(57)【要約】【課題】コードのデザイン性を向上させる。【解決手段】コード受信装置２０は、２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得部２００と、画像から輪郭線を検出する輪郭線検出部２１０と、輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、第１の形状であるか否か判定する形状判定部２２０と、輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定部２３０と、第１の形状及び予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出部２４０と、抽出された組み合わせの位置を基準として、セル群の位置を検出するセル検出部２６０とを有する。基準セルは、セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている。【選択図】図１
2017091140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード送信装置と、
コード受信装置と
を備え、
前記コード送信装置は、
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成手段と、
前記２次元カラーコードを表示する表示手段と
を有し、
前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、
前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状である第１の形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状である第２の形状は、予め定められており、
前記コード受信装置は、
前記２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出手段と、
前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記第１の形状であるか否か判定する形状判定手段と、
前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定手段と、
前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、前記第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出手段と、
抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出手段と
を有する
コード送受信システム。
【請求項２】
前記セル群は、前記色度座標上に定義された複数の参照点のいずれかに対応する参照色をそれぞれ有する複数のリファレンスセルをさらに有し、
前記複数のリファレンスセルは、前記基準セルに対し予め定められた位置関係で配置され、
前記コード受信装置は、
前記オブジェクト抽出手段により抽出されたオブジェクトの組み合わせの妥当性を判定する妥当性判定手段をさらに有し、
前記妥当性判定手段は、前記オブジェクト抽出手段により抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置に基づいて推定される、前記複数のリファレンスセルが存在する位置の画素値が、前記複数のリファレンスセルが備える予め定められた条件を満たすか否かを判定し、該予め定められた条件を満たす場合、妥当と判定し、
前記セル検出手段は、前記妥当性判定手段により妥当と判定された組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出する
請求項１に記載のコード送受信システム。
【請求項３】
前記基準セルの数が４である
請求項１又は２に記載のコード送受信システム。
【請求項４】
前記輪郭線検出手段は、前記画像取得手段により取得された画像から予め定められた成分を抽出した成分画像を生成し、該成分画像を予め定められた閾値を用いて二値化画像に変換し、該二値化画像から輪郭線を検出する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項５】
前記画像取得手段は、連続する複数のフレーム画像を取得し、
前記オブジェクト抽出手段は、前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトのうち、抽出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における前記基準セルの大きさとの差が予め定められた範囲内である大きさを有するオブジェクトの集合から、前記組み合わせを抽出する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項６】
前記画像取得手段は、連続する複数のフレーム画像を取得し、
前記輪郭線検出手段は、検出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における前記基準セルのフレーム画像内の位置に基づいて選択された部分画像から輪郭線を検出する
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項７】
前記画像取得手段は、連続する複数のフレーム画像を取得し、
前記オブジェクト抽出手段は、抽出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における前記第２の形状の大きさに基づいて、抽出するオブジェクトの組み合わせを限定する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項８】
前記第１の形状が、円形である
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項９】
前記形状判定手段は、前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの中心点と輪郭線上の点との距離の最大値及び最小値の差が、予め定められた範囲内である場合、該オブジェクトの形状が円形であると判定する
請求項８に記載のコード送受信システム。
【請求項１０】
前記基準セルは、セルの内部の色とは異なる色で縁取りされている
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項１１】
前記基準セルは、背景の色とは異なる色を有する
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のコード送受信システム。
【請求項１２】
前記第２の形状が矩形である
請求項３に記載のコード送受信システム。
【請求項１３】
前記リファレンスセルの一部が、前記基準セルである
請求項２に記載のコード送受信システム。
【請求項１４】
前記妥当性判定手段は、前記複数のリファレンスセルが存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の配列と、前記複数のリファレンスセルの色度の配列の相関係数を算出することにより判定する
請求項２に記載のコード送受信システム。
【請求項１５】
前記妥当性判定手段は、前記複数のリファレンスセルが存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の周波数分析により得られる周波数スペクトルの特徴が、前記複数のリファレンスセルの周波数スペクトルの特徴と一致しているか否かにより判定する
請求項２に記載のコード送受信システム。
【請求項１６】
前記妥当性判定手段は、前記複数のリファレンスセルが存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の前記色度座標上の座標位置と、前記複数のリファレンスセルの前記色度座標上の座標位置との距離の差に基づいて判定する
請求項２に記載のコード送受信システム。
【請求項１７】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出手段と、
前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定手段と、
前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定手段と、
前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出手段と、
抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出手段と
を有し、
前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている
コード受信装置。
【請求項１８】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成手段と、
前記２次元カラーコードを表示する表示手段と
を有し、
前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、
前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知である
コード送信装置。
【請求項１９】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出ステップと、
前記輪郭線検出ステップで輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定ステップと、
輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定ステップと、
前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出ステップと、
抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出ステップと
を有し、
前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている
コード受信方法。
【請求項２０】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成ステップと、
前記２次元カラーコードを表示する表示ステップと
を有し、
前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、
前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知である
コード送信方法。
【請求項２１】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像取得ステップで取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出ステップと、
前記輪郭線検出ステップで輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定ステップと、
輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定ステップと、
前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出ステップと、
抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている
プログラム。
【請求項２２】
色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成ステップと、
前記２次元カラーコードを表示する表示ステップと
をコンピュータに実行させ、
前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、
前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知である
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコード送受信システム、コード受信装置、コード送信装置、コード受信方法、コード送信方法、及びプログラムに関し、特に２次元カラーコードを用いた通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光を搬送波として情報通信を行う可視光通信システムが知られている。可視光通信システムには、単色の光源（例えば白色ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を発光させるシステムや、複数の光源（例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色のＬＥＤ）を組み合わせて白色光を発光させるシステムなどがある。
【０００３】
ＲＧＢのＬＥＤを組み合わせて発光させるシステムは、白色ＬＥＤを発光させるシステムに比べ、高速な情報伝送が可能である。その理由は、ＲＧＢのＬＥＤは白色ＬＥＤよりも光変調時の応答速度が速く、またＲＧＢそれぞれのＬＥＤを異なる情報で変調することができるためである。このように、色の異なる複数の光源がそれぞれ異なる情報を伝送する方式を、色多重方式あるいは波長多重方式と称する。
【０００４】
色多重方式の応用として、色座標符号化方式（ＣＳＫ：Ｃｏｌｏｒ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）が提案されている（特許文献１）。ＣＳＫは、色座標（色度座標とも称する）上に自由に情報点を設定し、各情報点に任意のビット列を割り当てることで、発光色による情報伝送を行う方式である。ＣＳＫは、発光色や伝送速度の設定に自由度があり、かつ通常の色多重方式に比べて光伝播路における減衰や外乱の影響に強いという特徴がある。
【０００５】
図２４に、ＣＳＫによる可視光通信方法の一例を示す。図２４では、色座標上に４つの信号点が設定されており、それぞれの信号点に２ｂｉｔの入力信号（００，０１，１０又は１１）が割り当てられている。
【０００６】
まず、送信装置は、送信データを、２ビットごとにこれらの信号点の１つに変換する。すなわち、２ｂｉｔのデータを、色座標上の信号点の座標（ｘ，ｙ）に変換する。これは、２ｂｉｔの入力に対して１ｓｙｍｂｏｌ（信号点）を発生する４位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）に例えることができよう。
【０００７】
次に、送信装置は、座標点（ｘ，ｙ）を３色のＬＥＤの発光強度を表す値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に変換する。例えば、座標点（ｘｉ，ｙｉ）と発光強度（Ｒ，Ｇ，Ｂ）との関係は、以下の式１により規定される。
【０００８】
ｘｉ＝Ｒ・ｘＲ＋Ｇ・ｘＧ＋Ｂ・ｘＢ
ｙｉ＝Ｒ・ｙＲ＋Ｇ・ｙＧ＋Ｂ・ｙＢ          ・・・（１）
Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝１
【０００９】
ここで、（ｘＲ，ｙＲ），（ｘＧ，ｙＧ），（ｘＢ，ｙＢ）の３点は、３色のＬＥＤ光源ＲＧＢそれぞれの発光色の色座標上の位置を示している。これらの３色のＬＥＤ光源を、式１により求められた発光強度（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で同時に発光させることで、すなわち発光強度（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値に応じて各ＬＥＤを光強度変調することで、座標点（ｘｉ，ｙｉ）に相当する色の信号光が発生する。
【００１０】
受信装置は、上記信号光を、ＲＧＢ３色に対応する光感度を持ったフォトダイオード（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）によって光電変換し、受信光の強度（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を得る。この（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を式１により座標点（ｘ，ｙ）に逆変換したものが受信信号点となる。受信装置は、この受信信号点（ｘ，ｙ）を、受信信号点に予め割り当てられたビット列に逆変換することで、送信データを復調する。
【００１１】
ここで、図２４の例のように、色座標上の４つの信号点を配置したＣＳＫ方式を４ＣＳＫと呼ぶこととする。なお、信号点の配置をシンボルマッピングと称される。信号点の数は任意に設定することができ、例えば図２５に示すように８ＣＳＫ、１６ＣＳＫも実現可能である。なお、８ＣＳＫにおいては最大３ｂｉｔｓ／ｓｙｍｂｏｌ、１６ＣＳＫにおいては最大４ｂｉｔｓ／ｓｙｍｂｏｌの情報量を伝送可能である。このように、色座標上で信号点を増やせば、１ｓｙｍｂｏｌで伝送できる情報量が増えるため、伝送速度の高速化を図ることができる。さらに、ＣＳＫは、色座標での通信接続性が保証されること、総合発光強度が一定であるため輝度変化によるフリッカーが抑制されること等の多くの利点を有する。
【００１２】
特許文献２には、送信装置がディスプレイ装置等にＣＳＫ通信用の色情報（ＣＳＫコード）を表示し、受信装置はカメラ等でＣＳＫコードを撮影することにより情報伝送を行うシステムが開示されている。また特許文献２は、ＣＳＫコードとして、複数の色情報を２次元配置した２次元カラーコードを採用している。このように、空間分割多重により１フレーム（画像）あたりの伝送量を向上させたＣＳＫ方式をＳＤＭ（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）−ＣＳＫと呼ぶ。さらに、ディスプレイ装置が複数のＳＤＭ−ＣＳＫを所定のフレームレートで連続表示し、カメラがこれを動画撮影することにより、所定の伝送速度を得ることが可能である。
【００１３】
図２６に、２次元カラーコードであるＳＤＭ−ＣＳＫコードの一例を示す。これらのコードは、セル数および信号点の数（色数）が異なるため、それぞれ情報伝送量が異なる。例えば、表示フレームレートが１５ｆｐｓの場合、セル数４×４、信号点数４のＳＤＭ−ＣＳＫコード（４×４ＳＤＭ−４ＣＳＫ）では４８０ｂｐｓ、セル数６４×６４、信号点数１６のＳＤＭ−ＣＳＫコード（６４×６４ＳＤＭ−１６ＣＳＫ）では２４０ｋｂｐｓの伝送速度が得られる。
【００１４】
ところで、特許文献２のようにディスプレイ−カメラ間通信を行う場合、ディスプレイやカメラの色特性や干渉光の影響により、受信した色座標が誤差を含む場合がある。すなわち、送信装置が送信を意図した真の色座標と、受信装置が認識した色座標とが異なることがある。
【００１５】
この点、特許文献２は、色配列が既知のリファレンスセルを利用して、色補正を行う手法を開示している。具体的には、ＳＤＭ−ＣＳＫコードの複数の位置に、参照色を所定の順序で配列したリファレンスセルを配置する。参照色の配列とは、例えばいかなる参照色が、いかなる順序で、何度繰り返して配置されているかを示す情報である。なお、参照色とは、色度座標上に定義された参照点の色である。
【００１６】
図２７は、リファレンスセルを配置した１６×１６ＳＤＭ−４ＣＳＫコードの一例を示している。この例では、ＳＤＭ−ＣＳＫコードの上下２箇所にリファレンスセルが配置されている。それぞれのリファレンスセルは、４色の参照色の並びが４回繰り返される構造となっている。なお、図２７の２次元カラーコードは、送信データを変調したデータフレームＤ０乃至Ｄ４９のほか、制御用フレームとしてＦＲＴＮ、ＦＲＥＭ、Ｐ０乃至Ｐ３を含む。ＦＲＴＮはフレームの総数を示す。ＦＲＥＭはフレームの残り数を示す。Ｐ０乃至Ｐ３はエラー訂正符号である。
【００１７】
特許文献２は、上下のリファレンスセルから認識される色座標が異なった場合、その間を線形補完して信号色を生成し、ＳＤＭ−ＣＳＫコードのデータ領域の復調を行う。これにより、特許文献２は、ディスプレイやカメラの色特性や干渉光の影響を補正している。なお、信号色とは、色度座標上に定義された信号点の色である。
【００１８】
以上、ＣＳＫ技術について触れたが、このようなＣＳＫ技術の他に、コードの検出に関して以下のような技術が知られている。
【００１９】
特許文献３は、２次元カラーコード領域を含む受像画像から、白枠で囲まれたデータ記録コード部の位置を検出する方法が開示されている。
【００２０】
また、特許文献４は、カラーコードが背景と容易に区別されるように、カラーコードを構成する各セルを黒色で縁取りすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００８−２５２５７０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１６７０６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１８６６１３号公報
【特許文献４】特開２０１４−１５７４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
画像からコード部分の検出を容易にする方法として、図２７に示されるように、コード部分の周囲に所定の色の枠線を設けることが考えられる。図２７では、１６×１６ＳＤＭ−４ＣＳＫコードの周囲に、黒色の枠線が設けられ、さらにその外側に白色の枠線が設けられている。また、上記の通り、特許文献３でも、コード部は白色の枠線で囲まれている。
【００２３】
しかしながら、このように枠線を設けることは、コードのデザインに制約を課すものであり、デザイン性のあるコードの実現の障害となっていた。
【００２４】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、コードの外枠を必要とせずコードのデザイン性を向上させることができるコード送受信システム、コード受信装置、コード送信装置、コード受信方法、コード送信方法、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】
【００２５】
本発明にかかるコード送受信システムは、コード送信装置と、コード受信装置とを備え、前記コード送信装置は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成手段と、前記２次元カラーコードを表示する表示手段とを有し、前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状である第１の形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状である第２の形状は、予め定められており、前記コード受信装置は、前記２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出手段と、前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記第１の形状であるか否か判定する形状判定手段と、前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定手段と、前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、前記第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出手段と、抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出手段とを有する。
【００２６】
本発明にかかるコード受信装置は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出手段と、前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定手段と、前記輪郭線検出手段により輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定手段と、前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出手段と、抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出手段とを有し、前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されているものである。
【００２７】
本発明にかかるコード送信装置は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成手段と、前記２次元カラーコードを表示する表示手段とを有し、前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知であるものである。
【００２８】
本発明にかかるコード受信方法は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップで取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出ステップと、前記輪郭線検出ステップで輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定ステップと、輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定ステップと、前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出ステップと、抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出ステップとを有し、前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている方法である。
【００２９】
本発明にかかるコード送信方法は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成ステップと、前記２次元カラーコードを表示する表示ステップとを有し、前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知である方法である。
【００３０】
本発明にかかるプログラムは、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップで取得された画像から輪郭線を検出する輪郭線検出ステップと、前記輪郭線検出ステップで輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、前記２次元カラーコードに含まれる基準セルが有する予め定められた第１の形状であるか否か判定する形状判定ステップと、輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、前記基準セルが有する色として予め定められた色であるか否か判定する基準セル色判定ステップと、前記第１の形状及び前記予め定められた色を有するオブジェクトの集合から、複数の前記基準セルを頂点として形成される予め定められた第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出するオブジェクト抽出ステップと、抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、前記セル群の位置を検出するセル検出ステップとをコンピュータに実行させ、前記基準セルは、前記セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、前記セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されているプログラムである。
【００３１】
本発明にかかる他のプログラムは、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを生成する生成ステップと、前記２次元カラーコードを表示する表示ステップとをコンピュータに実行させ、前記セル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含み、前記基準セルの前記セル群における位置、前記基準セルの形状、前記基準セルの色、及び複数の前記基準セルを頂点として形成される形状は、前記２次元カラーコードの受信装置に既知であるプログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、コードのデザイン性を向上させることができるコード送受信システム、コード受信装置、コード送信装置、コード受信方法、コード送信方法、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態にかかるコード送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図３】実施の形態にかかる輪郭線検出部の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態にかかるコード送信装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる生成部が生成する２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図６】実施の形態にかかるコード受信装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態にかかる成分画像生成部により生成される成分画像の一例を示す図である。
【図８】実施の形態にかかる二値化画像生成部により生成される二値化画像の一例を示す図である。
【図９】実施の形態にかかる検出部により検出される輪郭線の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態にかかる形状判定部による円形のオブジェクトの抽出結果を示す図である。
【図１１】図６に示されるフローチャートにおけるステップ２４の動作の詳細について示すフローチャートである。
【図１２】図６に示されるフローチャートにおけるステップ２６の動作の詳細について示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態にかかるオブジェクト抽出部による処理結果の一例を示す図である。
【図１４】図６に示されるフローチャートにおけるステップ２７の動作の詳細について示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態２にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図１６】実施の形態にかかる成分画像生成部が生成した青色成分の成分画像の一例を示す図である。
【図１７】青色成分の成分画像に対して二値化処理を行って得られる二値化画像の一例を示す図である。
【図１８】実施の形態にかかる検出部により検出される輪郭線の一例を示す図である。
【図１９】実施の形態にかかる形状判定部による円形のオブジェクトの抽出結果を示す図である。
【図２０】実施の形態にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図２１】実施の形態にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図２２】実施の形態にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図２３】実施の形態にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。
【図２４】ＣＳＫによる可視光通信方法の一例を示す図である。
【図２５】ＣＳＫにおける信号点の設定の一例を示す図である。
【図２６】２次元カラーコード（ＳＤＭ−ＣＳＫコード）の一例を示す図である。
【図２７】リファレンス領域を含む２次元カラーコード（ＳＤＭ−ＣＳＫコード）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を適用した具体的な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。
【００３５】
＜実施の形態１＞
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態１にかかるコード送受信システム１の構成について説明する。
【００３６】
コード送受信システム１は、送信データを２次元カラーコードに変調して送信するコード送信装置１０、２次元カラーコードを受信して送信データを復調するコード受信装置２０を有する。コード送受信システム１は、可視光通信により、２次元カラーコードの送受信を行う。
【００３７】
コード送信装置１０は、制御プログラムに基づいて各種処理を実行する制御装置、制御プログラムや各種データを保持する記憶装置、及び表示装置等を備えた情報処理装置であり、典型的にはスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、又はデジタルサイネージ装置、テレビ受像機等である。コード送信装置１０は、生成部１００及び表示部１１０を有する。
【００３８】
生成部１００は、２次元カラーコードを生成する処理を行う。生成部１００が生成する２次元カラーコードは、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる。ここで、このセル群は、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている複数の基準セルを含む。また、基準セルの数、基準セルのセル群における位置、基準セルの形状（第１の形状と称することがある）、基準セルの色、及び複数の基準セルを頂点として形成される形状（第２の形状と称することがある）は、コード受信装置２０に既知である。
【００３９】
図２は、生成部１００が生成する２次元カラーコードの一例を示す図である。なお、図２では、８×８のセル群からなる正方形の２次元カラーコードが、背景の上に重ねられている様子が示されている。本実施の形態にかかる２次元カラーコードは、複数のデータセルからなるデータセル群と、複数のリファレンスセルからなるリファレンスセル群とから構成されるセル群を２次元に配列したものである。
【００４０】
各リファレンスセルは、色度座標上に定義された複数の参照点のいずれかに対応する参照色をそれぞれ有する。リファレンスセル群は、基準セルの位置を基準とする所定の位置に配置されている。
【００４１】
図２に示される矩形の２次元カラーコードでは、円形のセルがマトリクス状に配置された構造を有する。図２に示される２次元カラーコードでは、セルの数は８セル×８セルである。このうち、１行目及び８行目のセルは、リファレンスセルである。また、２行目から７行目はデータセルである。すなわち、図２に示される２次元カラーコードでは、データセル群のなす矩形形状の上辺及び下辺にあたる部分にリファレンスセルが配置された構造となっている。
【００４２】
複数のリファレンスセルは、所定の順序で配列される。例えば図２の２次元カラーコードでは、４種類のリファレンスセルの並びが２回繰り返されている。すなわち、図２の例では、４色の参照色のリファレンスセルが用いられている。また、この例では、４種類のリファレンスセルの色（参照色）は、色度座標上に設定された４つの信号点の色（信号色）と同一に設定されている。このように、参照色と信号色を揃えることにより、２次元カラーコードに含まれる色数が抑制できる。しかしながら、参照点と信号点とは必ずしも一致している必要はなく、参照色は、信号色に関係なく色座標上に自由に設定することが可能である。このように、複数のリファレンスセルは、予め定められた条件にしたがって構成されている。すなわち、複数のリファレンスセルは、予め定められた色の並びで、かつ、予め定められた繰り返し回数で配列されて構成されている。また、この予め定められた条件は、コード受信装置２０に既知であり、コード受信装置２０は、この予め定められた条件についての情報を保持している。
【００４３】
また、リファレンスセル群は、上述の通り、基準セルと予め定められた位置関係を有しており、この位置関係は、コード受信装置２０に既知である。すなわち、コード受信装置２０は、複数のリファレンスセルと基準セルの位置関係についての情報を保持している。
【００４４】
なお、図２に示される例では、２次元カラーコードの上部のリファレンスセル群と、下部のリファレンスセル群とは、同じ順序で４種類のリファレンスセルが配列されているが、異なる順序で４種類のリファレンスセルが配列されてもよい。
【００４５】
また、図２の２次元カラーコードでは、２次元カラーコードの四隅のセルである４つの基準セル５０、５１、５２、５３を含んでいる。なお、図２の２次元カラーコードでは、リファレンスセルの一部が、基準セル５０、５１、５２、５３となっている。基準セルは、コード受信装置２０が２次元カラーコードを画像から抽出する際に、２次元カラーコードの位置を特定するために用いられるセルである。図２に示されるように基準セルの数が４つである場合、２次元カラーコードに正対せずに２次元カラーコードが撮像されたときなどに、２次元カラーコードの画像に歪みが生じた際、この歪みをアフィン変換により補正することができるため、有利である。
【００４６】
ここで、本実施の形態にかかる基準セルは、図２に示されるように、セルの内部の色とは異なる色で縁取りされている。これにより、基準セルは、その輪郭が背景と異なる色で表されることとなる。具体的には、図２に示した例では、２次元カラーコードを構成する各セルは、セルの周囲が、予め定められた幅を有する白の枠線で縁取りされている。なお、縁取りされる色は、白に限らず、黒など種々の色を採用可能である。このように、セルに対して枠線で縁取りすることにより、任意の背景画像に対して２次元カラーコードを重ねることが可能となる。
【００４７】
上述の通り、基準セル５０、５１、５２、５３のセル群における位置は、コード受信装置２０に既知であり、コード受信装置２０は、基準セル５０、５１、５２、５３のセル群における位置についての情報を保持している。
【００４８】
また、基準セル５０、５１、５２、５３の形状もコード受信装置２０に既知である。本実施の形態では、基準セルを含む各セルの形状は円形であり、コード受信装置２０は、基準セルの形状が円形であることを情報として保持している。
【００４９】
また、基準セル５０、５１、５２、５３の色は、コード受信装置２０に既知である。図２の例では、基準セル５０及び５２は第１の色（例えば緑）を有し、基準セル５１及び５３は第２の色（例えば赤）を有しており、コード受信装置２０は、基準セル５０、５１、５２、５３の色を示す情報を保持している。なお、図２の例では、第１の色と第２の色が、基準セルの色として使用されているが、必ずしも２種類の色が必要ではない。１種類の色のみが基準セルに用いられてもよいし、３種類以上の色が基準セルに用いられてもよい。
【００５０】
さらに、基準セル５０、５１、５２、５３を頂点として形成される形状も、コード受信装置２０に既知である。本実施の形態では、基準セルを頂点として形成される形状は矩形であり、コード受信装置２０は、基準セル５０、５１、５２、５３を頂点として形成される形状が矩形であることを示す情報を保持している。
【００５１】
データセル群は、送信データがＣＳＫコードに変調されたものである。送信データのＣＳＫコードへの変調方法は公知であるため（例えば特許文献２を参照されたい）、ここでは詳細な説明を省略する。図２の例では、色度座標上に４つの信号点が定義され（すなわち４ＣＳＫ）、各データセルはいずれかの信号点の色（信号色）を有することにより２ｂｉｔｓの情報を保持している（２ｂｉｔｓ／Ｓｙｍｂｏｌ）。
【００５２】
表示部１１０は、生成部１００が生成した２次元カラーコードを、視認可能な画像として表示する処理を行う。典型的には、ディスプレイやプロジェクタがこれに含まれる。生成部１００が所定のフレームレートで２次元カラーコードを出力する場合、表示部１１０も当該フレームレートで２次元カラーコードを表示する。したがって、表示部１１０は、連続する複数のフレーム画像を表示することが可能である。
【００５３】
コード受信装置２０は、制御プログラムに基づいて各種処理を実行する制御装置、制御プログラムや各種データを保持する記憶装置、及び画像入力装置等を備えた情報処理装置であり、典型的にはスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デジタルカメラ等である。コード受信装置２０は、画像取得部２００と、輪郭線検出部２１０と、形状判定部２２０と、基準セル色判定部２３０と、オブジェクト抽出部２４０と、妥当性判定部２５０と、セル検出部２６０と、復調部２７０とを有する。
【００５４】
画像取得部２００は、２次元カラーコードを含む画像を取得するための処理を行う。具体的には、例えば、画像取得部２００は、カメラユニットである。コード送信装置１０が２次元カラーコードを動画として送信する場合、画像取得部２００は少なくとも当該動画のフレームレートで動画撮影を行い、動画を構成する個々のフレーム画像を取得可能なものであることが望ましい。この場合、画像取得部２００は、連続する複数のフレーム画像を取得することとなる。
【００５５】
画像取得部２００は、コード送信装置１０の表示部１１０が表示した２次元カラーコードを含む画像を取得する。すなわち、画像取得部２００は、色度座標上に定義された複数の信号点のいずれかに対応する信号色をそれぞれ有する複数のデータセルを含むセル群を２次元に配列してなる２次元カラーコードを含む画像を取得する。この２次元カラーコードは、基準セルを含んでいる。なお、この基準セルは、上述の通り、セル群を構成するセルのいずれかのセルであり、セル群における予め定められた位置に配置されており、少なくとも輪郭が背景と異なる色で表されている。また、この２次元カラーコードのセル群は、上述の通り、基準セルに対し予め定められた位置関係で配置された複数のリファレンスセルを有している。
【００５６】
画像取得部２００により取得される画像は、背景に２次元カラーコードが重ねられている画像となっている。コード受信装置２０は、輪郭線検出部２１０、形状判定部２２０、基準セル色判定部２３０、オブジェクト抽出部２４０、妥当性判定部２５０及びセル検出部２６０の処理により、画像取得部２００により取得された画像から２次元カラーコードを抽出する処理を行う。
【００５７】
輪郭線検出部２１０は、画像取得部２００により取得された画像から輪郭線を検出する処理を行う。輪郭線検出部２１０は、図３に示されるように、成分画像生成部２１１と、二値化画像生成部２１２と、検出部２１３とを有する。
【００５８】
成分画像生成部２１１は、画像取得部２００により取得された画像から予め定められた成分を抽出した成分画像を生成する。成分画像とは、元の画像を、輝度、明度、彩度、赤成分、青成分、又は緑成分などの特定の成分の画像に変換したものである。用いられる成分は、基準セルの輪郭部分の画素値と、背景の画素値又は輪郭部分の内側の基準セルの画素値とを区別するのに適した成分であることが好ましい。すなわち、成分画像生成部２１１が生成する成分画像は、基準セルの輪郭部分の画素値と、背景の画素値又は輪郭部分の内側の基準セルの画素値との差が、他の成分を抽出した成分画像における両者の差に比べて、大きいことが好ましい。このように、差をより大きくして画像を表現することにより、輪郭の抽出が容易になる。
【００５９】
本実施の形態では、上述の通り、基準セルは、基準セルの内部の色とは異なる色の枠線で縁取りされている。このため、成分画像生成部２１１は、基準セルの画素値（すなわち、枠線の内側の基準セルの画素値）と、基準セルに付加されている枠線の画素値とができるだけ異なる画素値となるような成分の成分画像を生成することが好ましい。本実施の形態では、各セルには、白い枠線が付加されているため、輝度成分画像を用いるのがよい。
【００６０】
輝度成分はＹＵＶ画像におけるＹ成分が代表的であるが、加重平均法を用いた変換によりＲＧＢ画像から得られてもよい。また基準セルの色が、緑又は赤である場合、枠線が白であることから、青成分画像が用いられてもよい。なお、複数の成分画像を併用する方法でもよく、最終的な検出結果に基づいて、どの成分画像を用いるかが決定されてもよい。
【００６１】
二値化画像生成部２１２は、成分画像生成部２１１により生成された成分画像を予め定められた閾値を用いて二値化画像に変換する。これにより、基準セルの輪郭のエッジ部分で、画素値が反転する画像が得られることとなる。
【００６２】
検出部２１３は、二値化画像生成部２１２により生成された二値化画像から輪郭線を検出する。なお、画像からの輪郭線の検出は、公知の種々の方法を用いて実現可能であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６３】
このように、輪郭線検出部２１０は、成分画像の生成及び二値化画像の生成後に、輪郭線の検出を行っている。これにより、より精度よく、基準セルの輪郭線の検出が可能となる。
【００６４】
ところで、２次元カラーコードが撮像される際、撮像位置はあまり変動しないことが想定される。したがって、撮像される画像内における２次元カラーコードの位置は、連続するフレーム画像間で略一定であることが期待される。このため、輪郭線検出部２１０は、画像取得部２００が、２次元カラーコードを含む連続する複数のフレーム画像を取得する場合、輪郭線の検出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における基準セルのフレーム画像内の位置に基づいて選択された部分画像から輪郭線を検出してもよい。このようにして、輪郭線検出部２１０は、画像取得部２００が取得した画像の全領域を輪郭線検出の対象とせず、輪郭線検出を行う範囲を限定してもよい。これにより、輪郭線検出部２１０における処理負荷が抑制される。
【００６５】
このようにして、画像取得部２００により取得された画像に含まれるオブジェクトの輪郭線が取得されるが、ここで輪郭線が検出されるオブジェクトは基準セルのみに限られない。したがって、以下の処理により、基準セルであるであると推定されるオブジェクトの抽出を行う。
【００６６】
形状判定部２２０は、輪郭線検出部２１０により輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、基準セルが有する予め定められた形状（第１の形状）であるか否か判定する。本実施の形態では、基準セルは、円形であるため、形状判定部２２０は、輪郭線検出部２１０により輪郭線が検出された各オブジェクトについて、円形形状を有しているか否かを判定する。
【００６７】
具体的には、形状判定部２２０は、例えば、次のようにしてオブジェクトの形状が円形であるか否かを判定する。形状判定部２２０は、輪郭線検出部２１０により輪郭線が検出されたオブジェクトの中心点と輪郭線上の点との距離の最大値及び最小値の差が、予め定められた範囲内である場合、このオブジェクトの形状が円形であると判定し、この差が予め定められた範囲内に収まらない場合、円形ではないと判定する。オブジェクトの形状が円形である場合、第１の距離と第２の距離との比率は、１である。なお、第１の距離とは、オブジェクトの中心点と、このオブジェクト上の（輪郭線上の）点であって中心点から最も近い点との距離である。また、第２の距離とは、オブジェクトの中心点と、このオブジェクト上の（輪郭線上の）点であって中心点から最も遠い点との距離である。したがって、上記判定方法により、オブジェクトの形状が円形であるか否かが判定できる。なお、画像取得部２００が取得する画像は、表示部１１０により表示された２次元カラーコードを斜めから撮影した画像であることも想定される。この場合、画像に表されるセルは、楕円に変形している。したがって、形状判定部２２０は、上記比率が１のオブジェクトに限らず、比率がある程度１に近いオブジェクトについて、円形のオブジェクトと判定することが好ましい。
【００６８】
このような判定方法によれば、処理負荷を抑制することができる点で有利である。しかしながら、形状判定部２２０は、このような判定手法に限らず、最小二乗法を用いた楕円フィッティング手法や円形Ｈｏｕｇｈ変換などの他の形状判定手法を用いてもよい。
【００６９】
基準セル色判定部２３０は、輪郭線検出部２１０により輪郭線が検出されたオブジェクトの色が、基準セルが有する色として予め定められた色（以下、基準セル色と称することがある）であるか否か判定する。ここで、判定される色は、画像取得部２００により取得された画像における色である。なお、本実施の形態では、基準セル色判定部２３０は、形状判定部２２０により、第１の形状を有すると判定されたオブジェクトについて、色の判定を行う。例えば、基準セルに用いられる予め定められた色が、緑及び赤である場合、基準セル色判定部２３０は、オブジェクトの色が緑又は赤であるかを判定することとなる。なお、基準セル色判定部２３０は、必ずしも完全に基準セルの色と同じ色であるか否かを判定するのではなく、ある程度の誤差がある場合でも、同じ色であると判定してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
形状判定部２２０による判定及び基準セル色判定部２３０による判定により、第１の形状を有し、かつ、基準セルと同じ色を有するオブジェクトが抽出されることとなる。
【００７１】
オブジェクト抽出部２４０は、第１の形状を有し、かつ、基準セル色を有するオブジェクトの集合から、次のような組み合わせを抽出する。すなわち、オブジェクト抽出部２４０は、複数の基準セルを頂点として形成される予め定められた形状（第２の形状）の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出する。
【００７２】
上述の通り、２次元カラーコードが撮像される際、撮像位置はあまり変動しないことが想定される。したがって、撮像される画像内における基準セルの大きさも略一定であることが期待される。このため、オブジェクト抽出部２４０は、第１の形状及基準セル色を有するオブジェクトのうち、オブジェクトの抽出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における基準セルの大きさとの差が予め定められた範囲内である大きさを有するオブジェクトの集合から、組み合わせを抽出してもよい。このように集合を限定することにより、オブジェクト抽出部２４０による処理負荷を抑制することができる。
【００７３】
また、撮像位置があまり変動しない場合、第２の形状の大きさも略一定であることが期待される。したがって、オブジェクト抽出部２４０は、抽出対象のフレーム画像よりも以前のフレーム画像における第２の形状の大きさに基づいて、抽出するオブジェクトの組み合わせを限定してもよい。このように限定することにより、オブジェクト抽出部２４０による処理負荷を抑制することができる。
【００７４】
本実施の形態では、基準セルの数は４であり、この４つの基準セルを頂点として形成される形状は、矩形である。ここで、４つの基準セルのうち２つの基準セルの色が緑であり、残りの２つの基準セルの色が赤である場合を例に、オブジェクト抽出部２４０の処理について説明する。
【００７５】
オブジェクト抽出部２４０は、上記集合から、緑色のオブジェクトと赤色のオブジェクトを２つずつ取り出し、取り出した４つのオブジェクトを頂点として形成される形状が、矩形であるか否かを判定する。例えば、２つの赤色の基準セルがなす直線と２つの緑色の基準セルがなす直線は互いに平行であるという特徴を利用し、オブジェクト抽出部２４０は、２つの赤色のオブジェクトがなす直線と２つの緑色のオブジェクトがなす直線の平行度合いを調べる。なお、画像取得部２００により取得される画像が、表示部１１０により表示された２次元カラーコードを斜めから撮影した画像である場合には、２次元カラーコードがアフィン変換を起こすことがある。このため、オブジェクト抽出部２４０は、完全に平行である場合に限らず、ある程度平行であると判定される場合には、条件を満たすものとして判定してもよい。このようにして、オブジェクト抽出部２４０は、第２の形状を構成する４つのオブジェクトの組み合わせを抽出する。
【００７６】
妥当性判定部２５０は、オブジェクト抽出部２４０により抽出されたオブジェクトの組み合わせの妥当性を判定する。オブジェクト抽出部２４０により抽出されるオブジェクトの組み合わせは、必ずしも基準セルとは限らない。このため、真に、基準セルであるオブジェクトの組み合わせを抽出するために、妥当性判定部２５０は、オブジェクト抽出部２４０により抽出された組み合わせを精査する。
【００７７】
妥当性判定部２５０は、オブジェクト抽出部２４０により抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置に基づいて推定される、リファレンスセルが存在する位置の画素値が、リファレンスセル群が備える予め定められた条件を満たすか否かを判定する。上述の通り、リファレンスセル群は、基準セルに対し、所定の位置関係を有して存在している。したがって、妥当性判定部２５０は、リファレンスセル群が存在すると推定される位置の画素値が、リファレンスセル群が満たす予め定められた条件を満たすか否かを判定する。
【００７８】
妥当性判定部２５０は、リファレンスセル群が存在すると推定される位置の画素値が予め定められた条件を満たす場合、妥当と判定し、予め定められた条件を満たさない場合、妥当ではないと判定する。この予め定められた条件は、例えば、リファレンスセル群の色の配列により規定される特徴である。
【００７９】
なお、本実施の形態では、４点のオブジェクトが抽出されるため、妥当性判定部２５０は、判定に先立ち、これら４点の座標値に基づいて、アフィン変換を行って、画像の歪みを補正してもよい。
【００８０】
妥当性判定部２５０は、例えば、リファレンスセル群が存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の配列と、真のリファレンスセル群の色度の配列の相関係数を算出することにより判定してもよい。
【００８１】
この場合、具体的には、妥当性判定部２５０は、例えば以下のように判定する。妥当性判定部２５０は、まず、オブジェクト抽出部２４０により抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置に基づいて推定される、リファレンスセルが存在する位置の画素値を直線的にサンプリングし、所定個数のサンプル値を得る。なお、所定個数は、一連のリファレンスセル群の数よりも多いことが好ましい。なお、サンプル値の取得にあたって、アフィン変換を行うことにより、予め画像の歪みを補正しておくことが好ましい。
【００８２】
また、２次元カラーコードにおいて、リファレンスセルが、互いに隙間を有して配置されている場合、均等な間隔でサンプリングが行われると、セルのエッジ又は背景の画素値を含むことになり精度が下がる原因となる。このため、リファレンスセルの内側の色のみをサンプリングできるよう、セル間の隙間を飛ばしてサンプリングが行われることが好ましい。なお、基準セル間の幅と、リファレンスセル間の幅は、予め定められた比率であるため、妥当性判定部２５０は、判定対象の画像における上記隙間幅を計算することが可能である。
【００８３】
ここでは、一例として、妥当性判定部２５０は、サンプルａ０からサンプルａ２５５までの２５６個のサンプルを取得するものとする。妥当性判定部２５０は、２５６個のサンプルの色度を測定する。色度の測定方法は公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。妥当性判定部２５０は、測定した色度を、色度座標上のｘ座標及びｙ座標の値としてそれぞれ出力する。例えば、妥当性判定部２５０は、サンプルａ０の色度を（ｘ０，ｙ０）、サンプルａ１の色度を（ｘ１，ｙ１）、サンプルａ２５５の色度を（ｘ２５５，ｙ２５５）として出力する。
【００８４】
ここで出力されるａ０，ａ１，・・・ａ２５５の色度（認識値と称する）は、あくまでコード受信装置２０が認識した色度であることに留意すべきである。サンプルが、真にリファレンスセルの画素値をサンプリングしたものであっても、コード送信装置１０が生成した２次元カラーコードにおけるリファレンスセルの色度（真値と称する）と同一となるとは限らない。
【００８５】
ここで、妥当性判定部２５０は、リファレンスセルの色度の真値を、予め保持しているものとする。そのため、妥当性判定部２５０は、サンプルａ０，ａ１，・・・ａ２５５の認識値と、真値との相互相関を評価することにより、オブジェクト抽出部２４０により抽出された組み合わせから推定される位置に、リファレンスセルが存在しているか否かが判定できる。リファレンスセルが存在している場合、すなわち、相関係数が予め定められた閾値以上である場合、妥当性判定部２５０は妥当と判定する。
【００８６】
式２乃至式４は、相互相関の評価方法の一例である。ここでは、相互相関を示す指標として、色度のｘ座標の相関係数Ｃｘの計算方法を式２、色度のｙ座標の相関係数Ｃｙの計算方法を式３、ｘ座標及びｙ座標の相関係数の平均値Ｃｋの計算方法を式４に示す。本実施の形態では式４を評価関数とし、Ｃｋを総合的な相関係数とする。
【００８７】
【数１】
2017091140.tif 000003
【数２】
2017091140.tif 000004
【数３】
2017091140.tif 000005
【００８８】
ここで、ｘｉ，ｙｉはサンプルａｉの認識値、Ｘｉ，Ｙｉはサンプルａｉに対応する真値、
2017091140.tif 000006
はｘｉの平均値、
2017091140.tif 000007
はＸｉの平均値、
2017091140.tif 000008
はｙｉの平均値、
2017091140.tif 000009
はＹｉの平均値である。また、１−≦Ｃｋ≦１である。
【００８９】
なお、式２乃至４に示す相関係数に限らず、相互相関を示す他の指標が用いられてもよい。例えば、上記相関係数は正規化された指標であるが、正規化を行わない指標（式２及び３における分母を省略したもの）が利用されてもよい。
【００９０】
妥当性判定部２５０は、他の判定方法として、リファレンスセル群が存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の周波数分析により得られる周波数スペクトルの特徴が、真のリファレンスセル群の周波数スペクトルの特徴と一致しているか否かにより判定してもよい。
【００９１】
この場合、具体的には、例えば、妥当性判定部２５０は、以下のように判定を行う。妥当性判定部２５０は、上述のようにして得られたサンプルに対し、周波数分析（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行う。周波数分析により、同様の色の配列が何度繰り返されているかを知ることができる。リファレンスセル群は、所定の色の並びが、所定回数繰り返されて配列されている。このため、周波数分析が行われることにより、オブジェクト抽出部２４０により抽出された組み合わせから推定される位置に、リファレンスセルが存在しているか否かが判定できる。
【００９２】
また、妥当性判定部２５０は、他の判定方法として、リファレンスセル群が存在すると推定される位置の画素値から特定される色度の色度座標上の座標位置と、真のリファレンスセル群の色度座標上の座標位置との距離の差に基づいて、判定してもよい。
【００９３】
この場合、具体的には、例えば、妥当性判定部２５０は、以下のように判定を行う。妥当性判定部２５０は、上述のようにして得られたサンプルａ０，ａ１，・・・ａ２５５の色度を測定し、その認識値を、色度座標上のｘ座標及びｙ座標の値としてそれぞれ出力する。例えば、ａ０の色度を（ｘ０，ｙ０）、ａ１の色度を（ｘ１，ｙ１）、ａ２５５の色度を（ｘ２５５，ｙ２５５）として出力する。ここで、妥当性判定部２５０は、リファレンスセルの色度の真値を、予め保持しているものとする。
【００９４】
妥当性判定部２５０は、例えば式５により、認識値の座標と、真値の座標との座標間距離を示す指標を計算する。ここでは、座標間距離を示す指標として、座標間距離の総和Ｄｋを計算している。なお、式５に示す評価式に限らず、座標間距離を用いた他の指標が用いられてもよい。例えば、座標間距離の平均値Ｄｋ／ｎを利用しても良い。
【００９５】
【数４】
2017091140.tif 000010
【００９６】
ここで、ｘｉ，ｙｉはａｉの色度の認識値、Ｘｉ，Ｙｉはａｉの色度の真値である。妥当性判定部２５０は、座標間距離が、予め定められた閾値以下である場合、妥当と判定する。
【００９７】
次に、セル検出部２６０について説明する。
セル検出部２６０は、抽出されたオブジェクトの組み合わせの位置を基準として、２次元カラーコードを構成するセル群の位置を検出する。抽出されたオブジェクトは、基準セルであると想定されるオブジェクトである。セル群における基準セルの位置は予め定められているため、基準セルの位置に基づいて、セル群の位置を特定することが可能となる。
【００９８】
本実施の形態では、セル検出部２６０は、妥当性判定部２５０により妥当と判定された組み合わせの位置を基準として、セル群の位置を検出する。このため、オブジェクト抽出部２４０により抽出されたオブジェクトの組み合わせに基づいて、セル検出部２６０による検出を行う場合に比べ、より確実に２次元カラーコードを特定することが可能となる。
【００９９】
本実施の形態では、このように、妥当性判定部２５０により、オブジェクト抽出部２４０により抽出された組み合わせの妥当性について判定しているが、必ずしも妥当性判定部２５０を設ける必要はない。また、妥当性判定部２５０による判定を行う場合、２次元カラーコードは、リファレンスセル群を有することが好ましいが、妥当性判定部２５０を省略する場合には、２次元カラーコードはリファレンスセル群を有さなくてもよい。
【０１００】
なお、本実施の形態では、４点のオブジェクトが抽出されるため、セル検出部２６０は、セルの検出に先立ち、これら４点の座標値に基づいて、アフィン変換を行って、画像の歪みを補正してもよい。
【０１０１】
復調部２７０は、セル検出部２６０により検出されたセル群の位置の色情報を画像から取得し、送信データを復調する処理を行う。送信データの復調方法は公知であるため詳細な説明を省略するが（例えば特許文献２を参照されたい）、復調部２７０は概略以下の処理を行う。
【０１０２】
復調部２７０はまず、個々のデータセルの色度を認識し、色座標上のｘ座標、ｙ座標に変換する。次に復調部２７０は、データセルの座標に最も近い信号点（信号色）を特定する。そして、当該信号点が代表するビット列を復調データとして出力する。
【０１０３】
次に、コード送受信システム１の動作について説明する。まず、コード送信装置１０の動作について説明する。図４は、コード送信装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、２次元カラーコードの使用は、８×８ＳＤＭ−８ＣＳＫであるものとする。
【０１０４】
ステップ１０（Ｓ１０）において、生成部１００は、２次元カラーコードを生成する。図５は、生成部１００が生成する２次元カラーコードの一例を示す図である。図５に示した例では、図２に示した例と同様、１行目及び８行目のセルは、リファレンスセルであり、２行目から７行目のセルはデータセルである。ただし、図５に示した例では、８種類のリファレンスセルが用いられている。すなわち、参照点が８点である。また、信号点は、参照点と同じであり、データセルも８種類の信号色のいずれかが用いられている。なお、ここでも、基準セルは、四隅のセルであるものとする。すなわち、リファレンスセルの一部（両端）が、基準セルである。
【０１０５】
ステップ１０において、生成部１００は、送信データをＣＳＫによりエンコードしてデータセルを生成する。ＣＳＫによるデータセルの生成方法は公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する（例えば特許文献２を参照されたい）。生成部１００は、生成したデータセルを、２次元カラーコードにおける所定の位置に配置する。図５に示した例では、生成部１００は、生成したデータセルを、２行目から７行目に８個ずつ配置している。
【０１０６】
また、生成部１００は、色度座標上に定義された複数の参照点のいずれかに対応する参照色をそれぞれ有する複数のリファレンスセルを、所定の順序で配列する。図５に示した例では、生成部１００は、８種類のリファレンスセルを並べたものを、１行目及び８行目に配置している。
【０１０７】
ステップ１１（Ｓ１１）において、表示部１１０は、生成部１００が生成した２次元カラーコードをディスプレイに表示する。
【０１０８】
次に、コード受信装置２０の動作について説明する。図６は、コード受信装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
ステップ２０（Ｓ２０）において、画像取得部２００は、２次元カラーコードを含む画像を取得する。典型的には、２次元カラーコードを表示しているディスプレイ装置（表示部１１０）をカメラで撮影することにより、２次元カラーコードを含む画像を取得する。
【０１１０】
ステップ２１（Ｓ２１）において、成分画像生成部２１１が、画像取得部２００により取得された画像から予め定められた成分を抽出した成分画像を生成する。図７は、成分画像生成部２１１により生成される成分画像の一例を示す図である。図７では、成分画像生成部２１１が、図５に示される２次元カラーコードの画像の輝度成分の成分画像を生成した例を示している。なお、図５では、セルの色の違いを、セルに付したハッチングの違いにより模式的に図示しているが、図７では、実際に色が付されたセルについての成分画像を図示している。
【０１１１】
ステップ２２（Ｓ２２）において、二値化画像生成部２１２は、ステップ２１で生成された成分画像を予め定められた閾値を用いて二値化画像に変換する。図８は、二値化画像生成部２１２により生成される二値化画像の一例を示す図であり、図７に示される画像を二値化画像に変換した画像を示している。図８に示されるように、ステップ２２における処理により、セルの輪郭部分のエッジで画素値が反転する画像が得られる。
【０１１２】
ステップ２３（Ｓ２３）において、検出部２１３が、ステップ２２で生成された二値化画像から輪郭線を検出する。図９は、検出部２１３により検出される輪郭線の一例を示す図であり、図８に示される画像からの検出結果を示す。
【０１１３】
ステップ２４（Ｓ２４）において、形状判定部２２０は、ステップ２３で輪郭線が検出されたオブジェクトの形状が、基準セルの形状である第１の形状であるか否か判定する。ここでは、形状判定部２２０は、オブジェクトの形状が円形であるか否かを判定する。図１０は、形状判定部２２０による円形のオブジェクトの抽出結果を示す図である。
【０１１４】
図１１は、図６に示されるフローチャートにおけるステップ２４の動作の詳細について示すフローチャートである。ステップ２４において、コード受信装置２０は、例えば、次のように動作する。
【０１１５】
ステップ２４０（Ｓ２４０）において、形状判定部２２０は、ステップ２３で検出された輪郭線のオブジェクトの中から１つを選択して取り出す。
【０１１６】
ステップ２４１（Ｓ２４１）において、形状判定部２２０は、ステップ２４０で取り出したオブジェクトの形状を判定する。具体的には、例えば、上述のように、形状判定部２２０は、オブジェクトの中心点と輪郭線上の点との距離の最大値及び最小値を用いて、円形であるか否かを判定する。オブジェクトの形状が第１の形状である場合、すなわち、ここでは円形である場合（ステップ２４２（Ｓ２４２）でＹｅｓ）、処理はステップ２４３へ移行する。一方、オブジェクトの形状が第１の形状ではない場合（ステップ２４２（Ｓ２４２）でＮｏ）、処理はステップ２４４へ移行する。
【０１１７】
ステップ２４３（Ｓ２４３）において、形状判定部２２０は、第１の形状を有すると判定されたオブジェクトについての情報をメモリ等に格納する。ここでは、形状判定部２２０は、オブジェクトの中心座標を格納する。
【０１１８】
ステップ２４４（Ｓ２４４）において、ステップ２３で検出された輪郭線に対応する全てのオブジェクトについて、形状の判定が完了したか否かを判定する。全てのオブジェクトについて完了している場合、ステップ２４の処理は終了し、全てのオブジェクトについて完了していない場合、処理はステップ２４０に戻り、他のオブジェクトが選択される。
【０１１９】
図６に戻り、説明を続ける。
ステップ２４の後、ステップ２５（Ｓ２５）において、基準セル色判定部２３０は、ステップ２４で、第１の形状を有すると判定されたオブジェクトの色が、基準セル色であるか否かを判定する。これにより、第１の形状を有し、かつ、基準セル色を有するオブジェクトが抽出されることとなる。
【０１２０】
次に、ステップ２６（Ｓ２６）において、オブジェクト抽出部２４０が、第２の形状をなすオブジェクトの組み合わせを抽出する。すなわち、オブジェクト抽出部２４０は、第１の形状を有し、かつ、基準セル色を有するオブジェクトの集合から、第２の形状の頂点を構成するオブジェクトの組み合わせを抽出する。
【０１２１】
図１２は、図６に示されるフローチャートにおけるステップ２６の動作の詳細について示すフローチャートである。ステップ２６において、コード受信装置２０は、例えば、次のように動作する。
【０１２２】
ステップ２６０（Ｓ２６０）において、オブジェクト抽出部２４０は、まず、ステップ２５までの処理により抽出されたオブジェクトの中から、所定数のオブジェクトを選択する。すなわち、オブジェクト抽出部２４０は、２次元カラーコードに含まれる基準セルの数のオブジェクトを選択する。
【０１２３】
ステップ２６１（Ｓ２６１）において、オブジェクト抽出部２４０は、ステップ２６０で選択したオブジェクトがなす形状を計算する。ここでは、オブジェクト抽出部２４０は、ステップ２４３で格納された中心座標を用いて、形状を特定する。
【０１２４】
ステップ２６２（Ｓ２６２）において、オブジェクト抽出部２４０は、ステップ２６１で特定された形状が、第２の形状であるか否かを判定する。ステップ２６１で特定された形状が第２の形状である場合（ステップ２６２でＹｅｓ）、処理はステップ２６３へ移行する。一方、ステップ２６１で特定された形状が第２の形状ではない場合（ステップ２６２でＮｏ）、処理はステップ２６４へ移行する。
【０１２５】
ステップ２６３（Ｓ２６３）において、オブジェクト抽出部２４０は、第２の形状を構成すると判定された組み合わせの情報をメモリ等に格納する。
【０１２６】
ステップ２６４（Ｓ２６４）において、ステップ２５までの処理により抽出されたオブジェクトの全ての組み合わせについて、形状の判定が完了したか否かを判定する。全ての組み合わせについて完了している場合、ステップ２６の処理は終了し、全ての組み合わせについて完了していない場合、処理はステップ２６０に戻り、他の組み合わせについて同様に判定が行われる。
【０１２７】
図１３は、オブジェクト抽出部２４０による処理結果の一例を示す図である。図１３において、水平方向の線によるハッチングがなされているセルは、第１の基準セル色（例えば緑）を有するセルであり、黒く塗りつぶされているセルは、第２の基準セル色（例えば赤）を有するセルである。また、図１３では、オブジェクトがなす形状が、太線で示されている。オブジェクト抽出部２４０による探索により、例えば図１３に示されるように、第２の形状を有するオブジェクトの組み合わせが抽出される。なお、図１３では、最終的に抽出したい組み合わせである、基準セルに相当するオブジェクトのみからなる組み合わせ（図１３の最右図）を含む複数の組み合わせが、第２の形状を有するオブジェクトの組み合わせとして抽出されている。
【０１２８】
図６に戻り、説明を続ける。
ステップ２６の後、ステップ２７（Ｓ２７）において、妥当性判定部２５０は、ステップ２６で抽出され組み合わせの妥当性を判定する。これにより、例えば、図１３に示される抽出結果のうち、基準セルに相当するオブジェクトのみからなる組み合わせである最右図の組み合わせ以外の組み合わせが除外される。
【０１２９】
図１４は、図６に示されるフローチャートにおけるステップ２７の動作の詳細について示すフローチャートである。ステップ２７において、コード受信装置２０は、例えば、次のように動作する。
【０１３０】
ステップ２７０（Ｓ２７０）において、妥当性判定部２５０は、ステップ２６で抽出された組み合わせの中から１組を選択する。
【０１３１】
ステップ２７１（Ｓ２７１）において、妥当性判定部２５０は、ステップ２７０で選択した組み合わせを構成する各オブジェクトが、基準セルであると仮定して、各オブジェクトの位置に基づいてリファレンスセルが存在すると推定される位置の画素値を取得する。
【０１３２】
ステップ２７２（Ｓ２７２）において、妥当性判定部２５０は、リファレンスセルが存在すると想定される位置の画素値が、リファレンスセル群が備える予め定められた条件を満たすか否かを判定する。予め定められた条件を満たされない場合（ステップ２７２でＮｏ）、処理はステップ２７３に進み、予め定められた条件を満たされる場合（ステップ２７２でＹｅｓ）、処理はステップ２７４に進む。
【０１３３】
ステップ２７３（Ｓ２７３）において、妥当性判定部２５０は、ステップ２７０で選択された組み合わせを、基準セルに対応する組み合わせではないものとして除外する。
【０１３４】
ステップ２７４（Ｓ２７４）において、ステップ２６で抽出された全ての組み合わせについて、妥当性の判定が完了したか否かを判定する。全ての組み合わせについて完了している場合、ステップ２７の処理は終了し、全ての組み合わせについて完了していない場合、処理はステップ２７０に戻り、他の組み合わせについて同様に判定が行われる。
【０１３５】
図６に戻り、説明を続ける。ステップ２７の後、ステップ２８（Ｓ２８）において、セル検出部２６０は、ステップ２７で妥当と判定された組み合わせに基づいてセル群を検出する。セル検出部２６０は、妥当と判定された組み合わせのオブジェクトの位置を基準として、２次元カラーコードを構成するセル群の位置を特定し、セル群を検出する。
【０１３６】
続いて、ステップ２９（Ｓ２９）において、復調部２７０が、ステップ２８で検出されたセル群から、送信データの復調を行う。
【０１３７】
以上、実施の形態１について説明した。本実施の形態によれば、コード送受信システム１は、画像から基準セルを抽出し、抽出した基準セルに基づいて２次元カラーコードに含まれるセル群を検出した。これにより、２次元カラーコードに枠線を設けなくても、２次元カラーコードを抽出することが可能となった。このため、本実施の形態によれば、コードのデザイン性を向上させることができる。
【０１３８】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。上記の実施の形態では、基準セルは、基準セルの内部の色とは異なる色の枠線で縁取りされていた。本実施の形態では、基準セルが、縁取りされていない点で、実施の形態１と異なる。基準セルは、少なくともその輪郭が背景と異なる色で表されていればよい。したがって、基準セルが、背景の色とは異なる色のみを有する場合には、縁取りされていなくてもよい。
【０１３９】
図１５は、実施の形態２にかかる２次元カラーコードの一例を示す図である。図１５に示される２次元カラーコードは、背景６０の上に重ねられている。ここでは、背景６０の色は例えば青であるものとする。図１５に示される２次元カラーコードは、６×８個のデータセル６１と、リファレンスセル６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９とを含んでいる。リファレンスセルは、データセル６１の上下に１行ずつ配置されている。
【０１４０】
ここで、リファレンスセル６２の色は、例えば緑である。リファレンスセル６３の色は、例えば青緑である。リファレンスセル６４の色は、例えば黄色である。リファレンスセル６５の色は、例えばオレンジである。リファレンスセル６６の色は、例えば紺である。リファレンスセル６７の色は、例えば水色である。リファレンスセル６８の色は、例えば赤紫である。リファレンスセル６２の色は、例えば赤である。各データセル６１の色は、送信データに応じた信号色である。なお、これらの色は一例に過ぎず、セルの色と背景の色とが異なる限りにおいて、任意の色を選択できる。
【０１４１】
また、図１５に示される２次元カラーコードにおいても、四隅のセルが基準セルであるものとする。すなわち、上下のリファレンスセル６２と、上下のリファレンスセル６９の計４個のセルが基準セルであるものとする。したがって、基準セルは、背景の色とは異なる色を有する。
【０１４２】
図１５に示した例では、基準セルの色が緑色又は赤色であるのに対して、背景が青色である。また、他の一例は、例えば、基準セルの色が赤色又は青色であり、背景が緑色である色の組み合わせでもよい。このように２次元カラーコードに重なる背景の色が特定の色に限定可能な場合、セルを縁取る枠線が設けられなくてもよい。
【０１４３】
なお、本実施の形態の場合には、成分画像生成部２１１により生成される成分画像の成分は、基準セルの輪郭部分の画素値（本実施の形態では枠線がないので、基準セルの画素値に等しい）と、背景の画素値とを区別するのに適した成分であることが好ましい。つまり、成分画像生成部２１１が生成する成分画像は、基準セルの画素値と、背景の画素値との差が、他の成分を抽出した成分画像における両者の差に比べて、大きいことが好ましい。図１５に示される２次元カラーコードの場合、基準セルの色が緑又は赤であり、背景の色が青であるため、青成分の成分画像が生成されるとよい。また、赤色の基準セルの検出と緑色の基準セルの検出にそれぞれ別の成分画像を用い、検出結果を統合する方法でもよい。この場合、赤色の基準セルの検出には赤成分画像を、緑色の基準セルの検出には緑成分画像を用いるのがよい。
【０１４４】
図１６は、２次元カラーコードを含む画像に対し、成分画像生成部２１１が生成した青色成分の成分画像の一例を示す図である。なお、図１６は、図１５に示される図と対応しているが、図示の都合上、次の点が異なっている。図１５では、セルの色の違いを、セルに付したハッチングの違いにより模式的に図示しているが、図１７では、実際に色が付されたセルについての成分画像を図示している。なお、図１７における成分画像の元となった画像は、背景の色及びリファレンスセルの色は、図１５と同じである。したがって、基準セルの色も同じである。ただし、図１７における成分画像の元となった画像のデータセルについては、実際に種々の信号色が付されていたものである。図１６に示されるように、図１５に示されるような２次元カラーコードに対し、青色成分の成分画像を生成することにより、基準セルと背景の区別が容易になる。
【０１４５】
図１７は、青色成分の成分画像に対して二値化処理を行って得られる二値化画像の一例を示す図であり、図１６に示される画像を二値化画像に変換した画像を示している。図１８は、検出部２１３により検出される輪郭線の一例を示す図であり、図１７に示される画像からの検出結果を示す。さらに、図１９は、形状判定部２２０による円形のオブジェクトの抽出結果を示す図であり、図１８に示されるオブジェクトの検出結果に対する、円形オブジェクトの抽出結果である。図１９に示されるように、四隅の基準セルを含むセルが抽出されている。したがって、上記実施の形態１と同様、その後の処理により、２次元カラーコードのセル群の検出を行うことが可能となる。
【０１４６】
このように、本実施の形態によれば、セルに対し、セルを縁取る枠線を設けなくても、基準セルの抽出を行うことができる。したがって、２次元カラーコードのデザインに課される制約をさらに少なくすることができ、デザイン性の向上に寄与する。
【０１４７】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【０１４８】
例えば、２次元カラーコードのセルの形状、数などは種々の変形が可能である。例えば、セルの形状は、円形に限らず、四角形などの多角形であってもよい。また、セルの数も、８×８個に限られず、例えば図２０に示されるように、１６×１６個であってもよいし、他の数であってもよい。また、リファレンスセルの位置は、所定の位置にあればよく、必ずしも上部と下部でなくてもよい。さらに、２次元カラーコードに含まれるリファレンスセルの色数、リファレンスセルの並び順、並びの繰り返し数などは任意に設定することが可能である。
【０１４９】
また、セルを縁取る枠線の色は、白に限られず、図２１に示されるように、黒の枠線が用いられてもよいし、他の色が用いられてもよい。また、実施の形態１では、全てのセルについて枠線を設けているが、少なくても基準セルについてのみ枠線を設ければよく、他のセルについては枠線が設けられなくてもよい。
【０１５０】
また、基準セルの位置は、２次元カラーコードのセル群の四隅の位置に限られず、予め定められた任意の位置に配置することができる。例えば、図２２に示されるように、基準セル７０、７１、７２、７３が、セル群の内部に配置されていてもよい。また、基準セルは、リファレンスセル以外のセルであってもよい。
【０１５１】
さらに、２次元カラーコードを構成するセル群の配置も、四角形に限らず、任意の配置が可能である。例えば、図２３に示されるように、８角形に分布するよう配置されてもよい。なお、図２３に示される２次元カラーコードにおいて、基準セル８０、８１、８２、８３は、最上部又は最下部に配置されているが、これら基準セルはセル群の内部に配置されてもよいし、他の位置に配置されてもよい。なお、図２３に示される２次元カラーコードにおいて、例えば、リファレンスセルは、一番外側に、セル群を囲むように配置された８つのセルである。
【０１５２】
また、上述の実施の形態では、本発明を主にハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【０１５３】
１    コード送受信システム
１０    コード送信装置
２０    コード受信装置
５０、５１、５２、５３、７０、７１、７２、７３、８０、８１、８２、８３    基準セル
６０    背景
６１    データセル
６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９    リファレンスセル
１００    生成部
１１０    表示部
２００    画像取得部
２１０    輪郭線検出部
２１１    成分画像生成部
２１２    二値化画像生成部
２１３    検出部
２２０    形状判定部
２３０    基準セル色判定部
２４０    オブジェクト抽出部
２５０    妥当性判定部
２６０    セル検出部
２７０    復調部
【図１】
2017091140.tif 000011
【図２】
2017091140.tif 000012
【図３】
2017091140.tif 000013
【図４】
2017091140.tif 000014
【図５】
2017091140.tif 000015
【図６】
2017091140.tif 000016
【図７】
2017091140.tif 000017
【図８】
2017091140.tif 000018
【図９】
2017091140.tif 000019
【図１０】
2017091140.tif 000020
【図１１】
2017091140.tif 000021
【図１２】
2017091140.tif 000022
【図１３】
2017091140.tif 000023
【図１４】
2017091140.tif 000024
【図１５】
2017091140.tif 000025
【図１６】
2017091140.tif 000026
【図１７】
2017091140.tif 000027
【図１８】
2017091140.tif 000028
【図１９】
2017091140.tif 000029
【図２０】
2017091140.tif 000030
【図２１】
2017091140.tif 000031
【図２２】
2017091140.tif 000032
【図２３】
2017091140.tif 000033
【図２４】
2017091140.tif 000034
【図２５】
2017091140.tif 000035
【図２６】
2017091140.tif 000036
【図２７】
2017091140.tif 000037