JP3655661B2 - Digital information record carrier and digital information reading method using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、平面状の記録面に印刷などによって記録されるデジタル情報に用いるデジタル情報記録担体及びそれを用いたデジタル情報読み取り方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
紙など平面状の記録面にデジタル情報を記録する方法として、クロック情報とデータ情報を用いて記録する方法が知られている。クロック情報は等間隔に印刷されたマス目や点、線などのマークによって表現される。そして、クロック情報に並行してデータ情報の領域が設けられ、クロック情報のマーク位置に対応する位置にデータ情報のマークが存在するか否かによってデジタル情報が表現される。例えば図26では、クロック情報11とデータ情報12を用いて、左から“1001101”という情報が記されている。
【0003】
図27の例は、クロック情報11のうち、マークとマーク間の位置とを利用して情報を表現するものであり、左から“100110100011110”という情報が記されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
紙などに印刷によってクロック情報及びデータ情報を記録する場合、インクのにじみやかすれ、あるいは紙の伸び縮みなどによって、読み取り時にクロック情報を誤認識する可能性がある。例えば、図28(a)のごとくインクのにじみによって2つのマークがくっついてしまった場合、3つのマークを2つと認識してしまったり、図28(b)のごとくインクのかすれによってクロック情報が2つに分離してしまった場合、3つのマークを4つと認識してしまったり、図28(c)のごとくマーク間に付いた汚れを1つのマークと認識してしまったり、などといった例である。
【0005】
マークとマーク間の大きさを加味することによりある程度の修正を行うことも可能であるが、逆に修正を行ったために誤認識する可能性もある。例えば、図28(d)のごとく紙の伸びによってマークが広がってしまった場合、これをインクがにじんで2つのマークがくっついてしまったものと判断し、3つのマークを4つと認識したり、紙の縮みによって図28(e)のごとくマークが小さくなってしまった場合、インクがかすれてしまったと判断し、3つのマークを2つと認識してしまう、といった例である。
【0006】
本発明はこれらの誤認識を防ぐためになされたものであり、処理過程において順序を確認、修正することによって読み誤りを防ぐことのできるクロック情報を有するデジタル情報記録担体、及びそれを用いたデジタル情報読み取り方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点に鑑み本発明では、光学的に認識可能なマークであって、等間隔に記されて各行および各列のうち少なくとも何れか一方の位置を表すクロック情報と、該クロック情報に対応して領域が設けられ、該領域にマークが存在するか否かによって情報を表現するデータ情報とを用いて、平面上の記録面でデジタル情報の記録を行うデジタル情報記録担体において、該クロック情報は、所定の個数に対して1つのマークを変形、あるいは他の印を付加することにより、読み取られたクロック情報の検証および修正を行うための基準位置を表す情報を有する基準位置クロック情報を含んでいることを特徴とする。
【0008】
また、前記クロック情報は、5×5に並べられた正方形のマス目から構成され、中央部のマス目が黒で、その周りを8個の白いマス目で囲み、さらにその外周を16個の黒いマス目で囲むことにより表現される特定パターンを基準位置を表す情報として用いることを特徴とする。
【0009】
また、平面状の記録面に、ビットに対応するマス目を行列状に仮想的に設定し、該マス目に光学的に認識可能なマークを付与してデジタル情報を二次元パターンとして記録するとともに、前記マス目のうち、情報を記録しない複数のマス目を設けて、該マス目を連結して形成される前記特定パターンを位置情報を表すクロック情報として付与したデジタル情報記録担体であって、該クロック情報としての特定パターンは、記録面内の行または列方向の少なくとも一方向に対して所定の間隔をおいて分散配置され、該分散配置された特定パターンは、所定数おきにパターンの形状を異なるものとして基準位置を表す情報を有することを特徴とする。
【0010】
また、情報読み取り装置によって、請求項1記載のデジタル情報記録媒体からデジタル情報を読み取るデジタル情報読み取り方法であって、前記デジタル情報記録担体に記録されている記録情報を入力部によってラインごとに読み取る工程と、該読み取った情報を入力情報処理部によってラインごとにメモリに蓄積する工程と、該蓄積された情報のうち前記基準位置クロック情報をクロック情報処理部によって検出する工程と、該基準位置クロック情報を検出した場合には記録情報処理部によってその一つ前の基準位置クロック情報を探索し、両基準位置クロック情報に基づいて前記両基準位置クロック情報間におけるクロック情報の位置を予測し、この予測位置に従って全てのクロック情報を探索する工程と、該探索した基準位置クロック情報およびクロック情報に対応するデータ情報を前記記録情報処理部によって読み出す工程と、該読み出した情報を出力部によって逐次出力する工程と、最後のクロック情報でなければ出力して不要になった情報を前記記録情報処理部によって前記メモリより削除し、新たにラインごとの読み取りを始める工程と、を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】
本願のデジタル情報記録担体におけるクロック情報では、基準位置を示すマークを一定間隔に配置することによりクロック情報の前後の読み誤りを防ぐことができる。また、基準位置を表すマークとして特定パターンを用いることにより、該マークの探索が容易になる。また、基準位置を表すマークにより記録面を分割し、分割された単位で読み取りを行う方法を用いることにより、読み出しの際に必要なメモリ領域を少なくすることができる。
【0012】
【実施例】
以下、図を用いて本発明の実施例を説明する。
【0013】
本発明はデジタル情報の記録に際し、各行の区別を行うことができるようにクロック情報に一定の間隔で基準位置の情報を付加したものであり、図1はクロック情報のマーク4つにつき矢印を一本付加した例であり、また図2は、クロック情報のマーク5つにつき1つのマークを変形し長くした例を表す。これら矢印及び変形したマークが基準位置を表すことになる。
【0014】
このクロック情報を用いたデータの読み取りは、図3のフローチャートに従って行われる。ここでは基準位置を示すマークとして矢印を用いた例を説明する。
【0015】
まず、クロック情報の最初のマークを探索し(S01)、マークに対応するデータの読み取りを行う(S02)。この時点ではまだ、読み取ったデータは正しいものとして確定しない。
【0016】
次に、マークに矢印が付加されているかを調べ(S03)、付加されている場合には、矢印の付加されるべき順序のマークであるかを調べる(S04)。これは読みこんだクロック情報を順次カウントしていくことによりその順序と、予め設定されている矢印の付加される順序とを確認していくものである。順序が正しければ、一つ前の矢印から現在の矢印までのデータを正しいものとして確定する(S05)。順序が正しくない場合には、一つ前の矢印から現在の矢印までのマークを再度検証して修正を行い(S06)、修正した結果正しいマークが得られた場合(S07)には、修正されたマークに対応するデータを確定して(S08)次の動作に移る。修正されたマークが得られない場合には、エラー(S09)として処理を終了する。
【0017】
ここで、前記マークの検証及び修正は次のように行われる。読み取られたクロック情報は、例えば各クロック情報を構成する閉領域の重心の値を該クロック情報の代表点と見なすことによって用いられる。図5(a)は5個のクロックを正しく読み取れた場合に、クロック情報の重心を代表点として設定したことを表す図である。代表点を正しく求められたどうかは、矢印の付されたクロック情報C0、C4の代表点P(0)、P(4)の区間を4等分した点Q(1)、Q(2)、Q(3)を求め(図5(b))、各点間の距離が一定範囲内に収まっているかを検証することによって知ることができる。また逆に、先にC0、C4を探し、各代表点P(0)、P(4)の区間を4等分した点Q(1)、Q(2)、Q(3)を出現予想位置とすることにより、その近傍を探索することによってC1、C2、C3を探すことになる。
【0018】
ここで、図28(c)のごとくクロック情報のマーク間に汚れが付いてしまった場合には、図6(a)に示すようにC0とC4との間にクロック情報に似た閉領域が4つ出現する。そこで、図5(b)に示したようにP(0)とP(4)との区間を4分割してQ(1)、Q(2)、Q(3)を求め、それぞれの近傍でクロック情報の探索を行うことにより、クロック情報C1、C2、C3が探索でき、各代表点P(1)、P(2)、P(3)を求めることができる。
【0019】
また別の例として、図28(a)のごとくクロック情報がつながってしまった場合、図6(b)で示すように、C0とC4との間には閉領域が2つしか出現しない。そこで、図5(b)に示したようにP(0)とP(4)との区間を4分割してQ(1)、Q(2)、Q(3)を求め、それぞれの近傍でクロック情報を探索することによりクロック情報C3を探索し、代表点P(3)を求めることができる。ところがC1とC2とはつながってしまっているため、Q(1)、Q(2)近傍でクロック情報を探そうとすると、1)同一の閉領域を探してしまう、2)見付けた閉領域の重心位置はQ(1)、Q(2)の近傍からずれた位置にある、3)閉領域の大きさが他のクロック情報に比して大きい、という理由により見付けた閉領域が正しいクロック情報ではないことがわかる。この場合には、先に求めたQ(1)、Q(2)をC1、C2の代表点として用いるか、P(0)とP(3)との区間を3分割した点を代表点として用いる方法が取られる。あるいはまた、クロック情報を見付けることができなかったとして処理することもできる。
【0020】
データを確定したら、続いて現在のマークがクロック情報の最後のマークであるかを確認し(S10)、最後のマークに至るまで次のマークの探索を続け(S11)、S02以降の動作を繰り返す。最後のマークであれば未確定のデータの有無を確認し(S12)、全てのデータを確定して(S13)処理を終了する。
【0021】
また、別の読み取り方法としては、図4に示すフローチャートに従った方法が用いられる。まず、画像情報などの中からクロック情報の存在する領域を探索し(S21)、矢印の付加されたマークを探す(S22)。全ての矢印のついたマークを探し終えたら、マーク間を均等割りすることによって矢印の付加されていないマークの探索を行う(S23)。こうして全てのマークを見付けた後に、各マークに対応するデータの読み取りを行って(S24)処理を終了する。
【0022】
このように、クロック情報に基準位置となるマークを一定間隔で設けることによって、現在位置の読み取り誤りを防ぐことができる。
【0023】
クロック情報のうち、矢印が付加されたり変形されたりしたマークを先に探す場合、そのマークが画像情報の中から抽出されやすい形状を示していることが好ましい。例えば図2では、変形されたマークが大きい、あるいは長いといった特徴を見ることによって、変形されたマークを探すことが容易になる。図1の矢印の例では、矢印の形状を認識しようとすると読み取りが難しくなるが、マークの近傍に、ある一定の大きさの黒画素の固まりの有無を識別するだけならば、読み取りは容易に行うことができる。
【0024】
しかしながら、矢印や大きさの変形による基準位置を表すマークは、記録面の汚れやにじみなどの影響を受ける場合が考えられる。例えば、図1で用いた矢印に似た汚れが基準位置以外のクロック情報の横についてしまったり、基準位置以外のクロック情報に汚れがついて図2のマークのごとく、変形したマークに見えてしまう場合である。
【0025】
図7は、クロック情報の基準位置のマークとして好適な特定パターンの例を説明する図である。この特定パターンは、5×5のマス目から構成されており、外周部のパターンを形成する外周のマス目16個(輪郭部33)と中心部のパターンとなる中央のマス目1個(中心セル31)とが黒によって表現され、その間のパターンとなる8個のマス目(中空領域32)が白によって表現されるものである。本特定パターンは、
1)記録情報部の中に埋没する形で配置されていても比較的見付けやすい
2)特定パターンを構成するマス目の数が25と小さい
3)特定パターンの近傍に同じパターンが現れる場合にも、縦または横に4マスずれた位置にしか同じパターンは現れない(図8)
4)黒と白のマス目がバランス良く配置されているため、汚れやにじみなどの影響を受けにくい
5)中央の黒の部分が白に囲まれた閉領域を構成しており、また周囲の白の部分も黒に囲まれた閉領域を構成している、という特徴を調べることにより見付けやすい
といった特徴をもっており、特定パターンとして好適な例である。この特定パターンをクロック情報として用いた例が図9である。上記の特徴より、特定パターンは探索が容易であることから、図4のフローチャートにおけるS21、S22にあたる処理効率を上げることができる。また、矢印や大きさを変形した基準位置のマークに比べて汚れやにじみなどの影響も受けにくい。
【0026】
図10は、2次元的にマトリクスを並べたデジタル情報の記録に図9で示したクロック情報を用いた例である。従来例の図11と比較して、一定間隔でクロック情報に特定パターンが設けられていることがわかる。また、記録面の1方向のクロック情報だけでなく、図12のごとく、縦横の2方向にクロック情報を設けることもできる。図12の例では、縦方向と横方向に異なるクロック情報を用いているがこれらの機能は同じものであり、異なることによって記録面の縦横の判別を行うことができる。
【0027】
これらの基準位置を示すマークは、広領域のデジタル情報の記録にも応用して用いられ、図13のごとく領域全体に特定パターンを配置した記録方法が用いられている。ここでは、記録面にビットに対応するマス目が行列状に仮想的に設定され、そのうち情報を記録しないマス目を複数設けて、そのマス目を連結して特定パターンを形成し、記録面内にクロック情報として設けるものである。このような特定パターンを用いたデジタル情報の読み取りは、以下のように行われる。
【0028】
まず、特定パターンが格子状に配置されているという情報をもとに、特定パターンを探索する。特定パターンの探索は、まずビットマップデータの中から記録面に相当する領域を判別し、その四隅を調べる。図14の例では、四隅に特定パターンa00、a04、a40、a44が配置されているため、その四隅の特定パターンa00、a04、a40、a44を検出する。各特定パターンは、横5×縦5のマス目のよって構成されていることが予めわかっているため、四隅の特定パターンを分析することにより記録面を構成するマス目のおよその大きさを知ることができる。
【0029】
続いて、記録面の四辺に沿った特定パターンを検索する。記録面の上辺に沿った特定パターンの探索を例にとると、まず、左上隅の特定パターンa00の隣の特定パターンa01を探し、順次右へ向かってa02、a03と探していく。特定パターンa01を探す場合、記録面中に特定パターンは横15マス目おきに現れることが予めわかっているため、a00からa04の方向に向かって15マス目進んだ位置に特定パターンが現れることが予想される。そこでその予想位置、またはその周辺を調べて特定パターンと一致する形状(パターン)を探す。この操作を繰り返すことにより、上辺に沿った特定パターンを順次見付けることができる。同様にして、記録面の他の三辺に沿った特定パターンも順次見付けることができる。
【0030】
四辺に隣接していない中央部近傍の特定パターンa11〜a13、a21〜a23、a31〜s33については、記録面中で特定パターンが格子状に並んでいることを利用して位置を予想し、その予想位置またはその周辺を調べて特定パターンと一致する形状を探索する。探索方法としては2通りの方法が考えられる。
【0031】
1つの方法は、図15に示すように、上下に対応する特定パターン同士を結ぶ直線と、左右に対応する特定パターン同士を結ぶ直線との交点を求め、その交点付近に特定パターンが現れると予想し、予想位置またはその周辺を調べて特定パターンと一致する形状を探索するものである。例えば特定パターンa12を探す場合には、a02とa42を結ぶ直線と、a10とa14を結ぶ直線との交点b12を予想位置として設定し、その位置近傍を調べて特定パターンa12を見付けることができる。
【0032】
もう一つの方法は、図16に示すように、既知の隣り合う3つの特定パターンを利用して近傍の特定パターンの位置を予想する方法である。例えば図17に示すように既知の座標c00、c01、c10があれば、この3つの座標と平行四辺形を構成するもう1つの座標c11は、ベクトルの合成を用いて求めることができる(ベクトルc00→c01とベクトルc00→c10を合成したものがベクトルc00→c11と等しい)。したがって、特定パターンa00、a01、a10を利用して特定パターンa11の位置を予想し、その予想位置またはその周辺を調べて特定パターンと一致する形状を探索する。次いで、新たに得た特定パターンa11と特定パターンa01、a02を利用して特定パターンa12の探索を行い、以下順次中央部近傍の特定パターンを探索していく。
【0033】
全ての特定パターンの探索が終わったら、次に4つの特定パターンの位置情報を基準として本来の記録情報を表すマス目21の値を得る。図18は、情報記録領域23のうち4つの特定パターンに囲まれる領域を示すものであり、その領域はM行N列のマス目によって構成されているとする。左上の特定パターンP00の位置が0行0列目、右上の特定パターンP0Nが0行N列目、左下の特定パターンPM0がM行0列目、右下の特定パターンPMNがM行N列目にあたるとすると、4つの特定パターンに囲まれた領域内の、m行n列目に相当する任意のマス目Pmnの位置は、P00、P0N、PM0、PMNを用いて
【0034】
【数1】
【0035】
とマス目の位置を求めることができる。この位置の値を調べることにより、記録情報部のマス目の値を読み出すことができる。
【0036】
ところで、上記デジタル記録情報における特定パターンは等間隔の格子状に配置されており、情報の読み出しの際の位置情報を提供することから、クロック情報の一種と見なすことができる。また、特定パターンの探索においても前後左右の特定パターンと誤認識したり、図8に示したような近傍に現れる同一のパターンを特定パターンと読み誤る可能性がある。特に記録面の四辺に沿った特定パターンの探索や、図16に示したような方法での中央部の特定パターンの探索では、逐次的に特定パターンを探索しているため一旦読み誤るとその後の探索全てに読み誤りの影響が及んでしまう。
【0037】
このような読み誤りの影響を防ぐために本発明のクロック情報を特定パターンに適用した例が図19である。図19ではデジタル情報記録における特定パターンのみを表している。従来の図20と比較して、外周部の特定パターン4個につき1個を変形した例であり、四辺に沿った特定パターンの探索における読み誤りの影響を防ぐ効果がある。また、図21は、記録面の中央部も含めて縦横両方向に特定パターン4個につき1個を変形した例であり、中央部における逐次的な特定パターンの探索における読み誤りの影響を防ぐ効果がある。
【0038】
また、図22は従来のマークシートのガイドマークに本発明のクロック情報を適用した例である。マークシートのように1つ1つのマーク記入欄11が独立している場合でも、特定のカイドマークを1つ前あるいは1つ後のガイドマークと誤認識する可能性がある。そのためガイドマーク12を3つにつき1つ変形した図22のような例は、図10などの例と同様に読み誤りを防ぐのに有効である。
【0039】
図10や図22に示した例では、変形されたあるいは矢印などが付加されたマークを基準として記録面を分割し、分割した単位で読み取りを行うことが可能である。
【0040】
図23は本発明に係る情報読み取り装置41の該略図であり、入力部42、入力データ処理部44、ガイドマーク処理部45、記録情報処理部46、画像情報蓄積メモリ47、出力部43により構成される。入力部42はラインごとに紙などの記録面に印刷された記録情報を読み取るためのもので、例えばラインセンサとラインセンサの駆動装置とによって構成される。入力情報処理部44は、ラインごとの画像信号を画像信号蓄積メモリ47に蓄える。ガイドマーク処理部45は、画像信号蓄積メモリ47の画像情報をもとにガイドマークを判別し、記録情報処理部46はガイドマークに従って、画像信号蓄積メモリ47の画像情報からマーク記入欄の情報を読み出す。また、情報を読み出して不用になった部分の画像情報を画像信号蓄積メモリ47から消去する。読み出されたマーク記入欄の情報は、出力部43に送られる。出力部43は、ディスプレイ、データベースなどによって構成され、読み取った情報を表示または格納する。
【0041】
この情報読み取り装置41の動作は、図24のフローチャートに従って行われる。入力部42は、記録面をラインごとに読み取り(S31)、ラインごとの画像信号を画像情報蓄積メモリ47へ蓄積する。この動作は、ガイドマーク処理部45が変形されたガイドマークを見付けるまで繰り返される(S33)。変形されたガイドマークを見付けた場合には、直前の変形されたガイドマークを探索し(S34)、そのガイドマーク間を均等割することにより予想位置を定め、周辺を探索することにより変形されていないガイドマークを探す(S35)。該当する区間のガイドマークが全て見つかったら、記録情報処理部46が画像情報蓄積メモリ47の中からマーク記入欄に記入されたデータを読み取る(S36)。ガイドマークが最後のものであれば動作を終了するが、最後のガイドマークでなければ記録面の読み取りの動作から再び開始する(S37)。但し、再び読み取りを行う前に、画像情報蓄積メモリ47に蓄積された画像信号のうち、不要なものをメモリから削除する(S38)。
【0042】
図25は、画像情報蓄積メモリ47に蓄積される画像情報を表す概念図である。画像情報蓄積メモリ47には、最初の変形されたガイドマーク13から2番目の変形されたガイドマーク13までの区間の画像情報51が蓄積され、該区間の記録情報の読み取りに使用される。次に読み取られる区間は、2番目の変形されたガイドマークから3番目の変形されたガイドマークまでの区間であるため、必要な画像情報は52の部分にあたる。したがって、51の画像情報のうち、52の画像情報として用いられない部分は、画像情報蓄積メモリ47から削除することが可能であり、また、画像情報はライン単位で蓄積されているため、不要な部分の削除を容易に行うことが可能となる。
【0043】
【発明の効果】
本願のデジタル情報記録担体では、基準位置を示すマークを一定間隔に配置したクロック情報を用いることにより、クロック情報の読み誤りを防ぐことができるため、紙のように変形や汚れなどの影響を受けやすい記録担体を利用する場合にも、正確な情報の読み出しが可能となる。また、基準位置を表すマークとして特定パターンを用いることにより、該マークの探索が容易になり、処理効率を上げることができる。また、基準位置を表すマークにより記録面を分割し、分割された単位で読み取りを行う方法を用いることにより、読み出しの際に必要なメモリ領域を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を表す図である。
【図2】 本発明の別の実施例を表す図である。
【図3】 本発明に係るデータの読み取りを行う一方法を説明するためのフローチャートである。
【図4】 本発明に係るデータの読み取りを行う別の方法を説明するためのフローチャートである。
【図5】 クロック情報の読み取り方法を説明する図である。
【図6】 クロック情報を誤って読み取った場合に修正を行う方法を説明する図である。
【図7】 特定パターンの好適な例を表す図である。
【図8】 図7の特定パターンがその近傍に現れた同一のパターンと重なった状態を表す図である。
【図9】 本発明のクロック情報として、図7の特定パターンを用いた例を表す図である。
【図10】 二次元的に記録したデジタル情報に本発明のクロック情報を用いた例を表す図である。
【図11】 二次元的に記録したデジタル情報に従来のクロック情報を用いた例を表す図である。
【図12】 二次元的に記録したデジタル情報に本発明のクロック情報を用いた別の例を表す図である。
【図13】 図7の特定パターンを記録領域全体に配置したデジタル情報記録の一実施例を表す図である。
【図14】 図13で用いたデジタル情報記録の特定パターンの配置を説明する図である。
【図15】 中央部の特定パターンを見付ける方法を説明する図である。
【図16】 中央部の特定パターンを見付ける別の方法を説明する図である。
【図17】 図16の方法で用いるベクトルの概念を説明する図である。
【図18】 4つの特定パターンに囲まれた領域のマス目の値を得る方法を説明する図である。
【図19】 図13のデジタル情報記録の特定パターンに本発明のクロック情報を応用した例を表す図である。
【図20】 図19の例に係る従来例を表す図である。
【図21】 図13のデジタル情報記録の特定パターンに本発明のクロック情報を応用した別の例を表す図である。
【図22】 マークシートのガイドマークに本発明のクロック情報を応用した例を表す図である。
【図23】 本発明に係る情報読み取り装置の構成を表す概略図である。
【図24】 図23の装置の動作を説明するフローチャートである。
【図25】 画像情報メモリに蓄積される画像情報を説明する図である。
【図26】 クロック情報とデータ情報を用いたデジタル情報を説明する図である。
【図27】 クロック情報とデータ情報を用いたデジタル情報の別の例を説明する図である。
【図28】 従来のクロック情報の不都合な点を説明する図である。
【符号の説明】
11 クロック情報
12 データ情報
13 変形されたガイドマーク
14 変形されていないガイドマーク
15 マーク記入欄
21 記録面
22 特定パターン
23 記録情報部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a digital information record carrier used for digital information recorded on a flat recording surface by printing or the like, and a digital information reading method using the same.
[0002]
[Prior art]
As a method of recording digital information on a flat recording surface such as paper, a method of recording using clock information and data information is known. The clock information is represented by marks such as grids, dots, lines printed at equal intervals. A data information area is provided in parallel with the clock information, and the digital information is represented by whether or not the data information mark exists at a position corresponding to the clock information mark position. For example, in FIG. 26, information “1001101” is written from the left using the
[0003]
The example of FIG. 27 expresses information by using the mark and the position between the marks in the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When clock information and data information are recorded by printing on paper or the like, there is a possibility that the clock information may be erroneously recognized at the time of reading due to ink smearing or fading or expansion or contraction of paper. For example, if two marks stick together due to ink bleed as shown in FIG. 28A, the three marks are recognized as two, or the clock information becomes 2 due to ink blur as shown in FIG. In this case, the three marks are recognized as four, or the dirt between the marks is recognized as one mark as shown in FIG. 28 (c). .
[0005]
It is possible to make some corrections by taking into account the size between the marks, but there is also a possibility of erroneous recognition because the corrections were made. For example, as shown in FIG. 28 (d), when the mark spreads due to the elongation of the paper, it is determined that the ink has smeared and the two marks have adhered, and the three marks are recognized as four, In this example, if the mark becomes small as shown in FIG. 28E due to the shrinkage of the paper, it is determined that the ink has faded, and three marks are recognized as two.
[0006]
The present invention has been made to prevent these misrecognitions, and a digital information record carrier having clock information capable of preventing reading errors by confirming and correcting the order in the processing process, and digital information using the same An object is to provide a reading method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above-described problems, the present invention is an optically recognizable mark that is written at equal intervals and represents at least one position of each row and each column, and corresponds to the clock information. In a digital information recording carrier for recording digital information on a recording surface on a plane using data information that is provided with an area and data information expressing whether or not a mark exists in the area, the clock information Includes reference position clock information having information representing a reference position for verifying and correcting the read clock information by deforming one mark with respect to a predetermined number or adding another mark. It is characterized by being.
[0008]
The clock information is composed of 5 × 5 square cells, the central cell is black, the area is surrounded by 8 white cells, and the outer periphery is 16 cells. A specific pattern expressed by surrounding with black squares is used as information indicating a reference position.
[0009]
In addition, on the planar recording surface, the squares corresponding to the bits are virtually set in a matrix, and the digital information is recorded as a two-dimensional pattern by adding optically recognizable marks to the squares. A digital information recording carrier provided with a plurality of squares that do not record information among the squares and provided with the specific pattern formed by connecting the squares as clock information representing position information, The specific pattern as the clock information is dispersedly arranged at a predetermined interval with respect to at least one of the row or column directions in the recording surface, and the dispersed specific pattern has a pattern shape every predetermined number. Are different from each other and have information indicating the reference position.
[0010]
Also, Depending on the information reader The digital information recording medium according to
[0011]
[Action]
In the clock information in the digital information record carrier of the present application, it is possible to prevent reading errors before and after the clock information by arranging marks indicating the reference positions at regular intervals. In addition, by using a specific pattern as a mark representing the reference position, searching for the mark becomes easy. In addition, by using a method in which the recording surface is divided by marks representing the reference position and reading is performed in divided units, a memory area required for reading can be reduced.
[0012]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
In the present invention, when digital information is recorded, reference position information is added to the clock information at regular intervals so that each row can be distinguished. FIG. 1 shows one arrow for every four marks of the clock information. FIG. 2 shows an example in which one mark is deformed and lengthened for every five clock information marks. These arrows and the deformed mark represent the reference position.
[0014]
Data reading using this clock information is performed according to the flowchart of FIG. Here, an example in which an arrow is used as a mark indicating the reference position will be described.
[0015]
First, the first mark of the clock information is searched (S01), and data corresponding to the mark is read (S02). At this point, the read data is not yet determined as correct.
[0016]
Next, it is checked whether an arrow is added to the mark (S03), and if it is added, it is checked whether the mark is in the order in which the arrow should be added (S04). In this method, the read clock information is sequentially counted to confirm the order and the order in which arrows set in advance are added. If the order is correct, the data from the previous arrow to the current arrow is determined as correct (S05). If the order is not correct, the mark from the previous arrow to the current arrow is verified again and corrected (S06). If the correct mark is obtained as a result of the correction (S07), the mark is corrected. The data corresponding to the mark is confirmed (S08), and the next operation is started. If the corrected mark cannot be obtained, the process ends as an error (S09).
[0017]
Here, verification and correction of the mark are performed as follows. The read clock information is used, for example, by regarding the value of the center of gravity of the closed region constituting each clock information as a representative point of the clock information. FIG. 5A is a diagram showing that the centroid of the clock information is set as a representative point when five clocks are correctly read. Whether or not the representative point is correctly obtained is determined by dividing the section of the representative points P (0) and P (4) of the clock information C0 and C4 with arrows into four equal points Q (1), Q (2), It can be known by obtaining Q (3) (FIG. 5B) and verifying whether the distance between the points is within a certain range. Conversely, C0 and C4 are searched first, and the points Q (1), Q (2), and Q (3) obtained by dividing the section of each representative point P (0) and P (4) into four equal parts are predicted appearance positions. Thus, C1, C2, and C3 are searched by searching for the vicinity.
[0018]
Here, when the clock information mark is stained as shown in FIG. 28C, a closed region similar to the clock information is formed between C0 and C4 as shown in FIG. 6A. 4 appear. Therefore, as shown in FIG. 5B, the section of P (0) and P (4) is divided into four to obtain Q (1), Q (2), and Q (3). By searching for clock information, clock information C1, C2, and C3 can be searched, and the representative points P (1), P (2), and P (3) can be obtained.
[0019]
As another example, when the clock information is connected as shown in FIG. 28A, only two closed regions appear between C0 and C4 as shown in FIG. 6B. Therefore, as shown in FIG. 5B, the section of P (0) and P (4) is divided into four to obtain Q (1), Q (2), and Q (3). By searching the clock information, the clock information C3 can be searched to obtain the representative point P (3). However, since C1 and C2 are connected, when trying to find clock information in the vicinity of Q (1) and Q (2), 1) the same closed area is searched, and 2) the closed area found The center of gravity is located at a position deviated from the vicinity of Q (1) and Q (2). 3) The closed area found because the size of the closed area is larger than other clock information. I understand that it is not. In this case, the previously obtained Q (1) and Q (2) are used as the representative points of C1 and C2, or the point obtained by dividing the section of P (0) and P (3) into three is used as the representative point. The method used is taken. Alternatively, the processing can be performed on the assumption that the clock information could not be found.
[0020]
After the data is confirmed, it is subsequently confirmed whether or not the current mark is the last mark of the clock information (S10), the search for the next mark is continued until the last mark is reached (S11), and the operations after S02 are repeated. . If it is the last mark, the presence / absence of unconfirmed data is confirmed (S12), all data are confirmed (S13), and the process is terminated.
[0021]
As another reading method, a method according to the flowchart shown in FIG. 4 is used. First, an area where clock information exists is searched from image information and the like (S21), and a mark with an arrow added is searched (S22). When the search for all the marks with the arrows is completed, the marks with no arrows added are searched by equally dividing the marks (S23). After finding all the marks in this way, data corresponding to each mark is read (S24), and the process is terminated.
[0022]
In this way, by providing marks that serve as reference positions in the clock information at regular intervals, reading errors in the current position can be prevented.
[0023]
In the clock information, when searching for a mark with an arrow added or deformed first, it is preferable that the mark indicates a shape that can be easily extracted from the image information. For example, in FIG. 2, it is easy to search for a deformed mark by looking at the feature that the deformed mark is large or long. In the example of the arrow in FIG. 1, it is difficult to read when trying to recognize the shape of the arrow, but it is easy to read if only the presence or absence of a cluster of black pixels of a certain size is identified in the vicinity of the mark. It can be carried out.
[0024]
However, the mark representing the reference position due to the arrow or the deformation of the size may be affected by dirt or blurring on the recording surface. For example, a stain similar to the arrow used in FIG. 1 appears next to the clock information other than the reference position, or the clock information other than the reference position becomes dirty and looks like a deformed mark as shown in FIG. It is.
[0025]
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a specific pattern suitable as a reference position mark of clock information. This specific pattern is composed of 5 × 5 cells, and 16 outer cells (outline 33) forming the outer pattern and one central cell (center) forming the central pattern. The cells 31) are represented by black, and the eight cells (hollow regions 32) that are the pattern therebetween are represented by white. This specific pattern is
1) It is relatively easy to find even if it is buried in the recording information section.
2) The number of cells constituting the specific pattern is as small as 25
3) Even when the same pattern appears in the vicinity of a specific pattern, the same pattern appears only at a position shifted by 4 squares vertically or horizontally (FIG. 8).
4) Black and white squares are arranged in a well-balanced manner and are not easily affected by dirt or blurring.
5) Easier to find by examining the characteristics that the central black part constitutes a closed area surrounded by white, and the surrounding white part also constitutes a closed area surrounded by black.
This is an example suitable as a specific pattern. FIG. 9 shows an example in which this specific pattern is used as clock information. Because of the above characteristics, the specific pattern can be easily searched, so that the processing efficiency corresponding to S21 and S22 in the flowchart of FIG. 4 can be increased. Also, it is less susceptible to dirt and smearing than the reference position mark whose arrow or size is deformed.
[0026]
FIG. 10 shows an example in which the clock information shown in FIG. 9 is used for recording digital information in which a matrix is two-dimensionally arranged. Compared to FIG. 11 of the conventional example, it can be seen that a specific pattern is provided in the clock information at regular intervals. Further, not only clock information in one direction on the recording surface but also clock information can be provided in two vertical and horizontal directions as shown in FIG. In the example of FIG. 12, different clock information is used in the vertical direction and the horizontal direction, but these functions are the same, and the vertical and horizontal discrimination of the recording surface can be performed by different functions.
[0027]
These marks indicating the reference positions are also used for recording digital information in a wide area, and a recording method in which a specific pattern is arranged in the entire area as shown in FIG. 13 is used. Here, squares corresponding to bits are virtually set in a matrix on the recording surface, and a plurality of squares that do not record information are provided, and the squares are connected to form a specific pattern. Is provided as clock information. Reading of digital information using such a specific pattern is performed as follows.
[0028]
First, the specific pattern is searched based on the information that the specific pattern is arranged in a grid pattern. In searching for a specific pattern, first, an area corresponding to a recording surface is determined from bitmap data, and its four corners are examined. In the example of FIG. 14, since the specific patterns a00, a04, a40, a44 are arranged at the four corners, the specific patterns a00, a04, a40, a44 at the four corners are detected. Since it is known in advance that each specific pattern is constituted by 5 × 5 squares, the approximate size of the squares constituting the recording surface is known by analyzing the specific patterns at the four corners. be able to.
[0029]
Subsequently, a specific pattern along the four sides of the recording surface is searched. Taking a search for a specific pattern along the upper side of the recording surface as an example, first, a specific pattern a01 adjacent to the specific pattern a00 in the upper left corner is searched, and then a02 and a03 are sequentially searched to the right. When searching for the specific pattern a01, since it is known in advance that the specific pattern appears every 15th horizontal line in the recording surface, the specific pattern may appear at a position advanced by 15th cell from the direction of a00 to a04. is expected. Therefore, the predicted position or its periphery is examined to search for a shape (pattern) that matches the specific pattern. By repeating this operation, a specific pattern along the upper side can be found sequentially. Similarly, specific patterns along the other three sides of the recording surface can be found sequentially.
[0030]
For the specific patterns a11 to a13, a21 to a23, and a31 to s33 in the vicinity of the center not adjacent to the four sides, the positions are predicted by utilizing the fact that the specific patterns are arranged in a lattice pattern on the recording surface. The predicted position or its periphery is examined to search for a shape that matches the specific pattern. There are two possible search methods.
[0031]
As shown in FIG. 15, one method is to obtain an intersection between a straight line connecting specific patterns corresponding to the upper and lower sides and a straight line connecting specific patterns corresponding to the left and right, and a specific pattern is expected to appear near the intersection. Then, the predicted position or its periphery is examined to search for a shape that matches the specific pattern. For example, when searching for the specific pattern a12, an intersection b12 between a straight line connecting a02 and a42 and a straight line connecting a10 and a14 is set as an expected position, and the vicinity of the position can be examined to find the specific pattern a12.
[0032]
As shown in FIG. 16, the other method is a method for predicting the position of a specific pattern in the vicinity using three known specific patterns adjacent to each other. For example, as shown in FIG. 17, if there are known coordinates c00, c01, and c10, another coordinate c11 that forms a parallelogram with these three coordinates can be obtained by vector synthesis (vector c00). (A combination of c01 and vector c00 → c10 is equal to vector c00 → c11). Therefore, the position of the specific pattern a11 is predicted using the specific patterns a00, a01, and a10, and the predicted position or its periphery is examined to search for a shape that matches the specific pattern. Next, the specific pattern a12 is searched using the newly obtained specific pattern a11 and the specific patterns a01 and a02, and the specific pattern in the vicinity of the center is sequentially searched.
[0033]
When all the specific patterns have been searched, the value of the square 21 representing the original recording information is obtained with reference to the position information of the four specific patterns. FIG. 18 shows an area surrounded by four specific patterns in the
[0034]
[Expression 1]
[0035]
And the grid position can be obtained. By checking the value of this position, the value of the square in the recording information section can be read out.
[0036]
By the way, the specific patterns in the digital recording information are arranged in a lattice pattern at equal intervals, and provide position information at the time of reading information, and thus can be regarded as a kind of clock information. Also, in the search for a specific pattern, there is a possibility that it will be mistakenly recognized as a front / rear / right / left specific pattern, or the same pattern appearing in the vicinity as shown in FIG. In particular, in the search for the specific pattern along the four sides of the recording surface or the search for the specific pattern in the central portion by the method as shown in FIG. 16, since the specific pattern is searched sequentially, Reading errors will affect all searches.
[0037]
FIG. 19 shows an example in which the clock information of the present invention is applied to a specific pattern in order to prevent the influence of such a reading error. FIG. 19 shows only a specific pattern in digital information recording. Compared with the conventional FIG. 20, this is an example in which one of the four specific patterns on the outer peripheral portion is modified, and has the effect of preventing the influence of reading errors in the search for the specific pattern along the four sides. FIG. 21 shows an example in which one of four specific patterns is deformed in both the vertical and horizontal directions including the central portion of the recording surface, and the effect of preventing the influence of reading errors in sequential specific pattern searching in the central portion is shown. is there.
[0038]
FIG. 22 shows an example in which the clock information of the present invention is applied to a guide mark of a conventional mark sheet. Even in the case where each
[0039]
In the example shown in FIGS. 10 and 22, the recording surface can be divided based on a mark with a deformation or an arrow added, and reading can be performed in divided units.
[0040]
FIG. 23 is a schematic diagram of an
[0041]
The operation of the
[0042]
FIG. 25 is a conceptual diagram showing image information stored in the image information storage memory 47. The image information storage memory 47 stores the
[0043]
【The invention's effect】
In the digital information record carrier of the present application, by using clock information in which marks indicating reference positions are arranged at regular intervals, it is possible to prevent erroneous reading of the clock information. Even when an easy-to-use record carrier is used, accurate information can be read out. Further, by using a specific pattern as a mark representing the reference position, searching for the mark can be facilitated, and the processing efficiency can be increased. In addition, by using a method in which the recording surface is divided by marks representing the reference position and reading is performed in divided units, a memory area required for reading can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining a method for reading data according to the present invention;
FIG. 4 is a flowchart for explaining another method of reading data according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for reading clock information.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method for performing correction when clock information is erroneously read.
FIG. 7 is a diagram illustrating a preferred example of a specific pattern.
8 is a diagram illustrating a state in which the specific pattern in FIG. 7 overlaps the same pattern that appears in the vicinity thereof.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example using the specific pattern of FIG. 7 as clock information of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the clock information of the present invention is used for digital information recorded two-dimensionally.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which conventional clock information is used for two-dimensionally recorded digital information.
FIG. 12 is a diagram illustrating another example in which the clock information of the present invention is used for digital information recorded two-dimensionally.
13 is a diagram illustrating an example of digital information recording in which the specific pattern of FIG. 7 is arranged in the entire recording area.
14 is a diagram for explaining an arrangement of a specific pattern of digital information recording used in FIG. 13;
FIG. 15 is a diagram illustrating a method of finding a specific pattern in the center.
FIG. 16 is a diagram illustrating another method for finding a specific pattern in the center.
FIG. 17 is a diagram for explaining the concept of vectors used in the method of FIG. 16;
FIG. 18 is a diagram for explaining a method of obtaining a square value of an area surrounded by four specific patterns.
19 is a diagram illustrating an example in which the clock information of the present invention is applied to the specific pattern of the digital information recording of FIG.
20 is a diagram illustrating a conventional example according to the example of FIG.
FIG. 21 is a diagram showing another example in which the clock information of the present invention is applied to the specific pattern of the digital information recording of FIG.
FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the clock information of the present invention is applied to a guide mark on a mark sheet.
FIG. 23 is a schematic diagram showing the configuration of an information reading apparatus according to the present invention.
24 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
FIG. 25 is a diagram illustrating image information stored in an image information memory.
FIG. 26 is a diagram illustrating digital information using clock information and data information.
FIG. 27 is a diagram for explaining another example of digital information using clock information and data information.
FIG. 28 is a diagram for explaining disadvantages of conventional clock information.
[Explanation of symbols]
11 Clock information
12 Data information
13 Deformed guide mark
14 Undeformed guide mark
15 Mark entry field
21 Recording surface
22 Specific patterns
23 Record information section
Claims (4)
前記クロック情報は、所定の個数に対して1つのマークを変形、あるいは他の印を付加することにより、読み取られたクロック情報の検証および修正を行うための基準位置を表す情報を有する基準位置クロック情報を含んでいる
ことを特徴とするデジタル情報記録担体。An optically recognizable mark, which is provided with clock information written at equal intervals and representing the position of at least one of each row and each column, and an area corresponding to the clock information. In a digital information record carrier that records digital information on a planar recording surface using data information that represents information depending on whether or not a mark exists,
The clock information includes a reference position clock having information indicating a reference position for verifying and correcting the read clock information by deforming one mark for a predetermined number or adding another mark. A digital information record carrier characterized in that it contains information.
5×5に並べられた正方形のマス目から構成され、中央部のマス目が黒で、その周りを8個の白いマス目で囲み、さらにその外周を16個の黒いマス目で囲むことにより表現される特定パターンを、基準位置を表す情報として用いる
ことを特徴とするデジタル情報記録担体。The clock information according to claim 1,
It is composed of square grids arranged in 5x5, with the grid in the center being black, surrounding it with 8 white grids, and surrounding the periphery with 16 black grids A digital information record carrier using a specific pattern to be expressed as information representing a reference position.
該クロック情報としての特定パターンは、記録面内の行または列方向の少なくとも一方向に対して所定の間隔をおいて分散配置され、
該分散配置された特定パターンは、所定数おきにパターンの形状を異なるものとして基準位置を表す情報を有する
ことを特徴とするデジタル情報記録担体。The squares corresponding to the bits are virtually set in a matrix on the planar recording surface, and the digital information is recorded as a two-dimensional pattern by adding optically recognizable marks to the squares. A digital information recording carrier provided with a specific pattern according to claim 2 formed as a clock information representing position information. And
The specific pattern as the clock information is distributed and arranged at a predetermined interval with respect to at least one of the row or column directions in the recording surface,
The digital information record carrier characterized in that the dispersedly arranged specific patterns have information representing a reference position with different pattern shapes every predetermined number.
前記デジタル情報記録担体に記録されている記録情報を、入力部によってラインごとに読み取る工程と、
該読み取った情報を、入力情報処理部によってラインごとにメモリに蓄積する工程と、
該蓄積された情報のうち前記基準位置クロック情報を、クロック情報処理部によって検出する工程と、
該基準位置クロック情報を検出した場合には、記録情報処理部によって、その一つ前の基準位置クロック情報を探索し、両基準位置クロック情報に基づいて前記両基準位置クロック情報間におけるクロック情報の位置を予測し、この予測位置に従って全てのクロック情報を探索する工程と、
該探索した基準位置クロック情報およびクロック情報に対応するデータ情報を前記記録情報処理部によって読み出す工程と、
該読み出した情報を、出力部によって逐次出力する工程と、
最後のクロック情報でなければ出力して不要になった情報を前記記録情報処理部によって前記メモリより削除し、新たにラインごとの読み取りを始める工程と、
を有することを特徴とするデジタル情報読み取り方法。 A digital information reading method for reading digital information from a digital information recording medium according to claim 1 by an information reading device ,
Reading the record information recorded on the digital information record carrier for each line by the input unit ;
Storing the read information in a memory for each line by the input information processing unit ;
Detecting the reference position clock information among the accumulated information by a clock information processing unit ;
When the reference position clock information is detected , the recording information processing unit searches for the previous reference position clock information, and based on both reference position clock information, the clock information between the two reference position clock information is searched. Predicting a position and searching for all clock information according to the predicted position;
A step of reading the data information corresponding to the searched reference position clock information and clock information by the recording processing unit,
A step of sequentially outputting the read information by an output unit ;
If the information is not the last clock information, the information that is output and becomes unnecessary is deleted from the memory by the recording information processing unit, and reading for each line is newly started, and
A method for reading digital information, comprising:
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