(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって所定の情報に復号できる、該所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体であって、
該ビットマップ画像データに記録された明度情報から所定の方法で印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
該画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから検出された各ドットの明度を比較し、明度の低いピクセルをグリッドドットであると判定する、ことを特徴とする印刷媒体。
【請求項２】
光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって所定の情報に復号できる、該所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体であって、
該ビットマップ画像データに記録された明度情報から所定の方法で印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
前記画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対して該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であることを判定するときに、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定し、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定する
ことを特徴とする印刷媒体。
【請求項３】
前記グリッドドットと前記網点とが同一のインクを用いて印刷されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の印刷媒体。
【請求項４】
前記グリッドドットと前記網点とが所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の印刷媒体。
【請求項５】
隣り合って印刷される前記網点は、
前記画像解析処理手段が前記ビットマップ画像データから該網点同士が連結しないよう個々のドットとして検出できるよう、該網点が所定の網点濃度で印刷されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷媒体。
【請求項６】
前記グリッドドットは、
矩形または楕円弧であり、それらの短辺方向の長さをL(インチ)、網点の印刷スクリーン線数をD(lpi)とすると、
該グリッドドットが矩形であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５πＬ2×D２未満で、
該グリッドドットが矩形であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０Ｌ2×D２未満で、
該グリッドドットが楕円弧であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５π2Ｌ2×D２/４未満で、
該グリッドドットが楕円弧であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０πＬ2×D２/４未満で印刷されている
ことを特徴とする請求項５に記載の印刷媒体。
【請求項７】
所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理方法であって、
該印刷媒体は、前記読み取ったビットマップ画像データから該画像解析処理手段で所定の方法で該印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
該画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データに記録された各ドットの明度を比較し、明度の低いピクセルをグリッドドットであると判定することにより、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか網点であるかを判定して所定の情報を復号する
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項８】
所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理方法であって、
該印刷媒体は、前記読み取ったビットマップ画像データから該画像解析処理手段で所定の方法で該印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
該画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対する該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であるかを判定するときに、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定し、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定して所定の情報に復号する
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項９】
前記画像解析処理手段は、
閾値テーブルまたは所定の計算式を備え、前記読み取ったビットマップ画像データの所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該閾値テーブルまたは所定の計算式より該ピクセル値に対応する閾値を求めグリッドドットを判定する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の情報処理方法。
【請求項１０】
前記画像解析処理手段は、前記網点と前記グリッドドットを判定するための第１の閾値テーブルまたは所定の計算式と、少なくとも網点を除いて光学読取手段により読み取られたグリッドドットを判定するための第２の閾値テーブルまたは所定の計算式を備え、いずれかを所定の方法で選択して前記ピクセル値に対応する閾値を求めグリッドドットを判定する
ことを特徴とする請求項９に記載の情報処理方法。
【請求項１１】
前記印刷媒体は、
前記グリッドドットと前記網点が同一のインクを用いて印刷されている
ことを特徴とする請求項７または８記載の情報処理方法。
【請求項１２】
前記印刷媒体は、
前記グリッドドットと前記網点が所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷され、
前記光学読取手段は、
少なくとも可視光を遮断するフィルターと、少なくとも該所定の波長領域内の赤外線照射手段を備え、
該所定の波長領域の赤外線を吸収するインクで印刷された前記印刷媒体を該光学読取手段で読み取る
ことを特徴とする請求項７または８記載の情報処理方法。
【請求項１３】
前記画像解析処理手段は、
隣り合って印刷される前記網点同士が連結しないよう、該網点が所定の網点濃度で印刷されている印刷媒体を該光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データから該網点同士が連結しないよう個々のドットとして検出し、前記グリッドドットであるか網点であるかを判定して所定の情報に復号する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の情報処理方法。
【請求項１４】
前記グリッドドットは、
矩形または楕円弧であり、それらの短辺方向の長さをL(インチ)、網点の印刷スクリーン線数をD(lpi)とすると、
該グリッドドットが矩形であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５πＬ2×D２未満で、
該グリッドドットが矩形であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０Ｌ2×D２未満で、
該グリッドドットが楕円弧であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５π2Ｌ2×D２/４未満で、
該グリッドドットが楕円弧であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０πＬ2×D２/４未満で印刷されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の情報処理方法。
【請求項１５】
前記画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データに記録された明度情報を示すピクセル値が所定の閾値以下である場合に該ピクセルをドットとして検出し、該ドットがグリッドドットであるか前記網点であるかを判定して所定の情報を復号する
ことを特徴とする請求項７または８記載の情報処理方法。
【請求項１６】
前記画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データの各行全ピクセルにおいて、水平方向に並ぶ第一のピクセルと、所定のピクセル数だけ離れた第二のピクセルのそれぞれに記録された明度情報を示すピクセル値を検出し、その両ピクセル値の差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に該ピクセル値の小さいものをドットとして検出し、該ドットがグリッドドットであるか前記網点であるかを判定して、グリッドドットである場合に所定の情報を復号する
ことを特徴とする請求項７または８記載の情報処理方法。
【請求項１７】
前記所定の閾値は、
前記ビットマップ画像データの所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該ピクセル値に対応する閾値テーブルまたは所定の計算式より求められる
ことを特徴とする
請求項１５に記載の情報処理方法。
【請求項１８】
前記所定の閾値は、
前記ビットマップ画像データの各行において、各行の中央の所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該ピクセル値に対応する閾値テーブルまたは所定の計算式より各行毎に求められる
ことを特徴とする請求項１５に記載の情報処理方法。
【請求項１９】
所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データからグリッドドットによって構成されたドットパターンを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理装置であって、
該印刷媒体は、前記読み取ったビットマップ画像データから該画像解析処理手段で所定の方法で該印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
該画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データに記録された各ドットの明度を比較し、明度の低いピクセルを該グリッドドットであると判定することにより、該ドットがドットパターンを構成するグリッドドットであるか網点であるかを判定して所定の情報に復号する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２０】
所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字、絵柄および写真の少なくとも一つの印刷データとが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データからグリッドドットによって構成されたドットパターンを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理装置であって、
該印刷媒体は、前記読み取ったビットマップ画像データから該画像解析処理手段で所定の方法で該印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されており、
該画像解析処理手段は、
ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対する該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であるかを判定するときに、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定し、
該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定して所定の情報に復号する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２１】
前記印刷媒体は、
前記グリッドドットと前記網点が所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷され、
前記光学読取手段は、
少なくとも可視光を遮断するフィルターと、少なくとも該所定の波長領域内の赤外線照射手段を備える
ことを特徴とする請求項１９または２０のいずれかに記載の情報処理装置。
【請求項２２】
前記ドットパターンは、所定の規則にしたがって線状に連続して複数の基準ドットを配置する工程と、該複数の基準ドットを結ぶ、直線、折れ線および／または曲線からなる第一の仮想基準線を設ける工程と、該基準ドットおよび／または該第一の仮想基準線から所定の位置に定義される、直線および／または曲線からなる少なくとも１以上の第二の仮想基準線を設ける工程と、該第二の仮想基準線上の所定の位置に複数の仮想基準点を設ける工程と、該仮想基準点を始点としてベクトルにより表現した終点に、該仮想基準点からの距離と方向とでＸＹ座標値および／またはコード値が定義される情報ドットを配置する工程に従って配列した、ストリームドットパターンを1ラインまたは複数並べて形成される請求項１〜６のいずれかに記載の印刷媒体。
【請求項２３】
前記ストリームドットは、
第二の仮想基準線を定義するために、および/または前記ドットパターンの方向と１つのＸＹ座標値および／またはコード値を定義するために、さらに基準となる基準ドットを所定の位置に設けた
ことを特徴とする請求項２２記載の印刷媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、網点印刷に重畳印刷されたドットパターンであって、光学読み取り手段により網点と判別して読み取り可能なドットパターンが印刷された印刷媒体、およびこれを用いたドットパターンを読み取る情報処理方法、情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の発明者は、ドットパターンを画像と重畳して印刷した、そのような媒体のドットパターンを光学的に読み取り、情報を出力する技術について多数発明をしている。
【０００３】
特許文献１には、ドットパターンと地図を重畳して印刷し、地図上のドットパターンを読み取ることにより、地図上の座標と対応する情報を出力する発明が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ドットパターンとパソコン用のキーボードの図柄を重畳して印刷し、キーボードのキー上のドットパターンを読み取ることにより、当該キーと対応する入力指示をパソコンに対して行う発明が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、画像とドットパターンが重畳して印刷された領域を光学読み取り手段で読み取る際に、ドットパターンのみを読み取る方法が開示されている。特許文献３によれば、ドットパターンのみを読み取るために、画像をノンカーボンインクで印刷し、ドットパターンを透明もしくは半透明の赤外線吸収インクかカーボンブラックで印刷する。カーボンブラック（墨色）は、赤外線を吸収する特性があり、光学読取手段により赤外線を照射し、媒体面から反射した赤外線だけを撮像し、ドットパターンを読みとる。従って、カラー印刷の場合は５色刷りとなる。
【０００６】
一方、特許文献４によれば、印刷コストを抑えるために、ノンカーボンのＫ（墨色）インクに代えてノンカーボンのＣＭＹインクにより墨色を擬似的に表現（所謂コンポジットブラック）し、従来と同じインクを用いてカラー印刷４色刷りが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−７９９９３号公報
【特許文献２】特許第４０４２０６５号公報
【特許文献３】ＷＯ２００４／０２９８７１号公報
【特許文献４】ＷＯ２００７／０２１２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３によれば、画像用にノンカーボンのＣＭＹＫインク、ドットパターン用に見えない赤外線吸収インク（ステルスインク）、すなわち５色のインクが印刷に必要となり、特にステルスインクが高価であるという問題点があった。
【０００９】
特許文献４によれば、ＣＭＹインクで墨色を擬似的に表現したコンポジットブラックを使用して画像をノンカーボンのＣＭＹインクのみで表現するが、コンポジットブラックはあくまでも濃い焦茶色であるため、鮮やかな黒を表現することができないという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を踏まえて、色数を増やすことなく鮮やかな色を表現可能とし、ドットパターンを印刷した印刷媒体の印刷コストを抑えることを課題とする。これにより、周波数特性の異なるインクを使うことなく、また、従来不可能とされていた１色でグラフィックとドットパターンを重畳印刷することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明では、以下の手段を採用した。
【００１２】
（１）本発明の印刷媒体は、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって所定の情報に復号できる、該所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字・絵柄・写真等とが重畳印刷された印刷媒体であって、該ビットマップ画像データに記録された明度情報から所定の方法で印刷媒体上のドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか該網点であるかを、該画像解析処理手段で判定されるように印刷されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで明度情報とは、全ての色の明るさを示すものであり、黒が最も明度が低く、ドットパターンを黒で印刷することにより、網点で表現されたカラーの明度と比較することによりグリッドドットが判別できる。その差が僅かである場合は、カラー部分の明度を高めて印刷するか、画像解析処理手段で読みとったカラー部分の明度を高めるように補正して判別してもよい。これにより、周波数特性を利用した光学読取手段や使用インクに関係なくグリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。
【００１４】
（２）さらに、前記画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対して該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であることを判定するときに該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定し、該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定することを特徴とする。
【００１５】
これにより、CMYの各網点が重なった重畳部分のカラーの明度が低下し、グリッドドットと網点の明度による判別が難しくなる場合でも、その重畳部分を構成するピクセル数が閾値以下となるよう印刷すれば、グリッドドットとの判別が可能となる。もちろん、カラー印刷にCMYKを用いて、Kの網点とグリッドドットの明度が同程度であっても、両者を構成するピクセル数によって判別可能となる。
【００１６】
（３）さらに、前記グリッドドットと前記網点とが同一のインクを用いて印刷されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、同種のインクを用いてグリッドドットと網点を印刷した場合であっても、グリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。
【００１８】
（４）さらに、前記グリッドドットと前記網点とが所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷されていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、赤外線のみを撮像する光学読取手段を用いてドットパターンを認識する場合、通常印刷で用いるCMYK（赤外線を吸収するカーボンブラック）で網点印刷し、Kインクと同様に赤外線を吸収するインクでグリッドドットを印刷しても、両者を構成するピクセル数によって判別可能となる。
【００２０】
（５）さらに、隣り合って印刷される前記網点は、前記画像解析処理手段が前記ビットマップ画像データから該網点同士が連結しないよう個々のドットとして検出できるよう、該網点が所定の網点濃度で印刷されていることを特徴とする。
【００２１】
これにより、連結した網点を構成するピクセル数が閾値を越えてグリッドドットが判別不可とならないよう、印刷精度を考慮した上で網点を所定の網点濃度で印刷して、グリッドドットを判別可能とする。なお、印刷のばらつきによって、網点の一部が連結しても、その連結部は明度が若干高くなるため連結を切り離すことができる。
【００２２】
（６）さらに、前記グリッドドットは、矩形または楕円弧であり、それらの短辺方向の長さをL(インチ)、網点の印刷スクリーン線数をD(lpi)とすると、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５πＬ2×D２未満で、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０Ｌ2×D２未満で印刷されることを特徴とする。
【００２３】
これにより、印刷のばらつきが僅かであれば、両者を構成するピクセル数によって判別可能となる。ただし、印刷のばらつきが多い場合は、所定の網点濃度を１０％程度低減させて網点を印刷することが好ましい。
【００２４】
（７）本発明の情報処理方法は、所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字・絵柄・写真等とが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理方法であって、該画像解析処理手段は、該ビットマップ画像データに記録された明度情報から所定の方法でドットを検出し、該ドットが該ドットパターンを構成するグリッドドットであるか網点であるかを判定して所定の情報を復号することを特徴とする。
【００２５】
これにより、光学読取り手段の種類、読み取り方法に関係なくグリッドドットのみの認識が可能となる。
【００２６】
（８）さらに、前記画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対する該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であるかを判定するときに、該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定し、該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定して所定の情報に復号することを特徴とする。
【００２７】
（９）さらに、前記画像解析処理手段は、閾値テーブルまたは所定の計算式を備え、前記読み取ったビットマップ画像データの所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該閾値テーブルまたは所定の計算式より該ピクセル値に対応する閾値を求めグリッドドットを判定することを特徴とする。
【００２８】
これにより、光学読取手段が傾いている、または媒体面から若干離れている状態では、撮影領域が広くなり、その結果、グリッドドットと網点が小さくなりグリッドドットを構成するピクセル数が少なくなり、予め設定されたピクセル数の閾値を下回ってしまい網点として判定される場合があっても、明度に対応する閾値テーブルまたは所定の計算式より求められた閾値を使用することによりグリッドドットを判定できる。これは、光学読取手段が傾いている、または媒体面から若干離れている状態では、画像メモリに展開された画像データの中央の明度測定領域の明度が低下することから、その際の明度に応じてピクセル数の閾値をダイナミックに低下させて、ドットが、グリッドドットであるか網点であるかを判定すればよい。
【００２９】
（１０）さらに、前記画像解析処理手段は、前記網点と前記グリッドドットを判定するための第１の閾値テーブルまたは所定の計算式と、少なくとも網点を除いて光学読取手段により読み取られたグリッドドットを判定するための第２の閾値テーブルまたは所定の計算式を備え、いずれかを所定の方法で選択して前記ピクセル値に対応する閾値を求めグリッドドットを判定することを特徴とする。
【００３０】
これにより、通常のグリッドドット印刷媒体において目立たないようできるだけ小さく印刷したグリッドドットの判別と、比較的大きくグリッドドットを印刷した媒体で網点との判別のいずれにおいても、２つの異なる閾値テーブルまたは所定の計算式を使い分けてグリッドドットを判別できる。１つの具体例としては、周波数特性（光学特性）でグリッドドットのみを読み取る光学読取手段で、通常のグリッドドット印刷媒体でも、グリッドドットと同じインクで印刷された印刷媒体でも、両方のグリッドドットを読み取り、所定の情報に復号することができる。
【００３１】
（１１）さらに、前記印刷媒体は、前記グリッドドットと前記網点が同一のインクを用いて印刷されていることを特徴とする。
【００３２】
（１２）さらに、前記印刷媒体は、前記グリッドドットと前記網点が所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷され、前記光学読取手段は、少なくとも可視光を遮断するフィルターと、少なくとも該所定の波長領域内の赤外線照射手段を備え、該所定の波長領域の赤外線を吸収するインクで印刷された前記印刷媒体を該光学読取手段で読み取ることを特徴とする。
【００３３】
（１３）さらに、前記画像解析処理手段は、隣り合って印刷される前記網点同士が連結しないよう、該網点が所定の網点濃度で印刷されている印刷媒体を該光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データから該網点同士が連結しないよう個々のドットとして検出し、前記グリッドドットであるか網点であるかを判定して所定の情報に復号することを特徴とする。
【００３４】
（１４）さらに、前記グリッドドットは、矩形または楕円弧であり、それらの短辺方向の長さをL(インチ)、網点の印刷スクリーン線数をD(lpi)とすると、該グリッドドットが矩形であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５πＬ2×D２未満で、該グリッドドットが矩形であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０Ｌ2×D２未満で、該グリッドドットが楕円弧であり、網点形状が円形である場合は、前記所定の網点濃度X(%)が２５π2Ｌ2×D２/４未満で、該グリッドドットが楕円弧であり、該網点形状が正方形である場合は、該所定の網点濃度X(%)が５０πＬ2×D２/４未満で印刷されていることを特徴とする。
【００３５】
（１５）さらに、前記画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データに記録された明度情報を示すピクセル値が所定の閾値以下である場合に該ピクセルをドットとして検出し、該ドットがグリッドドットであるか前記網点であるかを判定して所定の情報を復号することを特徴とする。
【００３６】
（１６）さらに、前記画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データの各行全ピクセルにおいて、水平方向に並ぶ第一のピクセルと、所定のピクセル数だけ離れた第二のピクセルのそれぞれに記録された明度情報を示すピクセル値を検出し、その両ピクセル値の差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に該ピクセル値の小さいものをドットとして検出し、該ドットがグリッドドットであるか前記網点であるかを判定して、グリッドドットである場合に所定の情報を復号することを特徴とする。
【００３７】
（１７）さらに、前記所定の閾値は、前記ビットマップ画像データの中央の所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該ピクセル値に対応する閾値テーブルまたは所定の計算式より求められることを特徴とする。
【００３８】
これにより、光学読取手段に性能上の個体差が生じ、読み取ったビットマップ画像データの明度情報にばらつきがあっても、それに対応して最適な閾値を求めグリッドドットの判別が可能となる。また、光学読取手段が媒体面に完全に接触していない場合や、光学読取手段を印刷媒体面に対して傾けた場合など、読み取ったビットマップ画像データの明度は低下するが、そのような場合でも、それに対応して最適な閾値を求めグリッドドットの判別が可能となる。
【００３９】
（１８）さらに、前記所定の閾値は、前記ビットマップ画像データの各行において、各行の中央の所定領域内の前記ドットを除く明度情報を示すピクセル値を検出し、該ピクセル値に対応する閾値テーブルまたは所定の計算式より各行毎に求められることを特徴とする。
【００４０】
これにより、光学読取手段を印刷媒体面に対して傾けた場合、読み取ったビットマップ画像データの明度が、光学読取手段を手前に傾けた側から逆方向に向かって低下するが、ビットマップ画像データの各行において、最適な閾値を求めることにより、各行に位置するグリッドドットをさらに正確に判別できる。
【００４１】
（１９）本発明の情報処理装置は、所定の情報を定義するために所定の規則にしたがってグリッドドットが配置されたドットパターンと、網点を用いて印刷される文字・絵柄・写真等とが重畳印刷された印刷媒体を、光学読取手段で読み取り、読み取ったビットマップ画像データからグリッドドットによって構成されたドットパターンを画像解析処理手段によって該所定の情報に復号する情報処理装置であって、該画像解析処理手段は、該ビットマップ画像データに記録された明度情報から所定の方法でドットを検出し、該ドットがドットパターンを構成するグリッドドットであるか網点であるかを判定して、グリッドドットである場合に所定の情報に復号することを特徴とする。
【００４２】
（２０）さらに、前記画像解析処理手段は、ピクセルで形成される前記ビットマップ画像データから所定の方法で検出されたドットを構成するピクセル数を算出し、予め設定された閾値に対する該ピクセル数の大小によって前記グリッドドットであるか前記網点であるかを判定するときに、該ドットを構成するピクセル数が該閾値より小さいときに網点であると判定し、該ドットを構成するピクセル数が該閾値より大きいときにグリッドドットであると判定して所定の情報に復号することを特徴とする。
【００４３】
（２１）さらに、前記印刷媒体は、前記グリッドドットと前記網点が所定の波長領域の赤外線を吸収するインクを用いて印刷され、前記光学読取手段は、少なくとも可視光を遮断するフィルターと、少なくとも該所定の波長領域内の赤外線照射手段を備えることを特徴とする。
【００４４】
これにより、通常印刷で用いるCMYは赤外線を吸収しないため、赤外線を吸収するKインクにより印刷された網点と、赤外線を吸収するインクで印刷されたグリッドドットのみを光学読取手段で撮像して、明度や両者を構成するピクセル数でグリッドドットを判別することができる。すなわち、Kインクにより印刷された網点とグリッドだけの２色で判別し、もしくはグリッドの印刷にKインクを用いた場合は１色だけで判別すればよい。
（２２）さらに、前記ドットパターンは、所定の規則にしたがって線状に連続して複数の基準ドットを配置する工程と、該複数の基準ドットを結ぶ、直線、折れ線および／または曲線からなる第一の仮想基準線を設ける工程と、該基準ドットおよび／または該第一の仮想基準線から所定の位置に定義される、直線および／または曲線からなる少なくとも１以上の第二の仮想基準線を設ける工程と、該第二の仮想基準線上の所定の位置に複数の仮想基準点を設ける工程と、該仮想基準点を始点としてベクトルにより表現した終点に、該仮想基準点からの距離と方向とでＸＹ座標値および／またはコード値が定義される情報ドットを配置する工程に従って配列した、ストリームドットパターンを1ラインまたは複数並べて形成されることを特徴とする。
これによれば、基準点の間隔が一定のストリームドットパターンが複数並べて形成されることにより、ＸＹ座標値が印刷媒体に隙間なく定義され軌跡情報を生成することができる。さらに、文字や五線譜、地図、図形などが印刷媒体に印刷され、その線分上をスキャナーペンでなぞるかまたはタッチして操作する場合、その線分に沿ってのみストリームドットパターンを形成することにより、合理的にドットパターンを配置できる。また、ＸＹ座標が定義されたドットパターンを２次元コードとして形成される際（インデックスとして使用）の矩形領域の形状に制約されることなく、媒体表面上に可視的に形成された情報領域に合わせた自由な形状での一定情報のまとまりの繰り返しによるドットパターンを形成することが可能となる。
（２３）さらに、前記ストリームドットは、第二の仮想基準線を定義するために、および/または前記ドットパターンの方向と１つのＸＹ座標値および／またはコード値を定義するために、さらに基準となる基準ドットを所定の位置に設けたことを特徴とする。
これによれば、新たな基準点を設けることにより、ストリームドットパターンの向きと一定情報のまとまりを、情報ドットを使用せず簡易に定義することができ、これにより、余計な情報の低減を押さえられる。さらに、新たな基準点の配置により情報ドットの始点となる仮想基準点の位置を正確に示すことができる。 
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、周波数特性を利用した光学読取り手段や使用インクに関係なくグリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。
【００４６】
従って、同種のインクを用いてグリッドドットと網点を印刷した場合であっても、グリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。これにより、モノクロ印刷など１色での印刷媒体でもドットパターンをグラフィックに重畳印刷して、ドットパターンの認識が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】網点とグリッドドットを、周波数特性が同じインクで重畳印刷する状態を説明する拡大図である。
【図２】網点とグリッドドットが１色のインクで重畳印刷されている状態を示す拡大図である。
【図３】網点とグリッドドットを、異なる周波数特性を有するインクで印刷した状態を示す拡大図である。
【図４】網点とグリッドドットをビットマップ画像で表現した図である。
【図５】網点の大きさを決定する方法について説明する図である。
【図６】網点とグリッドドットを判別する方法について説明する図である。
【図７】網点とグリッドドットを判別する方法について説明する他の方法について説明する図である。
【図８】網点またはグリッドドットが印刷されているか否かを判別する方法について説明する図である。
【図９】光学読取手段について説明する図である。
【図１０】本発明に係る印刷媒体の撮像画像の拡大図である。
【図１１】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（１）である。
【図１２】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（２）である。
【図１３】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（３）である。
【図１４】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（４）である。
【図１５】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（５）である。
【図１６】本発明にかかる手書き入出力システムに用いるストリームドットパターンを説明する図（６）である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４９】
図１〜３は、網点とグリッドドット（ドットパターンに用いられるドット）を重畳印刷する状態を説明する拡大図である。
【００５０】
図１は、網点とドットパターンを、重畳印刷する状態を説明したものであり、光学読取手段を用いて可視光領域で読み取る例である。（ａ）は通常のグラフィックの網点印刷、（ｂ）はドットパターン、（ｃ）はグラフィックとドットパターンを重畳印刷した状態を示すものである。
【００５１】
ここで、通常のグラフィック印刷とは、文字・写真・イラスト等の通常の網点印刷のことを意味する。ドットパターンとは、二次元コードの一種であり、様々な情報やプログラムを入出力させる自動認識技術である。具体的には、特許３７０６３８５号、特許３８５８０５１号、特許３７７１２５２号、特願２００９−１６５１６３号等に開示されている。その他、あらゆるドットパターンを用いてもよいことはもちろんである。
【００５２】
通常のグラフィック印刷は、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）の３色（同図（ａ））またはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ（ブラック）の４色を用いて行われる。一方、ドットパターンは、Ｋインクを用いて印刷される（同図（ｂ））。そして、同図（ｃ）に示すように、通常のグラフィックとドットパターンを重畳印刷する。これにより、ユーザが、ドットパターンを読み取るための専用のスキャナ（光学読取手段）で印刷媒体をタッチすると、グラフィック印刷の内容に対応した音声・画像等の情報が、スキャナに接続された情報機器（パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等）から出力される。
【００５３】
本実施形態においては、これらのグラフィック印刷およびドットパターン印刷に用いられるインクは、可視光領域で網点とドットパターンの明度の違いを判別するため、光学読取手段で撮像できれば、どのような周波数特性であっても構わない。すなわち、図示しないが、所定の明度を閾値として設定し、光学読取手段で読み取ってビットマップ画像データのドット部分が、当該閾値より大きい場合はグリッドドット、当該閾値より小さい場合は網点として判定する。これにより、周波数特性（光学特性）を利用した光学読取手段や使用インクに関係なくグリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。ここで、Ｃ，Ｍ，Ｙが混ざったコンポジットブラックが表現された位置では、明度の違いだけではなく、図２に示すように、光学読取手段で読み取ってビットマップ画像データに記録された網点とグリッドドットを構成するピクセル数を比較し、所定のピクセル数以上であれば、グリッドドットであると判別する必要もある。もちろん、通常のグラフィック印刷にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ（ブラック）の４色を使用した場合では、Ｋ（ブラック）が印刷された位置では、所定のピクセル数で判別する。なお、本図では、網点を正方形で表現しているが、これに限定することはなく、円形等、他の形状をした網点印刷でも同様に、グリッドドットを判別できることは言うまでもない。
【００５４】
図２は、網点とドットパターンを一色のインクで印刷した状態を示すものである。
【００５５】
同図では、網点、グリッドドットともに、Ｍインクで印刷をしている。本発明においては、このような場合であっても、光学読取手段で読み取ってビットマップ画像データに記録された網点とグリッドドットを構成するピクセル数を比較し、所定のピクセル数以上であれば、グリッドドットであると判別することが可能である。ただし、網点の大きさがグリッドットより必ず小さくなるように、網点の濃度および／または網点のスクリーン線数を限定して印刷する必要がある。もちろん、印刷時のドットゲイン等、印刷の精度や紙質、インクの特性も考慮し、印刷した結果において網点の大きさがグリッドットより必ず小さくなるように網点の大きさを定めなければならない。
【００５６】
このように、本発明では、一色で印刷した場合であっても、網点とグリッドドットの判別をすることが可能である。これにより、新聞の一色刷、試験問題、アンケート等、一色でのみ印刷する書類、文章、グラフィックに対してもドットパターンを印刷することが可能となる。
【００５７】
なお、一色で印刷する場合のインクは、Ｍインクに限らず、Ｃインク、Ｙインク、Ｋインクで印刷してもよい。
【００５８】
図３は、グラフィックとドットパターンを、異なる周波数特性を有するインクで印刷した状態を示すものである。同図では、グラフィックをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの４色で印刷し、ドットパターンをＫインク一色で印刷している。そして、Ｃ，Ｍ，Ｙの印刷には、赤外線を反射または透過するインクを用い、Ｋの印刷には、赤外線を吸収するインク、またはカーボンブラックを用いる。この場合、光学読取手段は、赤外線領域で読み取り、Kで印刷された網点およびグリッドットのみをビットマップ画像データに記録されることになり、網点とグリッドドットを構成するピクセル値（明度）は概ね同程度になるため、それぞれのドットを構成するピクセル数を比較し、所定のピクセル数以上であれば、グリッドドットであると判別することが可能となる。なお、当該光学読取手段は、赤外線を媒体面に照射し、可視光遮断フィルター（赤外線透過フィルター）により反射光の内の赤外線だけを読み取る構造である。
【００５９】
このように、本発明では、インクの色によって周波数特性の異なるインクを用いてもよい。
【００６０】
図４（ａ）および（ｂ）は、網点とグリッドドットをビットマップ画像で表現した図であり、（ａ）がグリッドドット、（ｂ）が網点を示したものである。
【００６１】
光学読取手段で読み取られたグラフィックやドットパターンは、画像メモリ上でビットマップ画像として展開される。すなわち、格子状に多くの細密な点（ピクセル）に分割して表現されている。
【００６２】
画像メモリ上では、網点やグリッドドットは、それらが印刷されていない箇所に対して、明るく撮像されている。スキャナ内部の画像解析処理手段は、ビットマップ画像データから、暗く撮像されている箇所を検出する。そして、それらを構成するピクセル数を算出し、ピクセル数の大小によって、グリッドドットであるか網点であるかを判定する。判定の基準として、ピクセル数の閾値が設定されており、ピクセル数が閾値より大きいときにはグリッドドットであると判定し、ピクセル数が閾値より小さいときには、網点であると判定する。なお、明るいか、暗いかで網点および／またはグリッドドットを検出する場合も、所定の明度の閾値により判定する。なお、閾値以上をグリッドドット、閾値未満を網点としてもよいし、閾値超をグリッドドット、閾値以下を網点としてもよい。
【００６３】
例えば、閾値が１２と設定されている場合、図４（ａ）は１５ピクセルであるため、グリッドドットであると判定される。同図（ｂ）は８ピクセルであるため、網点であると判定される。
【００６４】
ここで、光学読取手段が傾いている、または媒体面から若干離れている状態では、撮影領域が広くなり、その結果、グリッドドットと網点が小さくなりグリッドドットを構成するピクセル数が少なくなり、予め設定されたピクセル数の閾値を下回ってしまい網点として判定される場合がある。これを回避するには、光学読取手段が傾いている、または媒体面から若干離れている状態では、画像メモリに展開された画像データの明度が低下することから、その際の明度に応じてピクセル数の閾値をダイナミックに低下させればよい。画像データの中央の領域を明度測定領域とすると、この明度測定領域において、ドットを除くピクセル値の平均値を求め、図４（ｃ）に示すように、この平均値から算定される
【００６５】
【数１】
0005604761.tif 000002
をピクセル数の閾値とし、閾値T未満であれば網点、閾値以上であればグリッドドットであると判定する。この算定式は、ピクセル値の平均値がλ1以下およびλ2以上は、ピクセル数の閾値が一定値N1およびN2となり、λ1からλ2まではピクセル数の閾値が
【００６６】
【数２】
0005604761.tif 000003
となる。例えば、印刷媒体面の4mm角を撮影し画像メモリに展開された画像データが144×144程度の解像度、明度情報が8ビット(0〜255)、グリッドドットの径が0.1mm以上、網点印刷スクリーン線数が175lpi相当で網点濃度が20％未満であれば、λ1=60、N1=8、λ2=180、N2=12の値を設定すればよい。この値は、印刷方法、インクの種類、ドットゲイン、紙質、光学読取手段の性能等で異なることは言うまでもない。
【００６７】
ところで、通常のグリッドドット印刷媒体では、グリッドドットだけが印刷されているか、グリッドドットの印刷と網点印刷についてそれぞれ異なる周波数特性（光学特性）を有するインクを用いて、グリッドドットだけを光学読取手段で読み取り所定の情報を復号するのが常である。この場合は、目立たないようグリッドドットをできるだけ小さくするか、見えないインクを用いる。ここで、印刷時のグリッドドット用インクの飛散や光学読取手段の撮像素子の欠落・破損等のノイズを排除するには、同様にピクセル数の閾値を設定しなければならない。しかし、画像データが144×144程度の解像度では、当該ノイズを構成するピクセル数は１〜２個（読み取った画像データの解像度が大きい場合は増加する。）と僅かであり、できるだけ小さく印刷したグリッドドットを判別するための閾値も小さな値を設定する。従って、通常のグリッドドット印刷媒体と、網点とグリッドドットを構成するピクセル数で判別する印刷媒体では、異なるピクセル数の閾値を設定しなければならない。
【００６８】
そこで、図４（ｄ）に示すように、通常のグリッドドット印刷媒体用の第２の閾値算定式
【００６９】
【数３】
0005604761.tif 000004
を設定し、第１の閾値算定式Tまたは第２の閾値算定式T´のいずれかを用いてグリッドドットを読み取り所定の情報を復号することができなければ、他方の閾値算定式を用いて再度、読み取った画像データを解析する。解析できた場合は、その後、当該閾値算定式を継続して用いる。その後、また、解析できなければ、他方の閾値算定式を用いて再度、読み取った画像データを解析すればよい。例えば、印刷媒体面の4mm角を撮影し画像メモリに展開された画像データが144×144程度の解像度、明度情報が8ビット(0〜255)、グリッドドットの径が0.1mm以上、網点印刷スクリーン線数が175lpi相当で網点濃度が20％未満であれば、λ1=60、N1=8、λ2=180、N2=12、λ1´=80、N1´=2、λ2´=160、N2´=4の値を設定すればよい。この値は、印刷方法、インクの種類、ドットゲイン、紙質、光学読取手段の性能等で異なることは言うまでもない。
【００７０】
図５は、網点の大きさを決定する方法について説明するための図である。
【００７１】
本発明においては、グリッドドットの大きさとの関係で、網点の大きさを決定する。グリッドドットは、同図（ａ）のような矩形または（ｂ）のような楕円弧である。なお、殆どは正方形または円形であり、特に、データ作成上の利便性とデータ容量の低減のために正方形で定義することが多い。
【００７２】
これに対して円形の網点は同図（ｃ）、正方形の網点は同図（d）のように配置される。点線は、同図（ｃ）で網点の濃度が７０％、同図（d）で網点の濃度が５０％の場合について示したものである。このように、網点の濃度を７０％または、５０％以上とすると、網点同士がデータ上でも接してしまう。その結果、網点を構成するピクセル数が大きくなってしまい、画像解析処理手段が、網点をグリッドドットであると誤判定してしまう。さらに、通常のオフセットや輪転機、各種プリンターでは、網点濃度を円形網点で５０％、正方形網点で４０％にしても、同図（e）のように連結してしまう場合がる。このように極小の点を印刷した場合、インクが周辺に浸透して印刷領域が膨らむドットゲインやインクの種類、印刷方法、紙質等の要因により、網点の連結が生じる。図示しないが、円形網点では４０％程度未満、正方形網点では３０％程度未満にすれば、概ね連結しないで印刷できる。ただし、網点濃度を３０〜４０％未満に抑えるために、若干、墨色のしまらない画像となる場合がある。なお、印刷方法、インクの種類、ドットゲイン、紙質、光学読取手段の性能等で印刷精度が異なることは言うまでもない。ここで、印刷の精度によっては、網点濃度を３０〜４０％未満に抑えても、網点の一部が繋がってしまう場合があるので、画像解析処理手段で判定できるようにする。この連結部分の明度は、網点の中央部より明るいため、その比較によって連結を切り離すことができる。なお、印刷のばらつきが大きい場合、網点濃度を２〜３０％程度未満にすれば、網点の連結を完全に無くし、より正確にグリッドットが判別できる。
【００７３】
次に、グリッドドットを所定の大きさとした場合の最大印刷網点濃度を決定する。矩形および楕円弧のグリッドドットの短辺をＬインチとする。また、網点の印刷スクリーン線数をD lpiとすると、網点が円形である場合は、網点濃度がX％の網点１個の直径Ｒインチは、網点の半径をrインチとすると、
πｒ2/(1/D)＝X /100  であり、
従って
【００７４】
【数４】
0005604761.tif 000005
となる。
【００７５】
ここで、Ｌ＞Ｒとなるよう印刷するには、網点濃度Xは、
X＜２５πＬ2×D２
となる。ここで、グリッドドットの形状は、大概、正方形であるため、グリッドの正方形の辺長Ｌと円形の網点の直径Ｒを比べた場合、差異がなくても面積は確実に正方形の方が大きく、僅かな印刷のばらつきがあっても、ドットを構成するピクセル数には、差異が生じグリッドドットを判別できる。もし、グリッドドットの形状が円形であれば、網点濃度Xをπ/4だけ低下させる必要があり、
X＜２５π2Ｌ2×D２/4
となる。
【００７６】
また、網点が正方形である場合は、網点濃度がX％の網点１個の対角線長Ｋインチは、網点の辺長をkインチとすると、
k2/(1/D)＝X /100
であり、
従って
【００７７】
【数５】
0005604761.tif 000006
となる。
【００７８】
ここで、Ｌ＞Ｋとなるよう印刷するには、網点濃度Xは、
X＜５０Ｌ2×D２
となる。
【００７９】
ここで、グリッドドットの形状は、大概、正方形であるため、グリッドの正方形の辺長Ｌと正方形の網点の対角線長Ｋを比べた場合、差異がなくても面積は確実にグリッドの正方形の方が大きく、僅かな印刷のばらつきがあっても、ドットを構成するピクセル数には、差異が生じグリッドドットを判別できる。もし、グリッドドットの形状が円形であれば、網点濃度Xをπ/4だけ低下させる必要があり、
X＜５０πＬ2×D２/4
となる。
【００８０】
これにより、印刷のばらつきが僅かであれば、両者を構成するピクセル数によって判別可能となる。ただし、印刷のばらつきが多い場合は、印刷方法、インクの種類、ドットゲイン、紙質、光学読取手段の性能等で印刷精度が低下することも考慮し、印刷した結果において網点の大きさがグリッドドットより必ず小さくなるように網点の大きさを、余裕を持って定めなければならないことから、所定の網点濃度を１０％程度低減させて網点を印刷することが好ましい。もちろん、前述のように網点の印刷スクリーン線数を高めることにより、同じ網点濃度であっても網点の大きさが小さくなり、より正確にグリッドットが判別できる。
【００８１】
図６は、グリッドドットと網点を判別する方法について説明する図である。
【００８２】
上述のように、光学読取手段で撮影された画像は、画像メモリ上で、ビットマップ画像としてピクセルの集合により形成されている。
【００８３】
同図（ａ）は、光学読取手段の画像メモリに展開された画像データである。画像解析処理手段は、画像データの中央の一定の領域内のピクセルを一定数抽出する。この一定数は、グリッドドットを構成するピクセル数と、画像データの中央の一定の領域内のピクセル数との関係で定める。グリッドドットを構成するピクセルの最大数の４倍以上のピクセル数で、画像データの中央の一定の領域を定め、その１/４以下のピクセル数を一定数とすればよい。なお、抽出した一定数の中に、グリッドドットおよび／または網点が存在しないようにすれば、この算定方法にこだわる必要はない。
【００８４】
同図（ｂ）は、抽出した領域の拡大図である。画像解析処理手段は、各ピクセルの明度を算出する。そして、明度測定領域として、明度の高い順に所定数（たとえば１０個）のピクセルＢ（１）〜Ｂ（１０）を抽出し、各明度測定領域の明度の平均値
【００８５】
【数６】
0005604761.tif 000007
を求める。
【００８６】
同図（ｃ）に示すように、この平均値から、算定される
【００８７】
【数７】
0005604761.tif 000008
を閾値とし、閾値T以上であれば網点、閾値未満であればグリッドドットであると判定する。
【００８８】
なお、閾値を求める場合、図７に示すように、画像データのライン毎に、各ラインの中央の領域（明度測定範囲）のドット（グリッドドットおよび／または網点）ではないピクセルを一定数抽出してもよい。ビットマップ画像の解像度がｍ×ｎの場合、第１計算走査線から第ｍ計算走査線まで、中央の領域のピクセルを抽出する。そして、各ラインについて抽出したピクセルの明度の平均値により、図６と同様の方法で閾値を求める。ここでは、グリッドドットを構成するピクセルの最大幅の４倍以上のピクセル数で、画像データの各ラインの中央の領域（幅）を定めて明度測定範囲とし、その１/４以下のピクセル数を一定数とすればよい。なお、抽出した一定数の中に、グリッドドットおよび／または網点が存在しないようにすれば、この算定方法にこだわる必要はない。
【００８９】
スキャナの傾きにより、画像データには、暗く撮像された領域と明るく撮像された領域とが存在する。したがって、ライン毎に閾値を求めることにより、より正確に網点とグリッドドットを判別することが可能になる。さらに、判別の精度を高めるためには、画像データを分割し、分割された領域の中央領域のグリッドドットおよび／または網点が存在しないピクセルの明度の平均値から、分割領域毎の閾値を算定して検出して判別すればよい。なお、ライン上でグリッドドットおよび／または網点を検出する場合、ライン上の閾値が不連続に変化するため、これらの閾値がライン上で連続して変化するように補間して閾値を算定して検出すれば、さらにグリッドドットの判別の精度を高めることができる。
【００９０】
図８は、グリッドドットまたは網点が印刷されている領域と、どちらも印刷されていない領域（白紙領域）とを判別する方法について説明する図である。
【００９１】
画像解析処理手段は、画像データのライン毎に、明度を算出する。
【００９２】
同図（ａ）は画像データの具体例である。このように、ピクセルにより明るさが異なっている。同図（ｂ）は、ピクセル毎の明度を棒グラフ状に示したものである。
【００９３】
画像解析手段は、水平方向のピクセルのうち、任意のピクセルｉ（第一のピクセル）と、ｉから所定数ｎだけ離れたピクセルｉ＋ｎ（第二のピクセル）の明度の差分を算出し、その差分の絶対値を求める。差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に、明度が小さい方のピクセルを、ドット（グリッドドットおよび／または網点のいずれか）であると判定する。なお、任意のピクセルｉ（第一のピクセル）と、ｉから所定数離れたピクセルｉ＋ｎ（第二のピクセル）の明度の差分の絶対値が所定の閾値以下であっても、その検出前に第一のピクセルがドットであることが判定されていた場合は、当該ピクセルがドットであることが留保され、第二のピクセルもドットであると判定される。つまり、第一のピクセルと第二のピクセルが同じドットを構成するピクセルである場合である。さらに、精度を高めるために、当該第二のピクセルをドット候補として留保し、当該ピクセルを第一のピクセルとして、第二のピクセルと比較して、明度の差分の絶対値が所定の閾値以上であれば、第一のピクセルがドットであると正式に判定すればよい。ここで、再度明度の差分の絶対値が所定の閾値以下であった場合、この第二のピクセルもドット候補として留保し、さらに判定を続ければよい。判定を続けて第一のピクセルがドットであると正式に判定された場合、それまでのドット候補をドットとして正式に判定すればよい。ピクセルの明度の絶対値で、ドットが印刷されている領域であるか否かを判定すると、光学読取手段を傾けた場合、暗い部分が生じ、全てドットであると判定されてしまう。また、隣り合うピクセルの差分値で判定すると、細かなノイズ（電子的な明暗や印刷環境による僅かな明暗）などを認識してしまい、ドットを正確に判定しづらい。したがって、本実施例のように、一定距離をおいての差分値で検出すれば、その両者間の明度には相当程度の差分が生じ、グリッドドットを判別することができる。ただし、一定距離ｎは、隣り合うドット間のピクセル数よりも小さいことが望ましい。
【００９４】
図９は、スキャナ（光学読取手段）の構造について示す図である。
【００９５】
スキャナには、媒体面を照射する赤外線照射手段であるＩＲ−ＬＥＤと、その反射光の可視光長成分をカットする可視光遮断フィルター、および撮像素子であるＣ−ＭＯＳセンサ、およびレンズが内蔵されたレンズホルダー、および赤外線照射手段から媒体面に照射する赤外線を拡散させ、媒体面において均一に照射できるデフューザを備えている。スキャナは、媒体に照射した照射光の反射光を撮影する。ドットパターンは赤外線を吸収する特性を有するインクで印刷されているため、Ｃ−ＭＯＳセンサでの撮像画像では、グリッドドットの部分のみ黒く撮影されることになる。なお、可視光遮断フィルターは、Ｃ−ＭＯＳセンサの下部または、撮影口付近にあってもよい。
【００９６】
スキャナをこのような構造とし、ドットを構成するピクセル数によってグリッドドットを判定することにより、赤外線を吸収するインクをグリッドドットと網点に用いた場合、赤外線を反射または透過するインクを使用した媒体面からの反射光を遮断し、赤外線を吸収するインクを使用した網点とグリッドドットを比較するだけで、グリッドドットを判別することが可能となる。なお、網点とグリッドドットの印刷に赤外線を吸収するインクを使用しない場合、赤外線照射手段であるＩＲ−ＬＥＤと、その反射光の可視光長成分をカットする可視光遮断フィルターは必要ない。
【００９７】
図１０（ａ）および（ｂ）は、本発明に係る印刷媒体の撮像画像の拡大図（写真）である。光学読取手段が読み取った画像メモリ上には、同図（ａ）および（ｂ）のような画像データが記録される。この画像は、グリッドドットの径が0.1mm以上、網点印刷スクリーン線数が175lpi相当で網点濃度20％の条件で印刷した印刷媒体面の直径4mmの領域を撮影し、288×288の解像度で画像メモリに、明度情報が8ビット(0〜255)の画像データとして記録されている。
【００９８】
同図（ａ）は、印刷媒体面に光学読取手段を垂直に立てて読み取った場合で、同図（ｂ）は、光学読取手段を４０度程度傾けて読み取った場合の画像データである。同図（ｂ）の網点とグリッドドットの大きさがいずれも、同図（ａ）よりも明らかに小さくなっているのが分かる。図４（ｃ）の算定式を用いることにより、同図（ａ）の一部の網点の大きさと同図（ｂ）の一部のグリッドドットの大きさに差異がなくても、同図（ａ）、（ｂ）で異なる閾値を用いることにより、網点とグリッドドットが判別可能となる。
＜ドットパターンの説明  ストリームドット＞
次に、図１１〜図１６を参照しながら本発明に用いられるドットパターンの一例である、ストリームドットの形成方法の一例について説明する。
ストリームドットとは、特願２００９−１６５１６３号に開示されているドットパターンである。
【００９９】
図１１、図１２は、ストリームドットパターンを形成する工程の一例を順に示すものである。
【０１００】
本発明に係るドットパターンは、従来のドットパターンとは異なり、まず工程１として媒体表面上の可視的な情報に対応して、情報を入出力させたい箇所に基準ドット１を線状に連続して複数個配置する。
【０１０１】
図１１（ａ）では基準ドット１を曲線状に配置しているが、基準ドット１の配置はこれに限定されるものではなく、直線と曲線を織り交ぜたり、複数の線分により構成される折れ線状にするなど、情報を入出力させる領域にあわせた形状にドットパターンを形成するための種々の変更が可能である。
【０１０２】
また、媒体表面上に可視的に形成された実在線上に基準ドット１を配置してもよいし、実在線に沿って所定の規則により基準ドット１を配置してもよい。ここでいう実在線とは仮想線に対する概念で、実際に存在している線の全てを含むものである。例えば、実線、破線、点線、直線や曲線などが挙げられ、本発明においては、線が形成される媒体（例えば映像表示装置のディスプレイ）や、線を構成する物質（例えばインク）の如何を問わない。なお、ドットパターンは、印刷やディスプレイ表示、さらに金属やプラスチック上での穴や溝等の凸凹であってもよい。
【０１０３】
なお、基準ドットは読取り精度向上の観点から、等間隔に配置することが望ましいが、これに限定されるものではなく、複数の間隔を混在させてドットパターンの一定情報のまとまりを定義したり、一定情報のまとまり内における３つの異なる基準ドットの配置間隔によりドットパターンの一定情報のまとまりとドットパターンの方向の両方を定義することも可能である。
【０１０４】
次に、工程２として、線状に配置された基準ドット４を結ぶ、第一の仮想基準線２を設ける。図１１（ｂ）では第一の仮想基準線６を曲線により設けているが、第一の仮想基準線２はこれに限定されるものではなく、曲線状に配置された基準ドット１に対して直線の第一の仮想基準線２を設けてもよいし、直線状に配置された基準ドット１に対して曲線の第一の仮想基準線２を設けてもよい。すなわち、後述する工程３〜工程５における第二の仮想基準線３、仮想基準点４、情報ドット５をどの位置に配置するかによって、基準ドットを結ぶ、直線、折れ線および/または曲線からなる第一の仮想基準線１０２を自由に定義することが可能である。
【０１０５】
なお、図１３に例を示すように、曲線である場合の第一の仮想基準線１０２は、ベジェ曲線によることが望ましい。
【０１０６】
すなわち、まず、第一の仮想基準線２上にある基準ドット１をＰ０、Ｐ３とし、Ｐ１、Ｐ２を与えられた制御点とする。次に、制御点を順に結んで得られる３つの線分・Ｐ０―Ｐ１、Ｐ１―Ｐ２、Ｐ２―Ｐ３・をそれぞれ１対１の比率で分割する点Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６を求める。そして、これらの点を順に結んで得られる２つの線分・Ｐ４―Ｐ５、Ｐ５―Ｐ６・を、それぞれ１対１の比率で分割する点Ｐ７、Ｐ８を求める。
【０１０７】
最後に、この２点を結ぶ線分・Ｐ７―Ｐ８・をさらに１対１の比率で分割する点Ｐ９を求め、この点がベジェ曲線上の点となる。
【０１０８】
この手順を繰り返し行うことで、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を制御点とするベジェ曲線が得られる。
【０１０９】
なお、ベジェ曲線に限らず、スプライン関数を利用して求められるスプライン曲線、n次多項式、楕円弧など、種々のアルゴリズムを用いて第一の仮想基準線２を設けてもよい。
【０１１０】
また、第二の仮想基準線３においても、第一の仮想基準線２と同様に当該方法を用いて曲線を定義することが可能である。
【０１１１】
次に、工程３として、線状に配置された基準ドット１および／または第一の仮想基準線２から所定の位置に定義される第二の仮想基準線３を設ける。図１１（ｃ）では第二の仮想基準線３を、隣り合う基準ドット１の中間点における第一の仮想基準線２の接線に対して垂直線上の所定位置に向かって、隣り合う基準ドット１から任意の角度をもって設けているが、第二の仮想基準線３はこれに限定されるものではなく、後に示すようにドットパターンにより情報を入出力させたい領域に合わせて仮想基準点を設けるために、種々の方法により定義することが可能である。
【０１１２】
また、第一の仮想基準線２に対して片側のみに第二の仮想基準線３を設けてドットパターンの方向を定義してもよいし、情報量を増やすために両側各々に設けてもよい。
【０１１３】
次に、工程４として、第二の仮想基準線７上の所定の位置に複数の仮想基準点４を設ける。図１２（ａ）では仮想基準点４を、第二の仮想基準線３の交点、すなわち隣り合う基準ドット１を結んだ直線を底辺とし、第二の仮想基準線３を対辺とする二等辺三角形の頂点に設けているが、仮想基準点４の位置はこれに限定されるものではなく、第二の仮想基準線３の中点に設けたり、第二の仮想基準線３上に代えて基準ドット１上に設けるなど、種々の変更が可能である。
【０１１４】
そして、工程５として、仮想基準点４を始点としてベクトルにより表現した終点に情報ドット５を配置する。図１２（ｂ）では情報ドット５を、仮想基準点４からのベクトル方向を８方向、仮想基準点４からの距離が等距離となるよう、一個の仮想基準点４に対し１個配置しているが、情報ドット５の配置はこれに限定されるものではなく、仮想基準点４上に配置したり、ベクトル方向を１６方向として配置したり、一個の仮想基準点４に対し２個配置するなど、任意の方向に任意の長さに、複数配置することが可能である。
図１４はドットパターンの情報ドットおよびそれに定義されたデータのビット表示の一例を示す拡大図である。
情報ドット５は種々の情報を認識させるドットである。この情報ドット５は、仮想基準点６を始点としてベクトルにより表現した終点に配置したものである。たとえば、この情報ドット５は、図１２に示すように、その仮想基準点４から０．１ｍｍ離れたドットは、ベクトルで表現される方向と長さを有するために、時計方向に４５度ずつ回転させて８方向に配置し、３ビットを表現している。
【０１１５】
なお、図示例では８方向に配置して３ビットを表現しているが、これに限定されずに、１６方向に配置して４ビットを表現することも可能であり、任意の方向に任意の長さに配置できることはもちろんである。
【０１１６】
さらに、図１２（ｂ）では全ての仮想基準点４において、この仮想基準点４を始点としてその終点位置に情報ドット５を配置したが、これに限定されることなく、仮想基準点上にドットが配置されているか否かで情報を定義するようにしてもよい。たとえば仮想基準点上にドットが配置されていれば「１」、配置されていなければ「０」というように情報を定義することができる。
図１５は情報ドットおよびそこに定義されたデータのビット表示の例であり、他の形態を示すものである。
【０１１７】
また、情報ドット５について基準ドット１から導き出された仮想基準点４から短（図１５の上段）・長（図１５の下段）の２種類を使用し、ベクトル方向を８方向とすると、４ビットを表現することができる。このとき、長い方が隣接する仮想基準点５間の距離の２５〜３０％程度、短い方は１５〜２０％程度が望ましい。ただし、長・短の情報ドット３の中心間隔は、これらのドットの径より長くなることが望ましい。
【０１１８】
情報ドット３は、その見栄えを考慮し、１ドットが望ましい。しかし、見栄えを無視し、情報量を多くしたい場合は、１ベクトル毎に、１ビットを割り当てて情報ドット３を複数のドットで表現することにより、多量の情報を有することができる。たとえば、同心円８方向のベクトルでは、基準ドット４から定義された情報ドット３で２８の情報を表現でき、１の一定情報のまとまりの情報ドット８個で２６４となる。
【０１１９】
このように、本発明に係るストリームドットパターンは、本発明者が提唱している従来のドットパターンでは２次元的に格子状に形成される基準ドットとは異なり、曲線を含む線状に連続して配置された基準ドットに基づいて形成される。
図１６は、ストリームドットパターンを上下方向に並べた状態の一例について示す図である。
同図では、基準ドット、情報ドットの他に、キードットおよびサイドドットを配置している。キードットは、一定情報のまとまりの両端に配置されたドットである。このキードットは、ひとまとまりの情報ドット群を表す１領域分のドットパターン１の代表点である。サイドドットは、キードット２のずれの正負の延長線上に配置されたドットである。
同図（ｂ）は、基準ドットおよびストリームドットパターンを等間隔に並べている。このように、基準点の間隔が一定のストリームドットパターンが複数並べて形成されることにより、ＸＹ座標値が隙間なく定義される。しかし、本発明に係るストリームドットパターンはこれに限らず、同図（ａ）に示すように、ドットパターン同士の間隔を任意に設定してよい。また、基準ドット同士の間隔も、任意に設定することができる。
【０１２０】
これにより、ＸＹ座標が定義されたドットパターンを２次元コードとして形成される際（インデックスとして使用）の矩形領域の形状に制約されることなく、媒体表面上に可視的に形成された情報領域に合わせた自由な形状での一定情報のまとまりの繰り返しによるドットパターンを形成することが可能となる。
【０１２１】
なお、本発明に係る仮想基準線及び仮想基準点は、実際に媒体表面上に印刷形成されるわけではなく、あくまでコンピュータの画像メモリ上に、ドットパターンの配置の際、またはドットパターンの読み取りの際に仮想的に設定されるものである。
【０１２２】
このストリームドットパターンを用いることで、地球儀を初めとする曲面体や、人体模型、立体地図などの三次元造形物にもドットパターンを形成することができ、平面地図や絵本等に限らず本発明に係る入出力装置を利用することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、あらゆる印刷物に利用できる。周波数特性を利用した光学読取り手段や使用インクに関係なくグリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。
【０１２４】
従って、同種のインクを用いてグリッドドットと網点を印刷した場合であっても、グリッドドットのみを検出し、ドットパターンの認識が可能となる。これにより、モノクロ印刷など１色での印刷媒体でもドットパターンをグラフィックに重畳印刷して、ドットパターンの認識が可能となる。これにより、コストを抑えた印刷が可能となる。さらに、光学読取手段として、携帯電話やデジカメ、webカメラ等のコンシューマ商品で撮像したドットパターンを判別して読み取ることもできる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  基準ドット
２  第一の仮想基準線
３  第二の仮想基準線
４  仮想基準点
５  情報ドット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１０】
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