WO2011004677A1 - 光学式自動認識コード及び光学式自動認識コード読み取り方法及び光学式自動認識コードのマーキング方法並びに装置、及び、光学式自動認識コードを付した物品 - Google Patents

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WO2011004677A1
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WO
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recognition code
automatic recognition
marking
optical automatic
data
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PCT/JP2010/059918
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Inventor
昭輝 木村
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ビーコア株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/06009Record 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
    • G06K19/06037Record 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/06009Record 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
    • G06K19/06046Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to an optical recognition code.
  • the present invention relates to an improvement of a new optical recognition code invented by the present inventors (referred to as a 1.5D color bit code (Japanese Patent Application No. 2006-196548)).
  • this 1.5D color bit code for example, a strip-like place with three colors is provided for every three colors.
  • predetermined data is represented by adding / not attaching each color.
  • an optical recognition code that represents predetermined data by color change, transition, and combination is referred to as a “color arrangement code”.
  • the 1.5D color bit code can be regarded as one type of such a color arrangement code.
  • the 1.5D color bit code refers to a system that defines the relationship between the color of the 1.5D color bit code and the data, the reading rule, the marking rule, and the like.
  • Code symbol refers to a specific code itself generated based on the code system of 1.5D color bit code, and is often simply referred to as “symbol” or “code symbol”. In some cases, the code is simply called “code” in the idiomatic manner.
  • Japanese Patent Application No. 2008-081892 shows an improvement example of the 1.5D color bit code (the 705 patent). Since the improved 1.5D color bit code shown here is always in a connected state, it has the feature that it is very easy to read. In the example shown here, two colors are used instead of the three colors.
  • the 1.5D color bit code can be read and decoded in two colors instead of three colors as long as the adjacent “bands” can be identified.
  • the distinction of the “color range” that constitutes the code symbol is clear (since it is composed of only two colors, identification is easier compared to identifying multiple colors). Even if the thickness of each column formed in the “range” is disordered or the boundary becomes ambiguous, the data carried by the marking (that is, each code symbol) can be read accurately.
  • the color range is referred to as a cell on the code, and refers to a region / section with a predetermined color.
  • the color range is also called “color area” or “color area” in image processing.
  • 548 patent (1D color bit code)
  • the inventor of the present application has proposed a unique optical recognition code that represents data only by color change, transition, combination, arrangement, order, etc. in Japanese Patent Application No. 2006-196548 (hereinafter referred to as 548 patent). Yes.
  • the inventors of the present application call this optical recognition code as a 1D color bit code.
  • This 548 patent shows a method of using three kinds of colors and carrying data only by permutation of the colors. Therefore, the color size, shape, and alignment direction of each “color range” (cell) are flexible, and it has the feature that it is extremely distorted and can be read even on a bent surface. .
  • the code proposed in the No. 548 patent adopts a method of representing data by color order, change, arrangement, combination, etc. It is an optical recognition code.
  • Severe conditions mean that the object or environment is difficult to mark.
  • the surface is very uneven, or the place where the object is located or the object itself is extremely hot or cold. Cases may be mentioned.
  • the severe conditions are when the use of light is restricted or the object is located very far away in the extremely dark environment, and there are many objects and they will be shaded. This may be the case when there is an extremely large amount. Further, there may be a case where the color temperature of the light source in the reading environment is extremely high or low.
  • the improved example shown in the 892 patent can be further developed to construct and read a code in principle even in a single color.
  • Features are hindered by the roughness of the marking shape.
  • 1.5D monochromatic color bit code now shows Markings of 1.5D color bit code described above in FIG.
  • the upper and lower columns and the middle column are colored with different colors, and it is clear even if the columns are in contact with each other or the boundaries are intricate
  • Each column can be identified.
  • an example is shown in which the upper and lower rows are marked with red (R), and the middle row is marked with green (G).
  • R red
  • G green
  • other two colors may be used.
  • FIG. 2 shows an example in which the present method is made one color.
  • an example is shown in which the above three steps are filled with one color of gray to black.
  • each row is in contact with each other, so that the three rows form an intricate shape.
  • the three rows form an intricate shape.
  • correct data may not be returned when a part of the paint is peeled off (when fading occurs).
  • 1D color bit code (patent 548) is examined.
  • this 1D color bit code method represents data by color change or the like, and thus is extremely resistant to shape change in principle. That is, it is considered that it is extremely effective in principle to use a 1D color bit code for an application in which a shape change occurs.
  • the 1D color bit code naturally requires a plurality of colors.
  • One-dimensional bar codes and two-dimensional bar codes represent data using only light and dark (black and white). Data is represented by the width of a bar (one-dimensional barcode) and the positional relationship between black and white cells (two-dimensional barcode).
  • ⁇ Other barcode systems Various “marks” recognized by the optical automatic recognition means are known in addition to the above-described normal bar code. For example, ⁇ Dot code ⁇ Shape recognition code (including OCR) ⁇ Line drawing codes are known. These are mechanisms for recognizing the shape and position of the image itself and returning data, and there is still a high possibility that the data will change due to distortion, dirt, blurring, and the like.
  • Patent Document 1 discloses a method for accurately reading a barcode on an end surface of a steel plate. According to the method described here, the end face is first painted in white, and a barcode is printed thereon by inkjet. Furthermore, a method of reading a barcode while moving (scanning) the laser beam of the barcode reader in the height direction from the barcode on the end face is also disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a technique for accurately reading a blurred barcode. According to the invention described herein, a technique for performing a plurality of scans and changing a barcode reading algorithm from the results of the plurality of investigations is shown.
  • Patent Document 3 discloses a technique that can be read even if the barcode provided on the film cartridge has a blur or the like. According to the invention described herein, the barcode is read while vibrating the film cartridge. It is described that with such a configuration, the barcode can be read more accurately even if there is some blur.
  • JP 2009-015784 A (Marktech) JP-A-7-282181 JP 2000-089385 A
  • a color barcode In recent years, the use of a plurality of colors has been proposed (referred to as a color barcode), but in reality, there are many cases where it is difficult to use a plurality of colors. In particular, in a high temperature and high humidity environment, it may be difficult to maintain the color of pigments and dyes, and it is difficult to solve the problem of fading. Furthermore, even when colors can be used, it is empirically known that pigments and dyes are liable to peel off under high temperature conditions and high humidity conditions, and the above-mentioned “fading” tends to occur.
  • the present invention proposes a new marking method that can cope with the following situation and an optical recognition code for realizing the marking method.
  • the present invention is premised on a method of directly marking an object. This is not the object itself but the intent that it is not “attached” indirectly via a price tag or the like.
  • the present invention aims to realize a marking method / means that performs marking with single-color marking and is less likely to cause data damage or change.
  • the present invention basically proposes and uses an optical recognition code marking method and apparatus capable of marking even in a poor environment.
  • the present invention provides an optical automatic recognition code in which a plurality of cells are arranged. Each of the cells has three or more positions in a predetermined displacement direction. Each of the cells in the data arrangement direction, in which any one position is marked, a position value is defined in the position where the mark is given, and the plurality of cells are arranged
  • the optical automatic recognition code is characterized in that data is represented by transition of the position value.
  • the predetermined automatic displacement code is an optical automatic recognition code characterized in that the predetermined displacement direction forms a predetermined angle with the data arrangement direction.
  • the present invention is the optical automatic recognition code according to (2), wherein the angle is 90 degrees.
  • the present invention is characterized in that the mark is attached with one color different from the background. It is an automatic recognition code.
  • this invention is an auxiliary
  • An auxiliary marking having a side parallel to the data array direction, and the position value indicated by the mark is represented by a relative positional relationship with the side of the auxiliary marking. Code.
  • this invention is an auxiliary
  • An optical automatic recognition code comprising: an auxiliary marking having a side parallel to a data arrangement direction, wherein the direction of the side of the auxiliary marking represents the data arrangement direction.
  • the present invention is characterized in that the auxiliary marking has the same color as the mark representing the position value of each cell. This is an optical automatic recognition code.
  • the present invention provides an end of the mark in the predetermined cell and an end of the mark of the cell adjacent thereto.
  • the optical automatic recognition code is characterized in that the mark is made continuous by providing a line segment connecting the part.
  • the present invention is the optical automatic recognition code according to any one of (1) to (8), wherein the marked part and the background part are reversed. This is an optical automatic recognition code.
  • the present invention provides the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein any one of the positions is detected in a predetermined cell.
  • the optical automatic recognition code reading method is characterized in that a normal position value which is a position value interpreted from the normal position is read.
  • the present invention provides the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein none of the positions is detected in a predetermined cell.
  • the optical automatic recognition code reading method is characterized in that the normal position value that is closest to the data reading direction is taken over.
  • the present invention is the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein a plurality of the positions are detected in a predetermined cell.
  • the optical automatic recognition code reading method is characterized in that the normal position value that is closest to the data reading direction is taken over.
  • the present invention is the optical automatic recognition code reading method according to (11) or (12), wherein the positions detected in a predetermined cell are continuously detected in a plurality of cells. If the size of the continuously read portion is less than a predetermined ratio with respect to the total length of the optical automatic recognition code in the data array direction, the position is determined to be noise. It is an optical automatic recognition code reading method characterized in that it is regarded as a position.
  • the present invention provides the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein the positions detected in a predetermined cell are continuous in a plurality of cells. And when the size of the continuously read portion is equal to or greater than a predetermined ratio with respect to the total length of the optical automatic recognition code in the data array direction, the An optical automatic recognition code reading method characterized in that a position is considered to be detected.
  • the present invention provides the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein the position detected in the predetermined cell is the predetermined cell.
  • the optical automatic recognition code reading method it is considered that no position is detected in the predetermined cell when it is not detected in a cell adjacent to the cell.
  • the present invention provides the optical automatic recognition code reading method according to any one of (1) to (9), wherein the position detected in a predetermined cell is a predetermined value.
  • the optical automatic recognition code reading method is characterized in that the position is detected for the first time when the reference number or more is continuously detected in a plurality of cells.
  • the present invention provides a method for marking an object with the optical automatic recognition code according to any one of (1) to (9), wherein a marking medium is dropped onto the object to drop the mark and the auxiliary
  • An optical automatic recognition code marking method comprising: a dropping step of forming a marking on the object.
  • the present invention provides an apparatus for marking an object with the optical automatic recognition code according to any one of (1) to (9), wherein a marking medium is dropped on the object to drop the mark and the auxiliary
  • An optical automatic recognition code marking device comprising: dropping means for forming a marking on the object.
  • the present invention is an article to which the optical automatic recognition code described in any one of the above (1) to (19) is attached.
  • data is represented by the transition of the position value in each cell of the optical automatic recognition code.
  • more accurate data can be read even when the marking is damaged due to scraping, peeling off, ink scattering, or the like.
  • more accurate data can be read even if the object is deformed or distorted by providing auxiliary marking or providing continuity to the mark.
  • the data reading direction is traced back and the previous position value is inherited (maintained). It was adopted.
  • marking is performed by dropping an ink medium onto an object.
  • the optical automatic recognition code can be marked even in a poor environment where a printing apparatus such as an ink jet printer cannot be used.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example in which the example illustrated in FIG. 1 is filled with one color of gray to black.
  • FIG. 2 it is explanatory drawing which shows the example which spaced and marked each row
  • a 1D color bit code it is explanatory drawing showing the case where a part of color is faded (it is lost) instead of a change / deformation of a shape.
  • the 1.5D color bit code described here is an example using three colors as marking colors. For example, there are three colors of R (red), G (green), B (blue), and (C, M, and Y may be used). In addition, an example is shown in which K (black) is used as the quiet color color constituting the quiet zone.
  • each row in the three rows is interrupted at some points along the way, and the discontinued portion has a color corresponding to a quiet zone (that is, K (black)).
  • a discontinuous portion of each row including both ends is referred to as an “ON / OFF” portion, assuming that the color has entered and exited. Note that the discontinuity means that the color of the marking color (R, G, B, etc.) is lost and a color other than the marking color (K (black)) appears.
  • the colored portion is called the ON state, and the portion where the so-called quiet zone color (black) appears is called the OFF state.
  • the 1.5D color bit code expresses data with these ON / OFF state changes in three color columns.
  • all three colors are not interrupted at the same time in an intermediate portion other than both ends.
  • the rules for the arrangement of the three colors and the positional relationship of “ON / OFF” are defined each time by data and a check method. That is, error detection, error correction, and the like are separately determined according to the application.
  • the periphery of the “marking pattern” is surrounded by a quiet zone color of a predetermined color (for example, K (black)) over a certain range.
  • a quiet zone color of a predetermined color for example, K (black)
  • Cell (module) and element A unit in which the color is turned ON / OFF is called a cell (module).
  • One cell includes a three-color area (referred to as an element).
  • a 1.5D color bit code is formed by arranging a plurality of cells in a line so that elements of the same color are adjacent to each other. Since the elements of the same color are arranged adjacent to each other, the entire band is formed in the same color. This band-like region corresponds to the above-mentioned “three lines having different colors”.
  • element R is ON, element B is OFF, and element G is ON.
  • element R is ON, element B is OFF, and element G is OFF.
  • Each color is turned on and off as in.
  • element R When element R is turned on, red is added, and when element R is turned off, it turns black. Similarly, when the element B (G) is turned on, a blue (green) color is given, and when the element B (G) is turned off, the element is black.
  • marking is performed using the background color and, for example, one color of white (or black). Of course, other colors are acceptable.
  • each band is identified from the difference in color.
  • each band cannot be identified. Therefore, in this embodiment, various devices are used to identify each band.
  • the physical value of the unit mark corresponding to the data may be a dimension (width, length, angle, etc.), position, shape, color, and the like.
  • a unit mark is a unit for expressing the optical recognition code, and is a unit for representing data, and is sometimes called a “unit code”.
  • This unit code is sometimes simply referred to as a “code symbol.” Also, it is often simply referred to as a “symbol.”
  • Dimension / Shape Of these parameters of the unit mark, it is considered that the size and shape of the unit mark are highly likely to change easily due to distortion of the image obtained when the unit code is imaged. As a result, high marking accuracy is required, and rough marking becomes impossible. As a result, the direction and the purpose of the present invention are considered to be different.
  • each band can be identified by color, but when only one color is used, each band cannot be identified by color.
  • it is configured such that data can be expressed even with one color by devising the boundaries between the bands. This is shown in FIG.
  • data is expressed in a three-column configuration.
  • three rows as shown in FIG. 3 described above, it is advantageous for distortion and marking accuracy by clarifying the space between rows.
  • blank columns 16 a and 16 b are provided between the stages in order to clarify the distinction between the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14.
  • rectangular auxiliary frames 20 a and 20 b are provided so as to include the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14.
  • a blank row 16 c is provided between the auxiliary frame 20 a and the upper stage 10
  • a blank column 16 d is provided between the auxiliary frame 20 b and the lower stage 14.
  • each column is the upper stage 10, the middle stage 12, or the lower stage 14.
  • auxiliary frame 20a (upper) -blank row 16c-upper row 10-blank row 16a-middle row 12 -Blank row 16b-Lower row 14-Blank row 16d-Auxiliary frame 20b (bottom)
  • the columns are arranged, and a total of nine columns are used.
  • the position can be known from the relative positional relationship from the surrounding auxiliary frame 20 or the like, so that the resistance to image distortion is strong. That is, there is a high possibility that the original data can be correctly restored even if the captured image is distorted.
  • FIG. 7 a cross mark is a missing part. Due to this missing portion, the original data “0” and “0” cannot be read.
  • FIG. 8 shows an example in which the positions of the upper, middle, and lower stages are represented as 0, 1, and 2, respectively, as in FIG.
  • a vertical line 22 is provided at the boundary of each data.
  • the vertical line 22 means that the upper row 10, the middle row 12, and the lower row 14 are all in the ON state, and the portion that was the blank row 16 a between the upper row 10 and the middle row 12 is turned on. This is the one in which the portion that was the blank row 16b between 14 is turned on.
  • six vertical lines 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, and 22f are drawn.
  • the data cell is a unit representing data.
  • the data cell is a portion in which all columns of the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14 are kept in a certain state, and in that state, predetermined data And may be simply referred to as a “cell”.
  • a code symbol often includes a plurality of data cells.
  • the “cell” refers to a portion where a certain state is maintained, and in the above example, refers to a portion where the states of the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14 are constant.
  • a portion to which a certain color is given is called a color region, but when it constitutes a code symbol, it is called a “color cell” or the like.
  • FIG. 9 shows an example where the code symbol in FIG. 8 is damaged or dirty. In FIG. 9, the mark “x” was not read.
  • the “position value” of the “cell” of the unit mark is recognized as a result of the upper, middle, lower (and other (not the upper, middle, or lower)).
  • the respective states that is, the states of the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14 are realized by dropping four inks of one color, but of course, it is possible to produce three or less shots or four or more shots. I do not care.
  • this method carries data by changing the “position value”. Therefore, data cannot be expressed unless the “position value” changes.
  • FIG. 11 (1) shows four drops of ink to represent the upper stage 10, where one shot is damaged, resulting in a total of three drops of ink.
  • the invention for improving the 1.5D color bit code is described, and the principle of reading is the same as that of the 1.5D color bit code. Therefore, although it is one color, a series of each “band” is traced in an image processing manner to detect whether the band appears (referred to as ON) or disappears (referred to as OFF). Then, as described above, the original data is decoded from the state (change).
  • FIG. 11 (2) An example of the state when the value is not changed is shown in FIG.
  • FIG. 11 (2) when the state is the upper stage 10 (A), when the state transitions to the middle stage 12 (C), a little ahead of the timing of the “transition” Two inks have been dripped at the position of the middle stage 12.
  • FIGS. 11 (3) and 11 (4) are shown.
  • data is expressed in three states of A, B, and C.
  • FIG. 11 (4) shows such an example.
  • the example of FIG. 11 (4) is an example in which ink should have been dropped from state A, that is, state C, that is, state C, that is, the middle stage 12 in advance.
  • Value transition and data The concept of representing data by value transition is already known in color, such as 1D color bit code (patent application 548). However, as already shown in FIG. 5, the method of representing data by transition of values is not robust against marking damage.
  • the present invention is an invention based on the principle that a “state” to be used has a plurality of positions, and positions other than the damaged portion represent data by the above-described transition. Based on this concept, the present invention can correct damage.
  • FIG. 10 shows an example in which data is represented by transition of position values.
  • an example in which the number of digits is increased will be described with reference to FIG.
  • FIG. 12 (2) shows an example in which each marking is doubled with respect to FIG. 12 (1). According to such a method, the resistance to paint baldness is improved, and since the distance between positions is relatively close, there is an effect that it is strong against deformation.
  • FIG. 12 (3) shows an example in which the thickness of each position is changed.
  • the upper stage 10 drops three rows of ink to increase the thickness.
  • the middle stage 12 uses a band that is twice as thick as when two rows of ink were dropped and one row was dropped.
  • FIGS. 2 an example in which the end of the mark of each cell is connected to the end of the mark of an adjacent cell to make the marking continuous and the marking on the image is easily detected is shown in FIGS. 2).
  • the ink is dropped in one row, but the end of the mark of each cell is connected to the end of the mark of the adjacent cell. In addition, this connection part is also made into 1 row described on the left.
  • FIG. 13B is an example in which the ink drops are “thick” in two rows. Similarly, the thickness of the connection portion is also two rows. As a result, it is possible to enhance the resistance to peeling of the paint even partially.
  • an automatic recognition code is realized by using only one color, but it can be used as an automatic recognition code in the same manner even if the colors constituting the code and the background color are exchanged. .
  • FIG. 14 shows an example in which the code of FIG. 12 (2) described in the first embodiment is inverted.
  • the ink application area may increase, and as a result, the resistance to ink peeling or blurring may be improved.
  • FIG. 15 shows an example in which auxiliary marking is applied.
  • markings are provided around the code symbol range of the 1.5D color bit code using only one color, particularly the outer periphery, to indicate the width and length of the range.
  • a frame surrounding the outer periphery is the auxiliary marking 40.
  • the presence of the long side of the “frame” makes it easier to determine whether the upper stage 10, the middle stage 12, or the lower stage 14 is in the ON state in each cell. Further, the presence of the short side of the “frame” makes it possible to explicitly know the end of the code symbol, that is, the start and end, and it becomes easier to find and decode the code symbol.
  • each cell is configured to be able to take three positions, and an example has been described in which a binary value is represented by the transition of these three positions.
  • each cell can be configured to take 4 positions, and ternary data can be represented by their transition. Such an example is shown in FIG.
  • each cell can take four position values “A”, “B”, “C”, and “D”.
  • one color means that the marking color (also referred to as a component color constituting the code symbol) is one color, and if this code symbol is photographed (captured), an image composed of the background color and the marking color is acquired.
  • This code symbol is (A) Adopting the value of multiple positions per cell, (B) A frame-shaped “auxiliary marking” (see FIG. 15) that covers the periphery of the code symbol is adopted by using auxiliary marking.
  • FIG. 19 shows an example in which noise is added to the example of FIG. 18 (parts where the paint is peeled off are generated).
  • the code symbol in FIG. 18 is an example in which a marking defect or fading has occurred on the surface due to wear, contact with another product, or the like.
  • data is represented by the transition of the position value of each cell. Therefore, it can be said that there is little possibility of a data reading error because a new transition does not occur even if the position is blurred.
  • a code having high resistance to paint peeling can be obtained.
  • High tolerance means that there is less error in reading data even if the code symbol marking is slightly peeled or peeled off.
  • FIG. 20 shows an example of a case where the object is distorted with respect to a substance compatible with the optical automatic recognition code.
  • connection is performed by providing a line segment so as to connect the end of the mark of a predetermined cell to the end of the mark of an adjacent cell.
  • FIG. 20 shows an example in which distortion of an object is added to this optical automatic recognition code. However, even if distortion occurs, the end of the mark of each cell and the end of the mark of an adjacent cell are shown.
  • the entire optical automatic recognition code has continuity and can be easily traced. As a result, the optical automatic recognition code can be easily detected, and the original data can be quickly decoded.
  • the thickness of the line segment is approximately the same as that of the mark in each cell, considering the ease of marking. Moreover, it is preferable that the line segment is oriented in a direction approximately perpendicular to the direction of the mark in each cell.
  • FIG. 21 shows an example of the case where the object is distorted with respect to such an optical automatic recognition code.
  • the area of the marking portion is smaller than the background, the area of the marking portion increases when the background portion and the marking portion are reversed as shown in FIG. As a result, a certain degree of continuity is ensured in the marking portion, and the position and arrangement of the optical automatic recognition code can be easily detected.
  • the present embodiment is an optical automatic recognition code based on the 1.5D color bit code already developed by the inventors.
  • the color used in the 1.5D color bit code is one color.
  • the data is expressed by changing the position in each cell constituting the code symbol.
  • the “inverted example” shown in FIG. 21 has a feature that it is not easily influenced by noise not only when the paint is “peeled” but also when noise is added.
  • FIG. 22 shows an example in which linear noise is added to FIG. It will be understood that the type in which the marking is inverted in this way is particularly resistant to dirt (noise).
  • the area of the marking portion is increased as a result of the inversion. Therefore, fine noise, particularly linear noise such as scratches caused by friction with other objects, is often smaller than the area of the marking portion. As a result, the resistance to such fine noise is improved.
  • represent data by change (transition) of the position value, and decode the original data by reading the transition.
  • position value position
  • the “position value” described in the present embodiment is determined by a relative displacement in a fixed direction (usually a direction perpendicular to the marking data arrangement direction (data reading direction)). Please pay attention to the point.
  • the position value in the cell described so far is the position of the mark in the cell, which is a relative “position” in a direction perpendicular to the cell arrangement direction.
  • data arrangement direction is the arrangement direction of each cell included in the code symbol, the cells are tracked in this direction, and the original data is decoded based on the cells being arranged in the order of this direction. It is done. Since the cell is traced in this direction, it may be referred to as “data reading direction”.
  • the position of the mark in each cell is basically a position that is relatively displaced in the vertical direction from the data arrangement direction.
  • the displacement was the “position value”.
  • “basically” refers to the fact that there are deformations and distortions of the object, etc., and is generally considered vertical.
  • “relative” of “relative position” is considered in consideration of the case where the whole is distorted or intentionally deformed as shown in FIG. 18 or FIG. However, it is generally preferred that some reference is provided to bring displacement to position. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 15 and the like, the position value in each cell is easily detected by using the auxiliary marking.
  • a cell in which the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14 are shown at the same time is arranged at the left end of FIG. These cells are arranged to indicate the positions serving as reference marks for the respective cells.
  • the optical automatic recognition code according to the present embodiment only one stage (one of the upper stage 10, the middle stage 12, and the lower stage 14) is shown in each cell. When all are displayed, it is possible to easily recognize that it is a cell indicating a reference, not a cell indicating data.
  • the upper stage 10 and the lower stage 14 are shown at the right end of FIG.
  • the cell is not a cell representing data but a cell indicating a position reference.
  • the left end shows three steps at the same time, while the right end shows two steps at the same time expresses the distinction between the start end and the end end.
  • FIG. 23 shows a conceptual diagram when the standard of the marking position is determined in this way.
  • FIG. 23 it is assumed that data is read by tracing the marking in the image data from left to right.
  • the optical automatic recognition code is imaged, and the obtained image data is subjected to predetermined image processing to decode the original data.
  • image processing first, a code symbol in image data is detected.
  • the code symbol in the 1.5D color bit code, the color constituting the code symbol is detected.
  • the optical automatic recognition code in the single color (one color) marking according to the present embodiment, Therefore, it is necessary to detect the position / arrangement of the one color.
  • one color forming a code symbol is detected, and a range where the code symbol is arranged is detected by auxiliary marking. Then, the arrangement direction of the data of the optical automatic recognition code is obtained from one side of the auxiliary marking. Then, tracing (tracking) is performed in this arrangement direction, the position value of each cell is detected, and the original data is decoded from the transition. Details will be described below.
  • Trace is a process of tracking the value of each pixel in image data, as is well known.
  • tracking is performed on a pixel-by-pixel basis, so that the sampling interval is approximately one pixel in principle.
  • sampling timing (interval) when tracing.
  • the sampling interval is about 1 pixel.
  • the tracing proceeds from left to right. That is, the data arrangement direction from left to right is the reading direction.
  • the term "marking position” The marking position refers to the state (combination) of positions with markings.
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Marking position is A means that only A is marked and no other positions are marked.
  • the marking position is AB means that only A and B are marked, and no other positions are marked. Similarly, when all the ABCs are marked, it is said that the marking position is ABC.
  • the marking position being 0 means that no mark is attached to any part.
  • Position value is a position value interpreted from the marking position at that timing. This position value naturally takes three values A, B, and C corresponding to the three positions.
  • a combination of positions (mark position) when only one position is detected is referred to as a “regular position”, and an obtained position value (A here) is referred to as a “regular position value”.
  • a combination of positions (marking positions) when no position is detected and when two or more positions are detected is particularly called a “noise position”.
  • the marking positions are handled in the following two types.
  • ⁇ "Regular position” No positions are marked or If two or more positions are marked: ⁇ "Noise position” It is called. For example, There are three regular positions: A, B, C.
  • the noise position is a value of ⁇ 0, AB, BC, AC, ABC.
  • the marking position is a noise position
  • the obtained position value is the same as the previous state.
  • the position value in this case is called a “noise position value” for convenience. It should be noted that this “to be the same value as the previous position value” corresponds to a preferred example of “inheriting the nearest normal position value by going back in the data reading direction” in the claims.
  • the position value (noise position value) obtained by taking over the state of the position value before “2” is recognized as “A”. This is the “noise position value”.
  • position B is detected together with position A.
  • the previous position value is taken over, and the position value (noise position value) at “5” is taken over from the previous state and remains “A”.
  • the previous position value 7 is maintained (noise position value).
  • the position value is B.
  • the method of determining the position value that is, the position value in the present embodiment is obtained as shown in the following (a) and (b) with respect to the immediately preceding (left) marking position.
  • the characteristic features of the present embodiment are the above (i) and (iv).
  • (I) is a process when there is a so-called “smear”, and
  • (iv) is a process when there is scattering noise (excess ink has run out).
  • the position value transitions from C to A, but there is no so-called overlap in which marks are attached to both positions at the same time.
  • the previous position value is maintained, so that no reading error occurs.
  • the position value transitions from B to C.
  • a so-called overlap state is detected in which B and C are detected simultaneously.
  • the case where a plurality of marks are detected at the same time is regarded as a noise position, and the previous position value is maintained. Therefore, it is possible to prevent a reading error from occurring.
  • the probability of accurately performing the reading can be improved even if it is “blured” or “peeled off” as described above. This means that accurate reading of data is possible even when the marking is a discrete dot-like marking that is not a continuous “line” or “band”.
  • marking of an optical automatic recognition code is realized by discretely (non-continuously) dropping ink (marking medium such as pigment or dye).
  • marking medium such as pigment or dye
  • the length of the mark is controlled by the number and the number of drops, so that the marking can be controlled more easily.
  • high reading accuracy can be realized, so that the marking accuracy may be rough. This means that the accuracy of the surface of the object may not be so high, so that the range of the object to be marked with the optical automatic recognition code can be further expanded.
  • position A even if a mark is detected at position A, for example, A is detected in the same way either before or after that position, and when a certain number of positions A or more are detected, it is considered that position A is right. That is, when the number of positions A continuously detected is less than a certain number, the position A is ignored and handled as not detected. As described above, it is clear that fine noise can be removed if the mark is recognized only when a certain number or more of the same mark (position) is detected.
  • the ratio (ratio) of the optical automatic recognition code is also preferable to determine the ratio (ratio) of the optical automatic recognition code with respect to the total length of the code symbol.
  • the total length is the length in the data array direction. With respect to this length, for example, when position A is continuously detected with a length of 1% or more, it is assumed that position A has been detected. When the length of the group is less than 1%, the position A is treated as being wanted to be detected (ignored). With this configuration, it is possible to reduce the influence of noise.
  • data is expressed by the transition (change) of the position value.
  • the data is expressed by the position value itself, that is, by the absolute value.
  • the data is read as an absolute value. For example, if the number 3 marking is lost due to “fading”, the place where it should be read as one “A” is supposed to be -It will be read twice like A (two A). As a result, the certainty of data will be greatly reduced.
  • the angle formed between the displacement direction of the position and the data arrangement direction is not limited to vertical, that is, 90 degrees, and may be another angle. For example, it may be set to 45 degrees. It is also suitable to use a plurality of types of optical automatic recognition codes depending on the angle, such as a 30 degree code system and a 60 degree code system.
  • marking has been performed by a method of dropping a marking medium such as ink onto an object. This is because the present embodiment presupposes marking under adverse conditions such as deformation of the object and fading of the marked surface.
  • Marking is performed by attaching (attaching) ink, pigment, dye, etc. (these are called marking media or simply media) to the object.
  • a printing device can be used but is not reasonable. Rather, it is often preferable to drop and spray ink or the like using a dropping means for dropping the marking medium because more reliable marking can be performed. For example, in an ironworks or the like, it is preferable for more reliable marking that ink is sprayed on a steel material using an ink ejecting device or the like.
  • the present embodiment describes and proposes a preferred example in which marking is performed by dropping a marking member such as ink onto an object. It is.
  • such a marking device includes a dropping unit having a nozzle-like blowing port and an ink tank for supplying ink or the like to the dropping unit. Furthermore, it is preferable that the dropping means is provided with a conveying means for moving the dropping means with respect to the object.
  • a conveying unit is widely used in conventional printer apparatuses, these conventional units may be used as they are.
  • dropping unit it is preferable to use only one dropping unit and move it appropriately to perform the marking (dropping) operation. For example, five dropping units are arranged side by side and dropped (marking) while moving in the data array direction. If the operation is performed, it is preferable because auxiliary markings and marks in each cell can be efficiently marked at a time. It is also preferable to arrange the dropping means as many as required according to the desired optical automatic recognition code.
  • marking can be performed using these printing apparatuses. If a printing apparatus is used, continuous “line” or “strip” -like marking can be applied, and in this case, more accurate reading can be performed. Examples of such a printing apparatus include a general ink jet printer and a laser printer.
  • Reading method / reading device The reading of the optical automatic recognition code described so far is based on the previously proposed 1.5D color bit code reading algorithm, with the above-described steps and processing added thereto. Is preferred.
  • an object to which an optical automatic recognition code is added is imaged by a CCD camera video or the like, and the obtained image data is subjected to image processing by a predetermined image processing device, thereby decoding the original data.
  • a predetermined image processing device it is preferable to use a conventionally known video image editing apparatus, processing apparatus, or the like.
  • dedicated digital image editing devices used for video image editing and the like have been sold and provided, and it would be preferable to incorporate the algorithm of the present invention into the device.
  • the captured image data is temporarily stored in a hard disk or an optical recording apparatus, and is divided into color areas that can be regarded as the same color from the values of each pixel in the image data. Then, based on the obtained color region data, the position of the auxiliary marking and a cell considered to constitute the optical automatic recognition code are found, and the original data is decoded from the position value of the cell.
  • the position and position value of each cell are detected using auxiliary marking as appropriate as described above.
  • the method for obtaining the position value from the mark position (mark position) obtained by actually tracking the image data is as described in detail with reference to FIG.
  • Such a method / algorithm preferably realizes desired image processing by a computer program. It is preferable to store color area data, mark positions, and the like, which are intermediate data, in a computer memory or hard disk.
  • the color area data is data in which the shape and color are stored for each color area.
  • the shape is a set of pixels occupied by the color area. In other words, it is a subset of the original image data.
  • the original image data is a set of pixel values arranged at each coordinate, and the original image is divided into “color regions” which are a subset of pixels.
  • the original image layer data is actually data that holds coordinates and values for each pixel.
  • the transition is obtained from the position value finally obtained, and the original data is decoded.
  • the decrypted original data may be displayed on a computer display or printed from a predetermined printer.
  • the present invention is based on the premise of direct marking.
  • the optical automatic recognition code according to the present invention may of course be used for affixing to an article using a seal or the like.
  • the article with the optical automatic recognition code attached in this way can read the optical automatic recognition code even in a worse environment than the conventional optical automatic recognition code. It is possible to perform highly convenient product management and article management.

Abstract

 単色マーキングでマーキングを行う手法であって、データの損傷、変化の起きにくいマーキング手法・手段を実現することを目的とする。 複数のセルが配列されてなる光学式自動認識コードにおいて、前記各セルは、所定の変位方向に3以上のポジションをその内部に有し、いずれか1個のポジションにマークが付されており、前記マークが付されているポジションが表すポジション値が定められており、前記複数のセルが配列される方向であるデータ配列方向の前記各セルの前記ポジション値の遷移によってデータが表される。ポジション値の遷移によって、データを表すため、マーキングにかすれが生じたり、対象物が歪んだりしてもデータを読み取ることができる。

Description

光学式自動認識コード及び光学式自動認識コード読み取り方法及び光学式自動認識コードのマーキング方法並びに装置、及び、光学式自動認識コードを付した物品
 本発明は、光学式認識コードに関する。特に、本願発明者らが発明した新しい光学式認識コード(1.5Dカラービットコードと呼ぶ(特願2006-196548))の改良に関する。
 1.5Dカラービットコード及びその改良
 本願発明者らは、新しい2次元の光学式認識コードとして、上記のように、1.5Dカラービットコードを発明し、別途特許出願(特願2006-196705)を行っている。以下、この特許出願を、705号特許と呼ぶ。
 この1.5Dカラービットコードにおいては、例えば3色の色彩を付す帯状の場所を3色毎に設けている。そして、その各色彩を付すための帯状の領域において、各色彩を付す/付さない、ことによって、所定のデータを表している。
 ところで、色彩の変化、遷移、組み合わせで所定のデータを表す光学式認識コードを、「色彩配列コード」と呼ぶ。1.5Dカラービットコードは、このような色彩配列コード
の1種であると位置づけることができる。
 発明者はすでにこのような「色彩配列コード」についていくつかの出願を行っている。これらは色彩を使用することで形状の自由度を増し、ラフなマーキングでも確実に読み取ることが出来る自動認識マーキングを提供することを目的として本願発明者が開発してきたものである。
 用語について
 本文では、コードとは、基本的には、その光学式認識コードの体系・システムを表す用語である。1.5Dカラービットコードとは、1.5Dカラービットコードの色彩とあらわすデータとの関係、読み取りの規則、マーキングの規則等を定めた体系をいう。
 「コードシンボル」とは、1.5Dカラービットコードのコード体系に基づいて作成された1個1個の具体的なコードその物を言い、しばしば単に「シンボル」「コードシンボル」とも言う。また、慣用的に単純化して単に「コード」と呼ぶ場合もある。
 従来の改良例
 例えば、特願2008-081892(以下、892号特許と呼ぶ)においては、上記1.5Dカラービットコード(705号特許)の一改良例が示されている。ここに示された改良された1.5Dカラービットコードは常に連結状態となるため、読み取りが非常に行いやすいという特徴を有する。ここに示された例では3種の色彩の代わりに2種の色彩を使用している。
  この1.5Dカラービットコードは隣接する上記「帯」がそれぞれ識別さえできれば、3色ではなく2色でも読み取り・デコードが可能なためである。このような構成によって、コードシンボルを構成する「色彩範囲」の区別が明確(2色だけで構成するので、多色を識別するのに比べて、識別が容易)となるため、各色の「色彩範囲」で形成する各列の太さが乱れたり、境界が曖昧となってもそのマーキング(すなわち、各コードシンボル)の担持するデータを正確に読み取ることが出来るという特長を有している。
 ここで、色彩範囲とは、コード上はセルと呼び、所定の色彩が付されている領域・区画を言う。色彩範囲は、画像処理上は、「色彩エリア」、「色彩領域」とも呼ばれる。
 548号特許(1Dカラービットコード)
 ところで、本願発明者は、特願2006-196548(以下、548号特許と呼ぶ)において、色彩の変化、遷移、組み合わせ、並び・順番等のみでデータを表す独自の光学式認識コードを提案している。本願発明者らは、この光学式認識記コードを1Dカラービットコードと呼んでいる。
 この548号特許では、3種の色彩を用いて、その色彩の順列のみでデータを担持する方式を示している。従って、各「色彩範囲」(セル)の色彩の大きさ、形状、さらには並ぶ方向にも自由度があり、極端に歪んだり屈曲面上においても読み取り性が確保できるという特長を有している。
 548号特許で提案するコードも、1.5Dカラービットコード(705号特許)と同様に、色彩の順番、変化、並び、組み合わせ等でデータを表す方式を採用しており、その点では類似の光学式認識コードである。
 しかしながら、当然、このような548号特許における1Dカラービットコードは複数の色彩を必要とするためにマーキングや読み取り手段において色彩を適正にあらわし、認識できる必要がある。そのための処理や管理は、利用する色彩の種類が増えるほど煩雑になる。
 また、過酷な条件下では複数の色彩のマーキングや認識が困難な場面も存在する。
 過酷な条件下とは、まず、マーキングすることが困難な対象物や環境であることである、表面の凹凸の激しい場合や、対象物が位置する場所又は対象物そのものがきわめて高温又は低温である場合等が挙げられよう。
 また、過酷な条件とは、認識の際に、きわめて暗い環境で、ライトの使用が制限される場合や極めて遠隔に対象物が位置する場合、対象物が数多く存在し、陰となってしまう場合が極めて多い場合等が挙げられよう。また、読み取り環境の光源の色温度が極めて高い場合や、低い場合等が挙げられよう。
 その一方、892号特許で示した改良例は、さらに進展させて、単色でも原理的にはコードを構成して、且つ、読み取ることが可能である。マーキング形状のラフさの面では特徴が阻害されてしまう。
 1.5Dカラービットコードの単色化
 さて、上述した1.5Dカラービットコードのマーキング例を図1に示す。
 図1に示す例では1.5Dカラービットコードを構成する3列のうち、上段・下段列と中段列が異なる色彩で彩色されており、列同士が接触したり、境目が入り組んでいても明確に各列が判別できる。ここでは、上段・下段の列は、赤(R)が付されており、中段の列は、緑(G)が付されている例が示されている。もちろん、他の2色でもかまわない。
 さて、このコードシンボルが表すデータは、各列の色彩範囲の切れ目(ON/OFF)の順番を検知していくことによって得ることができる。そのため、ON/OFFの順番さえ判別できれば各色彩範囲の形状や境界部分に、「ぼけ」や「ゆがみ」が生じていても読み取り上問題はない。ここで本方式を1色化した例を図2に示す。ここでは、上記3段が灰色~黒色系の色彩一色で塗りつぶされている例を示した。
 図2に示すコードシンボルの例では、各列が接触しているので、3列がひとかたまりとなった入り組んだ形状をなしている。このように、1色化した場合は、印字・マーキングの品質によっては、3列が「ひとかたまり」となった入り組んだ形状をなしてしまう場合もある。
 この様な画像を用いて各列を分離、認識することは、複雑な画層処理や画像解析を用いる必要があり、処理が煩雑化する。また、場合によっては解析不能となることも予想される。
 そこで、各列をあらかじめ離間してマーキングすることが考えられる。このようなコードの例が図3に示されている。図3のように各列を確実に離すような条件でマーキングされたものであれば、各列の判別・区別は比較的容易であり、デコードも容易に達成できると考えられる。
 ところが、図4に示す例のように、一部の塗装が剥げ落ちたような場合(かすれが生じた場合)などでは正しいデータを返せるとは限らない。
 かすれに対する1Dカラービットコードの検討
 ここで、1Dカラービットコード(548号特許)について検討してみる。この1Dカラービットコードの方式は、548号特許でも述べているように、色彩の変化等でデータを表すので、原理的に形状変化に対して極めて耐性が強い。すなわち、形状の変化が生じる用途に対して1Dカラービットコードを用いることは、原則として極めて有効であると考えられる。
 しかし、形状の変化・変形ではなく色彩の一部がかすれた場合(失われた場合)等では、データの変化(色彩の変化)の「有」「無」が不明瞭となりがちであり、読み取りが困難になる場合も想定される。この様子が図5に示されている。
 また、1Dカラービットコードでは、当然ながら、原理的に複数の色彩を必要とする。
 従来技術によるかすれに対する対処
 このように、これまで述べた光学式認識コードは、マーキングのかすれや、塗装の剥がれ、等に対して比較的弱いものであった。
 バーコードの従来技術について
 一方、上記以外の通常のいわゆる「バーコード」の技術においては、以下のようなものが知られている
 ◆一次元バーコード、二次元バーコード:
 これらは、明暗(白黒)のみを使用してデータを表すものである。バーの幅(一次元バーコード)、白黒セルの位置関係(二次元バーコード)でデータを表す。
 当然のことながら、原理的に、歪み、カスレや汚れのいずれによっても読み取るデータが変化してしまう可能性が極めて高い。また、このようないわゆる「バーコード」に色彩(有彩色)を施したものも先行例として多く知られているが、カスレ、汚れ等で読み取るデータが変化してしまう点は同様である。有彩色を施す目的が、情報量の増大にある場合が多いためである。
 ◆その他のバーコード方式:
 光学的自動認識手段で認識する「マーク」は、上述した通常のいわゆるバーコード以外にも種々のものが知られている。例えば、
 ・ドットコード
 ・形状認識コード(OCR含む)
 ・線画コード
 などが知られている。これらも、画像の形状や位置関係そのものを認識してデータを返す仕組みであり、歪み、汚れ、カスレなどでデータが変化してしまう可能性は依然として高い。
 先行特許文献の例
 例えば、下記特許文献1には、鋼板端面のバーコードを精度良く読み取る方法が開示されている。ここに記載されている方法によれば、まず白色で端面にペイントし、その上にインクジェットでバーコードを印字する。さらに、端面のバーコードからの高さ方向にバーコードのリーダーのレーザー光を移動させ(走査させ)ながら、バーコードを読み取る手法も開示されている。
 また、下記特許文献2には、カスレのあるバーコードを精度よく読むための技術が開示されている。ここに記載されている発明によれば、複数の走査を行い、その複数の捜査の結果から、バーコード読み取りアルゴリズムを変更する技術が示されている。
 また、下記特許文献3には、フィルムカートリッジ上に設けられたバーコードにカスレ等があっても読み取ることができる技術が開示されている。ここに記載されている発明によれば、フィルムカートリッジを振動させながら、バーコードを読み取ったものである。このような構成によって、多少のカスレがあってもより正確にバーコードを読み取ることができると記載されている。 
特開2009-015784号公報(マークテック) 特開平7-282181号公報 特開2000-089385号公報
 このように、光学式認識コードの分野においては、そのマーキング対象及び環境によっては、精緻なマーキングは困難であり、かつ、塗装のはげや汚れが生じやすい場面も存在する。
 また、近年は、複数の色彩の使用も多く提案されているが(カラーバーコード等と呼ばれる)、実際には、複数の色彩の使用が困難という場面も多く想定される。特に、高温・多湿の環境下では、顔料・染料の色彩を維持することが困難な場合もあり、退色という問題を解決することは難しい。さらに、色彩を使用することができる場合でも、顔料や染料は高温の条件下や多湿条件下では、剥がれが生じやすく、上述した「かすれ」が生じやすいことが経験的に知られている。
 これまで述べてきたように、従来の技術ではこれらを解決する根本的な技術は未だ存在していない。
 そこで、本発明は以下のような状況下に対応できるマーキング手法、及び、そのマーキング手法を実現するための光学式認識コードを新しく提案するものである。
 ・第1に、本発明は、ダイレクトに物体にマーキングする方式を前提とする。これは、物体そのものではなく、値札等を介して間接的に「付す」のではないという趣旨である。
 ・第2に、精緻な寸法、形状精度を得ることが困難であるような状況下を前提としている。
 ・第3に、カスレ、はげ落ち、インク飛散など、マーキングの損傷が想定される状況を前提とする。
 これらの事項を前提とした上で、単色マーキングでマーキングを行う手法であって、データの損傷、変化の起きにくいマーキング手法・手段を実現することを本発明は目指している。
 目的
 このように、本発明は、基本的には、劣悪な環境下でもマーキングすることが可能な、光学式認識コードのマーキング方法や装置を提案使用するものである。
 ただし、もちろん、劣悪な環境以外で使用すればより高精度な読み取り等を行えると考えられるので、劣悪な環境以外で使用してもかまわない。
(1)本発明は、上記目的を達成するために、複数のセルが配列されてなる光学式自動認識コードにおいて、前記各セルは、所定の変位方向に3以上のポジションをその内部に有し、いずれか1個のポジションにマークが付されており、前記マークが付されているポジションにポジション値が定められており、前記複数のセルが配列される方向であるデータ配列方向の前記各セルの前記ポジション値の遷移によってデータが表されることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(2)また、本発明は、(1)に記載の光学式自動認識コードにおいて、
 前記所定の変位方向は、前記データ配列方向と、所定の角度をなしていることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(3)また、本発明は、(2)に記載の光学式自動認識コードにおいて、前記角度が90度であることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(4)また、本発明は、(1)から(3)のいずれかに記載の光学式自動認識コードにおいて、前記マークは、背景と異なる1色で付されていることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(5)また、本発明は、(1)に記載の光学式自動認識コードにおいて、前記光学式自動認識コードを囲む枠線からなる補助マーキングであって、前記セルが配列されている方向であるデータ配列方向と平行な辺を有する補助マーキング、を備え、前記補助マーキングの前記辺との相対的な位置関係によって、前記マークが示す前記ポジション値が表されることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(6)また、本発明は、(1)に記載の光学式自動認識コードにおいて、前記光学式自動認識コードを囲む枠線からなる補助マーキングであって、前記セルが配列されている方向であるデータ配列方向と平行な辺を有する補助マーキング、を備え、前記補助マーキングの前記辺の方向が、前記データ配列方向を表すことを特徴とする光学式自動認識コードである。
(7)また、本発明は、(5)又は(6)に記載の光学式自動認識コードにおいて、前記補助マーキングは、前記各セルのポジション値を表すマークと同一の色彩であることを特徴とする光学式自動認識コードである。
(8)また、本発明は、(1)~(7)のいずれかに記載の光学式自動認識コードにおいて、所定の前記セル中の前記マークの端部と、それに隣接するセルのマークの端部とを接続する線分を設けることにより、前記マークに連続性を持たせたことを特徴とする光学式自動認識コードである。
(9)また、本発明は、(1)~(8)のいずれかに記載の光学式自動認識コードにおいて、前記マークが付された部分と、前記背景部分とを反転させたことを特徴とする光学式自動認識コードである。
(10)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内でいずれか1箇所の前記ポジションが検出された場合である正規ポジションの場合は、前記正規ポジションから解釈されるポジションの値である正規ポジション値を読み取ることを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(11)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内でいずれの前記ポジションも検出されなかった場合であるノイズポジションの場合は、データ読み取り方向をさかのぼって最も近接する前記正規ポジション値を引き継ぐことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(12)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内で複数の前記ポジションが検出された場合であるノイズポジションの場合は、データ読み取り方向をさかのぼって最も近接する前記正規ポジション値を引き継ぐことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(13)また、本発明は、(11)又は(12)に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内で検出された前記ポジションが複数のセルにおいて連続して検出され、且つ、その連続して読み取られた部分の大きさが、データ配列方向における前記光学式自動認識コードの全長に対して、予め定められた所定の割合未満の場合に、その前記ポジションはノイズポジションであると見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(14)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内で検出された前記ポジションが複数のセルにおいて連続して検出され、且つ、その連続して読み取られた部分の大きさが、データ配列方向における前記光学式自動認識コードの全長に対して、予め定められた所定の割合以上の場合に、その前記ポジションが検出されたと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(15)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内で検出された前記ポジションが、前記所定のセルに隣接するセルにおいて検出されない場合は、前記所定のセル内において、いずれのポジションも検出されなかったものと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(16)また、本発明は、(1)~(9)のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、所定のセル内で検出された前記ポジションが、所定の個数以上、複数のセルにおいて連続して基準個数以上検出された場合に初めてその前記ポジションが検出されたと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法である。
(17)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードを対象物にマーキングする方法において、マーキング媒体を対象物に滴下して前記マーク及び前記補助マーキングを前記対象物上に形成する滴下ステップ、を含むことを特徴とする光学式自動認識コードのマーキング方法である。
(18)また、本発明は、(1)~(9)のいずれかに記載の光学式自動認識コードを対象物にマーキングする装置において、マーキング媒体を対象物に滴下して前記マーク及び前記補助マーキングを前記対象物上に形成する滴下手段、を含むことを特徴とする光学式自動認識コードマーキング装置である。
(19)また、本発明は、上記(1)~(19)のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードを付された物品である。
 以上述べたように、本発明によれば、光学式自動認識コードの各セルにおけるポジション値の遷移によってデータを表す。その結果、カスレ、剥げ落ち、インク飛散などによりマーキングが損傷した場合であっても、より正確なデータを読み取ることができる。さらに、補助マーキングを施したり、マークに連続性を持たせることにより、対象物に変形や歪みが生じた場合であっても、より正確なデータを読み取ることができる。また、本発明によれば、光学式自動認識コードの読み取り方法において、カスレ、剥げ落ち、インク飛散などがあった場合に、データの読み取り方向をさかのぼって以前のポジション値を引き継ぐ(維持する)方法を採用した。これにより、カスレ、剥げ落ち、インク飛散などによりマーキングが損傷した場合であっても、より正確なデータを読み取ることができる。また、本発明によれば、対象物にインク媒体を滴下してマーキングを行う。その結果、インクジェットプリンタなどの印刷装置が使用できない劣悪な環境下においても光学式自動認識コードをマーキングすることができる。
1.5Dカラービットコードのマーキング例を示す説明図である。 図1に示す例を灰色~黒色系の色彩一色で塗りつぶした例を示す説明図である。 図2に示す例において、各列をあらかじめ離間してマーキングした例を示す説明図である。 図3の例に対して、一部の塗装が剥げ落ちて、かすれが生じた場合を示す説明図である。 1Dカラービットコードを用いた場合において、形状の変化・変形ではなく色彩の一部がかすれた場合(失われた場合)を表す説明図である。 ポジションでデータを表す例を示す説明図である。 欠損によって、データが読み取れなかった部分があることを示す説明図である。 ポジションでデータを表す例において、各データの境目に縦ラインを設けた場合の説明図である。 図8に示す例において、損傷(汚れ)があった場合を表す説明図である。 ポジションの遷移によりデータを表す方式を示す説明図である。 コードシンボルの一部が剥げた場合及び一部に無用なマーキングが行われた場合を示す説明図である。 図10に示す例において、ポジション値の桁数を増やした例を示す説明図である。 各セルのマークの端部を、隣接するセルのマークの端部と接続してマーキングに連続性を持たせた例を示す説明図である。 図12(2)に示す例において、コードを反転した例を示す説明図である。 補助マーキングを施した例を示す説明図である。 各セルが4個のポジションを取り得るように構成し、それらの遷移により3値のデータを表した例を示す説明図である。 4ポジション3値表現の自動認識コードを用いて実際の3値データを表した例を示す説明図である。 図15に示す例において、対象物が変形した場合を表す説明図である。 図18に示す例において、ノイズを加えた場合の例を示す説明図である。 図13(1)に示す例において、対象物の歪みが加えられた場合を示す説明図である 背景部分とマーキング部分とを反転させた場合の例を示す説明図である。 図21に示す例において、線状のノイズを加えた例を示す説明図である。 マーキングポジションの基準が定められた場合の概念図である。
 以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づき説明する。
 第1 1.5Dカラービットコードの概要
 本実施の形態において提案する新しい光学式認識コードは、本願発明者らが独自に開発した1.5Dカラービットコードを基礎として大幅な改良・改変を加えたものである。
 そこで、まず、1.5Dカラービットコードの概要を簡単に説明する。
 ここで説明する1.5Dカラービットコードは、マーキング色として3色を用いる例である。例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)、(C、M、Yでも良い)の3色である。また、クワイエットゾーンを構成するクワイエットカラー色としてK(黒)である例を示す。
 まず、1.5Dカラービットコードは、色彩の異なる3本の線が平行にほぼ等間隔に列を構成する。3列中の各列は途中何カ所か途切れており、途切れた部分はクワイエットゾーンに相当する色彩(つまりK(黒))となっている。両端を含めた各列の途切れた部分をその色の出入りがあったと見て、「ON/OFF」箇所と呼ぶ。なお、途切れるとはマーキング色(R、G、B等)の色彩が欠落し、マーキング色以外の色(K(黒))が表れることを言う。
 具体的には、色彩が付されている部分はON状態と呼び、途切れていわゆるクワイエットゾーン色(黒)が表れている部分はOFF状態であると呼ぶ。
 1.5Dカラービットコードは、3色の列のこれらON/OFFの状態変化でデータを表現する。また、両端以外の中間部分では、3色が一度に全て途切れてしまうことはないものとしている。3色の並び方、「ON/OFF」の位置関係の規則はデータやチェック方法でその都度規定される。すなわち、エラー検知、エラー修正等は、別途用途に応じて定める。
 「マーキングパターン」の周囲は定められた色彩(例えばK(黒))のクワイエットゾーン色で一定範囲以上取り囲まれている。
 セル(モジュール)とエレメント
 なお、色彩がON/OFFする単位をセル(モジュール)と呼ぶ。1個のセルには3色の領域(エレメントと呼ぶ)が含まれている。複数個のセルを、その内部の同じ色のエレメントが隣接するように一列に並べたものが1.5Dカラービットコードである。同じ色のエレメントが隣接して並ぶので、全体としてこの同じ色の帯状の領域を構成する。この帯状の領域が上述した「色彩の異なる3本の線」に相当する。
 例えば、あるセル(モジュール)では、エレメントRがONし、エレメントBがOFF、エレメントGがONしており、隣接するセルにおいては、エレメントRがONし、エレメントBがOFF、エレメントGがOFFする、・・・のように、各色彩がON/OFFしていく。
 エレメントRがONすると、赤色が付され、エレメントRがOFFすると、黒色になる。同様に、エレメントB(G)がONすると、青(緑)色が付され、エレメントB(G)がOFFすると、黒色になる。
 第2 歪み、ラフなマーキングへの対応
 2-1 基本的考え方
 本実施例では、上述した1.5Dカラービットコードカラービットコードを基礎として、複数色ではなく、1色で表現したコードを説明する。1色としたのは、劣悪な環境下でも1色ならマーキングができる可能性が高まるからである。極めて高温である場所や、直射日光に常にさらされるような場合、様々な色彩を用いることが困難な場合が多いと考えられる。そこで、本実施の形態では、1色でマーキングする仕組みを種々提案する。
 具体的には、地の色と、例えば白色(又は黒色)の1色を用いたマーキングを行う。もちろん他の色でもかまわない。
 2-2 1色を用いた場合の留意点
 1色であるので、色彩の変化でデータを表現するのではなく、形状でデータを表現することになる。形状自体は、上述した1.5Dカラービットコードと原理的には同様であるが、マーキングの実行しやすさ等の観点から種々の改良を加えている。
 さらに、1色であるので、各帯を識別することが困難となる。上述した1.5Dカラービットコードでは、色彩の相違から各帯を識別していたが、1色の場合は、各帯を識別することができなくなる。そこで、本実施の形態では種々の工夫を行い、各帯の識別を行っている。
 2-3 マーキングの動作
 マーキングは、インクを対象物に打っていくことにより行う例を説明する。良好な環境下では、インクジェット等を用いて、連続的な「線」や「帯」状にインクを吹き付けて、光学式認識コードを印字することができるが、劣悪な環境下では、そのような滑らかな印字を行うことは難しい場合も想定される。
 そこで、下記の実施の形態では、インクを、対象物に連続的に打っていくのではなく、離散的に、ドット状に打っていく場合を例にして説明を行う。いわば従来のドットインパクトプリンタのような動作である。
 (※もちろん各ドットを滑らかに結び、滑らかな帯状として実施することは何ら問題ない。)
 以下、詳細に説明する。
 概要
 通常、単位マーク自身で何らかのデータを保持する場合、データと対応する単位マークの物理値として、寸法(幅、長さ、角度など)、ポジション、形状、色彩等が考えられる。
 (※ここで、単位マークとは、その光学式認識コードを表現するための1個のひとまとまりを言い、データを表すための単位であることから、「単位コード」と呼ぶこともある。また、この単位コードは、単に「コードシンボル」と呼ばれることもある。また、単に「シンボル」と呼ぶことも多い。)
 寸法・形状
 さて、単位マークのこれらパラメータのうち、寸法、形状は、その単位コードを撮像した場合に得られた像の歪みでデータが容易に変化する可能性が高いと考えられる。その結果、高いマーキングの精度が求められることとなり、ラフなマーキングが不可能となる。その結果、本発明の目的・趣旨とは方向性が異なると考えられる。
 ポジション
 次に、単位コードのポジションについて検討する。
 例えば、3列の帯でコードを形成する場合、上記1.5Dカラービットコードでは、各帯のON/OFFで、データを表現していた。本実施の形態でも同様の手法でデータを表現することができる可能性は高い。
 さて、本実施の形態では、劣悪な環境を考慮して、1色しか用いない例を説明する。3色用いた1.5Dカラービットコードでは、色彩で各帯を識別することができたが、1色のみ用いる場合は色彩によって各帯を識別することはできない。そこで、本実施の形態では、各帯の境界を明確にする工夫を施すことによって、1色でもデータを表現できるように構成した。この様子が図6に示されている。
 この図6の例では、例えば3列構成でデータを表現する例を示している。3列の場合、上述した図3に示すように、列間を明確にすることで歪みやマーキング精度に対して有利である。しかしながら図3でも説明したように、損傷に対するデータの変化を避けることは困難な場合も想定される。
 図6~図9を用いてマーキング損傷によるデータの影響の例を示す。
 図6では、上段10、中段12、下段14の「ポジション値」(=データ)をそれぞれ0、1、2、とおき、データを表現している。そして、図6の例では、上段10、中段12、下段14の各列の区別を明確にするために、各段の間に、空白の列16a、16b、を設けている。さらに、上段10、中段12、下段14、の各段を包含するように矩形の補助枠20a、20bを設けている。さらに、補助枠20aと上段10との間に空白行16cを設け、補助枠20bと下段14との間に空白列16dを設けている。
 このように、補助枠20、そして空白行16を設けることによって、各列が、上段10、中段12、下段14のいずれであるかをより容易に認識することができる。
 この結果、上から
 補助枠20a(上)-空白列16c-上段10-空白列16a-中段12
 -空白列16b-下段14-空白列16d-補助枠20b(下)
 の順で、各列が並び、合計9列分の領域を用いている。このような図6の場合は、ポジションは周囲の補助枠20等からの相対的な位置関係で知ることができるので、像の歪みに対する耐性は強い。つまり、キャプチャした像に歪みが生じていても原データを正しく復元できる可能性は高い。
 しかし、損傷(欠損)があった場合は、読み取れるデータが変化する恐れがある。この様子が図7に示されている。図7中、×印が、欠損部分である。この欠損部分のため、本来のデータ「0」、「0」が読み取れなくなっている。
 図8には、図7と同様に、上段、中段、下段の各位置をそれぞれ0、1、2、を表すように構成した例である。但し、図8では、図7と異なり、各データの境目に縦ライン22が設けられている。縦ライン22とは、上段10、中段12、下段14の全列がON状態となり、かつ、上段10と中段12の間の空白列16aであった部分をON状態にし、さらに、中段12と下段14の間の空白列16bであった部分をON状態にしたものを言う。図8においては、6本の縦ライン22a、22b、22c、22d、22e、22fが描かれている。
 このような縦ラインを挿入することによって、各データセルの識別が容易となり、より一層正確にデータを読み出すことができると考えられる。ここで、データセルとは、データを表す単位であり、本実施の形態では、上段10、中段12、下段14の全列が一定の状態を保っている部分をいい、その状態で所定のデータを表すものであり、単に「セル」と呼ぶ場合もある。例えば、図8等においては、7個のデータセルが表されており、それぞれ、「0」「0」「1」「1」「2」「0」「2」を表す。一般に、コードシンボルは、複数のデータセルを含むことが多い。
 なお、「セル」とは、一定の状態が維持されている部分をいい、上述した例では上段10、中段12、下段14の状態が一定の部分を言う。また、一定の色彩が付されている部分は色彩領域と呼ぶが、それがコードシンボルを構成する場合は「色彩セル」等と呼ばれることになる。
 しかし、この図8に示す例においても、やはり、損傷(汚れ)があった場合は、読み取れるデータが変化してしまう恐れがある。この例が図9に示されている。図9においては、図8のコードシンボルに対して、損傷や汚れがあった場合の例が示されている。図9中、×印が読み取れなかった部分である。
 第3 データ損傷の保障 (ポジション値の変化でデータを表す)
 そこで、「ポジション値」でダイレクトにデータを表さずに、「ポジション値」の遷移をデータとする方式を、この第3では説明する。
 この例を図10を用いて説明する。図10の例においても、単位マークの「セル」の「ポジション値」が、上段、中段、下段、(およびその他(上段でも中段でも下段でもないもの))に帰結して認識されるものとする。
 なお、本例では、それぞれの状態、すなわち上段10、中段12、下段14の状態は、1色のインクを4発滴下することによって実現しているが、もちろん3発以下でも、4発以上でも構わない。
 つまり、最終的なデータに至るまでの中間値として、これらポジション値を利用している。
 すなわち、
 上段にマーキングが施されている状態をA、つまり、「ポジション値」=A
 下段にマーキングが施されている状態をB、つまり、「ポジション値」=B
 中段にマーキングが施されている状態をC、つまり、「ポジション値」=C
とする(図10(1)参照)。
 このときA→B、B→C,C→Aの方向に変化する場合(図においては左から右へ変化の方向と定義する)はデータ「1」を表すものとする。つまり、担持データが1であると定義している。この様子が図10(2)に示されている。
 一方、A→C、C→B,B→Aの方向に変化する場合はデータ「0」を表すものとする。つまり、担持データが「0」であると定義している。これらの様子が図10(3)に示されている。
 先に述べたように、本方式は「ポジション値」の変化でデータを担持している。従って「ポジション値」が変化しない限りデータを表すことが出来ない。
 ところで、通常、光学式自動認識コードをマーキングしても、そのマーキングは時間の経過によって塗装がはげたりする可能性が常に存在する。さらに、マーキングを行う際も、マーキングに用いる染料・顔料等が飛散して無用な箇所にマーキングしてしまう可能性も0%にすることはできない。
 例えば、コードシンボルの一部が剥げた場合を考えよう。
 そのような場合でも、必ずしも、上述した「ポジション値」に変化が生じるわけではないので、一般的にはデータは変化しない。この様子が図11(1)に示されている。図11(1)では、本来インクを4発滴下して上段10を表すべきところ、1発が損傷して、合計3発のインクの滴下となっている。
 しかし、図11(1)の読み取りの際には、「上段10が2発滴下し、1発分の間を開けて、さらに1発インクの滴下があった」と認識されるのは明らかである。
 読み取りの基本原理について
 さて、本実施の形態では、1.5Dカラービットコードの改良の発明を説明しており、読み取りの原理的な部分は、1.5Dカラービットコードと同様である。したがって、1色ではあるが、各「帯」の連なりを画像処理的にトレースして、帯が現れる(ONと呼ぶ)か、消えているか(OFFと呼ぶ)を、検出していく。そして、上述のように、その様子(変化)から原データを復号する。
 このように、本例では、状態の変化でデータを表現しているので、図11(1)のように、単に途中で帯が途切れただけで、「上段」10という状態が続いていればそれは変化があったとは見られず、よって誤ってデータを復号してしまうこともない。
 また、他の一部に無用なマーキングが行われてしまった場合でも、それが常にポジション値を変化させてしまうわけではないので、一般的には「データ」は変化しないと考えられる。
 値を変化させない場合の様子の一例が図11(2)に示されている。この図11(2)に示す例では、状態が上段10(A)である状態が続いている場合に、その後中段12(C)に移行する場合、その「移行」のタイミングに少々先走って、中段12の位置に2発インクが滴下されてしまっている。
 しかし、この図11(2)の場合では、上段(A)→中段(C)という変化は何ら阻害されていない。言い換えれば、A→Cというポジション以外のポジションは現れてきていないので、A→Cというポジション移動が保存されており、その結果、A→Cという変化は維持され、この「A→C」という変化を復号することによって、原データ「0」を得る。
 比較例として、図11(3)・図11(4)の例を示す。この例は、データをA,B,Cの3状態で表現した例である。
 すると、例えば、Aマーキング(中段12のマーキング)が途中で、剥げた場合、A→AAとなる可能性がある(図11(3)参照)。
 次に、本来のマーキング箇所より離れた場所に一部のインクが飛散した場合の例を説明する。図11(4)にはこのような例が示されている。図11(4)の例は、本来は、状態A→状態Cと移行すべきところ、状態Cすなわち中段12にインクが2発先走って滴下されてしまった例である。
 この例では、この先走って滴下されてしまったことによって、A→C→A、A→A、又は、A→D→Aと誤判定される可能性がある(図11(4)参照)
 なお、ここで、状態Aと状態Cとが同時に成立した場合、つまり上段10と中段12とに同時にインクが滴下された場合を状態Dと呼んでいる。
 値の遷移とデータ
 なお、値の遷移でデータをあらわす考え方は、色彩においては1Dカラービットコード(548号特許出願)のように、すでに知られている。しかしながら図5で既に示したように、値の遷移でデータを表現する方法は、マーキングの損傷に対しては強固ではない。
 これに対して、本発明は、利用する「状態」に複数のポジションを備えさせ、損傷部分以外のポジションが、上述した遷移によってデータをあらわすことを原理とする発明である。このような考え方に基づき、本発明では、損傷を補正することが可能である。
 図10においては、ポジション値の遷移でデータを表す例を示した。本実施例では、その桁数を増やした例を次の図12に基づき説明する。
 図12(1)には、上記図10と同様のコードを用いて、
 DATA=100010010
を表現した場合のコードシンボルの一例が示されている。
 そして、図12(2)には、図12(1)に対して、各マーキングを二重に施した例が示されている。このような手法によれば、塗装ハゲに対する耐性が向上し、またポジション間の距離が相対的に近いので変形に強いという効果を奏する。
 また、図12(3)には、各ポジションの太さを変化させた例が示されている。すなわち上段10はインクを3列滴下し、厚みを増している。中段12は、インクを2列滴下し、1列滴下した場合に比べて、2倍の厚みの帯を利用している。
 その一方、下段14では、インクの滴下を1列並べて構成している。このように、各ポジション毎に形状を変化させているので、形状の特徴でマーキングの検出を容易にすることが可能である。また、部分的に塗装の剥げに対する耐性を強化するという効果も奏する。
 また各セルのマークの端部を、隣接するセルのマークの端部と接続してマーキングに連続性を持たせ、画像上マーキングを検出しやすくした例を、図13(1)、図13(2)を用いて説明する。
 図13(1)は、インクの滴下は、1列で行われいるが、各セルのマークの端部を、隣接するセルのマークの端部と接続している。なお、この接続部分も左記に述べた1列としている。
 また、図13(2)は、インクの滴下を2列にして「太く」した例である。なお、接続部分の太さも同様に2列にしている。この結果、部分的にでも塗装の剥げに対する耐性を強化することが可能である。
 上述した実施例1や実施例2のON状態とOFF状態とを反転することも好適である。
 本特許出願は、1色のみを用いて自動認識コードを実現するが、そのコードを構成する色彩と、背景となる色彩とを交換しても同様に自動認識コードとして利用することが可能である。
 例えば、図14には、実施例1で説明した図12(2)のコードを反転した例が示されている。このように、色彩を反転させると、インクの塗布面積が増える場合があり、結果的にインクの剥げ、かすれ等に対する耐性が向上する場合がある。
 次に、「補助マーキング」の例を示す。
 図15には、補助マーキングを施した例を示す。本実施例4では、1色のみを用いた1.5Dカラービットコードのコードシンボル範囲の周囲、特に外周に、その範囲の幅、長さを示すためのマーキングが施されている。図15において、外周を囲んでいる枠が、この補助マーキング40である。
 このような補助マーキングを用いれば、幅方向のマーキングで各セルのポジション値が明示され、長さ方向でスタート、エンドを明示することができる。
 すなわち、「枠」の長辺の存在によって、各セルの中でON状態となっているのが、上段10か、中段12か、下段14か、を判別することがより容易となる。また、「枠」の短辺の存在によって、コードシンボルの端部、すなわち、スタートとエンドを明示的に知ることが可能となり、コードシンボルの発見、デコードがより一層行いやすくなる。
 これまで述べた実施例では、各セルは3個のポジションを取り得るように構成しており、これらの3個のポジションの遷移によって2値を表す例を説明してきた。
 しかし、各セルが取り得るポジションの数を増やすことで、遷移で表せるDATA種類を増やすことが可能である。例えば、各セルが4ポジションを取り得るように構成し、それらの遷移によって3値のデータを表すこと等が可能である。このような例が図16に示されている。
 まず、図16(1)に示すように、各セルは「A」「B」「C」「D」の4カ所のポジション値を取り得る。
 そして、図16(2)に示すように、
 「A」→「B」 「B」→「C」 「C」→「D」 「D」→「A」
の遷移の場合は、「0」を表す。
 図16(3)に示すように、
 「A」→「C」 「B」→「D」 「C」→「A」 「D」→「B」
の遷移の場合は、「1」を表す。
  図16(4)に示すように、
 「A」→「D」 「B」→「A」 「C」→「B」 「D」→「C」
の遷移の場合は、「2」を表す。
 このようにして、各遷移によって、「0」「1」「2」の3値を表すことができる。
 図17には、このように、4ポジション3値表現の自動認識コードを用いて、実際に、3値のデータである「DATA=101222220」を表した例が示されている。
 第4.効果の具体例
 以下、本実施例における効果を説明する。これまで述べてきたような手法を用いて、1色を用いた1.5Dカラービットコードを使用すれば、塗装(マーキング)の剥げ等に対して耐性に富む光学式自動認識コードが実現される。
 ここで、1色とはマーキング色(コードシンボルを構成する構成色とも呼ぶ)が1色という趣旨であり、このコードシンボルを撮影(キャプチャ)すれば、背景色とマーキング色からなる画像が取得される。
 実際には、「マーキング色」と「それ以外の色彩(背景色)」との2種の色彩に区別できれば十分であり、実際にそのように取り扱う場合も多いと考えられる。
 4-1.基本効果
 まず、基本的な例である図15などの構成による光学式自動認識コードについて説明する。このコードシンボルは、上述したように、
 (a)1セルあたり複数ポジションの値を採用して、
 (b)補助マーキングを採用して、コードシンボルの周囲を覆う枠状の「補助マーキング」(図15参照)を付している。
 という構成を持つものである。このような構成を有するコードシンボルをマーキングした対象物が変形すると、例えば図18のように変形が行われる。これまでの説明で明らかなように、補助マーキングが施されているため、多少、変形が生じても、各セル内でONとなっているポジションを容易に把握(想定)することができる。その結果、多少変形が生じても各セルのポジション値を容易に把握することが可能である。
 また、補助マーキングの存在によって、このコードシンボルのスタートとエンドを容易に 認識することが可能であるので、キャプチャした画像中、コードシンボルの検出する動作もより一層容易となる。
 このようにマーキングした対象物がゆがんでしまっても、相対位置の関係を補助マーキングをもとに高い確率で推定することができた。その結果、コードシンボルの検出も容易となり、原データの復号も高精度で行うことができると考えられる。
 ノイズの影響
 図18の例にノイズを加えた(塗装が剥げている部分が生じている)例が図19に示されている。この例は、図18のコードシンボルが、摩耗や、他の商品との接触等によって、その表面にマーキングの欠損・かすれが生じている例である。既に説明したように、本実施の形態では、各セルのポジション値の遷移でデータを表している。したがって、ポジションにかすれが生じても、新しい遷移が生まれるわけではないので、データの読み誤りが生じてしまう可能性は少ないと言えよう。
 このように、本実施の形態で提案する光学式自動認識コードによれば、塗装の剥げに対する耐性が強いコードが得られる。耐性が強いとは、コードシンボルのマーキングの塗装の剥げ・剥離が多少生じた場合でも、データの読み誤りがより少ないことを意味する。
 4-2.連続性を持たせた形態
 次に、上述した図13の構成による光学式自動認識コードについて説明する。このコードシンボルは、上述したように、各セルのマークの端部を、隣接するセルのマークの端部と接続して連続性を持たせたものである。この光学式自動認識コードに相性物に対して、対象物が歪んだ場合の例の様子が図20に示されている。
 また、接続は、図13で既に説明したように、所定のセルのマークの端部を、隣接するセルのマークの端部と接続するように線分を設けることによって行われる。図20においては、この光学式自動認識コードに対象物の歪みが加えられた例が示されているが、歪みが生じても、各セルのマークの端部と、隣接するセルのマークの端部とを結ぶ線分が設けられていることによって、光学式自動認識コード全体が連続性を備えており、容易に追跡(トレース)することができる。その結果、光学式自動認識コードの検知が行いやすくなり、迅速に原データの復号を行うことが可能である。
 この線分は、マーキングをしやすさをを考慮すれば、各セル中のマークとほぼ同様の太さとすることが好ましい。また、各セル中のマークの方向とおよそ垂直な方向に向いている線分であることが好ましい。
 もちろん、極端に大きく歪んでしまうと、各セル中でマークが表すポジション値が不明確となりがちである。しかし、各セルのマークの端部同士を結ぶ線分がない場合に比べれば、マーク間の相互位置関係が把握しやすいのでポジション値の認識誤りが減少することは明らかである。したがって、図20で示したように、
 (a)1セルあたり複数ポジションの値を採用して、
 (b)隣接するセル中のマークの端部同士を結ぶような線分を設けている(図20参照)。
 という構成を採用したので、1色を用いつつ、マーキングの塗装の剥げに対する耐性が向上し、且つ、対象物の歪みに対する耐性も向上した光学式自動認識コードを提供することが可能である。
 4-3.マーキング部分と地部分とを反転させた例
 次に、上述した図14の構成による光学式自動認識コードについて説明する。このコードシンボルは、上述したように、図12(2)の構成の光学式自動認識コードのマーキング部分と、背景部分(地の部分)とを反転させたものである。この反転によって、むしろマーキング部分(塗装部分:インク等を塗布した部分)にある程度連続性が生じて、マーキング部分の検知が容易になる場合がある。
 このような光学式自動認識コードに対して、対象物が歪んだ場合の例の様子が図21に示されている。
 マーキング部分の面積が背景より小さい場合、上述した図14のように、背景部分とマーキング部分とを反転させるとマーキング部分の面積が増大する。その結果、マーキング部分に連続性がある程度確保され、光学式自動認識コードの位置・配置を検知しやすくなる。
 図21から明らかなように、コードシンボルの外周が判別しやすくなるので、各セル中のポジション値の検知が容易になるという効果を奏する。
 これまで述べてきたように、本実施の形態は本願発明者が既に開発した1.5Dカラービットコードに基礎を置く光学式自動認識コードである。この1.5Dカラービットコードで利用する色彩を1色にしたことを特徴とするものである。
 そして、コードシンボルを構成する各セル中のポジションを変化させてデータを表現することを特徴とする。この結果、1色のみを用いつつ、マーキングの剥げ等に対する耐性が向上した光学式自動認識コードを実現することができる。
 一方、図21に示した「反転させた例」は、塗装の「剥げ」だけでなく、ノイズが加えられた場合にも、ノイズの影響を受けにくいという特徴がある。
 図22は図21に対して線状のノイズを加えた例である。この様にマーキングを反転したタイプでは、特に汚れ(ノイズ)に対して強いことが理解されよう。
 上述したように、図21においては、反転した結果マーキング部分の面積が増えている。したがって、微細なノイズ、特に、他の物体との摩擦の傷等の線状のノイズは、マーキング部分の面積に対して小さくなる場合が多い。その結果、このような微細なノイズに対する耐性が向上する結果となっている。
 第5.本実施の形態で説明した発明の原理と、読み取り動作の詳細について
 これまで述べてきた上記実施例で示したように、本発明の特徴の主な点は、
 ・ポジション値というパラメータを用いる。
 ・そのポジション値の変化(遷移)でデータを表し、その遷移を読み取ることによって、原データを復号する。
 という概念(アイデア)を用いたことである。
 ※注
 ポジション値は、原則としてマークが付されているポジション(位置)と1対1に対応し、原理的には等価(ポジション値=ポジション)である。しかし、後述するように、ノイズ除去等の読み取りアルゴリズムの関係上、実際に検知した物理的なポジションとは必ずしも一致はしない。詳しくはアルゴリズムの説明で詳述する。
 ※注終
 ここでは、まずは、「ポジション値=ポジション」であるとして説明を続ける。
 さて、ここで、本実施の形態で説明した「ポジション値」はマーキングのデータの配列方向(データ読み取り方向)に対して一定の方向(通常は、直角の方向)の相対的変位で定められている点に注目されたい。
 すなわち、これまで述べてきたセル内のポジション値とは、セル内のマークの位置であるが、これはセルの並び方向と垂直な方向における相対的な「位置」である。
 なお、「データの配列方向」とは、コードシンボルに含まれる各セルの配置方向であり、この方向でセルが追跡され、この方向の順番でセルが並んでいることに基づき、原データが復号されるのである。この方向でセルが追跡(トレース)されるので、「データの読み取り方向」と称しても良い。
 これまで述べてきた実施例では、各セル内のマークの位置は、データの配列方向とは基本的に垂直方向に相対的に変位する位置である。そしてその変位が「ポジション値」であった。なお、ここで「基本的に」と呼ぶのは、対象物の変形や歪み等があることなどを考慮したものであり、原則として垂直と考えたものである。
 また、「相対的な位置」の「相対的」であるとは、図18や図21の様に全体が歪んだり、意図的に変形させられた場合を考慮したものであり、そのような場合でも変位をポジションに帰結させるための何らかの基準が設けられることが一般的には好ましい。そのため、本実施の形態では、図15等に示してきたように、補助マーキングを用いて、各セル内のポジション値を検知しやすくしたものである。
 ポジション値を相対的に検知しやすくするために、その他の基準として、図15の左端に、上段10、中段12、下段14が同時に示されているセルが配置されている。これらのセルは、各セルにおけるマークの基準となる位置を示すために配置されたものである。 なお、本実施の形態における光学式自動認識コードにおいては、各セル中にはいずれか1段(上段10、中段12、下段14のうち1つ)のみ示されることにしているので、3段が全て表示されている場合は、データを表すセルではなく、基準を示すセルであることが容易に認識することが可能である。
 さらに、図15の右端には、上段10と下段14とが同時に示されている。このように複数の段が同時に示されることによって、そのセルはデータを表すセルではなく、位置の基準を示すセルであることが容易に認識することが可能である。
 なお、左端が3段同時に示すのに対して、右端が2段同時に示すものとしたのは、スタート端とエンド端の区別を表したものである。
 このようにしてマーキングポジションの基準が定められた場合の概念図が図23に示されている。
 この図23においては、左から右に画像データ中のマーキングをトレースしてデータ読み出すものとする。本実施の形態では、光学式自動認識コードを撮像し、得られた画像データについて、所定の画像処理を施すことによって、原データを復号する。その画像処理においては、まず画像データ中のコードシンボルを検出することが行われる。コードシンボルの検出は、1.5Dカラービットコードでは、コードシンボルを構成する色彩を検出していたが、本実施の形態の単色(1色)マーキングによる光学式自動認識コードを検出するためには、その1色の位置・配置を検出する必要がある。
 ここでは、コードシンボルを形成する1色を検出して、補助マーキングによってコードシンボルが配置されている範囲を検出する。そして、補助マーキングの1辺から、光学式自動認識コードのデータの配列方向を得る。そして、この配列方向にトレース(追跡)を行い、各セルのポジション値を検出し、その遷移から原データを復号するのである。以下、詳細に説明する。
 トレースは、よく知られているように、画像データ中の各画素の値を追跡していく処理である。本実施の形態では、原則として1画素毎に追跡していくのでサンプリングのインターバルとしては原則として1画素程度である。
 なお、この図23の上方に、説明のために便宜的に番号を付しており、これを、トレースする際のサンプリングタイミング(インターバル)と考えてもかまわない。サンプリングのインターバルは、上述のように1画素程度の大きさの間隔で行われる。
 しかしながら、この便宜的に付した数字は、実際の読み取りタイミングやサンプリングタイミングとは必ずしも一致せず、実際には大きく異なる場合もある。既に述べたように、本実施の形態では、ポジション値の遷移でデータを表現しており、大きさや位置などは直接データとは関係がない。そこで、実際には、図23におけるタイミング「1」から100回サンプリングした後が、図23におけるタイミング「2」かもしれない。
 しかし、それでは説明が冗長になるので、わかりやすくするために、実際のタイミングとは異なり、説明上、仮想的な状況を例として作ったものと理解されたい。
 なお、図23では、左から右へトレースが進行している。すなわち、左から右がデータの配列方向であり、読み取り方向である。
 用語
 「マーキングポジション」
 マーキングポジションとは、マーキングが付されているポジションの状態(組み合わせ)をいう。
 マーキングポジションがAであるとは、Aにのみマークが付され、他のポジションにマークが付されていない状態を言う。
 マーキングポジションがABであるとは、AとBにのみマークが付され、他にポジションにマークが付されていない状態を言う。同様に、ABC全てにマークが付されている状態の場合は、マーキングポジションはABCであると言う。
 また、マーキングポジションが0であるとは、いずれの箇所にもマークが付されていない状態を言う。
 「ポジション値」
 ポジション値とは、そのタイミングにおけるマーキングポジションから解釈されるポジションの値である。このポジション値は、当然、3カ所のポジションに対応して、A、B、Cの3種の値をとる。
 5-1.具体的な読み取り動作
 以下、読み取りの動作を、マーキングポジションと、ポジション値との関係も含めて図23に基づき、順次説明していく。
 (1)まず、図中の「1」において、Aのみにマークがされているので、そのときのマーキングポジションはA(図中下方に示す)であり、ポジション値もAである。
 このように、本実施の形態においては、1つのポジションのみが検出された場合のポジションの組み合わせ(マークポジション)を「正規ポジション」といい、得られるポジション値(ここではA)を「正規ポジション値」という。
 本実施の形態では、これまで述べてきたように、いずれか1個のポジションにのみマークが付されているので、これを正規と呼んだものである。実際には誤差や汚れ、かすれ等の影響で、この正規以外の組み合わせが検出されることもある。そのような正規以外のマーキングポジションが検出された場合の処理については、以下順次説明していく。
 (2)「2」において、Aのみにマークがされているので、そのときのマーキングポジションも引き続きA(図中下方に示す)であり、ポジション値も「A」である。
 (3)その後、「3」においては、何らかの理由でAポジションでマーキングが検出されていないが、他のポジションでも検出されなかった。すなわちマーキングポジションは0である。
 ここで、本実施の形態においては、いずれのポジションも検出されなかった場合及びいずれか2種以上のポジションが検出された場合のポジションの組み合わせ(マーキングポジション)を特に「ノイズポジション」と呼んでいる。
 すなわち、本実施の形態では、マーキングポジションを以下の2種に分けて取り扱っている。
 いずれか1カ所のポジションのみマークされた場合:
                        →「正規ポジション」
 どのポジションもマークされていない、又は、
 2以上のポジションにマークされている場合:
                        →「ノイズポジション」
 と呼んでいる。 
 例を挙げれば、
 正規ポジションは、 → A、B、C の3種である。 
 ノイズポジションは、→ 0、AB、BC、AC、ABC の値である。
 本実施の形態では、マーキングポジションがノイズポジションの場合は、以前のポジション値が引き続き継続していると認定する。すなわち、得られるポジション値は以前の状態と同じ値とする。この場合のポジション値を便宜上「ノイズポジション値」と呼んでいる。なお、この「以前のポジション値と同じ値とすること」が、特許請求の範囲における、「データ読み取り方向をさかのぼって最も近接する正規ポジション値を引き継ぐ」ことの好適な一例に相当する。
 すなわち、「2」以前のポジション値の状態を引き継いで、得られるポジション値(ノイズポジション値)は「A」と認定している。これは「ノイズポジション値」である。
 (4)「4」においては、Aのみにマークがされている(正規ポジション)ので、そのときのポジション値(正規ポジション値)も引き続きA(図中下方に示す)である。
 (5)「5」においてはポジションAとともに、ポジションBも検出されている。この場合、ノイズポジションとなるため、以前のポジション値を引き継いで、「5」におけるポジション値(ノイズポジション値)は以前の状態を引き継いで「A」のままとする。
 このように、本実施の形態では、ノイズポジションの場合は、それまでのポジション値7を維持しているのである(ノイズポジション値)。
 (6)「6」においては、Aのみにマークがされている(正規ポジション)ので、ポジション値も引き続きAである。
 (7)「7」においては、ポジションAとともに、ポジションCも検出されている。この場合はノイズポジションであるので、「6」以前の状態である「A」というポジション値(ノイズポジション値)を維持する。
 (8)「8」においては、Aのみにマークがされている(正規ポジション)ので、ポジション値(正規ポジション値)も引き続きAである。
 (9)「9」において、A~Cのいずれのポジションも検出されていないため、マーキングポジションは0であり、これもノイズポジションとなる。従って、「8」以前のポジション値を引き継いで「9」におけるポジション値もAと認定する。これはノイズポジション値である。
 すなわち、本実施の形態では、何も検出されなかった場合もノイズポジションとして認定し、それまでのポジション値が続いていると判断するのである。
(10)「10」において、ポジションBのみが検出されている(正規ポジション)。この場合、マーキングポジションはBに移り、ポジション値も「B」となる。
 すなわち、本実施の形態では、それまでのポジションと異なる1つのポジションが検出された場合、すなわち新たに正規ポジションが検出された場合は、正規のマーキングポジションが変位したと判断するのである。そして、ポジション値はBとなる。
(11)「11」及び「12」において、Bのみが検出されている(正規ポジション)のでポジション値も引き続きBである。
(12)「13」及び「14」において、ポジションBとともに、ポジションCも検出されているので、これはノイズポジションである。従って、「12」以前のポジション値Bを維持し、ポジション値はBとなる。
(13)「15」においては、ポジションCのみが検出されている(正規ポジション)。この場合、マーキングポジションはCに移り、ポジション値も「C」となる。
(14)「16」において、ポジションCとともに、ポジションBも検出されており、ノイズポジションとなる。従って、直前の「15」のポジション値Cを維持し、ポジション値(ノイズポジション値)はCのままとする。
(15)「17」及び「18」においては、それまでのポジション値と同じCのみが検出されているので、マーキングポジションも引き続きCとなり、ポジション値はCである。
(16)「19」において、ポジションCとともに、ポジションAも及びBも検出されている。すなわちマーキングポジションは「ABC」となる。また、「20」においては、ポジションCとともにポジションAが検出されている。すなわちマーキングポジションは「AC」である。そのため、それまでのポジション値である「C」が引き続き維持される。
(17)「21」及び「22」においては、それまでのポジション値と同じCのみが検出されており、マーキングポジションは「C」である。そして。ポジション値もCとなる。
(18)「23」及び「24」においては、A~Cのいずれのポジションも検出されていないため、ノイズポジションとなる。従って、「22」以前のポジション値が引き続き適用される。すなわち、「22」以前のポジション値の値を引き継いで、「23」及び「24」におけるポジション値(ノイズポジション値)をCとする。
(19)「25」においては、ポジションAとBが同時にマークされているから、ノイズポジションとなる。すなわち、マーキングポジションはABである。従って「24」以前のポジション値の状態を引き継いで、ポジション値(ノイズポジション値)はCのままとなる。
 5-2.ポジション値の決定手法
 すなわち、本実施の形態におけるポジション値は、直前(左方)のマーキングポジョンの状態に対して、以下の(a)(b)のように求められる。
 (a)それまでのポジションにマークが検知されない場合
  (i)それまでのポジションが検知されなくても、他のポジションも検知されなければポジション値は変化せず継続する。 
  (ii)それまでのポジションが検知されず、他のいずれか1つのポジションのみが検知されればポジション値はその新しいポジション値に変化する。 
  (iii)それまでのポジションが検知されず、他の2以上のポジションが検知された場合は、それまでのポジション値が継続する。 
 (b)それまでのポジションにマークが検知された場合
  (iv)それまでのポジションが検知されていれば、他のポジションが検知されていてもポジション値は変化しない。
 本実施の形態において特徴的なことは、上記(i)と(iv)である。(i)はいわゆる「かすれ」があった場合の処理であり、(iv)は、飛散ノイズ(余分なインクが飛んでしまった)場合の処理である。
 この考え方は、言い換えれば、下記の(c)(d)のように表現することも可能である。
 (c)正規ポジションであれば、そのマークポジションのポジション値を採用する。
 (d)ノイズポジションであれば、ポジション値はそれまでの値を維持し、変化しない。
 という表現をすることも好適である。
 例えば、図23中の「28」、「29」,「31」,「32」ではマーキングが全く検出されないが、この場合、ポジション値はAのままである。
 また、図23中、例えば、「25」のようにこれまでのポジションの他に他のポジションが同時に始まった場合は、直前状態を引き継ぎポジション値はCのままである。
 より具体的に言えば、以上のような処理によって、該当マーキングがカスレていても(3,26,28,29番)、また、飛散ノイズ等があっても(5,7番)ポジション状態に影響がないという結果を得ることができ、1色のみのマーキングを用いつつ、かすれや飛散ノイズに強い光学式自動認識コードを得ることができる、ということである。
 また、このような処理を行うことによって、各ポジションが遷移する部分において、マーキングのオーバーラップが無い場合でも(22,23,24,25番)、オーバーラップがある場合でも(13,14,15,16番)、ポジション値の遷移を確実に把握できる。
 例えば、上述した「22」から「27」にかけては、ポジション値がCからAに遷移していくが、その際、両ポジションに同時にマークが付されるいわゆるオーバーラップはない。この場合、本実施の形態によれば、いずれのポジションでもマークが検出されない場合は、以前のポジション値を維持することにしているため、読み誤りを生じることがない。また、上述した「13」から「16」にかけては、ポジション値がBからCに遷移しているが、この場合、BとCとが同時に検知されるいわゆるオーバーラップ状態が生じている。このような場合においても、本実施の形態によれば、同時に複数のマークが検知された場合をノイズポジションと見なし、それまでのポジション値を維持することにしている。したがって、読み誤りが生じることを未然に防ぐことが可能である。
 このような読み取り方法を採用することで、カスレ、剥げ落ち、インク飛散などによりマーキングが損傷した場合でも読み誤りを未然に防ぐことが可能となる。
 5-3.マーキング方法との関係
 また、本実施の形態で説明したこの読み取りの方法によれば、上述のように「かすれ」や「剥げ落ち」でも読み取りを正確に行う確率を向上させることができるが、このことはマーキングが連続的な「線」又は「帯」状ではない、離散的なドット状のマーキングである場合でも、正確なデータの読み取りが可能となることを意味する。
 つまり、このような点に鑑みて、本特許出願においては、光学式自動認識コードのマーキングを、インク(顔料や染料等マーキング媒体)の滴下を離散的に(非連続に)行うことによって実現していることは、各図面から明らかであろう。このインク等を滴下する手法によれば、滴下の回数・個数でマークの長さを制御するので、より簡易にマーキングの制御を行うことができる。また、各滴下した結果が連続的となっても非連続(離散的)となっても、高い読み取り精度を実現できるので、マーキングの精度が荒くてもかまわない。これは対象物の表面の精度もそれほど高くなくてもかまわないことを意味するので、光学式自動認識コードをマーキングする対象物の範囲をより一層広げることができる。すなわち、これまでマーキングできなかった表面処理がなされていない粗面の鋼板や、汚れが付着した表面を有する各種板材でもそのままマーキングできる可能性があり、寄り広い対象物に光学式自動認識コードを利用することが可能となるという極めて大きなメリットを有する。
 なお、従来のプリンター装置の如き手段を用いて、精密な「線状」「帯状」にマーキングを施してももちろんかまわない。
 5-4.読み誤りをより一層防止するためのさらなる工夫(微少ノイズの排除)
 さて、用途によっては、より正確性を増すために、左→右の方向で上記アルゴリズムで読み取り、さらに逆方向、すなわち、右→左の方向で上記アルゴリズムを用いて読み取ることが効果的である。このように双方向で読み取り動作を行うことによって、よりデータの確実性を向上させることが可能である。
 なお、微小ノイズの影響を廃するために、細かなポジション検知は無視するという手段も有効と考えられる。
 すなわち、
 (a)トレースを行うインターバルを広げれば、微少なノイズを誤って検知してしまう確率を減少させることができることは明らかである。さらに、場所的・空間的に長い期間マークがなされていればそれはインターバルを広げても検知できると考えられる。
 ただし、インターバルを広げることは得られる検出量が減少することでもあるので、速度を特に要求する場合を除き、次の一定数以上検出された場合に初めてそのポジションが検出されたと見なす手法を適用する方が好適である場合が多いと考えられる。
 (b)インターバルの値は細かい値に維持しながら、その場所でだけ検知されたマーキングポジションは無視し、いずれのポジションでもマークは検知されなかったとして取り扱うことも好適である。
 すなわち、ポジションAでマークが検知されても、例えばその前後のいずれかで同様にAが検知され、一定の個数以上のポジションAが検知された場合に初めてポジションAが権利されたと見なすのである。つまり、このポジションAが連続して検出された数が一定数に満たない場合は、そのポジションAを無視し、検出されなかったものとして扱う。このように、一定個数以上で同じマーク(ポジション)が検知された場合にのみそのマークを認識するように構成すれば、細かいノイズを除去できることは明らかである。
 基準の個数の定め方
 上記一定の個数は、妥当な数を予め設定しておくことが好ましいが、マーキングがどの程度の規模で行われるか? ノイズの大きさはどの程度か? に基づき定めるのが好適である。この基準の数は、ノイズより大きく、正しいマーキングの大きさより小さく、設定すれば、両者を効率よく区別できるので好ましい。
 また、光学式自動認識コードのコードシンボルの全長に対する比率(割合)で定めるのも好適である。この場合、全長とは、データ配列方向の長さである。この長さに対して、例えば、1%以上の長さで連続してポジションAが検出された場合には、ポジションAが検出されたものとして扱うが、連続して検出されたポジションAのセル群の長さが1%未満の場合は、そのポジションAは検出されたかったものとして扱う(無視する)のである。このように構成すれば、ノイズの影響を小さく抑えることが可能である。
 または、1%未満の場合、ノイズポジションが検出されたと見なし、同様の取り扱いを行うことも好適である。すなわち、さかのぼってそれまでに検出された正規ポジション値をそのまま維持することが好適な処理方法の一つである。
 5-5.絶対値によるデータ表現
 以上述べたように、本実施の形態では、ポジション値の遷移(変化)でデータを表現したが、ポジションの値そのもので、すなわち絶対値でデータ表現した場合を検討しよう。すると、絶対値でデータを読み取ることになるが、例えば3番のマーキングが「かすれ」によって欠落すると、本来は1個の「A」と読み取られるべきところを、間があいてしまうことによって、A―A(Aが二つ)のように2重に読み取られてしまうことになる。その結果、データの確実性は大いに減少してしまうと考えられる。
 第6.ポジションの変位方向
 上で述べてきた例では、ポジションの変位方向は、データ配列方向と基本的に垂直な例を説明してきた。しかし、ポジションの変位方向とデータ配列方向とがなす角度は、垂直、すなわち90度に限られず、他の角度であっても良い。例えば、45度に設定してもよい。また、30度のコード体系と、60度のコード体系と、のように角度によって複数種類の光学式自動認識コードを使い分けるのも好適である。
 第7.マーキング方法・マーキング装置
 これまで述べてきた例では、インクなどのマーキング媒体を、対象物に滴下する手法で、マーキングを行ってきた。これは、本実施の形態がそもそも対象物の変形や、マーキングした表面のかすれ等が生じるような悪条件下でのマーキングを前提としているためである。
 マーキングは、インクや顔料、染料等(これらを、マーキング媒体、又は単に媒体とよぶ。)を対象物に付す(付着させる)ことによって行うが、上記のような悪条件下では、正確なプリンターのような印字装置は使用することは可能ではあるが妥当ではない。むしろ、マーキング媒体を滴下する滴下手段を用いて、インク等を滴下、吹きつけてしまった方が、より確実なマーキングができ、好ましい場合が多い。例えば、鉄工所等においては、インク噴射装置等を用いて、インクを鋼材に吹き付ける等がより確実なマーキングのためには好適である。
 したがって、本実施の形態で説明してきた図を見れば理解できるように、インク等のマーキング部材を対象物に滴下する手法でマーキングを行うことを本実施の形態では好ましい例として説明し提案するものである。
 なお、このようなマーキングの装置は、上述したノズル状の吹き出し口を有する滴下手段と、この滴下手段にインク等を供給するインクタンクのごとき構成を備えていることが好ましい。さらに、この滴下手段を、対象物に対して移動させる搬送手段を備えていることが好ましい。ただし、このような搬送手段は、従来のプリンター装置に広く用いられているものであるから、それら従来の手段をそのまま利用すればよい。
 また、滴下手段は1個のみを用いて、適宜移動させてマーキング(滴下)作業を行うことも好適であるが、例えば、5個の滴下手段を並べて、データ配列方向に移動させながら滴下(マーキング)作業を行わせれば、補助マーキングや、各セル中のマークを一度に効率よくマーキングすることができるので好適である。所望の光学式自動認識コードに応じて必要な数だけ滴下手段を並べることも好適である。
 このような、対象物に直接滴下する方法によるマーキングにおいては、各マーク間の間隔が連続的であればより正確な読み取りができる。しかし、連続的に滴下することが困難な環境下においては、離散的に(ドット状に)滴下することもできる。例えば、このような離散的なマーキングであったとしても、本発明における読み取り方法によればデータの読み取りが可能であることは既に上述したとおりである。
 一方、プリンター等の印刷装置を使用可能な良好な環境下では、これらの印刷装置を用いてマーキングを行うことが可能である。印刷装置を使用すれば、連続的な「線」または「帯」状のマーキングを施すことができ、この場合はより高精度の読み取りを行うことができる。このような印刷装置の例としては、例えば一般的なインクジェットプリンタ・レーザープリンタ等が挙げられる。
 第8.読み取り方法・読み取り装置
 これまで述べてきた光学式自動認識コードの読み取りは、従前に提案している1.5Dカラービットコードの読み取りアルゴリズムを基本として、それに上述したステップ・処理を加えて構成することが好ましい。
 すなわち、まずCCDカメラビデオ等で、光学式自動認識コードを付与した対象物を撮像し、得られた画像データを所定の画像処理装置で画像処理することによって、原データを復号する。画像処理装置は、従来から知られているビデオ画像編集装置や処理装置等を用いることが好適である。近年では、ビデオ画像の編集等に用いる専用のデジタル画像編集装置等が販売・提供されており、その装置に本発明のアルゴリズムを組み込んで利用することなどが好適な形態であろう。
 また、いわゆるコンピュータで画像処理を行うことも好適である。この場合、キャプチャした画像データを一旦、ハードディスクや光学記録装置に保存し、この画像データ中の各画素の値から、同一の色彩であると見なせる色彩領域に分割を行う。そして、得られた色彩領域のデータに基づき、補助マーキングの位置や、光学式自動認識コードを構成すると考えられるセルを発見し、そのセルのポジション値から原データを復号する。
 なお、本実施の形態では、用いている色彩が背景とは異なる1色であるので、上述したように、適宜補助マーキング等を用いて、各セルの位置やポジション値の検出を行っている。なお、画像データを実際に追跡して得られたマークの位置(マークポジション)から、ポジション値を求める手法は図23等で詳しく説明したとおりである。このような手法・アルゴリズムは、コンピュータプログラムによって、所望の画像処理を実現することが好適である。中間的なデータである色彩領域のデータや、マークポジション等はコンピュータのメモリやハードディスクに格納しておくことが好適である。
 なお、色彩領域のデータとは、各色彩領域毎に、その形状と色彩と、を格納したデータである。そして、形状とは、その色彩領域が占有する画素の集合である。言い換えれば、原画像データの部分集合である。原画像データとは、各座標に配置された画素の値の集合であるが、その原画像は、画素の部分集合である「色彩領域」に分割されるのである。原画層データは、実際には、各画素毎にその座標とその値と、を保持しているデータである。
 以上のようにして、最終的に得られたポジション値からその遷移を求めて原データの復号を行う。復号した原データはコンピュータのディスプレイに表示しても良いし、所定のプリンターから印刷しても好適である。
 第9.光学式自動認識コードを付した物品
 ここで、物品とは、これまで述べてきた対象物と同じ意味である。ここでいう「付した」とは、マーキングされたとの意味であり、インク等のマーキング媒体を用いてこれまで述べてきた光学式自動認識コードを付す場合を含む。
 本発明の課題で述べたとおり、本発明は、直接マーキングすることを前提になされたものではある。しかし、本発明にかかる光学式自動認識コードをシール等を用いて物品に貼り付ける用途に用いてももちろんかまわない。
 いずれにしても、このようにして光学式自動認識コードを付された物品は、従来の光学式自動認識コードに比べて、劣悪な環境下でもその光学式自動認識コードを読み取ることができ、より利便性の高い商品管理や物品管理を行うことが可能である。
 10 上段
 12 中段
 14 下段
 16 空白列
 20 補助枠
 22 縦ライン
 40 補助マーキング
 A 上段にマークされた場合のマーキングポジション又はポジション値
 B 中段にマークされた場合のマーキングポジション又はポジション値
 C 下段にマークされた場合のマーキングポジション又はポジション値
 R 赤
 G 緑
 B 青

Claims (19)

  1.  複数のセルが配列されてなる光学式自動認識コードにおいて、
     前記各セルは、所定の変位方向に3以上のポジションをその内部に有し、いずれか1個のポジションにマークが付されており、
     前記マークが付されているポジションにポジション値が定められており、
     前記複数のセルが配列される方向であるデータ配列方向の前記各セルの前記ポジション値の遷移によってデータが表されることを特徴とする光学式自動認識コード。
  2.  請求項1記載の光学式式自動認識コードにおいて、
     前記所定の変位方向は、前記データ配列方向と、所定の角度をなしていることを特徴とする光学式自動認識コード。
  3.  請求項2に記載の光学式自動認識コードにおいて、
     前記角度が90度であることを特徴とする光学式自動認識コード。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードにおいて、
     前記マークは、背景と異なる1色で付されていることを特徴とする光学式自動認識コード。
  5.  請求項1記載の光学式自動認識コードにおいて、
      前記光学式自動認識コードを囲む枠線からなる補助マーキングであって、前記セルが配列されている方向であるデータ配列方向と平行な辺を有する補助マーキング、
     を備え、前記補助マーキングの前記辺との相対的な位置関係によって、前記マークが示す前記ポジション値が表されることを特徴とする光学式自動認識コード。
  6.  請求項1記載の光学式自動認識コードにおいて、
      前記光学式自動認識コードを囲む枠線からなる補助マーキングであって、前記セルが配列されている方向であるデータ配列方向と平行な辺を有する補助マーキング、
     を備え、前記補助マーキングの前記辺の方向が、前記データ配列方向を表すことを特徴とする光学式自動認識コード。
  7.  請求項5又は6に記載の光学式自動認識コードにおいて、
     前記補助マーキングは、
     前記各セルのポジション値を表すマークと同一の色彩であることを特徴とする光学式自動認識コード。
  8.  請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードにおいて、
     所定の前記セル中の前記マークの端部と、それに隣接するセルのマークの端部とを接続する線分を設けることにより、前記マークに連続性を持たせたことを特徴とする光学式自動認識コード。
  9.  請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードにおいて、
     前記マークが付された部分と、前記背景部分とを反転させたことを特徴とする光学式自動認識コード。
  10.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内でいずれか1箇所の前記ポジションが検出された場合である正規ポジションの場合は、前記正規ポジションから解釈されるポジションの値である正規ポジション値を読み取ることを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  11.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内でいずれの前記ポジションも検出されなかった場合であるノイズポジションの場合は、データ読み取り方向をさかのぼって最も近接する前記正規ポジション値を引き継ぐことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  12.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内で複数の前記ポジションが検出された場合であるノイズポジションの場合は、データ読み取り方向をさかのぼって最も近接する前記正規ポジション値を引き継ぐことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  13.  請求項11又は請求項12に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内で検出された前記ポジションが複数のセルにおいて連続して検出され、且つ、その連続して読み取られた部分の大きさが、データ配列方向における前記光学式自動認識コードの全長に対して、予め定められた所定の割合未満の場合に、その前記ポジションはノイズポジションであると見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  14.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内で検出された前記ポジションが複数のセルにおいて連続して検出され、且つ、その連続して読み取られた部分の大きさが、データ配列方向における前記光学式自動認識コードの全長に対して、予め定められた所定の割合以上の場合に、その前記ポジションが検出されたと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  15.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内で検出された前記ポジションが、前記所定のセルに隣接するセルにおいて検出されない場合は、前記所定のセル内において、いずれのポジションも検出されなかったものと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  16.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードの読み取り方法であって、
     所定のセル内で検出された前記ポジションが、所定の個数以上、複数のセルにおいて連続して基準個数以上検出された場合に初めてその前記ポジションが検出されたと見なすことを特徴とする光学式自動認識コード読み取り方法。
  17.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードを対象物にマーキングする方法において、
     マーキング媒体を対象物に滴下して前記マーク及び前記補助マーキングを前記対象物上に形成する滴下ステップ、
     を含むことを特徴とする光学式自動認識コードのマーキング方法。
  18.  請求項1~請求項9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードを対象物にマーキングする装置において、
     マーキング媒体を対象物に滴下して前記マーク及び前記補助マーキングを前記対象物上に形成する滴下手段、
     を含むことを特徴とする光学式自動認識コードマーキング装置。
  19.  請求項1~9のいずれか1項に記載の光学式自動認識コードを付された物品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108898188A (zh) * 2018-07-06 2018-11-27 四川奇迹云科技有限公司 一种图像数据集辅助标记系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08287203A (ja) * 1995-03-27 1996-11-01 Control Module Inc 安全な光学的識別方法および手段
JP2001160114A (ja) * 1999-09-21 2001-06-12 Omron Corp 2次元ドットコードおよびその読み取り装置
WO2008010544A1 (fr) * 2006-07-19 2008-01-24 B-Core Inc. Symbole optique, article auquel est fixé un symbole optique, procédé pour fixer un symbole optique à un article, et procédé de reconnaissance d'un code par reconnaissance optique

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08287203A (ja) * 1995-03-27 1996-11-01 Control Module Inc 安全な光学的識別方法および手段
JP2001160114A (ja) * 1999-09-21 2001-06-12 Omron Corp 2次元ドットコードおよびその読み取り装置
WO2008010544A1 (fr) * 2006-07-19 2008-01-24 B-Core Inc. Symbole optique, article auquel est fixé un symbole optique, procédé pour fixer un symbole optique à un article, et procédé de reconnaissance d'un code par reconnaissance optique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108898188A (zh) * 2018-07-06 2018-11-27 四川奇迹云科技有限公司 一种图像数据集辅助标记系统及方法

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