標記的生成設(shè)備、識別設(shè)備、生成方法、識別方法及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于生成或識別附加或標記在物品上的標記的標記生成設(shè)備、標記識 別設(shè)備、標記生成方法、標記識別方法和程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知讀取2D(二維)碼如QR碼(注冊商標)的2D碼讀取器(參見，例如，日本未審查專 利申請公開No · 2009-295145)。
[0003] 應(yīng)當注意，標記如2D碼包括碼信息。此外，標記圖像中的每個像素表示在該標記圖 像中包括的碼信息的1比特值。因此，例如，當由于噪聲如散焦模糊而導致在標記圖像中存 在缺失(或缺陷)像素時，存在下述可能性:識別標記圖像的碼信息的準確度會降低。
[0004] 已經(jīng)做出了本發(fā)明來解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供能夠以高準確度來 識別標記的碼信息的標記生成設(shè)備、標記識別設(shè)備、標記生成方法、標記識別方法和程序。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一示例性方面是標記生成設(shè)備，該標記生成設(shè)備 包括:碼獲取裝置，用于獲取N比特碼信息(N是不小于2的自然數(shù)）以將該碼信息疊加到以多 個區(qū)域限定的標記上;乘法裝置，用于將由碼獲取裝置獲取的碼信息的每個比特值分別乘 以Μ序列矩陣;顏色信息計算裝置，用于通過將由乘法裝置獲得的相乘結(jié)果相加來計算顏色 信息，該顏色信息用于對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色布置；以及顏色布置裝置，用于基于由顏 色信息計算裝置計算的顏色信息對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色布置。
[0006] 在這方面，顏色信息可以是表示多個預(yù)定顏色之間的比率的信息，所述顏色信息 用于對標記的每個區(qū)域布置所述多個預(yù)定顏色中的每個預(yù)定顏色，所述多個預(yù)定顏色預(yù)先 被限定。
[0007] 在這方面，顏色布置裝置可以通過向標記的每個區(qū)域分別分配由顏色信息計算裝 置計算的顏色信息并且當對標記的每個區(qū)域布置預(yù)定顏色時將所分配的信息用作預(yù)定顏 色之間的尺寸比率來執(zhí)行顏色布置。
[0008] 在這方面，標記可以具有同心圓形狀，并且標記的每個區(qū)域可以由同心圓邊界限 定。
[0009] 在這方面，標記生成設(shè)備還可以包括用于通過使用包括噪聲的標記圖像根據(jù)ICA (獨立分量分析)來學習 Μ序列矩陣的學習裝置，并且乘法裝置可以將由碼獲取裝置獲取的 碼信息的每個比特值分別乘以由學習裝置學習的Μ序列矩陣。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一示例性方面可以是對由上述標記生成設(shè)備生成 的標記的碼信息進行識別的標記識別設(shè)備。
[0011] 在這方面，標記識別設(shè)備可以包括：圖像獲取裝置，其用于獲取標記的圖像；識別 裝置，其用于對由圖像獲取裝置獲取的標記的圖像的每個區(qū)域進行識別;顏色信息計算裝 置，其用于基于由識別裝置識別的每個區(qū)域來計算顏色信息；以及碼信息計算裝置，其用于 通過將由顏色信息計算裝置所計算的顏色信息乘以Μ序列矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣來計算碼信息。
[0012] 在這方面，標記識別設(shè)備還可以包括用于通過使用包括噪聲的標記圖像根據(jù)ICA (獨立分量分析)來學習轉(zhuǎn)置矩陣的學習裝置，碼信息計算裝置可以通過將由顏色信息計算 裝置所計算的顏色信息與由學習裝置所學習的轉(zhuǎn)置矩陣相乘來計算碼信息。
[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一示例性方面是標記生成方法，該標記生成方法 包括:獲取Ν比特碼信息(Ν是不小于2的自然數(shù))來將碼信息疊加到以多個區(qū)域限定的標記 上的步驟;將所獲取的碼信息的每個比特值分別乘以Μ序列矩陣的步驟;通過將通過相乘獲 得的相乘結(jié)果相加來計算顏色信息的步驟，該顏色信息用于對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色布 置;以及基于所計算的顏色信息對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色布置的步驟。
[0014] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的另一示例性方面可以是用于對由上述標記生成方法 所生成的標記的碼信息進行識別的標記識別方法。
[0015] 在這方面，標記識別方法可以包括:獲取標記的圖像的步驟;對所獲取的標記的圖 像的每個區(qū)域進行識別的步驟;基于每個所識別的區(qū)域來計算顏色信息的步驟；以及通過 將所計算的顏色信息乘以Μ序列矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣來計算碼信息的步驟。
[0016] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的另一示例性方面可以是用于使計算機執(zhí)行下述處理 的程序:獲取Ν比特碼信息(Ν是不小于2的自然數(shù)）以將碼信息疊加到以多個區(qū)域限定的標 記上的處理;將所獲取的碼信息的每個比特值分別乘以Μ序列矩陣的處理;通過將通過相乘 獲得的相乘結(jié)果相加來計算顏色信息的處理，該顏色信息用于對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色 布置;以及基于所計算的顏色信息對標記的每個區(qū)域執(zhí)行顏色布置的處理。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠以高準確度識別標記的碼信息的標記生成設(shè)備、標記 識別設(shè)備、標記生成方法、標記識別方法和程序。
[0018] 本發(fā)明的上面的和其他的目標、特征和優(yōu)點將根據(jù)在下文給出的詳細描述和附圖 變得更全面地理解，附圖僅以例示方式給出并且因此并不被視為對本發(fā)明進行限制。
【附圖說明】
[0019] 圖1示出了通過整個標記圖像的特征圖案表示每個比特值的圖；
[0020]圖2示出了通過多個Ν維波形表示一比特值的圖；
[0021] 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的標記生成設(shè)備的一般系統(tǒng)配置的 框圖；
[0022] 圖4示出了具有同心圓形狀的標記的示例；
[0023] 圖5示出了示出（1〇、0)、（1?/8)、（《和（1)之間的顏色頻率比率的顏色直方圖的示 例；
[0024] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的標記生成方法的流程圖；
[0025] 圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的標記識別設(shè)備的一般系統(tǒng)配置的 框圖；
[0026] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的標記識別方法的流程圖；
[0027] 圖9示出了每個與碼信息的比特中的相應(yīng)的一個比特對應(yīng)的顏色頻率信息值及其 標記圖像；
[0028] 圖10示出了由標記識別設(shè)備識別的碼信息的結(jié)果；
[0029] 圖11A示出了示出當偶數(shù)比特值為1時的輸出結(jié)果的曲線圖；
[0030] 圖11B示出了示出當偶數(shù)比特值為1時的輸出結(jié)果的曲線圖；
[0031] 圖11C示出了示出當偶數(shù)比特值為1時的輸出結(jié)果的曲線圖；
[0032] 圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的標記識別設(shè)備的一般系統(tǒng)配置 的框圖；
[0033]圖13示出了用于說明在ICA學習之后的檢測矩陣的圖；
[0034]圖14示出了用于說明用于通過ICA學習檢測矩陣W的方法的圖；
[0035]圖15示出了散焦模糊圖像組的學習結(jié)果；以及
[0036]圖16示出了通過使用輸入圖像圖案的900個測試數(shù)據(jù)的評估獲得的結(jié)果。
【具體實施方式】
[0037]第一示例性實施例
[0038]在下文中參考【附圖說明】了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。
[0039] 例如，標記被附加或標記在其機器人操作的物品上。機器人可以通過識別標記的 位置來識別物品的位置、姿勢、距離等。此外，當標記包括碼信息時，機器人可以在它對標記 的位置和尺寸進行識別的同時對碼信息進行識別。根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的標記 識別設(shè)備生成被包含(即，被合并)在如上述標記的標記中的碼信息。
[0040] 應(yīng)當注意，在過去，例如，標記圖像的每個像素表示1比特值。因此，存在下述問題： 當由于噪聲如散焦模糊而導致在標記圖像中存在缺失像素(或缺陷像素）（在下文中簡稱為 "缺陷像素"）時，標記圖像的碼信息的準確度會降低。
[0041 ]與此相比，根據(jù)第一示例性實施例的標記識別設(shè)備通過整個標記圖像的特征圖案 來表示碼信息的每個比特值。因此，即使當在標記圖像中出現(xiàn)缺陷像素等時，標記識別設(shè)備 也可以降低缺陷像素的影響。因此，能夠以高準確度識別標記的碼信息。
[0042] 例如，如圖1所示，標記識別設(shè)備生成標記圖像(c)，該標記圖像(c)通過將表示1比 特值（10)的標記圖像(b)疊加到表示1比特值(01)的另一標記圖像（c)