JP2015520461A - 位置ベースナビゲーションおよび拡張現実アプリケーション用のアンカー - Google Patents

Abstract

本発明では、情報を符号化する方法であって、１つのデジタル値を特定するステップと、１つのシンボル（２８，７０，８０，９０，１００）を提供するステップと、を有する方法が提供される。ここにおいてシンボルは、複数のポリゴン（多角形）（７２，８２，９２，９４，１０２）からなり、そのポリゴン（７２，８２，９２，９４，１０２）は、１つの共通の頂点（７４，８４，９６，９８，１０４）で会合し、そしてその特定されたデジタル値を符号化するために選択される異なるそれぞれの色を持つ。【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に機械読み込み可能シンボルの符号化および復号化のための方法、システム、およびソフトウェアに関し、詳細にはこのようなシンボルを位置ベース情報の提供に使用する方法に関するものである。

（関連出願の参照）
本出願は２０１２年６月６日出願の米国暫定出願６１／６５６，０２９（特許文献１）の恩恵を主張し、それはここに参照として採り入れられる。

画像センサまたは他のタイプの光学センサを使用して情報をコンピュータ読み取り可能な形式で符号化するための広範囲な方法および標準が既存技術で知られている。この種の基準の中で最も知られているのはバーコードであり、それには伝統的なストライプの１次元配列およびＱＲコード（登録商標）のような２次元バーコードを含む。

他のタイプの画像ベースのコンピュータ読み取り可能符号化スキームおよびシンボルが特許文献で提案されてきた。これらスキームのいくつかは、従来型のバーコードで提供される単色シンボルではなく、色情報を使用している。代表的事例は米国特許７，９３６，９０１（特許文献２），米国特許５，８６９，８２８（特許文献３）および米国特許７，０２０，３２７（特許文献４）に記載されている。

米国暫定出願６１／６５６，０２９ 米国特許７，９３６，９０１ 米国特許５，８６９，８２８ 米国特許７，０２０，３２７

本明細書に記載される本発明の実施形態は、コンピュータ読み取り可能シンボルの改良タイプを提供し、またそのようなシンボルの使用方法を提供する。
従って本発明の１実施形態によれば、情報を符号化する方法であって、１つのデジタル値を特定するステップと、１つの共通の頂点で会合し、そしてその特定された１つのデジタル値を符号化するために選択された異なるそれぞれの色を持つ複数のポリゴンからなる１つのシンボルを提供するステップと、を有する方法が提供される。

ある実施形態ではシンボルは、それぞれの頂点で会合する前記ポリゴンの色に依存して多重のそれぞれのデジタル値を符号化する、多重の頂点を有する、１つのモザイク配列からなる。シンボルは、多重の頂点により符号化される多重のそれぞれのデジタル値を組み合わせることにより生成される、拡張デジタル値を符号化する。

一般的に、シンボルを提供するステップは、１つのデジタルコードをそれぞれの色に割り当てるステップと、そして特定されたデジタル値になるようにデジタルコードを組み合わせるステップとを有する。開示された実施形態では、デジタルコードはポリゴンの色の赤、緑および青成分を示す３桁のコードである。３桁のコードはそれぞれ赤、緑、および青を示す二進法の値を含む、３ビットコードでもよく、ここでポリゴンの色は赤、緑、青、シアン、マゼンタおよび黄色から構成され、そしてそれぞれ３ビット符号（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１），（０，１，１），（１，０，１）および（１，１，０）を持つ色グループから選択される。

シンボルは固有のレジストレーションマークを持たずに提供される。開示された実施形態では方法は、シンボルの画像を獲得するステップと、共通頂点の周りに多重の角度で配置される探知位置において画像内の色を探査することによりシンボルを復号するステップと、を有する。一般的に探知位置は全て、共通頂点より同じ距離離れて配置される。

本発明の１実施形態によれば、その上に提供される１つのシンボルを有する、上記の方法に従う接触可能媒体がまた提供される。シンボルはその媒体上に印刷されてもよい。

本発明の１実施形態によれば、情報システムであって、多重のシンボルを有し、それぞれのシンボルは、１つの共通の頂点で会合し、そしてシンボルがそれぞれのデジタル値を符号化するように選択された、異なるそれぞれの色を持つ複数のポリゴンを有する情報システムが追加して提供される。サーバは、シンボルの１つを含む１つの画像を獲得しそして分析する時に、クライアント機器により復号された１つのデジタル値を示すメッセージをクライアント機器より受信し、そしてそのメッセージに応答してクライアント機器にデジタル値に対応する情報アイテムを提供する、ように構成される。

開示された実施形態では、多重のシンボルは１つの環境内の異なるそれぞれの位置に配分され、そしてここにおいてサーバは、デジタル値に応答してクライアント機器の位置を確認し、そしてその位置に応答してアイテムを提供するように構成される。一般的にアイテムは、クライアント機器によりシンボルの１つを含む画像のディスプレイ上に重ねあわされるように構成される図形要素を含む。

本発明の１実施形態によれば、さらにコンピュータ用ソフトウェアからなる製品であって、プログラム命令が保管される接触可能、非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、その命令は、コンピュータ機器により読み取られた場合に、その機器に対し、１つの共通頂点で会合する複数のポリゴンからなり、そして１つの特定されたデジタル値を符号化するために選択される異なるそれぞれの色を持つ、１つのシンボルの画像を獲得させ、そしてデジタル値を復号するために前記画像を処理するようにさせる、製品が提供される。

開示された１実施形態では、命令はコンピュータ機器に対し、画像内の色を共通頂点の周りに多重の角度で配置される探知位置において探知することにより、シンボルを復号するようにさせる。

本発明の１実施形態によれば、さらにまたコンピュータ機器であって、１つのシンボルを含む１つの画像を獲得するように構成される画像センサを有し、そのシンボルは、１つの共通の頂点で会合し、そして１つの特定されたデジタル値を符号化するために選択された異なるそれぞれの色を持つ、複数のポリゴンからなる、ことを特徴とするコンピュータ機器が提供される。プロセッサは１つのデジタル値を復号するために画像を処理するように構成される。

いくつかの実施形態では、機器は画像センサにより獲得された画像を表示するように接続されるディスプレイを有し、ここにおいてプロセッサはデジタル値に応答して図形要素をディスプレイ上に重ね合わせるように構成される。さらにあるいは、機器は通信インタフェースを有し、ここにおいてプロセッサはデジタル値を含むメッセージをネットワーク上で通信インタフェースを経由してサーバに送信し、そしてそのメッセージに応答して図形要素をサーバから受信する、ように構成される。

本発明の１実施形態によれば、さらに情報を符号化する方法であって、１つのデジタル値を特定するステップと、シンボルの１つの画像の中で赤、緑、青、シアン、マゼンタ、および黄色の色要素として識別されるべき、異なるそれぞれの色を持つ、１組の色要素に、前記特定された１つのデジタル値を符号化する１つのシンボルを形成するステップと、を有する方法が提供される。シンボルは、色要素を形成するためにシアン、マゼンタ、および黄色の顔料を基板に適用することにより形成され、それにより色要素はｓＲＧＢ色空間において測定された場合に以下の赤、緑および青の輝度特性を示す：
赤色要素では、赤の輝度が青および緑の輝度より２倍を超えて大きい；
緑色要素では、緑の輝度が赤および青の輝度より２倍を超えて大きい；
青色要素では、青の輝度が赤および緑の輝度より２倍を超えて大きい；
シアン色要素では、青と緑の輝度が共に赤の輝度より２倍を超えて大きい；
マゼンタ要素では、赤と青の輝度が共に緑の輝度より２倍を超えて大きい；そして
黄色要素では、赤と緑の輝度が共に青の輝度より２倍を超えて大きい。

さらにあるいは、シンボルは、前記色要素を形成するためにシアン、マゼンタ、および黄色の顔料を基板に適用することにより形成され、それにより前記色要素はｓＲＧＢ色空間において測定された場合に以下の関係を満たす赤、緑および青の輝度特性を示す：
それぞれの色ｃ＝赤、緑、青に対し

ここにおいてＨ^１ _ｃおよびＬ^１ _ｃは色ｃを含むと期待される色要素の中での色ｃのそれぞれ最高および最低観察値であり、一方Ｈ^０ _ｃおよびＬ^０ _ｃは色ｃを含まないと期待される色要素の中での色ｃのそれぞれ最高および最低観察値である。

本発明の１実施形態によれば、追加として接触可能媒体であって、上記のいずれかに記載の方法に従って接触可能媒体上に提供されるシンボルを有する、ことを特徴とする接触可能媒体が提供される。
本発明は添付の図面を伴った以下の実施形態の詳細な記述により十分に理解されよう。

本発明の１実施形態にもとづく、ナビゲーションおよび拡張現実表示のためのシステムの概略絵画図である。 本発明の１実施形態にもとづく、図１のシステム内の携帯型計算機器の概略図である。 本発明の１実施形態にもとづく、ナビゲーションおよび拡張現実表示のための方法を概略示すフローチャートである。 本発明の１実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボルの概略図である。 本発明の１実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボルの概略図である。 本発明の１実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボルの概略図である。 本発明の１実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボルの概略図である。 本発明の１実施形態にもとづく、多重色のシンボルを復号する方法を概略示すフローチャートである。

（概要）
スマートフォン、タブレットなどのＧＰＳ機能付き携帯型計算機器および専用ナビゲーション機器を使用した屋外ナビゲーションは、一般に広く受け入れられた。しかし囲まれた環境（屋内施設および建て込んだ市街地の両方を含む）では、ＧＰＳナビゲーションはうまく作動せず、そしてユーザの要求も異なっている。ユーザは所望の目的地を徒歩で見つけるための詳細な指示を必要とするだけでなく、ユーザの要求は屋外ＧＰＳベースナビゲーションに比べて一般的により複雑で動的である。例えば、ユーザは特定の商品または活動の位置決めを望むかもしれないし、ナビゲーションそれ自体が３次元環境にあり、多くの場合異なる階またはレベルにあり、１つの階またはレベルから別の階またはレベルに移動するための種々の選択肢を含むかもしれない。このようにナビゲーション選択は、身体的移動の限界と能力と共にユーザの目的と好みに密接に依存する。

同時に、ナビゲーション用の最適な指示と経路発見を屋内施設の中で提供することは、一般的にその施設の構造的および機能的組織の詳細で深い知識を必要とする。この種の知識の集積は一般的に、そのような知識を持つその施設の運営者の参加を必要とする。運営者はより良いそしてより効率的なユーザ体験を提供し、一方で施設内の運営者およびテナントの利益を向上させるために、ユーザのナビゲーション要求を充足させる強い動機を有している。この種の焦点の定まったナビゲーション指示を提供することは、ユーザが施設内の商品およびサービスを購入し、将来再び来訪する可能性を増加させる。

しかし囲まれた環境においてナビゲーション指示をユーザに伝える現在の方法は、この仕事によく適合していない。従来は、ナビゲーション指示は地図により、そして一般的な方向サインおよび施設リストにより提供され、一方で販促的内容は広告サインやディスプレイに表示される。この種の通信はユーザ体験を向上させるよりはむしろ、ユーザを認知過負荷および混乱の状態に至らしめ、その中で多くの情報内容が失われる。

この問題の１つの解決法は、ユーザが情報を受け取りたいポイントを、これらポイントに画像センサ（殆どの携帯型計算機器に組み込まれているカメラなど）を使用して読み取り可能なシンボルを提供することにより、ユーザが選択できるようにすることである。しかしＱＲコード（登録商標）などの現存するタイプのシンボルは、大きく印刷された場合を除き、ユーザが発見するのは困難であり、その画像を獲得しそして復号するためには、一般に携帯型計算機器をそのシンボルに近寄って掲げる必要がある。

本明細書に記載される本発明の実施形態は、既存の画像ベース符号化スキームの限界を超越する、新規のコンピュータ読み取り可能シンボルおよびそのようなシンボルを使用する方法を提供する。それぞれのシンボルは１つの共通頂点で会合し、特定されたデジタル値を符号化するために選択された異なるそれぞれの色を有する、複数のポリゴン（多角形）からなる。大きなデジタル値を符号化するために、ポリゴンは多重の頂点を有するモザイク状に配列され、ここにおいてそれぞれの頂点はその頂点で会合するポリゴンの色に基づいてそれぞれのデジタル値を符号化する。シンボルはその後、多重の頂点により符号化されたそれぞれのデジタル値を組み合わせることにより生成された、拡張デジタル値を符号化する。開示された実施形態では、シンボルで使用される色は新規のやり方で選択され、それにより携帯型計算機器は、照明条件に拘わらず信頼性と明確性を持って復号可能になる。

一般的にシンボルは紙、プラスチック、または任意の他の印刷可能基板などの接触可能媒体上に印刷され、その後それは壁または案内標識などの所望の場所に吊り下げられ、または固定されてもよい。あるいはこれらシンボルは電子表示板に掲載されてもよい。色彩豊かなシンボルは容易にユーザにより発見され、認識される。同時に、シンボルの画像は、携帯型計算機器に組み込まれたカメラの類および、以下に記載されるように、獲得されるシンボルの寸法に影響を受けないアルゴリズムを使用して、大きな範囲の距離を超えて信頼性を持って獲得されそして復号可能である。

従って開示されたシンボルは、囲まれた環境におけるナビゲーションをサポートし、位置ベースの拡張現実情報の表示を携帯型計算機器のスクリーン上に呼び出すのに特に有用である。このようなシンボルは、位置ベース情報を提供するのに適したシステムと結合された場合、そのような環境でのユーザ体験を促進し、そして既存解決法の上記の欠点を克服するのに使用可能である。本明細書に記載される特定の実施形態はこの種の用途に焦点が当てられているが、本発明の原理に従って制作されたシンボルは、他の目的のための画像獲得および計算機器に対し符号化情報を提供するのにも同様に使用可能である。

（システムの記載）
図１は本発明の１実施形態にもとづく、ナビゲーションおよび拡張現実表示のためのシステム２０の概略図である。システム２０のオペレーションは本事例では、建て込んだ市街地環境またはショッピングセンターのような囲まれた環境２２内で描かれている。この環境は事例の説明のためだけに示され、制限する目的ではない。本発明の原理は屋内、屋外に関わらず、ユーザがアクセス可能な実質的に任意の環境で実行可能である。

環境２２に関する情報を探しているユーザ２４は、壁に貼られたシンボル２８を見つけ、そしてそのシンボルを含む画像を獲得するために彼のスマートフォン２６（または他の携帯型計算機器）のカメラを向ける。この種の用途の文脈で使用されるシンボルは本明細書ではまた「アンカー」と呼ばれる。シンボル２８は異なる色のポリゴン−この事例では四角形−のモザイク状パターンからなる。このようなパターンは以下で図を参照して詳述される。図１には簡略化のため単一のユーザと単一のアンカーしか示されていないが、環境２２の運営者または他の管理者は、ユーザが環境内に配分された種々の異なる位置の全てで位置ベース情報にアクセスできるように、一般的に環境内のこれらの位置に多重のアンカーを貼る。ユーザによる環境内での信頼できるナビゲーションのため、任意の所与の位置において、ユーザに明確に視認できる少なくとも１つのアンカーが存在することが一般的に望ましい。

スマートフォン２６のプロセッサは、シンボル２８により符号化されたデジタル値を復号するため、獲得された画像を処理し、その後デジタル値を特定するメッセージをサーバ３４に送る。以下に説明するようにメッセージは、ユーザプロファイルおよび検索要求とともに、信号強度またはスマートフォンシステムに利用可能な他の位置決め情報から得られたスマートフォンの概略位置に関するデータも含んでよい。この通信ではスマートフォン２６は、以下に記載するように適合するアプリケーションの制御の下、クライアント機器として機能する。図示する実施形態では、既存技術で既知のように、スマートフォン２６はネットワーク３２に接続する無線アクセスポイント３０経由でサーバ３４と通信する。またはあるいは、スマートフォン２６とサーバ３４はセルラーネットワーク経由で、または既存技術で既知の他の適合するタイプの通信リンク経由で通信してもよい。サーバ３４は一般的に、プロセッサ、メモリおよび通信インタフェースを備え、適合するソフトウェアで駆動されてスマートフォン２６のようなクライアント機器と通信し、適切な形式での位置ベース方法を提供する、汎用コンピュータを有する。

ある代替的な実施形態では、スマートフォンまたは他の携帯型計算機器は、関連アンカーデータを事前にキャッシングし、特定のアンカーが検知された時にデータを後から引き出すことにより、オフラインで作動してもよい。このような選択肢は例えば、非常に限定された（有るとしても）データネットワークアクセスを有するかもしれない旅行者にとって有用である。

図２は本発明の１実施形態にもとづく、図１のシステム内のスマートフォン２６の概略図である。スマートフォンはカメラ４５を有し、それは既存技術で既知のようにメモリ４８と通信インタフェース４９を持つプロセッサ４６と繋がっている。スマートフォン２６のユーザインタフェースは一般的に接触感知ディスプレイを介して実現されるが、さらにあるいは、スマートフォンはポインティング装置および／またはキーパッドなどの他のタイプのユーザインタフェース要素を有してもよい。プロセッサ４６は適合するソフトウェアの制御の下で、本明細書に記載される機能を果たす。このソフトウェアは電子形式で例えばネットワーク上でスマートフォン２６にダウンロードされてもよい。さらにあるいは、ソフトウェアは電子、光学または磁気メモリのような接触可能非一過性媒体に記憶されてもよい。

スマートフォン２６は本発明の実施形態において使用可能な携帯型計算機器の１つの代表的事例にすぎず、適切なカメラ、プロセッサ、ディスプレイ、通信インタフェースを有する他の種類の機器も本明細書に記載される機能を実行するために同等に使用できる。このような機器の事例には、タブレットおよび他の携帯型コンピュータ、またグーグル（登録商標）グラスのような頭部搭載型機器および専用ナビゲーション機器を含む。

スマートフォン２６は上述のようにシンボル２８（図１）を含むシーンの画像を獲得し処理し、そしてそのシンボルにより符号化されたデジタル値を含むメッセージを、通常他の上記の情報と共に、サーバ３４に送信する。それに応答してサーバ３４はシンボルの位置に関する情報をスマートフォンに返信する。スマートフォンは通常この情報をディスプレイ４０上に、通常シンボル２８を含むシーンの画像の上に重ねて表示する。このように図２の事例では、ユーザ２４がラグをショッピングする興味を示したと仮定して、プロセッサ４６は矢印４２をディスプレイ４０上に重ね、そしてまた所望の目的地への方向を示すテキストの説明文４４または他の図形情報を加えてもよい。

コンピュータが生成した図形要素が実際の環境の画像の上に、その環境の実際の物理的要素を真似たように重ねられるこの種の表示は、一般的に拡張現実表示と呼ばれる。矢印４２と説明文４４はディスプレイ４０上に表示されるであろう拡張現実要素の類の単純な事例にすぎない。拡張現実要素のタイプおよび、その環境に貼られたシンボル２８の位置に対応する拡張現実要素の位置は、視覚的キューや販促コンテンツの豊富な選択肢を提供するため、システム２０の運営者により選択されそしてプログラムされる。視覚的キューや販促コンテンツはアニメーション要素を含むこともあり、また音響が加えられることもあり、環境２２内の異なるユーザの個人的な嗜好および目的により変化しうる。

図３は本発明の１実施形態にもとづく、ナビゲーションおよび拡張現実表示のための方法を概略示すフローチャートである。方法は利便性と明確化のためシステム２０（図１）の要素とスマートフォン２６を参照して記載されている。しかし本方法の原理は、必要な変更を加えて、任意の適合する応用環境において、任意の所望の携帯型計算機器を使用して適用可能である。

準備ステップとして、プロファイル定義ステップ５０において、スマートフォン２６がユーザ２４に関するプロファイル情報を受け取りそして記憶する。ユーザは個人プロファイルおよび嗜好を含むプロファイル情報を、スマートフォン上で走るクライアントソフトウェアアプリケーションからの問い合わせに応答して能動的に入力してもよい。あるいはさらに、プロファイル情報はユーザ行動や他の情報源に基づいて自動的に組み立てられてもよい。アプリケーションそれ自体はユーザが初めてその環境に入った時にユーザに対してスマートフォン２６へのダウンロードをオファーされてもよい。さらにあるいは、アプリケーションはスマートフォンに事前にインストールされていてもよい。

ユーザ開始ステップ５２において、環境２２内でユーザ２４はクライアントアプリケーションを開き、そして通常１つの目的物を選択する。目的物はレストランまたは店の名前のような特定の目的地であってよく、またはそれはあるタイプの施設、またはラグの購入または直近のトイレを探すなどの行動であってもよい。その後画像獲得ステップ５４において、ユーザ２４はアンカー（シンボル２８）を視覚的に探し、そして位置を突き止めると、アンカーを含むシーンの画像を獲得するためにスマートフォン２６を向ける。

処理ステップ５６において、スマートフォン２６内のプロセッサ４６はクライアントアプリケーションの制御の下、シンボル２８により符号化されたデジタル値（アンカーＩＤとも呼ばれる）を取り出すために獲得された画像を処理する。一般的に環境２２内のそれぞれのアンカーは異なり、そして１つのユニークなＩＤを符号化する。プロセッサはその後、アンカーＩＤ，クライアントの目的物、およびユーザプロファイルからの関連情報を示してサーバ３４に問い合わせを送信する。選択肢としてまたは追加的に、関連するユーザプロファイルがサーバ３４に事前に記憶されていてもよい。

サーバ３４は環境２２に関する記憶された情報を使用してその問い合わせを処理する。この情報は通常、施設やサービスの位置および全てのアンカーの位置を示す環境の詳細地図を含む。サーバはこの情報を、ユーザ問い合わせにより提供されたように、ユーザの位置、目的物、および嗜好と組み合わせ、そして応答を生成する。通常この応答はユーザを彼の目的を満足させる位置に向かわせるため、１つまたはそれ以上の図形要素および場合によりテキストおよび／または音響要素をも含む。応答はまたユーザのプロファイルおよび位置に適合された販促情報を含んでもよい。

応答送信ステップ５８において、サーバ３４はこの応答をスマートフォン２６に送信する。ディスプレイステップ６０において、プロセッサ４６はクライアントアプリケーションの制御の下、応答の図形的およびテキスト要素をディスプレイ４０に与える。通常少なくとも図形的要素が、画像内のアンカーの実際の位置の上に重ねられた、あるいは結び付けられた、ディスプレイ上の位置において、拡張現実要素としてディスプレイ上に示される画像内に現れる。（選択肢としてまたは追加として、スマートフォン２６はサインの生成および表示の遅れを減少させるため、直近のアンカーの全てまたはいくつかを事前にキャッシングしてもよい。）

プロセッサ４６は当該アンカーがスマートフォン２６により獲得された画像の中で視認できる限りはディスプレイ４０上にその情報を表示し続ける。ユーザが環境２２を通過して動くにつれて、ディスプレイ４０上の情報の位置は獲得された画像内の実際のアンカーの位置に沿って変化する。最初のアンカーが視認できない位置にユーザが進むと、ユーザはもう１つのアンカーを含む画像を獲得してもよく、そしてディスプレイ４０上の情報はユーザが所望の目的地に到達するまでそれに従って更新される。

（シンボルのデザイン）
図４および図５は、本発明の１実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボル７０と８０の概略図である。シンボル７０と８０は共に１つの共通の頂点で会合する多重のポリゴンを有する。シンボル７０の場合には、ポリゴンは四角形７２であり、頂点７４で会合し、一方シンボル８０では、ポリゴンは三角形８２であり、頂点８４で会合する。あるいは他の種のポリゴン（５，６またはそれ以上の辺を有する）、必ずしも全て同じである必要はないが、も１つの頂点で会合するように配置できる。実質的に任意のタイプのポリゴンもそしてはめ込みパターンも使用可能である。復号の容易さと信頼性のため１つの所定の頂点に会合するポリゴンの全てが異なる色であることが望ましい（しかし必須ではない）。Ｎ_Ｃ個の色およびＮ_Ｐ個のポリゴンが会合する１つの頂点を使用して、頂点はＮ_Ｃ！／（Ｎ_Ｃ−Ｎ_Ｐ）！個の異なる形態をとることができ、従ってＮ_Ｃ！／（Ｎ_Ｃ−Ｎ_Ｐ）！個の異なるデジタル値を符号化するのに使用可能である。

図６，７は本発明のさらなる実施形態にもとづく、多重色のコンピュータ読み取り可能シンボル９０，１００の概略図である。これらの実施形態ではそれぞれのシンボル内に多重の頂点を有する多重のポリゴンタイルをモザイク状に配列することが、符号化可能なデジタル値の範囲を広げ、識別の頑健性を増大させるために使用される。（「モザイク状に配列する」という用語は本発明の明細書および請求項においては、形状間に重複または隙間がないようにはめ込むためにある領域を幾何学的形状ではめ込むことを言う。）例えば、シンボル９０は６角形のタイル９２，９４を有し、そして６つの共通頂点９６，９８を有し、それぞれの頂点は３つの隣接するタイルを有する。シンボル１００は３ｘ３の格子内に配列された四角形のタイル１０２を有し、４つの共通頂点１０４を定義する。

シンボル９０、１００のそれぞれの多重の頂点９６，１０４は、それぞれのデジタル値を符号化し、そしてこれらの値は、例えば頂点の個別の値を連結することにより、組み合わされて拡張デジタル値を生成する。タイル１０２の中の６色の異なる配列を持つシンボル１００内の頂点は、従って１２６，３６０個の異なる値を符号化するのに使用できる。さらに、頂点１０４の３つの頂点の周りの色の位置および配置が既知であると、４番目の頂点の周りの３つの色の位置と配置が一意に決定される。もし４番目の頂点が期待される位置と色の分布を満たさない場合、画像を処理している携帯型計算機器はそのシンボルを拒絶し、そしてこのようにしてシンボル値の偽の間違った読み取りを防止する。

シンボル９０，１００のようなモザイク状にはめ込まれる多重頂点のシンボルは、図１に示されたナビゲーション用途の類のようなほとんどの用途および環境にとって十分な数の異なるデジタル値を符号化しなければならない。大きな数のタイルを含むシンボルは大きな値を符号化するのに使用されてもよい。非対称のモザイク状はめ込みもまた使用されてもよい。ＧＰＳまたはセルラー信号強度により提供される概略位置、およびセル番号などの補助的情報が、異なる位置に展開された同一の値を持つシンボル間の差別化を図るのに使用できる。

上記に記載されたシンボルにより示された、色ベースの、頂点を中心とする種の符号化（特に、既知のＱＲコード（登録商標）のような画像ベースの符号化スキームと比較して）の主要な利点は、復号がスケールに対してほぼ不変であることである。言い換えれば、携帯型計算機器により獲得された画像内のシンボルの相対的寸法、そして従って機器とシンボルの距離は、寸法の大きな範囲に亘って、復号にほとんどまたは全くインパクトを与えない。

例えば候補頂点により符号化されたデジタル値を読むために、プロセッサ４６は候補頂点の位置を選択し、その後、それぞれのポリゴン内の頂点から一定の距離離れた頂点周辺のサンプリングポイントにおいて色を計算する。これらサンプリングポイントは、本明細書ではプローブまたはプローブ位置と呼ばれるが、通常ポリゴンの色末端の間の角二等分線に沿って位置決めされる。プローブの数とプローブの間の角度は、したがって従前の図に示されるように、それぞれの頂点の周りのポリゴンのタイプと数により決定される。（サンプリングポイントがその周りに設定される候補頂点の位置は、頂点で会合する色末端を位置決めし、そして色末端の交点にその位置を設定することにより、または他の適合する基準により、またはランダムでも発見可能である。ポリゴンタイルが一定の偏移ベクトルＤより小さくなければ、このような偏移でのポリゴンの色探知は寸法に関係なく同じ色を得る。

この種の頂点を中心とした符号化は回転に対しても頑健である。回転が最小頂角の半分より小さい（例えば四角形によるモザイク状にはめ込みでは４５°未満）限りは、色探査方向を角二等分線に沿って調整する必要はない。ほとんどのスマートフォンおよび他の携帯型計算機器で利用可能な重力センサ（加速度計など）により提供される情報は、カメラ自身の回転に無関係に色探査角度の曖昧性解消と修正に使用可能である。頂点自体はレジストレーションマークとして機能し、それによりアンカーに追加のレジストレーションマークを追加する必要がない。

（色スキーム）
本発明の実施形態によるシンボル内の頂点周りのポリゴンタイルの色付けのためには、画像センサにより識別可能な任意の色の組が使用可能である。しかし本願発明者らは、色スキームの一定の色ファミリーが、広く使用可能な画像センサを使用した高信頼性、効率的な色識別をサポートする点で有利であることを発見した。この種の色スキームは上記の頂点ベースの符号化方法に対してシンボルを生成するのに適用可能である。この色スキームは、この特定の符号化法だけでなく、他の色ベース符号化技術においても有用である。

本発明の１実施形態では、原色の「赤（Ｒ）」、「ン緑（Ｇ）」および「青（Ｂ）」、およびそれらのそれぞれの補色「マゼンタ（Ｍ）」、「シアン（Ｃ）」および「黄（Ｙ）」を使用して、色の数はＮ_Ｃ＝６に設定される。この色の組はいくつかの利点を有する：
・原色、またそれ以上にいくつかのこれら原色に接続するインタフェースは自然環境では比較的珍しい。この特徴はヒトおよびコンピュータによるアンカーの識別に有利であり、そして頑健な復号に役立つ。
・ＲＧＢはカメラにより生成されるデジタル画像のネイティブ色空間である。補色はＭ＝Ｇ＋Ｂ，Ｃ＝Ｒ＋Ｂ，Ｙ＝Ｒ＋Ｇとして容易に計算できる。
・Ｎ_Ｃ＝６は上述のように四角形、六角形および三角形のモザイク状はめ込みには十分である。

この実施形態では、色の３次元２進法表示を使用する。
１．Ｒ＝（１，０，０）
２．Ｇ＝（０，１，０）
３．Ｂ＝（０，０，１）
４．Ｃ＝（０，１，１）
５．Ｍ＝（１，０，１）
６．Ｙ＝（１，１，０）
それぞれの３つの次元は原色チャネル（ＰＣＣ）を表わす。

本実施形態では、任意の所与の共通頂点を取り囲む色は、すべて互いに異なり、そしてそれぞれのＰＣＣの２進法表示が変化していなければならない、即ち、取り巻く色の全てが同じＲＧＢビット値を有する頂点は許されない。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色の３つのタイルの頂点は基準に適合する、なぜならば全てのタイルに対しどの２進法ＰＣＣも不変ではないからである。反対にＣ、Ｇ、Ｂ色の３つのタイルは基準に適合しない、なぜならば、赤の２進法ＰＣＣが全てのタイルにおいてゼロであるからである。６色のモザイク状はめ込みでは、この制限は六角形のモザイク状はめ込みにのみ適用される、なぜならば、異なる色の三角形または四角形のタイルの頂点の周りの任意の配置はその制限を満たすからである。

シンボルの四角形のモザイク状はめ込みは、その外形が、シンボルの画像化に使用されるセンサ要素のモザイク状はめ込みに適合し、そして公共の閉鎖環境においてアンカーを張り付けるのに使用可能な空間に適合する傾向があるため、有利である。四角形タイルはアンカーがある角度で獲得された場合、それは正面からよりよく起こるが、に起こる水平方向短縮を補償するために、容易に水平方向に伸長可能である。

図８は本発明の１実施形態にもとづく、シンボル１００のような上記の設計の多重色シンボルを復号する方法を概略示すフローチャートである。色探査ステップ１１０において、プロセッサ４６は、あるシンボルの画像内の所与の１つの頂点位置を示すそれぞれの画像軸ベクトル

に対し、Ｎ_Ｐ個の色−プローブ値Ｖｐ（ｐ＝１，．．．，Ｎ_Ｐ）を取り出す。これらの値はプローブ座標

における画像色強度

に対応する。偏移ベクトル

は全て同じ長さ

を有するが、アンカー形状に対応して異なる方向を向いている。特異的に、四角形のモザイク状はめ込みでは、

であり、ここにＤ＝Ｒｏｕｎｄ［ｄ／√２］の自然数である。

一般的に隣り合う偏移ベクトル間の角度は２π／Ｎ_Ｐである。以前触れたように、偏移ベクトルのこの角度分布はπ／Ｎ_Ｐまでの画像回転に関する頑健性を意味する。三角形のモザイク状はめ込みでは、

であり、ここにφ_ｐ＝（２ｐ−１）π／Ｎ_Ｐ、ｐ＝１，．．．，６。六角形のモザイク状はめ込みでは、６個のベクトルは図６の頂点９６と頂点９８により示されるように、頂点の２つの可能なタイプに対応する偶数と奇数のｐの２組に分けられる。

長さパラメータＤは検知可能な最小のアンカー画像寸法を定義する。（Ｄ＝１または２ピクセルのような）非常に小さな値は非常に局所的なプローブの組に対応し、それは原則的に（Ｄ^２のオーダーの）小さな数のピクセルにより獲得されるアンカーを捕捉できる。アンカー識別は大きなＤの値と共により頑健になるが、通常３以上の任意の値のＤに対してよく機能する。大きなシンボルでもまだ小さなＤの値で頑健に識別できる、なぜならば、頂点はアンカーの寸法に関係なく、局所的に定義されるからである。したがって１選択のＤの使用は、小さなおよび大きなアンカーの検知に十分である。

次の段階はそれぞれのプローブをＮ_Ｃ色の１つとして分類することである。図８はこの目的のための頑健な方法を示し、それはある種の局所白バランスをネイティブＲＧＢ空間において実行し、潜在的に低信頼性の候補頂点を自動的に拒否する１組の要件を課する。具体的には、ＰＣＣ評価ステップ１１２において、プロセッサ４６は最初に、それぞれのプローブにおける３原色（ＲＧＢ）チャネル（ＰＣＣ）のそれぞれに対する最高輝度値Ｉ_ｃ ^ｍａｘ＝ｍａｘ_ｐ（｛Ｉ_ｃ（ν_ｐ）｝）および最低輝度Ｉ_ｃ ^ｍｉｎ＝ｍｉｎ_ｐ（｛Ｉ_ｃ（ν_ｐ）｝）を発見する。暗闇閾値評価ステップ１１４において、第一の要件、任意の所与のＰＣＣの最高輝度を有するプローブが絶対暗闇閾値Δ_ｃ ^ｍｉｎより大きい、即ち、Ｉ_ｃ ^ｍａｘ＞Δ_ｃ ^ｍｉｎが評価される。比率閾値評価ステップ１１６において、第二の要件、所与のＰＣＣの最低輝度を有するプローブが、この色の対応する最高輝度よりも有意に小さくなければならない、即ち、Ｉ_ｃ ^ｍｉｎ／Ｉ_ｃ ^ｍａｘ＜ρ_ｃ ^ｍｉｎが評価される。色プローブ値がこれらの要件を満たさない場合、プロセッサ４６は不合格ステップ１２２において、候補頂点を不合格にする。

最後に、ＰＣＣ割り当てステップ１１８において、それぞれのＰＣＣにおける極値の間の領域Ｒｃ＝Ｉ_ｃ ^ｍａｘ−Ｉ_ｃ ^ｍｉｎに基づいてプロセッサ４６はＰＣＣ二進法値Ｖ_ｐ，ｃを相対的閾値τ_ｃ ^ｍｉｎおよびτ_ｃ ^ｍａｘに基づいてそれぞれのプローブに割り当てる、ここに０＜τ_ｃ ^ｍｉｎ、τ_ｃ ^ｍａｘ＜１、τ_ｃ ^ｍｉｎ＋τ_ｃ ^ｍａｘ＜＝１。具体的には：

そしてこの条件を満たさない場合Ｖ_ｐ，ｃは定義されない。この段階でＶ_ｐ，ｃのどれかが未定義の場合、１つの頂点に対するテストは不合格となり、処理の流れはステップ１２２で終了する。

候補頂点が成功裏にステップ１１４−１１８をパスした場合、プロセッサ４６は１つの特定の色を２進法ＰＣＣ表示での三重項（Ｖ_ｐ，ｒ，Ｖ_ｐ，ｇ，Ｖ_ｐ，ｂ）の形式でそれぞれのプローブに割り当てる。しかし上記に定義された６色スキームを超えて、二進法三重項（Ｖ_ｐ，ｒ，Ｖ_ｐ，ｇ，Ｖ_ｐ，ｂ）は２つの追加的な許容されない構成を持つことができる：Ｋ＝（０，０，０）およびＷ＝（１，１，１）。プロセッサ４６は二進法ＰＣＣ三重項のいずれもがＫまたはＷでなく、そして候補頂点の周りのプローブで同じ色値を持つものが２つとないことを、色チェックステップ１２０でチェックする。この後者の条件はプローブ間の対比較によりチェックされる。

これら最終の条件が満たされた場合、頂点識別ステップ１２４において、プロセッサ４６は、色頂点条件を満たすピクセルのクラスタの中心に対応する点を１つの頂点として識別する。プロセッサは個々のポリゴンの色値を組み合わせることにより、例えば各プローブの３ビット２進法ＰＣＣ値を３桁２進法数値に変換し、その後Ｎ_Ｐ個のプローブを連結して単一２進法数値にすることにより、頂点ＩＤを割り当てる。多重頂点アンカー全体に対するＩＤは頂点の個々のＩＤを連結することにより発見されてもよい。

頂点の頑健な検知は色の選択により強く影響される可能性がある。アンカーは獲得された画像の小さな部分のみを占有するため、それらの照明は、カメラに使用される露出と利得に影響する画像全体の照明とは通常大きく異なる可能性がある。実際、発明者らは、所定のアンカータイルに対するＰＣＣ値の読み出し値が、このタイルにとって最適であろう使用される露出と利得に関して通常３倍だけ変化することを発見した。例えば画像のほとんどが太陽光をフルに浴びているがアンカーは影の中に位置する場合、そのアンカーのＰＣＣ値は、アンカーも太陽光をフルに浴びている場合の画像に比較してずっと低くなる。逆に画像のほとんどが影の中にあるがアンカーがたまたま強く照明される場合には、そのアンカーのＰＣＣ値はずっと高くなるであろう。

考慮すべきさらなる制限は、実際の物体（着色顔料を含む）の反射色は色分解に関して物理的制限があることである。結果として、獲得された「原色」のＲＧＢ画像はまた「誤った」チャネルにおいて必然的に無視できない貢献をする。例えば、公知のウェブオフセット出版用仕様（ＳＷＯＰ）に準拠した校正済みプリンタ上に「原色の緑」をインク密度ＣＭＹＫ＝（１００％、０，１００％、０）で生成する繊細な試みでは、獲得された画像の色値がＲＧＢ＝（０，１６６，８０）で与えられ、「誤った」赤のチャネルが８０の無視できない値を持つ結果となる。シンボルの頂点の喪失または誤識別につながるこの種の状況を避けるため、本発明の実施形態は、色検知のための上記のパラメータと、実際にアンカーを生成するのに使用される機器の色再生産能力と、の共同最適化のためのスキームを提供している。

この種のスキームをサポートするため、色セットを点数付けする方法が導入される。その方法は１つの色セットを、獲得された画像内の色セットアンカータイルの実際のＲＧＢ値に従って点数をつける。（ｓＲＧＢ色空間はＩＥＣ仕様６１９６６−２−１：１９９９により定義され、そしてカラー画像センサやカメラの校正に広く使用されている。）その後アンカーシンボル用の色セットは点数を最高にするように選択される。

ＲＧＢＣＭＹ色の所与のセットの点数を計算するため、それぞれ、色セットの２進法表現が１である色ｃの最高および最低観察値であるＨ^１ _ｃおよびＬ^１ _ｃが取られる。同様にＨ^０ _ｃおよびＬ^０ _ｃは色セットの２進法表現が０である色ｃのそれぞれ最高および最低観察値である。言い換えれば、Ｈ^１ _ｃおよびＬ^１ _ｃは色ｃを含むと期待される色要素の中での色ｃのそれぞれ最高および最低観察値であり、一方Ｈ^０ _ｃおよびＬ^０ _ｃは色ｃを含まないと期待される色要素の中での色ｃの最高および最低観察値である。ｃ＝赤の場合、赤、黄、マゼンタの色要素はこの赤色を含むと期待され、一方緑、青、シアンの色要素は赤色を含まないと期待される。

例えば校正されたＳＷＯＰプリンタでの繊細な色生成スキームは：
・ＲはＣＭＹＫインク密度（０，１００％、１００％、０）により生成される。
・ＧはＣＭＹＫインク密度（１００％、０，１００％、０）により生成される。
・ＢはＣＭＹＫインク密度（１００％、１００％、０，０）により生成される。
・ＣはＣＭＹＫインク密度（１００％、０，０，０）により生成される。
・ＭはＣＭＹＫインク密度（０，１００％、０，０）により生成される。
・ＹはＣＭＹＫインク密度（０，０，１００％、０）により生成される。

ｓＲＧＢ仕様に従って校正されたカメラでは、観察される色値は下記になろう：
・獲得されたＲ−（２３７，２８，３６）
・獲得されたＧ−（０，１６６，８０）
・獲得されたＢ−（４６，４８，１４６）
・獲得されたＣ−（０，１７３，２３９）
・獲得されたＭ−（２３６，０，１４０）
・獲得されたＹ−（２５５，２４２，０）

これらの測定値は以下の各色の最高および最低値を導く：
・Ｈ^０ _Ｒｅｄ＝４６ ２進法表示でｒｅｄ＝０のアンカー色Ｇ，Ｂ，Ｃの中での赤の最高値
・Ｌ^０ _Ｒｅｄ＝０ ２進法表示でｒｅｄ＝０のアンカー色Ｇ，Ｂ，Ｃの中での赤の最低値
・Ｈ^０ _{Ｇｒｅｅｎ}＝４８ ２進法表示でｇｒｅｅｎ＝０のアンカー色Ｒ，Ｂ，Ｍの中での緑の最高値
・Ｌ^０ _{Ｇｒｅｅｎ}＝０ ２進法表示でｇｒｅｅｎ＝０のアンカー色Ｒ，Ｂ，Ｍの中での緑の最低値
・Ｈ^０ _Ｂｌｕｅ＝８０ ２進法表示でｂｌｕｅ＝０のアンカー色Ｒ，Ｇ，Ｙの中での青の最高値
・Ｌ^０ _Ｂｌｕｅ＝０ ２進法表示でｂｌｕｅ＝０のアンカー色Ｒ，Ｇ，Ｙの中での青の最低値
・Ｈ^１ _Ｒｅｄ＝２５５ ２進法表示でｒｅｄ＝１のアンカー色Ｒ，Ｍ，Ｙの中での赤の最高値
・Ｌ^１ _Ｒｅｄ＝２３６ ２進法表示でｒｅｄ＝１のアンカー色Ｒ，Ｍ，Ｙの中での赤の最低値
・Ｈ^１ _{Ｇｒｅｅｎ}＝２４２ ２進法表示でｇｒｅｅｎ＝１のアンカー色Ｇ，Ｃ，Ｙの中での緑の最高値
・Ｌ^１ _{Ｇｒｅｅｎ}＝１６６ ２進法表示でｇｒｅｅｎ＝１のアンカー色Ｇ，Ｃ，Ｙの中での緑の最低値
・Ｈ^１ _Ｂｌｕｅ＝２３９ ２進法表示でｂｌｕｅ＝１のアンカー色Ｂ，Ｃ，Ｍの中での青の最高値
・Ｌ^１ _Ｂｌｕｅ＝１４０ ２進法表示でｂｌｕｅ＝１のアンカー色Ｂ，Ｃ，Ｍの中での青の最低値

共通頂点の検知において誤検知を減少させるため、それぞれの暗闇閾値Δ_ｃ ^ｍｉｎが出来る限り大きく選択される。暗闇閾値Δ_ｃ ^ｍｉｎを増加させる限界は、照明条件に起因してΔ_ｃ ^ｍｉｎがＬ^１ _ｃより大きくなる場合に、暗闇閾値がある頂点の検知を阻害する点、において到達される。従って暗闇閾値Δ_ｃ ^ｍｉｎを最大にすることは大きな値のＬ^１ _ｃを選択することと等価である。同様に最小利得比ρ_ｃ ^ｍｉｎは出来るだけ小さくなければならないが、これは大きな値の１／（Ｈ^０ _ｃ＋δ）を選択することに等価である。（定数δはＨ^０ _ｃ＝０における特異点を防止するために導入される。）上記２つの観察を組み合わせて、照明の変化に対する頑健さを助長する１つの点数にすることは、以下の式を最大化することに相当する：

δを最大値である２５５（１色８ビット表現を仮定して）に設定することにより、便利にも点数が０−１の範囲に制約される。

相対的閾値τ_ｃ ^ｍｉｎおよびτ_ｃ ^ｍａｘの厳密な選択は誤検知された頂点に遭遇する機会を有意に減少させ、従って頂点検知の信頼度を向上させる。最も厳密な相対的閾値τ_ｃ ^ｍｉｎおよびτ_ｃ ^ｍａｘはそれらの下限がそれぞれ（Ｈ^０ _ｃ−Ｌ^０ _ｃ）／（Ｌ^１ _ｃ−Ｌ^０ _ｃ）および（Ｈ^１ _ｃ−Ｌ^１ _ｃ）／（Ｈ^１ _ｃ−Ｈ^０ _ｃ）により与えられることを実現することにより発見できる。τ_ｃ ^ｍｉｎ＋τ_ｃ ^ｍａｘ＜＝１であるため、これらの要件は便利なことに組み合わされて次の式を最大化することとなる：

２つの点数は組み合わされて単一の最適化点数になる：

アンカー色生成に使用されるそれぞれの手段に対して上記点数の最適化プロセスが実行され、それによりアンカー生成色のベストな組を得る。

上記の繊細なアンカー色生成スキームに対して、最適化点数は計算すらできない、なぜならば：
τ_Ｂｌｕｅ ^ｍｉｎ＝（Ｈ^０ _Ｂｌｕｅ−Ｌ^０ _Ｂｌｕｅ）／（Ｌ^１ _Ｂｌｕｅ−Ｌ^０ _Ｂｌｕｅ）＝０．５７
τ_Ｂｌｕｅ ^ｍａｘ＝（Ｈ^１ _Ｂｌｕｅ−Ｌ^１ _Ｂｌｕｅ）／（Ｈ^１ _Ｂｌｕｅ−Ｈ^０ _Ｂｌｕｅ）＝０．６２
の計算時に、範囲合計規則τ_ｃ ^ｍｉｎ＋τ_ｃ ^ｍａｘ＜＝１が破られていることが判るからである。

以下の表ＩおよびＩＩは、τ_ｃ ^ｍｉｎ＋τ_ｃ ^ｍａｘを最小にし、そして従ってｓＲＧＢセンサに対する点数Ｓを最大にする、２つの異なるタイプの印刷インクに対するアンカー色生成スキームの最適化の結果である：

従って、上記の事例に示されるように、基板への使用のためのシアン、マゼンタおよび黄色の顔料比率の選択において、上述の点数付け基準を使用することにより、シンボルの色要素（この事例ではポリゴンタイル）がシンボルの画像の中で赤、緑、青、シアン、マゼンタまたは黄色の色要素として明確に識別可能な、シンボルが得られる。１つの理由は、ｓＲＧＢ色空間で計測した場合、赤、緑、青の色要素は、他のＲＧＢ原色の輝度の２倍を超える赤、緑、青の輝度をそれぞれ持つ。同様にシアン色要素に対しては、青と緑の輝度は赤の輝度より共に２倍を超え；マゼンタ色要素に対しては、赤と青の輝度は緑の輝度より共に２倍を超え；そして黄色要素に対しては、赤と緑の輝度は青の輝度より共に２倍を超える。結果として、相対的閾値τ_ｃ ^ｍｉｎとτ_ｃ ^ｍａｘの低い値が異なる色を頑強にそして高信頼度で分離するために使用できる。

上記の点数付け基準を使用することによるもう１つの有利な結果は、結果として得られる色の全ての輝度が特定の低い値または特定の高い値の周りのいずれかにクラスタされ、その中間にはクラスタされないことである。例えば、表１の青のｓＲＧＢ値は全て６１±１の領域または１５１±２の領域の中にある。既存技術で既知の色スキームはこの種の性質を示さない。上記で定義された信頼性点数を使用して色セットは一般的に、信頼性点数Ｓ^{ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ}の要素：

が任意のＰＣＣｃ（赤、緑または青）に対して０．８より大きいように定義できる。

以前述べたように、上記の色スキームは、特に色つきポリゴンタイルを使用した頂点ベースの符号化法を参照して本明細書で記載されるが、同種のスキームが他の色ベース符号化スキームで使用される他の種の色要素の生成に使用可能である。

色点数を評価するためにｓＲＧＢ色空間を使用することにより、アンカーの生成に使用される顔料の選択が、普通のスマートフォンや他の携帯型計算機器で使用される色フィルタアレイ（ＣＦＡ）および画像センサの既知のスペクトル特性に関して最適化できる。異なるベンダーが異なるＣＦＡを使用するが、約５００ｎｍでの緑フィルタと青フィルタの反応曲線の交点（即ち、緑フィルタの減衰が青フィルタの減衰と同じになる波長）と、約５８０ｎｍでの緑フィルタと赤フィルタの反応曲線の交点（緑フィルタの減衰が赤フィルタの減衰と同じになる波長）とが、全ての主要ベンダー間でほとんど同一である、ことを本願発明者らは発見した。これらのスペクトル交点は照明の変化に感応しない。

５００ｎｍと５８０ｎｍの２つの安定的交点は、それらのスペクトル反射率に従って６色の１つの組を定義する：

特性が上記の式で特定される特性に出来るだけ近い顔料の組み合わせを選択することにより、アンカーの画像におけるＲ，ＧおよびＢ値の間の差異を最大にするアンカー色が得られる。具体的には、それぞれのＰＣＣ Ｒ，ＧおよびＢに対し、Ｃ_Ｒは赤−緑および赤−青からの最大差異に関して最適化され；Ｃ_Ｇは緑−赤および緑−青からの最大差異に関して最適化され；Ｃ_Ｂは青−赤および青−緑からの最大差異に関して最適化され；「シアン」Ｃ_Ｃは緑−赤および青−赤からの最大差異に関して最適化され；「マゼンタ」Ｃ_Ｍは赤−緑および青−緑からの最大差異に関して最適化され；「黄色」Ｃ_Ｙは赤−青および緑−青からの最大差異に関して最適化される。センサの感応性に対する通常の波長領域が３９０ｎｍ＜λ＜６８０ｎｍ（遠赤外カットオフに起因して）に限定されるため、アンカー色組のスペクトル特性もまたこの領域に限定される。

アンカーの生成においては、アンカーが正反射の影響を最小にするランバート反射（艶消し面）を示すことが望ましい。あるいは、照明が乏しい条件では、アンカーは高指数微小ガラスビーズで出来た光反射型クリア皮膜のような回帰反射型皮膜で覆われてもよい。カメラのフラッシュにより生成された光のような光ビームがアンカー表面から衝突すると、その皮膜は皮膜の下にあるアンカー色を反射する。

以前述べたように、上記の色の選択は以前述べた多重ポリゴンタイルのシンボルの類のみならず、他のタイプの色ベースコンピュータ読み取り可能シンボルにも適当である。上記の実施形態は事例として引用され、本発明は本明細書で特に示されそして記載されたものに限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明の範囲は本明細書を読んだ当業者が想起する、従来技術で開示されていない、ここに記載された種々の特徴の組み合わせおよびサブ組み合わせの両方、およびそれらの変化形および修正形を含む。

Claims (22)

1. 情報を符号化する方法であって、
   １つのデジタル値を特定するステップと、
   複数のポリゴンからなる１つのシンボルを提供するステップと、
   を有し、
   前記複数のポリゴンは、１つの共通の頂点で会合し、そして前記特定された１つのデジタル値を符号化するために選択された異なるそれぞれの色を持ち、
   ここにおいて前記１つのデジタル値は、前記ポリゴンの色の３原色要素を示すそれぞれ２進法値からなる３ビット符号をそれぞれの色に割り当てるステップと、そして前記特定された１つのデジタル値となるようにデジタルな前記符号を組み合わせるステップと、により符号化され、
   ここにおいて前記ポリゴンの色は、前記２進法値のいずれもが前記共通の頂点で会合する全てのポリゴンに亘って一定であることがないように選択される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記シンボルは、多重の頂点を有する１つのモザイク配列からなり、
   前記多重の頂点はそれぞれの前記頂点で会合する前記ポリゴンの色に依存して多重のそれぞれのデジタル値を符号化し、
   ここにおいてそれぞれの前記多重の頂点で会合する前記ポリゴンの色は、前記２進法値のいずれもが任意の所与の頂点で会合するポリゴンの全てに亘って一定であることがないように選択され、そして
   ここにおいて前記シンボルは、前記多重の頂点により符号化される多重のそれぞれのデジタル値を組み合わせることにより生成される、拡張デジタル値を符号化する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ポリゴンの前記色は赤、緑、青、シアン、マゼンタおよび黄色から構成され、そしてそれぞれ３ビット符号（１，０，０），（０，１，０），（０，０，１），（０，１，１），（１，０，１）および（１，１，０）を持つ色グループから選択される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記シンボルは固有のレジストレーションマークを持たずに提供される、ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の方法。
5. 前記シンボルの画像を獲得するステップと、前記共通頂点の周りに多重の角度で配置される探知位置において前記画像内の色を探知することにより前記シンボルを復号するステップと、を有することを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の方法。
6. 前記探知位置は全て、前記共通頂点より同じ距離離れて配置される、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 接触可能媒体であって、請求項１−４のいずれかに記載の方法に従う１つのシンボルが前記媒体の上に提供されることを特徴とする、接触可能媒体。
8. 前記１つのシンボルが前記媒体上に印刷される、ことを特徴とする請求項７に記載の媒体。
9. 情報システムであって、
   多重のシンボルと、
   それぞれの前記シンボルは複数のポリゴンを有し、
   前記複数のポリゴンは、１つの共通の頂点で会合し、そして前記シンボルがそれぞれのデジタル値を符号化するように選択された異なるそれぞれの色を持ち、
   ここにおいて前記デジタル値は、ポリゴンの色の３原色要素を示すそれぞれ２進法値からなる３ビット符号をそれぞれの色に割り当てるステップと、そして前記特定されたデジタル値となるようにデジタルな前記符号を組み合わせるステップと、により符号化され、ここにおいてポリゴンの色は、前記２進法値のいずれもが共通の頂点で会合する全てのポリゴンに亘って一定であることがないように選択され、そして
   サーバと、
   を有し、
   前記サーバは、前記シンボルの１つを含む１つの画像を獲得しそして分析する時に、クライアント機器により復号された１つのデジタル値を示すメッセージをクライアント機器より受信し、そして前記メッセージに応答して前記クライアント機器に前記デジタル値に対応する情報アイテムを提供する、ように構成される、
   ことを特徴とするシステム。
10. 前記多重のシンボルは１つの環境内の異なるそれぞれの位置に配分され、そしてここにおいて前記サーバは、前記デジタル値に応答して前記クライアント機器の位置を確認し、そして前記位置に応答して前記アイテムを提供するように構成される、ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記アイテムは、前記シンボルの１つを含む前記画像の表示の上に前記クライアント機器により重ねあわされるように構成される図形要素を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
12. コンピュータ用ソフトウェアからなる製品であって、プログラム命令が保管される接触可能、非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、前記命令は、コンピュータ機器により読み取られた場合に、前記機器に対し複数のポリゴンからなる１つのシンボルの画像を獲得させ、前記複数のポリゴンは、１つの共通頂点で会合し、そして１つの特定されたデジタル値を符号化するために選択される異なるそれぞれの色を持ち、
    ここにおいて前記１つのデジタル値は、前記ポリゴンの色の３原色要素を示すそれぞれ２進法値からなる３ビット符号をそれぞれの色に割り当てるステップと、そして前記特定された１つのデジタル値となるようにデジタルな前記符号を組み合わせるステップと、により符号化され、
    ここにおいて前記ポリゴンの色は、前記２進法値のいずれもが前記共通の頂点で会合する全てのポリゴンに亘って一定であることがないように選択され、そして
    前記命令は前記コンピュータ機器に対し前記デジタル値を復号するために前記画像を処理するようにさせる、
    ことを特徴とする製品。
13. 前記命令は前記コンピュータ機器に対し、前記画像内の前記色を前記共通頂点の周りに多重の角度で配置される探知位置において探知することにより、前記シンボルを復号するようにさせる、ことを特徴とする請求項１２に記載の製品。
14. 前記シンボルは、それぞれの頂点で会合する前記ポリゴンの色に依存して多重のそれぞれのデジタル値を符号化する、多重の頂点を有する、１つのモザイク配列からなり、そして前記命令は前記コンピュータ機器に対し、前記シンボルにより符号化された１つの拡張デジタル値を、前記多重の頂点により符号化された前記多重のそれぞれのデジタル値を復号しそして組み合わせることにより、復号するようにさせる、ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の製品。
15. 前記命令は前記コンピュータ機器に対し、デジタルな前記符号をそれぞれの色に割り当て、そして前記特定された１つのデジタル値になるようにデジタルな前記符号を組み合わせることにより、前記１つのデジタル値を復号するようにさせる、ことを特徴とする請求項１２−１４のいずれかに記載の製品。
16. コンピュータ機器であって、
    画像センサと、
    前記画像センサは、１つのシンボルを含む１つの画像を獲得するように構成され、前記１つのシンボルは複数のポリゴンからなり、前記複数のポリゴンは、１つの共通の頂点で会合し、そして１つの特定されたデジタル値を符号化するために選択される異なるそれぞれの色を持ち、
    ここにおいて前記１つのデジタル値は、前記ポリゴンの色の３原色要素を示すそれぞれ２進法値からなる３ビット符号をそれぞれの色に割り当てるステップと、そして前記１つの特定されたデジタル値となるようにデジタルな前記符号を組み合わせるステップと、により符号化され、
    ここにおいて前記複数のポリゴンの色は、前記２進法値のいずれもが前記共通の頂点で会合する全てのポリゴンに亘って一定であることがないように選択され、そして
    前記１つのデジタル値を復号するために前記画像を処理するように構成されるプロセッサと、
    を有する、ことを特徴とするコンピュータ機器。
17. 前記画像センサにより獲得された前記１つの画像を表示するように接続されるディスプレイを有し、ここにおいて前記プロセッサは前記デジタル値に応答して１つの図形要素を前記ディスプレイ上に重ね合わせるように構成される、ことを特徴とする請求項１６に記載の機器。
18. 通信インタフェースを有し、ここにおいて前記プロセッサは前記デジタル値を含むメッセージをネットワーク上で前記通信インタフェースを経由して前記サーバに送信し、そして前記メッセージに応答して前記図形要素を前記サーバから受信するように構成される、ことを特徴とする請求項１７に記載の機器。
19. 情報を符号化する方法であって、
    １つのデジタル値を特定するステップと、
    １つのシンボルを形成するステップと、
    を有し、
    前記１つのシンボルは、前記特定された１つのデジタル値を、前記１つのシンボルの１つの画像の中で赤、緑、青、シアン、マゼンタ、および黄色の色要素として識別されるべき、異なるそれぞれの色からなる、１組の色要素に符号化し、
    ここにおいて前記シンボルは、前記色要素を形成するためにシアン、マゼンタ、および黄色の顔料を基板に適用することにより形成され、それにより前記色要素はｓＲＧＢ色空間において測定された場合に以下の赤、緑および青の輝度特性を示す：
    赤色要素では、赤の輝度が青および緑の輝度より２倍を超えて大きい；
    緑色要素では、緑の輝度が赤および青の輝度より２倍を超えて大きい；
    青色要素では、青の輝度が赤および緑の輝度より２倍を超えて大きい；
    シアン色要素では、青と緑の輝度が共に赤の輝度より２倍を超えて大きい；
    マゼンタ要素では、赤と青の輝度が共に緑の輝度より２倍を超えて大きい；そして
    黄色要素では、赤と緑の輝度が共に青の輝度より２倍を超えて大きい；
    ことを特徴とする方法。
20. 情報を符号化する方法であって、
    １つのデジタル値を特定するステップと、
    １つのシンボルを形成するステップと、
    を有し、
    前記１つのシンボルは、前記特定された１つのデジタル値を、前記１つのシンボルの１つの画像の中で赤、緑、青、シアン、マゼンタ、および黄色の色要素として識別されるべき、異なるそれぞれの色からなる、１組の色要素に符号化し、
    ここにおいて前記シンボルは、前記色要素を形成するためにシアン、マゼンタ、および黄色の顔料を基板に適用することにより形成され、それにより前記色要素はｓＲＧＢ色空間において測定された場合に以下の関係を満たす赤、緑および青の輝度特性を示す：
    それぞれの色ｃ＝赤、緑、青に対し
    

    

    ここにおいてＨ^１ _ｃおよびＬ^１ _ｃは色ｃを含むと期待される前記色要素の中での色ｃのそれぞれ最高および最低観察値であり、一方Ｈ^０ _ｃおよびＬ^０ _ｃは色ｃを含まないと期待される前記色要素の中での色ｃのそれぞれ最高および最低観察値である、
    ことを特徴とする方法。
21. 前記色要素はポリゴンを有し、そして前記シンボルは１つの共通頂点で会合する複数の前記ポリゴンからなる、ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の方法。
22. 接触可能媒体であって、請求項１８−２０のいずれかに記載の方法に従うシンボルが前記媒体上に提供される、ことを特徴とする接触可能媒体。
    

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