(57)【要約】【課題】印刷面（ないし印刷物の貼付面）が平面以外の変形形状であっても２次元コード印刷を行なえるようにする。【解決手段】２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷するに際して、読取面形状入力部１により２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力し、入力された読み取り面の形状を面形状解析部４により解析し、この形状解析結果に応じて２次元コード変形部５により２次元コード作成部２が生成した２次元コードの大きさまたは形状を変化させ、生成された変形２次元コードを印刷部６により印刷出力する。【選択図】        図１
2004188883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷する２次元コード印刷装置において、
２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力する読取面形状入力手段と、
前記読取面形状入力手段により入力された読み取り面の形状を解析する面形状解析手段と、
前記面形状解析手段による形状解析結果に応じて印刷すべき２次元コードの大きさまたは形状を変化させる２次元コード変形手段と、
前記２次元コード変形手段により生成された変形２次元コードを印刷出力する印刷手段を有することを特徴とする２次元コード印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷する２次元コード印刷装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、印刷物などに容易に機械読み取りできる情報を印刷するため、バーコードや２次元コードなどのコードシステムが用いられている。２次元コードは、２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現するもので、バーコードなどに比して、読み取り方向の制約がほとんどない、単位面積あたりの情報量が大きい、などの特徴があり、Ｃｏｄｅ４９、ＱＲ  ＣＯＤＥ、Ｖｅｒｉ  Ｃｏｄｅなどといったコーディング方式が知られている。
【０００３】
従来の２次元コード印刷装置は、文字や数字をコード化し、２次元コードが読み取られる面が平面であることを前提として印刷を行なうものであったが、実際の読み取りでは読み取り角度や鏡面反射の影響による読み取り率の低下が発生するため、この点を解決するものとして２次元コードを構成するセルの縦横の比率を変える方法や、台形に構成する方法が提案されている（下記の特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７６５６４号（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の方式は、斜め読みなどに対する読み取り率の向上効果はあるが、印刷面や印刷物の貼付面の凹凸等の影響を軽減することはできなかった。
【０００６】
実用面においては、平面のみならず、種々の変形形状を有する対象物に２次元コードを付与することができれば、２次元コードの利用により対象物に関する情報処理を大きく向上することができると考えられるが、従来の方式では平面ではない変形した読み取り面では読み取り（認識）効率が大きく低下してしまうために、変形面の対象物に対しては実用上、２次元コードを印刷することは困難であった。
【０００７】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、印刷面（ないし印刷物の貼付面）が平面以外の変形形状であっても２次元コード印刷を行なえるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷する２次元コード印刷装置において、２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力する読取面形状入力手段と、前記読取面形状入力手段により入力された読み取り面の形状を解析する面形状解析手段と、前記面形状解析手段による形状解析結果に応じて印刷すべき２次元コードの大きさまたは形状を変化させる２次元コード変形手段と、前記２次元コード変形手段により生成された変形２次元コードを印刷出力する印刷手段を有する構成を採用した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１は本発明を採用した２次元コード印刷装置の構成を示している。図１において符号１は２次元コード化するデータを入力する入力部であり、２は入力部１より入力されたデータを２次元コードに変換し２次元コードを作成する２次元コード作成部である。
【００１１】
入力部１が本装置に導入する２次元コード化すべきデータ（原データ）は、どのような経路で入力されるものであってもよい。原データは、他の装置（たとえばホストコンピュータなど）から転送される、キーボードなどのユーザーインターフェースから入力される、あるいは、あらかじめハードディスクなどに格納されているものが考えられるが、入力部１はこれらの原データの経路に応じた入力インターフェースを有していれば良い。２次元コード作成部２は、入力部１から入力された原データから所定のコーディング方式に基いて２次元コードを発生させる。
【００１２】
符号６はコード変形部５で変形させた２次元コードを印刷する印刷部で、任意の印刷方式により構成することができる。本実施形態では、読み取り面が平面ではない場合も想定しているので、印刷部６は用途によっては平面ではない読み取り面に印刷ができるよう構成されているものとする。ただし、シールやステッカーなどに印刷した２次元コードを読み取り面に貼付するような用途においては必ずしもこの限りではない。
【００１３】
以上までに示した入力部１、２次元コード作成部２、印刷部６は公知の構成と同様のものであるが、本実施形態の特徴は、読み取り面の形状に応じて印刷部６で印刷する２次元コードの形状を変形することができるようにするために読取面形状入力部３、面形状解析部４、およびコード変形部５を設けた点にある。
【００１４】
読取面形状入力部３は、２次元コードの読み取り面、すなわち、印刷部６が印刷を行なう印刷面、あるいは印刷した２次元コードの貼付面などの形状を入力する手段である。読取面形状入力部３は、２次元コードの読み取り面の形状を入力できるものであればその構成は任意である。たとえば、読取面形状入力部３の構成としては、スキャナやカメラによる撮影画像を入力するもの、数値表現などにより３次元データ（座標データ、あるいは面形状を表現できるものであれば所定の画像アプリケーションが用いる特定の３次元画像データのようなものであってもよい）を入力するものなどが考えられる。
【００１５】
面形状解析部４は読取面形状入力部３から入力された２次元コードの読み取り面の形状情報（画像データや３次元データ）の凹凸や曲面の解析を行なう。
【００１６】
コード変形部５は、２次元コード作成部２が作成した２次元コードを、面形状解析部４の解析結果に基づき、正面から見た時に２次元コードが最適な形状に見える形に変形させ、印刷部６に送り、印刷させる。
【００１７】
次に以上の構成における動作について説明する。
【００１８】
図２にデータの流れの一例を示す。図２において、符号７は入力部１から入力するデータであり、８は２次元コード作成部２にてデータ７から作成した２次元コードである。
【００１９】
一方、符号９は読取面形状入力部３より入力した印刷面の画像であり、この例では図示のような円筒面（円筒の側面）に２次元コードが印刷（あるいはシールにより貼付）されるものとする。読取面形状入力部３は符号９のような円筒面の情報をデジタルカメラなどで撮影した画像データとして入力する。（好ましくは）読取面形状入力部３より入力する画像の撮影方向は読み取り時の読み取り（撮影）方向と一致しているものとする。その陰影情報などから面形状解析部４が符号１０のように面形状（断面形状）を解析する。
【００２０】
なお、図２においては便宜上、符号９の円筒は斜視図形式で図示してあるが、図２の例では読取面形状入力部３より入力する印刷面の画像は円筒面を正面から撮影したものであり、この撮影方向は読み取り時の読み取り（撮影）方向と一致しているものとする。読み取り時の読み取り（撮影）方向が正面からではない場合の例は図５により後述する。
【００２１】
さて、符号１１は、面形状解析部４において、面形状解析結果１０から変形方式を決定し、得られるピッチ（密度）情報で、図２においては横方向のピッチ（密度）を表している。符号１２は、２次元コード８を上記のピッチ（密度）情報１１に合わせて変形した結果であり、この変形した２次元コード１２が印刷部６により印刷される。コード変形部５はこの面形状解析結果１０からの変形方式の決定およびコードの変形処理を行なう。
【００２２】
図２のような円筒面をなす２次元コードの読み取り面（９）を正面から読み取った（撮影した）場合には、読み取り面（９）上の像の大きさは中央の部分よりも左右の周辺の方が小さくなる。そこで、符号１２のように中央の密度が元の２次元コード８と同じで、左右の周辺部において密度が低くなるように変形させた２次元コードを生成し、印刷（あるいは印刷したシールを貼付）しておけば、円筒面をなす２次元コードの読み取り面（９）を読み取った時に得られる画像は元の２次元コード８とほぼ同じ形状のコードとなる。
【００２３】
このように、読み取り面の形状に依存して読み取り時の画像に生じる変形を見越した変形２次元コード１２を得、これを印刷部６により印刷するようにしておけば、読み取り時のコード認識率を大きく向上することができる。
【００２４】
読み取り時の画像に生じる変形を見越した変形２次元コード１２を得る演算の方式には、いくつかの構成が考えられる。図２では、変形した２次元コード１２の密度を決定するのにピッチ（密度）情報１１を用いているが、このピッチ情報１１は、たとえば面形状解析結果１０の断面曲線（円周）上に等間隔で並ぶ点Ｐ…を投影面ｌ上に投影して得られる点Ｐ’…の密度分布の逆関数で表現される情報を有していればよい。
【００２５】
なお、ピッチ情報１１は図示（図２）のようにコードとともに印刷してもよいが、ピッチ情報１１の印刷出力は必ずしも必須ではない。
【００２６】
図３は凹凸のある面に２次元コードを印刷する例を示している。図３の符号１３は印刷面（読み取り面）であり、屏風状の凹凸（凹、凸の面の角度は、たとえばそれぞれ４５°であるものとする）を多数条有する形状となっている。読取面形状入力部３、面形状解析部４、およびコード変形部５の処理は上記と全く同様に行なわれるが、読み取り面がこのような凹凸形状である場合は、読み取り時の画像に生じる変形を見越した変形２次元コードを得るためのピッチ（密度）情報は、図の水平方向に関しては一様であるが、その水平方向の密度情報は垂直方向の密度情報よりも低密度になっていればよい。このようなピッチ（密度）情報を生成して得た変形した２次元コードは符号１４のようになる。そして、符号１５は読み取り面の印刷結果をほぼ正面から示したものである。このように、符号１４のような変形２次元コードを印刷しておけば、正面から読み取った時に正規な（変形前の）２次元コードとして撮像される。
【００２７】
図４は、２次元コードの読み取り面の一部に変形がある場合の例である。図４でも、読取面形状入力部３、面形状解析部４、およびコード変形部５の処理は上記と全く同様に行なわれる。図４の印刷面（読み取り面）１６は中心部にのみ１条だけ屏風状の変形がある。図３の説明から明らかなように、このような印刷面の場合には、中心部の屏風状の変形の部分のみにおいて、水平方向の密度情報が垂直方向の密度情報よりも低密度になっていればよく、面形状解析結果に基づき変形した２次元コードは符号１７のようになる。符号１８は読み取り面の印刷結果をほぼ正面から示したものである。このように、符号１７のような変形２次元コードを印刷しておけば、正面から読み取った時に正規な（変形前の）２次元コードとして撮像される。
【００２８】
さて、先に触れたように、読み取り時の読み取り（撮影）方向が正面からではない場合には、図５のような補正を行なうことができる。図５において符号１９は、読取面形状入力部３に入力される画像で、図２のものと同様の円筒面を下斜めの角度から撮影したものである。この種の鳥瞰（俯瞰）撮影の撮影角度は、読取面形状入力部３などで公知の画像解析を行なうことによっても自動取得できるが、２次元コードの読み取りのように読み取り条件をある程度厳格に制御できるような場合はあらかじめ固定の読み取り（撮影）角度の数値が決まっている場合もあり得るので、その場合にはその数値を用いればよい。符号２０はこのようにして自動取得した、あるいは数値入力された読み取り（撮影）角度データを示している。
【００２９】
面形状解析部４では、図２の例と同様に円筒面に関する面形状解析結果１０が得られる。また、読み取り（撮影）角度データ２０に基づき、読み取り（撮影）に生じる画像の歪みデータ２１を得ることができる。図５の歪みデータ２１は、２次元コードの外形に対応する正方形を読み取り（撮影）角度データ２０の示す角度で撮影した場合、撮像面に得られる台形として示したものである。図５の歪みデータ２１の下部は近距離部、上部は遠距離部に相当し、遠距離の部位ほど撮像面に得られる画像のみかけの大きさは図示のように縮小される。
【００３０】
変形前の２次元コード８に対して、面形状解析結果１０に基く曲面に関する補正と、歪みデータ２１に基く読み取り（撮影）角度に依存する歪みの補正を行なうことにより、符号２２のような変形２次元コードを得ることができる。このような２次元コード２２を円筒面（１９）に印刷（またはシールにより貼付）しておき、読み取り（撮影）角度データ２０に一致した角度で読み取り（撮影）を行なえば、撮像面上には変形前の２次元コード８とほぼ同等の２次元コードを撮像することができる。
【００３１】
なお、図５において、読み取り（撮影）角度に依存する歪みの補正を行なうための歪みデータ２１の生成時には、読み取り装置の光学系の焦点距離により生じる撮像面上の像の変形の度合（近距離部位が大きく、また遠距離部位が小さく撮像されるその大小比率）の条件などを加味することができる。
【００３２】
以上に示したように、本実施形態によれば、読み取り面の形状に依存して読み取り時の画像に生じる変形を見越した変形２次元コードを得、これを実際の読み取り面に印刷（あるいはそれを印刷したシールなどにより貼付）するようにしているので、読み取り面の形状に依存する読み取り率の低下を確実に防止できる、凹凸のある読み取り面に印刷した２次元コードにおいて、２次元コードの歪み耐性を超えて読み取りを行なうことが可能となる、などの優れた効果を得ることができる。また、特に図５の例のように、さらに読み取り（撮影）角度データ２０による補正を行なう方式によれば、たとえば工場のラインで用いられる固定式カメラなどを用いた読み取り装置を用いる場合において読み取り（撮影）方向にみあった２次元コードを対象物に付与することができ、読み取り率の向上を図ることができる。
【００３３】
要約すれば、本発明は、次のような装置および方法に関する実施態様の範囲を含むものである。
【００３４】
＜実施態様１＞  ２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷する２次元コード印刷装置において、
２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力する読取面形状入力手段と、
前記読取面形状入力手段により入力された読み取り面の形状を解析する面形状解析手段と、
前記面形状解析手段による形状解析結果に応じて印刷すべき２次元コードの大きさまたは形状を変化させる２次元コード変形手段と、
前記２次元コード変形手段により生成された変形２次元コードを印刷出力する印刷手段を有することを特徴とする２次元コード印刷装置。
【００３５】
＜実施態様２＞  前記読取面形状入力手段が、読み取り面の画像データをその形状情報として入力することを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード印刷装置。
【００３６】
＜実施態様３＞  読み取り面上において２次元コードが読み取られる際の読み取り角度に関する情報を用いて前記２次元コード変形手段が印刷すべき２次元コードの大きさまたは形状を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード印刷装置。
【００３７】
＜実施態様４＞  ２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現する２次元コードを印刷する２次元コード印刷方法において、
２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力し、
入力された読み取り面の形状を解析し、
該形状解析結果に応じて２次元コードの大きさまたは形状を変化させて変形２次元コードを得、印刷出力することを特徴とする２次元コード印刷方法。
【００３８】
＜実施態様５＞  読み取り面の画像データをその形状情報として入力することを特徴とする実施態様４に記載の２次元コード印刷方法。
【００３９】
＜実施態様６＞  読み取り面上において２次元コードが読み取られる際の読み取り角度に関する情報を用いて印刷すべき２次元コードの大きさまたは形状を変化させることを特徴とする実施態様４に記載の２次元コード印刷方法。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２次元コードが読み取られる読み取り面の形状を入力し、入力された読み取り面の形状を解析し、該形状解析結果に応じて２次元コードの大きさまたは形状を変化させて変形２次元コードを得、印刷出力するようにしているので、読み取り面の形状に依存する読み取り率の低下を確実に防止できる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した２次元コード印刷装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１のブロック図に対応したデータの流れの一例を示した説明図である。
【図３】凹凸のある面に２次元コードを印刷する一例を示した説明図である。
【図４】２次元コードの印刷部の一部に変形がある場合の一例を示した説明図である。
【図５】読み取り角度を含んだ変形方法の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
１  入力部
２  ２次元コード作成部
３  読取面形状入力部
４  面形状解析部
５  コード変形部
６  印刷部
７  データ
８  ２次元コード
９  画像データ
１０  面形状解析結果
１１  ピッチ（密度）情報
１２  変形した２次元コード
１３  印刷面
１４  変形した２次元コード
１５  印刷イメージ
１６  印刷面
１７  変形した２次元コード
１８  印刷イメージ
１９  画像データ
２０  角度データ
２１  歪みデータ（角度解析結果）
２２  変形した２次元コード
【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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