专利名称：使用了点图案的信息输入输出方法
技术领域：
本发明涉及使用了点图案的信息输入输出方法。
背景技术：
过去以来，提案有读取在印刷品等上所印刷的条形码并输出语音等信息的信息输出方法。例如，提出了将与已预先赋予存储单元的键信息(多位代码)一致的信息存储起来，从条形码阅读器所读入的关键码来进行搜索并输出信息等的方法。又，为了能够输出大量的信息和程序，而生成按规定的法则将细微的点排列起来的点图案，然后将印刷在印刷品等上的点图案通过照相机作为图像数据来取入，并进行数字化处理后输出语音信息的技术也得以提案。
但是，上述以往的借助于条形码来输出语音等的方法，具有在印刷物等上印刷的条形码碍眼之类的问题。又，由于条形码较大而占据纸面的一部分，因此，当在书籍等上使用它时，不仅由于条形码较大而有损印刷纸面的美观，而且，当想要对一部分的文章和句子或在照片、绘画、图解的图像中出现的具有含意的字符和对象物逐个分配容易理解且数量较多的条形码的情况下，就有显示条形码的空间不够或在纸面布局上不可能之类的问题。
由于这样的问题点，如在特表2003-511761号公报(专利文献1)和特开平10-187907号公报(专利文献2)中所示，提出了这样的技术根据一定的法则在纸面上形成点图案，通过将该点图案用光学方式读取，来取得键信息(代码)和纸面上的坐标值。
但是，当使上述专利文献1或2等中所示的点图案中具有键信息等的含意的情况下，这样的点图案的配置密度分布大多会不均匀，因此担心在纸面上成为图样而表现出来，或给重叠印刷的绘画和照片的印刷纸面的美观带来影响。
另外，若这样的点图案被广泛地使用，就可以认为在日常的印刷品、商品的表面上形成点图案，其光学的读取手段也变得通用且便宜。但是，在以往的点图案方式中，由于日常生活的温度、湿度等的影响点图案的纸面等的介质表面发生伸缩或弯曲、或由于印刷技术其本身的原因而在点图案上产生了畸变这样的情况下，进而在使用了采用加工精度较低的透镜的读取装置的情况下，则进一步存在以下的问题由于读取手段的读取方向(例如，相对于纸面从使光轴自垂直方向偏离了的倾斜方向来读取的情况)等原因，而在所摄像的点图案中产生了畸变，为了将其修正就需要较高的技术力量。
发明内容
本发明涉及使用了点图案的信息输入输出方法。
本发明的第1技术方案提供一种使用了点图案的信息输入输出方法，其中用光学读取装置读取被形成在介质上的点图案，该点图案配置了在xy方向以规定间隔逐个设置的虚拟格子线上、且从格子点朝x方向或者y方向以规定间隔进行了偏移的信息点；将以光学方式所读取的该点图案在图像存储器上进行展开；通过图像存储器上的位映像计算，对各信息点识别从上述格子点向x方向或者y方向的偏移方法；对应于上述偏移方法对各信息点赋予值；计算邻接的信息点间的值的差分并作为位信息；以及将规定区域内的位信息组作为坐标信息或者代码信息进行输出。
根据本发明，由于将信息点完全配置在格子点附近，点图案的配置密度分布不会不均匀，不会在纸面上成为图样而表现出来，不会给与点图案重叠而印刷的绘画和照片的印刷纸面的美观带来影响。
本发明的第2技术方案是在第1技术方案所述的使用了点图案的信息输入输出方法中上述虚拟格子线上从各格子点朝x方向或者y方向的规定间隔的偏移，对邻接的信息点逐个交替生成向x方向、y方向的偏移。
这样，由于在格子线上对邻接的信息点逐个交替生成向x方向、y方向的偏移，相隔一个的信息点必然被配置在同一格子线上。因此，在已经用光学读取装置读取了的情况下，在图像存储器上虚拟格子线的搜索算法变得简单，其结果，在图像存储器上的格子点的搜索也变得容易。从而，不需复杂的算法就可以实现点图案读取速度的高速化。
进而，在由于日常生活的温度、湿度等的影响点图案的纸面伸缩或弯曲，或者由于印刷技术其本身的原因在点图案上产生了畸变这样的情况下，进而在使用采用了加工精度较低的透镜的读取装置情况下，由于读取手段的读取方向(例如，相对于纸面从使光轴自垂直方向偏离了的倾斜方向来读取的情况)等原因即使在已经被摄像的点图案中产生了畸变，由于上述虚拟格子线不是直线而是缓慢的曲线所以不需要使用复杂的修正算法，搜索容易。
本发明的第3技术方案是在第1技术方案所述的使用了点图案的信息输入输出方法中对规定数目的每个格子区域具有配置在格子点上的拐角点，并将该拐角点所包围的区域作为上述规定区域来登录坐标信息或者代码信息。
通过使用上述拐角点，可以使信息的保存单位明确。作为该区域单位，作为一例，可以是设定为4格子块×4格子块＝16格子块。可以将该16格子块中的格子点附近设为信息点的配置位置。
本发明的第4技术方案是在第3技术方案所述的使用了点图案的信息输入输出方法中在上述拐角点所包围的区域外或者区域内的格子点上配置意味着上述规定区域的朝向的矢量点。
由于通过配置该矢量点就能在向±90度方向和180度方向旋转了的状态下读入点图案，所以在上下左右任何的方向都可以读取点图案表示的代码。
此外，通过利用矢量点来加进方向信息，即使是同一点图案，也有可能由于读取方向而使输出变化。
本发明的第5技术方案是在第1至4中技术方案任意一项所述的使用了点图案的信息输入输出方法中对上述所输出的位信息组，将与各位相对应保存了键参数的保密表配备在存储装置内，并通过用键参数对各位信息进行运算处理而计算出真值。
通过使用这样的保密表，可以防止第三者根据点图案的读取结果(位信息)来解析其意味的代码信息和坐标信息。
本发明的第6技术方案提供一种使用了点图案的信息输入输出方法，其中用光学读取装置读取被形成在介质上的点图案，该点图案配置了在xy方向以规定间隔逐个设置的虚拟格子线上、且对邻接的每个格子点朝x方向或者y方向以规定间隔交替进行了偏移的信息点；将以光学方式所读取的该点图案在图像存储器上进行展开；搜索上述每隔一个配置的信息点在位映像上识别x方向和y方向的格子线；识别位映像上的各格子点的坐标；通过位映像计算，对各信息点识别从上述格子点向x方向或者y方向的偏移方法；对应于上述偏移方法将预先定义的值赋予各信息点；计算邻接的信息点间的值的差分作为位信息；输出规定区域内的位信息组；对上述位信息组，从与各位相对应保存了键参数的保密表读出键参数，并通过进行运算处理而计算出真值组；以及输出对应于上述真值组的代码信息或者介质面上的坐标信息组。
本发明的第7技术方案提供一种点图案生成方法，该点图案在介质上配置在xy方向以规定间隔逐个设置的虚拟格子线上、且对邻接的每个格子点朝x方向或者y方向以规定间隔交替进行了偏移的信息点；其中针对真值组运算处理从保密表读出的键参数以计算出位信息组；使用任意的随机数来决定被配置在x方向或者y方向的初始格子线上的初始点；基于预先设定的从格子点的偏移规则来配置上述初始点；在上述初始点意味的值上相加位信息值以计算被配置在第2格子线上的点的值；在上述第2格子线上基于预先设定的从格子点的偏移规则来配置各点；以及基于格子线n-1上的点顺次反复进行上述点的配置、格子线n上的点的配置。
根据本发明的第1～7技术方案所述的使用了点图案的信息输入输出方法，不会使点图案的配置密度分布不均匀，为此，也不用担心点图案在纸面上成为较丑的图案而表现出来，或给重叠印刷的绘画和照片的印刷纸面的美观带来影响。
又，在点图案的纸面等的介质表面伸缩或弯曲，或由于印刷技术其本身的原因在点图案上产生了畸变这样的情况下，进一步在使用采用了加工精度较低的透镜的读取装置的情况下，进而在由于读取手段的读取方向(例如，相对于纸面从使光轴自垂直方向偏离了的倾斜方向来读取的情况)等原因在已经摄像的点图案中产生了畸变的情况下，也不需要使用复杂的修正算法，可以容易地搜索虚拟格子线，因此，不受介质表面和读取条件左右，可以实现高速且正确的点图案的识别。
通过使用本发明的点图案，应用于个人计算机和信息处理装置等的输入手段，就有可能代替以往的鼠标、图形输入板、数字化转换器等的输入，能够给输入系统带来变革。
这时，既可以使点图案意味特定的代码信息，也可以设为使其意味xy坐标的数值。
图1是说明本实施方式的点图案的配置方法的图。
图2是表示实施方式的点和格子线的关系的图。
图3是表示从信息点的格子点偏离方法的形态的图。
图4是用于说明基于差分的信息获得的点图案的图。
图5是用于说明信息位和保密表和真值之间关系的图。
图6是用于说明点图案的读取算法之图(1)。
图7是用于说明点图案的读取算法之图(2)。
图8是表示采用了光学读取装置的点图案的读取方法的说明图。
图9是用于说明点图案的读取算法之图(3)。
图10是用于说明点图案的读取算法之图(4)。
图11是用于说明点图案的读取算法之图(5)。
图12是用于说明点图案的读取算法之图(6)。
图13是用于说明点图案的读取算法之图(7)。
图14是用于说明点图案的读取算法之图(8)。
图15是用于说明点图案的读取算法之图(9)。
图16是用于说明点图案的读取算法之图(10)。
图17是用于说明点图案的变形例子的读取算法的图。
图18是表示图17的信息位和保密表和真值之间的关系的说明图。
具体实施例方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
(点图案的基本原理)利用图1对本实施方式的点图案的基本原理进行说明。
首先，如图1所示，在xy方向上以规定间隔逐个假定格子线(y1～y7，x1～x5)。称该格子线的交点为格子点。而且，在本实施方式中，作为用这样4个格子点包围的最小块(1栅格)，在xy方向上，以每4块(4栅格)、也就是4×4＝16块(16栅格)设为一个信息块。此外，将这个信息块的单位设为16块只不过是一例，不言而喻也可以以任意块数来构成信息块。
然后，将构成该信息块的矩形区域的4个角点设为拐角点(x1y1，x1y5，x5y1，x5y5)(图中，用圆形包围的点)。使这4个拐角点与格子点一致。
这样，通过发现与格子点一致的4个拐角点，可以识别信息块。但是，虽然只要有该拐角点就可以识别信息块，却不知道其朝向。这是因为例如，如果不能识别信息块的方向，即使是相同的信息块若扫描到使其旋转了±90度或180度的信息块，就会变成完全不同的信息。
因此，在信息块的矩形区域的内部或邻接的矩形区域内的格子点配置了矢量点(键点)。在同一图中，用三角形包围的点(x0y3)就是矢量点，在构成信息块的上边的格子线的中点的垂直上方的1个目的格子点处配置了键位(矢量点)。与此相同，在该信息块中构成下边的格子线的中点的垂直向上的1个目的格子点(x4y3)处配置了下面的信息块的键位。
此外，在本实施方式中，将格子之间(栅格之间)的距离设为0.25mm。因此，信息块的一边为0.25mm×4栅格＝1mm。而且，其面积为1mm×1mm＝1mm2。在该范围中，可以保存14位的信息，在将其中的2位作为控制数据使用的情况下，变成可以保存12位的信息。此外，将格子之间(栅格之间)的距离设为0.25mm也只是一个例子，例如，也可以在0.25～0.5mm以上的范围自由地变更。
(信息点的配置原则)在从格子点向x方向、y方向偏移的位置，每隔一个配置了信息点。信息点的直径最好是0.03～0.05mm以上，从格子点的偏移量最好是格子之间距离的15～25％左右。该偏移量也只是一例子也未必一定在该范围，但是，一般在比25％还大的偏移量的情况下，在用眼睛看时，点图案很有可能成为图样而容易表现出来。
总之，因为从格子点的偏移方法设定成交互地进行向上下(y方向)的偏移和向左右(x方向)的偏离，所以就不存在点的配置分布的不均匀，在纸面上也不会变成波纹和图样而看见，保证了印刷纸面的美观。
通过采用这样的配置原则，信息点就一定可以每隔1个被配置在y方向(参考图2)的格子线上。这样，在读取点图案时，最好每隔一个在y方向或x方向上来寻找被配置在直线上的格子线，具有可以使识别时的信息处理装置中的计算算法简单且快速化的优点。
另外，例如，在由于纸面的弯曲等而导致点图案变形了的情况下，有时格子线不是精确的直线，而是接近于直线的缓慢的曲线，因此，由于格子线的发现比较容易，可以说是针对纸面的变形和读取光学系统的偏移和畸变来说较强的算法。
图3是关于信息点的含意的说明。在该图中，+表示格子点，·表示点(信息点)。对于格子点，当在-y方向上配置了信息点时设为0，在+y方向配置了信息点时设为1，对于同样的格子点当在-x方向上配置了信息点时设为0，在+x方向配置了信息点时设为1。
下面利用图4对具体的信息点的配置状态和读取算法进行说明。
在同一图中，带圆圈的数字的1的信息点(以下设为信息点(1))，由于从格子点(x2y1)向+x方向偏移所以意味着“1”。又，信息点(2)(图中带圆圈的数值)由于从格子点(x3y1)向+y方向偏移，所以意味着“1”。进而，信息点(3)(在图中带圆圈的数字)，由于从格子点(x4y1)向-x方向偏移，所以意味着“0”，信息点(4)(在图中带圆圈的数字)意味着“0”，信息点(5)意味着“0”。
在图4中所示的点图案的情况下，信息点(1)～(17)成为以下的值。
(1)＝1(2)＝1(3)＝0(4)＝0(5)＝0(6)＝1(7)＝0(8)＝1(9)＝0(10)＝1(11)＝1(12)＝0(13)＝0(14)＝0(15)＝0(16)＝1(17)＝1此外，在本实施方式中，对于上述信息位，进一步实现了使用基于以下说明的差分法的信息取得算法来计算值，但是，也可以是将该信息点按原样作为信息位来输出。又，也可以对于该信息位进行后述的保密表的值的运算处理计算出真值。
(基于差分法的信息取得算法)下面，使用图4对基于本实施方式的点图案采用了差分法的信息取得方法进行说明。
此外，在本实施方式的说明中，用()包围的数字意味在图中用圆形包围的数字(带圆圈的数字)，用[]包围的数字意味着在图中用四边形包围的数字。
在本实施方式中，信息块中的14位各自的值表现为邻接的信息点的差分。例如，第1位是对于信息点(1)通过与在x方向上+1格子部分的位置的信息点(5)之间的差分而求解的。也就是，[1]＝(5)-(1)。在这里，信息点(5)意味着“1”，信息点(1)意味着“0”，所以第1位[1]意味着1-0，也就是“1”。同样，第2位[2]用[2]＝(6)-(2)表示，第3位用[3]＝(7)-(3)表示。第1位～第3位如下。
此外，在下面所述的差分公式中，数值采取绝对值。
＝(5)-(1)＝0-1＝1[2]＝(6)-(2)＝1-1＝0[3]＝(7)-(3)＝0-0＝0接着，关于第4位[4]，用处于矢量点的正下方位置的信息点(8)与信息点(5)的差分来求解。因此，第4位[4]～第6位[6]取位于+x方向1格子、+y方向1格子处的信息点的数值之差分。
这样一来，第4位[4]～第6位[6]可以用以下的公式求解。
＝(8)-(5)＝1-0＝1[5]＝(9)-(6)＝0-1＝1[6]＝(10)-(7)＝1-0＝1接着，关于第7位[7]～第9位[9]，取处于+x方向1格子、-y方向1格子处的信息位的数值之差分。
这样一来，第7位[7]～第9位[9]可以用以下的公式求解。
＝(12)-(8)＝0-1＝1[8]＝(13)-(9)＝0-0＝0 ＝(14)-(10)＝0-1＝1下面，关于第10位[10]～第12位[12]，取位于+x方向1格子处的信息点的差分，如下。
-(15)-(12)＝0-0＝0[11]＝(16)-(13)＝1-0＝1[12]＝(17)-(14)＝1-0＝1最后，第13位[13]和第14位[14]，取对于信息点(8)在x方向分别位于+1、-1格子处的信息点的差分，如下求解。
＝(8)-(4)＝1-0＝1[14]＝(11)-(8)＝1-1＝0此外，也可以将第1位[1]～第14位[14]原样设为真值并作为读取数据来采用。但是，为了确保保密，也可以通过设置对应于该14位的保密表，将与各位对应的键参数定义好，并将键参数对读取数据进行加法、乘法等计算而得到真值。
这时，真值T可以用Tn＝[n]+Kn(n1～14，Tn真值，[n]读取值，Kn键参数)求解。可以将已经保存了这样的键参数的保密表登录在光学读取装置中的ROM内。
例如，作为保密表，在设定了如下的键参数的情况下，K1＝0K2＝0K3＝1K4＝0K5＝1K6＝1K7＝0K8＝1K9＝1K10＝0K11＝0
K12＝0K13＝1K14＝1真值T1～T14，可以分别如下求解。
T1＝[1]+K1＝1+0＝1T2＝[2]+K2＝0+0＝0T3＝[3]+K3＝0+1＝1T4＝[4]+K4＝1+0＝1T5＝[5]+K5＝1+1＝0T6＝[6]+K6＝1+1＝0T7＝[7]+K7＝1+0＝1T8＝[8]+K8＝0+1＝1T9＝[9]+K9＝1+1＝0T10＝[10]+K10＝0+0＝0T11＝[11]+K11＝1+0＝1T12＝[12]+K12＝1+0＝1T13＝[13]+K13＝1+1＝0T14＝[14]+K14＝0+1＝1将以上说明的信息位和保密表和真值之间的对应关系在图5中表示。
此外，在上述中，已经对从信息点得到信息位然后参考保密表求解真值的情况进行了说明。但是，与此相反，对于从真值生成点图案的情况，第n位的数值[n]，可以用[n]＝Tn-Kn来求解。
在这里作为一例，在设T1＝1、T2＝0、T3＝1的情况，第1位[1]～第3位[3]用以下的公式求解。
＝1-0＝1[2]＝0-0＝0[3]＝1-1＝0然后，第1位[1]～第3位[3]，可以通过以下的差分公式来表示。
＝(5)-(1)[2]＝(6)-(2)[3]＝(7)-(3)在这里，赋予了(1)＝1、(2)＝1、(3)＝0这样的初始值，可以将点(5)～(7)如下求解。
(5)＝(1)+[1]＝1+1＝0(6)＝(2)+[2]＝1+0＝1(7)＝(3)+[3]＝0+0＝0以下的说明省略，但是，同样地可以求解点(8)～(14)的值，可以基于该值来配置点。
此外，点(1)～(3)的初始值可以是任意的随机数(0或1)。
总之，通过将信息位[1]～[3]的值对被分配的初始点(1)～(3)进行加法计算，可以求解被配置在接下来的y方向格子线上的点(5)～(7)的值。同样，通过将信息位[4]～[6]的值对点(5)～(7)的值进行加法计算，可以求解点(8)～(10)的值。进而，通过将信息位[7]～[9]的值对它们进行加法计算，可以求解点(12)～(14)的值。进一步，可以将信息位[10]～[12]的值对其进行加法计算来求解点(15)～(17)的值。
此外，关于点(4)和(11)，可以通过基于在上述计算出的点(8)将信息位[13]减去、将信息位[14]相加来分别求解。
这样一来，在本实施方式中，基于格子线y(n-1)上的点配置来决定格子线yn上的点的配置，通过将其依次重复来决定全体的信息点的配置。
(光学读取装置中的点图案读取过程)(步骤1)如图6所示，将在光学读取装置801(参考图8)中读取的数据在VRAM(图像存储器)上进行位映像(bitmap位图)展开，螺旋状地从摄影中心开始寻找图像存储器上的二值化的点。将最初找到的点设为基准点Po。
(步骤2)接下来，从基准点Po开始，向右螺旋状地搜索点的有无。对于在这里找到的点进行下面所述的判定，当不满足条件时返回到(步骤2)，并寻找从到此寻找到的点开始到上述螺旋方向的下一个的作为研究对象的点。
(步骤3)对于摄影中心垂直方向，测量从基准点Po到研究对象点的方向所成的角度θ和距基准点Po的距离L，并以上述距离L的较短的顺序在被设置在存储器上的表中进行登录。此外，每当发现新的点，就将该顺序进行排序。因为，在旋转状寻找的情况下，是在以基准点Po为中心的正方形形状上寻找点，后面寻找到的点有可能距离变短。图6是，使光学读取装置801倾斜，从相对读取面的垂直线倾斜的方向读取点图案，点图案变形为长方形的例子。
(步骤4)计算新的研究对象点P1和已经在表中登录的点Ps之间的角度差▲θ(参考图7)。
(步骤5)在上述步骤4中，如果▲θ＞tan-10.4，则返回到(步骤1)。
此外，tan-10.4(＝21.8°)，是在以50°的角度倾斜光学读取装置801来拍摄点图案的情况下，以基准点为中心处于格子线方向的附近的点和进一步处于的其附近的点形成的角度。(图8)(步骤6)在上述步骤4中，如果▲θ≤tan-10.4，设到已经登录(较短)的点Ps的距离为Ls、设到研究对象(较长)的点Pl的距离为Ll，如果2.4＞Ll2/Ls2，7.0＜Ll2/Ls2，对点Pl在上述表上设立研究对象以外的标志，并返回到(步骤2)。
此外，2.4≤Ll2/Ls2≤7.0，是在以50°的角度拍摄了点图案的情况下，在标有基准点的格子线方向上，从基准点到处于邻近的点和进一步处于其邻近的点的距离的平方之比。
(步骤7)在上述步骤6中，如果2.4≤Ll2/Ls2≤7.0，对于Pl的相对基准点Po的正好相反的方向，在该角度θ′是▲θ′≤tan-10.4的范围，从基准点Po开始寻找最短距离的点Ps′。
(步骤8)如果在上述步骤7中如果没有发现点，就在表上的Pl处设立研究对象以外的标志，并返回到(步骤2)。
(步骤9)在步骤7中已经发现了点的情况下，在Pl的相对基准点Po正好相反的方向，寻找比Ps′还远的点Pl′，如果满足(步骤6)、(步骤7)的条件，将Pl-Po-Pl′当作基准第1方向格子线的候补。如果没有找到，就在Pl处设立研究对象以外的标志，并返回到步骤2。
(步骤10)在找到基准第1方向格子线候补Pl-Po-Pl′以后，为了挑选离基准点距离最短的10个点，以基准点Po中心，从点Pl以下的点开始以螺旋状继续寻找共计达到15个点，测量从基准点Po的距离，并以距离较短的顺序在表中进行登录。此外，寻找多余的点是基于与(步骤3)同样的理由。
(步骤11)对于基准第1方向格子线候补Pl-Po-Pl′，在以基准点Po为中心从Pl到Pl′沿右旋方向和从Pl到Pl′沿左旋方向，分别除了Ps、Ps′以外，分别在两方向上挑选相对基准点Po距离最短的5个点。
(步骤12)5个点中，省去离基准点Po距离最短的点，从其余的4个点测量从基准点Po到Pl-Po-Pl′的距离，连接距离相等的2个点的连线作为准第1方向格子线的候补，该距离(线间距离)为第2方向格子间距离D2。但是，在到Pl-Po-Pl′的距离相等的2个点有2组的情况下，挑选该距离较短的2个点。(参考图9)(步骤13)
在上述步骤12中，当在4个点中没有发现到Pl-Po-Pl′的距离相等的2个点的情况下，在Pl、Pl′处设立研究对象以外的标志，对于其下面的研究对象点进行步骤4～步骤15的作业。但是，已经设立了研究对象以外的标志的点，由于不形成基准第1方向格子线而不作为研究对象的点。
(步骤14)在上述的步骤12中，在右旋和左旋的两侧，找到准第1方向格子线的候补，进而将在右旋侧和左旋侧的步骤12中省去的、距离最短的点之间连接，作为基准第2方向格子线的候补。在这里，从右旋侧和左旋侧的准第1方向格子线候补，到基准第1方向格子线候补的距离相等(D2＝D2′)，且在从Ps和Ps′到基准第2方向格子线候补的距离相等的情况下(D1＝D1′)，基准第1方向格子线以及两个准第1方向格子线和基准第2方向格子线被确定。求解基准第2方向格子线和基准第1方向格子线和两个准第1方向格子线的交点，设为格子点3G2、3G3、3G4。此外，从Ps和Ps′到基准第2方向格子线的距离就出为第1方向格子间距离D1(参考图10)。
(步骤15)在步骤14中，在从各自的准格子线候补到基准格子线候补的距离不相等的情况、或者在从Ps和Ps′到基准第2方向的格子线的距离不相等的情况下，在Pl和Pl′处设立对象以外的标志，对于下面的研究对象点进行步骤4～步骤15的处理。但是，设立了对象以外的标志的点，由于不形成基准第1方向格子线而不作为研究对象的点。
(步骤16)从直至形成第1方向格子线的Ps和Ps′，以与基准第2方向格子线相同的角度描划准第2方向格子线候补，求解与第1方向格子线和两个准第1方向格子线的交点，设为虚拟格子点2G2′、2G3′、2G4′和4G2′、4G3′、4G4′。(图11)(步骤17)通过步骤14和步骤16，求解包围基准点Po附近的格子点的共计9个的格子点和虚拟格子点。上述，对于在上述共计9个的格子点和虚拟格子点的周围的14个格子点，以第1和第2方向格子线之间的距离(D1、D2)为基础，在各自的格子线方向上推测其位置并设为虚拟格子点。以该虚拟格子点为中心螺旋状地从虚拟格子点开始寻找最近位置的点，发现虚拟格子点附近的14个点并与9个格子点和虚拟格子点附近的点一起作为mPn(参考图12)。
(步骤18)首先，分别连接2P1-2P3-2P5和4P1-4P3-4P5，作为准第2方向格子线。
(步骤19)然后，分别连接1P1-3P1-5P1和1P5-3P5-5P5，作为次准第1方向格子线。
(步骤20)然后，分别连接1P2-1P4和5P2-5P4，作为次准第2方向格子线。
(步骤21)借助于5条第1方向格子线和5条第2方向格子线，虚拟格子点22个取代格子点来求解全部的格子点25个的位置。
(步骤22)由于基准点Po形成基准第1方向线并从格子点向第1方向偏移，因此，其他的所有点确定是向第1方向还是第2方向的某一方向从格子点进行偏移，根据其进行偏移的方向而具有1位的信息。此外，拐角点和矢量点变成在格子点上点重叠的格子点。
(步骤23)在25个点中，拐角点和矢量点分别具有一个以上，可以找到包含拐角点、矢量点的最小2个以上的以及最大5个的格子点。
(步骤24)在格子点中，挑选相对基准点Po最近的格子点和2个与该格子点最近的格子点。这时，必然为拐角点和矢量点。首先，寻找相对基准点Po最近的第1个的格子点和连接该格子方向两相邻的2个信息点的连线与格子线重叠的方向。该方向和连接上述两相邻的2个信息点附近的格子点中的与第2个的格子点较近的格子点和第2个的格子点的方向已经是1个格子线方向，判定其间是否处于偏离了2个格子的位置。如果满足条件，第1个的格子点为矢量点，第2个的点是拐角点。如果没有满足条件，对第2个的格子点进行同样的判定。如果2个点都不满足条件，就为错误。此外，从上述矢量点和拐角点所在的2个格子线相交的格子点到矢量点的朝向就为点图案的朝向(参考图13)。
(步骤25)根据上述的矢量点和拐角点，推测其他的矢量点和拐角点的位置，确认其位置是否与在23)中发现的格子点完全重叠。当存在不重叠的格子点时，为错误。
(步骤26)根据以上，可以知道点图案的朝向和全部的信息点从格子点的偏移方向，将与点图案的朝向为90°的右方向设为1，将他们的逆方向设为0，计算1块相当的信息。此外，通过求解摄影中心垂直方向和点图案的朝向形成的角度，可以将该角度作为信息参数。此外，在图14中，角度信息参数为＝0°。
(步骤27)图1～9是将光学读取装置801倾斜，从倾斜方向读取点图案，点图案呈长方形进行了变形的例子。但在光学读取装置的摄影中心垂直方向和点图案的朝向之间具有角度，而发生了菱角形状的变形的情况下，也可以适当地实施上述的步骤1～26(参考图15)。
(步骤28)1块部分的数据计算，在编码形式的数据的情况下，由于任意区域的哪个块的数据都记录了完全相同的编码，所以无需一定要得到被4个拐角点包围的点的位信息，即便跨越了块只要得到与1块部分的相当的各点的位信息(1或0)，就可以计算出1块部分的数据。
此外，在xy坐标形式的情况下，根据邻近的块的xy坐标的增量值和摄影中心位置，进行修正和插补，来计算摄影中心的正确的坐标值。也就是，在块内的数据意味着xy坐标的情况下，首先根据格子点和矢量点的位置关系来判定摄影中心在块的那个位置。然后，对从被包含在摄影范围中的邻近的块参考到的部分数据进行修正，并插补没有被包含在该摄影中心块的摄影范围中的部分的数据。据此，可以求解该块的xy坐标(具体而言就是摄影中心被包含的块的xy坐标)。
该xy坐标意味着块中心的xy坐标，将块中心的位置和摄影中心的位置的偏移量和块之间xy坐标的增减量进行线性插补，可以求解该块的真正的xy坐标。
此外，使用了本发明的点图案的信息输入输出方法，并不限定于上述的实施方式，不言而喻在不脱离本发明的宗旨的范围内可以施加各种变更。
例如，在作为印刷上的背景的情况下，也可以在格子点其本身配置点(伪点图案)。这样的伪点图案，可以在可以识别线面的边界区域(掩码图像和与掩码图像的边界部分)中使用。另外，该伪点图案，也可以作为印刷上的背景。在这种情况下，在用光学读取装置进行读取时，由于不存在信息点而进行错误输出。根据该错误的输出就可以识别为背景，可以输出与背景配合的背景音乐(BGM)等的音乐和小鸟的鸣叫声等。
另外，在实施方式中，矢量点(参考图16)表示4×4格子块(栅格)的信息块的方向，但是，由于通过使用该矢量点可以识别光学读取装置的读取方向，所以即使是同样信息块的点图案，也可以使其具有根据读取方向而不同的含意。也就是，对于同一点图案，通过以读取光轴为中心使光学读取装置旋转90度、180度或270度来读取，矢量点的位置在图像存储器上也与信息块相对变成左右或向下的方向，所以在读取了信息块内的点图案以后，也可以根据从矢量点的位置得到的朝向信息来使输出(声音等)变化。例如，也可以在交叉拼字谜的各块中，将本发明的点图案印刷好，通过将光学读取装置的读取面以光学轴为中心而旋转90度，分别将纵方向的字的提示、横方向的字的提示分开进行显示输出(输出声音)。进而，关于使用矢量点来进行光学读取装置的读取时的旋转角度的识别的技术，在上面说明了以90度为单位使其旋转的情况。但是，作为最小旋转角度即便5度左右的也可以进行该角度识别。
另外，在图16中，单独设置了矢量点，但是，也可以将作为信息点的其本身设为一个矢量点。也就是，在基于差分法的点图案的生成时，可以通过控制初始值来控制点的位置(例如，图17的带圆圈的数字8的点)的配置位置，因此，可以将这样特定位置的信息点作为矢量点来使用。
如果这样，由于能够共用矢量点和信息点，所以可以增加信息量。
而且，在图4和图16中，由于矢量点单独存在，必须将其读取顺序如[4]～[9](参考图4、图16)那样在倾斜方向检测出其差分，但是，在共用信息点和矢量点的情况下，如图17所示，由于可以大概在水平方向读取差分，故搜索算法简化。
此外，图18是表示了图17所示的点图案的信息位的值、保密表的值以及从该信息位值和保密表值计算出的真值的对应关系的图。
也就是，保密表被设置在光学读取手段的存储单元等中，通过将保密表的值K1～K14相加在作为差分所读取到的信息位的值上(图18的上段)，就可以计算出真值T1～T14。
此外，在实施方式中，格子块的数用4×4作为一个信息单位，但是不言而喻该块数可以自由地进行变更。
产业上的可利用性通过将采用了本发明的点图案的信息输入输出方法用在图画书和封印等的印刷介质上，就可以对纸介质的印刷信息进一步附加其他的字符信息、图像信息、声音信息等。
另外，根据本发明，通过利用印刷介质的点图案就可以作为图板输入的替代。
权利要求
1.一种使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于用光学读取装置读取被形成在介质上的点图案，该点图案配置有在xy方向按规定间隔设置的虚拟格子线上、且从格子点沿x方向或者y方向以规定间隔进行了偏移的信息点；将以光学方式所读取的该点图案在图像存储器上进行展开；通过图像存储器上的位映像计算，对各信息点识别从上述格子点向x方向或者y方向的偏移方法；对应于上述偏移方法对各信息点赋予值；计算邻接的信息点间的值的差分并设为位信息；以及将规定区域内的位信息组作为坐标信息或者代码信息进行输出。
2.按照权利要求1所述的使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于上述虚拟格子线上从各格子点朝x方向或者y方向的规定间隔的偏移是对邻接的信息点逐个交替生成向x方向、y方向的偏移。
3.按照权利要求1所述的使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于对规定数目的每个格子区域具有配置在格子点上的拐角点，并将该拐角点所包围的区域作为上述规定区域来登录坐标信息或者代码信息。
4.按照权利要求3所述的使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于在上述拐角点所包围的区域外或者区域内的格子点上配置意味着上述规定区域的朝向的矢量点。
5.按照权利要求1至4中任意一项所述的使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于相对于上述被输出的位信息组，将与各位相对应保存了键参数的保密表配备在存储装置内，并通过用键参数对各位信息进行运算处理而计算出真值。
6.一种使用了点图案的信息输入输出方法，其特征在于用光学读取装置读取被形成在介质上的点图案，该点图案配置有在xy方向按规定间隔设置的虚拟格子线上、且对邻接的每个格子点朝x方向或者y方向以规定间隔交替进行了偏移的信息点；将以光学方式所读取的该点图案在图像存储器上进行展开；搜索上述每隔一个配置的信息点并在位映像上识别x方向和y方向的格子线；识别位映像上的各格子点的坐标；通过位映像计算，对各信息点识别从上述格子点向x方向或者y方向的偏移方法；对应于上述偏移方法将预先定义的值赋予各信息点；计算邻接的信息点间的值的差分并设为位信息；输出规定区域内的位信息组；以及对上述位信息组，从与各位相对应保存了键参数的保密表读出键参数，并通过进行运算处理而计算出真值组；输出对应于上述真值组的代码信息或者介质面上的坐标信息组。
7.一种点图案生成方法，该点图案在介质上配置有在xy方向按规定间隔设置的虚拟格子线上、且对邻接的每个格子点朝x方向或者y方向以规定间隔交替进行了偏移的信息点；其特征在于针对真值组运算处理从保密表读出的键参数以计算出位信息组；使用任意的随机数来决定被配置在x方向或者y方向的初始格子线上的初始点；基于预先设定的从格子点的偏移规则来配置上述初始点；在上述初始点意味的值上相加位信息值以计算被配置在第2格子线上的点的值；在上述第2格子线上基于预先设定的从格子点的偏移规则来配置各点；以及基于格子线n-1上的点顺次反复进行上述点的配置即格子线n上的点的配置。
全文摘要
本发明提供一种使用了点图案的信息输入输出方法，采用配置成对在虚拟的格子线上邻接的信息点逐个交替生成向x方向、y方向的偏移的点图案，以使得对每个点向x方向、y方向的偏移交替生成，所以每隔一个的信息点必定被配置在同一格子线上。因此，在用光学读取装置进行了读取的情况下，在图像存储器上虚拟格子线的搜索算法就变得简便，结果图像存储上的格子点的搜索也变得容易。其结果就能够使点图案的读取速度高速化而无须使用复杂的算法。
文档编号G06F3/048GK1898676SQ20048003887
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月25日
发明者吉田健治 申请人:吉田健治