WO2006070458A1 - ドットパターンを用いた情報入出力方法 - Google Patents

ドットパターンを用いた情報入出力方法 Download PDF

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WO2006070458A1
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    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
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    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06037—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking multi-dimensional coding

Definitions

  • the present invention relates to an information input / output method using a dot pattern for inputting / outputting various information and programs by optically reading dot pattern information formed on a printed material or the like.
  • an information output method for reading a barcode printed on a printed matter or the like and outputting information such as sound For example, a method has been proposed in which information that matches key information given in advance to storage means is stored, information is retrieved from a key read by a bar code reader.
  • a dot pattern in which fine dots are arranged according to a predetermined rule is generated, and the dot pattern printed on a printed material is captured as image data by a camera and digitized for audio information.
  • a technique for outputting a signal has also been proposed.
  • the above-described conventional method of outputting sound or the like by using a barcode has a problem that the barcode printed on the printed matter is annoying.
  • the barcode occupies a part of the large paper surface, if the barcode is large in this way, a character that has the meaning of appearing in a part of a sentence or sentence, or in a picture, picture, or graphic image. In other words, it was difficult to assign a large number of barcodes for each object and it was impossible to layout.
  • a dot pattern is captured as image data by a camera, the image data is digitized into 256 gray levels, and the change in the gray level is differentiated in order to recognize the dot.
  • the edge of the dot is obtained by comparing with a predetermined threshold value.
  • 256-level data is converted into white or black.
  • This binary value causes a printing error when printing dots on paper, due to printing misalignment and blurring, and misalignment when pixelated.
  • printers were checked for errors using a parity check.
  • these error checks are more complicated than the dot-by-dot printer checks. There was a problem in that it was impossible to determine which dot had a printing error and to have a wide imaging range of the camera by checking for errors in the data cluster obtained from a number of dots. .
  • the imaged dot pattern is distorted due to lens distortion and oblique imaging, expansion and contraction of the paper surface, media surface curvature, and distortion during printing, and advanced technical skills are required to correct this. Then there was a problem.
  • the present invention has been devised in order to solve the problem.
  • the object of the present invention is to provide a technology that allows a large amount of data to be defined by a dot pattern by arranging a dot pattern to be displayed on a printed material based on a new rule.
  • a square area or a rectangular area on a medium surface of a printed matter or the like is a block, and vertical and horizontal straight lines constituting a frame of each block are reference grid lines.
  • Virtual grid points are provided at predetermined intervals on the reference grid line, and reference grid point dots are arranged on virtual grid points provided on the horizontal reference grid line, and the reference grid point dots and the virtual virtual points in the vertical direction are arranged.
  • a large amount of information is defined by arranging information dots based on virtual grid points set in an area between upper and lower reference grid lines constituting the upper and lower sides of a rectangle.
  • a dot pattern that can be generated can be generated.
  • Claim 2 of the present invention is provided in the block on the grid line that is parallel to the reference grid line in the horizontal direction of the reference block and that is located at a predetermined interval from the reference grid line.
  • dot misalignment when printing on the media surface paper surface
  • dot center misalignment when digitally entering wrinkles on the printing paper surface
  • dot pattern when shooting from an oblique direction of the optical reading means Even if deformation occurs, the analysis can be performed using the quasi-reference lattice points.
  • At least one of the reference grid dots or the quasi-reference grid dots constituting the block is arranged at a position shifted from the virtual grid point, and the shifted direction is the direction of the block.
  • the direction of the dot pattern can be recognized when read by the optical reading means. Therefore, by changing the meaning of the information dot read for each direction, it is possible to define a larger amount of information as a dot pattern.
  • Claim 5 of the present invention is characterized in that the blocks are continuously arranged in an arbitrary region in the vertical and horizontal directions, and the reference grid dots are shared by the blocks in the vertical direction. This is an information entry / exit method using the dot pattern described in Item 1-14.
  • the optical reading means can be used as a coordinate indicating means such as a digitizer or a tablet.
  • Claim 6 of the present invention is a dot pattern arranged continuously in the region, wherein the reference grid dots and information dots at the left and right ends of the block are shared, and the horizontal direction adjacent
  • the initial value of the information dot at the lateral end in the area is an arbitrary random number. 6.
  • a large number of information dots can be arranged in a smaller area by sharing the reference grid dots.
  • a seventh aspect of the present invention provides the dot pattern according to any one of the third to sixth aspects, wherein the key dots are arranged at at least one of the four corners of the block as V. This is the information input / output method used.
  • Claim 8 of the present invention arbitrarily limits the distance and direction of the virtual grid point force for each information dot depending on the position of the information dot in the block!
  • the information can be defined by arbitrarily limiting the distance and direction of the virtual lattice point force, the dot pattern of the present invention is used by distinguishing it for each limited application. Therefore, mutual security can be ensured.
  • the information defined in a limited manner can be read only by the optical reading means corresponding to the information.
  • FIG. 1 is a dot pattern according to an embodiment of the present invention, (a) is 5 blocks ⁇ 5 blocks, (b) is Fig. 6 is a diagram showing a 6 "lock X 5 lock” and a (c) ⁇ 7 "lock X 5 block.
  • FIG. 2 is a diagram (1) showing a definition of dot pattern information.
  • FIG. 3 is a diagram (2) showing a definition of dot pattern information.
  • FIG. 4 is a diagram (3) showing a definition of dot pattern information.
  • FIG. 5 is a diagram (4) showing a definition of dot pattern information.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram (1) showing a dot reading order.
  • FIG. 7 is a diagram (1) showing an arrangement state of dots.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram (2) showing the dot reading order.
  • FIG. 9 is a diagram (2) showing a dot arrangement state.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram (1) showing a dot reading order in the difference method.
  • FIG. 11 is a diagram (1) showing a dot arrangement state when upper and lower reference dots are shared.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the dot reading order corresponding to FIG. 11.
  • FIG. 13 is a diagram showing an arrangement state of dots when information dots are shared.
  • FIG. 11 ⁇ 2 is a diagram showing a dot reading order by the difference method and a method of calculating the value thereof.
  • FIG. 14b is a diagram showing a dot reading order by the difference method and a calculation method of its value.
  • FIG. 15 is a diagram showing a dot arrangement state corresponding to FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing a modification of the information dot arrangement method.
  • FIG. 1 specifically shows a dot pattern according to an embodiment of the present invention.
  • (A) is a 4 X 4 lattice
  • (b) is a 5 X 4 lattice
  • (c) is 6 X Show the dot pattern for 4 grids.
  • FIG. 2A first, vertical and horizontal reference grid lines la to Id constituting a quadrangle are provided, and virtual grid points 4 are arranged at predetermined intervals in the quadrangle.
  • reference grid lines la to: Id and virtual grid point 4 are not actually printed on the paper surface (medium surface), but are merely dot patterns on the computer image memory.
  • the reference grid point dot 2 is arranged on the virtual grid point 4 on the upper and lower horizontal reference grid lines la and lb.
  • an information dot 5 having a distance and a direction based on the virtual grid point 4 is set for each virtual grid point 4.
  • one information dot 5 is arranged for each virtual grid point 4.
  • Fig. 1 (a) described above is the case where information dots are arranged in units of 4 in the vertical direction and 4 in the horizontal direction (4 X 4 lattices). b) shows a 5 X 4 lattice, and (c) shows a 6 X 4 lattice.
  • the number of lattices can be arbitrarily set with 2 X I lattices or more.
  • FIG. 2 shows the definition of information dots, in which values are defined in the direction of information dots around a virtual grid point 4.
  • information is arranged in 8 directions by 45 degrees clockwise with grid line 3 passing through virtual grid point 4 as a reference, so a total of 8 types of information (binary 000-111, 3 bits) are defined. I can do it!
  • FIG. 4 shows a case where a plurality of information dots 5 are arranged on a concentric circle centered on the virtual lattice point 4, and the case where the dot is present is defined as 1, and the case where the dot is not present is defined as 0. 8 bits can be defined, that is, bit information can be defined clockwise with the dot positioned vertically as the first bit.
  • Fig. 5 shows two concentric circles, and 16 bits can be defined. In this way, it is possible to define an enormous amount of information for one virtual lattice point 4.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the reading order of information dots in the optical reading unit.
  • the reading order for each grid is the left force order of the grid lines in the vertical direction. It is of course possible to arbitrarily set the grid order for reading the force information.
  • FIG. 7 focuses on the grid line 30 arranged in parallel between the reference grid line la constituting the upper side and the reference grid line lb constituting the lower side.
  • a forward reference grid point dot 20 is arranged on a virtual grid point instead of the information dot 5.
  • the reference grid point dot 2 on the upper and lower reference grid lines la, lb is searched and the grid line 3 is assumed on the computer,
  • the virtual grid point 4 is assumed from the line 3, and the distance and length of the information dot 5 are determined based on the virtual grid point 4.
  • all the dots are placed on the virtual grid point 4 on the grid line 30 located between the reference grid lines la and lb. 20) can be used as a reference at the time of reading, so that even if the paper surface (medium surface) is distorted or the accuracy of the optical reading means is low, a reading error occurs. Therefore, information dot 5 can be easily read.
  • the intermediate grid line 30 is located at an equidistant position (for the number of equality) from the reference grid lines la and lb. However, it may be parallel to the reference grid lines la and lb. For example, a quasi-reference grid point dot 20 may be provided on any grid line.
  • FIG. 7 (b) shows that when the quasi-reference lattice point dot 20 is arranged on the lattice line 30 in the region of 4 X 5 lattice, (c) is in the region of 6 X 4 lattice.
  • the quasi-reference grid dot 20 is arranged on the grid line 30. Note that the number of grids can be arbitrarily set to 4 X 1 grids or more.
  • FIGS. 8A and 8C are diagrams showing the reading order of information dots in the dot pattern in which the quasi-reference lattice point dots described in FIG. 7 are arranged.
  • the circled numbers indicate the reading order.
  • quasi-reference grid point dots are placed on grid line C, so information dots cannot be placed at this grid point part. It is possible to improve the information dot value, shorten the calculation of the information dot value, and easily read the information dot 5 without causing an error!
  • Figures 9 (a) and 9 (b) are examples in which key dots are placed instead of reference grid point dots on virtual grid points on the reference grid line.
  • key dots are arranged at positions shifted upward with reference to the virtual grid point at the middle position of the reference grid line A.
  • the key dots are arranged at the positions of the quasi-reference grid point dots on the intermediate grid line 30.
  • the direction of the dot pattern can be defined by these key dots.
  • FIG. 10 illustrates an information dot reading method using the difference method.
  • square numbers in the drawing are represented by [] and circled numbers by 0.
  • the value [1] is expressed by the difference between the information dot value of (4) and the information dot value of (1) in the 4 ⁇ 4 lattice.
  • [0050] can be expressed as the difference between (5) and (2), and [3] can be expressed as the difference between (6) and (3).
  • [4] 1 [12] is expressed in the same way.
  • FIG. 10 (b) shows a case where this difference is expressed by a 4 X 2 lattice.
  • a quasi-reference lattice point 20 is provided.
  • the true value can be calculated by using an arbitrary expression defined between information dots obtained only by the difference method.
  • FIG. 11 shows an example in which the reference grid point dots on the upper and lower reference grid lines are shared.
  • (a) is a case where the vertical reference grid lines are shared! /! In this case, the number of information dots does not change.
  • (b) is an example in which quasi-reference lattice lines are arranged.
  • FIG. 12 shows an information dot reading procedure corresponding to FIGS. 11 (a) and 11 (b).
  • FIG. 13 (a) shows an example in which the information dot on the reference grid line in the vertical direction is shared with the adjacent grid using the difference method. In this case, it is placed on the leftmost vertical reference grid line If a random number is used for the information dot (the initial value in the difference), the positions of the dots placed thereafter (rightward) become irregular, and the dot pattern can be prevented from being visually patterned.
  • FIG. 5B shows an example in which quasi-reference grid point dots are arranged on the grid line C in FIG. Also in this case, information dots cannot be arranged at the lattice point portion, but there is an advantage that the calculation can be shortened by greatly improving the reading accuracy as described above.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a reading procedure of information dots corresponding to FIG.
  • (a) is an example expressed in a 4X4 lattice.
  • [1] can be expressed by the following difference between information dots.
  • FIG. 7B is an example in which quasi-reference lattice points are provided in FIG. 5A.
  • One [8] can be expressed by the following difference between information dots.
  • FIG. 15 is an example in which key dots are arranged at four corners to define the block.
  • Fig. 11 (a) shows a 4X4 lattice
  • Fig. 10 (b) shows a 4X4 lattice, but an example of dot pattern arrangement when a quasi-reference lattice point is provided is shown.
  • Fig. 16 (a) shows information dot arrangements arranged vertically and horizontally and diagonally for each grid. In this way, by defining that the distance and direction of the virtual grid point force are changed for each grid, security can be ensured by the placement law. In other words, the information dot arrangement defined in a limited manner can be read only by a corresponding optical reading means.
  • FIG. 16B is an example in which quasi-reference lattice points are provided in the dot pattern of FIG. 16A.
  • virtual grid points are provided at predetermined intervals in an area between the upper and lower reference grid point dots. Since information dots can be arbitrarily defined by arranging information dots at different distances and directions, the amount of information included in the dot pattern can be increased.
  • a reference grid point dot or a quasi-reference grid point dot is arranged in the dot pattern. Therefore, when this dot pattern is photographed by the optical reading means and captured as image data, it is distorted into the imaged dot pattern due to imaging from the lens of the optical reading means, expansion / contraction of the paper surface, curvature of the medium surface, distortion during printing Can be corrected.

Description

明 細 書
ドットパターンを用いた情報入出力方法
技術分野
[0001] 本発明は、印刷物等に形成したドットパターン情報を光学的に読み取ることにより、 様々な情報やプログラムを入出力させるドットパターンを用いた情報入出力方法に関 するものである。
背景技術
[0002] 従来より、印刷物等に印刷されたバーコードを読み取り、音声等の情報を出力させ る情報出力方法が提案されている。例えば、予め記憶手段に与えられたキー情報に 一致する情報を記憶させておき、バーコードリーダで読み込まれたキーから検索して 情報等を出力する方法が提案されている。 また、多くの情報やプログラムを出力で きるように、微細なドットを所定の法則で並べたドットパターンを生成し、印刷物等に 印刷したドットパターンをカメラにより画像データとして取り込み、デジタル化して音声 情報を出力させる技術も提案されている。
[0003] しかし、上記従来のバーコードにより音声等を出力させる方法は、印刷物等に印刷 されたバーコードが目障りであるという問題を有していた。また、バーコードが大きぐ 紙面の一部を占有するため、このようにバーコードが大きいと、一部分の文章やセン テンスまたは、写真、絵、グラフィックの画像の中に登場する意味を有するキャラクタ 一や対象物毎に分りやすく数多くのバーコードを割りあてることはレイアウト上不可能 であると ヽぅ問題を有して 、た。
[0004] ドットパターンをカメラにより画像データとして取り込み、その画像データを無彩色の 256階調にデジタルィ匕し、ドットを認識するために、階調の変化を微分し、その微係 数とあら力じめ定められた閾値とを比較することにより、ドットのエッジを求める。次に 2 56階調のデータを白か黒にニ値ィ匕する。このニ値ィ匕することで、ドットを紙面に印刷 するときに、印刷のずれやにじみ、画素化した際のずれが原因してドットの印刷エラ 一が生じる。従来はこのような印刷工ラーをパリティチェックによりエラーチェックして いた。しかし、これらのエラーチェックには、ドット毎の印刷工ラーチェックではなぐ複 数のドットから得られるデータの固まりに対してエラーチェックをし、どのドットに印刷 エラーが生じたかを確定できないことと、カメラの撮像範囲を広くとらなければならな いという問題を有していた。
[0005] さらに、レンズの歪みや斜めからの撮像、紙面の伸縮、媒体表面の湾曲、印刷時の 歪みによって撮像されたドットパターンに歪みが生じ、これを補正するために高度な 技術力が必要となると 、う問題を有して 、た。
[0006] 本発明は、カゝかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発 明の目的は、印刷物等に表示するドットパターンを新たな法則に基づいて配置する ことにより、多量のデータをドットパターンで定義することが可能な技術を提供するも のである。
発明の開示
[0007] 本発明の請求項 1は、印刷物等の媒体面の正方形または長方形の矩形領域をブ ロックとし、各ブロックの枠を構成する縦方向および横方向の直線を基準格子線とし て、該基準格子線上の所定間隔毎に仮想格子点を設け、横方向の該基準格子線上 に設けられた仮想格子点上に基準格子点ドットを配置し、該基準格子点ドット同士お よび縦方向の仮想格子点同士を結んだ直線を格子線とし、格子線同士の交点を仮 想格子点とし、前記仮想格子点を基準に距離と方向を有する 1または複数の情報ド ットをそれぞれ配置したドットパターンを生成し、そのようなドットパターンを画像情報 として光学読み取り手段で読み込んで、該ドットパターンを数値ィ匕して、該数値化情 報に対応する情報を記憶手段から読み出して出力するドットパターンを用いた情報 出力方法である。
[0008] この方法によれば、四角形の上辺と下辺を構成する上下の基準格子線ではさまれ た領域に設定された仮想格子点を基準に情報ドットを配置することによって、多量の 情報を定義することが可能なドットパターンを生成することができる。
[0009] 本発明の請求項 2は、前記ブロックにおいて、基準ブロックの横方向の前記基準格 子線と並行な前記格子線でかつ、前記基準格子線から所定間隔に位置する格子線 上に設けられた前記仮想格子点上に、前記情報ドットの替りに準基準格子点ドットが 配置されて!、る請求項 1記載のドットパターンを用いた情報入出方法である。 [0010] このように準基準格子点を設けることにより、精度の低いデータであっても格子線を 簡単に確定し、仮想格子点力もの情報ドットの位置関係を正確に算定できる。すなわ ち、媒体面 (紙面)への印刷の際のドットのずれやデジタルィ匕したときのドット中心の ずれ、印刷紙面のしわや、光学読取手段の斜め方向からの撮影の際のドットパター ンの変形等が発生しても準基準格子点により解析が可能となる。
[0011] 本発明の請求項 3は、前記ブロックを構成する基準格子ドットもしくは、準基準格子 ドットの少なくとも 1つが、仮想格子点からずれた位置に配置され、そのずれた向きが 当該ブロックの向きおよびブロックの構成を定義されているキードットであることを特 徴とする請求項 1一 2のいずれかに記載のドットパターンを用いた情報入出力方法で ある。
[0012] このキードットの存在により、光学読取手段で読み取った場合に、ドットパターンの 方向を認識することができる。そのため当該方向毎に読み取った情報ドットの意味を 変えることにより、さらに多量の情報をドットパターンとして定義することが可能となる。
[0013] 本発明の請求項 4は、前記情報ドットにおいて、横方向に隣接する情報ドット間の 数値の差分を算出して数値ィ匕情報とし、前記ブロック内の該数値ィ匕情報を羅列した 情報群を出力することを特徴とする請求項 1一 3のいずれかに記載のドットパターンを 用いた情報入出力方法である。
[0014] 本発明の請求項 5は、前記ブロックが任意の領域内に縦'横方向に連続して配置さ れ、前記基準格子ドットを縦方向に各ブロックで共用することを特徴とする請求項 1一 4記載のドットパターンを用いた情報入出方法である。
[0015] 基準格子ドットが共用されることによって、より小さな面積で多量の情報ドットを配置 することが可能となる。
[0016] また、任意の領域の各ブロックで同じデータを定義することによって、光学読取手段 で読み取る際に、領域のどこを撮影しても同じデータを取得できる。さらに、各ブロッ クにその位置の xy座標を定義することによって、光学読取手段をデジタイザやタブレ ットのような座標指示手段として用いることが可能となる。
[0017] 本発明の請求項 6は、前記領域内に連続して配置されたドットパターンで、前記ブ ロックの左 ·右端部の基準格子ドットと情報ドットとが共用されており、横方向に隣接 する情報ドット間の数値の差分を算出して情報ドット間の数値ィ匕情報が定義されてい る前記ドットパターンにおいて、前記領域内横方向端部の情報ドットの初期値が任意 の乱数を用いて決定されていることを特徴とする請求項 4一 5記載のドットパターンを 用いた情報入出力方法である。
[0018] この方法においても、基準格子ドットが共用されることによって、より小さな面積で多 量の情報ドットを配置することが可能となる。
[0019] このように領域内に連続して配置されたドットパターンに差分法を用いたドットの配 置アルゴリズムを適用することによってドットパターン内のドットの位置的な同一の偏 在が繰り返されることを防止することができ、紙面等の媒体面上でドットの位置的な同 一の偏在が繰り返されることが原因となる模様等が視覚的に認識されてしまうことを防 止できる。
[0020] 本発明の請求項 7は、前記キードットがブロックの 4隅の少なくとも 1つに配置されて V、ることを特徴とする請求項 3— 6の 、ずれかに記載のドットパターンを用いた情報入 出方法である。
[0021] この方法によれば、キードットを 4隅の任意の位置に配置することで、 1ブロック分の データを解析的及び視覚的に区分し、データの生成 ·管理を容易にすることが出来 る。
[0022] 本発明の請求項 8は、前記ブロックの情報ドットにお!、て、該情報ドットのブロック内 の位置により、情報ドット毎に前記仮想格子点力 の距離と方向を任意に限定して、 情報が定義されていることを特徴とする請求項 1一 7のいずれかに記載のドットパター ンを用いた情報入出力方法である。
[0023] この方法によれば、仮想格子点力 の距離と方向を任意に限定して情報を定義す ることができるため、本発明のドットパターンを限られた用途毎に区別して利用するこ とができるため、互いのセキュリティを確保することができる。すなわち、限定して定義 された情報は、それに対応した光学読取手段でしか読み取れな 、ようにすることがで きる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明の実施形態であるドットパターンであり、（a)は 5ブロック X 5ブロック、（b)は 6フ"ロック X 5フ"ロック、（c){ま 7フ"ロック X 5ブロックをそれぞれ示す図である。
[図 2]ドットパターンの情報の定義を示す図（1)である。
[図 3]ドットパターンの情報の定義を示す図（2)である。
[図 4]ドットパターンの情報の定義を示す図（3)である。
[図 5]ドットパターンの情報の定義を示す図（4)である。
[図 6]それぞれドットの読取順を示す説明図（1)である。
[図 7]それぞれドットの配置状態を示す図（1)である。
[図 8]それぞれドットの読取順を示す説明図（2)である。
[図 9]それぞれドットの配置状態を示す図（2)である。
[図 10]それぞれ差分法におけるドットの読取順を示す説明図（1)である。
[図 11]それぞれ上下の基準ドットを共有した場合のドットの配置状態を示す図（1)で ある。
[図 12]それぞれ図 11に対応するドットの読取順を示す説明図である。
[図 13]それぞれ情報ドットを共有した場合のドットの配置状態を示す図である。
[図 1½]それぞれ差分法によるドットの読取順とその値の算出方法を示す図である。 (
1)
[図 14b]それぞれ差分法によるドットの読取順とその値の算出方法を示す図である。 ( 2)
[図 15]図 14に対応したドットの配置状態を示す図である。
[図 16]情報ドットの配置方法の変形例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、本発明を図面に基づレ、て説明する。
[0026] 図 1は、本発明の実施形態であるドットパターンを具体的に示したものであり、（a)は 4 X 4格子、（b)は 5 X 4格子、（c)は 6 X 4格子分のドットパターンを示してレヽる。
[0027] 同図（a)において、まず四角形を構成する縦横方向の基準格子線 la〜： Idを設け、 その四角形内の所定間隔毎に仮想格子点 4が配置されている。
[0028] なお、基準格子線 la〜： Idおよび仮想格子点 4については、実際に紙面 (媒体面） に印刷されるわけではなく、あくまでもコンピュータの画像メモリ上にドットパターンの
差替え用紙 (規則 26) 5/1 配置の際、またはドットパターンの読取の際に仮想的に設定されるものである。
次に、上下の横方向の基準格子線 la, lb上の仮想格子点 4上に基準格子点ドット 2を配置する。
差替え用紙 (規則 26) [0030] 次に、仮想格子点 4同士を結ぶ縦横方向の格子線 3を想定し、この格子線 3同士の 交点を同じく仮想格子点 4とする。
[0031] 次に、仮想格子点 4を基準に距離と方向とを有する情報ドット 5を仮想格子点 4毎に
1または 2以上配置してドットパターンを生成する。なお、図 1では仮想格子点 4毎に 1 つの情報ドット 5が配置されている。
[0032] 以上に説明した図 1 (a)は格子数を縦方向に 4個、横方向に 4個の単位で情報ドッ トを配置した場合 (4 X 4格子)であるが、同図 (b)は 5 X 4格子、（c)は 6 X 4格子をそ れぞれ示している。尚、格子数は 2 X I格子以上で任意に設定できる。
[0033] 図 2は情報ドットの定義を示したものであり、仮想格子点 4を中心に情報ドットの方 向で値を定義したものである。同図では仮想格子点 4を通過する格子線 3を基準に 時計方向に 45度ずつ 8方向に情報ドットを配置することによって、合計 8通り（二進法 で 000— 111、 3ビット）の情報を定義できるようになって!/、る。
[0034] また、図 3は前記方向にさらに距離を 2段階にすることによって合計 16通り（二進法 で）、すなわち 0000— 1111 (4ビット）の情報を定義できるようになって!/、る。
[0035] 図 4は、仮想格子点 4を中心に同心円上に複数の情報ドット 5を配置する場合であ り、その位置がドットがある場合を 1,無い場合を 0として定義することにより、 8ビットを 定義でき、すなわち鉛直方向に位置するドットを 1ビット目として時計回りにビット情報 を定義できる。
[0036] 図 5は当該同心円を 2つにしたものであり、 16ビットを定義できる。このようにすること により、 1つの仮想格子点 4に対して膨大な情報量を定義することが可能となる。
[0037] 図 6は、光学読取手段における情報ドットの読取順を説明するためのものである。
同図における丸付き数字は便宜的なものであり、実際には図 1 (a)— (c)に示された ドットパターンとなって 、る。
[0038] 同図（a)では、まず左側縦方向の基準格子線 lcに沿って縦方向に仮想格子点 4 毎の情報ドット 5を読み取った後（丸付き数字 (1)一 (3))、次の縦方向格子線 3上の格 子点を上から順番に読み取る（丸付き数字 (4)一（6) )。このようにして順次格子点毎 の読み取りを実行する。
[0039] なお、以上の説明では格子毎の読み取り順は縦方向の格子線の左力 順番とした 力 情報を配置 ·読み取る格子順は任意に設定してよいことはもちろんである。
[0040] 図 7は、上辺を構成する基準格子線 laと、下辺を構成する基準格子線 lbとの間に これらと並行に配置されている格子線 30に注目し、この格子線 30上の仮想格子点 上に情報ドット 5のかわりに順基準格子点ドット 20を配置したものである。
[0041] 従来、光学読取手段でこれらのドットパターンを読み取る場合、まず上下の基準格 子線 la, lb上の基準格子点ドット 2を検索してコンピュータ上で格子線 3を想定し、 該格子線 3から仮想格子点 4を想定し、この仮想格子点 4に基づ 、て情報ドット 5の 距離と長さを判定していた。
[0042] しかし、基準格子線 la, lb間の格子数が増大すると、紙面 (媒体面)の歪みや光学 読取手段の読取精度によって情報ドットの読取エラーが生じる可能性があった。
[0043] しかし、図 7 (a)—（c)に示すように、基準格子線 la, lbの中間に位置する格子線 3 0上の仮想格子点 4上にすべてドット（準基準格子点ドット 20)が配置されて 、れば、 これを読取時の基準とすることができるため、紙面 (媒体面）に歪みが生じていても、 光学読取手段の精度が低くても読取エラーを起こすことなく情報ドット 5を簡易に読 み取ることが可能となる。
[0044] なお、同図では中間の格子線 30は基準格子線 la, lbからそれぞれ等距離 (等格 子数分)の位置のものを採用したが、基準格子線 la, lbと並行であればどの格子線 上に準基準格子点ドット 20を設けてもよい。
[0045] 図 7 (b)は、 4 X 5格子の領域にぉ 、て格子線 30上に準基準格子点ドット 20を配置 した場合、（c)は 6 X 4格子の領域にぉ 、て格子線 30上に準基準格子点ドット 20を 配置した場合を示している。尚、格子数は 4 X 1格子以上で任意に設定できる。
[0046] 図 8 (a)一 (c)は、図 7で説明した準基準格子点ドットを配置したドットパターンにお ける情報ドットの読取順を示す図である。同図中、丸付き数字は読み取り順を示した ものである。これらの図に示すように、格子線 C上には準基準格子点ドットが配置され ているため、この格子点部分に情報ドットを配置することはできなくなるが、前述のよう に読み取り精度を大幅に向上させ、情報ドットの値の計算を短縮することができるとと もに、エラーを起こすことなく情報ドット 5を簡易に読み取ることができると!/、う利点が ある 図 9 (a)および (b)は、基準格子線上の仮想格子点上に、基準格子点ドットのかわり にキードットを配置した例である。（a)は、基準格子線 Aの中間位置の仮想格子点を 基準に上方向にずらした位置にキードットを配置している。一方、（b)は、キードットを 中間の格子線 30上の準基準格子点ドットの位置に配置したものである。
[0047] これらのキードットにより、ドットパターンの方向を定義することができる。
[0048] 図 10は差分法を用いた情報ドットの読取方法について説明したものである。以下 では図面の四角形数字を []、丸付き数字を 0で表現する。
[0049] すなわち、図 10 (a)では、 4 X 4格子において、（4)の情報ドットの値と (1)の情報ドッ トの値の差分により値 [1]を表現して 、る。
[0050] 同様に、 [2]は (5)と (2)の差分、 [3]は (6)と (3)の差分で表現できる。 [4]一 [12]も同様に 表現している。
[0051] [1]一 [12]は以下の情報ドット間の差分で表現することができる。
数式 1
[1 -(4)- (1)
[2]： =(5)— (2)
[3] : =(6)— (3)
[4]： -(7)- (4)
[5]： =(8)— ■(5)
[6] =(9)- (6)
[7]： = (10) -(7)
[8]： -(H)- -(8)
[9] : = (12) — (9)
[10] =(13)-(10)
[11] =(14)一（11)
[12] = (15)— (12) [0053] 図 10 (b)はこの差分を 4 X 2格子で表現した場合である。なお、この図（b)では、準 基準格子点 20を設けて 、る。
[0054] 以下は、同図（b)において、 [1]一 [8]は以下の情報ドット間の差分で表現することが できる。
数式 2
[0055]
[1] =(2)— (1)
[2] = (3) -(2)
[3] = (4) - (3)
[4] = (5)— (4)
[5] = (7)— (6)
[6]二 (8)— (7)
[7] = (9)— (8)
[8] = (10)— (9)
[0056] このような差分法を用いることにより、 1つの真値に対して異なる複数のドットパター ンを生成することができ、セキュリティを高めることができる。
[0057] 尚、差分法だけでなぐ情報ドット間に定義された任意の式を用いることによって真 値を算出することができる。
[0058] 図 11は、上下の基準格子線上の基準格子点ドットを共有して 、る例である。
[0059] (a)はその上で、縦方向の基準格子線は共有して!/、な 、場合である。この場合、情 報ドットの数は変わらない。
[0060] (b)は準基準格子線を配置した例である。
[0061] 図 12は、図 11 (a)および (b)に対応した情報ドットの読取手順を示したものである。
[0062] 図 13 (a)は、差分法を用いて縦方向の基準格子線上の情報ドットを隣接する格子 と共有している場合の例である。この場合、最左端の縦方向の基準格子線上に配置 される情報ドット (差分における初期値）に乱数を用いればそれ以降 (右方向）に配置 されるドットの位置が不規則となりドットパターンが視覚的に模様状になることを防止 できる。
[0063] 同図 (b)は、同図（a)において、格子線 Cに準基準格子点ドットを配置した場合の 例である。この場合にも、格子点部分に情報ドットを配置することはできなくなるが、 前述のように読み取り精度を大幅に向上させて計算を短縮できるという利点がある。 図 14は、図 13に対応した情報ドットの読取手順を示す説明図である。
[0064] 同図 (a)は 4X4格子で表現した例であり、 [1]一 [12]は以下の情報ドット間の差分で 表現することができる。
数式 3
[0065]
[1] = 4)】一 1),= ι(4)2-ι |(1)2 =： 2(4)— 2(lh = 2(4)2一 2(1)
[2] = 5)「 :(2)! = '(5)2— ] 2)2二 : 2(5)!— 2(2)ι = 2(5)2 — 2)
[3] = 】(6)「 3) = !(6)2— 3)2 = 2(6) 1—2(3)1 = 2(6) 2 —2(3)
[4] = 】(7)厂 (7)2- 】(4)2二 2(7)1 - 2(4)： = 2(7) 2一 2 (4)
[5] = — (5).= 8) 2— ：(5)2 = 2(8)1-2(5)1=2(8)2 — )
[6] 2(9) 2 —2(6)
[7] i
[81 ：
Figure imgf000013_0001
[9l- i(l2) 1 - i(9)1 = i(l2)2-1(9)2 = 2(l2) i— 2(9)ι
[1 2(1) 2 - 2(10) 1 [11 2(2)2—2(11) 1
[1 2(3) 2—2(12) 1
Figure imgf000013_0002
[0066] 同図 (b)は同図 (a)において、準基準格子点を設けた例であり、 [1]一 [8]は以下の情 報ドット間の差分で表現することができる。 数式 4
[0067]
[1] = 2)「 :(1)： = '(2)2— 1)2二 2(2)Γ -2(1) 二 2(2) 2— 2(1)2
[2]-ュ (3)i— (3)2— (2)2 = 2(3)ι — 2(2)】 = 2(3)2— 2(2)2
[3] =
Figure imgf000014_0001
ι(4)2- (3) 2 = 2(4)：一 2(3)! = 2(4) 2— 2(3)2
[4] = 1)2— :(4)! - 1(1)3 - 4)2 = 2(1)2一 2(4)!二 2(1)3— 2(4)2
[5] = !(6), - i(5) = 1(6)2 - (5)2 = 一 2(5)】 = 2(6)2— 2(5)2
[6] = :(7)!- 1(6)! = 7)2— !(6)2 = 2(7) -2(6)ι二 2(7) 2— 2(6)2
[7] = 8), - 2(8) 2— 2(7)2
[8] = ι(5)2- (8),
Figure imgf000014_0002
2(5)3— 2(8) 2
[0068] 図 15は、キードットを四隅に配置してそのブロックを定義した例である。
[0069] 同図（a)は、 4X4格子、同図 (b)は同じく 4X4格子であるが、準基準格子点を設け た場合のドットパターンの配置例を示して 、る。
[0070] 図 16(a)は情報ドットの配置を 1格子毎に縦横方向と斜め方向にそれぞれ配置した ものである。このように、仮想格子点力 の距離と方向を 1格子毎に変更して配置する ように定義することによって、その配置法則性でセキュリティを確保することができる。 すなわち、限定して定義された情報ドットの配置により、それに対応した光学読取手 段でしか読み取れな ヽようにすることができる。
[0071] 同図（b)は図 16 (a)のドットパターンにおいて、準基準格子点を設けた例である。
産業上の利用可能性
[0072] 上述のように、本発明のドットパターンを用いた情報入出力方法によれば、上下の 基準格子点ドットにはさまれた領域に所定間隔に仮想格子点を設け、仮想格子点か らの距離と方向に情報ドットを配置して、任意に情報を定義することができるため、ド ットパターンに含まれる情報量を増大させることができる。
[0073] また、ドットパターンを光学読取手段により撮影し、基準格子点ドットを認識してキー ドットを抽出し、キードットで方向性を認識し、その方向をパラメータとして使用するこ とができる。次に、上下の基準格子点ドットにはさまれた情報ドットを抽出することによ り、迅速に情報およびプログラムを出力させることができる。
[0074] また、ドットパターンに基準格子点ドットまたは準基準格子点ドットを配置してあるの で、光学読取手段でこのドットパターンを撮影し画像データとして取り込む際に、その 光学読取手段のレンズからの撮像、紙面の伸縮、媒体表面の湾曲、印刷時の歪み によって撮像されたドットパターンに歪みを矯正することができる。
さらに、ブロックの情報ドット毎に仮想格子点力 の距離と方向を任意に限定して 情報を定義することにより、ドットの配置状態のエラーをチェックすることができ、さらに セキュリティを高めることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 印刷物等の媒体面の正方形または長方形の矩形領域をブロックとし、核ブロックの枠 を構成する縦方向および横方向の直線を基準格子線として、該基準格子線上の所 定間隔毎に仮想格子点を設け、横方向の該基準格子線上に設けられた仮想格子点 上に基準格子点ドットを配置し、該基準格子点ドット同士および縦方向の仮想格子 点同士を結んだ直線を格子線とし、格子線同士の交点を仮想格子点とし、前記仮想 格子点を基準に距離と方向を有する 1または複数の情報ドットをそれぞれ配置したド ットパターンを生成し、そのようなドットパターンを画像情報として光学読み取り手段で 読み込んで、該ドットパターンを数値ィ匕して、該数値化情報に対応する情報を記憶 手段力も読み出して出力するドットパターンを用いた情報出力方法。
[2] 前記ブロックにおいて、基準ブロックの横方向の前記基準格子線と並行な前記格子 線でかつ、前記基準格子線から所定間隔に位置する格子線上に設けられた前記仮 想格子点上に、前記情報ドットの替りに準基準格子点ドットが配置されている請求項 1記載のドットパターンを用いた情報入出方法。
[3] 前記ブロックを構成する基準格子ドットもしくは、準基準格子ドットの少なくとも 1つが、 仮想格子点からずれた位置に配置され、そのずれた向きが当該ブロックの向きおよ びブロックの構成を定義されているキードットであることを特徴とする請求項 1一 2のい ずれかに記載のドットパターンを用いた情報入出力方法。
[4] 前記情報ドットにおいて、構方向に隣接する情報ドット間の数値の差分を算出して数 値ィ匕情報とし、前記ブロック内の該数値ィ匕情報を羅列した情報群を出力することを特 徴とする請求項 1一 3のいずれかに記載のドットパターンを用いた情報入出力方法。
[5] 前記ブロックが任意の領域内に縦 ·横方向に連続して配置され、前記基準格子ドット を縦方向に各ブロックで共用することを特徴とする請求項 1一 4記載のドットパターン を用いた情報入出方法。
[6] 前記領域内に連続して配置されたドットパターンで、前記ブロックの左'右端部の基 準格子ドットと情報ドットとが共用されており、横方向に隣接する情報ドット間の数値 の差分を算出して情報ドット間の数値ィ匕情報が定義されている前記ドットパターンに おいて、前記領域内横方向端部の情報ドットの初期値が任意の乱数を用いて決定さ れていることを特徴とする請求項 4一 5記載のドットパターンを用いた情報入出力方 法。
[7] 前記キードットがブロックの 4隅の少なくとも 1つに配置されていることを特徴とする請 求項 3— 6のいずれかに記載のドットパターンを用いた情報入出力方法。
[8] 前記ブロックの情報ドットにぉ 、て、該情報ドットのブロック内の位置により、情報ドット 毎に前記仮想格子点力もの距離と方向を任意に限定して、情報が定義されているこ とを特徴とする請求項 1一 7のいずれかに記載のドットパターンを用いた情報入出力 方法。
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