JP5080949B2 - 二次元コード付き画像情報とその生成装置と印刷装置と読み取り方法と読み取り装置と読み取りプログラムと記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像情報と組み合わせて使用したときにデザイン性の高い、二次元コード付き画像情報とその生成装置と印刷装置と読み取り方法と読み取り装置と読み取りプログラムと記録媒体に関する。

二次元コードは、携帯電話で簡単に読み取ることができるという特徴を持つ。従って、印刷だけでは伝達できない様々な情報の伝達に広く採用されている。現在は四角形のものが主流であるが、向きが変化しても常に一定の条件で認識処理を行えるということから、円形の二次元コードも開発されている（特許文献１参照）。
特開２００６−７９２８６号公報

二次元コードの用途として、広告宣伝のための情報発信があげられる。広告記事の一部に四角い二次元コードが印刷されているものが最も一般的である。しかしながら、こうした従来の二次元コードは広告記事や写真とは異質のもので、全体のバランスを考慮したとき、適切な配置に苦慮することも少なくない。これに対して写真等の画像の中に二次元コードを目立たないように埋め込む方法も開発されているが、画像処理が複雑になり、読み取りエラーも生じ易いという欠点がある。
上記の課題を解決するために、本発明は、画像情報と組み合わせて使用したときに、高いデザイン性を保持し、十分な情報量を確保して、読み取りエラーも生じ難い、二次元コード付き画像情報とその生成装置と印刷装置と読み取り方法と読み取り装置と読み取りプログラムを提供することを目的とする。

[本発明１］
下記の（１）〜（１０）の特徴を有する二次元コード付き画像を読み取って、前記二次元コードの読み取り結果を記憶部に記憶して出力する装置であって、下記（１１）〜（１５）の機能を備えた画像解析手段と、データサンプリング手段と、コード変換手段とを備えたことを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り装置。
（１）二次元コードを表示する一定の幅の帯状の枠からなるコード認識領域とこの枠に包囲され、前記二次元コードに含まれた文字情報と関連性のある画像情報とからなり、
（２）前記二次元コードは、前記帯状の枠の特定の場所から帯の方向に沿って規則的に配列された符号群を含み、
（３）前記コード認識領域が、共通の回転中心を持つ複数の円に挟まれた複数の一定幅の環状領域を含み、
（４）最外周の環状領域を境界領域に設定して、この境界領域の色を背景色と区別できる均一の色に着色し、
（５）前記境界領域の内側に配置された一定数の環状領域をコード領域に設定して、
（６）最内周の環状領域を境界領域に設定して、この境界領域の色を前記枠に包囲された画像情報と区別できる均一の色に着色し、
（７）前記環状領域の回転中心から引いた放射状の線と前記複数の円により区切られた領域を、前記コード領域の構成単位（セル）とし、
（８）前記境界領域に隣接した環状領域の一部に一定のパターンを配置し、そのパターン上の所定箇所と前記回転中心とを結ぶ線上もしくはその近傍を、全てのコード領域のコード読み取り開始位置とし、
（９）前記境界領域に隣接したコード領域の一部に、当該二次元コードの形状を示す設計情報であって、前記セルの円周方向の幅Ｔと、セルの個数と、コード領域の本数とを含むものを配置し、
（１０）前記境界領域と前記コード領域の、前記放射状の線の方向に見た幅Ｒが等しくなるようにしたもの。
（１１）前記画像解析手段は、前記二次元コード付き画像を読み取った画像中で、最初に前記境界領域の全周の位置座標を取得し、前記境界領域の幅Ｒを認識して、前記境界領域に隣接した幅Ｒのコード領域の読み取り位置座標を算出し、
（１２）前記データサンプリング手段は、前記読み取り位置座標で前記境界領域に隣接したコード領域を読み取り、前記記憶部にサンプリングデータを記憶し、
（１３）前記画像解析手段は、前記サンプリングデータから前記設計情報を取得し、この設計情報を使用して、全ての前記コード領域の読み取り開始位置と読み取り位置を算出し、
（１４）前記データサンプリング手段は、前記画像解析手段が算出した前記コード領域の読み取り開始位置と読み取り位置とを使用して、全てのコード領域を読み取り、前記記憶部にサンプリングデータを記憶し、
（１５）前記コード変換手段は、前記読み取り結果のコード化処理をして、読み取りコードを出力する。
[本発明２］
コンピュータを、上記の画像解析手段と、データサンプリング手段およびコード変換手段として機能させる二次元コード付き画像情報の読み取りプログラム。
[本発明３］
上記の二次元コード付き画像情報の読み取りプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
［実施例の構成］
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
二次元コードを表示する一定の幅の帯状の枠からなるコード認識領域とこの枠に包囲された画像情報とからなり、上記二次元コードは、上記帯状の枠の特定の場所から帯の方向に沿って規則的に配列された符号群を含むことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

帯状の枠中に二次元コードが配置される。帯状の枠に包囲された場所には、任意の画像情報が配置される。二次元コードに画像情報と関連性のある文字情報を含めて、諸情報を表示できる。画像情報を包囲する帯状の枠に二次元コードを表示すると、画像情報の内部の一定の領域に二次元コードを配置するよりも、情報量を多くとることができる。

〈構成２〉
構成１に記載の二次元コード付き画像情報において、上記コード認識領域が、共通の回転中心を持つ複数の円もしくは正多角形に挟まれた複数の一定幅の環状領域を含み、最外周の環状領域を境界領域に設定して、背景色と区別できる均一の色に着色し、上記境界領域の内側に配置された一定数の環状領域をコード領域に設定して、上記境界領域とは異なる色の構成単位を含めたことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

背景色と区別できる均一の色に着色した境界領域を設けることにより、同心円や共通の回転中心を持つ複数の正多角形に挟まれた複数の環状領域を検出し、コード認識領域を特定することができる。境界領域は単色であるが、コード領域には複数色で塗り分けた、例えば、２値化された符号を表示できる。

〈構成３〉
構成１に記載の二次元コード付き画像情報において、上記コード認識領域が、共通の回転中心を持つ複数の円もしくは正多角形に挟まれた複数の環状領域を含み、最内周の環状領域を境界領域に設定して、枠に包囲された画像情報と区別できる均一の色に着色し、上記境界領域の外側に配置された一定数の環状領域をコード領域に設定して、上記境界領域とは異なる色の構成単位を含めたことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

境界領域は、コード認識領域の最も内側に配置してもよい。共通の回転中心を持ち、帯状の枠が一定幅であれば、複数の環状領域のデータサンプリング位置を計算により求めることができる。

〈構成４〉
構成２または３に記載の二次元コード付き画像情報において、上記環状領域の回転中心から引いた放射状の線と上記複数の円または正多角形により区切られた領域を、上記コード領域の構成単位としたことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

放射状の線と複数の同心円や正多角形により囲まれた領域を、コード領域の構成単位（セル）としたので、コード認識と処理をこのコードの構成単位で行うことができる。

〈構成５〉
構成２乃至４のいずれかに記載の二次元コード付き画像情報において、上記境界領域に隣接させて、当該境界領域と一定以上のコントラストを有する均一の色に着色した補助環状領域を設けたことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

境界領域と一定以上のコントラストを有する色の補助環状領域を設けると、背景画像の色に関わらず、境界領域を明瞭に検出できる。

〈構成６〉
構成２乃至５のいずれかに記載の二次元コード付き画像情報において、上記境界領域に隣接する環状領域の一部に、一定のパターンを配置し、そのパターン上の所定箇所と上記回転中心とを結ぶ線上もしくはその近傍を、全てのコード領域のコード読み取り開始位置としたことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

コード領域の読み取り開始位置を、境界領域に隣接する環状領域の一部に表示したので、複数のコード領域の読み取り開始位置を一括して指定できる。パターン上の所定箇所と回転中心を結ぶ線上もしくはその近傍の適当な位置から読み取りを開始すればよい。

〈構成７〉
構成２乃至６のいずれかに記載の二次元コード付き画像情報において、上記境界領域に隣接する環状領域の一部に、当該二次元コードの形状を示す情報を配置したことを特徴とする二次元コード付き画像情報。

例えば、コード領域の幅やセル数、コード領域の数等の情報を含めて、読み取り制御を容易にすることができる。

〈構成８〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を印刷した媒体。

二次元コード付き画像情報は、あらゆる媒体に印刷したり、組み込んだり表示させたりすることができる。

〈構成９〉
記憶装置に記憶された画像情報を読み出して、当該画像情報を取り囲むように、構成１から７に記載のいずれかの二次元コードを配置した画像を生成する画像合成手段を備えたことを特徴とする二次元コード付き画像情報の生成装置。

〈構成１０〉
構成９に記載の画像合成手段と、生成された画像を印刷する画像印刷手段を備えたことを特徴とする二次元コード付き画像情報の印刷装置。

〈構成１１〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る場合に、画像補正手段が、上記境界領域の形状を真円または正多角形と比較して、当該境界領域が真円に対しては真円を、正多角形に対しては正多角形を描くように読み取り画像を補正することを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り方法。

二次元コード付き画像情報を携帯電話等で撮影したときの画像のゆがみを、境界領域の形状認識により補正することができる。

〈構成１２〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る場合に、画像補正手段が、上記境界領域の形状を真円または正多角形と比較してゆがみ補正値を算出し、コード領域の読み取りデータサンプリング座標を、ゆがみ補正値で補正することを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り方法。

二次元コード付き画像情報を携帯電話等で撮影したときに読み取り画像がゆがんでいたら、ゆがみ補正値を取得して補正することができる。

〈構成１３〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る場合に、画像解析手段が、読み取った画像中で、上記境界領域を認識し、この境界領域に隣接したコード領域の読み取り位置を算出し、データサンプリング手段が、所定の順に上記コード領域の読み取りデータサンプリング処理を実行することを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り方法。

最初に境界領域を認識し、この境界領域に隣接したコード領域の読み取り位置を算出してからコード領域の読み取りをするので、自動的に高い精度でデータサンプリング位置を設定できる。

〈構成１４〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る場合に、データサンプリング手段が、コード領域のコードの構成単位ごとに、少なくとも２回以上の読み取りデータサンプリング処理を実行することを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り方法。

コードの構成単位（セル）ごとに少なくとも２回以上の読み取りデータサンプリング処理を実行することにより、読み取り精度を維持することができる。

〈構成１５〉
構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る手段であって、読み取った画像中で、上記境界領域を認識し、この境界領域に隣接したコード領域の読み取り位置を算出する画像解析手段と、所定の順に上記コード領域の読み取りデータサンプリング処理を実行するデータサンプリング手段を備えたことを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り装置。

〈構成１６〉
コンピュータを、構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る手段であって、読み取った画像中で、上記境界領域を認識し、この境界領域に隣接したコード領域の読み取り位置を算出する画像解析手段と、所定の順に上記コード領域の読み取りデータサンプリング処理を実行するデータサンプリング手段として機能させる二次元コード付き画像情報の読み取りプログラム。

〈構成１７〉
コンピュータを、構成１から７に記載のいずれかの二次元コード付き画像情報を読み取る手段であって、読み取った画像中で、上記境界領域を認識し、この境界領域に隣接したコード領域の読み取り位置を算出する画像解析手段と、所定の順に上記コード領域の読み取りデータサンプリング処理を実行するデータサンプリング手段として機能させる二次元コード付き画像情報の読み取りプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１と図２は実施例１の二次元コード付き画像情報１０を示す説明図である。
図１に示すように、二次元コード付き画像情報１０は、二次元コードを表示する一定の幅Ｗの帯状の枠からなるコード認識領域１２と、この枠に包囲された画像情報１４とから構成されている。この二次元コードは、帯状の枠の特定の場所から帯の方向に沿って規則的に配列された符号群を含む。符号群というのは、例えば、後で説明するような二値化されたセル群のことである。コンピュータで形態認識処理できるものであればなんでもよい。

このコード認識領域１２を真円の環状に構成すると、以下のようにコード認識処理が簡潔になり、読み取り誤りも生じ難い。また、写真撮影したとき比較的解像度の悪い携帯電話等でも、読み取りができるような設計が可能である。以下の実施例では真円の場合について説明をするが、一定の幅の帯状の枠で形成すると、例えば、正多角形の場合には真円よりやや処理が複雑になるが、以下の説明と全く同様の処理ができる。

この実施例では、画像情報１４の一部に二次元コードを合成するといった処理が不要になる。しかも、二次元コードを混在させることによる画像情報１４の一部欠落を防止できる。一方、画像情報１４の周囲の任意の形状の領域に二次元コードを配置しようとすると、二次元コードの表示領域の境界を認識する処理が容易でない。そこで、二次元コードを一定の幅の帯状の枠内に表示することにした。また、帯状の枠の特定の場所から帯の方向に沿って規則的に符号群を配列する構造にして、読み取りを容易にした。

図３は、コード認識領域１２の部分拡大図である。
図の実施例では、コード認識領域１２の形状が真円とされている。これは、特許文献１に記載されたものと同様に、上下左右方向の向きを無視して処理することができるという効果がある。このコード認識領域１２は、所定の半径を持つ複数の同心円に挟まれた複数の環状領域を含む。正多角形の場合には、共通の回転中心を持つものになる。正多角形を、環状領域の幅を一定にするように同心的に複数配置すれば、同心円の場合と同様の処理ができる。

最外周の環状領域を境界領域１６に設定する。境界領域１６は、背景画像１７の色と区別できる均一の色、例えば、黒色に着色した。なお、この実施例では、境界領域１６の外側に隣接させて、境界領域１６と一定以上のコントラストを有する均一の色、例えば、白色に着色した補助環状領域１９を設けた。例えば、背景画像１７の色が境界領域１６と区別し難い場合でも、境界領域１６と補助環状領域１９のコントラストにより、コード認識領域１２の輪郭を明瞭に検出できる。背景画像１７の色が白等の場合には、補助環状領域１９は不用である。なお、境界領域１６の内側に配置された一定数の環状領域をコード領域１８に設定する。

コード領域１８には、境界領域１６とは異なる色の構成単位を含めた。この構成単位のことを図４で説明するように、セルと呼ぶことにする。この実施例では、白色と黒色の２種類のセルを使用して、２値表現でコードを表す。勿論、カラー認識処理ができれば、各種の色を含めて多値表現が可能である。携帯電話等で背景画像１７（図３）を含めた画像データが取得されたとき、最初に境界領域１６を検出することで、同心円に挟まれた複数の環状領域の位置を演算処理して、コード認識領域１２を特定する。

なお、この実施例では、コード認識領域１２の最外周に境界領域１６を配置した。境界領域１６のすぐ内側に接するように、一定の数のコード領域１８が存在する。これを認識すれば、自動的に読み取り処理ができる。一方、コード認識領域１２の最内周に境界領域１６を配置しても同様の処理ができる。このとき、境界領域１６は、枠に包囲された画像情報１４と区別できる均一の色に着色する。画像情報１４の色が背景色と違うときがあるから、色の選択は画像情報１４の色を基準にする。今度は、境界領域１６の外側に配置された一定数の環状領域がコード領域１８になる。読み取り方法等は図３の例と全く同様である。

図４はコード認識領域１２のさらに具体的な構造を示す説明図である。
図の（ａ）に示すように、環状領域の回転中心２０から引いた放射状の線２２と複数の同心円２３により区切られた領域を、コード領域１８の構成単位とする。この構成単位をセル２４と呼ぶことにする。各コード領域１８において、それぞれセル２４が情報の内容に応じて白または黒に着色される。これらを組み合わせて表現される２値化データが文字や記号のコードに変換されて認識される。

この図の例では、境界領域１６とコード領域１８の、放射状の線２２の方向に見た幅Ｒが等しい。二次元コード付き画像情報１０を読み取るときには、最初に境界領域１６を認識する。境界領域１６の外径も認識できる。例えば、コード領域１８の幅や各環状領域の幅が、境界領域１６の外径のＮ分の１というように決められていれば、自動的に、全ての環状領域の読み取りラインの半径を算出できる。従って、すぐに自動的に、後で説明するサンプリング処理を進められる。なお、放射状の線２２の幅Ｔも一定に設定しておくことが好ましい。

このように、境界領域１６が認識できると、例えば、すぐにその内側のコード領域１８から読み取りを開始できるが、コード認識領域１２全体の構成が明確であると、より処理がし易い。例えば、セル２４の円周方向の幅Ｔやセル２４の個数、コード領域１８の本数等がわかることが望ましい。例えば、環状領域が円形ではなくて、正多角形の場合には、その旨も表示するとよい。そこで、境界領域１６のすぐ内側に隣接する環状領域の一部にこの情報を含める。この環状領域も、コード領域１８の一つである。これをパターン２６と呼ぶことにする。即ち、このパターン２６に、二次元コードの形状を示す情報を含めるとよい。図の（ｂ）に示したものは、単純な形状であり、読み取り開始点の認識も不用で、境界領域１６とコード領域１８が各１本である。読み取り開始点認識用のパターン２６を設けるときは、そのパターン上の所定箇所と回転中心２０とを結ぶ線上もしくはその近傍を、コード領域のコード読み取り開始位置に設定するとよい。

また、コード領域１８は環状の領域であって、コードの読み取り開始点がそのままでは分からない。そこで、例えば、パターン２６の先頭位置に対して回転中心２０から引いた放射状の線２２と、同心円２３との交差点を、全てのコード領域１８のコード読み取り開始位置２８とした。これにより、一括して、全てのコード領域１８のコード認識のための準備が完了する。境界領域１６のすぐ内側に隣接する環状領域には、パターン２６のみを配置することが好ましい。パターン２６の検出が容易になるからである。パターン２６は、コードの読み取り開始点のみを表示する簡単なマークでもよい。パターンのいずれか一方の端とか、パターン中の特定のマークのある部分をコードの読み取り開始点にするといった処理方法が採用できる。

本発明の二次元コード付き画像情報１０は、以上のように、形状認識やその構造の認識が容易で、処理速度を高速化でき、誤動作を少なくできるという特徴を持つ。しかも、枠状をしているから画像のデザインに悪影響を及ぼさず、デザイン性に優れている。従って、広告宣伝の用途のみならず、例えば、図２に示すように、印鑑の周囲に二次元コードを配置してデザインすることも可能になる。また、カタログ、書籍、ポスター等、あらゆる媒体に印刷したり組み込んで利用できる。

図５は、二次元コード付き画像情報の生成（印刷）装置の実施例ブロック図である。
二次元コード付き画像情報の生成（印刷）装置は、図に示すコンピュータ３２とプリンタ３８により構成することができる。コンピュータ３２が二次元コード付き画像情報を生成し、コンピュータ３２の制御により、プリンタ３８が二次元コード付き画像情報を印刷する。また、コンピュータ３２はネットワーク３４を通じてウェブサーバ３６と接続されている。生成された二次元コード付き画像情報は、例えば、ウェブサーバ３６にアップロードされて、ウェブページにより公開される。また、例えば、二次元コード付き画像情報の生成を依頼されたとき、ウェブサーバ３６にアップロードしておき、利用者にダウンロードさせて提供できる。

コンピュータ３２は、ディスプレイ２と本体制御部３とキーボード４とマウス５とを備える。本体制御部３の内部には、演算処理装置４０と記憶装置４２とが設けられている。コンピュータ３２は、コンピュータプログラムを実行することにより、所定のタイミングで、演算処理装置４０の部分に列挙した手段として機能する。コンピュータ３２は、このコンピュータプログラムの実行中に、記憶装置４２を使用して、予め記憶された必要なデータを読み取る。またあるいは、新たなデータを記憶装置４２に書き込んで記憶させる。

演算処理装置４０には、図のように、画像処理手段４４、コード生成手段４６、画像合成手段４８、及び画像印刷手段５０等のコンピュータプログラムがインストールされている。これらのコンピュータプログラムが連携して演算処理を実行する。記憶装置４２には、図のように、画像情報１４、境界データ１５、パターン２６、発信情報５２、及びコードデータ５４、合成画像５５等のデータが記憶されている。

画像情報１４は図１を用いて説明したように、広告その他の情報発信のための任意の情報である。例えば、図２に示したような画像データある。データ形式は例えば、ビットマップやＪｐｅｇ形式である。境界データ１５は、境界領域の色を指定する情報で、カラーコードデータでよい。パターン２６は、既に説明したとおり、二次元コードの形状を示す情報である。発信情報５２は、二次元コードに変換をするための文字情報等である。コードデータ５４は、文字情報を二次元コードに変換をするときに参照する辞書である。合成画像５５は、所定のデータを合成して生成された二次元コード付き画像情報である。このデータも、データ形式は例えば、ビットマップやＪｐｅｇ形式である。

画像処理手段４４は、画像情報１４や境界データ１５等を取得して編集したり生成したりして記憶装置４２に記憶させ、境界領域１６（図３）の画像データを生成して画像合成手段４８に渡す等の処理を実行する機能を持つ。コード生成手段４６は、発信情報５２を読み取ってコードデータ５４を参照しながら、二次元コードを生成する機能を持つ。画像合成手段４８は、記憶装置４２に記憶された境界データ１５と画像情報１４とを読み出す。境界データ１５は、境界領域１６や補助環状領域１９（図３）を生成するためのデータである。はじめに、円形にトリミングした画像情報１４を中央に配置する。さらに、当該画像情報１４を取り囲むように、既に説明した構造の二次元コードと境界データ１５を配置して合成する機能を持つ。これにより、合成画像５５が生成されて、記憶装置４２に記憶される。この合成画像５５が、既に説明した図２に示すような二次元コード付き画像情報１０を印刷するためのデータになる。

図６は、管理側コンピュータのハードウエアブロック図である。
コンピュータ１１の内部バス１１０には、ＣＰＵ（中央処理装置）１１１と、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１３と、ＨＤＤ（ハードディスク）１１４と、入出力インタフェース１１５とが接続されている。入出力インタフェース１１５には、ディスプレイ２とキーボード４とマウス５とプリンタ３８が接続されている。以上のハードウェアは一般的によく知られたパーソナルコンピュータに備えられているものとかわらない。また゛ネットワーク接続にはネットワークインタフェース等も設けられるがこれも既知のもののため、詳細なハードウエアの説明は省略する。

図５に示した記憶装置４２は、ＲＯＭ１１２やＲＡＭ１１３やＨＤＤ１１４により構成される。図５に示した演算処理装置４０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３等により構成される。各種の情報は主としてＨＤＤ１１４に記憶されて保存される。ＣＰＵ１１１が実行するコンピュータプログラムは、ＲＯＭ１１２に記憶され、あるいはＲＡＭ１１３に適時ロードされる。

図７は、二次元コード付き画像情報の読み取り装置の実施例ブロック図である。
この実施例では、携帯電話５６が二次元コード付き画像情報の読み取り装置である。携帯電話５６のカメラ６２により、二次元コードを撮影してよみとり、その結果を例えば、ディスプレイ等の出力手段８４に表示して出力する。二次元コードの読み取り処理のために、演算処理部５８と記憶部６０とを備える。

携帯電話５６の基本的なハードウエア構成は、図５のコンピュータ３２と変わらない。従って、図６と同様なので、重複する説明を省略する。携帯電話５６のコンピュータは、コンピュータプログラムを実行することにより、所定のタイミングで、演算処理部５８の部分に列挙した手段として機能する。またそのコンピュータは、このコンピュータプログラムの実行中に、記憶部６０を使用して、予め記憶された必要なデータを読み取る。またあるいは、新たなデータを記憶部６０に書き込んで記憶させる。

演算処理部５８には、図のように、画像取得手段６４、画像補正手段６６、画像解析手段６８、データサンプリング手段７０、及びコード変換手段７２等のコンピュータプログラムがインストールされている。これらのコンピュータプログラムが連携して演算処理を実行する。記憶部６０には、図のように、取得画像データ７４、補正画像データ７６、ゆがみ補正値７８、サンプリングデータ８０、読み取りコード８２等のデータが記憶されている。

記憶部６０に記憶された取得画像データ７４は、ディジタル式のカメラ６２で撮影して取得したデータである。一般には、Ｊｐｅｇ形式のデータが多用されている。補正画像データ７６は、図４で説明したコード領域１８の読み取りのために、取得画像データ７４を補正したデータである。ゆがみ補正値７８は、取得画像データ７４を補正するために使用するデータである。サンプリングデータ８０はコード領域１８を読み取るときに取得されるデータである。読み取りコード８２は二次元コードを文字コード等に変換した後のデータである。

図８は、境界領域１６とコード領域１８の主要部を示す説明図である。
この図を用いて二次元コードを読み取るときの各手段の機能を説明する。図７の画像取得手段６４は、カメラ６２で撮影して得た取得画像データ７４を記憶部６０に記憶させる機能を持つ。画像解析手段６８は、境界領域１６を認識する機能を持つ。画像解析手段６８は、取得画像データ７４を例えば、図８のラインＡに沿って走査する。既に説明したように、境界領域１６は、背景色と区別できる均一の色に着色されている。従って、ラインＡが境界領域１６を横断する部分では、コントラストが閾値を越える読み取り信号が取得できる。

コード認識領域１２の全周について同様の処理を繰り返すと、境界領域１６の全周の位置座標が取得できる。これで、境界領域１６の認識処理が終了する。ここで、コード認識領域１２の半径を取得する。予め、コード認識領域をどのような幅のコード領域１８で区切り、どのようなサイズのセル２４（図４）を使用するか、決めておく。コード認識領域１２の半径に対する比を決めておくとよい。これにより、全ての環状領域のデータサンプリングのための読み取りラインを自動的に算出できる。画像解析手段６８は、演算処理により、全てのコード領域１８の読み取り位置座標を求める。

次は、取得画像データ７４の補正処理である。例えば、図２に示したように、コード認識領域１２は真円になるように設計されている。しかし、カメラの撮影条件により、撮影画像がゆがむことがある。境界領域１６の全周の位置座標が真円の円弧上に乗っていないときには、画像解析手段６８が、全ての位置座標について、ゆがみ補正値７８を取得する。補正画像データ７６は従って、境界領域１６もコード領域１８も真円になるように座標値が補正されたデータである。こうすれば、コード認識領域１２の回転中心から一定の半径の円弧上をサンプリングすると、コード領域１８の読み取りができる。なお、読み取り画像を補正せず、読み取りデータサンプリング座標を、ゆがみ補正値７８で補正しても構わない。

図９は、データサンプリング動作の説明図である。図１０は取得データの説明図である。
図９はコード領域１８の一部を示し、コード領域１８の中央付近に描いた円弧上に多数のサンプリング点８６を設定する。コード領域１８は白色のセル２４と黒色のセル２４とを含む。この実施例では、これらのセル２４ごとに、少なくとも２回以上の読み取りデータサンプリング処理を実行する。例えば、図１０に示すように、読み取り開始時から、まず、読み取り信号の変換点８７を探索する。読み取り開始点は、図４で説明したパターン２６により特定される。そこから一定数のセル２４は、スタートビットとして扱う。読み取り信号の変換点８７を検出し、例えば、黒から白に変化したと判断したとき、次に連続して２回、同一の値が取得されたときは、「１（白）」という値のデータを取得する。その後、再び白から黒に変化したときには、また次に連続して２回、同一の値が取得されたとき、「０（黒）」という値のデータを取得する。即ち、信号の変化点ではデータを取得しない。セルの読み取りアルゴリズムは既知の任意のものを使用すればよい。また、これ以上の分解能でサンプリングをすれば、十分に実用性の高い高精度の読み取りができる。画像データの枠は比較的全長が長いので、冗長度のある誤り訂正の容易なコードを含めることができる。

図１１は二次元コード読み取り処理用プログラムの動作フローチャートである。
上記の図７において、画像解析手段６８は、読み取った画像中で、コード認識領域１２を検出し、境界領域１６を認識する。その後、この境界領域１６に隣接したコード領域１８を認識する。データサンプリング手段７０は、例えば、境界領域１６に近いものから順番にコード領域１８の読み取りをする。即ち、データサンプリング処理を実行する。なお、この読み取り順は任意である。このフローチャートは、その手順を詳細に説明するものである。この図を用いてコンピュータプログラムの実施例を説明する。

まず、ステップＳ１１では、イメージデータを取得する。このイメージデータは、携帯電話５６のカメラ６２が撮影した取得データである。これを記憶部６０から読み出す。ステップＳ１２では、画像解析手段６８がその画像探索をして、ステップＳ１３で、境界領域１６を認識する。次のステップＳ１４では、境界領域１６の外径を検出する。このデータは、既に説明したひずみ補正処理や、読み取りラインの算出に使用される。ここでは補正処理の説明を省略する。さらに、ステップＳ１５では、例えば、境界領域のすぐ内側のパターン（図４）を読み取って、設計情報を取得する。設計情報と表現したのは、読み取り装置側でこの二次元コードの構成が不明な場合にも対応できるからである。二次元コードの構成が明確ならば、この処理は不用である。

ステップＳ１６で、パターン２６の認識結果から、読み取り開始位置を認識する。ステップＳ１７では、データサンプリングのための読み取りラインを算出する。ステップＳ１８では、データのサンプリングをする。ステップＳ１９では、サンプリングデータの二値化処理をする。ステップＳ２０では、コード取得をする。ステップＳ２１では、取得したコードを記憶部６０に記憶する。ステップＳ２２では、次のコード領域が有るかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはステップＳ１７の処理に戻り、次のコード領域について、読み取りラインを算出してコード化処理を繰り返す。ノーのときはステップＳ２３の処理に移行する。ステップＳ２３では、記憶部６０に記憶された読み取りコード８２を出力する。

なお、上記の演算処理装置で実行されるコンピュータプログラムは、機能ブロックで図示した単位でモジュール化されてもよいし、複数の機能ブロックを組み合わせて一体化されてもよい。また、上記のコンピュータプログラムは、既存のアプリケーションプログラムに組み込んで使用してもよい。本発明を実現するためのコンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのようなコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、任意の情報処理装置にインストールして利用することができる。

実施例１の二次元コード付き画像情報１０を示す主要部説明図である。 実施例１の二次元コード付き画像情報１０の全体を示す説明図である。 コード認識領域１２の部分拡大図である。 コード認識領域１２のさらに具体的な構造を示す説明図である。 二次元コード付き画像情報の生成（印刷）装置の実施例ブロック図である。 管理側コンピュータのハードウエアブロック図である。 二次元コード付き画像情報の読み取り装置の実施例ブロック図である。 境界領域１６とコード領域１８の主要部を示す説明図である。 データサンプリング動作の説明図である。 取得データの説明図である。 二次元コード読み取り処理用プログラムの動作フローチャートである。

符号の説明

１０ 二次元コード付き画像情報
１２ コード認識領域
１４ 画像情報
１５ 境界データ
１６ 境界領域
１７ 背景画像
１８ コード領域
１９ 補助環状領域
２０ 回転中心
２２ 放射状の線
２３ 同心円
２４ セル
２６ パターン
２８ 読み取り開始位置
３２ コンピュータ
３４ ネットワーク
３６ ウェブサーバ
３８ プリンタ
４０ 演算処理装置
４２ 記憶装置
４４ 画像処理手段
４６ コード生成手段
４８ 画像合成手段
５０ 画像印刷手段
５２ 発信情報
５４ コードデータ
５６ 携帯電話
５８ 演算処理部
６０ 記憶部
６２ カメラ
６４ 画像取得手段
６６ 画像補正手段
６８ 画像解析手段
７０ データサンプリング手段
７２ コード変換手段
７４ 取得画像データ
７６ 補正画像データ
７８ ゆがみ補正値
８０ サンプリングデータ
８２ 読み取りコード
８４ 出力手段
８６ サンプリング点
８８ 変化点

Claims (3)

1. 下記の（１）〜（１０）の特徴を有する二次元コード付き画像を読み取って、前記二次元コードの読み取り結果を記憶部に記憶して出力する装置であって、下記（１１）〜（１５）の機能を備えた画像解析手段と、データサンプリング手段と、コード変換手段とを備えたことを特徴とする二次元コード付き画像情報の読み取り装置。
   （１）二次元コードを表示する一定の幅の帯状の枠からなるコード認識領域とこの枠に包囲され、前記二次元コードに含まれた文字情報と関連性のある画像情報とからなり、
   （２）前記二次元コードは、前記帯状の枠の特定の場所から帯の方向に沿って規則的に配列された符号群を含み、
   （３）前記コード認識領域が、共通の回転中心を持つ複数の円に挟まれた複数の一定幅の環状領域を含み、
   （４）最外周の環状領域を境界領域に設定して、この境界領域の色を背景色と区別できる均一の色に着色し、
   （５）前記境界領域の内側に配置された一定数の環状領域をコード領域に設定して、
   （６）最内周の環状領域を境界領域に設定して、この境界領域の色を前記枠に包囲された画像情報と区別できる均一の色に着色し、
   （７）前記環状領域の回転中心から引いた放射状の線と前記複数の円により区切られた領域を、前記コード領域の構成単位（セル）とし、
   （８）前記境界領域に隣接した環状領域の一部に一定のパターンを配置し、そのパターン上の所定箇所と前記回転中心とを結ぶ線上もしくはその近傍を、全てのコード領域のコード読み取り開始位置とし、
   （９）前記境界領域に隣接したコード領域の一部に、当該二次元コードの形状を示す設計情報であって、前記セルの円周方向の幅Ｔと、セルの個数と、コード領域の本数とを含むものを配置し、
   （１０）前記境界領域と前記コード領域の、前記放射状の線の方向に見た幅Ｒが等しくなるようにしたもの。
   （１１）前記画像解析手段は、前記二次元コード付き画像を読み取った画像中で、最初に前記境界領域の全周の位置座標を取得し、前記境界領域の幅Ｒを認識して、前記境界領域に隣接した幅Ｒのコード領域の読み取り位置座標を算出し、
   （１２）前記データサンプリング手段は、前記読み取り位置座標で前記境界領域に隣接したコード領域を読み取り、前記記憶部にサンプリングデータを記憶し、
   （１３）前記画像解析手段は、前記サンプリングデータから前記設計情報を取得し、この設計情報を使用して、全ての前記コード領域の読み取り開始位置と読み取り位置を算出し、
   （１４）前記データサンプリング手段は、前記画像解析手段が算出した前記コード領域の読み取り開始位置と読み取り位置とを使用して、全てのコード領域を読み取り、前記記憶部にサンプリングデータを記憶し、
   （１５）前記コード変換手段は、前記読み取り結果のコード化処理をして、読み取りコードを出力する。
2. コンピュータを、請求項１に記載の、画像解析手段と、データサンプリング手段およびコード変換手段として機能させる二次元コード付き画像情報の読み取りプログラム。
3. 請求項２に記載の二次元コード付き画像情報の読み取りプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。

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