JPH08115397A - 情報記録媒体、２次元コード、情報再生システム、及び情報再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高密度記録されたコードパターンの各ドット位
置をより高精度に算出できるようにすること。 【構成】マーカ検出部１１０はデータメモリ１０８に記
憶された２次元コードの二値画像データを用いてブロッ
クの４隅に配置されたマーカを検出する。マーカ概中心
算出部１２２はこれら検出されたマーカの概中心を算出
し、パターンコード探索部１２４はこの概中心を中心と
してフォーマットメモリ１２６に記憶されている２次元
コードのフォーマット情報に従ってパターンコードを検
索する。マーカ真中心算出部１２８は検出されたパター
ンコードと上記フォーマット情報とから最小誤差法を使
用してマーカの真中心を求める。データコード読取座標
算出部１３０はこの算出されたマーカの真中心を基にア
ドレスコード及びデータコード領域のデータドットをデ
ータメモリから読出すための読取座標を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声，音楽等のオーデ
ィオ情報、カメラ，ビデオ機器等から得られる映像情
報、及びパーソナルコンピュータ，ワードプロセッサ等
から得られるディジタルコードデータ、等を含めた所謂
マルチメディア情報を光学的に読み取り可能な２次元コ
ードパターンとして記録した紙等の情報記録媒体とその
２次元コード、及びそのような情報記録媒体に記録され
たコードパターンを光学的に読み取って元のマルチメデ
ィア情報を再生する情報再生システム及び情報再生方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、音声や音楽等を記録する媒体
として、磁気テープや光ディスク等、種々のものが知ら
れている。しかしこれらの媒体は、大量に複製を作った
としても単価はある程度高価なものとなり、またその保
管にも多大な場所を必要としていた。さらには、音声を
記録した媒体を、遠隔地にいる別の者に渡す必要ができ
た場合には、郵送するにしても、また直に持っていくに
しても、手間と時間がかかるという問題もあった。ま
た、オーディオ情報以外の、カメラ，ビデオ機器等から
得られる映像情報、及びパーソナルコンピュータ，ワー
ドプロセッサ等から得られるディジタルコードデータ、
等をも含めた所謂マルチメディア情報全体に関しても同
様であった。

【０００３】このような問題に対処するべきものとし
て、特開平６−２３１４６６号公報には、オーディオ情
報，映像情報，ディジタルコードデータの少なくとも一
つを含むマルチメディア情報を、ファクシミリ伝送が可
能で、また大量の複製が安価に可能な画像情報即ち符号
化情報としての複数のドットを２次元に配置してなる２
次元コードの形で紙等の情報記録媒体に記録するシステ
ム及びそれを再生するためのシステムが開示されてい
る。

【０００４】この公報の情報再生システムでは、情報記
録媒体上の２次元コードを光学的に読み取って再生する
情報再生装置を、手で保持し、記録されている２次元コ
ードに沿って記録媒体上を手動で走査することによって
読み取る方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２次元コー
ドパターン自体もさらに記録密度を向上できるような構
造が研究されている段階であり、さらに高密度記録が達
成された場合には、再生装置側で２次元コードパターン
の各ドット位置をより高精度に算出しなければならない
が、上記公報にはそのような将来の高精度の位置算出に
ついてまでは特に配慮されていなかった。

【０００６】また、特開昭６０−１６５５０３号公報に
は、高精度な読み取りを行うために十分大きな基準画像
を用いる方法が開示されている。この公報に開示されて
いるような方法を上記特開平６−２３１４６６号公報に
開示されているような２次元コードに適用することも考
えられるが、そうした場合、以下のような問題が生じ
る。

【０００７】今、マーカをｓドットからなる半径ｒの
円、読み取るコードのサイズをａ×ｂドット、１フレー
ムのサイズをｃ×ｄドットとする。あるコードの真の座
標が（ｉ，ｊ）とすると、読み取りに許容される最大誤
差は、（ｉ±ａ／２，ｊ±ｂ／２）となる。よって、有
効精度的には、Ｘ軸方向に関してはＸ座標を表す桁数ｃ
ドットに±ａ／２を表す桁数を付加したｎx 桁が、Ｙ軸
方向に関してはＹ座標を表す桁数ｄドットに±ｂ／２を
表す桁数を付加したｎy 桁が必要となる。全体では、ｎ
x 桁とｎy 桁のうち、大きい桁が必要となる桁数であ
る。

【０００８】今、一例としてコードサイズを３．４ドッ
ト×３．４ドット、１フレームを５００×５００ドット
とする。この場合、座標を表すのに３桁で、誤差を表す
のに小数点２桁まで必要であるから、ｎx 桁とｎy 桁は
共に５桁となる。マーカを構成するドットの座標を（ｘ
i ，ｙi ），ｉ＝１〜ｓとすると、その重心（ｇx ，ｇ
y ）は、

【０００９】

【数１】 であるから、マーカを構成するｓドットはｎx 桁又はｎ
y 桁より大きい必要がある。上記例では、マーカが５桁
＝１万ドット以上で構成されていれば、必要な精度でマ
ーカの重心座標が検出できる。この場合の半径はπｒ²
＞１００００から、ｒ≧５７ドットとなる。これを図示
すると、図３４に示すようになる。即ち、十分な精度を
得るためには、マーカが非常に大きくなり、記録密度が
著しく低下するという問題がある。

【００１０】本発明は、高密度記録されたコードパター
ンの各ドット位置をより高精度に算出できるようにした
情報記録媒体、２次元コード、情報再生システム、及び
情報再生方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による情報記録媒体は、複数のドットを２
次元に配置してなる２次元コードが記録された情報記録
媒体であり、前記２次元コードは、前記複数のドットの
内の少なくとも２つ以上のドットを予め設定された位置
関係を有するように配置して記録されていることを特徴
とする。

【００１２】また、本発明による２次元コードは、複数
のドットを２次元に配置してなる２次元コードであり、
前記複数のドットの内の少なくとも２つ以上のドットを
予め設定された位置関係を有するように配置したことを
特徴とする。

【００１３】さらに、本発明による情報再生システム
は、光学的に読み取り可能な高密度に記録された２次元
コードを再生する情報再生システムであり、予め設定さ
れた位置関係を有する所定のフォーマットに基づき複数
のドットを２次元に配置して記録した２次元コードを有
する情報記録媒体を光学的に撮像し、前記２次元コード
を映像信号として入力する入力手段と、前記入力手段に
より映像信号として入力された２次元コードから位置情
報を算出する位置情報算出手段と、前記予め設定された
位置関係を有する所定のフォーマットを記憶する所定フ
ォーマット記憶手段と、前記位置情報算出手段により算
出された位置情報と前記フォーマット記憶手段に記憶さ
れた前記所定フォーマットの有する予め設定された位置
関係とから前記２次元コードの各ドットの位置座標を算
出する座標算出手段と、を具備することを持徴とする。

【００１４】また、本発明による情報再生方法は、光学
的に読み取り可能な高密度に記録された複数のドットを
有する２次元コードを再生する情報再生方法であり、予
め設定された位置関係を有するように配置して記録され
た少なくとも２つ以上のドットを有する当該コード内に
真基準点を求めるための仮基準点を設定し、この仮基準
点と前記予め設定された位置関係とに基づいて前記２つ
以上のドットに係る理想点を求め、この理想点と実際に
取り込まれた前記２つ以上のドットに係る現実点とのズ
レ分が最小となるように前記仮基準点の位置を補正して
自己又は他のドット読み取りのための真基準点を設定し
て、この真基準点を基に情報を再生することを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】即ち、本発明の情報記録媒体によれば、情報記
録媒体に記録する２次元コードとして、複数のドットの
内の少なくとも２つ以上のドットを予め設定された位置
関係を有するように配置して記録している。

【００１６】また、本発明の２次元コードによれば、複
数のドットの内の少なくとも２つ以上のドットが、予め
設定された位置関係を有するように配置されている。

【００１７】さらに、本発明の情報再生システムによれ
ば、入力手段により、予め設定された位置関係を有する
所定のフォーマットに基づき複数のドットを２次元に配
置して記録した２次元コードを有する情報記録媒体を光
学的に撮像し、上記２次元コードを映像信号として入力
し、位置情報算出手段によって、この映像信号として入
力された２次元コードから位置情報を算出する。そし
て、この算出された位置情報と所定フォーマット記憶手
段に記憶された上記予め設定された位置関係を有する所
定のフォーマットの有する予め設定された位置関係とか
ら、座標算出手段により、上記２次元コードの各ドット
の位置座標を算出する。

【００１８】また、本発明の情報再生方法によれば、予
め設定された位置関係を有するように配置して記録され
た少なくとも２つ以上のドットを有する当該コード内に
真基準点を求めるための仮基準点を設定し、この仮基準
点と前記予め設定された位置関係とに基づいて前記２つ
以上のドットに係る理想点を求め、この理想点と実際に
取り込まれた前記２つ以上のドットに係る現実点とのズ
レ分が最小となるように前記仮基準点の位置を補正して
自己又は他のドット読み取りのための真基準点を設定し
て、この真基準点を基に情報を再生する。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００２０】図１は、本発明の実施例の情報再生システ
ムの構成を示す図で、入力装置１０２は、２次元コード
を記録した記録媒体１０４を撮像して２次元コードの画
像データを得る。２値化処理部１０６は、この画像デー
タを二値化して、データメモリ（フレームメモリ）１０
８に記憶させる。マーカ検出部１１０は、このデータメ
モリ１０８に記憶された画像データを用いて、マーカを
検出する。

【００２１】ここで、上記記録媒体１０４上に記録され
た２次元コードは、例えば、図２の（Ａ）に示すよう
に、複数のブロック１１２をマトリクス状に配置したブ
ロック群からなり、各ブロック１１２が、データの内容
に応じて配列された複数のドットでなるデータコードパ
ターンが入るデータコード領域１１４と、このデータコ
ード領域１１４に関して所定の位置関係で配置される当
該ブロックのアドレスを示すブロックアドレスパターン
（アドレスコード）１１６とを有するものである。ま
た、各ブロック１１２は、所定の位置例えばその４隅に
配置されたマーカ１１８と、このマーカ１１８に対して
所定の位置、例えば第１の方向に隣接するマーカ間に配
置された所定のパターンコード（パターンマッチングド
ット群）１２０を有している。なお、アドレスコード１
１６は、上記マーカ１１８に対して所定の位置、例えば
第２の方向に隣接するマーカ間、に配置されることにな
る。これらパターンコード１２０、アドレスコード１１
６、及びデータコード領域１１４内に配される不図示デ
ータコード（データドット群）は同じ大きさのドットの
配列によって構成される。また、マーカ１１８は、これ
らのコードのドットに比較して大きなドットとして構成
され、例えば同図の（Ｂ）に示すように、直径７ドット
の円形ドットとして記録媒体上に記録される。

【００２２】従って、本実施例では、マーカ検出部１１
０は、ブロック１１２の４隅に配置されたマーカ１１８
を検出する。マーカ概中心算出部１２２は、これら検出
されたマーカ１１８の概中心、つまり大まかな座標を算
出する。パターンコード探索部１２４は、この概中心を
仮基準点として、フォーマットメモリ１２６に記憶され
ている２次元コードのフォーマット情報、即ち、予め設
定された位置関係情報に従って上記パターンコード１２
０を探索する。マーカ真中心算出部１２８は、実際に検
出されたパターンコード１２０の座標（現実点）と上記
フォーマット情報により導き出される理想点とから、詳
細は後述するような最小誤差法を使用してマーカ１１８
の真中心、つまり本当の高精度な座標（真基準点）を求
める。そして、データコード読取座標算出部１３０は、
この算出されたマーカ１１８の真中心（真基準点）を基
に、アドレスコード１１６及びデータコード領域１１４
の一つ一つのドットつまりデータドットを、データメモ
リ１０８から読出すための読取座標を算出する。

【００２３】後は、この読取座標に従ってデータを読み
出していき、復調、デインターリーブ、エラー訂正／検
出などの特開平６−２３１４６６号公報に開示されたよ
うな処理を行って再生される。

【００２４】次に、上記のような構成の情報再生システ
ムにおける読取座標算出処理を説明する。

【００２５】今、記録媒体１０４上に記録された２次元
コードを入力装置１０２により撮像し、その撮像出力を
２値化してデータメモリ１０８に記憶されているものと
する。このデータメモリ１０８に記憶された画像を用い
て、最初に、マーカ検出部１１０によりマーカ検出処理
を行う。即ち、図３に示すように、まずストリーク処理
を行い（ステップＳ１０２）、水平方向の閾値処理（ス
テップＳ１０４）並びに垂直方向の閾値処理を行う（ス
テップＳ１０６）ことによってマーカを検出する。

【００２６】ここで、ストリーク処理とは、既知の技術
ではあるが、簡単に説明しておく。データメモリ１０８
に記憶されている図２の（Ａ）に示すような２次元コー
ドパターンにおいて、これを水平方向にスキャンしてい
き、黒ドットを見つけ、その座標から幾つ黒ドットが続
いているかをカウントしていく処理である。例えば、図
２の（Ｂ）に示すマーカの場合、１行目（Ｒ１）では３
列目（Ｃ３）より７列目（Ｃ７）まで黒ドットが５個続
いているので、このストリーク処理を行うと、このスト
リーク処理の結果を一時的に記憶するための不図示ワー
クメモリに、図２の（Ｃ）に示すように、（Ｒ１，Ｃ
３）座標位置に対して「５」という数値が立つ（実際に
は、ワークメモリには、当該座標位置データ「（Ｒ１，
Ｃ３）」と長さデータ「５」の２つのデータが記憶され
る）。次に、カウントされてしまった座標を飛ばして
（値「０」を入れて）、次の座標から同様の処理を行
う。従って、この１行目（Ｒ１）は「００５０００００
０」となる。また、２行目（Ｒ２）も同様に処理を行う
と、「０７０００００００」という数値が入っていく。
以下、同様に処理を行っていくと、図２の（Ｃ）に示す
ような結果が得られる。

【００２７】こうして得られた結果に対して、まず水平
方向に閾値処理を行う。例えば、閾値として「６」を使
うと、図２の（Ｃ）における（Ｒ１，Ｃ３）及び（Ｒ
７，Ｃ３）の「５」という部分が消されてしまい、２行
目（Ｒ２）乃至６行目（Ｒ６）のそれぞれ２列目（Ｃ
２）の「７」という部分だけが残ることになる。そし
て、この画像を再展開する。即ち、「７」であれば、黒
ドットを７個配置する。

【００２８】その後、上記水平方向と同様に、垂直方向
にストリーク処理を行って、垂直方向に閾値処理を行
う。

【００２９】こうして水平方向及び垂直方向に閾値処理
の行われた画像を再展開すると、図４の（Ａ）に示すよ
うに、円の上下が欠けたようなマーカの画像が得られ
る。また、パターンコード１２０及びデータコード領域
１１４に入っている多数のドットパターン（場合によっ
ては黒ドットが繋がる時もある）は、上記閾値処理によ
って全て消すことができる。

【００３０】このようにしてマーカが検出されたなら
ば、次に、マーカ概中心算出部１２２は、既知の手法に
より各マーカ１１８の重心を算出する（ステップＳ１０
８）。以降、この算出されたマーカ１１８の重心を概中
心と呼ぶものとする。これにより、同図の（Ｂ）に示す
ように、各マーカ１１８の概中心が得られる。

【００３１】次に、パターンコード探索部１２４は、各
概中心（仮基準点）を中心として、当該マーカ１１８に
対して予め設定された所定の位置関係に設けられたパタ
ーンコード１２０を探索する。

【００３２】これは、まず近傍マーカ１１８を探索して
（ステップＳ１１０）、それらマーカ間を仮想的に連結
する処理を行う（ステップＳ１１２）ことから始められ
る。即ち、求められたマーカ概中心を水平及び垂直方向
に連結することで矩形のブロック１１２を求める。こう
してマーカ１１８の連結が分かると、マーカ１１８の中
心からどのくらいの距離にパターンコード１２０がある
かという情報がフォーマット情報（設計値）として予め
フォーマットメモリ１２６に記憶されているので、次
に、このフォーマット情報に基づいて、パターンコード
１２０の位置（理想点）を推定する（ステップＳ１１
４）。そして、データメモリ１０８に記憶された実際の
コードによるパターンコード１２０の検索を行う（ステ
ップＳ１１６）。

【００３３】即ち、上記ステップＳ１１４では、パター
ンコード１２０がこの位置にあるはずだという予測を行
うもので、例えば、座標（１０，１０）にこのパターン
コード１２０が存在すると推定するわけであるが、実際
にはパターンコード１２０がこの座標とずれている場合
がある。そこで、このステップＳ１１６では、例えば、
その推測された座標から１画素位ずつ上下に振って、パ
ターンコード１２０を探索する。

【００３４】こうして見つかったパターンコードが実際
のパターンコード１２０ということになり、既知の技術
により、このパターンコード１２０の重心（現実点）を
算出する（ステップＳ１１８）。

【００３５】以上のようにしてパターンコード探索処理
が行われ、パターンコード１２０が検出されたならば、
次に、マーカ真中心算出部１２８は、詳細は後述するよ
うな最小誤差法を使用して、各マーカ１１８の真中心つ
まり、つまり本当の高精度な中心座標を算出する。この
マーカ真中心算出処理は、誤差最小化処理（ステップＳ
１２０）とマーカ中心算出処理（ステップＳ１２２）と
からなる。

【００３６】そして、上記のようにして算出された各マ
ーカ１１８の真中心をデータコード１２０の読み取りの
座標算出用基準点（真基準点）とし、データコード読取
座標算出部１３０は、この座標算出用基準点に基づい
て、アドレスコード１１６及びデータコード領域１１４
内のデータコードを読み取る座標（絶対座標）を算出し
て（ステップＳ１２４）、この読取座標算出処理を終了
する。後は、この読取座標に従って、データコード領域
１１４内のデータコードを順次読み取り、復調再生し
て、所定の不図示出力装置により出力する。

【００３７】次に、上記最小誤差法を説明する。

【００３８】この最小誤差法には、いくつかの手法があ
り、まず最初に、図５を参照してベクトルフィティング
法を説明する。これは、２個のマーカ１１８の真中心を
同時に求めるものである。

【００３９】ここで、図中、正しい円で書かれているも
の（薄い網掛けで示す）を真のマーカ１８とし、左側を
Ｍ1 ’、右側をＭ2 ’とする。また、それぞれの中心
（真中心）をＭ1 ’（ｘm1’，ｙm1’）及びＭ2 ’（ｘ
m2’，ｙm2’）と記し、図では小さな白丸で示す。な
お、この記号「’」は求めたい真中心であることを示す
ものとする。

【００４０】一方、円が欠けたようなマーカ（濃い網掛
けで示す）は、ストリーク処理によって即ち画像から直
接求められたものであり、左側をＭ1 、右側をＭ2 とす
る。また、それぞれの重心（概中心）をＭ1 （ｘm1，ｙ
m1）及びＭ2 （ｘm2，ｙm2）と記し、図では小さな黒丸
で示す。

【００４１】これら概中心の座標が、ここまでの処理に
より情報として与えられ、この情報から最小誤差法によ
り実際に正しい真中心を求める。

【００４２】マーカの間には、パターンコード（ｐi ）
と呼ばれているドットが、例えば１０個割り振られてい
る。

【００４３】このパターンコードを見つけるには、ま
ず、重心（概中心）間を、つまり黒丸と黒丸とを直線で
結ぶ。そして、結んだ後に、フォーマット情報に基づい
て、例えば、この直線を何対何に分割したところに、こ
のパターンコードの各ドットが存在するという情報を与
える。この２つのマーカＭ1 とＭ2 の重心を結ぶ線分を
分割する所定の間隔をｄi で表す（但し、ｉは１〜１
０）。

【００４４】即ち、２つのマーカＭ1 とＭ2 の重心（仮
基準点）を含む線分を所定の間隔ｄi ：１−ｄi で分割
することで、パターンコードが存在すべき座標（理想
点）つまり重心ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）を推定するこ
とができる。この推定された座標の近傍を探索すること
により実際のパターンコードｐi を発見し、実際のパタ
ーンコードｐi の重心ｐi （ｘi ，ｙi ）を算出する。
この実際のパターンコードｐi の重心ｐi （ｘi ，ｙi
）の算出は、既知の手法により行うことができるの
で、ここではその説明を省略する。

【００４５】今、推定されたパターンコードの重心ｐi
’（ｘi ’，ｙi ’）を２つの真のマーカＭ1 ’とＭ2
’の中心Ｍ1 ’（ｘm1’，ｙm1’）とＭ2 ’（ｘm
2’，ｙm2’）で表すと、

【００４６】

【数２】 となる。これは、設計値そのものであるので、簡単に表
すことができる。

【００４７】ここで、推定されたパターンコードの重心
ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）と実際のパターンコードの重
心ｐi （ｘi ，ｙi ）の距離の差を誤差εi で表すもの
とする。即ち、この誤差εi は、マーカの重心（概中
心）が正しい中心（真中心）にないために発生する２本
の直線間のパターンコードの各ドット位置における距離
である。よって、この誤差εi を最小にすることで、正
しい中心座標（真中心）を推定することができる。

【００４８】今、最小化すべき評価関数Ｅとして、この
誤差εi ² の総和、つまり距離を２乗して全部足したも
のを導入する。即ち、この評価関数Ｅは、

【００４９】

【数３】 である。このような評価関数Ｅを最小化すれば良いので
あるから、まず、ｘ座標を求めるには、ｘm1’，ｘm2’
で偏微分を行う。

【００５０】

【数４】 上記２つの式を連立方程式として解くと、

【００５１】

【数５】 となり、真のマーカＭ1 ’，Ｍ2 ’のそれぞれの真中心
のｘ座標が求まる。

【００５２】同様にして、評価関数Ｅの式をｙm1’，ｙ
m2’で偏微分して解くと、

【００５３】

【数６】 となり、真のマーカＭ1 ’，Ｍ2 ’のそれぞれの真中心
のｙ座標が求まる。

【００５４】次に、図６を参照してベクトルフィティン
グ法の別の例を説明する。これは、求めたい点が１つあ
り、また位置情報が相対的に分かっている点がいくつか
あれば、その求めたい点を正確に得ることができるとい
う例である。

【００５５】ここで、図中、正しい円で書かれているも
のを真のマーカとしＭ’で、また、その中心（真中心）
をＭ’（ｘm ’，ｙm ’）と記し、図では小さな白丸で
示す。一方、円が欠けたようなマーカＭは、ストリーク
処理によって即ち画像から直接求められたものであり、
その重心（概中心）をＭ（ｘm ，ｙm ）と記し、図では
小さな黒丸で示す。また、パターンコードｐi の重心ｐ
i （ｘi ，ｙi ）の座標を、この概中心からの相対位置
Δｘi ，Δｙi で表すものとする。

【００５６】このベクトルフィティングでは、まず、ス
トリーク処理によって求まった黒丸で示すマーカＭの重
心Ｍ（ｘm ，ｙm ）から、パターンコードの最近傍の黒
ドットｐ1 を探索する。これは、フォーマット情報に従
って、マーカＭの重心を中心に半径ＳＱＲＴ（Δｘ1 ²
＋Δｙ1 ² ）の距離をサーチすることにより行われる
（ここで、ＳＱＲＴ（）は平方根を示す）。このパター
ンコードｐ1 が見つかれば、その重心ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1
）は、既知の技術により求められる。そして、この重
心ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）と上記マーカＭの重心Ｍ（ｘm ，
ｙm ）を結ぶ線分を延長することで、他のパターンコー
ドが存在すべき座標ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）を推定で
きる。

【００５７】そして、推定されたパターンコードの重心
ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）を、白丸で示す真のマーカの
中心Ｍ’（ｘm ’，ｙm ’）と記録媒体の単位ベクトル
ｅx’，ｅy ’で表すと、

【００５８】

【数７】 となる。

【００５９】ここで、単位ベクトルｅx ’，ｅy ’と
は、記録媒体の座標系、つまりこの平面がどういう平面
であるかということを記述するための記号である。即
ち、設計値でΔｘi ，Δｙi 離れた所にパターンコード
があるといっているが、この撮影された面において、１
画素が本当にここでいう設計値と一対一に対応している
とは限らず、誤差がある場合もある。実際には、１画素
が１画素として記録されることはほとんど無く、例えば
０．９画素で記録された場合、１０ドット離れたところ
にパターンコードｐ1 があるという設計値になっていた
としても、実際の撮影された画像では９ドット離れたと
ころにそれがあることになる。このように９ドット離れ
たところに重心が見つかった場合、このマーカＭの重心
Ｍ（ｘm ，ｙm ）が悪くて９ドットになってしまってい
るのか、基本ベクトルが悪くて９ドットになっているの
かを、数学的に分類することができる。

【００６０】そして、推定されたパターンコードの重心
ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）と実際のパターンコードｐi
（ｘi ，ｙi ）の距離を誤差εi で表わす。この誤差ε
i はマーカの重心が正しい中心に無いために発生する。
よって、この誤差εi を最小化することで正しい中心座
標を推定できる。今、最小化すべき評価関数Ｅを

【００６１】

【数８】 とする。

【００６２】評価関数Ｅを最小化するため、ｘm ’，ｅ
x ’で偏微分すると、

【００６３】

【数９】 となり、これを連立方程式として解くと、

【００６４】

【数１０】 というように真のマーカの中心のｘ座標ｘm ’及びｘ方
向の単位ベクトルｅx ’が求められる。

【００６５】同様にして、ｙm ’，ｅy ’で上記評価関
数Ｅを偏微分して解くと、

【００６６】

【数１１】 というように真のマーカの中心のｙ座標ｙm ’及びｙ方
向の単位ベクトルｅy ’が求められる。

【００６７】なおここで、上記式中のｎは、パターンコ
ードの個数を表す。図６の例では、パターンコードを４
個使っているので、ｎ＝４となる。

【００６８】このようにして、マーカＭの重心の正しい
位置つまり真中心Ｍ’（ｘm ’，ｙm ’）と、単位ベク
トルｅx ’，ｅy ’つまり１画素が本当に１画素になっ
ているかというのが、同時に求まる。

【００６９】次に、最小誤差法の別の例として、図７を
参照してポイントフィティング法を説明する。これは、
図６のベクトルフィティングと同様の概念であるが、ベ
クトルを推定するという項を省いたものである。即ち、
ラインセンサによって入力された場合、光学的な歪みや
傾きなどが存在しないということを仮定したとき、記録
媒体の座標系を定める必要は無いものとしている。

【００７０】このポイントフィティングでは、まず、ス
トリーク処理によって求まった黒丸で示すマーカＭの重
心Ｍ（ｘm ，ｙm ）から、所定の距離（ＳＱＲＴ（Δｘ
1 ²＋Δｙ1 ² ））にある最近傍のパターンコードｐ1
を探索し、このコードｐ1 の重心ｐ1 （ｘ1 ，ｙ1 ）と
マーカの重心Ｍ（ｘm ，ｙm ）を結ぶ線分を延長するこ
とで、他のパターンコードが存在すべき座標ｐi ’（ｘ
i ’，ｙi ’）を推定できる（なお、ＳＱＲＴ（）は平
方根を示す）。

【００７１】そして、推定されたパターンコードの重心
ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）を、白丸で示す真のマーカの
中心Ｍ’（ｘm ’，ｙm ’）で表すと、

【００７２】

【数１２】 となる。

【００７３】ここで、推定されたパターンコードの重心
ｐi ’（ｘi ’，ｙi ’）と実際のパターンコードの重
心ｐi （ｘi ，ｙi ）の距離を誤差εi で表わす。この
誤差εi はマーカの重心が正しい中心に無いために発生
する。よって、この誤差εiを最小化することで正しい
中心座標を推定できる。今、最小化すべき評価関数Ｅを

【００７４】

【数１３】 とする。

【００７５】この評価関数Ｅを最小化するため、ｘm
’，ｙm ’で偏微分すると、

【００７６】

【数１４】 となる。よって、

【００７７】

【数１５】 というように真のマーカの重心つまり真中心の座標（ｘ
m ’，ｙm ’）が求められる。

【００７８】次に、最小誤差法の別の例として、図８の
（Ａ）を参照してラインフィティング法を説明する。こ
れは、最小２乗法を利用したものである。

【００７９】即ち、ドットが存在する直線をｙ＝ａ’ｘ
＋ｂ’とし、ｉ番目のドットＤi の観測座標をＤi （ｘ
i ，ｙi ）とおく。

【００８０】上記直線の式から推定されるｙi ’とｙi
の誤差εi は、 εi ＝ｙi ’−ｙi ＝ａ’ｘi ＋ｂ’−ｙi で表される。

【００８１】観測される全てのドットに対して誤差との
評価関数（２乗和）Ｅを求めた時に、これを最小化する
ようにａ’，ｂ’を推定する。

【００８２】

【数１６】 上記（１）式，（２）式より、

【００８３】

【数１７】 となる。

【００８４】ここで、Ｍ1 （ｘ0 ，ｙ0 ）のｘ座標をＤ
1 ，ＤN から外挿により求める。

【００８５】ｘ0 ＝（ｅ1 ／ｄ）（ｘ1 −ｘN ）＋ｘ1 これを直線の式に代入して、

【００８６】

【数１８】 となる。

【００８７】マーカＭ2 に関しても同様である。

【００８８】次に、以上のような最小誤差法を実際にパ
ターンに応用した２次元コードパターンの変形例を説明
する。

【００８９】まず、図９の（Ａ）は、ブロック単位に黒
と白を反転させた例である。このような手法を用いる
と、マーカというデータコードに比較して大きな面積を
占めていた部分が必要なくなり、記録密度を上げること
ができる。

【００９０】このようなコードパターンでの読取座標算
出は、同図の（Ｂ）に示すように、まずエッジを抽出し
（ステップＳ１３２）、閾値処理を行って（ステップＳ
１３４）、同図の（Ａ）の右側に示すように境界線１３
２を求める。そして、この境界線１３２の交点１３４を
求める（ステップＳ１３６）。これらの処理は、既知の
技術であるので、その説明は省略する。

【００９１】こうして交点１３４が抽出されたならば、
フォーマット情報に基づき、交点１３４から所定の距離
範囲（所定半径ｒ）内にあるデータコードのドットを推
定する（ステップＳ１３８）。また、この推定したもの
と、実際のデータコードのドットは多少ずれが生じてお
り、よって、上記推定位置からデータコードのドットを
探索し（ステップＳ１４０）、データコードのドットの
実際の重心を求める（ステップＳ１４２）。

【００９２】そして、フォーマット情報から求められた
重心と、実際のデータコードのドットから求めた重心と
の誤差を最小化するように（ステップＳ１４４）、交点
１３４の座標を再調整する（ステップＳ１４６）。こう
して、交点１３４が４個算出されたならば、ブロックの
４隅の座標が決定できるので、そのブロック内の平面を
格子状に分割するように読取座標を算出する（ステップ
Ｓ１４８）。

【００９３】即ち、この例では、座標算出用基準点を求
めるのにパターンコードを用いずに境界線１３２を用
い、また座標算出用基準点としてマーカの真中心ではな
くて境界線１３２の真の交点１３４を利用している。従
って、マーカだけではなく、パターンコードも必要とし
ないので、さらに記録密度を向上させることができる。

【００９４】図８の（Ｂ）は、座標算出用基準点として
データコードを利用するものである。この例の２次元コ
ードパターンにおいては、データコードの各ドットはそ
れぞれΔｘ，Δｙだけ離れて配置され、このΔｘ及びΔ
ｙの値がフォーマット情報として予め与えられるように
なっている。

【００９５】このようなコードパターンでの読取座標算
出は、図１０に示すように、まずスキャンを端から順番
にしていき、最初に黒ドットが抽出されるのを待ち、黒
ドットが抽出されると、それを注目コード１３６とする
（ステップＳ１５２）。

【００９６】そして、この注目コード１３６から、フォ
ーマット情報に基づいて所定範囲内（図８の（Ｂ）にお
いて円で囲って示す）にあるドットの座標を推定する
（ステップＳ１５４）。

【００９７】ここで、本実施例では、８方向を探索して
いき、上記推定座標から黒ドットを探索し（ステップＳ
１５６）、その重心を既知の手法により算出する（ステ
ップＳ１５８）。

【００９８】この場合もやはり、推定した黒ドットの座
標と実際にあった黒ドットの重心の座標とはずれがある
ので、前述したようにこのフォーマット情報から求めた
推定座標と実際の重心との誤差を最小化する（ステップ
Ｓ１６０）ように、注目コード１３６の座標を再設定す
る（ステップＳ１６２）。

【００９９】こうして注目コード１３６の正確な座標が
求まったならば、この注目コード１３６の座標からフォ
ーマット情報に基づき隣接ドットの読取座標を順次算出
する（ステップＳ１６４）。つまり、注目コード１３６
の座標からΔｘ，Δｙだけ順次ずらしていく。

【０１００】ただし、印刷精度などの問題を考慮する
と、これを繰り返して行くにつれて誤差が蓄積してくる
ので、定期的にリフレッシュさせることが必要である。
即ち、この注目コード１３６の座標からΔｘ，Δｙだけ
順次ずらしていく動作は、当該注目コード１３６から所
定間隔（Δｘ”，Δｙ”）離れるまで（ステップＳ１６
６）繰り返される。そして、この所定間隔（Δｘ”，Δ
ｙ”）に達したならば、２次元コードパターンの最後ま
で処理したかどうか確認した（ステップＳ１６８）後、
もう一度上記ステップＳ１５２から上記処理を繰り返
す。これにより、誤差の蓄積を防ぎ、より高精度に座標
を算出できる。

【０１０１】図１１の（Ａ）は、大きなマーカ１３８の
中にパターンコード１４０を埋め込んでいるものであ
る。即ち、マーカとパターンコードを一体化させること
により、図２の（Ａ）に示したようなマーカ１１８間に
配列されていたパターンコード１２０を不要とし、その
位置もデータコードの記録領域（データコード領域１１
４）として利用できるようにして、記録密度をその分向
上した例である。

【０１０２】このような２次元コードパターンでの読取
座標算出は、図１１の（Ｂ）に示すように、まず、ラベ
リング処理を行い、大きい面積のものだけ抽出する（ス
テップＳ１７２）。そして、各ラベル領域の面積を算出
し（ステップＳ１７４）、閾値処理により面積の大きい
マーカ１３８だけを取り出して（ステップＳ１７６）、
そのマーカ１３８の重心を既知の手法により求める（ス
テップＳ１７８）。

【０１０３】次に、フォーマット情報に基づき、マーカ
１３８の重心から所定の距離にあるそのマーカ内のパタ
ーンコード１４０の座標を推定する（ステップＳ１８
０）。

【０１０４】また、これら推定された座標に基づき実際
のパターンコード１４０を探索し（ステップＳ１８
２）、探索されたパターンコード１４０のドットの重心
を既知の手法により算出する（ステップＳ１８４）。

【０１０５】そして、これら推定された座標と実際に算
出された重心との誤差を最小化する（ステップＳ１８
６）ように、マーカ１３８の重心位置を算出し直す（ス
テップＳ１８８）。こうしてマーカ１３８の真の中心の
座標が求まったならば、４組のマーカ１３８の中心から
読取座標を算出する（ステップＳ１９０）。

【０１０６】また、パターンコードは、図２の（Ａ）に
示すようなマーカ１１８間に一列に配列する以外にも、
種々の配列が可能である。

【０１０７】例えば、図１２の（Ａ）に示すように、１
個のマーカ１１８を中心として４方向に所定距離だけ延
びるように配列したパターンコード１４２とすることが
できる。即ち、マーカ間に水平方向に一列に配列された
パターンコードを使用するよりは、求めたい中心の近く
にあるパターンコードを使った方が誤差が少なく、ま
た、水平方向だけでなく直交する方向にもパターンコー
ドを配列しておいたほうが、精度が高くなる。即ち、水
平方向にパターンコードを延ばしただけでは、前述した
最小誤差法を用いる場合、ｙ軸に関する誤差が少なくな
ってしまうが、このように直角の方向に延ばされていれ
ば、そのｙ軸方向の誤差も大きくとることが可能とな
り、より正確に求まるようになる。

【０１０８】さらに、同図の（Ｂ）に示すように、所定
間隔あけて八方向に配置したパターンコード１４４とす
ると、より精度が高くなる。

【０１０９】また、同図の（Ｃ）は、データコード１４
６の各ドット間の隙間にパターンコード１４８を埋め込
んだものである。即ち、データコード１４６は丸ドット
として記録されるため、必ず隙間ができる。そこで、こ
の隙間領域にパターンコード１４８を埋め込むことによ
り、特にパターンコードのためだけに使用される領域を
設ける必要がなくなり、高密度記録が可能になる。な
お、この場合は、パターンコード１４８の各ドットの大
きさが小さくなるため１ドット当たりの信頼性が低下す
ることになるが、パターンコード１４８のドット個数を
千個程度まで増加させることにより、トータルとしての
信頼性は増加する。

【０１１０】また同図の（Ｄ）は、直線状のマーカ１５
０としたものである。即ち、２次元コードの中央部分に
縦走するような線状のマーカ１５０を配置すると共に、
所定間隔でパターンコード１５２を水平に配置し、この
パターンコード１５２が存在する位置に対応して、マー
カ１５０の縦線を横切るような水平線１５４を加えたも
のである。

【０１１１】この場合、フレーム単位で走査を行うと、
マーカ１５０の線はフレーム１５６内を上下方向に走る
ことになる。よって、上下に連結している領域を既知の
手法により抽出することで、マーカ検出が可能になる。
そして、このマーカ１５０が検出されたならば、マーカ
上での水平線１５４との交点を探索し、その交点から所
定の距離にパターンコード１５２が存在することにな
る。

【０１１２】このように図１２の（Ｄ）に示したような
線状マーカ１５０とすると、大きな黒丸で構成されるマ
ーカに比べて面積が減少し、その分、記録密度を上げる
ことができる。また、前述したようなストリーク処理を
行うよりも、線つまりフレーム内で上下に繋がっている
点を見つける方が処理が容易且つ高速である。

【０１１３】図１３の（Ａ）は、非ブロック化したフォ
ーマット、つまりフレーム１５６を単位とするフォーマ
ットを示している。即ち、２次元コードがダブルハイト
（データａとｂで同じデータが記録されている）で記録
されているものとし、パターンコード１２０とマーカ１
１８対を左右データコードにカスケード状に配置し、フ
レーム１５６が上下に走査しても常に２組以上のパター
ンコード１２０とマーカ１１８がフレーム内に存在する
ように間隔を調整する。これにより、最低限３点のマー
カ１１８の真中心が定まり、読取座標を決定できる。

【０１１４】つまり、本例は、一列おきにマーカとパタ
ーンコードを省略して記録密度を上げたものである。

【０１１５】同図の（Ｂ）は、パターンコードの多重化
記録の例であり、ブロック内全体にデータコード１５８
を印刷し、この上に、位置を合わせてマーカ、パターン
コード、アドレスコードを透明インクにて重層的に印刷
したものである（図では、透明であることを白抜きの丸
１６０で示す）。この場合、この透明な印刷は、紫外光
などの照射に応じて蛍光を発するような透明インクにて
行われる。

【０１１６】また、このような透明インクを用いる代わ
りに、磁性インクでマーカ、パターンコード、アドレス
コードを印刷し、この上に白色印刷をし、さらにデータ
コードを印刷することも考えられる。この場合には、読
み込みには、光学センサと共に磁気センサも必要とな
る。すなわち、本例の場合には、マーカとパターンコー
ドがデータの記録面積に影響しないので、データの記録
密度（記録容量）が向上できる。

【０１１７】同図の（Ｃ）は、マーカ１６２を特殊印刷
する例を示している。即ち、マーカ１６２を色、磁性、
蛍光などの特殊インクで印刷するならば、このマーカの
大きさをデータコード以下のサイズまで縮小することが
できる。

【０１１８】また、上記説明では、パターンコードを使
ってマーカの真中心を求める場合、各パターンコードの
各ドットの重心を求めてこれらの重心から最小誤差法に
より真中心を算出するものとしていたが、この重心を求
める処理を軽減するために、図１４に示すように、パタ
ーンコードの各ドット１６４の外接四辺形の中心を代用
するようにしても良い。これにより、真中心の精度をほ
とんど落とすことなく、処理の軽減を図れる。

【０１１９】さらに、別の２次元コードの構成を説明す
る。

【０１２０】図１５の（Ａ）は、パターンコード１２０
を、マーカ１１８間ではなくて、データコード領域１１
４の中央に一列に配列したものである。また、同図の
（Ｂ）は、マーカ１１８間の中央にそれぞれ１ドットず
つ配置したパターンコード１６６を示している。同図の
（Ｃ）は、ブロックの中央にまとめた配置したパターン
コード１６８とした例である。

【０１２１】一方、同図の（Ｄ）はパターンコード自体
が無いものであり、同図の（Ｅ）は、これを実際に撮像
した１フレーム内の画像を示している。この場合、パタ
ーンコードの代わりにマーカを用いることになる。

【０１２２】このような構成の２次元コードにおいて
も、前述したようなベクトルフィティングやポイントフ
ィティング、あるいは次のようなレクタングルフィティ
ングなどにより、これらの図中に白抜きの×で記されて
いるブロックの基準座標（なお、図１５の（Ｂ）では、
図面の大きさの都合上、白抜きの×は示していないが、
パターンコード１６６が基準座標となる）を算出するこ
とができ、この基準座標に基づきそれぞれ後述する処理
を行うことで、上述した２次元コードの場合と同様に、
高精度に各ドット位置を求めることができる。

【０１２３】ここで、前記のレクタングルフィティング
を、同図の（Ｄ）の場合を例に説明する。

【０１２４】まず、ブロックの基準座標つまりマーカ１
１８の概中心を結ぶ４本の直線があり、その内の１本の
直線の方程式はｙ＝ａ1 ｘ＋ｂ1 で表される。この直線
と他の３本の直線は予め位置関係が決まっているので、
他の３本の直線の方程式はこのパラメータ即ちａ1 とｂ
1 を使って全て表すことができる。即ち、ｙ＝−１／ａ
1 ｘ＋ｂ1 ＋Ｃ2 ｛ａ1 ｝、ｙ＝ａ1 ｘ＋ｂ1 ＋Ｃ3
｛ａ1 ｝、ｙ＝−１／ａ1 ｘ＋ｂ1 ＋Ｃ4 ｛ａ1 ｝であ
る。ここで、Ｃ2 ｛ａ1 ｝、Ｃ3 ｛ａ1 ｝、Ｃ4｛ａ1
｝はそれぞれａ1 に関する関数である。

【０１２５】そして、４点のマーカ１１８の概中心を使
ってこれら４本の直線にフィットさせる。この場合、最
小２乗近似を用いる。

【０１２６】今、マーカ概中心の座標を、Ｍ1 （ｘ1 ，
ｙ1 ）、Ｍ2 （ｘ2 ，ｙ2 ）、Ｍ3（ｘ3 ，ｙ3 ）、Ｍ4
（ｘ4 ，ｙ4 ）とすると、それぞれの評価関数Ｅ1 〜
Ｅ4は、 Ｅ1 ＝（ｙ1 −ａ1 ｘ1 ＋ｂ1 ）² ＋（ｙ2 −ａ1 ｘ2
＋ｂ1 ）² Ｅ2 ＝（ｙ2 ＋１／ａ1 ｘ2 ＋ｂ1 ＋Ｃ2 ｛ａ1 ｝）²
＋（ｙ3 ＋１／ａ1ｘ3 ＋ｂ1 ＋Ｃ2 ｛ａ1 ｝）² Ｅ3 ＝（ｙ3 −a1 x3 ＋ｂ1 ＋Ｃ3 ｛ａ1 ｝）² ＋（ｙ
4 −a1 x4 ＋ｂ1 ＋Ｃ3 ｛ａ1 ｝）² Ｅ4 ＝（ｙ4 ＋１／ａ1 ｘ4 ＋ｂ1 ＋Ｃ4 ｛ａ1 ｝）²
＋（ｙ1 ＋１／ａ1ｘ1 ＋ｂ1 ＋Ｃ4 ｛ａ1 ｝）² となる。従って、最小化すべき評価関数Ｅtot は、 Ｅtot ＝Ｅ1 ＋Ｅ2 ＋Ｅ3 ＋Ｅ4 である。

【０１２７】このような評価関数Ｅtot が最小になるよ
うにａ1 ，ｂ1 を決定し、直線の交点をブロック基準点
つまり座標算出用基準点とする。このために、Ｅtot を
ａ1，ｂ1 で偏微分し、

【０１２８】

【数１９】 ここで、Ｃ2 ｛ａ1 ｝、Ｃ3 ｛ａ1 ｝、Ｃ4 ｛ａ1 ｝は
以下のように決まる。

【０１２９】Ｃ2 ｛ａ1 ｝＝−（ａ1 ＋１／ａ1 ）（Ｓ
ＱＲＴ（１＋ｄ² ）＋ｘ4 ） Ｃ3 ｛ａ1 ｝＝−ａ1 ＳＱＲＴ（１＋ｄ² ） Ｃ4 ｛ａ1 ｝＝−ａ1 ＳＱＲＴ（１＋ｄ² ）−ｘ4 （ａ
1 ＋１／ａ1 ） ここで、ＳＱＲＴ（）は平方根を、ｄはマーカ間の距離
を示す。

【０１３０】以上から、ブロックを囲む４本の直線を一
意的に決定できる。

【０１３１】より一般的には、

【０１３２】

【数２０】 が最小になれば良い。

【０１３３】従って、次式を解くことになる。

【０１３４】

【数２１】 次に、このようなレクタングルフィティングを用いる場
合の情報再生システムの構成を説明する。

【０１３５】即ち、図１６の（Ａ）に示すように、記録
媒体上に印刷された２次元コードを撮像する画像入力部
１７０があり、この中で２値化などがなされて、フレー
ムメモリ１７２に記憶される。

【０１３６】パターンコード抽出部１７４は、このフレ
ームメモリ１７２に入ったデータから前述したような手
法でパターンコードを抽出する。複数回帰直線算出部１
７６は、この抽出されたパターンコードを使用して複数
の直線にフィットさせる。そして、データコード読取領
域基準座標算出部１７８にて、４隅の座標、具体的には
直線の交点を算出する。領域基準座標内データコード読
取座標生成部１８０は、この直線の交点つまり基準座標
に基づいて、ブロック領域内のデータコードの読取座標
を格子状に分割することで求める。

【０１３７】そして、データコード読取部１８２は、こ
の読取座標に従ってフレームメモリ１７２に記憶された
データコードを読み取って出力する。後は、復調、デイ
ンターリーブ、エラー訂正／検出などの特開平６−２３
１４６６号公報に開示されたような処理を行って再生さ
れる。

【０１３８】同図の（Ｂ）は、図１５の（Ａ）や（Ｂ）
に示したようなドットパターンを読み取るようにした場
合の情報再生システムの変形例を示している。

【０１３９】即ち、画像入力部１７０は、記録媒体上に
印刷された２次元コードを撮像し、得られた画像データ
を２値化などしてフレームメモリ１７２に記憶する。

【０１４０】画像内マーカ概中心座標算出部１８４は、
このフレームメモリ１７２に入ったデータを使って、マ
ーカの概中心座標を算出する。これは、前述したような
ストリーク処理による。そして、パターンコード抽出部
１７４は、このマーカと所定の位置関係にあるパターン
コードを抽出し、複数回帰直線算出部１７６はこのパタ
ーンコードに基づいて回帰直線（図１５の（Ａ）や
（Ｂ）中に破線で示す）を算出する。データコード読取
領域基準座標算出部１７８は、それらの回帰直線の交点
つまり基準座標を求める。領域基準座標内データコード
読取座標発生部１８０は、この基準座標を使って、デー
タコードの読取座標を算出する。

【０１４１】そして、データコード読取部１８２は、こ
の読取座標に従ってフレームメモリ１７２に記憶された
データコードを読み取って出力する。後は、復調、デイ
ンターリーブ、エラー訂正／検出などの特開平６−２３
１４６６号公報に開示されたような処理を行って再生さ
れる。

【０１４２】図１７は、このような構成における１フレ
ーム分のデータ読取処理のフローチャートである。

【０１４３】即ち、まず最初の処理として、画像入力部
１７０は、フレーム画像を２値化して、フレームメモリ
１７２へ記憶する（ステップＳ２０２）。そして、画像
内マーカ概中心座標算出部１８４は、このフレームメモ
リ１７２内のデータから既知の手法によりマーカの概中
心を算出する（ステップＳ２０４）。

【０１４４】次に、パターンコード抽出部１７４は、未
使用マーカがあるかどうかを判定し（ステップＳ２０
６）、まだこれから処理しなければいけないマーカがあ
る場合には、複数の概中心座標から予め位置関係の定ま
っているパターンコードを抽出していく（ステップＳ２
０８）。そして、複数回帰直線算出部１７６は、抽出さ
れた各パターンコードのそれぞれのドット中心座標を求
め（ステップＳ２１０）、直線上に予め配置された複数
パターンコードに対して、これらの中心座標から最小２
乗近似により直線の方程式を求める（ステップＳ２１
２）。

【０１４５】この直線の方程式の算出処理を、直線の算
出数が所定数に達するまで（ステップＳ２１４）繰り返
し、所定数に達したならば、データコード読取領域基準
座標算出部１７８は、直線の交点を求めて、ブロック基
準座標とする（ステップＳ２１６）。

【０１４６】こうして１つのブロック基準座標が求まっ
たならば、次に、１ブロックの基準座標が全て、つまり
ブロックの４隅の４点が全て検出できたかどうかの判定
を行い（ステップＳ２１８）、まだの場合には上記ステ
ップＳ２１２に戻って、上記の処理を繰り返す。

【０１４７】また、１ブロックの基準座標が全て検出し
終わった場合には、領域基準座標内データコード読取座
標生成部１８０は、それらブロック基準座標を結び、こ
の線分を分割する（ステップＳ２２０）。これは、デー
タコードが印刷されている間隔で格子状に分割するとい
うことである。

【０１４８】そして、この分割線分の交点をデータ読取
座標として、データコード読取部１８２は、データを読
み取っていく（ステップＳ２２２）。

【０１４９】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ２０６に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ２０６で未使用マーカが無しと判
定されて、処理を終了する。

【０１５０】図１６の（Ｃ）は、情報再生システムのさ
らに別の変形例を示している。これは、図１５の（Ｄ）
及び（Ｅ）に示したようなパターンコード自体がない
（パターンコード＝マーカの）場合の構成である。

【０１５１】即ち、画像入力部１７０は、記録媒体上に
印刷された２次元コードを撮像し、得られた画像データ
を２値化などしてフレームメモリ１７２に記憶する。

【０１５２】画像内マーカ概中心座標算出部１８４は、
このフレームメモリ１７２に入ったデータを使って、マ
ーカの概中心座標を算出する。複数回帰直線算出部１７
６は、この複数の概中心座標を使って複数の回帰直線を
算出する。データコード読取領域基準座標算出部１７８
は、その回帰直線の交点つまり基準座標を求める。領域
基準座標内データコード読取座標発生部１８０は、この
基準座標を使って、データコードの読取座標を算出す
る。

【０１５３】そして、データコード読取部１８２は、こ
の読取座標に従ってフレームメモリ１７２に記憶された
データコードを読み取って出力する。後は、復調、デイ
ンターリーブ、エラー訂正／検出などの特開平６−２３
１４６６号公報に開示されたような処理を行って再生さ
れる。

【０１５４】図１８は、このような構成における１フレ
ーム分のデータ読取処理のフローチャートである。

【０１５５】即ち、まず、画像入力部１７０は、フレー
ム画像を２値化して、フレームメモリ１７２へ記憶する
（ステップＳ２３２）。そして、画像内マーカ概中心座
標算出部１８４は、このフレームメモリ１７２内のデー
タから既知の手法によりマーカの概中心を算出する（ス
テップＳ２３４）。

【０１５６】次に、複数回帰直線算出部１７６は、未使
用マーカがあるかどうかを判定し（ステップＳ２３
６）、まだこれから処理しなければいけないマーカがあ
る場合には、直線上に予め配置された複数のマーカに対
して、これらの概中心座標から最小２乗近似により直線
の方程式を求める（ステップＳ２３８）。

【０１５７】この直線の方程式の算出処理を、直線の算
出数が所定数に達するまで（ステップＳ２４０）繰り返
し、所定数に達したならば、データコード読取領域基準
座標算出部１７８は、この直線の交点を求めて、それを
ブロック基準座標とする（ステップＳ２４２）。

【０１５８】こうして１つのブロック基準座標が求まっ
たならば、次に、１ブロックの基準座標が全て、つまり
ブロックの４隅の４点が全て検出できたかどうかの判定
を行い（ステップＳ２４４）、まだの場合には上記ステ
ップＳ２３６に戻って、上記の処理を繰り返す。

【０１５９】また、１ブロックの基準座標が全て検出し
終わった場合には、領域基準座標内データコード読取座
標生成部１８０は、それらブロック基準座標を結び、こ
の線分を分割する（ステップＳ２４６）。これは、デー
タコードが印刷されている間隔で格子状に分割するとい
うことである。

【０１６０】そして、データコード読取部１８２は、こ
の分割線分の交点をデータ読取座標としてデータを読み
取っていく（ステップＳ２４８）。

【０１６１】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ２３６に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ２３６で未使用マーカが無しと判
定されて、処理を終了する。

【０１６２】また、パターンコードを、図１２の（Ａ）
に示すように、１個のマーカを中心として４方向に所定
距離だけ延びるようにパターンコードを配列しなくと
も、図１９の（Ａ）に示すように、マーカ１１８近傍の
両側のパターンコード１２０だけを使ってマーカ１１８
の真中心つまり基準座標を算出するようにすれば、マー
カ１１８間に一列に配置したものであっても精度良く求
めることができる。すなわち、パターンコード１２０を
一列に配列した場合、画像入力部の光学系に歪などによ
り周辺部がずれてパターンコード１２０のドットが曲線
上に並ぶように撮像されてしまう恐れがあるが、求めた
い中心点の近傍のドットを使用すれば、このずれ量が小
さく、正確に求めることができる。

【０１６３】図１９の（Ｂ）は、この場合の情報再生シ
ステムの構成を示す図である。

【０１６４】即ち、画像入力部１８６は、記録媒体上に
印刷された２次元コードを撮像し、得られた画像データ
を２値化などしてフレームメモリ１８８に記憶する。

【０１６５】マーカ概中心座標算出部１９０は、このフ
レームメモリ１８８に入ったデータを使って、マーカの
概中心座標を算出する。パターンコード抽出部１９２
は、この概中心から所定距離内にある左右両側のパター
ンコード１２０を抽出する。ブロック基準座標算出部１
９４は、これらパターンコード１２０間にあるマーカ１
１８の真中心つまりブロック基準座標を誤差最小法を用
いて算出する。データコード読取座標算出部１９６は、
このブロック基準座標を使って、データコードの読取座
標を算出する。

【０１６６】そして、データコード読取部１９８は、こ
の読取座標に従ってフレームメモリ１８８に記憶された
データコードを読み取って出力する。後は、復調、デイ
ンターリーブ、エラー訂正／検出などの特開平６−２３
１４６６号公報に開示されたような処理を行って再生さ
れる。

【０１６７】図２０は、このような構成における１フレ
ーム分のデータ読取処理のフローチャートである。

【０１６８】即ち、まず、画像入力部１８６は、フレー
ム画像を２値化して、フレームメモリ１８８へ記憶する
（ステップＳ２５２）。そして、マーカ概中心算出部１
９０は、フレームメモリ１８８内のデータから既知の手
法によりマーカの概中心を算出する（ステップＳ２５
４）。

【０１６９】次に、パターンコード抽出部１９２は、未
処理マーカがあるかどうかを判定し（ステップＳ２５
６）、まだこれから処理しなければいけないマーカがあ
る場合には、ペアとなる隣接マーカの概中心を選択し
（ステップＳ２５８）、これら概中心を結んだ直線を外
へ延長する（ステップＳ２６０）。

【０１７０】そして、この直線上で各概中心から一定半
径内のパターンコードを探索し（ステップＳ２６２）、
見つけられたパターンコードの数をカウントする（ステ
ップＳ２６４）。ここでこのカウントした数が所定数に
達しているかどうか判断し（ステップＳ２６６）、まだ
であれば探索半径を変更（拡大）しする（ステップＳ２
６８）。ここで、この変更した探索半径が限界値以下で
あるかどうかチェックし（ステップＳ２７０）、限界値
以下であれば上記ステップＳ２６２に戻り、またそうで
なければ上記ステップＳ２５６に戻る。

【０１７１】一方、カウント数が所定値に達したなら
ば、ブロック基準座標算出部１９４は、それら見つけら
れたパターンコードを用いて、このパターンコードに挟
まれたブロック基準座標を算出する（ステップＳ２７
２）。この場合、前述したような誤差最小法を利用す
る。

【０１７２】こうして１つのブロック基準座標が求まっ
たならば、次に、１ブロックの基準座標が全て、つまり
ブロックの４隅の４点が全て算出できたかどうかの判定
を行い（ステップＳ２７４）、まだの場合には上記ステ
ップＳ２５６に戻って、上記の処理を繰り返す。

【０１７３】また、１ブロックの基準座標が全て検出し
終わった場合には、データコード読取座標算出部１９６
は、それらブロック基準座標よりブロック内データコー
ド読取座標を算出する（ステップＳ２７６）。これは、
データコードが印刷されている間隔で格子状に分割する
ということである。

【０１７４】そして、データコード読取部１９８は、こ
の読取座標に従ってデータを読み取っていく（ステップ
Ｓ２７８）。

【０１７５】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ２５６に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ２５６で未使用マーカが無しと判
定されて、処理を終了する。

【０１７６】ところで、何らかの原因によりパターンコ
ードの一部が欠落することがある。そのような場合に
は、図２１の（Ａ）に示すように、そのパターンコード
１２０をサーチしていく線分上を延長した所にある欠落
したパターンコードドット２００近傍のパターンコード
１２０のドット２０２を使ってブロック基準座標を求め
ることができる。すなわち、この例は、欠落したままで
基準座標を求めようとすると、当然、パターンコード１
２０のドットの数が減り精度が落ちるので、それを補う
ために、回りのパターンコード１２０を使って精度を保
たせようとするものである。

【０１７７】同図の（Ｂ）は、この場合の情報再生シス
テムの構成を示す図である。

【０１７８】即ち、画像入力部１８６は、記録媒体上に
印刷された２次元コードを撮像し、得られた画像データ
を２値化などしてフレームメモリ１８８に記憶する。

【０１７９】マーカ概中心座標算出部１９０は、このフ
レームメモリ１８８に入ったデータを使って、マーカの
概中心座標を算出する。パターンコード抽出部１９２
は、この概中心から所定距離内にあるパターンコードを
抽出する。抽出パターンコード数カウンタ２０４は、抽
出されたパターンコードのドット数をカウントする。判
定部２０６は、このカウント数と所定閾値とを比較し、
カウント数がこの所定閾値に達しないときには、上記パ
ターンコード抽出部１９２に、足りない分のパターンコ
ードのドットを次のパターンコードからさらに抽出させ
る。

【０１８０】ブロック基準座標算出部１９４は、これら
抽出されたパターンコードから誤差最小法によりマーカ
の真中心つまりブロック基準座標を算出する。データコ
ード読取座標算出部１９６は、このブロック基準座標を
使って、データコードの読取座標を算出する。そして、
データコード読取部１９８は、この読取座標に従ってフ
レームメモリ１８８に記憶されたデータコードを読み取
って出力する。後は、復調、デインターリーブ、エラー
訂正／検出などの特開平６−２３１４６６号公報に開示
されたような処理を行って再生される。

【０１８１】図２２は、このような構成における１フレ
ーム分のデータ読取処理のフローチャートである。

【０１８２】即ち、まず、画像入力部１８６は、フレー
ム画像を２値化して、フレームメモリ１８８へ記憶する
（ステップＳ２８２）。そして、画像内マーカ概中心算
出部１９０は、フレームメモリ内のデータから既知の手
法により複数のマーカを抽出し、これらマーカの概中心
を算出する（ステップＳ２８４）。

【０１８３】次に、パターンコード抽出部１９２は、未
処理マーカがあるかどうかを判定し（ステップＳ２８
６）、まだこれから処理しなければいけないマーカがあ
る場合には、これらの概中心からブロック内の予め決め
られた位置のパターンコードを探索し（ステップＳ２８
８）、抽出パターンコード数カウンタ２０４は、見つけ
られたパターンコードの数をカウントする（ステップＳ
２９０）。ここで、判定部２９６は、このカウントした
数が所定数に達しているかどうか判定する（ステップＳ
２９２）。まだ達していない場合には、パターンコード
抽出部１９２は、ブロック外で対応する位置のパターン
コードを探索し（ステップＳ２９４）、抽出パターンコ
ード数カウンタ２０４は、この見つけられたパターンコ
ードの数を上記カウント数に加える（ステップＳ２９
６）。そして、再度、判定部２０６は、カウント数が所
定数に達しているかどうか判定し（ステップＳ２９
８）、まだであれば、このブロックの処理は不能として
上記ステップＳ２８６に戻り、次のブロックの処理へと
進む。

【０１８４】一方、上記ステップＳ２９２又はＳ２９８
において、カウント数が所定数に達したと判定された場
合には、ブロック基準座標算出部１９４は、それら見つ
けられたパターンコードを用いてブロック基準座標を算
出する（ステップＳ３００）。この場合、前述したよう
な誤差最小法例えば最小２乗近似により最適座標位置を
決定する。

【０１８５】こうして１つのブロック基準座標が求まっ
たならば、次に、１ブロックの基準座標が全て、つまり
ブロックの４隅の４点が全て算出できたかどうかの判定
を行い（ステップＳ３０２）、まだの場合には上記ステ
ップＳ２８６に戻って、上記の処理を繰り返す。

【０１８６】また、１ブロックの基準座標が全て検出し
終わった場合には、データコード読取座標算出部１９６
は、それら基準座標よりブロック内データコード読取座
標を算出し（ステップＳ３０４）、データ読取部１９８
は、この読取座標に従ってデータを読み取っていく（ス
テップＳ３０６）。

【０１８７】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ２８６に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ２８６で未使用マーカが無しと判
定されて、処理を終了する。

【０１８８】次に、マーカを無くしてパターンコードだ
けで読み取れるようにした例を説明する。即ち、本例で
は、矩形ブロックの境界部に配列されたパターンコード
として、図２３に示すように、黒ドットと白ドットとが
交互に配されたパターンコード２０８を用いる。一方、
データ部２１０に配されるデータコードとしては、この
ような黒白交互パターンが存在しないような変調が加え
られている。つまり、パターンコード２０８を周期的コ
ード体系で、データ部２１０のデータコードを非周期的
コード体系で記録する。

【０１８９】そして、このようなパターンコード２０８
とデータコードでなる２次元コードパターンを撮像して
メモリに記憶する。この画像をＡプレーンとする。ま
た、この得られた画像を１ドット分ずらしてメモリに記
憶する。この画像をＢプレーンとする。これらＡプレー
ンとＢプレーンとの排他的論理和（ＸＯＲ）をとってメ
モリに記憶する。すると、パターンコードの部分が全て
黒ドットの連続となる。一方、データ部２１０は、前述
したように黒白交互パターンの配列を禁止してるので、
黒ドットがある程度以上続くことは決してない。即ち、
パターンコード２０８が黒白合わせてＮドットであった
とすると、黒ドットの連続数はＮよりも必ず少なくな
る。従って、このＮ個連続した黒ドットを見つけること
で、パターンコード２０８の位置を算出することができ
る。

【０１９０】こうしてパターンコード２０８の位置が算
出されたならば、メモリに記憶されたＡプレーンの画像
データを使って、前述したように誤差最小法を利用して
ブロックの基準座標を求め、読取座標を算出することが
できる。

【０１９１】図２４の（Ａ）は、この場合の情報再生シ
ステムのブロック構成図であり、図２５は動作フローチ
ャートである。

【０１９２】即ち、画像入力部２１２は、図２３に示す
ような黒ドットと白ドットとが交互に配されたパターン
コード２０８を持つ２次元コードパターンが印刷された
情報記録媒体を撮像し、２次元コードパターンの画像を
得、これを２値化して第１メモリ（メモリ１）２１４へ
格納する（ステップＳ３１２）。即ち、Ａプレーンの画
像を得る。次に、１ドットシフト画像生成部２１６は、
予め決められた方向へ１ドットサイズ分、この第１メモ
リ２１４に記憶された画像をシフトしてＢプレーンの画
像を生成し、第２メモリ（メモリ２）２１８に格納する
（ステップＳ３１４）。そして、排他的論理和算出部２
２０は、これら第１及び第２メモリ２１４，２１８に記
憶された２つのビットマップデータに対し排他的論理和
を取り、その結果を第３メモリ（メモリ３）２２２へ格
納する（ステップＳ３１６）。

【０１９３】ここで、所定パターン連続発生数算出部２
２４は、第３メモリ２２２に記憶されたデータから黒ド
ットの連続数をカウントする（ステップＳ３１８）。パ
ターンコード位置検出部２２６は、このカウントされた
連続数が所定値以上かどうか判断し（ステップＳ３２
０）、そうであれば連続点の始点と終点で挟まれた線分
上をパターンコード２０８の存在領域として記憶する
（ステップＳ３２２）。その後、あるいは上記ステップ
Ｓ３２０で設定値に達してないと判断された場合には、
１画面つまりフレームの処理が終了したかどうか判断し
（ステップＳ３２４）、まだであれば上記ステップＳ３
１８に戻る。

【０１９４】また、１画面の処理が終了した場合には、
パターンコード存在領域をすべて使用したかどうか、即
ちフレームの中に入っているブロックを全て処理したか
どうか判断し（ステップＳ３２６）、まだであれば、第
３メモリ２２２中のパターンコード存在領域に対応する
第１メモリ２１４の画像データよりパターンコード２０
８を見つけ、ブロック基準座標生成部２２８によって、
このパターンコード２０８を用いてブロック基準座標を
算出する（ステップＳ３２８）。そして、データコード
読取座標生成部２３０は、この基準座標を基にブロック
内データコード読取座標を算出し、データコード読取部
２３２によって第１メモリ２１４からデータコードを読
み取る（ステップＳ３３０）。後は、復調、デインター
リーブ、エラー訂正／検出などの特開平６−２３１４６
６号公報に開示されたような処理を行って再生される。

【０１９５】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ３２６に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ３２６でパターンコード存在領域
を全て使用したと判定されて、処理を終了する。

【０１９６】この例によれば、基準座標算出の処理が簡
略になり、また、マーカを用いていないので、記録密度
（容量）を向上させることができる。

【０１９７】なお、この例は、１ドットずらすために、
何らかの方法で前処理として傾きを補正しておくことが
必要となる。

【０１９８】また、上記のような黒白交互パターンの代
わりに、図２６に示すように、自己相関性が強く且つ相
互相関性が弱い所定の相関パターン、例えばバーカーコ
ードでパターンコード２３４を構成し、データ部２３６
はこのバーカーコード以外の配列になるように変調をか
けておくようにしても、マーカを省略することができ
る。つまり、パターンコード２３４を相関性を有するコ
ード体系で、データ部２３６のデータコードを相関性を
有しないコード体系で記録する。

【０１９９】このバーカーコードは、同図に示すよう
に、コード長Ｎが１１のときは、「＋＋＋−−−＋−−
＋−」となり、＋を１（黒ドット）、−を０（白ドッ
ト）に対応させると、「１１１０００１００１０（黒黒
黒白白白黒白白黒白）」となる。このバーカーコードの
相関値ψは、一般的には、

【０２００】

【数２２】 で表される。ここで、Ｋは参照パターン２３８とパター
ンコード２３４とのズレを示す。

【０２０１】このようなバーカーコードは、図２７に示
すように、同じ並びの参照パターン２３８と相関を取っ
た場合、一致した所で相関値のピークが立つ。従って、
このバーカーコードの参照パターン２３８を、撮像した
画像に対して１ドットずつずらしながらスキャンしてい
き、相関のピーク値を検出することで、パターンコード
２３４の位置を判別することが可能になる。こうしてパ
ターンコード２３４の位置が算出されたならば、前述し
たように誤差最小法を利用してブロックの基準座標を求
め、読取座標を算出することができる。

【０２０２】図２４の（Ｂ）は、この場合の情報再生シ
ステムのブロック構成図であり、図２８は動作フローチ
ャートである。

【０２０３】即ち、画像入力部２４０は、図２６に示す
ようなバーカーコードでなるパターンコード２３４を有
する２次元コードパターンが印刷された情報記録媒体を
撮像し、２次元コードパターンの画像を得、これを２値
化して第１メモリ（メモリ１）２４２へ格納する（ステ
ップＳ３４２）。

【０２０４】次に、相関演算部２４４は、黒ドットを＋
１、白ドットを−１として、参照パターン記憶ＲＯＭ２
４６に記憶された参照パターン２３８との相関値を求め
る（ステップＳ３４４）。そして、この求めた相関値が
予め設定した値より大きいかどうか判断し（ステップＳ
３４６）、そうでなければ相関値をゼロとして（ステッ
プＳ３４８）、またそうであればその相関値を、第２メ
モリ（メモリ２）２４８に格納する（ステップＳ３５
０）。その後、予め決められた方向へ参照パターンを所
定距離シフトし（ステップＳ３５２）、その結果、１画
面つまりフレームの終了となるかどうか判断する（ステ
ップＳ３５４）。まだ１画面の終了とならなければ、上
記ステップＳ３４４に戻り、上記処理を繰り返す。

【０２０５】一方、１画面部の処理が終了した場合に
は、概略パターンコード領域抽出部２５０は、第２メモ
リ２４８より値ゼロで囲まれた概略パターンコード領域
を抽出する（ステップＳ３５６）。そして、概略パター
ンコード領域内ピーク位置検出部２５２は、未処理概略
パターンコード領域があるかどうか、即ちフレームの中
に入っているブロックを全て処理したかどうか判断し
（ステップＳ３５８）、まだであれば、概略パターンコ
ード領域内での相関ピーク位置を検出する（ステップＳ
３６０）。パターンコード位置検出部２５４は、このピ
ーク位置を結んだ線分中にある第１メモリ２４２でのパ
ターンコード２３４を抽出し（ステップＳ３６２）、ブ
ロック基準座標生成部２５６は、この抽出したパターン
コード２３４を用いてブロック基準座標を算出する（ス
テップＳ３６４）。そして、データコード読取座標生成
部２５８は、この基準座標を基にブロック内データコー
ド読取座標を算出し、データコード読取部２６０によっ
て第１メモリ２４２からデータコードを読み取る（ステ
ップＳ３６６）。後は、復調、デインターリーブ、エラ
ー訂正／検出などの特開平６−２３１４６６号公報に開
示されたような処理を行って再生される。

【０２０６】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ３５８に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ３５８で未処理概略パターンコー
ド領域がないと判定されて、処理を終了する。

【０２０７】この例によれば、基準座標算出の処理が簡
略になり、また、マーカを用いていないので、記録密度
（容量）を向上させることができる。

【０２０８】なお、この例においても、何らかの方法で
前処理として傾きを補正しておくことが必要となる。

【０２０９】そこで、傾きがあっても良いように、バー
カーコードを、図２９の（Ａ）に示すように、円周上に
並べて構成したリング状バーカーコード２６２とするこ
とが考えられる。即ち、この円周の中心を通る直線で切
った断面は、互いに反対方向に並んだ２個のバーカーコ
ードになる。従って、同図の（Ｂ）に網掛けを付して示
すような領域で相関を求めると、このリング状バーカー
コード２６２と同様の参照パターン２６４とが一致した
ところに相関のピークが立つ。

【０２１０】なお、このようなリング状バーカーコード
２６２における相関値ψは、一般的には、

【０２１１】

【数２３】 で表される。ここで、Ｋ，Ｌは、参照パターン２６４と
リング状バーカーコード２６２とのｘ，ｙ方向とのズレ
を示す。

【０２１２】図３０の（Ａ）は、このようなリング状バ
ーカーコード２６２でなるパターンコード２６６を、ブ
ロックの４隅に配置した例である。この場合には、ブロ
ック基準座標は、このリング状バーカーコードの中心と
なる。そして、同様の参照パターン２６４と順次相関を
取っていくと、パターンが一致した点で相関のピークが
立つので、そのピーク値を検出することで、直接ブロッ
ク基準座標を４点求めることができる。後は、前述した
ように、このブロック基準座標から各データドットの読
取座標を算出することができる。

【０２１３】図３１の（Ａ）は、この場合の情報再生シ
ステムのブロック構成図であり、図３２は動作フローチ
ャートである。

【０２１４】即ち、画像入力部２６８は、図３０の
（Ａ）に示すようなリング状バーカーコードでなるパタ
ーンコード２６６を有する２次元コードパターンが印刷
された情報記録媒体を撮像し、２次元コードパターンの
画像を得、これを２値化して第１フレームメモリ（メモ
リ１）２７０へ格納する（ステップＳ３７２）。

【０２１５】次に、参照パターン相関演算部２７２は、
参照コードパターン（ビットマップ）２６４を２値化画
像の左上から右下へラスタスキャンしてそれぞれの位置
の相関値を算出し、第２フレームメモリ（メモリ２）２
７４に格納する（ステップＳ３７４）。その後、概略ブ
ロック基準領域抽出部（閾値比較部）２７６は、相関値
が格納された第２フレームメモリ２７４のデータと閾値
とを比較し、閾値より大きい領域を求め、この領域をマ
ーカ領域とする（ステップＳ３７６）。

【０２１６】ブロック基準座標算出部（概略領域内ピー
ク位置検出部）２７８は、未処理マーカ領域があるかど
うか、即ちフレームの中に入っているブロックを全て処
理したかどうか判断し（ステップＳ３７８）、まだであ
れば、上記マーカ領域内で最大値の場所を算出する（ス
テップＳ３８０）。そして、この最大値の周囲の値も使
って相関値のピーク位置の精度を向上させ（ステップＳ
３８２）、こうして得たピーク位置をブロック基準座標
とし、ブロック内データコード読取座標生成部２８０
は、４つのブロック基準座標を結んで囲まれた領域の各
辺を等分割してメッシュを切り、データコード読取座標
とし、データコード読取部２８２によって第１フレーム
メモリ２７０からデータコードを読み取る（ステップＳ
３８４）。後は、復調、デインターリーブ、エラー訂正
／検出などの特開平６−２３１４６６号公報に開示され
たような処理を行って再生される。

【０２１７】これで１ブロックの処理が終わり、上記ス
テップＳ３７８に戻って、上記の処理を繰り返すことに
より、フレームの中に入っているブロックを全て処理す
ると、このステップＳ３７８で未処理マーカ領域がない
と判定されて、処理を終了する。

【０２１８】また、上記のようなリング状バーカーコー
ド２６２の中央部のスペースが空いていることから、図
３０の（Ｂ）に示すように、ここをデータコード領域と
することも考えられる。即ち、リング状バーカーコード
２６２の１つ１つが、データコード２８４の各１つ１つ
のドットを構成する。

【０２１９】図３１の（Ｂ）は、この場合の情報再生シ
ステムのブロック構成図であり、図３３は動作フローチ
ャートである。

【０２２０】即ち、画像入力部２６８は、図３０の
（Ｂ）に示すような２次元コードパターンが印刷された
情報記録媒体を撮像し、２次元コードパターンの画像を
得、これを２値化して第１フレームメモリ（メモリ１）
２７０へ格納する（ステップＳ３９２）。

【０２２１】次に、参照パターン相関演算部２７２は、
参照コードパターン（ビットマップ）２６４を２値化画
像の左上から右下へラスタスキャンしてそれぞれの位置
の相関値を算出し、第２フレームメモリ（メモリ２）２
７４に格納する（ステップＳ３９４）。その後、概略デ
ータコード読取領域抽出部（閾値比較部）２８６は、相
関値が格納された第２フレームメモリ２７４のデータと
所定の閾値とを比較し、閾値より大きい領域を求め、こ
れら各領域をデータコード領域とする（ステップＳ３９
６）。

【０２２２】データコード読取座標算出部（概略領域内
ピーク位置検出部）２８８は、未処理データコード領域
があるかどうか判断し（ステップＳ３９８）、まだであ
れば、上記データコード領域内で最大値の場所を探索す
る（ステップＳ４００）。この位置が、複数存在する場
合、例えば周りの値より一つに絞る。そして、この最大
値の位置をデータコード読取座標とし、データコード読
取部２８２によって第１フレームメモリ２７０からデー
タコードを読み取る（ステップＳ４０２）。後は、復
調、デインターリーブ、エラー訂正／検出などの特開平
６−２３１４６６号公報に開示されたような処理を行っ
て再生される。

【０２２３】その後、上記ステップＳ３９８に戻って上
記の処理を繰り返し、未処理データコード領域がなくな
ったならば、処理を終了する。

【０２２４】以上実施例に基づいて本発明を説明した
が、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能で
ある。ここで、本発明の要旨をまとめると以下のように
なる。

【０２２５】（１） 複数のドットを２次元に配置して
なる２次元コードが記録された情報記録媒体において、
上記２次元コードは、上記複数のドットの内の少なくと
も２つ以上のドットを予め設定された位置関係を有する
ように配置して記録されていることを特徴とする情報記
録媒体。

【０２２６】即ち、２つ以上のドットを予め設定された
位置関係に配置することにより、このドットの相対位置
関係を使って、２次元コードを構成する複数ドットの各
位置を高精度に検出できる。

【０２２７】（２） 複数のドットを２次元に配置して
なる２次元コードが記録された情報記録媒体において、
上記２次元コードは、上記複数のドットの内の少なくと
も２つ以上のドットを予め設定された位置関係を有する
ように配置してなるパターンマッチングドット（群）を
有することを特徴とする情報記録媒体。

【０２２８】即ち、２つ以上のドットを含むパターンマ
ッチングドットを、予め設定された位置関係に配置する
ことにより、このパターンマッチングドットの検出を容
易にし、処理の高速化と高精度なドットの位置算出を両
立できる。

【０２２９】（３） 複数のドットを２次元に配置して
なる２次元コードが記録された情報記録媒体において、
上記２次元コードが、情報内容に従って配置したデータ
ドット（群）と、上記データドット（群）とは異なり予
め設定された位置関係で配置したパターンマッチングド
ット（群）と、を有することを特徴とする情報記録媒
体。

【０２３０】即ち、パターンマッチングドットを予め設
定された位置関係に配置することにより、パターンマッ
チングドットの検出を容易にし、このパターンマッチン
グドットに基づく各データドットの位置算出処理の高速
化と高精度化を両立することができる。

【０２３１】（４） 複数のドットを２次元に配置して
なる２次元コードが記録された情報記録媒体において、
上記２次元コードが、情報内容に従って配置したデータ
ドット（群）と、このデータドット（群）とは（一意的
に）識別可能な態様で記録されるマーカと、上記データ
ドット（群）とは異なり予め設定された位置関係で配置
したパターンマッチングドット（群）と、を有すること
を特徴とする情報記録媒体。

【０２３２】即ち、データドット（群）と識別可能なマ
ーカを設けることで、マーカの位置検出を容易にし、ま
たこのマーカを基準にパターンマッチングドットの位置
関係が容易に精度良く求められ、これらのドットの相対
位置関係を使って２次元コードを構成する複数ドットの
位置を高精度に検出できる。

【０２３３】（５） 上記２次元コードは、複数のドッ
トを所定の領域に配置したブロックを複数個２次元に配
置してなることを特徴とする上記（１）〜（４）のいず
れかに記載の情報記録媒体。

【０２３４】即ち、ブロックを構成することにより、ラ
ンダムな読み取りを可能にすることができる。

【０２３５】（６） 上記２次元コードは、複数のブロ
ックを分離するために、隣接するブロック間では、上記
２次元コードの各ドットの態様（色）又は上記ブロック
内の態様（色）を互いに異ならせて記録したことを特徴
とする上記（５）に記載の情報記録媒体。

【０２３６】即ち、記録密度を落とすことなく、ブロッ
クを構成できるようになる。

【０２３７】（７） 上記態様が濃度であるときは互い
に反転せしめ、色度であるときは互いに異ならせて記録
したことを特徴とする上記（６）に記載の情報記録媒
体。

【０２３８】即ち、記録密度を落とすことなく、ブロッ
クを構成できるようになる。

【０２３９】（８） 上記データドット（群）とは識別
可能な態様で記録されるマーカは、上記データドット
（群）と異なる面積、形状、色、蛍光性、及び磁性のい
ずれかで記録されたことを特徴とする上記（４）に記載
の情報記録媒体。

【０２４０】即ち、マーカの位置検出を容易にすること
ができる。

【０２４１】（９） 上記データドット（群）が、少な
くともその一部を離間して配置し、上記パターンマッチ
ングドット（群）が、上記データドット（群）の間隙
に、データドット（群）と接することなく配置したもの
である、ことを特徴とする上記（３）又は（４）に記載
の情報記録媒体。

【０２４２】即ち、記録密度を落とさないでパターンマ
ッチングドットを配置できるようになる。

【０２４３】（１０） 上記パターンマッチングドット
（群）は、パターンマッチングドット（群）全体または
その一部が上記データドット（群）と識別可能なコード
体系で記録されていることを特徴とする上記（２）〜
（４）のいずれかに記載の情報記録媒体。

【０２４４】即ち、パターンマッチングドットの検出を
容易にできるようになる。

【０２４５】（１１） 上記パターンマッチングドット
（群）を周期的なコード体系で記録すると共に、上記デ
ータドット（群）を非周期的なコード体系で記録したこ
とにより、上記パターンマッチングドット（群）とデー
タドット（群）とを識別可能としたことを特徴とする上
記（１０）に記載の情報記録媒体。

【０２４６】即ち、パターンマッチングドットの検出を
容易にできる。

【０２４７】（１２） 上記パターンマッチングドット
（群）を相関性を有するコード体系で記録すると共に、
上記データドット（群）を相関性を有しないコード体系
で記録したことにより、上記パターンマッチングドット
（群）とデータドット（群）とを識別可能としたことを
特徴とする上記（１０）に記載の情報記録媒体。

【０２４８】即ち、パターンマッチングドットの検出を
容易にできる。

【０２４９】（１３） 上記パターンマッチングドット
（群）は、パターンマッチングドット（群）全体または
その一部がデータドット群と同領域に記録されているこ
とを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の
情報記録媒体。

【０２５０】即ち、記録密度を落とさないでパターンマ
ッチングドットを配置できる。

【０２５１】（１４） 上記パターンマッチングドット
（群）の一部は、他のパターンマッチングドット群と異
なる記録様態を有するマーカを含むことを特徴とする上
記（２）〜（４）のいずれかに記載の情報記録媒体。

【０２５２】即ち、データドット（群）と識別可能なマ
ーカを設けることで、マーカの位置検出を容易にし、ま
た、このマーカを基準にパターンマッチングドットの位
置検出が容易に精度良く求められ、これらのドットの相
対位置関係を使って２次元コードを構成する複数ドット
の位置を高精度に検出できる。

【０２５３】（１５） 上記マーカは、少なくとも一つ
以上のパターンマッチングドットを識別可能な態様で内
包していることを特徴とする上記（１５）に記載の情報
記録媒体。

【０２５４】即ち、位置検出の処理を容易にでき、記録
密度を向上させることができる。

【０２５５】（１６） 上記パターンマッチングドット
群は、互いに干渉しない様に分離して記録されているこ
とを特徴とする上記（２），（３），（４），及び（１
４）のいずれかに記載の情報記録媒体。

【０２５６】即ち、パターンマッチングドットの中心座
標の算出を容易にすることができる。

【０２５７】（１７） 上記予め設定された位置関係を
有するように配置して記録された少なくとも２つ以上の
ドットは、当該コード内のいずれかに存在すべき真基準
点を求めるための仮基準点を設定し、この仮基準点と上
記予め設定された位置関係とに基づいて上記２つ以上の
ドットに係る理想点を求め、この理想点と実際に取り込
まれた上記２つ以上のドットに係る現実点とのズレ分が
最小となるように上記仮基準点の位置を補正して自己又
は他のドット読み取りのための（真）基準点を設定し得
るように配置して記録されていることを特徴とする上記
（１）〜（４）のいずれかに記載の情報記録媒体。

【０２５８】即ち、仮基準点と設計値とに基づいて求め
た理想点に対する現実点とのズレ分が最小となるように
上記仮基準点を補正して自己又は他のドットの読み取り
のための（真）基準点を設定しているので、２次元コー
ドを構成する複数ドットの位置を高精度に検出すること
ができる。

【０２５９】（１８） 複数のドットを２次元に配置し
てなる２次元コードにおいて、上記複数のドットの内の
少なくとも２つ以上のドットを予め設定された位置関係
を有するように配置したことを特徴とする２次元コー
ド。

【０２６０】即ち、２つ以上間ドットを予め設定された
位置関係を有するように配置したことにより、この２つ
以上のドットの相対位置関係を使って、２次元コードと
して配置された複数ドット位置を高精度に検出できるよ
うになる。

【０２６１】（１９） 複数のドットを２次元に配置し
てなる２次元コードにおいて、上記複数のドットの内の
少なくとも２つ以上のドットを予め設定された位置関係
を有するように配置してなるパターンマッチングドット
（群）を設けたことを特徴とする２次元コード。

【０２６２】即ち、２つ以上のパターンマッチングドッ
トを予め設定された位置関係に配置することにより、パ
ターンマッチングドットの検出を容易にし、処理の高速
化と高精度なドットの位置算出を両立できるようにな
る。

【０２６３】（２０） 複数のドットを２次元に配置し
てなる２次元コードにおいて、情報内容に従って配置し
たデータドット（群）と、上記データドット（群）とは
異なり予め設定された位置関係で配置したパターンマッ
チングドット（群）と、を有することを特徴とする２次
元コード。

【０２６４】即ち、パターンマッチングドットを予め設
定された位置関係に配置することにより、パターンマッ
チングドットの検出を容易にし、処理の高速化と高精度
なドットの位置算出を両立できるようになる。

【０２６５】（２１） 複数のドットを２次元に配置し
てなる２次元コードにおいて、情報内容に従って配置し
たデータドット（群）と、このデータドット（群）とは
一意的に識別可能な態様で記録されるマーカと、上記デ
ータドット（群）とは異なり予め設定された位置関係で
配置したパターンマッチングドット（群）と、を有する
ことを特徴とする２次元コード。

【０２６６】即ち、データドット（群）と識別可能なマ
ーカを設けることで、マーカの位置検出を容易にし、ま
たこのマーカを基準にパターンマッチングドットの位置
検出が容易に精度良く求められ、これらのドットの相対
位置関係を使って２次元コードを構成する複数ドットの
位置を高精度に検出できるようになる。

【０２６７】（２２） 光学的に読み取り可能な高密度
に記録された２次元コードを再生する情報再生システム
において、予め設定された位置関係（設定座標）を有す
る所定のフォーマットに基づき複数のドットを２次元に
配置して記録した２次元コードを有する情報記録媒体を
光学的に撮像し、上記２次元コードを映像信号として入
力する入力手段と、上記入力手段により映像信号として
入力された２次元コードから位置情報（仮の位置座標：
基準座標）を算出する位置情報算出手段と、上記予め設
定された位置関係（設定座標）を有する所定のフォーマ
ットを記憶する所定フォーマット記憶手段と、上記位置
情報算出手段により算出された位置情報（仮の位置座
標：基準座標）と上記フォーマット記憶手段に記憶され
た上記所定フォーマットの有する予め設定された位置関
係（設定座標）とから上記２次元コードの各ドットの位
置座標（絶対座標）を算出する座標算出手段と、を具備
することを特徴とする情報再生システム。

【０２６８】即ち、２次元コードから読み取られた座標
群と、予め所定フォーマット記録手段に記憶されている
座標群との相対位置関係を比較することで、高精度に２
次元コードの各ドット位置座標を求めることができる。

【０２６９】（２３） 上記座標算出手段は、上記位置
情報算出手段により算出された位置情報と上記フォーマ
ット記憶手段に記憶された上記所定フォーマットの有す
る位置関係とを比較し、２乗誤差が最小となるようにし
て、上記２次元コードの各ドットの位置座標を算出する
手段を含むことを特徴とする上記（２２）に記載の情報
再生システム。

【０２７０】即ち、２次元コードから読み取られた座標
群と、予め所定フォーマット記録手段に記憶されている
座標群との相対位置関係の２乗誤差を最小にするように
上記読み取り座標群を修正することで、高精度に２次元
コードの各ドット位置座標を求めることができる。

【０２７１】（２４） 上記入力手段は、映像信号を二
値化する二値化手段を含むことを特徴とする上記（２
２）又は（２３）に記載の情報再生システム。

【０２７２】即ち、ドット位置座標算出手段の処理を容
易にし、高速化を図れる。

【０２７３】（２５） 上記情報記録媒体は、上記複数
のドットの内の少なくとも２つ以上のドットを予め設定
された位置関係を有するように配置してなるパターンマ
ッチングドット（群）を設けた２次元コードが記録され
たものであり、上記位置情報算出手段は、上記パターン
マッチングドット（群）を検出するパターン検出手段
と、上記パターン検出手段により検出したパターンマッ
チングドット（群）の位置情報を検出するパターン位置
情報検出手段とを備え、上記座標算出手段は、上記パタ
ーン位置情報と上記所定フォーマットの有する位置関係
とに基づき上記パターンマッチングドット（群）の相対
的な位置関係及び座標を算出する相対位置座標算出手段
を有する、ことを特徴とする上記（２２）に記載の情報
再生システム。

【０２７４】即ち、２つ以上のパターンマッチングドッ
トを使って２次元コードから読み取る座標群を算出する
ので、位置情報算出手段が容易に構成でき、且つ高速化
が図れる。

【０２７５】（２６） 上記情報記録媒体は、情報を示
すデータドット（群）と、上記データドット（群）とは
異なり予め設定された位置関係で配置した少なくとも２
つ以上のドットからなるパターンマッチングドット
（群）を設けた２次元コードが記録されたものであり、
上記位置情報算出手段は、上記パターンマッチングドッ
ト（群）を検出するパターン検出手段と、上記パターン
検出手段で検出したパターンマッチングドット（群）の
位置情報を検出するパターン位置情報検出手段とを備
え、上記座標算出手段は、上記パターン位置情報と上記
所定フォーマットの有する位置関係とに基づき上記パタ
ーンマッチングドット（群）の相対的な位置関係及び座
標を算出する相対位置座標算出手段を有する、ことを特
徴とする上記（２２）に記載の情報再生システム。

【０２７６】即ち、２つ以上のパターンマッチングドッ
トを使って２次元コードから読み取る座標群を算出する
ので、位置情報算出手段が容易に構成でき、且つ高速化
が図れる。

【０２７７】（２７） 上記情報記録媒体は、情報を示
すデータドット（群）と、このデータドット（群）とは
（一意的に）識別可能な態様で記録されるマーカと、上
記データドット（群）とは異なり予め設定された位置関
係で配置した少なくとも２つ以上のドットからなるパタ
ーンマッチングドット（群）を設けた２次元コードが記
録されたものであり、上記位置情報算出手段は、上記マ
ーカを検出するマーカ検出手段と、上記マーカ検出手段
で検出したマーカに基づいて上記パターンマッチングド
ット（群）を検出するパターン検出手段と、上記パター
ン検出手段で検出したパターンマッチングドット（群）
の位置情報を検出するパターン位置情報検出手段とを備
え、上記座標算出手段は、上記パターン位置情報と上記
所定フォーマットの有する位置関係とに基づき上記パタ
ーンマッチングドット（群）の相対的な位置関係及び座
標を算出する相対位置座標算出手段を有する、ことを特
徴とする上記（２２）に記載の情報再生システム。

【０２７８】即ち、マーカを検出することで、パターン
マッチングドット（群）を検出する検出範囲を制限でき
るので、高速化が図れる。

【０２７９】（２８） 上記パターン位置情報検出手段
は、上記パターンマッチングドット（群）中のドットの
重心点の座標を検出する重心検出手段を備えたことを特
徴とする上記（２５）〜（２７）のいずれかに記載の情
報再生システム。

【０２８０】即ち、簡単な回路構成でパターンマッチン
グドットの中心座標を求めることができる。

【０２８１】（２９） 上記パターン位置情報検出手段
は、上記パターンマッチングドット（群）中のドットに
外接する矩形の中心点の座標を検出する中心検出手段を
備えたことを特徴とする上記（２５）〜（２７）のいず
れかに記載の情報再生システム。

【０２８２】即ち、より簡単な回路構成でパターンマッ
チングドットの中心座標を求めることができる。

【０２８３】（３０） 上記位置情報検出手段は、上記
パターンマッチングドット（群）の一部が検出されなか
った場合に、上記所定のフォーマットが有する位置関係
と、検出された上記パターンマッチングドット（群）の
位置情報とに基づき、検出されなかったパターンマッチ
ングドット（群）の位置情報を推定するパターン推定手
段と、このパターン推定手段により推定された位置情報
に基づき、他のパターンマッチングドットを探索するパ
ターンコード探索手段と、を有することを特徴とする上
記（２５）〜（２７）のいずれかに記載の情報再生シス
テム。

【０２８４】即ち、情報記録媒体の汚れ等によるドット
の欠損がある場合でも必要十分な個数のパターンマッチ
ングドット群を用いて高精度に２次元コードを構成する
複数ドットの位置検出ができる。

【０２８５】（３１） 上記座標算出手段は、任意の座
標及び上記情報記録媒体の座標系の単位ベクトルを求め
て、上記２次元コードの各ドットの位置座標を求めるも
のであることを特徴とする上記（２３）に記載の情報再
生システム。

【０２８６】即ち、パターンマッチングドット群を任意
な位置に配置しても２次元コードを構成する複数ドット
の座標を高精度に算出できる。

【０２８７】（３２） 上記座標算出手段は、任意の座
標を求めて、上記２次元コードの各ドットの位置座標を
求めるものであることを特徴とする上記（２３）に記載
の情報再生システム。

【０２８８】即ち、パターンマッチングドット群を任意
な位置に配置しても２次元コードを構成する複数ドット
の座標を高精度に算出できる。

【０２８９】（３３） 上記座標算出手段は、二組の任
意の座標を結ぶ線分を求めて、上記２次元コードの各ド
ットの位置座標を求めるものであることを特徴とする上
記（２３）に記載の情報再生システム。

【０２９０】即ち、パターンマッチングドット群を直線
上に配置することで、２次元コードを構成する複数ドッ
トの座標を高精度に算出できる。

【０２９１】（３４） 上記座標算出手段は、上記推定
された線分の交点を求めることにより、上記２次元コー
ドの各ドットの位置座標を求めるものであることを特徴
とする上記（３３）に記載の情報再生システム。

【０２９２】即ち、パターンマッチングドット群を多角
形辺上に配置することで、２次元コードを構成する複数
ドットの座標を高精度に算出できる。

【０２９３】（３５） 光学的に読み取り可能な高密度
に記録された複数のドットを有する２次元コードを再生
する情報再生方法において、予め設定された位置関係を
有するように配置して記録された少なくとも２つ以上の
ドットを有する当該コード内に真基準点を求めるための
仮基準点を設定し、この仮基準点と前記予め設定された
位置関係とに基づいて前記２つ以上のドットに係る理想
点を求め、この理想点と実際に取り込まれた前記２つ以
上のドットに係る現実点とのズレ分が最小となるように
上記仮基準点の位置を補正して自己又は他のドット読み
取りのための真基準点を設定して、この真基準点を基に
情報を再生することを特徴とする情報再生方法。

【０２９４】即ち、仮基準点と設計値とに基づいて求め
た理想点に対する現実点とのズレ分が最小となるように
上記仮基準点を補正して自己又は他のドットの読み取り
のための（真）基準点を設定しているので、２次元コー
ドを構成する複数ドットの位置を高精度に検出すること
ができる。

【０２９５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高密度記録されたコードパターンの各ドット位置をより
高精度に算出できるようにした情報記録媒体、２次元コ
ード、情報再生システム、及び情報再生方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の情報再生システムの構成を示
す図である。

【図２】（Ａ）は、２次元コードのフォーマットを示す
図、（Ｂ）はマーカを示す図、（Ｃ）はストリーク処理
を説明するための図である。

【図３】図１の情報再生システムにおける読取座標算出
処理のフローチャートである。

【図４】（Ａ）は水平方向及び垂直方向に閾値処理の行
われた画像を再展開した結果を示す図であり、（Ｂ）は
マーカ概中心算出部により算出された各マーカの概中心
位置を示す図である。

【図５】ベクトルフィティング法を説明するための図で
ある。

【図６】ベクトルフィティング法の別の例を説明するた
めの図である。

【図７】ポイントフィティング法を説明するための図で
ある。

【図８】（Ａ）はラインフィティング法を説明するため
の図であり、（Ｂ）は座標算出用基準点としてデータコ
ードを利用する例を説明するための図である。

【図９】（Ａ）はブロック単位に黒と白を反転させたフ
ォーマットの２次元コード及びその場合の座標算出用基
準点を説明するための図であり、（Ｂ）はその場合の読
取座標算出動作のフローチャートである。

【図１０】図８の（Ｂ）の例に於ける読取座標算出動作
のフローチャートである。

【図１１】（Ａ）は大きなマーカの中にパターンコード
を埋め込んだ２次元コードパターンを示す図であり、
（Ｂ）はこの場合の読取座標算出動作のフローチャート
である。

【図１２】（Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれパターンコード
の他の例を示す図である。

【図１３】（Ａ）は非ブロック化した２次元コードのフ
ォーマットを示す図、（Ｂ）はパターンコードの多重化
記録の例を示す図であり、（Ｃ）はマーカを特殊印刷す
る例を示す図である。

【図１４】パターンコードを使ってマーカの真中心を求
める場合の他の算出法としてパターンコードの各ドット
の外接四辺形の中心を算出するようにした例を説明する
ための図である。

【図１５】（Ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれパターンコード
のさらに別の例を示す図、（Ｄ）はパターンコード自体
が無い２次元コードを示す図であり、（Ｅ）は（Ｄ）の
２次元コードを撮像した１フレーム内の画像を示す図で
ある。

【図１６】（Ａ）乃至（Ｃ）はそれぞれレクタングルフ
ィティングを用いる場合の情報再生システムのブロック
構成図である。

【図１７】図１６の（Ｂ）の構成における１フレーム分
のデータ読取処理のフローチャートである。

【図１８】図１６の（Ｃ）の構成における１フレーム分
のデータ読取処理のフローチャートである。

【図１９】（Ａ）はマーカ近傍の両側のパターンコード
だけを使ってマーカの真中心を算出するようにした例を
説明するための図であり、（Ｂ）はこの場合の情報再生
システムの構成を示す図である。

【図２０】図１９の（Ｂ）の構成における１フレーム分
のデータ読取処理のフローチャートである。

【図２１】（Ａ）は欠落パターンコードドット近傍のパ
ターンコードドットを使ってマーカの真中心を算出する
ようにした例を説明するための図であり、（Ｂ）はこの
場合の情報再生システムの構成を示す図である。

【図２２】図２１の（Ｂ）の構成における１フレーム分
のデータ読取処理のフローチャートである。

【図２３】マーカを無くしてパターンコードだけで読み
取れるようにした例を説明するための図である。

【図２４】（Ａ）は図２３の２次元コード場合の情報再
生システムのブロック構成図であり、（Ｂ）は図２６の
２次元コード場合の情報再生システムのブロック構成図
である。

【図２５】図２４の（Ａ）の情報再生システムの動作フ
ローチャートである。

【図２６】バーカーコードでパターンコードを構成した
場合の２次元コードのフォーマット及びバーカーコード
を示す図である。

【図２７】バーカーコードと同じ並びの参照パターンと
の相関を取った場合の相関値を示す図である。

【図２８】図２４の（Ｂ）の情報再生システムの動作フ
ローチャートである。

【図２９】（Ａ）はリング状バーカーコードと同構成の
参照パターンとの相関を取った場合の相関値を示す図で
あり、（Ｂ）はリング状バーカーコードの相関を求める
領域を示す図である。

【図３０】（Ａ）はリング状バーカーコードでなるパタ
ーンコードを有する２次元コードパターンを示す図であ
り、（Ｂ）はリング状バーカーコードをデータコードの
各ドットとした場合の２次元コードパターンを示す図で
ある。

【図３１】（Ａ）は図３０の（Ａ）の２次元コードの場
合の情報再生システムのブロック構成図であり、（Ｂ）
は図３０の（Ｂ）の２次元コードの場合の情報再生シス
テムのブロック構成図である。

【図３２】図３１の（Ａ）の情報再生システムの動作フ
ローチャートである。

【図３３】図３１の（Ｂ）の情報再生システムの動作フ
ローチャートである。

【図３４】高精度なコードの読み取りを行うための従来
の方法を用いた場合の２次元コードのフォーマットを示
す図である。

【符号の説明】

１０２…入力装置、 １０４…記録媒体、 １０６…２
値化処理部、 １０８…データメモリ（フレームメモ
リ）、 １１０…マーカ検出部、 １１２…ブロック、
１１４…データコード領域、 １１６…ブロックアド
レスパターン（アドレスコード）、 １１８，１３８，
１５０，１６２…マーカ、 １２０，１４０，１４２，
１４４，１４８，１５２，１６６，１６８，２０８，２
３４，２６６…パターンコード、 １２２…マーカ概中
心算出部、 １２４…パターンコード探索部、 １２６
…フォーマットメモリ、 １２８…マーカ真中心算出
部、１３０，１９６…データコード読取座標算出部、
１３２…境界線、 １３４…交点、 １３６…注目コー
ド、 １４６，１５８，２８４…データコード、 １５
４…水平線、 １５６…フレーム、 １６０…白抜きの
丸、 １６４…パターンコードの各ドット、 １７０，
１８６，２１２，２４０，２６８…画像入力部、 １７
２，１８８…フレームメモリ、 １７４，１９２…パタ
ーンコード抽出部、 １７６…複数回帰直線算出部、
１７８…データコード読取領域基準座標算出部、 １８
０…領域基準座標内データコード読取座標生成部、 １
８２，１９８，２３２，２６０，２８２…データコード
読取部、 １８４…画像内マーカ概中心座標算出部、
１９０…マーカ概中心座標算出部、 １９４…ブロック
基準座標算出部、 ２００…欠如したパターンコードド
ット、 ２０２…補充したパターンコードドット、 ２
０４…抽出パターンコード数カウンタ、 ２０６…判定
部、 ２１０，２３６…データ部、 ２１４，２４２…
第１メモリ（メモリ１）、 ２１６…１ドットシフト画
像生成部、 ２１８，２４８…第２メモリ（メモリ
２）、 ２２０…排他的論理和算出部、 ２２２…第３
メモリ（メモリ３）、 ２２４…所定パターン連続発生
数算出部、 ２２６，２５４…パターンコード位置検出
部、 ２２８，２５６…ブロック基準座標生成部、 ２
３０，２５８…データコード読取座標生成部、 ２３
８，２６４…参照パターン、 ２４４…相関演算部、
２４６…参照パターン記憶ＲＯＭ、 ２５０…概略パタ
ーンコード領域抽出部、 ２５２…概略パターンコード
領域内ピーク位置検出部、 ２６２…リング状バーカー
コード、 ２７０…第１フレームメモリ（メモリ１）、
２７２…参照パターン相関演算部、 ２７４…第２フレ
ームメモリ（メモリ２）、 ２７６…概略ブロック基準
領域抽出部（閾値比較部）、 ２７８…ブロック基準座
標算出部（概略領域内ピーク位置検出部）、 ２８０…
ブロック内データコード読取座標生成部、 ２８６…概
略データコード読取領域抽出部（閾値比較部）、 ２８
８…データコード読取座標算出部（概略領域内ピーク位
置検出部）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 寛 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 今出 愼一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のドットを２次元に配置してなる２
   次元コードが記録された情報記録媒体において、 前記２次元コードは、前記複数のドットの内の少なくと
   も２つ以上のドットを予め設定された位置関係を有する
   ように配置して記録されていることを特徴とする情報記
   録媒体。
2. 【請求項２】 複数のドットを２次元に配置してなる２
   次元コードが記録された情報記録媒体において、 前記２次元コードは、前記複数のドットの内の少なくと
   も２つ以上のドットを予め設定された位置関係を有する
   ように配置してなるパターンマッチングドット群を有す
   ることを特徴とする情報記録媒体。
3. 【請求項３】 複数のドットを２次元に配置してなる２
   次元コードが記録された情報記録媒体において、 前記２次元コードが、 情報内容に従って配置したデータドット群と、 前記データドット群とは異なり予め設定された位置関係
   で配置したパターンマッチングドット群と、 を有することを特徴とする情報記録媒体。
4. 【請求項４】 複数のドットを２次元に配置してなる２
   次元コードが記録された情報記録媒体において、 前記２次元コードが、 情報内容に従って配置したデータドット群と、 このデータドット群とは一意的に識別可能な態様で記録
   されるマーカと、 前記データドット群とは異なり予め設定された位置関係
   で配置したパターンマッチングドット群と、 を有することを特徴とする情報記録媒体。
5. 【請求項５】 前記２次元コードは、 複数のドットを所定の領域に配置したブロックを複数個
   ２次元に配置してなることを特徴とする請求項１乃至４
   のいずれかに記載の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記２次元コードは、 複数のブロックを分離するために、隣接するブロック間
   では、前記２次元コードの各ドットの態様又は前記ブロ
   ック内の態様を互いに異ならせて記録したことを特徴と
   する請求項５に記載の情報記録媒体。
7. 【請求項７】 前記態様が濃度であるときは互いに反転
   せしめ、色度であるときは互いに異ならせて記録したこ
   とを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体。
8. 【請求項８】 前記データドット群とは識別可能な態様
   で記録されるマーカは、前記データドット群と異なる面
   積、形状、色、蛍光性、及び磁性のいずれかで記録され
   たことを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
9. 【請求項９】 前記データドット群が、少なくともその
   一部を離間して配置し、 前記パターンマッチングドット群が、前記データドット
   群の間隙に、データドット群と接することなく配置した
   ものである、 ことを特徴とする請求項３又は４に記載の情報記録媒
   体。
10. 【請求項１０】 前記パターンマッチングドット群は、
    パターンマッチングドット群全体またはその一部が前記
    データドット群と識別可能なコード体系で記録されてい
    ることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の
    情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記パターンマッチングドット群を周
    期的なコード体系で記録すると共に、前記データドット
    群を非周期的なコード体系で記録したことにより、前記
    パターンマッチングドット群とデータドット群とを識別
    可能としたことを特徴とする請求項１０に記載の情報記
    録媒体。
12. 【請求項１２】 前記パターンマッチングドット群を相
    関性を有するコード体系で記録すると共に、前記データ
    ドット群を相関性を有しないコード体系で記録したこと
    により、前記パターンマッチングドット群とデータドッ
    ト群とを識別可能としたことを特徴とする請求項１０に
    記載の情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 前記パターンマッチングドット群は、
    パターンマッチングドット群全体またはその一部がデー
    タドット群と同領域に記録されていることを特徴とする
    請求項２乃至４のいずれかに記載の情報記録媒体。
14. 【請求項１４】 前記パターンマッチングドット群の一
    部は、他のパターンマッチングドット群と異なる記録様
    態を有するマーカを含むことを特徴とする請求項２乃至
    ４のいずれかに記載の情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記マーカは、少なくとも一つ以上の
    パターンマッチングドットを識別可能な態様で内包して
    いることを特徴とする請求項１４に記載の情報記録媒
    体。
16. 【請求項１６】 前記パターンマッチングドット群は、
    互いに干渉しない様に分離して記録されていることを特
    徴とする請求項２，３，４，及び１４のいずれかに記載
    の情報記録媒体。
17. 【請求項１７】 前記予め設定された位置関係を有する
    ように配置して記録された少なくとも２つ以上のドット
    は、当該コード内のいずれかに存在すべき真基準点を求
    めるための仮基準点を設定し、この仮基準点と予め設定
    された位置関係とに基づいて前記２つ以上のドットに係
    る理想点を求め、この理想点と実際に取り込まれた前記
    ２つ以上のドットに係る現実点とのズレ分が最小となる
    ように前記仮基準点の位置を補正して自己又は他のドッ
    ト読み取りのための真基準点を設定し得るように配置し
    て記録されていることを特徴とする請求項１乃至４のい
    ずれかに記載の情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 複数のドットを２次元に配置してなる
    ２次元コードにおいて、 前記複数のドットの内の少なくとも２つ以上のドットを
    予め設定された位置関係を有するように配置したことを
    特徴とする２次元コード。
19. 【請求項１９】 複数のドットを２次元に配置してなる
    ２次元コードにおいて、 前記複数のドットの内の少なくとも２つ以上のドットを
    予め設定された位置関係を有するように配置してなるパ
    ターンマッチングドット群を設けたことを特徴とする２
    次元コード。
20. 【請求項２０】 複数のドットを２次元に配置してなる
    ２次元コードにおいて、 情報内容に従って配置したデータドット群と、 前記データドット群とは異なり予め設定された位置関係
    で配置したパターンマッチングドット群と、 を有することを特徴とする２次元コード。
21. 【請求項２１】 複数のドットを２次元に配置してなる
    ２次元コードにおいて、 情報内容に従って配置したデータドット群と、 このデータドット群とは一意的に識別可能な態様で記録
    されるマーカと、 前記データドット群とは異なり予め設定された位置関係
    で配置したパターンマッチングドット群と、 を有することを特徴とする２次元コード。
22. 【請求項２２】 光学的に読み取り可能な高密度に記録
    された２次元コードを再生する情報再生システムにおい
    て、 予め設定された位置関係を有する所定のフォーマットに
    基づき複数のドットを２次元に配置して記録した２次元
    コードを有する情報記録媒体を光学的に撮像し、前記２
    次元コードを映像信号として入力する入力手段と、 前記入力手段により映像信号として入力された２次元コ
    ードから位置情報を算出する位置情報算出手段と、 前記予め設定された位置関係を有する所定のフォーマッ
    トを記憶する所定フォーマット記憶手段と、 前記位置情報算出手段により算出された位置情報と前記
    フォーマット記憶手段に記憶された前記所定フォーマッ
    トの有する予め設定された位置関係とから前記２次元コ
    ードの各ドットの位置座標を算出する座標算出手段と、 を具備することを特徴とする情報再生システム。
23. 【請求項２３】 前記座標算出手段は、前記位置情報算
    出手段により算出された位置情報と前記フォーマット記
    憶手段に記憶された前記所定フォーマットの有する位置
    関係とを比較し、２乗誤差が最小となるようにして、前
    記２次元コードの各ドットの位置座標を算出する手段を
    含むことを特徴とする請求項２２に記載の情報再生シス
    テム。
24. 【請求項２４】 前記入力手段は、映像信号を二値化す
    る二値化手段を含むことを特徴とする請求項２２又は２
    ３に記載の情報再生システム。
25. 【請求項２５】 前記情報記録媒体は、前記複数のドッ
    トの内の少なくとも２つ以上のドットを予め設定された
    位置関係を有するように配置してなるパターンマッチン
    グドット群を設けた２次元コードが記録されたものであ
    り、 前記位置情報算出手段は、 前記パターンマッチングドット群を検出するパターン検
    出手段と、 前記パターン検出手段により検出したパターンマッチン
    グドット群の位置情報を検出するパターン位置情報検出
    手段とを備え、 前記座標算出手段は、前記パターン位置情報と前記所定
    フォーマットの有する位置関係とに基づき前記パターン
    マッチングドット群の相対的な位置関係及び座標を算出
    する相対位置座標算出手段を有する、 ことを特徴とする請求項２２に記載の情報再生システ
    ム。
26. 【請求項２６】 前記情報記録媒体は、情報を示すデー
    タドット群と、前記データドット群とは異なり予め設定
    された位置関係で配置した少なくとも２つ以上のドット
    からなるパターンマッチングドット群を設けた２次元コ
    ードが記録されたものであり、 前記位置情報算出手段は、 前記パターンマッチングドット群を検出するパターン検
    出手段と、 前記パターン検出手段で検出したパターンマッチングド
    ット群の位置情報を検出するパターン位置情報検出手段
    とを備え、 前記座標算出手段は、前記パターン位置情報と前記所定
    フォーマットの有する位置関係とに基づき前記パターン
    マッチングドット群の相対的な位置関係及び座標を算出
    する相対位置座標算出手段を有する、 ことを特徴とする請求項２２に記載の情報再生システ
    ム。
27. 【請求項２７】 前記情報記録媒体は、情報を示すデー
    タドット群と、このデータドット群とは一意的に識別可
    能な態様で記録されるマーカと、前記データドット群と
    は異なり予め設定された位置関係で配置した少なくとも
    ２つ以上のドットからなるパターンマッチングドット群
    を設けた２次元コードが記録されたものであり、 前記位置情報算出手段は、 前記マーカを検出するマーカ検出手段と、 前記マーカ検出手段で検出したマーカに基づいて前記パ
    ターンマッチングドット群を検出するパターン検出手段
    と、 前記パターン検出手段で検出したパターンマッチングド
    ット群の位置情報を検出するパターン位置情報検出手段
    とを備え、 前記座標算出手段は、前記パターン位置情報と前記所定
    フォーマットの有する位置関係とに基づき前記パターン
    マッチングドット群の相対的な位置関係及び座標を算出
    する相対位置座標算出手段を有する、 ことを特徴とする請求項２２に記載の情報再生システ
    ム。
28. 【請求項２８】 前記パターン位置情報検出手段は、前
    記パターンマッチングドット群中のドットの重心点の座
    標を検出する重心検出手段を備えたことを特徴とする請
    求項２５乃至２７のいずれかに記載の情報再生システ
    ム。
29. 【請求項２９】 前記パターン位置情報検出手段は、前
    記パターンマッチングドット群中のドットに外接する矩
    形の中心点の座標を検出する中心検出手段を備えたこと
    を特徴とする請求項２５乃至２７のいずれかに記載の情
    報再生システム。
30. 【請求項３０】 前記位置情報検出手段は、 前記パターンマッチングドット群の一部が検出されなか
    った場合に、前記所定のフォーマットが有する位置関係
    と、検出された前記パターンマッチングドット群の位置
    情報とに基づき、検出されなかったパターンマッチング
    ドット群の位置情報を推定するパターン推定手段と、 このパターン推定手段により推定された位置情報に基づ
    き、他のパターンマッチングドットを探索するパターン
    コード探索手段と、 を有することを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれ
    かに記載の情報再生システム。
31. 【請求項３１】 前記座標算出手段は、任意の座標及び
    前記情報記録媒体の座標系の単位ベクトルを求めて、前
    記２次元コードの各ドットの位置座標を求めるものであ
    ることを特徴とする請求項２３に記載の情報再生システ
    ム。
32. 【請求項３２】 前記座標算出手段は、任意の座標を求
    めて、前記２次元コードの各ドットの位置座標を求める
    ものであることを特徴とする請求項２３に記載の情報再
    生システム。
33. 【請求項３３】 前記座標算出手段は、二組の任意の座
    標を結ぶ線分を求めて、前記２次元コードの各ドットの
    位置座標を求めるものであることを特徴とする請求項２
    ３に記載の情報再生システム。
34. 【請求項３４】 前記座標算出手段は、前記推定された
    線分の交点を求めることにより、前記２次元コードの各
    ドットの位置座標を求めるものであることを特徴とする
    請求項３３に記載の情報再生システム。
35. 【請求項３５】 光学的に読み取り可能な高密度に記録
    された複数のドットを有する２次元コードを再生する情
    報再生方法において、 予め設定された位置関係を有するように配置して記録さ
    れた少なくとも２つ以上のドットを有する当該コード内
    に真基準点を求めるための仮基準点を設定し、 この仮基準点と前記予め設定された位置関係とに基づい
    て前記２つ以上のドットに係る理想点を求め、 この理想点と実際に取り込まれた前記２つ以上のドット
    に係る現実点とのズレ分が最小となるように前記仮基準
    点の位置を補正して自己又は他のドット読み取りのため
    の真基準点を設定して、 この真基準点を基に情報を再生することを特徴とする情
    報再生方法。