(57)【要約】【課題】通常のデザイン画像中に２次元コードデータを違和感なく埋め込むことができる２次元コード画像生成方法と２次元コード画像を提供する。【解決手段】ＱＲコード（登録商標）１０を構成する白黒の各モジュール１１を縮小して、個々の縮小モジュール１５の周囲に、縮小モジュール１５が表示されない余白領域１６を形成し、縮小モジュール１５によりＱＲコード１０を形成する。重畳する通常画像を、微小な点領域１８の集合体とし、画像の点領域１８毎に白又は黒の固定輝度値を与え、点領域１８毎に誤差拡散処理を施して、その点領域１８の固定輝度値を決定する。縮小モジュール１５による表示領域の余白領域１６には、固定輝度値に設定された点領域１８の集合体からなる通常画像を重ね合わせる。縮小モジュール１５の配置位置では、その位置での点領域１８の固定輝度値を、縮小モジュール１５の固定輝度値とし、その位置での通常画像との輝度値の差分を、誤差拡散処理して周囲の点領域１８の固定輝度値とする。【選択図】図２
2016024776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白黒の２値で表示される２次元コードの画像中に任意のデザインで目視可能な画像である通常画像を重畳する２次元コード画像生成方法において、
前記２次元コードを構成する白黒の各モジュールを縮小して縮小モジュールとし前記縮小モジュールにより前記２次元コードを形成し、
個々の前記縮小モジュールの周囲に前記縮小モジュールが表示されない余白領域を形成し、
前記通常画像を、所定の輝度の微小な点領域の集合体としてとらえ、前記２次元コードの表示領域の前記点領域毎に、少なくとも白又は黒の固定輝度値を与えて、前記通常画像を重畳した前記２次元コードの表示領域の画像を形成し、その際に、前記点領域毎に誤差拡散処理を施して、前記点領域の前記固定輝度値を決定するものであって、
前記縮小モジュールによる前記２次元コードの表示領域の前記余白領域には、前記固定輝度値に設定された前記点領域の集合体からなる前記通常画像を重ね合わせるとともに、
前記２次元コードの表示領域の前記縮小モジュールの配置位置では、その位置での前記点領域の前記固定輝度値の設定に際して、前記縮小モジュールの輝度値を前記通常画像の輝度値に関わらずその点領域の前記固定輝度値と決定し、決定した前記固定輝度値とその位置での誤差拡散された輝度値との差分を次の誤差として周囲の前記点領域に拡散させる前記誤差拡散処理を施して、その点領域の前記固定輝度値を決定し、前記通常画像に前記２次元コードの画像を重畳した２次元コード画像を形成することを特徴とする２次元コード画像生成方法。
【請求項２】
前記点領域と前記縮小モジュールの大きさの差は、互いに２０％以内に形成する請求項１記載の２次元コード画像生成方法。
【請求項３】
前記点領域と前記縮小モジュールの大きさは等しいものである請求項２記載の２次元コード画像生成方法。
【請求項４】
前記誤差拡散処理は、前記点領域により白黒２値とその中間の灰色の固定輝度値の点を形成して、前記通常画像に前記２次元コードを重畳するものである請求項１記載の２次元コード画像生成方法。
【請求項５】
前記２次元コードはＱＲコードであり、前記縮小モジュールは、縮小する前の前記モジュールの２０％以下で５％以上の面積比に設定する請求項１乃至４のいずれか記載の２次元コード画像生成方法。
【請求項６】
白黒の２値で表示される２次元コードの中に通常のデザイン画像である通常画像を重畳した２次元コード画像であって、
前記２次元コードを構成する白黒の各モジュールを縮小して縮小モジュールとし前記縮小モジュールにより前記２次元コードを形成し、
個々の前記縮小モジュールの周囲に前記縮小モジュールが表示されない余白領域を形成し、
前記通常画像を、所定の輝度の微小な点領域の集合体としてとらえて、前記２次元コードの表示領域の前記点領域毎に、少なくとも白又は黒の固定輝度値を与えて、前記通常画像を重畳した前記２次元コードの表示領域の画像を形成し、前記点領域毎に誤差拡散処理を施して、前記点領域の前記固定輝度値を決定し、
前記縮小モジュールによる前記２次元コードの表示領域の前記余白領域には、前記固定輝度値に設定された前記点領域の集合体からなる前記通常画像を重ね合わせるとともに、
前記２次元コードの表示領域の前記縮小モジュールの配置位置では、その位置での前記点領域の前記固定輝度値の設定に際して、前記縮小モジュールの輝度値を前記通常画像の輝度値に関わらずその点領域の前記固定輝度値と決定し、決定した前記固定輝度値とその位置での誤差拡散された輝度値との差分を次の誤差として周囲の前記点領域に拡散させる前記誤差拡散処理を施しその点領域の前記固定輝度値を決定して、前記通常画像に前記２次元コードの画像を重畳して成ることを特徴とする２次元コード画像。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、種々の目視により認識可能な画像中に、２次元コードを埋め込んだ画像を形成して表示する２次元コード画像生成方法と２次元コード画像に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＱＲコード（登録商標、ＪＩＳ Ｘ ０５１０、以下、単にＱＲコードと称す。）等の２次元コードが種々の広告媒体の外観上に表示されている。このＱＲコードは、暗モジュールと明モジュールである黒と白の等しい大きさの正方形の連続が所定の箇所に表示され、表示された２次元コードは、視覚的にはランダムな明暗として見えるものである。そのため、ＱＲコードの一部もしくは全部を、特定のロゴや文字列、図形、絵画等となるようなパターンと合成して表示しようとしても、そのままではできないものであった。
【０００３】
そこで、特許文献１に開示されているように、ＱＲコードの埋め草ビットのパターンを利用して、２次元コードの一部もしくは全部を、白黒のドットではなく、特定のロゴや文字列のパターンとして形成することが提案されている。このＱＲコードのパターンは、情報ビットを除いた埋め草ビットの範囲を多く設定するようにして、２次元コードを構成しているもので、符号化する情報に情報ビットの終端情報を付加して、冗長な情報ビットを付加しているものである。
【０００４】
さらに、特許文献２，３に開示されているように、２次元コードに外観上認識可能な画像を埋め込んだＱＲコードを生成する方法も提案されている。この２次元コード生成方法では、２次元コードから読み取られるべき原データと、原データのデータ量に応じた２次元コードの不使用データ領域を特定し、不使用データ領域に対応する２値化デザインデータを、２次元コードのフォーマット情報に基づいて逆変換したビットコードに変換して、そのビットコードと原データのビットコードとを、２次元コードのフォーマット情報に基づいて変換して２次元コードを生成するものである。この２次元コード生成方法によれば、２次元コードを生成するためのデータには、原データの情報が含まれ、２次元コードにデザインパターンを表示しつつ、原データを２次元コードの読取装置に読み取らせることができる。
【０００５】
その他、特許文献４，５に開示されているように、視認可能な所定の画像の中に、付加情報としてのデータを目視不可能な状態で埋め込んで、埋め込み画像情報を生成する画像処理方法もあった。この画像処理方法では、埋め込まれる付加情報を、誤差拡散法等を用いて処理し、付加情報の存在を目視ではわからないようにしているものである。
【０００６】
その他、非特許文献１に開示されているように、ＱＲコードのモジュール縮小し、ＱＲコードに重ね合わせたい通常の画像の２値化したデザイン画像を、誤差拡散法を用いて重畳する方法も、本願発明者により提案している。この非特許文献１では、縮小したモジュールを具体的にどのように考慮して誤差拡散を行うのかについては、示していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１６３７２０号公報
【特許文献２】特許第３９５３５０１号公報
【特許文献３】特許第３９５７７３５号公報
【特許文献４】特開平１１−１６８６１６号公報
【特許文献５】特開２００７−１２４５０２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】２０１３年  電子情報通信学会総合大会  情報・システム講演論文集２  Ｐ１７０  誤差拡散画像の重畳による外観改善ＱＲコードの作成
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に開示された２次元コード生成方法は、ＱＲコードの埋め草ビットを利用して任意のドットパターンのイラストを表示したもので、２次元コードのビットパターン部分と、イラストの画像部分とが分離して併記されたものである。従って、ＱＲコードの外観が、ビットパターン以外のデザインとして認識可能となったものではなく、２次元コードの領域及びイラスト画像の領域の双方が各々狭いもので、情報量が少なく表示画像としても体裁がよくないものである。
【００１０】
さらに、上記特許文献２，３に開示された２次元コード生成方法も、２次元コードの不使用データ領域を利用し、その不使用データ領域に通常のデザイン画像を重ね合わせたもので、２次元コードの表示がそのデザイン画像中にそのまま存在するものである。従って、２次元コード中にそのデザイン画像を目視で認識することができるが、全体として、２次元コード表示領域の画像が不自然なものとなってしまい、２次元コード中にデザイン画像を表示する効果が薄れてしまうものであった。
【００１１】
また、特許文献４，５に開示された画像処理方法の場合、コード情報等の付加情報がデザイン画像中に認識不能に重畳されているものであるが、付加情報を取り出すには、その画像処理専用の復号化手段を用いないと認識できないものである。しかも、画像情報の中に付加情報が存在することが目視では分からないので、その画像に付加情報があることを知る人しか利用できないものであり、ＱＲコードのように積極的に情報を読み取ってもらうことを目的とした広告画像等には利用できないものである。
【００１２】
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、通常のデザイン画像中に２次元コードデータを違和感なく目視可能に重畳することができる２次元コード画像生成方法と２次元コード画像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】
【００１３】
この発明は、白黒の２値で表示される２次元コードの画像中に任意のデザインで目視可能な画像である通常画像を重畳する２次元コード画像生成方法において、前記２次元コードを構成する白黒の各モジュールを縮小して縮小モジュールとし、前記縮小モジュールにより前記２次元コードを形成し、個々の前記縮小モジュールの周囲に前記縮小モジュールが表示されない余白領域を形成し、前記通常画像を、所定の輝度の微小な点領域の集合体としてとらえ、前記２次元コードの表示領域の前記点領域毎に、少なくとも白又は黒の固定輝度値を与えて、前記通常画像を重畳した前記２次元コードの表示領域の画像を形成し、その際に、前記点領域毎に誤差拡散処理を施して、前記点領域の前記固定輝度値を決定するものであって、前記縮小モジュールによる前記２次元コードの表示領域の前記余白領域には、前記固定輝度値に設定された前記点領域の集合体からなる前記通常画像を重ね合わせるとともに、前記２次元コードの表示領域の前記縮小モジュールの配置位置では、その位置での前記点領域の前記固定輝度値の設定に際して、前記縮小モジュールの輝度値を前記通常画像の輝度値に関わらずその点領域の前記固定輝度値と決定し、決定した前記固定輝度値とその位置での誤差拡散された輝度値との差分を次の誤差として周囲の前記点領域に拡散させる前記誤差拡散処理を施して、その点領域の前記固定輝度値を決定し、前記通常画像に前記２次元コードの画像を重畳した２次元コード画像を形成する２次元コード画像生成方法である。
【００１４】
前記点領域と前記縮小モジュールの大きさの差は、互いに２０％以内に形成するものである。特に、前記点領域と前記縮小モジュールの大きさは等しいものであることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記誤差拡散処理は、前記点領域により白黒２値とその中間の灰色の固定輝度値の点を形成して、前記通常画像に前記２次元コードを重畳するものでも良い。
【００１６】
前記２次元コードはＱＲコードであり、前記縮小モジュールは、縮小する前の前記モジュールの２０％以下で５％以上の面積比に設定するものである。
【００１７】
またこの発明は、白黒の２値で表示される２次元コードの中に通常のデザイン画像である通常画像を重畳した２次元コード画像であって、前記２次元コードを構成する白黒の各モジュールを縮小して縮小モジュールとし前記縮小モジュールにより前記２次元コードを形成し、個々の前記縮小モジュールの周囲に前記縮小モジュールが表示されない余白領域を形成し、前記通常画像を、所定の輝度の微小な点領域の集合体としてとらえて、前記２次元コードの表示領域の前記点領域毎に、少なくとも白又は黒の固定輝度値を与えて、前記通常画像を重畳した前記２次元コードの表示領域の画像を形成し、前記点領域毎に誤差拡散処理を施して、前記点領域の前記固定輝度値を決定し、前記縮小モジュールによる前記２次元コードの表示領域の前記余白領域には、前記固定輝度値に設定された前記点領域の集合体からなる前記通常画像を重ね合わせるとともに、前記２次元コードの表示領域の前記縮小モジュールの配置位置では、その位置での前記点領域の前記固定輝度値の設定に際して、前記縮小モジュールの輝度値を前記通常画像の輝度値に関わらずその点領域の前記固定輝度値と決定し、決定した前記固定輝度値とその位置での誤差拡散された輝度値との差分を次の誤差として周囲の前記点領域に拡散させる前記誤差拡散処理を施しその点領域の前記固定輝度値を決定して、前記通常画像に前記２次元コードの画像を重畳して成る２次元コード画像である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の２次元コード画像生成方法と２次元コード画像によれば、人が目視で認識可能な２次元コードを施した画像に、人が視認可能な通常のデザイン画像を重畳して、違和感のないデザイン画像である通常画像の表示を可能にするとともに、その画像内に設けられた２次元コードを確実且つ容易に読み取り装置により読み取り復号することが可能なものである。これにより、２次元コードが施された領域を通常のデザイン画像に近い外観状態で利用することが可能となり、２次元コード画像の利用範囲を広げることができ、２次元コードの利用者も、良好な視覚情報と正確なコード情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の２次元コード画像生成方法の一実施形態に使用される２次元コードであるＱＲコードを説明する図である。
【図２】この実施形態の縮小モジュールによる２次元コードを示す図である。
【図３】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理を説明する模式図である。
【図４】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理の具体例を1次元で説明する模式図である。
【図５】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理において、縮小モジュールを加えて誤差拡散処理する具体例を1次元で説明する模式図である。
【図６】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理の他の例において、周囲に拡散する輝度の割合を示す説明図である。
【図７】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理の他の例を説明する模式図である。
【図８】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理の他の例を説明する模式図である。
【図９】この実施形態の２次元コード画像生成方法により形成した２次元コード画像の例（ａ），（ｂ）を示す図である。
【図１０】この実施形態の２次元コード画像生成方法によりＱＲコードに重畳するデザイン画像（ａ）と、フロイト・スタインバーグ法により誤差拡散したデザイン画像（ｂ）を示す図である。
【図１１】この実施形態の２次元コード画像生成方法に用いる誤差拡散処理のさらに他の例を説明する模式図である。
【図１２】この発明の２次元コード画像生成方法によるＱＲコードの縮小モジュールの各実施例（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を示す図である。
【図１３】この発明の２次元コード画像生成方法による実施例において、縮小モジュールのＱＲコードと誤差拡散画像の重畳結果の２次元コード画像の例（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）を示す図である。
【図１４】この発明の２次元コード画像生成方法の４値誤差拡散ＱＲコード画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の２次元コード画像生成方法の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の画像処理方法は、２次元コードとしてＱＲコードを用いるものである。ここで、ＱＲコードについて簡単に説明する。図１に示すように、ＱＲコード１０は、白黒二値の小さな正方形の集合で描かれ、各々の小さな正方形をモジュールと称し、基本的に白黒のいずれかで描画される。図１に示すＱＲコード１０のモジュール１１は、機能パターン領域１２と符号化領域１４と呼ばれる二種類の領域に分類される。
【００２１】
機能パターン領域１２は、ＱＲコード１０の座標を設定するもので、カメラ等の読み取り装置により読み取られた画像の座標を修正して、認識したＱＲコード１０の座標から、符号化領域１４内のモジュール１１の位置を修正し、符号を認識することにより、符号化領域１４内のコード情報を復号可能する。
【００２２】
符号化領域１４は、ＱＲコード１０に記録される情報及び復号に用いる情報などが、白黒２値の画像により構成された２進数による符号化が行われて記録された領域であり、符号化領域１４内の各モジュール１１の輝度の相違を認識することで、記録された情報の復号が可能になる。ＱＲコード１０においては、モジュール１１による情報が２進数で表現され、２進数の１を黒モジュール１１ａ、０を白モジュール１１ｂで表現している。さらに、符号化領域１４は、データコード、誤り訂正コード、形式情報、型番情報の四種の領域に分類される。データコードには、ＱＲコード１０に記録される情報、情報の形式を表す文字モード、及び文字数などが記録されるもので、記録形式は規格により決められており、その詳細は省略する。
【００２３】
また、ＱＲコード１０の読み取り及び復号についても、所定の規格に基づいた処理により読みとり及び復号が行われるものであり、ここでは説明を省略する。
【００２４】
次に、この発明の実施形態の２次元コード画像生成方法において、通常画像であるデザイン画像へのＱＲコード１０の埋め込みについて説明する。まず、この実施形態の画像処理では、通常画像である任意のデザイン画像に埋め込むＱＲコード１０のモジュール１１を、図２に示すように、一定の割合で縮小して、デザイン画像にＱＲコード１０を重畳するものである。この縮小モジュール１５は、図２に示すように、例えば元の白又は黒の各モジュール１１の１辺の長さを１／３〜１／５、各モジュール１１の面積比にして約１１％〜４％に縮小したものである。元の各モジュール１１を、白又は黒の縮小モジュール１５とすることにより、空いたスペースを自由に使用可能な余白領域１６とする。
【００２５】
ＱＲコード１０に重畳する通常画像は、白黒に二値化して重畳する。このとき、重畳された通常画像であるデザイン画像の外観を改善し、人が目視した際の違和感を最小限にするために、誤差拡散法を利用して元のデザイン画像の階調に近い外観状態の画像になるよう、画像処理を施す。
【００２６】
誤差拡散法による画像処理の一例について、以下に説明する。誤差拡散法は、白黒の２値化された画像の目視による見え方をより元の画像に近い見え方で表すために、画像を細かい点の集まりとして表現し、基の画像の色の濃い部分は黒点を密集させ、色の薄い部分は黒点の密度を下げることにより階調を表現するとともに、以下の処理を施して画像を表現したものである。ここで用いる誤差拡散法による最小単位の細かい点の一つ一つは、表示する画像を形成する点であり、この発明では点領域１８と称する。この点領域１８は、画像を形成する最小単位の１ピクセルと等しいか所定の複数のピクセルにより構成される。１ピクセルを１つの点領域１８とすることにより、処理工数は増えるが、最もきめの細かい処理を施すことができる。
【００２７】
誤差拡散法の概念は、例えば図３（ａ）に示すような４×４ピクセルの領域に図３（ｂ）に示すような２×２ピクセルの黒モジュール１１ａを描く場合、その黒モジュール１１ａの周囲にその輝度値の一部を、図３（ｃ）に示すように周囲に拡散するものである。即ち、誤差拡散方法は、この例の４×４ピクセル全体では平均輝度が変わらないように輝度値を拡散させて、画像の輝度を調節する画像処理方法である。このように輝度の差を拡散することにより、全体として肉眼で見た場合の画像の印象が、図３（ａ）の画像と図３（ｄ）に示す画像とで、平均輝度が等しいので、大きな違和感のないものにすることができる。
【００２８】
次に、白黒の点領域１８の輝度値を決定する誤差拡散法の具体的な処理方法について、図４に基づいて、一次元の場合を例に説明する。ここでの処理は、表示する画像の点領域１８を２５６階調の輝度値で表した場合について、点領域１８の輝度値を白又は黒に決定した際の差分を、隣接する点領域１８に持ち越す処理を施すものである。具体的には、輝度値の閾値を１２８として、輝度値０の黒又は輝度値２５５の白に決定した最初の点領域１８から、その差分を隣接する点領域１８に持ち越す。隣の点領域１８では、持ち越した値と元の輝度値の合計である累積値が、閾値である輝度値１２８以上ならば白すなわち輝度値２５５の固定輝度値とし、累積した輝度値が閾値１２８未満ならば黒、すなわち輝度値０の固定輝度値にする。このように、順次隣接する点領域１８に累積値を持ち越して、その点領域１８の輝度値を、白（輝度値２５５）又は黒（輝度値０）の固定輝度値に設定する。
【００２９】
まず、元の画像の輝度値が、各点領域毎１８に図４（ａ）に示す数値であったとする。この各点領域１８の画像を白黒で表示すため、この誤差拡散法では、図４（１）に示すように、左端の点領域１８の輝度値６５が閾値１２８未満なので、その点領域１８の輝度値を０の固定輝度値とし、元の輝度値６５を隣の点領域１８に持ち越す。隣の点領域１８では、元画像の輝度値７０に、持ち越された輝度値を加算して１３５となる。そして、図４（２）に示すように、隣の点領域１８の輝度値は閾値１２８以上となるので、その点領域の輝度値を２５５の固定輝度値とし、元の輝度値との差−１２０をさらに隣の点領域１８に持ち越す。次の点領域１８の元の輝度値は１３６であるので、持ち越した輝度値−１２０を加算すると、その点領域１８は輝度値１６となる。この輝度値１６は閾値１２８未満なので、図４（３）に示すように、輝度値を固定輝度値の０として、差分の輝度値１６をさらに隣に持ち越す。輝度値１６が持ち越された点領域１８の輝度値は、元の輝度値１４０に持ち越した輝度値１６が加算されて、その点領域１８は、輝度値１５６となる。その結果、この点領域１８の輝度値は２５５の固定輝度値となり、差分の輝度値−９９を隣に繰り越す。この処理を繰り返して、図４（４）に示すように、繰り越された点領域１８の元の輝度値との差が−９になり、この点領域１８の固定輝度値は０となる。さらに同様に誤差拡散により輝度値を隣の点領域１８に繰り越し、図４（４）に示す固定輝度値の画像が形成される。このようにして、誤差拡散法による画像処理により、元の通常画像を、点領域１８毎に輝度値が０又は２５５の固定輝度値、即ち黒又は白の点領域１８の集合による画像に置き換える。
【００３０】
さらにこの発明では、誤差拡散法により画像を形成する際に、元の通常画像であるデザイン画像に、縮小モジュール１１ａにより形成したＱＲコードの画像の輝度値を考慮して誤差拡散処理を行う。この処理では、元のデザイン画像の輝度値と縮小モジュール１５で形成したＱＲコードの各点領域の輝度値を考慮し、ＱＲコードの縮小モジュール１１ａが位置する点領域１８では、縮小モジュール１１ａの固定輝度値をその点領域１８の固定輝度値とし、その位置での誤差拡散された輝度値との差を隣接する点領域の誤差として、周囲に拡散する処理を行う。このようにして、各々の点領域１８の輝度値について、誤差拡散処理を繰り越し、順次白又は黒の固定輝度値に各点領域１８を設定して行く。この実施形態での誤差拡散法について、以下に、図５の具体例を基に説明する。
【００３１】
ここで、元の通常画像の輝度値が、各点領域１８毎に図５（ａ）に示す数値であり、ＱＲコード１０の縮小モジュール１５による画像の輝度値が図５（ｂ）に示す数値であったとする。各縮小モジュール１５間は、余白領域１６である。
【００３２】
まず、通常画像とＱＲコード１０の重畳画像を、白又は黒の固定輝度値の各点領域１８で表示すにあたり、この誤差拡散法では、図５（１）に示すように、左端の点領域１８の輝度値６５が閾値１２８未満であるが、この点領域１８に重畳されるＱＲコード１０の対応する位置の縮小モジュール１５の輝度値が２５５の固定輝度値であるので、この点領域１８を図５（ａ）に示す輝度値に関わらず、固定輝度値２５５の白とする。そして、元の輝度値６５との差分である−１９０の輝度値を隣の点領域１８に持ち越す。
【００３３】
隣の点領域１８では、通常画像である元画像の輝度値７０に、持ち越された輝度値−１９０を加算して輝度値−１２０となる。これにより、図５（２）に示すように、隣の点領域１８の輝度値は閾値１２８未満となるので、その点領域１８の輝度値を固定輝度値０とし、元の輝度値との差−１２０をさらに隣の点領域１８に持ち越す。次の点領域１８の元の輝度値は１３６なので、持ち越した輝度値−１２０を加算すると、その点領域１８は輝度値１６となる。この輝度値１６は閾値１２８未満なので、図５（３）に示すように、その点領域１８の輝度値を固定輝度値０として、差分の輝度値１６をさらに隣に持ち越す。隣の点領域１８では、元の輝度値１４０に持ち越された輝度値１６を加算して、その点領域１８は輝度値１５６となる。
【００３４】
輝度値１５６となる点領域１８では、重畳されるＱＲコード１０の対応する位置には、図５（ｂ）に示すように、縮小モジュール１５の輝度値０が固定輝度値として存在するので、この点領域１８の輝度値は、元の画像の輝度値及び持ち越された輝度値に関わらず、図５（４）に示すように、その点領域１８に対応したＱＲコード１０の固定輝度値０とする。そして、決定した固定輝度値０と、本来の輝度値１５６との差分を隣の点領域１８に持ち越して誤差拡散させる。
【００３５】
さらに、隣の点領域１８では、持ち越した輝度値１５６が加算されて、輝度値２４６となり、図５（５）に示すように、この点領域１８は固定輝度値２５５の白になり、差分の輝度値−９を隣に持ち越す。同様に、輝度値−９が持ち越された点領域１８は、元の輝度値２３４から輝度値２２５となり、閾値１２８以上なので、図５（６）に示すように、輝度値２５５の固定輝度値で白となり、差分の輝度値−３０をさらに隣の点領域１８に持ち越す。
【００３６】
そして、図５（６）に示すように、輝度値−３０が持ち越された点領域１８では輝度値９８から輝度値６８となる。しかし、この点領域１８に重畳されるＱＲコード１０の対応する位置には、図５（ｂ）に示すように、縮小モジュール１５の輝度値２５５が固定輝度値として存在するので、この点領域１８の輝度値は、元の画像の輝度値及び持ち越された輝度値に関わらず、図５（７）に示すように、その点領域１８に対応したＱＲコード１０の縮小モジュール１５の固定輝度値２５５の白とする。この点領域１８を輝度値２５５としたことにより、元の輝度値６８との差分の輝度値−１８７を隣の点領域１８に繰り越し、繰り越された位置の点領域１８でも同様の処理を行い、固定輝度値を決定する。
【００３７】
この処理を点領域１８の輝度値について順次行い、図５（７）に示す点領域１８の画像を形成し、元の通常画像とＱＲコード１０の縮小モジュール１５を重畳した画像を、輝度値が０又は２５５の固定輝度値、即ち黒又は白の点領域１８の集合による画像に置き換える。
【００３８】
このように、重畳する通常画像であるデザイン画像の輝度値と縮小モジュール１５によるＱＲコード１０の白黒の輝度値の画像を基に、誤差拡散法を適用して２次元コード画像を形成することにより、ＱＲコード１０を重畳しても、より元のデザイン画像に近い画像を形成することができる。
【００３９】
このとき、一つの縮小モジュール１５の大きさと、表示又は印刷されるデザイン画像の一つの点領域１８の大きさの差を２０％以内とすることが好ましく、より好ましくは等しくすることにより、滑らかで違和感のない画像を形成することができる。
【００４０】
この発明の２次元コード画像生成方法の誤差拡散方法のより具体的な例として、例えば図６〜図８に示す、フロイト・スタインバーグ法によるものがある。この誤差拡散法は、基の画像の輝度値に対して、処理する点領域１８の輝度値について、前記と同様に輝度値が１２８以上か未満かで、輝度値を０又は２５５に決定し、その差分を図６に示す割合で、その点領域１８の右下４箇所に隣接する各点領域１８に分配して累積させるものである。
【００４１】
例えば、図７（ａ）に示すように、示す中央の点領域１８の輝度値を白又は黒にしてその差分を拡散させる場合、中央の点領域１８は輝度値１５９であるので、その点領域１８は、輝度値２５５とし、その差分−９６を、図７（ｂ）に示すように、隣接する４箇所の点領域に分配する。分配は、図６に示す割合で行うもので、差分の値（−９６）を１６で除した値に、図６で示す分子の数を乗じてその隣接するピクセルの輝度値に加算する。すると、図７（ｂ）に示すような輝度値になる。
【００４２】
同様に、例えば図８（ａ）に示すように、処理する点領域１８の輝度値が８０の場合、その点領域１８は輝度値０の黒となり、差分の輝度値８０を隣接する４箇所の点領域１８に、上記のように分配する。これにより、図８（ｂ）に示すような輝度値になる。この分配と累積を順次各点領域１８で行い、各点領域１８の輝度値、即ち白又は黒かを決定し、必要な画像領域を、白又は黒の点領域１８の集合体で構成し画像を形成する。
【００４３】
この実施形態の２次元コード画像生成方法により形成した２次元コード画像の例を図９（ａ）（ｂ）に示す。図１０（ａ）はＱＲコード１０に重畳する通常画像であるデザイン画像を示し、このデザイン画像を２値化して、フロイト・スタインバーグ法により誤差拡散した画像を図１０（ｂ）に示す。
【００４４】
この結果、図９（ａ）に示すように、誤差拡散したデザイン画像にＱＲコードを単純に重ね合わせた２次元コード画像と比較して、図９（ｂ）に示す画像のように、誤差拡散に際して、その位置での点領域１８の輝度値に縮小モジュール１５の輝度値を考慮し、縮小モジュール１５の輝度値との差分を含めてその点領域１８の輝度値を誤差拡散処理して二値化することにより、より違和感のない２次元コード画像を形成することができる。
【００４５】
この実施形態の２次元コード画像生成方法によれば、人が目視で認識可能な２次元コードを表示した画像に、人が視認可能な通常のデザイン画像を重畳して、違和感のないデザイン画像である通常画像の形成を可能にする。これにより、２次元コードが施された領域を通常のデザイン画像として利用することが可能となり、２次元コード画像の利用範囲を広げることができ、２次元コードの利用者も、良好な視覚情報と正確なコード情報を得ることができる。
【００４６】
なお、この発明の誤差拡散法は上記実施形態に限定されるものではなく、白黒の２値の点領域で誤差拡散画像を形成する他、図１１に模式的に示すように、黒から白までの輝度を４段階に分けて誤差拡散するものでもよい。この場合、例えば図１１（ａ）に示すように、境界の閾値の輝度値を６３，１２８，１９２とする。なお、図１１（ａ）では、便宜上段階的に黒から白に輝度が変化して表示している。そして、図１１（ｂ）に示すように、輝度値６３以下を固定輝度値０の黒とし、輝度値６４〜１２７を固定輝度値１２８とし濃い灰色の点領域とし、輝度値１２８〜１９１を固定輝度値１９２として薄い灰色の点領域で表す。さらに、輝度値が１９２以上を、固定輝度値２５５として白の点領域とする。その他の処理は、上述の処理と同様である。
【００４７】
これにより、より滑らかな階調表現が可能となり、より違和感のないＱＲコード重畳画像を形成することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、この発明の２次元コード画像生成方法により作成した２次元コード画像の実施例について以下に説明する。この実施例では、ＱＲコードの誤り訂正レベルＨ型（約３０％）、大きさ６（ｃｍ）、静止画解像度２５６０×２０４８（ｐｉｘｅｌ）、動画解像度１９２０×１０８０（ｐｉｘｅｌ）、読み込みソフトＱＲｄｅＣＯＤＥを用いた。
【００４９】
先ず、ＱＲコードのモジュールを縮小して行き、どの大きさまで読み取り可能か検証を行った。縮めていない元のモジュールの面積を１００％としたとき、縮小モジュールの大きさの比率を、モジュールの縮小率として表１に示す。さらに、この実験で作成した、縮小モジュールのＱＲコードを図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す。
【００５０】
この実施例による縮小モジュールのＱＲコードの読み取り結果を、表１の判定に示す。判定結果の○は５秒以内に読み取り、△は１０秒以内に読み取り、×は１０秒以上かかるまたは読めないことを表す。これにより、縮小率が４％の場合、読み取り性能が劣り、縮小率が２％の場合読み取りに問題があることが分かった。よって、縮小率は、少なくとも４％以上、好ましくは５％以上、より好ましくは６％以上であると良いことが確かめられた。
【表１】
2016024776.tif 000003
【００５１】
次に、縮小モジュールのＱＲコードと誤差拡散画像による画像の重畳結果を検証した。実験では、モジュールを加えて誤差拡散したものと単純に重畳したものについて、ＱＲコードのモジュールを縮小して行き、一つの縮小モジュールと一単位の点領域の大きさを等しくして、どの大きさまで読み取り可能か検証を行った。これによる２次元コード画像を図１３に示す。
【００５２】
その結果、得られた２次元コード画像は、図１３に示すように、モジュールの縮小率１１．１１％の場合、誤差拡散したデザイン画像にＱＲコードを単純重畳したもの（図１３（ａ））と比較して、誤差拡散においてモジュールを加えて誤差拡散したもの（図１３（ｂ））は、目視により顔全体がはっきりと認識することができる。同様に、縮小率６．２５％の場合も、誤差拡散したデザイン画像にＱＲコードを単純重畳したもの（図１３（ｃ））と比較して、誤差拡散において縮小モジュールを加えて誤差拡散したもの（図１３（ｄ））は、顔全体がよりはっきりと認識することができる。さらに、縮小率４．００％の場合も、誤差拡散において縮小モジュールを加えて誤差拡散したもの（図１３（ｆ））の方がそうでないもの（図１３（ｅ））と比較して、より顔の画像が綺麗であるが、縮小モジュールのＱＲコードの読み取り結果が良くないものであった。これらの２次元コード画像であるＱＲコードの読み取り結果を表２に示す。よって、縮小率は、少なくとも６％以上、好ましくは６％以上であると良く、点領域の大きさも縮小モジュールと同様に小さい方がよりきれいな合成画像を得ることができると言える。
【表２】
2016024776.tif 000004
【００５３】
次に、上記実施形態の図１１を基に説明した、４値誤差拡散ＱＲコードの実施例について説明する。この４値誤差拡散法により、通常画像である図１０（ａ）に示す画像とＱＲコードを重畳したところ、図１４に示すように、より滑らかな階調表現が成された２次元コード画像を形成することができた。したがって、４値誤差拡散法は、このような２次元コードと通常画像との重畳に有効であることが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＱＲコード
１１  モジュール
１１ａ  黒モジュール
１１ｂ  白モジュール
１２  機能パターン領域
１４  符号化領域
１５  縮小モジュール
１６  余白領域
１８  点領域
【図１】
2016024776.tif 000005
【図２】
2016024776.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016024776.tif 000009
【図６】
2016024776.tif 000010
【図７】
2016024776.tif 000011
【図８】
2016024776.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１４】
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