WO2006003698A1

WO2006003698A1 - 二次元バーコード画像生成のための装置、方法、プログラム、情報伝送のためのシステム、方法、及び二次元バーコード復号のための装置、方法、プログラム

Info

Publication number: WO2006003698A1
Application number: PCT/JP2004/009316
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Futamura; Hiroshi Miura
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-12
Also published as: US20070119940A1; CN1977278A; JPWO2006003698A1; EP1768050A1

Abstract

　二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコード画像生成装置において、入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化部１１と、二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリング部１２と、アップサンプリング部の出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成部１３と、アップサンプリング部の出力において隣接する情報の変化量を青色差信号と赤色差信号としてそれぞれ出力する青色差信号生成部１４と赤色差信号生成部１５とを備える。

Description

明細書

二次元バーコード画像生成のための装置、方法、プログラム、情報伝送のためのシステム、方法、及び二次元バーコード復号のための装置、方法、プログラム

技術分野

[0001] 本発明は、二次元バーコードの画像を生成する二次元バーコード画像生成装置、二次元バーコード画像生成方法、二次元バーコード画像生成プログラム、及びこれらにより生成され伝送された二次元バーコードを復号するための二次元バーコード復号装置、二次元バーコード復号方法、二次元バーコード復号プログラム、並びに二次元バーコードの画像を生成して伝送すると共に、伝送された画像を読み取って情報を得る情報伝送システム、情報伝送方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、一次元バーコード、二次元バーコードが実用化されている。いずれも白黒で表されたパターンであり、印刷することにより情報を伝達する手段として利用されている。このうち二次元バーコードは、白または黒の正方形が行列として並べられたものであり、それぞれの正方形の塗りつぶしの有無が情報を表す。図 13は、二次元バーコードの一例を示す図である。

[0003] 近年の携帯情報端末の中には、この二次元バーコードを認識する機能が搭載されているものがある。この携帯情報端末は、撮像素子を用いて印刷物における二次元バーコードを撮影し、画像処理を施し、元の情報を復号する。

[0004] また、コンピュータのディスプレイ上にデータを白黒のパターンとして表示し、そのパターンを読み取るシステム (例えば、特許文献 1参照）が提案されている。

特許文献 1 :特開平 6—208450号公報 (第 2—3頁、図 1)

[0005] し力ながら、高級な紙に印刷された鮮明な二次元バーコードを近距離の携帯情報端末で撮影する場合のように、解像度が高い画像が得られる場合とは異なり、解像度の低い表示装置等で表示された二次元バーコードを携帯情報端末で撮影する場合は、読み取りエラーが発生することになる。図 14は、表示装置における二次元バーコードの劣化の一例を示す図であり、図 13の二次元バーコードを帯域が制限された伝送路で伝送した、または解像度の低レ、表示装置で表示したものである。

[0006] 白黒の正方形で表された二次元バーコードは、二値情報であることから無限の空間周波数帯域幅を持つ。従って、表示装置までの伝送路においてナイキスト周波数を満たす適正な低域通過フィルタが施されるとともに、表示装置において十分な解像度を持つことが必要となる。表示装置までの伝送路の帯域が狭い、または表示装置の解像度が低い場合、空間周波数領域におけるエイリアシングが発生し、エラーの原因となる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、帯域の狭い伝送路を用いた場合でも正確に二次元バーコードの情報を伝送することができる情報伝送システム、情報伝送方法を提供すると共に、伝送路の制限に対して耐性の高い二次元バーコード画像を生成する二次元バーコード画像生成装置、二次元バーコード画像生成方法、二次元バーコード画像生成プログラムを提供し、更に、二次元バーコード画像を撮影し復号する二次元バーコード復号装置、二次元バーコード復号方法、二次元バーコード復号プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明は、二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコード画像生成装置であって、入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化部と、前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリング部と、前記アップサンプリング部の出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成部と、前記アップサンプリング部の出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成部とを備えてなるものである。

[0009] なお、本実施の形態における色差信号生成部は、青色差信号生成部と赤色差信号生成部から構成される。

[0010] また、本発明の二次元バーコード画像生成装置において、前記アップサンプリング部の出力において、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、前記輝度信号生成部は、中央ドットにおける輝度信号の値を輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とする。

[0011] このような構成によれば、輝度信号を補う情報として色差信号を用いるので、二次元バーコードのカラー画像を用いて高品質な情報を伝送することができる。

[0012] また、本発明の二次元バーコード画像生成装置において、前記アップサンプリング部の出力において、各ドットの値を 0から 1の間で表し、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、 P 接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとし、前記色差信号として青色差信号と赤色差信号を用いる場合に、前記色差信号生成部は、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 1 、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 0とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 0、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特徴とする。

[0013] ここで、前記輝度信号生成部は、中央ドットにおける輝度信号の値を輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とすることができる。

[0014] このような構成によれば、輝度信号、青色差信号、赤色差信号を用いることにより、二次元バーコードのカラー画像をカラーテレビジョン信号として伝送することができる

[0015] また、本発明は、二次元バーコードを含むカラー画像を撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号装置であって、前記二次元バ一コードを含むカラー画像を撮影するカメラと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号力取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理部とを備えてなる。

[0016] このような構成によれば、輝度信号を補う情報として色差信号を用いることにより、二次元バーコードの読み取りにおける誤り率を低減することができる。

[0017] この二次元バーコード復号装置においては、前記復号により得られた情報を表示する表示部を備えることが望ましい。また、前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、前記画像処理部は、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、隣接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とすることができる

[0018] また、この二次元バーコード復号装置は、携帯情報端末に備えられていることを特徴とすることができる。近年のカメラを備えた携帯情報端末に本装置は容易に備えられることができ、携帯情報端末の使用勝手をより高めることができる。なお、ここで、携帯情報端末には、例えば携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、 PDA ( Personal Digital Assistant)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等が含まれ得る。

[0019] また、本発明は、送信側で二次元バーコードに基づくカラー画像を生成して伝送すると共に、受信側で表示された前記カラー画像を撮影することにより二次元バーコ一ドを読み取る情報伝送システムであって、入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化部と、前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリング部と、前記アップサンプリング部の出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成部と、前記アップサンプリング部の出力におレ、て隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成部とを備える二次元バーコード画像生成装置と、前記二次元バーコード画像生成装置の出力を表示する表示装置と、前記表示装置上に表示された二次元バーコードを含むカラー画像を撮影するカメラと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理部とを備える二次元バーコ一ド復号装置とを備えてなる。

[0020] また、本発明は、二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコ一ド画像生成方法であって、入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号ィヒステップと、前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリングステップと、前記アップサンプリングステップの出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、前記アップサンプリングステップの出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成ステップとを備えてなる。

[0021] この二次元バーコード画像生成方法において、前記アップサンプリングステップの出力において、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、 P 接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とすることができる。

[0022] また、前記アップサンプリングステップの出力において、各ドットの値を 0から 1の間で表し、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとし、前記色差信号として青色差信号と赤色差信号を用いる場合に、前記色差信号生成ステップは、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 1、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 0 とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 0、 P 接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特 ί敷とすることができる。 [0023] さらに、前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を、輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を、最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とすることができる。

[0024] また、本発明は、二次元バーコードを含むカラー画像を撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号方法であって、前記二次元バ一コードを含むカラー画像を撮影する撮影ステップと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップとを備えてなる。

[0025] ここで、前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、前記画像処理ステップは、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、隣接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とすることができる。

[0026] また、本発明は、送信側で二次元バーコードに基づくカラー画像を生成して伝送すると共に、受信側で表示されるカラー画像を撮影することにより二次元バーコードを読み取る情報伝送方法であって、入力された情報を二次元バーコードとして符号ィ匕する二次元バーコード符号化ステップと、前記二次元バーコードのアップサンプリン制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、前記アップサンプリングステップの出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成ステップとを備えて伝送される二次元バーコード画像を生成する二次元バ一コード生成ステップと、伝送された前記二次元バーコード画像を受信し表示する表示ステップと、前記二次元バーコード画像を撮影する撮影ステップと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、 P 接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップとを備える二次元バーコード復号ステップとを備えてなる。

[0027] また、本発明は、二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコ一ド画像生成方法をコンピュータに実行させる二次元バーコード画像生成プログラムであって、入力された情報を二次元バーコードとして符号ィ匕する二次元バーコード符号化ステップと、前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリングステツプと、前記アップサンプリングステップの出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、前記アップサンプリングステップの出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成ステップとをコンビユータに実行させる。

[0028] ここで、前記アップサンプリングステップの出力におレ、て、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を、輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を、最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とすることができる。また、前記アップサンプリングステップの出力において、各ドットの値を 0から 1の間で表し、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとし、前記色差信号として青色差信号と赤色差信号を用いる場合に、前記色差信号生成ステップは、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 1、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 0とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を、 P 接する情報ドットの値が異なる場合に 0、 P 接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特徴とすることができる。

[0029] また、本発明は、二次元バーコードを撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号方法をコンピュータに実行させる二次元バーコ一ド復号プログラムであって、前記二次元バーコードを含むカラー画像を撮影する撮影ステップと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップとをコンピュータに実行させる。ここで、前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、前記画像処理ステップは、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、 P 接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とすることができる。

[0030] なお、本発明において、上記プログラムはコンピュータにより読取り可能な媒体に記憶されること力 Sできる。ここで、コンピュータにより読取り可能な媒体は、 CD— ROMやフレキシブルディスク、 DVDディスク、光磁気ディスク、 ICカード等の可搬型記憶媒体や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。

図面の簡単な説明

[0031] [図 1]本実施の形態に係る情報伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。

[図 2]本実施の形態に係る二次元バーコード画像生成装置の構成の一例を示すプロック図である。

[図 3]本実施の形態に係る二次元バーコード画像生成装置の動作の一例を示すフロ一チャートである。

[図 4]アップサンプリングの具体例を示す図である。

[図 5]本実施の形態に係る輝度信号生成部の動作の一例を示すフローチャートである。

[図 6]送信輝度信号 Yの具体例を示す図である。

[図 7]本実施の形態に係る青色差信号生成部の動作の一例を示すフローチャートである。 [図 8]送信青色差信号 Cbの具体例を示す図である。

[図 9]本実施の形態に係る赤色差信号生成部の動作の一例を示すフローチャートである。

[図 10]送信赤色差信号 Crの具体例を示す図である。

[図 11]本実施の形態に係る携帯情報端末の構成の一例を示すブロック図である。

[図 12]本実施の形態に係る画像処理部における二次元バーコードの復号の動作の一例を示すフローチャートである。

[図 13]二次元バーコードの一例を示す図である。

[図 14]表示装置における二次元バーコードの劣化の一例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0032] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0033] 本実施の形態では、情報伝送システムの一例として、伝送する情報を二次元バーコードに基づレ、たカラー画像として生成し、テレビジョン放送を介して表示装置に表示し、表示されたカラー画像を携帯情報端末で撮影し、情報を復号する場合について説明する。

[0034] まず、情報伝送システムについて説明する。図 1は、本実施の形態に係る情報伝送システムの構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態に係る情報伝送システムは、二次元バーコード画像生成装置 1、送信機 2、伝送路 3、受信機 4、表示装置 5、携帯情報端末 6からなる。

[0035] 二次元バーコード画像生成装置 1は入力された情報を二次元バーコードとして符号化し、さらにカラーテレビジョン信号に変換し、送信機 2へ出力する。送信機 2は、入力されたカラーテレビジョン信号を無線信号として変調し伝送路 3へ出力する。受信機 4は伝送路 3から受信した無線信号からカラーテレビジョン信号を復調し、表示装置 5へ出力する。表示装置 5は入力されたカラーテレビジョン信号を、二次元バーコードを含む画像として画面に表示する。携帯情報端末 6は、カメラを備え、表示装置 5に表示された二次元バーコードを含む画像を撮影し、二次元バーコードを復号し、情報を出力する。携帯情報端末 6は本発明の二次元バーコード復号装置を構成している。 [0036] 次に、送信側、即ち二次元バーコード画像生成装置 1について説明する。図 2は、本実施の形態に係る二次元バーコード画像生成装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態に係る二次元バーコード画像生成装置 1は、二次元バーコード符号化部 11、アップサンプリング部 12、輝度信号生成部 13、青色差信号生成部 14、赤色差信号生成部 15、カラーテレビジョン信号生成部 16からなる。

[0037] 図 3は、本実施の形態に係る二次元バーコード画像生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、二次元バーコード符号化部 _nは、入力された情報を二次元バーコードの規則に従って符号化し、二次元バーコード情報配列を生成する（S 1) ₀この二次元バーコード情報配列は輝度 0 (黒）と輝度 1 (白）からなる二値の輝度で表わされる。次に、アップサンプリング部 12は、二次元バーコード情報配列の隣接するドット間に所定の数の空のドットを揷入することによりアップサンプリングを行い、拡大二次元バーコード情報配列を生成する（S2)。以後、拡大二次元バーコード情報配列のドットのうち、二次元バーコード情報配列の値を持つドットを情報ドットとする。また、アップサンプリングにより挿入された空のドットのうち、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、その他のドットを間隙ドットとする。

[0038] 図 4は、アップサンプリングの具体例を示す図である。ここでは、 4倍のアップサンプリングを行った例を示す。図 4 (a)は二次元バーコード情報配列、図 4 (b)は二次元バ一コード情報配列を輝度として表した画像、図 4 (c)はアップサンプリングにより生成された拡大二次元バーコード情報配列を表す。以後、図 4 (c)における拡大二次元バーコード情報配列中のドット列 100を具体例として説明する。

[0039] 次に、輝度信号生成部 13は拡大二次元バーコード情報配列から送信輝度信号 Y の生成を行う（S3)。次に、青色差信号生成部 14は拡大二次元バーコード情報配列から送信青色差信号 Cbの生成を行う（S4)。次に、赤色差信号生成部 15は拡大二次元バーコード情報配列から送信赤色差信号 Crの生成を行う (S5)。

[0040] 次に、カラーテレビジョン信号生成部 16は、送信輝度信号 Y、送信青色差信号 Cb 、送信赤色差信号 Crを、送信カラーテレビジョン信号に変換し、伝送路へ出力する（ S6)。

[0041] 次に、二次元バーコード画像生成装置 1における輝度信号生成部 13と青色差信号生成部 14と赤色差信号生成部 15の動作の詳細について説明する。

[0042] 図 5は、本実施の形態に係る輝度信号生成部の動作の一例を示すフローチャートである。まず、輝度信号生成部 13は、拡大二次元バーコード情報配列の情報ドットの値を、そのまま送信輝度信号 Yの情報ドットの値として決定する（Sl l)。次に、送信輝度信号 Yの全ての中央ドットの値を中間値 (輝度 = 0. 5)として決定する（S 12) 。次に、送信輝度信号 Yの情報ドットと中央ドットの値を補間するように、送信輝度信号 Yの間隙ドットの値を決定する（S 13)。

[0043] 図 6は、送信輝度信号 Yの具体例を示す図である。ここでは上述したドット列 100を用いて説明する。図 6 (a)は処理 S 11後の送信輝度信号 Y、図 6 (b)は処理 SI 2後の送信輝度信号 Y、図 6 (c)は処理 S13後の送信輝度信号 Yを表す。

[0044] 図 7は、本実施の形態に係る青色差信号生成部の動作の一例を示すフローチヤ一トである。まず、青色差信号生成部 14は、拡大二次元バーコード情報配列の情報ドットの値を、送信青色差信号 Cbの情報ドットの値として仮決定する（S21)。次に、送信青色差信号 Cbの隣り合う情報ドットの値の差の絶対値を、送信青色差信号 Cbの中央ドットの値として決定する（S22)。次に、送信青色差信号 Cbの情報ドットの値を 0とし (S23)、送信青色差信号 Cbの情報ドットと中央ドットの値を補間するように、送信青色差信号 Cbの間隙ドットの値を決定する（S24)。

[0045] 図 8は、送信青色差信号 Cbの具体例を示す図である。ここでも上述したドット列 10 0を用いて説明する。図 8 (&)は処理321後の送信青色差信号03、図 8 (b)は処理 S 22後の送信青色差信号 Cb、図 8 (c)は処理 S23後の送信青色差信号 Cb、図 8 (d) は処理 S24後の送信青色差信号 Cbを表す。

[0046] 図 9は、本実施の形態に係る赤色差信号生成部の動作の一例を示すフローチヤ一トである。まず、赤色差信号生成部 15は、拡大二次元バーコード情報配列の情報ドットの値を、送信赤色差信号 Crの情報ドットの値として仮決定する（S31)。次に、送信赤色差信号の情報ドットの値が 0であれば- 1に置き換え、隣り合う情報ドットの値の和の絶対値に 1Z2を乗じた値を、送信赤色差信号 Crの中央ドットの値として決定する（S32)。次に、送信赤色差信号 Crの情報ドットの値を 0とし (S33)、送信赤色差信号の情報ドットと中央ドットの値を補間するように送信赤色差信号 Crの間隙ドットの値を決定する S34)。

[0047] 図 10は、送信赤色差信号 Crの具体例を示す図である。ここでも上述したドット列 10 0を用いて説明する。図 10 (&)は処理331後の送信赤色差信号0:、図 10 (b)は処理 S32後の送信赤色差信号 Cr、図 10 (c)は処理 S33後の送信赤色差信号 Cr、図 1 0 (d)は処理 S34後の送信赤色差信号 Crを表す。

[0048] 次に、受信側、即ち携帯情報端末について説明する。図 11は、本実施の形態に係る携帯情報端末の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態に係る携帯情報端末は、二次元バーコード復号装置として、制御部 61、操作部 62、カメラ 63、画像処理部 64、記憶部 65、表示部 66、無線通信部 67、音声入力部 68、音声出力部 69からなる。この実施の形態において、携帯情報端末は携帯電話機を例にしている力ノート型パーソナルコンピュータ、 PDA (Personal Digital Assistant) ,デジタル力メラ、デジタルビデオカメラ等によっても同様に構成され得る。

[0049] 制御部 61は、各部の制御を行う。操作部 62は、ユーザからの入力を受け付ける。

記憶部 65は、制御部 61が用いるプログラムや画像処理部 64が用いる画像等を格納する。カメラ 63は、操作部 62におけるユーザの操作に従って撮影を行う。画像処理部 64は撮影した画像を用いて二次元バーコードの復号等の処理を行う。無線通信部 67は、音声やデータ等を用いて基地局との通信を行う。音声入力部 68は、送信する音声をユーザから入力する。音声出力部 69は、受信した音声をユーザへ出力する。表示部 66は、画像やデータや表示する。

[0050] 図 12は、本実施の形態に係る画像処理部における二次元バーコードの復号の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部 61は、操作部 62におけるユーザの操作に従って二次元バーコードの読み取りの動作を開始する。次に、カメラ 63 は、操作部 62におけるユーザの操作に従って、二次元バーコードを含むカラー画像の撮影を行う（S41)。ここで、撮影された画像は、元の二次元バーコードに対して N 倍のオーバーサンプリングを行う解像度を持ち、カラーは (R， G， B)で表されるものとする。

[0051] 次に、画像処理部 64は、撮影された画像から、二次元バーコードの位置と元の二次元バーコードのドットの単位となる読み出し格子の検出を行う（S42)。従って、読み出し格子の一辺は N画素で表されることになる。位置の検出には、二次元バーコードに含まれる所定のマーカやパイロットとなるパターンを用いる。

[0052] 次に、画像処理部 64は、位置と読み出し格子の検出が成功したか否かの判断を行う（S43)。検出が失敗した場合（S43， No)、処理 S41に戻る。一方、検出が成功した場合（S43， Yes)、撮像した画像と検出した位置に従って二次元バーコードの範囲を切り出した画像の（R， G, B)それぞれの成分である、カラー二次元バーコード画像配列 (R, G， B)を取得する（S44)。

[0053] 次に、画像処理部 64は、カラー二次元バーコード画像配列（R， G, B)のカラーについて（R, G, B)から（Y， Cb, Cr)への変換を行レ、、カラー二次元バーコード画像配列（Y， Cb, Cr)を取得する（S45)。次に、画像処理部 64は、カラー二次元バーコード画像配列 (Y, Cb, Cr)において読み出し格子毎に Yの平均値、 Cbの平均値、 C rの平均値を算出し、それぞれカラー二次元バーコード情報配列 (Y, Cb, Cr)として記憶部 65へ格納する（S46)。従って、カラー二次元バーコード情報配列 (Y, Cb, C r)はそれぞれ、送信された二次元バーコード情報配列と同じ大きさの配列となる。

[0054] 次に、画像処理部 64は、カラー二次元バーコード情報配列 (Y, Cb, Cr)力 1ドット分を読み出し、それぞれ Yl、 Cbl、 Crlとする（S47)。つぎに、カラー二次元バーコード情報配歹 |J (Y， Cb, Cr)から前回読み出した 1ドット分を読み出し、それぞれ Y0 、 CbO、 CrOとする（S48)。次に、画像処理部 64は、 Cbl > Crlであるか否かの判断を行う（S 50)。

[0055] Cbl > Crlである場合（S50, Yes)、 Y0 <閾値であるか否かの判断を行う（S60) 。ここで、 Υが 0から 1までの範囲を取り得る場合、閾値は例えば 0. 5である。 Υ0く閾値である場合（S60, Yes)、 Y1を所定の値だけ増加させ（S61)、処理 S75へ移行する。一方、 Y0く閾値でない場合（S60, No)、 Y1を所定の値だけ減少させ（S62) 、処理 S75へ移行する。

[0056] また、 S50におレ、て、 Cbl > Crlでなレ、場合（S50， No)、 Y0く閾値であるか否かの判断を行う（S70)。 Y0 <閾値である場合（S70， Yes)、 Y1を所定の値だけ減少させ（S71)、処理 S75へ移行する。一方、 Y0 <閾値でない場合（S70, No)、 Y1を所定の値だけ増加させ（S72)、処理 S75へ移行する。 [0057] 次に、画像処理部 64は、カラー二次元バーコード情報配列 (Y, Cb, Cr)のうち読み出したドットの Yの値を Y1に更新し（S75)、カラー二次元バーコード情報配列 (Y , Cb, Cr)から、まだ Yl、 Cbl、 Crlを読み出していないドットがあるか否かを判断する（S80)。まだ読み出していないドットがある場合（S80, Yes)、処理 S47へ戻る。一方、既に全てのドットの読み出しを終えた場合（S80, No)、以上のフローで補正されたカラー二次元バーコード情報配列の Yの値を用いて、従来のモノクロの二次元バ一コードと同様の二次元バーコード復号処理を行い（S81)、得られた情報を記憶部 65へ格納する、または表示部 66へ表示する。

[0058] なお、本実施の形態においては、二次元バーコードをテレビジョン放送として伝送する例について説明した力有線でカラーテレビジョン信号を伝送しても良い。

[0059] また、送信輝度信号 Y、送信青色差信号 Cb、送信赤色差信号 Crを用いてカラー印刷を行い、この印刷物を携帯情報端末で撮影しても良い。

産業上の利用可能性

[0060] 以上説明したように、上述した情報伝送システムを用いることにより、テレビジョン放送において二次元バーコードを利用することができ、印刷物に比べて解像度の低いテレビジョンに表示された二次元バーコードを、カメラ付きの携帯情報端末で読み取る場合の誤り率を大幅に低減することができる。

[0061] また、送信されるカラーの二次元バーコードの画像は、従来のモノクロの二次元バ一コードの画像と互換性があり、従来のモノクロの二次元バーコードを復号する携帯情報端末でも復号することができる。

[0062] また、本実施の形態における二次元バーコードの画像をカラー印刷とした場合には、従来の二次元バーコードに比べて、解像度が低い、あるいは紙の質が悪い印刷物においても、読み取りの誤り率を大幅に低減することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコード画像生成装置であって、

入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化部と、

前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリング部と、前記アップサンプリング部の出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成部と、

前記アップサンプリング部の出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成部と、

を備えてなる二次元バーコード画像生成装置。

[2] 請求項 1に記載の二次元バーコード画像生成装置において、

前記アップサンプリング部の出力において、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、

前記輝度信号生成部は、中央ドットにおける輝度信号の値を輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とする二次元バーコード画像生成装置。

[3] 請求項 1に記載の二次元バーコード画像生成装置において、

前記アップサンプリング部の出力において、各ドットの値を 0から 1の間で表し、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとし、前記色差信号として青色差信号と赤色差信号を用いる場合に、

前記色差信号生成部は、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 1、隣接する情報ドットの値が等しレ、場合に 0とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 0、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特徴とする二次元バーコード画像生成装置。

[4] 請求項 3に記載の二次元バーコード画像生成装置において、

[5] 二次元バーコードを含むカラー画像を撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号装置であって、

前記二次元バーコードを含むカラー画像を撮影するカメラと、

前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、 P 接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理部と、

を備えてなる二次元バーコード復号装置。

[6] 請求項 5に記載の二次元バーコード復号装置において、

前記復号により得られた情報を表示する表示部を備えている二次元バーコード復号装置。

[7] 請求項 5に記載の二次元バーコード復号装置において、

前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、

前記画像処理部は、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、隣接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とする二次元バーコード復号装置。

[8] 請求項 5に記載の二次元バーコード復号装置において、

携帯情報端末に備えられていることを特徴とする二次元バーコード復号装置。

[9] 送信側で二次元バーコードに基づくカラー画像を生成して伝送すると共に、受信側で表示された前記カラー画像を撮影することにより二次元バーコードを読み取る情報伝送システムであって、

入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化部と、前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリング部と、前記ァップサンプリング部の出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成部と、前記アップサンプリング部の出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成部とを備える二次元バーコード画像生成装置と、前記二次元バーコード画像生成装置の出力を表示する表示装置と、

前記表示装置上に表示された二次元バーコードを含むカラー画像を撮影するカメラと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理部とを備える二次元バーコード復号装置と、を備えてなる情報伝送システム。

[10] 二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコード画像生成方法であってヽ

入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化ステツプと、前記アップサンプリングステップの出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、

前記アップサンプリングステップの出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成ステップと、

を備えてなる二次元バーコード画像生成方法。

[11] 請求項 10に記載の二次元バーコード画像生成方法において、

前記アップサンプリングステップの出力において、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とする二次元バーコード画像生成方法。

[12] 請求項 10に記載の二次元バーコード画像生成方法において、

前記アップサンプリングステップの出力において、各ドットの値を 0から 1の間で表し、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとし、前記色差信号として青色差信号と赤色差信号を用いる場合に、

前記色差信号生成ステップは、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、 P 接する情報ドットの値が異なる場合に 1、 P 接する情報ドットの値が等しい場合に 0とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を

、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 0、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特徴とする二次元バーコード画像生成方法。

[13] 請求項 12に記載の二次元バーコード画像生成方法において、

前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を、輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を、最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とする二次元バーコード画像生成方法。

[14] 二次元バーコードを含むカラー画像を撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号方法であって、

前記二次元バーコードを含むカラー画像を撮影する撮影ステップと、

前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、 P 接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップと、を備えてなる二次元バーコード復号方法。

[15] 請求項 14に記載の二次元バーコード復号方法において、

前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、

前記画像処理ステップは、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、隣接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とする二次元バーコ一ド復号方法。

[16] 送信側で二次元バーコードに基づくカラー画像を生成して伝送すると共に、受信側で表示されるカラー画像を撮影することにより二次元バーコードを読み取る情報伝送方法であって、

入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化スプと、前記アップサンプリングステップの出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、前記アップサンプリングステップの出力において隣接する情報の変化量を色差信号として出力する色差信号生成ステップとを備えて伝送される二次元バーコード画像を生成する二次元バーコード生成ステップと、伝送された前記二次元バーコード画像を受信し表示する表示ステップと、前記二次元バーコード画像を撮影する撮影ステップと、前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、隣接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップとを備える二次元バーコード復号ステップと、

を備えてなる情報伝送方法。

[17] 二次元バーコードに基づくカラー画像を生成する二次元バーコード画像生成方法をコンピュータに実行させる二次元バーコード画像生成プログラムであって、入力された情報を二次元バーコードとして符号化する二次元バーコード符号化ステツプと、

前記二次元バーコードのアップサンプリングを行うアップサンプリングステップと、前記アップサンプリングステップの出力に帯域制限を施し、輝度信号として出力する輝度信号生成ステップと、

をコンピュータに実行させる二次元バーコード画像生成プログラム。

[18] 請求項 17に記載の二次元バーコード画像生成プログラムにおいて、

前記アップサンプリングステップの出力において、前記アップサンプリング前の値を持つドットを情報ドットとし、隣接する情報ドットの中間点に位置するドットを中央ドット、情報ドットと中央ドット以外のドットを間隙ドットとした場合に、

前記輝度信号生成ステップは、中央ドットにおける輝度信号の値を、輝度信号の取り得る範囲の中央値とし、間隙ドットにおける輝度信号の値を、最も近い情報ドットにおける輝度信号の値と最も近い中央ドットにおける輝度信号の値を補間した値とすることにより帯域制限を行うことを特徴とする二次元バーコード画像生成プログラム。

[19] 請求項 17に記載の二次元バーコード画像生成プログラムにおいて、

前記色差信号生成ステップは、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうち一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 1、隣接する情報ドットの値が等しい場合に 0とし、中央ドットにおける青色差信号と赤色差信号のうちもう一方の値を、隣接する情報ドットの値が異なる場合に 0、 P 接する情報ドットの値が等しい場合に 1とし、情報ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を 0とし、間隙ドットにおける青色差信号と赤色差信号の値を最も近い情報ドットの値と中央ドットの値を補間した値とすることを特徴とする二次元バーコード画像生成プログラム。

[20] 請求項 19に記載の二次元バーコード画像生成プログラムにおいて、

[21] 二次元バーコードを撮影し、前記二次元バーコードに含まれた情報を復号する二次元バーコード復号方法をコンピュータに実行させる二次元バーコード復号プログラムであって、

前記カラー画像から輝度信号と色差信号を取得し、 P 接する情報の変化量を前記色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行う画像処理ステップと、をコンピュータに実行させる二次元バーコード復号プログラム。

[22] 請求項 21に記載の二次元バーコード復号プログラムにおいて、

前記色差信号は、青色差信号と赤色差信号であり、

前記画像処理ステップは、前記二次元バーコードの情報の単位に対応する範囲において、前記輝度信号と前記青色差信号と前記赤色差信号の平均値を算出したものを、それぞれ平均輝度信号と平均青色差信号と平均赤色差信号とし、隣接する情報の変化量を前記平均色差信号から取得し、前記変化量を用いて補正した前記平均輝度信号から前記二次元バーコードの復号を行うことを特徴とする二次元バーコ一ド復号プログラム。