｇにおいて、ｃ
＝ｄとｇ＝ｈが共に不成立のときはこの４つの明暗デー
タのなかに２つ以上誤りがあるのでエラー処理を行う。

上記10−３、10−５、10−８、10−10の処理の後は10
−１に戻る。したがって、これらの処理により、１ビッ
トパターン（ｂ、ｃ、ｆ、ｇ）が正しいパターンに訂正
され10−１と10−６でｂ＝ｆとｃ＝ｇが共に不成立にな
る。このとき10−11に進み、修正された１ビットパター
ンにおける左上の網目の明暗データｂと右上の網目の明
暗データｃとを比較する。第１図から明らかなように、
ｂ＝ｃが成立するのは“0"パターンのときであり、不成
立なのは“1"パターンのときである。したがって、10−
12と10−19にてそれぞれ、ビット“0"とビット“1"を生
成する。

以下、同様にして第10図のフローを次の１ビット符号
化画像に対して順次実行することにより網状パターンMP
に符号化された２進データを再生することができる。

上述した第10図の処理は、隣接する網目の明暗も含め
て、全部で８つの網目に対する明暗データを基準となる
１ビットパターンの明暗データと間接的にパターンマッ
チングしており、そのマッチング結果から確からしいビ
ットを復号化している。

第10図とよく似た処理であるが、abcdefghのデータに
対して、ビット“0"の基準パターン“01101001"、“100
10110"とビット“1"の基準パターン“10100101"、“010
11010"とを直接的に比較し、不一致の箇所を計数し、そ
の値が１以内ならその基準パターンと推定することによ
り、ビットを復号化してもよい。

［変形例］以上で実施例の説明を終えるがこの発明は上記実施例
に限定されず、種々の変形、変更が可能である。

例えば上記実施例では網目パターンMPにおける各網目
の明暗の識別をハードウェアの制御回路部２で行ってい
るが、認識速度の低下が問題にならなければCPU4で実行
してもよい。これに関連し、符号化画像における端の特
殊パターンと上下のバーＡ−１、Ａ−２についても必ず
しも必要ではない。これらの要素は、リアルタイムのハ
ードウェア処理を行う制御回路部２において、符号化画
像の縦方向と横方向のデータサンプリング位置の検出を
容易かつ迅速に行うためのマークにすぎない。換言すれ
ば、CPU4で各網目の明暗を識別するのに、明暗の境界の
規則性が利用できる。例えば、符号化画像データの枠を
縦横に走査して、その画素の明暗の境界点を抽出するこ
とにより、網状パターンの各網目を形成する縦横のライ
ンが認識できる。隣り合う縦のラインの中点と隣り合う
横のラインの中点を計算することにより、各網目のサン
プリング座標が得られ、この座標にある画像データをサ
ンプルすれば各網目の明暗が識別できたことになる。

また、上記実施例では４つの網目の４種類の明暗のパ
ターンで１ビットを符号化しており、ビット“0"とビッ
ト“1"にそれぞれ２つのパターンがある。この代りにビ
ット“0"とビット“1"のそれぞれ単一のパターンを割り
当ててもよい。例えば、第１図におけるパターン（ｄ）
をビット“0"として使用し、パターン（ｅ）をビット
“1"として使用してもよい。この場合も網状パターンに
おいて同じ明度の網目が連続する数は高々、２個とな
る。また、１ビットを表わす網目の数は４に限られず他
の複数の網目で１ビットを表現することができる。例え
ば、３個の網目で１ビット符号化画像を構成する場合
に、左上の網目が暗、右上の網目を左下の網目が明のパ
ターンあるいはこのパターンを180度回転させたパター
ンをビット“1"とし、左上の網目が明、右上と左下の網
目が暗のパターンあるいはこのパターンを180度回転さ
せたパターンをビット“0"として使用し、網状パターン
として展開するときに、右下に網目をもたない１ビット
符号化画像（左上、右上、左下の３つの網目）の下には
左上に網目をもたない１ビット符号化画像（右下、右
上、左下の３つの網目）を連結することができる。右下
のない１ビット符号化画像には左上と右上の網目の間と
左上と左下の網目の間に明暗の境界があり、一方、左上
のない１ビット符号化画像には右下と左下の網目の間と
右下と右上の網目の間に明暗の境界があるので、網状パ
ターン内に明暗の境界が規則的に存在することになる。
なお、１ビット符号化画像は互にできるだけ異なる明暗
のパターンを有するのが好ましく、複数の網目の明暗の
認識により多くの誤りが含まれる場合でも確からしいビ
ットを復号化することが可能となる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、各１ビット
の符号化画像が、２次元的に連続する複数のドットパタ
ーンのうちから所定の隣り合うドットパターンに関連す
る規則性に従って選択されたドットパターンにて形成さ
れる。そして２次元の明暗のドットパターンの縦横の境
界線が夫々一定間隔で存在するようになっている。従っ
て、このような符号化画像が読み取られて再生される
際、イメージセンサー手段は、連続する同じ明度の入力
による影響を受けず、各ドットの明暗を区別して電気信
号に変換可能となり、各ドットに対する明暗の認識率が
向上する。更に、各１ビット符号化画像が所定の隣り合
うドットパターンに関連する規則性に従って選択された
ドットパターンにて形成されているので、各ドットに対
して認識に誤りが含まれる場合であっても、確からしい
ビットを推定することが可能となり、一層データの認識
率が上がることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１ビットの符号化画像の例を示す図、第２図は
記録シートに記録される符号化画像の例を示す図、第３
図は第２図の符号化画像から２進データを再生するデー
タ読取り装置の全体構成図、第４図は制御回路部の構成
図、第５図はセンサー部による画像走査を説明するのに
用いた図、第６図は制御回路部においてサンプリングさ
れる画像データの例を示す図、第７図は走査速度検出回
路の構成図、第８図はサンプル回路の構成図、第９図は
制御回路部における主な信号のタイムチャート、第10図
はCPUにより実行されるデータ解読のフローチャートで
ある。１……センサー部、２……制御回路、４……CPU、MP…
…網状パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−10636（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−228700（ＪＰ，Ａ) 情報処理学会第35回（昭和62年後期）全国大会講演論文集（ＩＩＩ）Ｐ．2003− 2004

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルデータを２次元の明暗のドットパ
ターンで表現した画像であって、上記デジタルデータの
各１ビットは、２次元的に連続する複数のドットパター
ンのうちから所定の隣り合うドットパターンに関連する
規則性に従って選択されたドットパターンにて形成さ
れ、この２次元の明暗のドットパターンの縦横の境界線
が夫々一定の間隔で存在するようにした画像が記録され
たデータ記録媒体。
【請求項２】請求項１のデータ記録媒体から上記デジタ
ルデータを読み取るデータ読取方法において、上記データ記録媒体から上記画像を読み取り、この読み取られた上記画像から、上記ドットパターンの
各位置の明暗を識別し、この識別された上記ドットパターンから、上記所定の隣
り合うドットパターンに関連する規則性に従って、誤っ
て識別されている位置の明暗を修正して正しい各１ビッ
トの情報を復号化することにて上記ドットパターンを解
読する工程を有することを特徴とするデータ読取方法。
【請求項３】請求項１のデータ記録媒体から上記デジタ
ルデータを読み取るデータ読取装置において、上記データ記録媒体から上記画像を読み取るイメージセ
ンサー手段と、上記イメージセンサー手段により読み取られた上記画像
から、上記ドットパターンの各位置の明暗を識別する２
次元パターン識別手段と、この２次元パターン識別手段により識別された上記ドッ
トパターンから、上記所定の隣り合うドットパターンに
関連する規則性に従って、誤って識別されている位置の
明暗を修正して正しい各１ビットの情報を復号化するこ
とにて上記ドットパターンを解読するデータ解読手段
と、を有することを特徴とするデータ読取装置。