(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置において、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を蓄積する画像蓄積手段と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する補正手段と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する変形手段と、を有し、
前記変形手段は、
変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを特徴とする画像変換装置。
【請求項２】
一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置において、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を蓄積する画像蓄積手段と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する補正手段と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する変形手段と、
を有することを特徴とする画像変換装置。
【請求項３】
一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換方法において、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１のステップと、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２のステップと、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３のステップと、を有し、
前記第３のステップは、
変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを特徴とする画像変換方法。
【請求項４】
一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換方法において、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１のステップと、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２のステップと、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３のステップと、
を有することを特徴とする画像変換方法。
【請求項５】
一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置に、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させ、
前記第３の処理は、
変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを特徴とする画像変換プログラム。
【請求項６】
一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置に、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、
を実行させることを特徴とする画像変換プログラム。
【請求項７】
一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置に、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させ、
前記第３の処理は、
変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを特徴とする画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置に、
画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、
前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、
補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、
を実行させることを特徴とする画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定の形状を有する２値のセル画像を変換する画像変換装置、画像変換方法、画像変換プログラム及び画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコードや二次元コードのようなセル画像（図１１参照）の中の情報を読み取る従来の画像読取装置は、セル画像を読み取るレンズの画角が狭いため、カメラの視野角にセル画像を収める作業や、セル画像との距離を調整する作業を伴うものであった。そのため、この画像読取装置を利用する場合には、セル画像の読み取りに失敗する可能性が高く、セル画像を読み取るために時間を費やすものであった。なお、このような画像読取装置の一例として、特許文献１に携帯電話（携帯情報端末）１００が記載されている。
【０００３】
このような問題点を解決するには、レンズの視野角がより広い広角レンズを用いることが考えられる。広角レンズで構成されるカメラを用いることにより、図１２及び図１３に示すように画像読取装置をセル画像に近づけた場合であっても、図１４に示すように画像読取装置をセル画像の固定エリアに接触させた場合であっても、セル画像をカメラの視野角に確実に収めることができ、前述したような利用者による調整作業を削減することが可能となる。しかしながら、広角レンズを用いた場合には、広角レンズ特有の歪曲収差が大きいため、セル画像の読み取り精度が低下することが知られている。
【０００４】
このような問題点を解決するため、ｎ次多項式を用いて読み取ったセル画像を補正する技術が特許文献２に開示されている。しかしながら、補正処理に用いる計算式の次数が高いほど非球面レンズの形に合わせた柔軟な補正処理が可能となる反面、補正処理に費やす計算時間が長くなり、結果としてセル画像から情報を読み取る際に時間がかかることになる。
【０００５】
このような問題点を解決するため、非球面レンズが用いられている場合であっても、補正処理上では球面レンズと仮定し、より次元の低い２次元多項式を用いて補正処理を行うことにより、補正処理に費やす計算時間を削減することが可能となる。
【特許文献１】特開２００８−７２３２２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３４３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、球面レンズと想定し、２次元多項式を用いて補正処理を行った場合には、カメラレンズの中心から離れるほど、補正後の画像と非球面レンズを用いて読み取られた画像との間で誤差が大きくなるため、その誤差に基づく画像の歪みが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、球面レンズと想定してセル画像の補正処理を行った場合に生じる画像の歪みを補正する画像変換装置、画像変換方法、画像変換プログラム及び画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の本発明は、一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置において、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を蓄積する画像蓄積手段と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する補正手段と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する変形手段と、を有し、前記変形手段は、変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを要旨とする。
【０００９】
本発明にあっては、補正手段が、セル画像を画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に該球面レンズを介してセル画像上の等間隔な複数の任意点をセル画像の平行面に投影し、この複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて任意点が投影点に移動した二次元移動距離を計算し、この二次元移動距離を用いてセル画像を補正するため、従来のｎ次多項式を用いるよりも補正に費やす計算時間を削減することが可能となる。即ち、計算に必要な演算コストを軽減できるため、ハードウェアコストの削減効果と共にセル画像の読み取り時間を短縮することでユーザの利便性を高める効果を併せ持つことが可能となる。
【００１０】
本発明にあっては、変形手段が、補正手段により補正された補正後のセル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された複数の特徴点を集合とした場合に該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、この図形が前述した一定の形状になるよう補正後のセル画像を変形するため、球面レンズと想定してセル画像の補正処理を行った場合に生じる画像の歪みを元のセル画像の形状に補正することが可能となる。
【００１２】
本発明にあっては、変形手段が、変形後のセル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて各セルの領域全体を２値化するため、元のセル画像を確実に再現することが可能となる。即ち、請求項１で記載した補正よりもセル画像の復元率が向上し、認識精度を高めることが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の本発明は、一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置において、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を蓄積する画像蓄積手段と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する補正手段と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する変形手段と、を有することを要旨とする。
請求項３に記載の本発明は、一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換方法において、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１のステップと、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２のステップと、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３のステップと、を有し、前記第３のステップは、変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを要旨とする。
【００１４】
請求項４に記載の本発明は、一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換方法において、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１のステップと、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２のステップと、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３のステップと、を有することを要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の本発明は、一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置に、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させ、前記第３の処理は、変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを要旨とする。
【００１６】
請求項６に記載の本発明は、一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置に、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させることを要旨とする。
【００１７】
請求項７に記載の本発明は、一定の形状を有するセル画像を変換する画像変換装置に、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、当該図形が前記一定の形状になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させ、前記第３の処理は、変形後の前記セル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて当該各セルの領域全体を２値化することを要旨とする。
【００１８】
請求項８に記載の本発明は、一定の形状を有する四角形のセル画像を変換する画像変換装置に、画像読取装置で読み取られた前記セル画像を画像蓄積手段に蓄積する第１の処理と、前記セル画像を前記画像蓄積手段から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に当該球面レンズを介して前記セル画像上の等間隔な複数の任意点を前記セル画像の平行面に投影し、当該複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて前記任意点が前記投影点に移動した二次元移動距離を計算し、当該二次元移動距離を用いて前記セル画像を補正する第２の処理と、補正後の前記セル画像を構成するセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された当該複数の特徴点を集合とした場合に当該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する五角形を検出し、当該五角形を構成する辺の中で最も短い１辺を除いた各辺の交点を求め、当該交点による多角形が前記四角形になるよう前記補正後のセル画像を変形する第３の処理と、を実行させることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、球面レンズと想定してセル画像の補正処理を行った場合に生じる画像の歪みを補正する画像変換装置、画像変換方法、画像変換プログラム及び画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る画像変換装置の機能ブロックを示す機能ブロック図である。この画像変換装置１００は、広角レンズを具備したカメラ装置１０と、カメラ装置１０で読み取られたセル画像を蓄積する画像蓄積部２０と、蓄積されたセル画像を補正する歪曲収差補正部３０と、歪曲収差補正部３０で補正されたセル画像を用いてセル画像を再構築するセル画像再構築部４０と、再構築されたセル画像を認識するデコード部５０とを備えた構成である。なお、カメラ装置１０は、特許請求の範囲に記載された画像読取装置に相当し、歪曲収差補正部３０は、特許請求の範囲に記載された補正手段に相当し、セル画像再構築部４０は、特許請求の範囲に記載された変形手段に相当している。
【００２２】
カメラ装置１０は、広角レンズ（球面レンズ）を介してセル画像を読み取る機能を有する。このセル画像とは、白色又は黒色の２値で表現される複数のセルを集合させた画像であって、セルの配列パターンによって様々な情報を提供することができ、例えば一次元バーコードや二次元バーコードを一例として挙げることができる。また、セル画像を形成する色は白色及び黒色に限定されることはなく、セル画像上の画像と背景とを区別可能であればどのような画像であってもよい。更に、異なる２種類の色のみではなく、３種類以上の色で表現されたセル画像であってもよい。更にまた、カメラ装置１０は、球面レンズに代えて、非球面レンズで構成されるものであってもよい。
【００２３】
画像蓄積部２０は、カメラ装置１０で読み取られたセル画像を一端蓄積する機能を有し、例えばパソコンのメモリやハードディスクを一例として挙げることができる。
【００２４】
歪曲収差補正部３０は、カメラ装置１０が具備するレンズが非球面レンズであっても球面レンズと想定して、カメラ装置１０で読み取られたセル画像を補正する。具体的には、画像蓄積部２０に蓄積されているセル画像を読み出して、図２に示すように、曲率ｒの球面レンズの焦点を光源とした場合に、この球面レンズを介してセル画像上（図２に示すａ−ｂ面上）の等間隔な複数の任意点をセル画像の平行面（図２に示すｃ−ｄ面上）に投影する。そして、それら複数の任意点の二次元位置座標と、投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて、それら任意点が投影点に移動した二次元移動距離を計算する。その後、歪曲収差補正部３０は、カメラ装置１０で読み取られたセル画像の各ピクセルに対して二次元移動距離を反映してセル画像を補正する。ここでいう反映とは、例えば、各ピクセル上の画像をセル画像の中心方向に二次元移動距離分だけ移動させることを意味している。これらの処理動作により、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すようにセル画像を補正することが可能となる。
【００２５】
この歪曲収差補正部３０の処理は（ｘ，ｙ）座標からなる二次元座標を変数とする二次多項式を用いて計算可能であるため、従来のｎ次多項式を用いるよりも補正に費やす計算時間を削減することが可能となる。しかしながら、レンズを球面と想定して補正するので、前述したようにレンズの中心から離れるほど歪みが発生することになる。そこで、セル画像再構築部４０が次に記載する処理を行う。なお、これ以降は、セル画像が正方形の二次元コードであることを前提に説明する。
【００２６】
セル画像再構築部４０は、最初に、図４に示すように、補正後のセル画像を構成している白色又は黒色の２値の境界上であって、各セルの角部分に位置する複数の特徴点を抽出する（ステップＳ１０１）。
【００２７】
続いて、図５に示すように、抽出した特徴点から所定の範囲内に存在する他の特徴点が存在するか否かを各特徴点について夫々検索し、存在する場合には引き続き特徴点とし、存在しない場合には孤立点として削除する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２は、セル画像とは関係の無い箇所に存在し、何らかのエラーにより抽出された特徴点を削除して、対象とするセル画像上に存在する特徴点のみに確実に限定することを目的としている。
【００２８】
そして、図６に示すように、限定された複数の特徴点を集合とした場合に、この集合の輪郭上に位置する複数の特徴点（図６に示すａ，ｂ，ｃ，…，ａｃ，ａｄ）で構成される凸多角形を検出する（ステップＳ１０３）。
【００２９】
その後、図７に示すように、検出された凸多角形が五角形になるように、凸多角形を構成する複数の特徴点から五角形の頂点を選択する（ステップＳ１０４）。具体的には、例えば凸多角形を二次元座標上に配置した場合に、ｘ軸に対する凸多角形を構成する各辺のなす角を夫々計算し、連続する２つの辺に対する各なす角が略同じである場合には、それら二辺は五角形の同一辺を構成するものとして五角形を形成し、形成された五角形の頂点の二次元位置座標を求める。
【００３０】
そして、上記五角形を構成する各頂点間の距離（各辺の長さに相当）を計算し、最も距離の短い辺（図７に示す直線ＤＥ）を探査し、図８に示すように、その短い辺を除いた残りの四辺に夫々近傍する複数の特徴点を夫々探索する（ステップＳ１０５）。
【００３１】
その後、図９に示すように、探索された複数の特徴点の列に近似する近似直線を計算し、計算された４つの近似直線の交点（図９に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を求めて、各交点を補正後のセル画像の四角（四隅）とする（ステップＳ１０６）。
【００３２】
最後に、図１０に示すように、このセル画像の四角を頂点とした四角形が、二次元コードの形状である正方形になるよう補正後のセル画像を変形する（ステップＳ１０７）。
【００３３】
ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７の処理により、球面レンズと想定してセル画像の補正処理を行った場合に生じる画像の歪みを元のセル画像の形状に補正することが可能となる。
【００３４】
更に、セル画像再構築部４０は、変形後のセル画像の正方形領域を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて各セルの領域全体を２値化する処理を行うことも可能である（ステップＳ１０８）。具体的には、例えば、分割されたセルの白色と黒色との比率が９：１であれば、そのセルは白色の値であると判定して該セル領域全体を白色にする。また、例えば、変形後に分割された各セルの値を、変形前のセル画像の各セルの値と同じにするように２値化してもよい。
【００３５】
変形後のセル画像は、補正後のセル画像全体を変形するのみであるため、セル画像を構成している各セルが常に正方形に変形するとは限らない。そこで、ステップＳ１０７の処理により、セルの各ピクセルに１つの値を適用する（上述した２値化処理）ので、元のセル画像により近い画像に復元することが可能となる。
【００３６】
なお、上記各ステップでは、「特徴点を求める」等と理解し易いように記載したが、具体的には、例えば「特徴点を求める」や「特徴点を夫々探索する」等はセル画像再構築部４０が特徴点の二次元位置座標を求めることを意味し、「凸多角形を検出する」とはセル画像再構築部４０が凸多角形の形状に対応する位置情報を二次元位置座標上で把握することを意味している。
【００３７】
また、本実施の形態では、正方形の二次元コードのセル画像を用いて説明したが、正方形又は長方形の一次元コード（バーコード）のセル画像であっても同様に上記処理を適用することが可能である。更に、セル画像の輪郭が丸型の場合であっても、本発明を適用して同様の効果が得られることはいうまでも無い。ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６については二次元コードのセル画像を変換する際の特有の処理であるが、複数の特徴点を抽出し、抽出された複数の特徴点を集合とした場合に該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、この図形が元のセル画像の輪郭である一定の形状になるよう補正後のセル画像を変形する点においては、どのような輪郭であっても共通する処理である。
【００３８】
なお、画像変換装置１００は、コンピュータで構成され、各機能ブロックの各処理はプログラムで実行されるようになっている。また、本実施の形態で説明した画像変換装置１００の各動作をプログラムとして例えばＣＤ（Compact Disk）やＦＤ（Floppy（登録商標） Disk）等の記録媒体に記録して、この記録媒体をコンピュータに組み込んだり、若しくは記録媒体に記録されたプログラムを、任意の通信回線を介してコンピュータにダウンロードしたり、又は記録媒体からインストールし、該プログラムでコンピュータを動作させることにより、上述した各処理を画像変換装置１００として機能させることができるのは勿論である。また、このような記録媒体を用いることにより、その流通性を高めることが可能となることも付言しておく。
【００３９】
本実施の形態によれば、歪曲収差補正部３０が、セル画像を画像蓄積部２０から読み出して、所定の曲率を有する球面レンズの焦点を光源とした場合に該球面レンズを介してセル画像上の等間隔な複数の任意点をセル画像の平行面に投影し、この複数の任意点の二次元位置座標と投影された複数の投影点の二次元位置座標とを用いて任意点が投影点に移動した二次元移動距離を計算し、この二次元移動距離を用いてセル画像を補正するので、従来のｎ次多項式を用いるよりも補正に費やす計算時間を削減することが可能となる。即ち、計算に必要な演算コストを軽減できるため、ハードウェアコストの削減効果と共にセル画像の読み取り時間を短縮することでユーザの利便性を高める効果を併せ持つことが可能となる。
【００４０】
本実施の形態によれば、セル画像再構築部４０が、歪曲収差補正部３０により補正された補正後のセル画像を構成する２値の境界上であってセルの角に位置する複数の特徴点を抽出し、抽出された複数の特徴点を集合とした場合に該集合の輪郭上に位置する複数の特徴点の集まりに近似する図形を検出し、この図形が前述した一定の形状になるよう補正後のセル画像を変形するので、球面レンズと想定してセル画像の補正処理を行った場合に生じる画像の歪みを元のセル画像の形状に補正することが可能となる。
【００４１】
本実施の形態によれば、セル画像再構築部４０が、変形後のセル画像を複数のセルに分割し、分割された各セルの値に基づいて各セルの領域全体を２値化するため、元のセル画像を確実に再現することが可能となる。即ち、セル画像の復元率が向上し、認識精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施の形態に係る画像変換装置の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図２】歪曲収差補正部における補正方法の概念を示す概念図である。
【図３】補正前及び補正後のセル画像を示す図である。
【図４】セル画像再構築部によって抽出された特徴点を示す図である。
【図５】セル画像再構築部によって抽出された特徴点のうち孤立点を示す図である。
【図６】セル画像再構築部によって検出された凸多角形を示す図である。
【図７】セル画像再構築部によって検出された五角形の頂点を示す図である。
【図８】セル画像再構築部によって探索された複数の特徴点を示す図である。
【図９】セル画像再構築部によって探索された複数の特徴点の列に近似する近似直線の交点を示す図である。
【図１０】変形前及び変形後のセル画像を示す図である。
【図１１】セルで構成されるセル画像の一部を示す図である。
【図１２】画像読取装置をセル画像に近づけた状態を示す図である。
【図１３】画像読取装置をセル画像に近づけた状態を示す図である。
【図１４】画像読取装置をセル画像の固定エリアに接触させた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…カメラ装置
２０…画像蓄積部
３０…歪曲収差補正部
４０…デコード部
１００…画像変換装置
Ｓ１０１〜Ｓ１０８…ステップ
【図１】
0004871918.tif 000002
【図２】
0004871918.tif 000003
【図３】
0004871918.tif 000004
【図４】
0004871918.tif 000005
【図５】
0004871918.tif 000006
【図６】
0004871918.tif 000007
【図７】
0004871918.tif 000008
【図８】
0004871918.tif 000009
【図９】
0004871918.tif 000010
【図１０】
0004871918.tif 000011
【図１１】
0004871918.tif 000012
【図１２】
0004871918.tif 000013
【図１３】
0004871918.tif 000014
【図１４】
0004871918.tif 000015