(57)【要約】【課題】記録媒体の歪みの影響を受けることなく高精度にデータを再生する。【解決手段】記録媒体の透過光より得られる再生画像の各ピクセルの位置と、ＣＣＤイメージセンサの各ピクセルの位置にずれ量がある場合は、（Ｃ）に示すように、輝度値が黒色に対しては最大値２５５より小さな値（例えば２０４）になったり、白色に対しては最小値０より大きな値（例えば５１）になったりして、本来の輝度値からずれてしまう。そこで、データ位置検出部は、次の式に従ってずれ量を演算する。2007141290.tif 000009  ここで、ＢＭＡＸは、最大輝度値、ＢＮＥＷは、ラインマーカのエッジに隣接するピクセルの輝度値であり、ずれによって新たに生じた輝度値である。【選択図】図９
2007141290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元画像と、当該２次元画像近傍に配置された１ピクセル以上の幅を有するマーカと、が記録された記録媒体からの透過光に基づいて、前記２次元画像と前記マーカとを読み取る読取手段と、
前記読取手段により読み取られた前記マーカの幅方向の各ピクセルの輝度値に基づいて、前記マーカの幅方向におけるずれ量を検出するずれ量検出手段と、
前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記読取手段により読み取られた２次元画像の詳細位置を検出する第１の詳細位置検出手段と、
前記第１の詳細位置検出手段により詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生するデータ再生手段と、
を備えたデータ再生装置。
【請求項２】
前記ずれ量検出手段は、前記マーカのエッジに隣接するピクセルの輝度値に基づいて、前記ずれ量を検出する
請求項１に記載のデータ再生装置。
【請求項３】
前記第１の詳細位置検出手段により詳細位置が検出された２次元画像を拡大して、当該２次元画像の詳細位置を検出する第２の詳細位置検出手段を更に備え、
前記データ再生手段は、前記第２の詳細位置検出手段により詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生する
請求項１または請求項２に記載のデータ再生装置。
【請求項４】
２次元画像と、当該２次元画像近傍に配置された１ピクセル以上の幅を有するマーカと、が記録された記録媒体からの透過光に基づいて、前記２次元画像と前記マーカとを読み取る読取工程と、
前記読取工程で読み取られた前記マーカの幅方向の各ピクセルの輝度値に基づいて、前記マーカの幅方向におけるずれ量を検出するずれ量検出工程と、
前記ずれ量検出工程で検出されたずれ量に基づいて、前記読取工程で読み取られた２次元画像の詳細位置を検出する第１の詳細位置検出工程と、
前記第１の詳細位置検出工程で詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生するデータ再生工程と、
を備えたデータ再生方法。
【請求項５】
前記ずれ量検出工程では、前記マーカのエッジに隣接するピクセルの輝度値に基づいて、前記ずれ量を検出する
請求項４に記載のデータ再生方法。
【請求項６】
前記第１の詳細位置検出工程で詳細位置が検出された２次元画像を拡大して、当該２次元画像の詳細位置を検出する第２の詳細位置検出工程を更に備え、
前記データ再生工程では、前記第２の詳細位置検出工程で詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生する
請求項４または請求項５に記載のデータ再生方法。
【請求項７】
コンピュータを、
２次元画像と、当該２次元画像近傍に配置された１ピクセル以上の幅を有するマーカと、が記録された記録媒体からの透過光から、読取手段により読み取られたデータに対して、前記マーカの幅方向の各ピクセルの輝度値に基づいて、前記マーカの幅方向におけるずれ量を検出するずれ量検出手段と、
前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記読取手段により読み取られた２次元画像の詳細位置を検出する第１の詳細位置検出手段と、
前記第１の詳細位置検出手段により詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生するデータ再生手段と、
して機能させるデータ再生プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体から読み出された画像に基づいてデータを再生するデータ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホログラムメモリを用いてディジタル情報を２次元画像として記録すると共にこれを再生するホログラム記録媒体の記録再生装置が提案されている。このような記録再生装置では、ホログラムメモリの記録密度を上げるために、ホログラムメモリに記録された２次元画像の解像度と、ＣＣＤイメージセンサ等の受光素子の解像度が対応するようになっている。
【０００３】
上記記録再生装置の再生時では、ホログラムメモリを透過した透過光は、ＣＣＤイメージセンサにより取り込まれて再生画像となる。ここで、ホログラムメモリ自体に歪みが生じた場合、又はホログラムメモリとＣＣＤイメージセンサとの相対的な位置にずれが生じた場合、再生画像に歪みが生じる。
【０００４】
そこで、歪んで読み取られた再生画像に対して、効率的に歪みを補正する技術が提案されている（例えば特許文献１参照。）。特許文献１に記載された技術は、歪み補正の対象となる補正対象画像の所定位置に設けられた画素の座標と、歪み補正の基準とされる原画像の所定位置に設けられた基準画素の座標とを比較して歪み補正を行い、補正対象画像の画素の座標についての変形率を検出し、この変形率を用いて補正対象画像の全体に歪み補正を施す。
【特許文献１】特開２００３−７８７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＣＣＤイメージセンサの所定の画素に正確に光が照射されてその画素の輝度値が最大値（８ビットの場合は２５５）になる場合において、再生画像に歪みが生じると、その画素に隣接する画素にも光が照射されてしまう。このため、所定の画素の輝度値が分散して、所定の画素の輝度値が低下すると共にそれに隣接する画素の輝度値が上がってしまい、輝度値の変動が生じてしまう。
【０００６】
このような１ピクセル未満のずれが生じた場合、再生画像の各画素の位置を高精度に検出して再生画像を補正しなければならない。しかし、特許文献１に記載された技術は、再生画像の各画素の位置を高精度に検出ことができないため、再生画像を十分に補正することができず、この結果、高精度にデータを再生することができなかった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、記録媒体の歪みの影響を受けることなく高精度にデータを再生するデータ再生装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るデータ再生装置は、２次元画像と、当該２次元画像近傍に配置された１ピクセル以上の幅を有するマーカと、が記録された記録媒体からの透過光に基づいて、前記２次元画像と前記マーカとを読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた前記マーカの幅方向の各ピクセルの輝度値に基づいて、前記マーカの幅方向におけるずれ量を検出するずれ量検出手段と、前記ずれ量検出手段により検出されたずれ量に基づいて、前記読取手段により読み取られた２次元画像の詳細位置を検出する第１の詳細位置検出手段と、前記第１の詳細位置検出手段により詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生するデータ再生手段と、を備えている。
【０００９】
記録媒体には、２次元画像と、当該２次元画像近傍に配置された１ピクセル以上の幅を有するマーカが記録されている。なお、マーカの形状や個数は特に限定されるものではない。読取手段は、記録媒体からの透過光に基づいて、２次元画像とマーカとを読み取る。
【００１０】
ずれ量検出手段は、マーカの幅方向の各ピクセルの輝度値に基づいて、マーカの幅方向におけるずれ量を検出する。第１の詳細位置検出手段は、検出されたずれ量に基づいて、マーカの幅方向について２次元画像の詳細位置を検出する。そして、データ再生手段は、詳細位置が検出された２次元画像からデータを再生する。
【００１１】
したがって、上記発明は、２次元画像のずれを検出して２次元画像からデータを再生するので、ずれの影響を受けることなく、高精度にデータを再生することができる。また、本発明は、ホログラム再生方法及びプログラムにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るホログラム再生装置、方法及びプログラムは、記録媒体に記録された２次元画像のずれを検出して、２次元画像から高精度にデータを再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係るホログラム記録媒体の記録再生装置の構成を示す図である。記録再生装置は、入力されるデータを符号化する符号化装置１１と、符号化されたデータに基づいて後述する液晶パネル２６を駆動させるドライバ１２と、を備えている。
【００１５】
図２は、符号化装置１１の構成を示すブロック図である。符号化装置１１は、入力されたデータに対して２次元符号化処理を行って２次元画像を生成する２次元符号化部５１と、マーカ（位置検出マーカ及びラインマーカ）を追加するマーカ追加部５２と、を備えている。
【００１６】
また、記録再生装置は、図１に示すように、レーザ光を出射するレーザ装置２１と、レーザ光に位相差πを与えるλ／２板２２と、レーザ光をＰ偏向（信号光）とＳ偏向（参照光）とに分離する偏向ビームスプリッタ２３と、光の所定方向の振動成分をカットする検光子２４、２７と、光ビームを拡大するビームエキスパンダ２５と、記録用の２次元画像を表示する液晶パネル２６と、記録媒体１００にビームを集束させるレンズ２８と、を備えている。
【００１７】
さらに、記録再生装置は、偏向ビームスプリッタ２３からの参照光の進行方向を所定の方向に変えるミラー３１と、参照光に位相差πを与えるλ／２板３２と、光の所定方向の振動成分をカットする検光子３３と、参照光の進行方向を記録媒体１００に向けるミラー３４と、いわゆるホログラムメモリである記録媒体１００と、を備えている。
【００１８】
さらに、記録再生装置は、記録媒体１００からの透過光をほぼ平行光にするレンズ４１と、レンズ４１からの光を検出するＣＣＤイメージセンサ４２と、ＣＣＤイメージセンサ４２で検出された光の信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４３と、ディジタル信号を復号する復号装置４４と、を備えている。なお、液晶パネル２６に表示されるイメージパターンの各々画素は、ＣＣＤイメージセンサ４２の各々の画素に対応している。
【００１９】
図３は、復号装置４４の構成を示すブロック図である。復号装置４４は、２次元画像及びマーカの位置を検出するデータ位置検出部６１と、２次元画像の歪みを補正する歪み補正部６２と、補正された２次元画像からデータを取り出すデータ取出し部６３と、取り出されたデータを復号する復号部６４と、を備えている。
【００２０】
以上のように構成された記録再生装置は、記録時、再生時では、それぞれ次のように動作する。
【００２１】
［記録動作］
符号化装置１１の２次元符号化部５１は、データが入力されると、そのデータに２次元符号化処理を施して２次元画像を生成する。マーカ追加部５２は、２次元符号化部５１で生成された四角形状の２次元画像の四隅の近傍にそれぞれ位置検出マーカを追加すると共に、位置検出マーカ間にライン状のラインマーカを追加する。そして、マーカ追加部５２は、２次元画像及び各マーカのデータをドライバ１２に供給する。ドライバ１２は、符号化装置１１から供給されたデータに基づいて液晶パネル２６を駆動させる。このため、液晶パネル２６には、イメージパターンが表示されている。
【００２２】
一方、レーザ装置２１から出射されたレーザ光は、λ／２板２２を介して、偏向ビームスプリッタ２３で信号レーザ光と参照レーザ光とに分けられる。
【００２３】
偏向ビームスプリッタ２３により得られた信号レーザ光は、検光子２４を介して、ビームエキスパンダ２５により広げられ、液晶パネル２６を透過して、レンズ２８で集光され、ホログラム記録媒体１００に照射する。
【００２４】
また、偏向ビームスプリッタ２３により得られた参照レーザ光は、ミラー３１で反射された後、λ／２板３２、検光子３３を介して、再びミラー３４で反射され、ホログラム記録媒体１００に入射する。
【００２５】
信号レーザ光と参照レーザ光とは、ホログラム記録媒体１００の記録層中で光干渉を起こす。このため、液晶パネル２６で形成されたイメージパターンが干渉縞として記録媒体１００に記録される。この干渉縞がホログラム画像（再生時は再生画像）となる。
【００２６】
図４（Ａ）は記録媒体１００に記録されたホログラム画像を示す図、（Ｂ）はホログラム画像の要部拡大図である。液晶パネル２６で形成されたイメージパターンが、そのままホログラム記録媒体１００に記録されている。同図（Ａ）に示すように、２次元画像の四隅近傍には、それぞれ正方形状の位置検出マーカが設けられている。位置検出マーカの画像サイズは、例えば９×９ピクセルである。各位置検出マーカ間には、２次元画像の各辺に平行なラインマーカが設けられている。同図（Ｂ）に示すように、ラインマーカの幅は３ピクセルである。
【００２７】
［再生動作］
再生時においては、信号レーザ光は図示しないシャッターによって遮られる。このため、参照レーザ光のみがホログラム記録媒体１００に入射する。
【００２８】
ホログラム記録媒体１００のホログラム記録層に記録されたホログラム画像に参照レーザ光が入射すると、記録時の信号レーザ光の集束球面波が発散球面波として再生され、その再生波面がレンズ４１を通過する。そして、記録時に液晶パネル２６で形成されたイメージパターン（再生画像）がＣＣＤイメージセンサ１６の撮像面上に結像する。ＣＣＤイメージセンサ１６は、この再生画像を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器４３を介して、復号装置４４に供給する。
【００２９】
復号装置４４のデータ位置検出部６１は、再生画像に含まれる２次元画像及びマーカの位置を検出すべく、次の処理を行う。
【００３０】
図５は、データ位置検出部６１のデータ検出ルーチンを示すフローチャートである。すなわち、データ位置検出部６１は、Ａ／Ｄ変換器４３から再生画像のデータが供給されると、次のステップＳ１移行の処理を実行する。
【００３１】
ステップＳ１では、データ位置検出部６１は、再生画像から２次元画像付近の画像を切り出して、ステップＳ２に移行する。
【００３２】
図６（Ａ）は再生画像、（Ｂ）は２次元画像の付近の画像、（Ｃ）は位置検出マーカ付近の画像を示す図である。再生画像は、ＣＣＤイメージセンサ４２により検出された画像全体であり、同図（Ａ）に示すように、その中心部に２次元画像やマーカを含んでいる。２次元画像付近の画像は、同図（Ｂ）に示すように、４つの位置検出マーカで囲まれ、かつ２次元画像の存在する領域を含んでいる。
【００３３】
ステップＳ２では、データ位置検出部６１は、２次元画像付近の画像から４つのマーカ付近の画像を切り出して、ステップＳ３に移行する。マーカ付近の画像は、図６（Ｃ）に示すように、中心部に位置検出マーカを含んだ例えば６０×６０ピクセルの画像であり、２次元画像付近の画像から４つに切り出される。
【００３４】
ステップ３では、データ位置検出部６１は、４つの位置検出マーカについて各々の整数座標を示す粗位置を検出して、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、テンプレートマッチング処理が行われる。
【００３５】
図７は、位置検出マーカのテンプレート画像を示す図である。図８は、テンプレートマッチング処理を説明するための図である。テンプレート画像の画像サイズは、９×９ピクセルである。
【００３６】
データ位置検出部６１は、図６（Ｃ）に示すマーカ付近の画像に対して、図７に示すテンプレート画像を１画素ずつずらしながら、テンプレートマッチング処理を行い、ラスタースキャンしたすべての点において評価尺度を求める。ここで、評価尺度は、例えば、テンプレート画像の各画素の輝度値と、各画素に対応するマーカ付近の画像の各画素の輝度値と、の差分の総和とする。なお、本実施形態では、輝度値は、０から２５５の８ビットで表されるものとする。
【００３７】
具体的には、マーカ付近の画像の濃度値（画素値）をｆ（ｉ，ｊ）（ｉ及びｊは座標）、テンプレート画像の画素値をｔ（ｋ，ｌ）（ｋ及びｌは座標）、テンプレートの画像サイズをｍ×ｎとすると、マーカ付近の画像とテンプレート画像の類似度を表す差分総和の評価尺度ｄ（ｉ，ｊ）は式（１）となる。
【００３８】
【数１】
2007141290.tif 000003
【００３９】
式（１）において、ｆ（ｉ＋ｋ，ｊ＋１）はマーカ付近の画像の輝度値（０から２５５）、ｔ（ｋ，ｌ）はテンプレート画像の輝度値（０から２５５）である。この評価尺度は、マーカ付近の画像のある座標（ｉ，ｊ）において、テンプレート画像の重なっている範囲で、輝度値の差の絶対値を合計したものであり、
データ位置検出部６１は、式（１）を演算して、マーカ付近の画像のすべてのピクセルに対して評価尺度を求める。そして、データ位置検出部６１は、評価尺度が最も小さくなったときのマーカ付近の画像に対するテンプレート画像の位置をマッチング位置として、そのマッチング位置の粗位置（整数座標）を求める。さらに、データ位置検出部６１は、その他の３つの位置検出マーカについても同様にして粗位置を求める。
【００４０】
なお、データ位置検出部６１は、評価尺度として、式（２）で表される相関総和を用いてもよい。
【００４１】
【数２】
2007141290.tif 000004
【００４２】
式（２）は、輝度値の積の絶対値を合計したものであり、値が大きいほど類似性が高いことを示す。すなわち、データ位置検出部６１は、式（２）で表されるｄ（ｉ，ｊ）のうち最も値の大きい座標を検出すればよい。
【００４３】
ステップＳ４では、データ位置検出部６１は、２次元画像付近の画像に含まれる各ラインマーカの各々の幅方向のずれ量を検出する。ずれ量とは、記録媒体１００の透過光より得られる再生画像の各ピクセルの位置と、透過光を受光するＣＣＤイメージセンサ４２の各ピクセルの位置とのずれ量をいう。
【００４４】
図９（Ａ）はずれ量がないときにＣＣＤイメージセンサ４２で検出されるラインマーカの各ピクセルの輝度値を示す図、（Ｂ）はずれ量が０．２ピクセルであるときのラインマーカの状態を示す図、（Ｃ）はずれ量が０．２ピクセルのときにＣＣＤイメージセンサ４２で検出されるラインマーカの各ピクセルの輝度値を示す図である。
【００４５】
記録媒体１００の透過光より得られる再生画像の各ピクセルの位置とＣＣＤイメージセンサ４２の各ピクセルの位置がそれぞれ完全に対応しているときは、図９（Ａ）に示すように、ラインマーカのピクセルの輝度値は、黒色に対しては最小値０、白色に対しては最大値２５５になる。
【００４６】
しかし、ずれ量がある場合は、同図（Ｃ）に示すように、輝度値が黒色に対しては最大値２５５より小さな値（本実施形態では例えば２０４）になったり、白色に対しては最小値０より大きな値（本実施形態では例えば５１）になったりして、本来の輝度値からずれてしまう。
【００４７】
そこで、データ位置検出部６１は、次の式（３）に従ってずれ量を演算する。
【００４８】
【数３】
2007141290.tif 000005
【００４９】
ここで、ＢＭＡＸは、最大輝度値であり、本実施形態では２５５である。図９（Ｃ）に示すように、ＢＮＥＷは、ラインマーカのエッジに隣接するピクセルの輝度値であり、ずれによって新たに生じた輝度値である。なお、データ位置検出部６１は、１箇所のみでラインマーカの幅方向のずれ量を検出するのではなく、ずれ量検出に十分なサンプル数を得ることができるまで当該ラインマーカの様々な箇所で、ずれ量を検出する。
【００５０】
ステップＳ５では、データ位置検出部６１は、検出されたすれ量に基づいて、最初にマーカ付近の画像のずれを戻し、次に再生画像のずれを戻す処理を行う。ここでは主に、マーカ付近の画像のずれを戻すことについて説明する。
【００５１】
図１０は、再生画像のピクセルとＣＣＤイメージセンサ４２のピクセルとのずれを示す図である。Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、ＣＣＤイメージセンサ４２の各ピクセル（点線で囲まれた領域）の輝度値を示す。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、再生画像の各ピクセル（実線で囲まれた領域）の輝度値を示す。ｆｘはｘ方向のずれ量、ｆｙはｙ方向のずれ量である。そこで、データ位置検出部６１は、次の式（４）に従って、Ｂ４の輝度値を演算する。
【００５２】
【数４】
2007141290.tif 000006
【００５３】
なお、Ａ４の座標を（ｉ，ｊ）とすると、
Ａ１（ｉ−１，ｊ−１）、Ａ２（  ｉ  ，ｊ−１）、Ａ３（ｉ−１，  ｊ  ）
となる。
【００５４】
ここで、得られた再生画像よりＢ４の輝度値が得られる。Ａ１、Ａ２、Ａ３、ｆｘ、ｆｙも既知の値である。そして、データ位置検出部６１は、式（５）に従って、Ａ４を演算する。
【００５５】
【数５】
2007141290.tif 000007
【００５６】
これにより、データ位置検出部６１は、切り出したマーカ付近の画像の位置ずれを戻すことができる。更に同様にして、データ位置検出部６１は、再生画像についても位置ずれを戻す処理を行って、ステップＳ６に移行する。
【００５７】
ステップＳ６では、データ位置検出部６１は、再生画像の統計的詳細位置を検出する。統計的詳細位置とは、ピクセルの小数点単位の位置をいう。具体的には、データ位置検出部６１は、再生画像に対して、１ピクセルをｎ×ｎの画素数で表現するピクセル数の拡大（高解像度化）を行う。ただし、ｎ×ｎの画素値は、元の画素の画素値とする。データ位置検出部６１は、位置検出マーカについても同様に統計的詳細位置を検出する。これにより、例えばｎ＝１０の場合、データ位置検出部６１は、１／１０ピクセル単位で、再生画像及び位置検出マーカの各ピクセルの座標位置を検出できる。
【００５８】
ここで、データ位置検出部６１は、統計的な手法を用いることによって詳細座標位置を求める。例えば式（１）の評価尺度を用いたときの類似度の集合をＡとする。データ位置検出部６１は、この集合Ａから類似度の高い座標点をｋ個選び出し（評価尺度が最も小さい座標点から順にｋ個選び出し）、その集合をＢとし、次の式（６）及び（７）に従って集合Ｂの座標分布から平均座標値を算出する。
【００５９】
【数６】
2007141290.tif 000008
【００６０】
なお、Ｐｘ’は集合Ｂの各座標位置のｘ座標を表し、Ｐｙ’は集合Ｂの各座標位置のｙ座標を表す。このようにして算出された平均座標値は、統計的理論により、詳細位置座標として確からしい値になる。
【００６１】
図１１は、再生画像においてｎ＝１０、ｋ＝１００としたときの類似度分布を示す図である。白色の部分は、類似度が最も高い座標を示す。そして、白色から黒色になるに従って、類似度が低くなっている。（ａｘ、ａｙ）は、類似度がもっとも高い座標であり、粗位置座標とほぼ一致する。（ｐｘ、ｐｙ）は、詳細座標位置を示している。
【００６２】
図１２は、詳細位置検出法の有効性を示す図である。ここでは、画素拡大率ｎ＝１０、類似度の選出個数ｋ＝１００とした。そして、いくつかの異なった評価サンプル（再生画像）を用意し、（ａ）粗位置検出だけを行った後に歪み補正を行った場合と、（ｂ）粗位置検出及び詳細位置検出の両方を行った後に歪み補正を行った場合のエラー数を比較した。同図に示すように、粗位置検出及び詳細位置検出の両方を行った場合は、粗位置検出だけを行った場合よりもエラー数を１／２００から１／１００までに低減することができた。これは、詳細位置を検出することにより小数点以下の値まで座標位置が求められ、歪み補正がより正確に行われたためである。
【００６３】
ステップＳ７では、データ位置検出部６１は、すべての位置検出マーカについてステップＳ３からステップＳ６までの処理を行ったかを判定する。そして、データ位置検出部６１は、否定判定のときはステップＳ３に戻って未処理の位置検出マーカについてステップＳ３以降の処理を実行し、肯定判定のときはステップＳ８に移行する。この結果、データ位置検出部６１は、切り出した再生画像に対してずれを戻す処理を４回繰り返し行うので、より正確に再生画像のずれを戻すことができる。
【００６４】
ステップＳ８では、データ位置検出部６１は、上述したずれ量を用いて位置検出マーカの中心座標を検出して、一連の処理を終了する。データ位置検出部６１は、上述した処理を終了すると、その処理結果を歪み補正部６２に供給する。
【００６５】
歪み補正部６２は、データ位置検出部６１によってずれが戻された再生画像の位置と、ずれが戻された４つの位置検出マーカとに基づいて、再生画像の歪み量を検出し、再生画像の歪みを補正する。
【００６６】
データ取出し部６３は、歪みが補正された再生画像からデータを取り出し、取り出したデータを復号部６４に供給する。復号部６４は、データ取出し部６３から供給されたデータを復号する。
【００６７】
以上のように、本発明の実施形態に係るホログラム再生装置は、２次元画像とその近傍に配置されたラインマーカとが記録された記録媒体１００からの透過光に基づいて、再生画像を生成する。そして、ホログラム再生装置は、再生画像に含まれるラインマーカのエッジの輝度値に基づいて、再生画像のピクセル位置とＣＣＤイメージセンサ４２のピクセル位置のずれ量を検出し、そのずれ量に基づいて２次元画像を元の位置に戻し、歪み補正を行い、復号処理を行う。このため、上記ホログラム再生装置は、２次元画像のずれを戻してから、歪み補正等を行うので、従来に比べて高精度にデータを復号することができる。
【００６８】
上記ホログラム再生装置は、特に、ラインマーカのエッジに隣接するピクセルの輝度値に基づいてずれ量を検出するので、ピクセル未満のずれ量を正確に検出することができ、その結果、従来に比べて大幅にエラー数を減らして、高精度にデータを復号することができる。
【００６９】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
【００７０】
上述した実施の形態では、ずれ量を検出するために記録媒体１００にラインマーカを設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、記録媒体１００に、Ｎ（Ｎは奇数。）ピクセルの幅を二値（白及び黒）で表したマーカがあればよい。よって、このようなマーカはライン状に限られるものではなく、例えば複数のマーカであってもよい。また、本実施形態では、マーカ部分が白色でその周囲は黒色であったが、これに限定されるものではなく、マーカ部分が黒色でその周囲が白色であってもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態では、ラインマーカの幅（白色部分）は３ピクセルであったが、１以上のピクセルであればよい。
【００７２】
さらに、本発明は、ホログラム記録媒体からデータを再生するホログラム再生装置だけでなく、２次元バーコード（例えばＱＲコード）からデータを再生する２次元バーコード再生装置にも適用可能である。すなわち、記録媒体１００を紙媒体にし、２次元画像を２次元バーコードにしてもよい。
【００７３】
例えば、２次元バーコードの１つであるＱＲコードは、位置検出パターンである３つの切出しシンボルと、各セルの中心位置を求めるためのタイミングパターンと、コード化されたデータであるデータセルと、余白スペースであるマージンとで構成されており、上述した２次元画像及び位置検出マーカと容易に置換可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態に係るホログラム記録媒体の記録再生装置の構成を示す図である。
【図２】符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】復号装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は記録媒体に記録されたホログラム画像を示す図、（Ｂ）はホログラム画像の要部拡大図である。
【図５】データ位置検出部のデータ検出ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）は再生画像、（Ｂ）は２次元画像の付近の画像、（Ｃ）は位置検出マーカ付近の画像を示す図である。
【図７】位置検出マーカのテンプレート画像を示す図である。
【図８】テンプレートマッチング処理を説明するための図である。
【図９】（Ａ）はずれ量がないときにＣＣＤイメージセンサで検出されるラインマーカの各ピクセルの輝度値を示す図、（Ｂ）はずれ量が０．２ピクセルであるときのラインマーカの状態を示す図、（Ｃ）はずれ量が０．２ピクセルのときにＣＣＤイメージセンサで検出されるラインマーカの各ピクセルの輝度値を示す図である。
【図１０】再生画像のピクセルとＣＣＤイメージセンサのピクセルとのずれを示す図である。
【図１１】再生画像においてｎ＝１０、ｋ＝１００としたときの類似度分布を示す図である。
【図１２】詳細位置検出法の有効性を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
６１  データ位置検出部
６２  歪み補正部
６３  データ取出し部
６４  復号部
１００  記録媒体
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図９】
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