JPH1083429A - デジタル情報記録方法および解読方法並びにデジタル情報解読装置 - Google Patents
デジタル情報記録方法および解読方法並びにデジタル情報解読装置Info
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- JPH1083429A JPH1083429A JP8237821A JP23782196A JPH1083429A JP H1083429 A JPH1083429 A JP H1083429A JP 8237821 A JP8237821 A JP 8237821A JP 23782196 A JP23782196 A JP 23782196A JP H1083429 A JPH1083429 A JP H1083429A
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Abstract
域23にビットに対応する桝目単位でデジタル情報を記
録する場合に、1種類の特定パターン29でもって情報
記録領域の天地左右の向きを示すことができ、その天地
左右の向きを表す情報が失われにくく、かつ、枡目単位
の記録情報を読み取る前に情報記録領域23の天地左右
の向きを識別することができるデジタル情報記録方法を
提供する。 【解決手段】 情報記録領域23内での位置および情報
記録領域23の天地左右の向きを示すように、情報記録
領域23内に、特定の形状に連結した複数の桝目にマー
ク(白または黒)を記録面内での90°、180°およ
び270°の回転に対して非対称に付してなる方向性特
定パターン29を配置する。
Description
ル情報を2次元パターンとして記録するデジタル情報記
録方法、および、そのような記録方法によって記録され
たデジタル情報を解読する解読方法に関する。また、そ
のような解読方法を実施するためのデジタル情報解読装
置に関する。
られた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目
を仮想的に設定し、上記各桝目に0と1のデータを表す
白または黒を付して、記録すべきデジタル情報を2次元
パターンとして表現する記録方法が盛んに開発されてい
る。
録面20内に設けられた情報記録領域23の内部に位置
する桝目の読み取り誤差を少なくするために、情報記録
領域23の内部に、桝目の位置を示すための特定パター
ン22を配置する方式を提案した(特願平06−325
275号)。
記録されている情報記録領域23内には、本来の記録情
報を表す領域21の隙間に、特定の形状に連結した複数
の桝目に特定のパターンで白黒を付してなる特定パター
ン22が複数配置されている。この例では、矩形の情報
記録23内に、縦4×横3の合計12個の特定パターン
22が縦横それぞれ一定間隔(縦方向の間隔と横方向の
間隔は同じであっても異なっていてもよい)で行列状に
配置されている。図23によってよく分かるように、特
定パターン22の配列で最上段、最下段、左列、右列に
属する10個の特定パターン22は情報記録領域23の
外周に沿って配置され、残りの2個の特定パターン22
は情報記録領域23の外周から離間した内部(中央部近
傍)に配置されている。
2は、黒が付された1個の桝目からなる中心部51と、
その周囲を環状に取り囲む白が付された8個の桝目から
なる第1環状部52と、さらにその周囲を環状に取り囲
む黒が付された16個の桝目からなる第2環状部53と
で構成されている。全体として5行×5列の合計25個
の桝目を含む正方形のブロックとなっている。
域23の内部に埋没する形で配置されていても比較的見
つけやすい、2)特定パターン22を構成する桝目の数
が25桝目と比較的小さい、3)特定パターン22の近
傍に同じパターンが現れる場合であっても比較的遠い位
置(縦または横に4桝目ずれた位置)にした現れない
(図25参照)、4)白桝目と黒桝目がバランスよく配
置されているため、汚れやにじみなどの影響を受けにく
い、5)読み取りアルゴリズムとして、中心部(黒)5
1が第1環状部(白)52に囲まれた閉領域を構成して
おり、かつ第1環状部52もまた第2環状部(黒)43
に囲まれた閉領域を構成しているという特徴を調べるこ
とによって簡単に見つけることができる、といった利点
をもっている。
3に記録情報をマッピングする仕方は図26に示すよう
なものである。図26は、図22に示した情報記録領域
23の一部に相当する横35×縦20の桝目の部分23
Aを示している。この情報記録領域23Aには、6個
(横方向3個×縦方向2個)の特定パターン22が、横
15桝目おき、かつ縦15桝目おきに配置されている。
情報記録領域23Aの桝目700個のうち特定パターン
22に用いられる桝目の数は150個であり、残り55
0個の桝目21が本来の記録情報を表すために用いられ
ている。本来の記録情報を表すために用いられる桝目2
1にはアドレス番地1,2,…,550(簡単のため一
部の番地のみ示す)が付されている。アドレス番地は、
左上隅の特定パターン22に接する第1行の左端の桝目
から右へ向かって1番地から10番地、さらに最上段中
央の特定パターン22を越えて11番地から20番地と
なっている。第2行から第5行まで同様に番地付けがな
され、第5行の右端の特定パターンに接する桝目が10
0番地となっている。第6行から第15行までは各行左
端の桝目から右へ向かって1ずつ番地が増加している。
第16行から第20行までは、第1行から第5行までと
同様に、中央の特定パターン22を越えて番地付けがな
されている。このようにして、行の中央に特定パターン
22が配置されているときはその特定パターン22を越
えて番地付けがなされている。アドレス番地1の桝目に
は記録情報の1番目のビット情報が対応し、ビット情報
の値が「1」の番地は黒、「0」の番地には白がその桝
目に付される。以下同様に記録情報が記録され、この結
果、情報記録領域23Aの550個の桝目21に550
ビットのデジタル情報がマッピングされ得る。
パターン22を配置した形式のデジタル記録情報は、以
下のようにして読み取ることができる。
22を探索して、特定パターン22が縦横それぞれ一定
間隔で行列状に配置されているという配置情報をもと
に、特定パターン22の位置情報を得る。
3のうち隣合う4個の特定パターン22を含む領域(M
行N列の桝目を含む領域)毎に、本来の記録情報を表す
桝目21の値を得る。
ーン22の位置をP00、右上(0行N列目)の特定パタ
ーン22の位置をP0N、左下(M行0列目)の特定パタ
ーン22の位置PM0、右下(M行N列目)の特定パター
ン22の位置をPMNとし、これら4個の特定パターン2
2に囲まれた領域内のm行n列目(m,nは任意の整
数)の桝目の位置をPmnとする。
点をP0n、PM0とPMNとをn:(N−n)に内分した点
をPMn、P00とPM0とをm:(M−m)に内分した点を
Pm0、P0NとPMNとをm:(M−m)に内分した点をP
mNとすると、求めるPmnの桝目の位置は、P0nとPMnと
を結ぶ直線L1と、Pm0とPmNと結ぶ直線L2との交点
として表わされる。直線L1と直線L2との交点P
mnは、直線L1をm:(M−m)に内分した点または直
線L2をn:(N−n)に内分した点としても表わされ
る。上記4個の特定パターンの位置P00、P0N、PM0、
PMNを用いて、これら4個の特定パターン22に囲まれ
た領域内の桝目の位置Pmnを表すと、
位置Pmnの値を調べることにより、各桝目の値を知るこ
とができる。
じた場合であっても、このように隣接する4個の特定パ
ターンに囲まれた小さな領域に対して生じる歪みはほぼ
比例的な歪みに近似される。したがって、この方式によ
れば、記録面20に多少歪みがあったとしても、デジタ
ル情報を正確に読み取ることができる。
に記録された情報を解読するときに、読取誤りを防止す
るために、情報記録領域23の天地左右の向きを正しく
識別することが極めて重要である。
特定パターン22が記録面20内での90°、180
°、270°の回転に対して対称(4回の回転対称)に
なっていることから、情報記録領域23内に特定パター
ン22が縦横同一間隔で配置されている場合は、読み取
り時に、情報記録領域23が本来の向きから90°、1
80°または270°回転されているか否かを識別する
のが難しいという問題がある。なお、特定パターン22
の縦の間隔と横の間隔とが異なる場合(例えば行方向は
20桝目おきに特定パターンが現れ、列方向は30桝目
おきに特定パターンが現れるような場合)であっても、
180°の回転を見分けることが困難となる。
に、情報記録領域23の四隅に配置された特定パターン
を、残りの特定パターン22と形状や明暗が異なるパタ
ーン22J,22J#,22K,22K#とすることに
よって、四隅の特定パターンを記録面20内での90
°、180°、270°の回転に対して全体として非対
称として、読み取り時に情報記録領域23の天地左右の
向きを容易に識別できるようにする技術を提案している
(特願平06−325275号)。しかしながら、図2
8のような方法では、四隅の特定パターン22J,22
J#,22K,22K#を構成する枡目の数が残りの特
定パターン22を構成する枡目の数に比して大きくな
り、その結果、特定パターンの設定や識別の手順が煩雑
になるという問題がある。また、四隅の特定パターン2
2J,22J#,22K,22K#が潰れてしまった場
合、情報記録領域23の天地左右の向きを示す情報が失
われてしまうという問題がある。
ように、情報記録領域23の外周に沿って配置された特
定パターン22の間に余白部27を設け、この余白部2
7に情報記録領域23の天地左右の向きを表す矢印状の
パターンを配置する方法や、情報記録領域23の左上隅
のセグメントGに、それと同様の矢印状のパターンを配
置する方法も提案している(特開平07−056077
号)。しかしながら、これらの方法では、読み取り時
に、一旦桝目単位の情報を読み取ってからしか天地左右
の認識を行うことができない。このため、最初に情報記
録領域23の天地左右の向きが間違っていた場合は、枡
目単位の記録情報の解読をやり直さなければならないと
いう問題がある。
面に設けられた情報記録領域にビットに対応する桝目単
位でデジタル情報を記録する場合に、1種類の特定パタ
ーンでもって情報記録領域の天地左右の向きを示すこと
ができ、その天地左右の向きを表す情報が失われにく
く、かつ、枡目単位の記録情報を読み取る前に情報記録
領域の天地左右の向きを識別することができるデジタル
情報記録方法を提供することにある。
方法によって記録されたデジタル情報を読み取るのに適
したデジタル情報解読方法を提供することにある。
方法を実施するのに適したデジタル情報解読装置を提供
することにある。
め、請求項1に記載のデジタル情報記録方法は、平面状
の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応
する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録
すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマーク
を付与して、上記記録すべきデジタル情報を2次元パタ
ーンとして記録するデジタル情報記録方法であって、上
記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天
地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特
定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録
面内での90°、180°および270°の回転に対し
て非対称に付してなる方向性特定パターンを配置するこ
とを特徴とする。
は、方向性特定パターンが記録面内での90°、180
°および270°の回転に対して非対称なパターンであ
るため、1種類の方向性特定パターンでもって情報記録
領域の天地左右の向きが示される。したがって、方向性
特定パターンの設定や識別の手順が煩雑になることがな
い。しかも、この方向性特定パターンは、情報記録領域
内での位置を示すとともに、情報記録領域の天地左右の
向きを示す役割を果たすので、本来の記録情報を表す領
域を比較的広くすることができ、情報記録領域が有効に
利用される。
情報記録領域内に複数配置した場合、一部(例えば情報
記録領域の四隅)の方向性特定パターンが潰れたとして
も、残りの方向性特定パターンによって情報記録領域の
天地左右の向きが示される。したがって、情報記録領域
の四隅に形状や明暗が異なる別の特定パターンを設けて
情報記録領域の天地左右の向きを表す場合に比して、情
報記録領域の天地左右の向きを示す情報が失われにくく
なる。
の方向性特定パターンを探索してそのパターンを分析す
ることによって情報記録領域の天地左右が分かるので、
枡目単位の本来の記録情報を読み取る前に情報記録領域
の天地左右の向きが識別される。したがって、最初に情
報記録領域の天地左右の向きが間違っていたとしても、
枡目単位の記録情報の解読をやり直す必要がなくなる。
は、請求項1に記載のデジタル情報記録方法において、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付さ
れた1個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を
連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数
の桝目からなる第1環状部と、この中心部の周囲を連な
って取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝
目からなる第2環状部とを有し、かつ、上記第1環状部
を構成する枡目は、上記中心部を中心とした90°、1
80°および270°の回転に対して非対称な形状に連
結されていることを特徴とする。
は、上記方向性特定パターンの構成のお陰で、情報記録
領域内で方向性特定パターンを見つけることが容易にな
る。また、方向性特定パターンを構成する枡目の数が比
較的少なくなる。また、上記方向性特定パターンは、近
傍に同一又は類似のパターンが本来の記録情報として現
れた場合に、そのパターンと重なりにくい。また、上記
方向性特定パターンは印刷時の汚れやインクのにじみな
どの影響を受けにくい。また、方向性特定パターンを見
つけるアルゴリズムが簡単になる。
は、請求項1または2に記載のデジタル情報記録方法に
よって記録された記録情報を解読するデジタル情報解読
方法であって、上記情報記録領域内で上記方向性特定パ
ターンを探索してその位置を求めるとともに、上記方向
性特定パターンを構成する枡目の明暗を調べて上記情報
記録領域の天地左右の向きを求め、求めた上記情報記録
領域の天地左右の向きと上記方向性特定パターンの位置
とに基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定
パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル
情報を読み取ることを特徴とする。
法では、上記情報記録領域の天地左右の向きを求めた上
で、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが
占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報(本来
の記録情報)を読み取るので、本来の記録情報が1回の
解読処理で正しく読み取られる。
は、請求項3に記載の情報解読方法において、上記方向
性特定パターンが請求項2に記載の方向性特定パターン
である場合、上記方向性特定パターンの上記中心部の重
心位置、上記第1環状部の重心位置をそれぞれ計算し、
その中心部の重心位置と第1環状部の重心位置とに基づ
いて情報記録領域の天地左右の向きを求めることを特徴
とする。
は、上記方向性特定パターンが請求項2に記載の方向性
特定パターンである場合、上記方向性特定パターンの中
心部の重心位置と第1環状部の重心位置とに基づいて情
報記録領域の天地左右の向きを求めるので、簡単な処理
でもって情報記録領域の天地左右の向きを識別すること
ができる。
部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした90°、
180°および270°の回転に対して非対称な形状に
連結されているので、上記中心部の重心位置と第1環状
部の重心位置とが一致することはない。したがって、上
記情報記録領域の天地左右の向きは必ず求められる。
は、請求項1または2に記載のデジタル情報記録方法に
よって記録された記録情報を解読するデジタル情報解読
方法であって、上記記録面に記録された2次元パターン
を読取手段によって読み取って、その2次元パターンを
表すビットマップデータを作成した後、上記ビットマッ
プデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位
置を求めるとともに、上記方向性特定パターンを構成す
る枡目の明暗を調べて上記情報記録領域の天地左右の向
きを求め、求めた上記情報記録領域の天地左右の向きに
基づいて、上記ビットマップデータに現れた上記情報記
録領域が正しい向きになるように上記ビットマップデー
タに対して回転処理を施し、上記回転処理後の上記方向
性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域の
うち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に
記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とする。
法では、上記回転処理を施すことによって情報記録領域
の天地左右が正しい向きを向くので、それに続く本来の
記録情報を解読する処理が簡単に行われる。また、記録
面に記録された2次元パターンを読取手段によって読み
取る処理が1回で済む。
情報記録領域の天地左右の向きの誤りが通常は90°、
180°または270°であることが多い。ビットマッ
プデータに対して90°、180°または270°の回
転処理(座標変換処理)を施すことは、公知の技術であ
り、比較的容易に行われる。
は、請求項1または2に記載のデジタル情報記録方法に
よって記録された記録情報を解読するデジタル情報解読
方法であって、上記記録面に記録された2次元パターン
を読取手段によって読み取って、その2次元パターンを
表すビットマップデータを作成した後、上記ビットマッ
プデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位
置を求めるとともに、上記方向性特定パターンを構成す
る枡目の明暗を調べて上記情報記録領域の天地左右の向
きを求め、求めた情報記録領域の天地左右の向きに基づ
いて、上記読取手段に対して上記情報記録領域が正しい
向きになるように上記読取手段と記録面とを相対的に回
転させ、再び上記記録面に記録された2次元パターンを
上記読取手段によって読み取って、その2次元パターン
を表すビットマップデータを作成し、上記ビットマップ
データ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置
を求め、上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上
記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める
領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取るこ
とを特徴とする。
法では、読取手段に対して情報記録領域が正しい向きに
なるように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させ
た後、再び読み取りを行うので、請求項5と異なり、ビ
ットマップデータに対して回転処理(座標変換処理)を
施す必要がない。したがって、本来の記録情報を解読す
る処理が簡単に行われる。また、ビットマップデータの
座標変換処理に必要なメモリも不要となる。さらに、上
記読取手段と記録面との相対的な回転は連続的に行われ
ることから、回転角度は任意に設定できる。
は、請求項2に記載のデジタル情報記録方法によって記
録されたデジタル情報を解読するデジタル情報解読装置
であって、上記記録面に記録された2次元パターンを読
み取って、その2次元パターンを表すビットマップデー
タを出力する読取手段と、上記ビットマップデータ内で
上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める探
索手段と、上記方向性特定パターンの上記中心部を構成
するドットの重心位置、上記第1環状部を構成するドッ
トの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置
と第1環状部の重心位置とを比較して、上記ビットマッ
プデータ内での上記情報記録領域の傾きを検出する傾き
検出手段と、上記傾き検出手段が検出した上記情報記録
領域の傾きに基づいて、上記ビットマップデータに対す
る0°、90°、180°または270°の回転処理の
うち、その回転処理後のビットマップデータ内での上記
情報記録領域の傾きが±45°以内になる回転処理を選
択して、この選択した回転処理を上記ビットマップデー
タに対して施すビットマップデータ回転手段と、上記方
向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処理後の
上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占め
る領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する
情報解読手段と、上記情報解読手段が再現したデジタル
情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
のように動作する。
た2次元パターンを読み取って、その2次元パターンを
表すビットマップデータを出力する。
タ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求
める。
ターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記
第1環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算
し、その中心部の重心位置と第1環状部の重心位置とを
比較して、上記ビットマップデータ内での上記情報記録
領域の傾きを検出する。この処理は比較的簡単に行われ
る。
記傾き検出手段が検出した上記情報記録領域の傾きに基
づいて、上記ビットマップデータに対する0°、90
°、180°または270°の回転処理のうち、その回
転処理後のビットマップデータ内での上記情報記録領域
の傾きが±45°以内になる回転処理を選択する。そし
て、この選択した回転処理を上記ビットマップデータに
対して施す。
方向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処理後
の上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占
める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現す
る。
現したデジタル情報を出力する。
情報記録装置によれば、請求項2のデジタル情報記録方
法によって記録されたデジタル情報を解読することがで
きる。
は、請求項2に記載の情報記録方法によって記録された
デジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であっ
て、上記記録面に記録された2次元パターンを読み取っ
て、その2次元パターンを表すビットマップデータを出
力する読取手段と、上記ビットマップデータ内で上記方
向性特定パターンを探索してその位置を求める探索手段
と、上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するド
ットの重心位置、上記第1環状部を構成するドットの重
心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第1
環状部の重心位置とを比較して、上記読取手段と上記情
報記録領域との間の回転方向の相対的な傾きを検出する
傾き検出手段と、上記傾き検出手段が検出した傾きに基
づいて、上記傾きが解消するように上記読取手段と記録
面とを相対的に回転させる機械的回転手段と、上記方向
性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域の
うち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に
記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、上
記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力
手段とを備えたことを特徴とする。
のように動作する。
た2次元パターンを読み取って、その2次元パターンを
表すビットマップデータを出力する。
タ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求
める。
ターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記
第1環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算
し、その中心部の重心位置と第1環状部の重心位置とを
比較して、上記読取手段と上記情報記録領域との間の回
転方向の相対的な傾きを検出する。この処理は比較的簡
単に行われる。
段が検出した傾きに基づいて、上記傾きが解消するよう
に上記読取手段と記録面とを相対的に回転させる。
記録された2次元パターンを読み取って、その2次元パ
ターンを表すビットマップデータを出力する。
データ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置
を求める。
ターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記
方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録され
たデジタル情報を再現する。
現したデジタル情報を出力する。
情報記録装置によれば、請求項2のデジタル情報記録方
法によって記録されたデジタル情報を解読することがで
きる。
細に説明する。
によって記録した記録情報の例を示している。このデジ
タル情報記録方法では、記録面20に対してデジタル情
報のビットに対応する行列状の正方形の桝目を仮想的に
設定し、上記各桝目に、光学的に認識可能なマークとし
て“0”を表す白(明)または“1”を表す黒(暗)を
付している。これにより、記録面20にデジタル情報を
2次元パターンとして記録している。
れている情報記録領域23内には、情報記録領域23内
での位置および情報記録領域23の天地左右の向きを示
すように、特定の形状に連結した複数の桝目に一定のパ
ターンで白黒を付してなる方向性特定パターン29が複
数配置されている。この例では、方向性特定パターン2
9は、矩形の情報記録領域23内に、縦横それぞれ一定
間隔で、詳しくは、縦方向に関して15桝目ごと、横方
向に関して15桝目ごとに方向性特定パターン29が現
れるような縦横同一の空間的周期で、4行3列の行列状
に配置されている。また、情報記録領域23の四隅は方
向性特定パターン29で占められている。なお、図2
は、情報記録領域23内の方向性特定パターン29の配
置を単純化して示している。本来の記録情報は、情報記
録領域23内で、これらの方向性特定パターン29が占
める領域以外の領域21に記録されている。
すように、全体として5行×6列の合計30個の桝目を
含む長方形のブロックであり、黒が付された1個の桝目
からなる中心部41と、その周囲を環状に取り囲む白が
付された11個の桝目からなる第1環状部42と、さら
にその周囲を環状に取り囲む黒が付された18個の桝目
からなる第2環状部43とで構成されている。第1環状
部42は、中心部41を直接取り囲む8個の白桝目と、
そのうちの左側の列をなす3個の白枡目の左側に接する
3個の白桝目とからなっている。この結果として、この
方向性特定パターン29は、記録面20内での90°、
180°および270°の回転に対して非対称になって
いる。すなわち、この方向性特定パターン29は、全体
として5行×6列の長方形のブロックであるため、90
°および270°の回転に対して非対称である。さら
に、中心部41の重心に対して第1環状部42の重心が
左側にずれているために、この方向性特定パターン29
は、180°の回転に対しても非対称である。
用可能な他のパターン例を示している。図4(a)に示す
パターン29Aは、全体として5行×6列の合計30個
の桝目を含む長方形のブロックであり、黒が付された1
個の桝目からなる中心部41Aと、その周囲を環状に取
り囲む白が付された9個の桝目からなる第1環状部42
Aと、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された2
0個の桝目からなる第2環状部43Aとで構成されてい
る。第1環状部42Aは、中心部41Aを直接取り囲む
8個の白桝目と、そのうちの左列中央の白枡目の左側に
接する1個の白桝目とからなっている。この結果とし
て、このパターン29Aは、上記方向性特定パターン2
9と同様に、記録面20内での90°、180°および
270°の回転に対して非対称になっている。図4(b)
に示すパターン29Bは、全体として5行×6列の合計
30個の桝目を含む長方形のブロックであり、黒が付さ
れた2個の桝目からなる中心部41Bと、その周囲を環
状に取り囲む白が付された10個の桝目からなる第1環
状部42Bと、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付
された18個の桝目からなる第2環状部43Bとで構成
されている。また、図4(c)に示すパターン29Cは、
2行×3列の長方形に連結された白が付された6個の枡
目からなる中央閉領域41Cと、その周囲を環状に取り
囲む黒が付された14個の枡目からなる環状部42Cと
で構成されている。これらのパターン29B,29C
は、記録面20内での90°および270°の回転に対
して非対称だが、180°の回転に対しては対称になっ
ている。したがって、これらのパターン29B,29C
は、180°の回転が問題にならないような用途のとき
に限り採用することができる。
を実施するのに適したデジタル情報記録装置の概略構成
を示している。この装置は、記録すべきデジタル情報を
入力するための入力手段としての入力装置82と、記録
面に印刷すべき2次元パターンを生成するためのパター
ン生成手段としての情報記録装置81と、2次元パター
ンを記録面に印刷するための印刷手段としての印刷装置
83とを備えている。入力装置82は、例えばキーボー
ド、データベースなどによって構成され、各種データを
読み込むことができる。情報記録装置81は、入力部8
4と、データ変換部85と、出力部86と、データ変換
(コード化)アルゴリズム87とを備えている。入力部
84は、入力装置82からのデータを入力情報として受
け取り、データ変換部85へ渡す。データ変換部85
は、入力部84から受け取った入力情報を、データ変換
(コード化)アルゴリズム87に基づいて、2次元パタ
ーンの表現形式(フォーマット)に変換し、出力情報と
して出力部86へ渡す。出力部86は、データ変換部8
5から受け取った出力情報を印刷装置83へ出力する。
なお、一般的には、印刷装置83に渡される出力情報は
ビットイメージである。印刷装置83は、必要な印刷精
度に応じて例えばドットプリンタ、レーザプリンタなど
によって構成されている。
ローにしたがって、記録すべき各種データを図1に示し
たような記録担体の記録面20に記録することができ
る。
み込み(S01)、読み込んだデータを情報記録装置8
1の入力部84へ渡す。
してデータを受けたデータ変換部85が、データ変換
(コード化)アルゴリズムに基づいて次の処理を行う。
報記録領域23の大きさを決定する(S02)。情報記
録領域23の大きさは、記録情報と、付加される方向性
特定パターン29の数によって決まる。情報記録領域2
3の横幅を一定の大きさにするとか、情報記録領域23
の形状を正方形にするなどの制約が加わる場合もある。
なお、予め記録情報の大きさが決まっている場合には、
この工程は必要ない。
められた位置に方向性特定パターン29を配置する(S
03)。この配置としては、例えば縦15桝目ごと、横
15桝目ごとに方向性特定パターン29が現れるよう
な、縦横同一の空間的周期の行列状配置を採用する。
の記録情報を表す桝目21に対して、予め定められたマ
ッピングにしたがってデータのビット情報を配する(S
04)。
6から渡された記録情報を、印刷装置83が記録面20
に印刷する(S05)。
デジタル情報を記録する。このデジタル情報記録方法で
は、方向性特定パターン29が記録面内での90°、1
80°および270°の回転に対して非対称なパターン
であるため、1種類の方向性特定パターン29でもって
情報記録領域23の天地左右の向きを示すことができ
る。したがって、方向性特定パターン29の設定や識別
の手順が煩雑になることがない。しかも、方向性特定パ
ターン29が、情報記録領域23内での位置を示すとと
もに、情報記録領域23の天地左右の向きを示す役割を
果たすので、本来の記録情報を表す領域21を比較的広
くすることができ、情報記録領域23を有効に利用する
ことができる。
ターン29を情報記録領域23内に複数配置した場合、
一部(例えば情報記録領域23の四隅)の方向性特定パ
ターン29が潰れたとしても、残りの方向性特定パター
ン29によって情報記録領域23の天地左右の向きを示
すことができる。したがって、情報記録領域23の四隅
に形状や明暗が異なる別の特定パターンを設けて情報記
録領域23の天地左右の向きを表す場合に比して、情報
記録領域23の天地左右の向きを示す情報が失われにく
くなる。
3内の方向性特定パターン29を探索してそのパターン
を分析することによって情報記録領域23の天地左右が
分かるので、枡目単位の本来の記録情報を読み取る前に
情報記録領域23の天地左右の向きを識別することがで
きる。したがって、最初に情報記録領域23の天地左右
の向きが間違っていたとしても、枡目単位の本来の記録
情報の解読をやり直す必要がなくなる(詳しくは後述す
る)。
報解読装置の概略構成を示している。この装置は、読取
手段としての読取装置92と、情報解読装置91と、出
力手段としての出力装置93を備えている。
じて、例えばイメージスキャナ、CCD(チャード・カ
ップルド・デバイス)カメラなどによって構成され、紙
などの記録面20に印刷された記録情報(2次元パター
ン)を読み取ることができる。
手段および傾き検出手段として働くデータ変換部95
と、出力部96と、データ変換(解読)アルゴリズム9
7と、ビットマップデータ回転手段としての回転処理部
98とを備えている。入力部94は、読取装置92から
のデータを入力情報として受け取り、データ変換部95
へ渡す。なお、一般的には、読取装置92から入力部9
4に渡される入力情報はビットイメージである。データ
変換部95は、入力部94から受け取った入力情報を、
データ変換(解読)アルゴリズムに基づいて解読し、出
力情報として出力部96へ渡す。出力部96は、データ
変換部95から受け取った出力情報を出力装置93へ出
力する。回転処理部98は、データ変換部85からの指
示に従って、入力情報としてのビットマップデータに対
して、90°、180°または270°の回転処理を施
す。出力装置93は、例えばディスプレイ、データベー
スなどによって構成され、出力部96から受け取った情
報を表示または格納する。
アルゴリズム87と、図7中のデータ変換(解読)アル
ゴリズム97とは、互いに逆の変換を行う。したがっ
て、図5の記録装置によって記録面20に記録された情
報を図7の解読装置によって解読することができ、元の
データを再現することができる。
ローチャートにしたがって、図1に示したような記録担
体の記録面20に記録された情報を解読することができ
る。なお、解読する2次元パターンは、図1に示したよ
うに、情報記録領域23内に方向性特定パターン29が
縦横同一の空間的周期で行列状に配置され、かつ情報記
録領域23の四隅に方向性特定パターン29が配置され
ているものとする。
面20に記録された情報(2次元パターン)を読み取っ
て(S11)、それを表すビットマップデータを情報解
読装置91の入力部94へ渡す。
95が入力部94を介してデータを受けて、データ変換
(解読)アルゴリズム96に基づいて概略次のような処
理を行う。
性特定パターン29を探索して(この方向性特定パター
ン29を探索する方法については、後で詳しく説明す
る。)、情報記録領域23内の四隅に配置された方向性
特定パターン29を抽出する(S12)。このとき、方
向性特定パターン29の位置(位置情報)を求める。
心部41の重心位置によって代表させるものとする。ビ
ットマップデータにおける中心部41の重心位置は、中
心部41を構成する全ての黒ビット(図15参照)の位
置を調べてそれらを平均すれば求めることができる。
パターン29を構成する枡目の明暗を調べて、1つの桝
目の大きさを決定する(S13)。
定パターン29の位置情報と、予め定められた配置情報
をもとに、残りの方向性特定パターン29を抽出する
(S14)。
えば縦15桝目ごと、横15桝目ごとに方向性特定パタ
ーン29が現れるというような、方向性特定パターン2
9の配置についての情報である。なお、方向性特定パタ
ーン29が縦横同一の空間的周期で行列状に配置されて
いる場合を考えているので、配置情報は後述する90
°、270°の回転処理に対して変化することはない。
析することにより、情報記録領域23の天地左右の向き
を求める(この情報記録領域23の天地左右の向きを求
める方法については、後で詳しく説明する。)。
天地左右の向きが正しい向きでなければ、回転処理部9
8によって情報記録領域23の天地左右が正しい向きに
なるように、ビットマップデータに対して回転処理を施
す(S15)。なお、この工程(S15)は、四隅の方
向性特定パターン29を探索する工程(S13)と、残
りの方向性特定パターン29を探索する工程(S14)
との間に行っても良い。
ーン29の位置情報をもとに、本来の記録情報を表す桝
目21の位置を決める(S16)。ここでは、図27を
用いて既に説明したような方法によって本来の記録情報
を表す桝目21の位置を決めるものとする。
にしたがって、そのような桝目21に記録された情報を
読み出す(S17)。
6から渡された出力情報を、出力装置93が出力する
(S18)。
担体の記録面20に記録されたデジタル情報を解読する
ことができる。このデジタル情報解読方法によれば、情
報記録領域23の天地左右の向きを求めた上で、本来の
記録情報を解読するので、本来の記録情報を1回の解読
処理で正しく解読することができる。
理を施すことによって情報記録領域23の天地左右が正
しい向きを向くので、それに続く本来の記録情報を解読
する処理を簡単に行うことができる。記録面20に記録
された2次元パターンを読取装置92によって読み取る
処理を1回で済ませることができる。
ン29を探索する方法について詳しく説明する。
領域23の左上隅に配置された方向性特定パターン29
を探索する方法を模式的に示している。左上隅の方向性
特定パターン29を探す場合、ビットマップデータの左
上隅から、斜め方向(図中に矢印で示す向き)にスキャ
ンを行う。情報記録領域23の外側は白ビットであると
すれば、斜め方向のスキャンで最初に現れる黒ビット
は、左上隅の方向性特定パターン29を構成する黒ビッ
トである。これにより、左上隅の方向性特定パターン2
9を見つけることができる。なお、図10(a),(b),
(c)に示すように、情報記録領域23がそれぞれ90
°、180°、270°の方向に回転していたとして
も、斜め方向のスキャンで最初に現れる黒ビットは、四
隅のいずれかに配置された方向性特定パターン29を構
成する黒ビットである。もちろん、情報記録領域23の
右上隅、左下隅、右下隅に本来配置された方向性特定パ
ターン29も、それぞれビットマップデータの右上隅、
左下隅、右下隅から斜め方向にスキャンすることによっ
て、同様に見つけることができる。
定パターン29のうち四隅以外に配置された残りの方向
性特定パターン29は、四隅に配置された方向性特定パ
ターン29の位置情報と、予め定められた配置情報とを
もとに、次のようにして探索する。
配置された方向性特定パターン29(四隅を除く)を探
索する場合は、まず、四隅の方向性特定パターン29を
分析することにより、情報記録領域23を構成する仮想
的な桝目のだいたいの大きさを得る。すなわち、仮想的
な桝目の形状が正方形であるならば、方向性特定パター
ン29の中心部41の面積を求めてその平方根を計算す
れば、桝目の一辺の長さを知ることができる。予め定め
られた配置情報によって、方向性特定パターン29が縦
15桝目ごと、横15桝目ごとに現れるように行列状に
配置されていることが分かっている場合には、左上隅の
方向性特定パターン29から右上隅の方向性特定パター
ン29の方向に向かって15桝目分進んだ位置に次の方
向性特定パターン29が現れることが予想される。この
予想位置近傍を調べることによって、左上隅の方向性特
定パターン29の右隣に配置された方向性特定パターン
29を見つけることができる。以下同様の動作を繰り返
すことによって、四辺に沿ったすべての方向性特定パタ
ーン29を見つけることができる。
9を探索する場合は、予め定められた配置情報にしたが
って方向性特定パターン29が行列状に配置されている
という前提の下で、例えば、左右の対応する方向性特定
パターン29同士を結ぶ直線と上下の対応する方向性特
定パターン29同士を結ぶ直線との交点を求め、この交
点の位置の近傍を調べることによって、中央部近傍の方
向性特定パターン29を見つけることができる。
が方向性特定パターン29であるか否かを、次のように
して認識する。すなわち、方向性特定パターン29は中
心部(黒桝目)41が白桝目に囲まれた閉領域を構成し
ており、かつ第1環状部(白桝目)42が黒桝目に取り
囲まれた閉領域を構成しているという特徴を持つことか
ら、予想位置近傍に存在するパターンがそのような特徴
を持つかどうかを調べることによって認識する。但し、
この認識方法は、方向性特定パターン29の構成上の必
要条件を満たすか否かを調べるにすぎないものであり、
各桝目の値を調べるわけではないから、別のパターン
(例えば図24に示した特定パターン22)であっても
方向性特定パターン29であると誤認識する可能性があ
る。しかしながら、方向性特定パターン29が出現すべ
き予想位置近傍を調べているため、正常な記録が行われ
ていたならば、その予想位置近傍には同一の特徴(必要
条件)を備えたパターンは現れないはずである。例えば
図11に示すように、同じ特徴を備えたパターンは本来
の方向性特定パターン29に対して4桝目ずれた位置に
しか出現しない。したがって、別のパターンを方向性特
定パターン29と誤認識する可能性は低い。また、仮に
別のパターンを方向性特定パターン29と誤認識したと
しても、例えば方向性特定パターン29を全て抽出した
後に各方向性特定パターン29が行列状に並んでいるか
などのチェックを行うことによって、誤認識したパター
ンを無視することができる。また、その際に誤認識の可
能性が高いと思われる方向性特定パターン29に対して
のみ、より高精度なチェックを行うこともできる。この
ように、方向性特定パターン29の認識方法としては、
実用上は上記特徴を持つか否かを調べる方法で十分であ
り、簡単なアルゴリズムによって方向性特定パターン2
9を認識することができる。
ンが方向性特定パターン29であるか否かを認識するた
めの処理フローに一例を示している。なお、この認識処
理は、読取装置から読み込んだビットマップデータ(図
15に示すように、2次元パターンを構成する桝目より
も小さいサイズを持つビットからなる)に対して行うも
のとする。
ターン29が予め定められた配置情報に従って配置され
ている場合に、ビットマップデータの中で方向性特定パ
ターン29が現れるべき位置を予測して(S61)、ビ
ットマップデータの中で探索の基準となる位置Pを定め
る(S62)。基準位置Pのドットが黒であるかどうか
を調べる(S63)。そのドットが黒である場合には、
そのドットが中心部41を構成すると想定してステップ
S66へ進む。
トが黒でない場合は、基準位置Pから一定の範囲内で次
の探索位置を決定し(S64)、再びその探索位置のド
ットが黒であるかどうかを調べる。但し、基準位置Pか
ら一定の範囲内を全て探索したが、方向性特定パターン
29の中心部41に相当する黒ドットを見つけることが
できなかった場合(S65)には、探索が失敗した(S
76)ものとして処理を終了する。
に対して上下左右及び斜め方向に連結している黒ドット
を再帰的に探す。そして、連結された黒ドットの数が一
定範囲内の数であるか否かを判断する(S67)。連結
された黒ドットの数が一定個数を上回っている場合に
は、黒ドットが連結された領域が閉じていないか、ある
いは閉じていても中心部41としては大きすぎると判断
する。また、連結された黒ドットの数が一定個数に満た
ない場合は、中心部41ではなく単なるノイズであると
判断する。これらの、連結された黒ドットの数が一定範
囲内にない場合は、ステップS64に戻って処理をやり
直す。
内の数である場合(S67)は、ステップS68に進ん
で、黒ドットの連結された領域の幅及び高さが一定の範
囲内にあるかを調べて、その形状に関するチェックを行
う。連結された領域の幅とは連結された領域のX座標の
最大値から最小値を引いたもの、連結された領域の高さ
とは連結された領域のY座標の最大値から最小値を引い
たものとして表される。黒ドットの連結された領域の幅
及び高さが一定の範囲内にない場合は、ステップS64
に戻って処理をやり直す。
高さが一定の範囲内にある場合(S68)は、その黒ド
ットの連結された領域が中心部41であると判断してス
テップS69へ進む。
に関するチェックを開始する。中心部41であると判断
した黒ドットの連結された領域の最底面にある黒ドット
(Y座標の一番小さいもの)を1個選択する(S6
9)。そして、図13中に矢印で示すように、その領域
(中心部41)から下へ向かって探索を行い、白ドット
(第1環状部42を構成する白ドットと考えられる)の
次に現れる黒ドット(第2環状部43を構成する黒ドッ
トと考えられる)を探す(S70)。白ドットの領域に
入って一定距離以内に次の黒ドットが見つからなかった
場合は、その白ドットの領域が方向性特定パターン29
の第1環状部42ではないと判断して(S71)、ステ
ップS64に戻って処理をやり直す。一方、白ドットの
領域に入って一定距離以内に次の黒ドットが見つかった
場合(S71)は、その黒ドットが方向性特定パターン
29の第2環状部43を構成していると考える。そし
て、図13中に矢印で示すように、第2環状部43と思
われる領域の内周、すなわち黒ドットと白ドットとの境
界に沿って左手法(左手を壁につけながら迷路の壁をた
どる方法)により一周する(S72)。一定のステップ
以内で一周できなかった場合は、白ドットの領域が閉じ
ていないか、あるいは閉じていても大きすぎると判断す
る(S73)。また、左手法による一周が反時計廻りに
行われた場合は、白ドットの領域が閉じているのではな
く、図14に示すように、何らかの黒ドットの閉領域を
探索していると考えられる(S74)。これらの場合は
ステップS64に戻って処理をやり直す。そして、上記
ステップS61〜S74をすべてクリアすることによっ
て、方向性特定パターン29を認識することができる
(S75)。
析することにより、情報記録領域23の天地左右の向き
を求める方法について説明する。
°および270°の回転に対して非対称であるため、方
向性特定パターン29を調べることによって、情報記録
領域23の天地左右の向き、言い換えれば正しい向きか
ら90°、180°または270°の回転が加えられて
るかどうかを知ることができる。
1の重心位置G1を仮に(0,0)とし、桝目1つ分の
幅および高さを1すれば、第1環状部42を構成する1
1個の白桝目の位置は、(−2,−1),(−1,−
1),(0,−1),(1,−1),(−2,0),
(−1,0),(1,0),(−2,1),(−1,
1),(0,1),(1,1)と表される。設計上は、
第1環状部42の重心位置G2は、それら11個の白桝
目の位置を平均した点(−0.545,0)である。こ
れから分かるように、中心部41の重心位置G1に対し
て、第1環状部42の重心位置G2は左にずれている。
したがって、図15に示すようなビットマップデータ上
で中心部41の重心位置と第1環状部42の重心位置と
を求め、両者を比較することによって、情報記録領域2
3の天地左右の向きを求めることができる。なお、ビッ
トマップデータ上で中心部41の重心位置を求めるため
には、それを構成する全ての黒ビットの位置を平均す
る。同様に、ビットマップデータ上で第1環状部42の
重心位置を求めるためには、それを構成する全ての白ビ
ットの位置を平均する。
ターン29が存在する場合には、複数の比較情報を総合
して判断すれば、より正確に情報記録領域23の天地左
右の向きを知ることができる。具体的には、複数の方向
性特定パターン29に対して、各中心部41を構成する
全ての黒ビットの平均位置に対して、各第1環状部42
を構成する全ての白ビットの平均位置とを比較すること
によって、天地左右の向き(傾き)を求める。
ン29Aが採用された場合であっても、中心部41Aの
重心位置と第1環状部42Aの重心位置とを比較するこ
とによって、情報記録領域23の天地左右の向きを求め
ることができる。ただし、中心部41Aの重心位置と第
1環状部42Aの重心位置との間の距離が、設計上、上
記方向性特定パターン29の場合よりも小さいため、識
別精度が若干低くなる。
右の向きを求めた場合、その後の解読処理を円滑に進め
るために、情報記録領域23の天地左右が正しい向きに
なるようにビットマップデータに対して回転処理を施す
ことができる。つまり、方向性特定パターン29の中心
部41の重心位置に対して第1環状部42の重心位置が
左方向真横になるようにビットマップデータを回転させ
れば良い。
°、180°または270°の回転処理(0°の回転処
理とは、実際には回転を行わないことを意味する。)を
施すことは、公知の技術を用いて容易に行うことができ
る。したがって、図17に示すように、情報記録領域2
3の傾きの許容範囲として±45°の範囲を設定し、情
報記録領域23の傾きをこの許容範囲内に収めることは
比較的容易に実行することができる。もちろん、ビット
マップデータに対して任意の角度で設定可能な回転処理
(処理としては複雑になる)を施すことによって、方向
性特定パターン29の中心部41の重心位置に対して第
1環状部42の重心位置が左方向真横になるように傾き
補正を行うこともできる。ただし、方向性特定パターン
29の中心部41の重心位置と第1環状部42の重心位
置との比較によって得られた傾きの精度を考慮すると、
その傾きの情報は情報記録領域23が正しい向きからの
傾きが90°、180°または270°のいずれに近い
かの識別にのみ使用し、情報記録領域23の傾きの補正
は別の処理によって行うことが現実的であるかも知れな
い。
ル情報解読装置の概略構成を示している。なお、図7に
示したデジタル情報解読装置と同一の構成要素には同一
符号を付している。この装置は、読取手段としての読取
装置92と、情報解読装置91#と、回転装置99と、
出力手段としての出力装置93を備えている。
装置91の回転処理部98に代えて回転処理部98#を
有している。この回転処理部98#は、データ変換部9
5が求めたビットマップデータ上での情報記録領域23
の天地左右の向き(傾き)に応じて、その傾きが解消す
るように、読取装置92と記録面20とを相対的に回転
させる指示を出力する。回転装置99は、回転処理部9
8#が出力した指示にしたがって、読取装置92と記録
面20とを相対的に回転させる。例えば図19に示すよ
うに、記録面20が固定されている場合は、読取装置で
あるカメラ92をその光軸の周りに連続的に回転させ
る。あるいは図20に示すように、読取装置であるカメ
ラ92が固定されている場合は、ステージ99aを回転
させて記録面20を連続的に回転させる。これにより、
ビットマップデータ上で情報記録領域23の天地左右の
向きが正しい状態となる。
にしたがって、図1に示したような記録担体の記録面2
0に記録された情報を読み出すことができる。なお、解
読する2次元パターンは、図1に示したように、情報記
録領域23内に方向性特定パターン29が縦横同一の空
間的周期で行列状に配置され、かつ情報記録領域23の
四隅に方向性特定パターン29が配置されているものと
する。
面20に記録された情報(2次元パターン)を読み取っ
て(S21)、それを表すビットマップデータを情報解
読装置91#の入力部94へ渡す。
部95が入力部94を介してデータを受けて、データ変
換(解読)アルゴリズム96に基づいて概略次のような
処理を行う。
性特定パターン29を探索して(既に説明した方向性特
定パターン29を探索する方法による。)、情報記録領
域23内の四隅に配置された方向性特定パターン29を
抽出する(S22)。このとき、方向性特定パターン2
9の位置(位置情報)を求める。
心部41の重心位置によって代表させるものとする。ビ
ットマップデータにおける中心部41の重心位置は、中
心部41を構成する全ての黒ビット(図15参照)の位
置を調べてそれらを平均すれば求めることができる。
パターン29を分析することにより、情報記録領域23
の天地左右の向き(傾き)を求める(既に説明した情報
記録領域23の天地左右の向きを求める方法による。)
(S23)。
の天地左右の向きが所定の角度(例えば±45°)以上
傾いているかどうかを判断する(S24)。情報記録領
域23の天地左右の向きが所定の角度以上傾いていれ
ば、回転処理部98#によって情報記録領域23の傾き
が解消するように指示を出力し、回転装置99によって
読取装置92と記録面20とを相対的に回転させる(S
25)。これにより、ビットマップデータ上で情報記録
領域23の天地左右の向きが正しい状態となる。
記録面20とを相対的に回転は連続的に行われることか
ら、90°、180°または270°という回転角度に
こだわることはなく、必要な任意の角度だけ回転させれ
ばよい。
ステップS21〜S24の処理を繰り返す。そして、情
報記録領域23の天地左右の向きが所定の角度以上傾い
ていないと判断された場合(S24)には、次のステッ
プ26へ進む。
ターン29を構成する枡目の明暗を調べて、1つの桝目
の大きさを決定する(S26)。
パターン29の位置情報と、予め定められた配置情報を
もとに、残りの方向性特定パターン29を抽出する(S
27)。
えば縦15桝目ごと、横15桝目ごとに方向性特定パタ
ーン29が現れるというような、方向性特定パターン2
9の配置についての情報である。
ーン29の位置情報をもとに、本来の記録情報を表す桝
目21の位置を決める(S28)。ここでは、図27を
用いて既に説明したような方法によって本来の記録情報
を表す桝目21の位置を決めるものとする。
にしたがって、そのような桝目21に記録された情報を
読み出す(S29)。
96から渡された出力情報を、出力装置93が出力する
(S30)。
担体の記録面20に記録されたデジタル情報を解読する
ことができる。このデジタル情報解読方法によれば、情
報記録領域23の天地左右の向きを求めた上で、本来の
記録情報を解読するので、本来の記録情報を1回の解読
処理で正しく解読することができる。
理(座標変換処理)を施す必要がないので、本来の記録
情報を解読する処理を簡単に行うことができる。それに
伴って、ビットマップデータの座標変換処理に必要なメ
モリも不要となる。
3内の全ての方向性特定パターン29を抽出した(S1
4)後に回転処理(S15)を行うものとしたが、図2
1のフローでは、四隅の方向性特定パターン29を探索
した(S22)後、残りの方向性特定パターン29を探
索する前に、情報記録領域23の天地左右の向きを求め
て(S23)回転を行うかどうかの判断(S24)を行
っている。この理由は、図21のフローでは、回転を行
った場合、読取装置92が読み取って再び入力されたビ
ットマップデータが全く別のものになってしまうため、
先に四隅以外の方向性特定パターン29の探索を行った
としても、その探索が全く無駄になってしまうからであ
る。これに対して図8のフローの場合は、情報記録領域
23内の全ての方向性特定パターン29の位置情報を求
めた後に90°または180°または270°の回転処
理を行ったとしても、ごく簡単な座標変換によって回転
処理後の方向性特定パターン29の位置情報を計算する
ことができる。むしろ、全ての方向性特定パターン29
から得られる情報を総合して計算を行った方が、情報記
録領域23の天地左右の向きをより精度良く求めること
ができる。
ジタル情報記録方法では、方向性特定パターンが記録面
内での90°、180°および270°の回転に対して
非対称なパターンであるため、1種類の方向性特定パタ
ーンでもって情報記録領域の天地左右の向きを示すこと
ができる。したがって、方向性特定パターンの設定や識
別の手順が煩雑になることがない。しかも、この方向性
特定パターンは、情報記録領域内での位置を示すととも
に、情報記録領域の天地左右の向きを示す役割を果たす
ので、本来の記録情報を表す領域を比較的広くすること
ができ、情報記録領域を有効に利用することができる。
情報記録領域内に複数配置した場合、一部(例えば情報
記録領域の四隅)の方向性特定パターンが潰れたとして
も、残りの方向性特定パターンによって情報記録領域の
天地左右の向きを示すことができる。したがって、情報
記録領域の四隅に形状や明暗が異なる別の特定パターン
を設けて情報記録領域の天地左右の向きを表す場合に比
して、情報記録領域の天地左右の向きを示す情報が失わ
れにくくなる。
の方向性特定パターンを探索してそのパターンを分析す
ることによって情報記録領域の天地左右が分かるので、
枡目単位の本来の記録情報を読み取る前に情報記録領域
の天地左右の向きを識別することができる。したがっ
て、最初に情報記録領域の天地左右の向きが間違ってい
たとしても、枡目単位の記録情報の解読をやり直す必要
がなくなる。
は、上記方向性特定パターンが、上記マークとして暗が
付された1個の桝目からなる中心部と、この中心部の周
囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された
複数の桝目からなる第1環状部と、この中心部の周囲を
連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数
の桝目からなる第2環状部とを有し、かつ、上記第1環
状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした90
°、180°および270°の回転に対して非対称な形
状に連結されているという構成のお陰で、情報記録領域
内で方向性特定パターンを見つけることが容易になる。
また、方向性特定パターンを構成する枡目の数が比較的
少なくなる。また、上記方向性特定パターンは、近傍に
同一又は類似のパターンが本来の記録情報として現れた
場合に、そのパターンと重なりにくい。また、上記方向
性特定パターンは印刷時の汚れやインクのにじみなどの
影響を受けにくい。また、方向性特定パターンを見つけ
るアルゴリズムが簡単になる。
は、上記情報記録領域の天地左右の向きを求めた上で、
上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占め
る領域以外の領域に記録されたデジタル情報(本来の記
録情報)を読み取るので、本来の記録情報を1回の解読
処理で正しく読み取ることができる。
記方向性特定パターンが請求項2に記載の方向性特定パ
ターンである場合、上記方向性特定パターンの中心部の
重心位置と第1環状部の重心位置とに基づいて情報記録
領域の天地左右の向きを求めるので、簡単な処理でもっ
て情報記録領域の天地左右の向きを識別することができ
る。
は、ビットマップデータに対して回転処理を施すことに
よって情報記録領域の天地左右が正しい向きを向くの
で、それに続く本来の記録情報を解読する処理を簡単に
行うことができる。また、記録面に記録された2次元パ
ターンを読取手段によって読み取る処理を1回で済ませ
ることができる。
は、読取手段に対して情報記録領域が正しい向きになる
ように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させた
後、再び読み取りを行うので、請求項5と異なり、ビッ
トマップデータに対して回転処理(座標変換処理)を施
す必要がない。したがって、本来の記録情報を解読する
処理を簡単に行うことができる。また、ビットマップデ
ータの座標変換処理に必要なメモリも不要となる。さら
に、上記読取手段と記録面との相対的な回転は連続的に
行われることから、回転角度は任意に設定できる。
よれば、請求項2のデジタル情報記録方法によって記録
されたデジタル情報を解読することができる。
よれば、請求項2のデジタル情報記録方法によって記録
されたデジタル情報を解読することができる。
によって記録面に記録された2次元パターンを例示する
図である。
に示す図である。
である。
ン例を示す図である。
のブロック構成を示す図である。
を実施するための処理フローを示す図である。
のブロック構成を示す図である。
を実施するための処理フローを示す図である。
定パターンを探索する方法を説明する図である。
°の回転を受けていた場合に、情報記録領域の隅に配置
された方向性特定パターンを探索する方法を説明する図
である。
現れた類似の特徴をもつパターンと重なった状態を示す
図である。
の処理フローを例示する図である。
環状部と第2環状部との境界を左手法によって一周し
て、第2環状部を確認する仕方を模式的に示す図であ
る。
領域を一周したときの様子を模式的に示す図である。
って読み取って得られたビットマップデータの例を示す
図である。
環状部の重心位置を模式的に表す図である。
パターンの傾きが±45°の許容範囲内にある状態を模
式的に示す図である。
装置のブロック構成を示す図である。
を示す図である。
態を示す図である。
法を実施するための処理フローを示す図である。
方法によって記録面に記録された2次元パターンを例示
する図である。
示す図である。
ある。
た同一のパターンと重なった状態を示す図である。
き領域以外の領域の桝目に、本来記録すべきビット情報
を対応させるマッピングの仕方を説明する図である。
報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法を説明
する図である。
ーンを、残りの特定パターンと異なるものとした例を示
す図である。
部に、天地左右を表す矢印状のパターンを記録した例を
示す図である。
トに、天地左右を表す矢印状のパターンを記録した例を
示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 平面状の記録面内に設けられた情報記録
領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定
し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学
的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジ
タル情報を2次元パターンとして記録するデジタル情報
記録方法であって、 上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の
天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、
特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記
録面内での90°、180°および270°の回転に対
して非対称に付してなる方向性特定パターンを配置する
ことを特徴とするデジタル情報記録方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のデジタル情報記録方法
において、 上記方向性特定パターンは、 上記マークとして暗が付された1個の桝目からなる中心
部と、 この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとし
て明が付された複数の桝目からなる第1環状部と、 この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとし
て暗が付された複数の桝目からなる第2環状部とを有
し、かつ、 上記第1環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心と
した90°、180°および270°の回転に対して非
対称な形状に連結されていることを特徴とするデジタル
情報記録方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のデジタル情報
記録方法によって記録された記録情報を解読するデジタ
ル情報解読方法であって、 上記情報記録領域内で上記方向性特定パターンを探索し
てその位置を求めるとともに、 上記方向性特定パターンを構成する枡目の明暗を調べて
上記情報記録領域の天地左右の向きを求め、 求めた上記情報記録領域の天地左右の向きと上記方向性
特定パターンの位置とに基づいて、上記情報記録領域の
うち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に
記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とするデ
ジタル情報解読方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の情報解読方法におい
て、 上記方向性特定パターンが請求項2に記載の方向性特定
パターンである場合、 上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記
第1環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の
重心位置と第1環状部の重心位置とに基づいて情報記録
領域の天地左右の向きを求めることを特徴とするデジタ
ル情報解読方法。 - 【請求項5】 請求項1または2に記載のデジタル情報
記録方法によって記録された記録情報を解読するデジタ
ル情報解読方法であって、 上記記録面に記録された2次元パターンを読取手段によ
って読み取って、その2次元パターンを表すビットマッ
プデータを作成した後、 上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを
探索してその位置を求めるとともに、上記方向性特定パ
ターンを構成する枡目の明暗を調べて上記情報記録領域
の天地左右の向きを求め、 求めた上記情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、
上記ビットマップデータに現れた上記情報記録領域が正
しい向きになるように上記ビットマップデータに対して
回転処理を施し、 上記回転処理後の上記方向性特定パターンの位置に基づ
いて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターン
が占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読
み取ることを特徴とするデジタル情報解読方法。 - 【請求項6】 請求項1または2に記載のデジタル情報
記録方法によって記録された記録情報を解読するデジタ
ル情報解読方法であって、 上記記録面に記録された2次元パターンを読取手段によ
って読み取って、その2次元パターンを表すビットマッ
プデータを作成した後、 上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを
探索してその位置を求めるとともに、上記方向性特定パ
ターンを構成する枡目の明暗を調べて上記情報記録領域
の天地左右の向きを求め、 求めた情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、上記
読取手段に対して上記情報記録領域が正しい向きになる
ように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させ、 再び上記記録面に記録された2次元パターンを上記読取
手段によって読み取って、その2次元パターンを表すビ
ットマップデータを作成し、 上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを
探索してその位置を求め、 上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記
録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外
の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴
とするデジタル情報解読方法。 - 【請求項7】 請求項2に記載のデジタル情報記録方法
によって記録されたデジタル情報を解読するデジタル情
報解読装置であって、 上記記録面に記録された2次元パターンを読み取って、
その2次元パターンを表すビットマップデータを出力す
る読取手段と、 上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを
探索してその位置を求める探索手段と、 上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドット
の重心位置、上記第1環状部を構成するドットの重心位
置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第1環状
部の重心位置とを比較して、上記ビットマップデータ内
での上記情報記録領域の傾きを検出する傾き検出手段
と、 上記傾き検出手段が検出した上記情報記録領域の傾きに
基づいて、上記ビットマップデータに対する0°、90
°、180°または270°の回転処理のうち、その回
転処理後のビットマップデータ内での上記情報記録領域
の傾きが±45°以内になる回転処理を選択して、この
選択した回転処理を上記ビットマップデータに対して施
すビットマップデータ回転手段と、 上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処
理後の上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターン
が占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再
現する情報解読手段と、 上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出
力手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報解読装
置。 - 【請求項8】 請求項2に記載の情報記録方法によって
記録されたデジタル情報を解読するデジタル情報解読装
置であって、 上記記録面に記録された2次元パターンを読み取って、
その2次元パターンを表すビットマップデータを出力す
る読取手段と、 上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを
探索してその位置を求める探索手段と、 上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドット
の重心位置、上記第1環状部を構成するドットの重心位
置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第1環状
部の重心位置とを比較して、上記読取手段と上記情報記
録領域との間の回転方向の相対的な傾きを検出する傾き
検出手段と、 上記傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、上記傾き
が解消するように上記読取手段と記録面とを相対的に回
転させる機械的回転手段と、 上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記
録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外
の領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手
段と、 上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出
力手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報解読装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23782196A JP3863949B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | デジタル情報記録担体、デジタル情報解読方法およびデジタル情報解読装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23782196A JP3863949B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | デジタル情報記録担体、デジタル情報解読方法およびデジタル情報解読装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1083429A true JPH1083429A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3863949B2 JP3863949B2 (ja) | 2006-12-27 |
Family
ID=17020908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23782196A Expired - Fee Related JP3863949B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | デジタル情報記録担体、デジタル情報解読方法およびデジタル情報解読装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3863949B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010176698A (ja) * | 1999-08-30 | 2010-08-12 | Anoto Ab | 手書き情報の電子的記録のためのシステム及び装置 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23782196A patent/JP3863949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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